TERRACERAS

CONCEPTO Las terraceras pueden

definirse como los volmenes de materiales que se extraen o que sirven de relleno en la construccin de una va terrestre o cualquier superficie sobre la que se pretende edificar.

La extraccin puede hacerse a lo largo de la lnea de la obra y si este volumen de material se usa en la construccin de los terraplenes o los rellenos, las terraceras son compensadas y el volumen de corte que no se usa se denomina desperdicio.

Si el volumen que se extrae en la lnea no es suficiente para

construir los terraplenes o los

rellenos, se necesita extraer

material fuera de ella, o sea, en

zonas de prstamos.

Si estas zonas se ubican cerca de la obra, de 10 a 100 m a partir

del centro de la lnea, se llaman

zonas de prstamos laterales;

si se encuentran a ms de 100

m, son de prstamos de banco.

Las terraceras se dividen en el cuerpo del terrapln, que es la

parte inferior, y la capa

subrasante, que se coloca sobre

la anterior con un espesor

mnimo de 30 cm.

A su vez, cuando el trnsito que habr de operar sobre el camino

es mayor que 5000 vehculos

diarios, se construyen en el

cuerpo del terrapln los ltimos

50 cm con material compactable

y esta capa se denomina

subyacente .

CAPAS O ELEMENTOS QUE CONFORMAN LAS

TERRACERAS

TERRAPLEN

Cuerpo del terrapln

Las finalidades de esta parte de la estructura de una va terrestre

son las siguientes: alcanzar la altura necesaria para satisfacer principalmente las especificaciones geomtricas (sobre todo en lo relativo a la pendiente longitudinal), resistir las cargas del trnsito transmitidas por las capas superiores y distribuir los esfuerzos a travs de su espesor para transportarlos en forma adecuada al terreno natural, de acuerdo con su resistencia.

Los materiales empleados para construir el cuerpo del terrapln

deben tener un VRS mayor a 5% (Resistencia del material) y sus tamaos mximos pueden ser de hasta 75 cm. Los materiales utilizados en la construccin del cuerpo del terrapln se dividen en compactables y no compactables, aunque esta denominacin no es correcta, pues todos los materiales son susceptibles de compactarse. Sin embargo, se clasifican con base en la facilidad que tienen para compactarse con los mtodos usuales y para medir el grado alcanzado.

MATERIALES COMPACTABLES Y NO COMPACTABLES

Se clasifican as, segn la posibilidad de ser

controlados, mediante pruebas de compactacin

de laboratorio y segn la SCT.

COMPACTABLES:

Son los materiales susceptibles de controlar su compactacin con equipo de laboratorio tales

como fragmentos de roca que se disgreguen,

areniscas blandas y suelos segn clasificacin

del SUCS, siempre y cuando, despus de

compactados, contengan como mximo el 20%

de fragmentos de roca chicos, con respecto al

volumen total y de esta fraccin slo el 5% sean

mayores de 15 cm.

NO COMPACTABLES:

Son aquellos materiales que no cumplan con las condiciones anteriores.

SISTEMA UNICO DE CLASIFICACION DEL SUELO (SUCS)

GRUPO NOMBRES TPICOS DEL MATERIAL

GW : Grava bien graduada, mezclas gravosas, poco o ningn fino.

GP : Grava mal graduada, mezclas grava arena, poco o ningn fino.

GM : Grava limosa, mezclas grava, arena, limo.

GC : Grava arcillosa, mezclas gravo arena arcillosas.

SW : Arena bien graduada.

SP : Arena mal graduada, arenas gravosas, poco o ningn fino.

SM : Arenas limosas, mezclas arena limo.

SC : Arenas arcillosas, mezclas arena arcilla.

ML : Limos inorgnicos y arenas muy finas, polvo de roca, limo arcilloso, poco plstico, arenas

finas limosas, arenas finas arcillosas.

CL : Arcillas inorgnicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, arcillas

limosas, arcillas magras (pulpa)

OL : Limos orgnicos, arcillas limosas orgnicas de baja plasticidad.

MH : Limos inorgnicos, suelos limosos o arenosos finos micceos o diatomceos (ambiente

marino, naturaleza orgnica silceo), suelos elsticos.

CH : Arcillas inorgnicas de alta plasticidad, arcillas gruesas.

OH : Arcillas orgnicas de plasticidad media a alta, limos orgnicos.

Pt : Turba (carbn en formacin) y otros suelos altamente orgnicos.

GRUPO VALORACIN DE ATRIBUTOS APTITUDES

SEGN USOS

GW +++ ++ +++ +++ Mantos de presas, terraplenes, erosin de

canales

GP

++

+++ ++ +++ Mantos de presas y erosin de canales

SW

+++ ++ +++ +++ Terraplenes y cimentacin con poco

flujo

SP m ++ ++ ++ Diques y terraplenes de suave talud

OL m - -- m No recomendable, mximo si hay agua

MH -- - - --- Inaceptable en cimentaciones o bases

(hinchable)

CA

RA

CT

ER

IAS

TIC

AS

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al

co

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Co

mp

res

ibil

ida

d Sobresaliente +++

Muy alto ++ Alto + Moderado m Deficiente - Bajo -- Muy bajo ---

Construccin del cuerpo del terrapln

El acomodo de los materiales puede realizarse de tres maneras diferentes:

Se dice que un material es

compactable cuando, despus de disgregarse, se retiene menos del 20% en la malla de 7.5 cm (3 pulg) y menos del 5% en la malla de 15 cm (6 pulg). Los materiales no compactables carecen de estas caractersticas.

1. Cuando los materiales son compactables, se les debe dar este tratamiento con el equipo que corresponde segn su calidad. En general, el grado de compactacin de estos materiales en el cuerpo del terrapln es del 90% y el espesor de las capas responde al equipo de construccin.

2. Si los materiales no son compactables, se forma una capa con un espesor casi igual al del tamao de los fragmentos de roca, no menor que 15 cm. Un tractor de orugas se pasa tres veces por cada punto de la superficie de esta capa, con movimientos en zigzag. Para mejorar el acomodo es conveniente proporcionar agua en una cantidad de 100 L por cada m3 de material

3. Si es necesario efectuar rellenos en barrancas angostas y profundas, en donde no es fcil el acceso del equipo de acomodo o compactacin, se permite colocar el material a volteo hasta una altura en que ya pueda operar el equipo.

Los ltimos 50 cm superiores del cuerpo del terrapln se construyen con material compactable y se les da este tratamiento hasta alcanzar un grado del 95% de PVSM. Si el material de la parte inferior tambin es compactable, la diferencia slo es el grado de compactacin de cada capa.

CAPA

SUBRASANTE

Caractersticas de la capa subrasante

La capa subrasante se present oficialmente en las especificaciones mexicanas de 1957.

Sus caractersticas mnimas deben ser:

Espesor de la capa: 30 cm mnimo. Tamao mximo: 7.5 cm (3 pulg). Grado de compactacin: 95% del

PVSM. Valor relativo de soporte: 15%

mnimo. Expansin mxima 5%. Estos dos ltimos valores se

obtienen por medio de la prueba de Porter estndar.

Funciones de la capa subrasante

Las principales funciones de la capa subrasante son:

1. Recibir y resistir las cargas del

trnsito que le son transmitidas por el pavimento.

2. Transmitir y distribuir de modo

adecuado las cargas del trnsito al cuerpo del terrapln.

3. Evitar que las imperfecciones de

la cama de los cortes se reflejen en la superficie de rodamiento.

4. Uniformar los espesores de pavimento, sobre todo cuando varan mucho los materiales de terracera a lo largo del camino.

Construccin de la Capa subrasante

En los procedimientos de construccin, los materiales se deben compactar con el equipo mas adecuado, de acuerdo con sus caractersticas. En general, la capa subrasante consta de dos capas de 15 cms de espesor mnimo.

Cuando los materiales encontrados en las zonas cercanas a la obra no cumplen con las caractersticas marcadas en las normas, se requiere estabilizarlos mecnica o qumicamente.

En otras ocasiones, para construir las terraceras es necesario formar una caja y sustituir el material extrado por otro de caractersticas adecuadas; este procedimiento se utiliza a menudo para construir la capa subrasante en cortes.

TERRACERAS

COMPACTACIN

Y PRUEBAS

COMPACTACIN Y PRUEBAS Se entiende por compactacin, a la aplicacin

mecnica de cierta energa o cantidad de trabajo, por unidad de volumen, para lograr una reduccin de los espacios entre las partculas slidas de un suelo, con el objeto de mejorar sus caractersticas mecnicas. Al obtenerse un mejor acomodo de las partculas slidas y la expulsin de aire que contiene el suelo, se produce un aumento de su peso volumtrico o especfico.

Si a un suelo cuya humedad es baja, se le van dando ciertos incrementos a su contenido de agua y se le aplica cada vez la misma energa de compactacin, su peso volumtrico va aumentando, propiciado por la accin lubricante del agua, hasta que llega un momento en el que el peso volumtrico del material seco, calculado a partir del peso volumtrico del material hmedo y de la humedad, alcanza un valor mximo.

Al contenido de agua con el que se obtiene el mejor acomodo de partculas y el mayor peso volumtrico o especifico del material seco, para una determinada energa de compactacin, se le denomina humedad ptima y al peso volumtrico correspondiente se le designa como peso volumtrico o peso especfico seco mximo.

PROCTOR Agregados finos

Ensayo de compactacin Proctor

En mecnica de suelos, el ensayo de compactacin Proctor es uno de los ms importantes procedimientos de estudio y control de calidad de la compactacin de un terreno.

A travs de el es posible determinar la compactacin mxima de un terreno en relacin con su grado de humedad, condicin que optimiza el inicio de la obra con relacin al costo y el desarrollo estructural e hidrulico.

Estos ensayos se deben al ingeniero que les da nombre, Ralph R. Proctor (1933), y determinan la mxima densidad que es posible alcanzar para suelos o ridos, en unas determinadas condiciones de humedad, con la condicin de que no tengan excesivo porcentaje de finos, pues la prueba Proctor est limitada a los suelos que pasen totalmente por la malla No 4, o que tengan un retenido mximo del 10 % en esta malla, pero que pase (dicho retenido) totalmente por la malla 3/8. Cuando el material tenga retenido en la malla 3/8 debe determinarse la humedad ptima y el peso volumtrico seco mximo con la prueba de Porter estndar.

El ensayo consiste en compactar una porcin de suelo

en un cilindro con volumen conocido, hacindose variar la humedad para obtener el punto de compactacin mxima en el cual se obtiene la humedad ptima de compactacin.

El Grado de compactacin de un terreno se expresa en porcentaje respecto al ensayo Proctor; es decir, una compactacin del 85% de Proctor Normal quiere decir que se alcanza el 85% de la mxima densidad posible para ese terreno.

PROCEDIMIENTO:

Se obtienen 3 kg de material previamente secado al sol. Se tamiza por la malla No 10, y los grumos que se hayan retenido se disgregan perfectamente y se vuelve a tamizar por la misma malla, continundose este proceso hasta que las partculas que se retengan en la malla no se puedan disgregar. Terminada esta operacin se mezcla perfectamente todo el material y se adiciona el material y la cantidad de agua necesaria para iniciar la prueba. La cantidad de agua que se adiciona deber ser la necesaria, para que una vez repartida uniformemente, presente el material una consistencia tal que al ser comprimido en la palma de la mano, no deje partculas adheridas a ella ni la humedezca, y que a la vez el material comprimido pueda tomarse con dos dedos sin que se desmorone.

El material que contiene ya la humedad necesaria para iniciar la prueba se tamiza por la malla No 4, se mezcla para homogeneizarlo y se compacta en el molde cilndrico en tres capas aproximadamente iguales.

El pisn metlico de 2.5 kg se deja caer

desde una altura de 30 cm. Debern de darse 30 golpes repartidos uniformemente para apisonar cada capa. Una vez apisonada la ltima capa se remueve la extensin y se elimina el excedente de material del molde cilndrico y se pesa ste con todo y su contenido. A continuacin se extrae la muestra compactada del cilindro y se pone a secar una pequea cantidad del corazn de la muestra para determinar su humedad.

La muestra que ha sido removida del molde cilndrico se desmenuza hasta que pasa la malla No 4, se aaden 60 cc (2% en peso de agua) y se repite el procedimiento descrito. Esta serie de determinaciones continan hasta que la muestra est muy hmeda y se presente una disminucin apreciable en el peso del suelo compactado.

El peso volumtrico hmedo para cada contenido de humedad se calcula con la siguiente frmula:

h = Ph Vt

h= Peso volumtrico hmedo en g/cm3 Ph = Peso del material hmedo compactado

en el molde, en gramos. Vt = Volumen del molde en cm3

El contenido de humedad se calcula con la siguiente frmula w = Ph Ps X 100

Ps El peso volumtrico seco para cada peso volumtrico hmedo y su

correspondiente humedad se calculan por la siguiente frmula: s = h

1+ w 100

w = Contenido de la humedad en porcentaje Pw = Peso de la muestra hmeda, en gramos Ps = Peso de la muestra seca, en gramos s = Peso volumtrico seco, en g/cm3 h = Peso volumtrico hmedo, en g/cm3

La humedad que genera mayor peso volumtrico es la que permite la mayor compactacin del material y se le conoce como humedad ptima de compactacin.

PORTER Agregados Gruesos

PRUEBA PORTER

OBJETIVO.-

DETERMINAR EL PORCENTAJE DE COMPACTACIN SECO MXIMO Y CON

ESTE DETERMINAR EL PORCENTAJE

DE COMPACTACIN DE UN SUELO.

CONDICIN DE PRUEBA:

LA PRUEBA PORTER SE LE HACE AL MATERIAL QUE TIENE PARTICULAS

GRUESAS HASTA 1" DE DIMETRO, AS

COMO A LOS MATERIALES NO

COHESIVOS Y AQUELLOS QUE NO

CUMPLEN CON LA CONDICIN DE LA

PRUEBA PROCTOR.

PROCEDIMIENTO:

La humedad ptima de Porter es la humedad mnima requerida por el suelo para alcanzar su peso volumtrico seco mximo cuando es compactado con una carga unitaria de 140.6 kg/cm2. Para obtener la humedad ptima y el peso volumtrico seco mximo se obtiene una muestra de 4 kg de material secado, disgregado y cuarteado. Cuando se ha logrado la disgregacin de los grumos, se tamiza la muestra por la malla . Se le incorpora cierta cantidad de agua, cuyo volumen se anota, y una vez lograda la distribucin homognea de la humedad, se coloca en tres capas dentro del molde de prueba, y cada una de ellas se les da 25 golpes con la varilla metlica. Al terminar la colocacin de la ltima capa se compacta el material aplicando cargas uniformes y lentamente procurando alcanzar la presin de 140.6 kg/cm2 en un tiempo de 5 minutos, la que debe mantenerse durante 1 minuto, e inmediatamente hacer la descarga en otro minuto.

Si al llegar a la carga mxima no se humedece la base del molde, la humedad de la muestra es inferior a la ptima. A otra porcin de 4 kg de material se le adiciona una cantidad de agua igual a la anterior ms 80 cc y se repite el proceso.

Si al aplicar la carga mxima se observa

que se humedece la base del molde, el material muestra una humedad ligeramente mayor que la ptima de Porter. Para fines prcticos es conveniente considerar que el espcimen se encuentra con su humedad ptima cuando se inicia el humedecimiento de la base del molde, siendo esta la ms adecuada para su compactacin.

Se determina la altura del espcimen

restando la altura, entre la cara superior de ste y el borde del molde, de la altura total del molde, y con este dato se calcula el volumen del espcimen. Se pesa el espcimen con el molde de compactacin, se le resta el peso del molde y se calcula el peso volumtrico.

Se utiliza la siguiente frmula

h= Ph

Vt

h= Peso volumtrico hmedo, en g/cm3 o kg/m3 Ph = Peso del material hmedo compactado dentro

del cilindro Porter, en gr o Kg Vt = Volumen del espcimen en cm3 o m3

Se extrae el material del molde y se pone a secar a una temperatura constante de 100 a 110 C hasta peso constante. Se deja enfriar el material y se pesa y se calcula la humedad y el peso volumtrico seco mximo.

w = Ph Ps X 100 Ps

s = h 1+ w

100

PROCESO CONSTRUCTIVO Terraceras

DESMONTE:

Es la eliminacin de vegetacin existente en el

rea o zona de trabajo y en las reas

destinadas a bancos, con el fin de evitar la

presencia de material vegetal en la obra,

impedir daos a la misma y permitir buena

visibilidad.

Comprende las siguientes actividades:

TALA: Consiste en cortar los rboles y los

arbustos.

DESENRAICE: Consiste en sacar los troncos

o tocones con races o cortar stas.

LIMPIA Y QUEMA: Consiste en retirar el

producto del desmonte a el lugar mas

conveniente, estibarlo y quemar lo no

aprovechable.

DESPALME

Es la remocin de la capa superficial del terreno natural

que por sus caractersticas no

es adecuada para la

construccin de una obra,

siendo el espesor para una

seccin en corte de 15 a 25

cm.

El despalme debe hacerse cuando menos un metro fuera

de los lmites de la zona o

rea de los trabajos.

CORTE Son excavaciones ejecutadas a cielo abierto

en el terreno natural, en despalmes de cortes

o para el desplante de terraplenes, con objeto

de preparar y/o formar la seccin o niveles de

la obra , de acuerdo con lo fijado en el

proyecto.

Los materiales de cortes, de acuerdo a la dificultad que presenten para su extraccin y

carga, se clasifican tomando como base los

tres tipos siguientes:

MATERIAL A: Es el blando o suelto, puede ser eficientemente excavado con escrepa de

capacidad adecuada para ser jalada con un

tractor de orugas; se consideran como

material A, los suelos poco o nada

cementados, con partculas hasta de 3, los suelos agrcolas, los limos y las arenas.

MATERIAL B: Es el que solo puede ser excavado eficientemente por tractor de orugas con cuchillas de inclinacin variable o con pala mecnica de capacidad mnima de 1 metro cbico, sin el uso de explosivos, aunque por conveniencia se utilicen estos para aumentar el rendimiento; se consideran como material B, las rocas muy alteradas, los conglomerados medianamente cementados, las areniscas blandas y los tepetates.

MATERIAL C: Es aquel que solo puede ser excavado mediante el empleo de explosivos, tales como rocas baslticas, areniscas, conglomerados fuertemente cementados, calizas, riolitas, granitos y andesitas sanas. Tambin se consideran como material C, las piedras sueltas con una dimensin mayor a 75 cm.

RELLENO

Es el material producto de la excavacin o de banco, colocado con el fin de nivelar o preparar el terreno para iniciar la construccin de la

obra.

En su colocacin se debe cumplir con las caractersticas especificadas en el proyecto, tales como: grado de compactacin, granulometra,

nivelacin, humedad ptima, valor relativo de soporte, etc.