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UNIVERSIDAD DE PINAR DEL RÍO

“HNOS. SAÍZ MONTES DE OCA”

Caracterización Ingeniero-Geológica de los Suelos Utilizados para Base y Subbase de

Pavimentos Rígidos, Sector Km 7 ½ Carretera a San Juan y Martínez, Municipio de Pinar

del Rio.

Tesis de diploma presentada en opción al Título de Ingeniero Geólogo

Autor: Helio Emanuel Mendes Semedo

Tutor: M. Sc. Eduardo Rojas Carmona

Consultante: Dr. Sc. Rafael Martínez Silva

Pinar del Río

2010

Pensamiento

"Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para

penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber."

Albert Einstein

Dedicatoria

A mí apasionada madre: Lourdes Mendes

A mí adorado padrastro: Elisio Mendes

A mis hermanos: Diana, Edmilton y Ludmila

Agradecimientos

Primeramente, quería dejar mis agradecimientos a la Revolución Cubana, por

haberme ofrecido la oportunidad de estudiar y formarme como hombre decidido a

compartir mis conocimientos y experiencia por allá de las fronteras, no obstante,

quisiera gratificar a los profesores del Departamento de Geología, específicamente a:

Orestes Díaz, Elmidio Estévez, Robert Ramírez, Dámaso Cáceres, Esther Díaz,

Cobella Reguera, Francisco Lastra, Carlos Guanche, Rebeca Hernández, Sandra Pilar

y Martínez Silva por haberme aportado conocimientos valiosos y meritorios.

Calurosamente, quisiera expresar mis gratitudes a mí querido tutor Eduardo Rojas

Carmona y a su amable esposa Ana Bárbara por sus inagotables y tolerables

paciencias en aportarme un grano de arena a mis conocimientos, de ser una persona

que me incitó el interés de entrar en el mundo del saber, por prodigar su agraciado

tiempo en compartir su ilimitado conocimiento. A mis queridos padres, por

aguijonearme de forma recalcitrante a estudiar y que hoy vanidosamente, acopio los

frutos del jardín que me habían cultivado al ver la luz del sol, a mis apreciados

hermanitos, por traerme la paz a mi alma y el amor a mi corazón.

A mí querido amigo Socorro, por su amistad y su gran aporte que me ha ofrecido en

cada momento de mi tiempo de estudio que mil páginas escribirían los atributos que

de manera inimaginable me haría desahogar mis agradecimientos.

También a Miranda Welch, por su amistad y cariño que en mi mente siempre me

quedarán los recuerdos.

A mis compañeros de clase: Elisabeth, Yanita, Roxana, Wendy, Ana Vivian, Loly,

Marbelys, Luis, Teófilo, Wilmer, George, Yondrey y Fran.

Trabajo de Diploma Página i

Resumen

Este trabajo fue realizado en el vial de hormigón hidráulico que da acceso a la

Empresa Comercializadora de Combustibles en el municipio de Pinar del Rio. El

objetivo principal, consistió en un levantamiento y diagnóstico de las lesiones que

provocaron el deterioro del pavimento hidráulico, la determinación de las propiedades

físico-mecánicas del mismo y de los suelos de la base, así como la localización de

nuevos préstamos en caso que fuese necesario.

Para la realización de la memoria escrita, se llevó a cabo un estudio ingeniero-

geológico In Situ, tanto en la obra como en los préstamos, donde a partir de la

perforación se efectuó el muestreo y se midieron las propiedades físicas de los suelos

a través de los métodos radiactivos (Troxler), además de la prueba de resistencia

superficial del hormigón hidráulico (esclerómetro) y ensayos físico-mecánicos de las

muestras en el laboratorio.

Con la integración de los estudios ingeniero-geológicos, el levantamiento de las

patologías y los resultados del laboratorio, se pudo valorar y determinar las

propiedades físico-mecánicas de los suelos y del hormigón, así como la confección de

gráficos (C.B.R In Situ), columnas litológicas, clasificación de los suelos por (SUCS y

HRB) y perfiles geológicos de cada tramo (I, II y III) realizados a lo largo del vial, con el

propósito de aclarar el estado actual de la obra y proponer su rehabilitación.

Palabras Claves: Pavimento, hormigón hidráulico, Préstamo, (C.B.R.), Esclerómetro,

Troxler, Terraplén, Subbase, Base.

Trabajo de Diploma Página ii

Abstract

This investigation is about a geological study in the concrete pavement located in the

highway from Ganso to deposits fuel commercializing company, in Pinar del Rio.

The main objective was detected and executes a pathological rising in the concrete

pavement about it’s deterioration and soils proposes for pavement support

(embankment, base and subbase)

By carrying out this investigation an In Situ study was carried out, which included

sampling the physical properties of soils which were measured through methods

radioactive (Troxler application) also utilizing tests demonstrating mechanical resistance

of the hydraulic concrete and physical-mechanical rehearsals of laboratory’s samples.

With the integration of geologic engineering studies , pathologic surveys and laboratory

results, the physical-mechanical properties of the soils and concrete pavement were

determined as well as the results in graphics ( compaction vs. C.B.R), columns litology,

classification of the soils for (SUCS and HRB) and geologic profiles of each tract (I, II

and III) were carried out along the highway, with the purpose of reaching a better

geological study of the state of the pavement and to achieve one better rehabilitated.

Keys Words: hydraulic concrete, Pavement, constructions materials, Support Value

(C.B.R.), Troxler Application, embankment, Subbase, Base.

Trabajo de Diploma Página iii

Índice

Introducción .................................................................................................................. 1

Capítulo I. Investigación documental ......................................................................... 2

I.1 Marco Contextual .............................................................................................................................................. 2

I.2 Marco Teórico ................................................................................................................................................... 2

I.2.1.1 Pavimento Rígido ....................................................................................................................................... 2

I.2.1.2 Base .......................................................................................................................................... 3

I.2.1.3 Subbase .................................................................................................................................... 3

I.2.1.4 Terreno de Fundación (Subrasante) ......................................................................................... 4

I.2.1.5 Comparación entre una estructura de pavimento flexible y una estructura de pavimento

rígido ..................................................................................................................................................... 5

I.3 Diseño teórico ................................................................................................................................................... 5

I.3.1 Problema ...................................................................................................................................... 5

I.3.2 Hipótesis ....................................................................................................................................... 6

I.3.3 Objeto ........................................................................................................................................... 6

I.3.4 Objetivo general ........................................................................................................................... 6

I.3.5 Tareas de Investigación: .............................................................................................................. 6

I.3.6 Resultados a alcanzar .................................................................................................................. 6

I.4 Ubicación Geográfica ....................................................................................................................................... 7

I.5 Situación geológica de la región ................................................................................................................... 8

I.5.1 Hidrología superficial .................................................................................................................................... 8

Capítulo II. Levantamiento y diagnóstico de lesiones patológicas del pavimento

hidráulico ....................................................................................................................... 9

Introducción ............................................................................................................................................................. 9

II.2 Problema: ......................................................................................................................................................... 9

II.3 Hipótesis: .......................................................................................................................................................... 9

II.4 Objeto: ............................................................................................................................................................... 9

II.5 Objetivo: .......................................................................................................................................................... 10

II.6 Metodología de investigación aplicada para el diagnóstico y levantamiento de lesiones

patológicas del hormigón ................................................................................................................................... 10

II.7 Levantamiento y diagnóstico de lesiones Patológicas .......................................................................... 10

II.7.1 Fisuras transversales y longitudinales ...................................................................................... 11

Trabajo de Diploma Página iv

II.7.2 Grietas y fisuras longitudinales ................................................................................................. 12

II.7.3 Grietas y fisuras transversales .................................................................................................. 13

II.7.4 Fisuras de esquina .................................................................................................................... 13

II.7.5 Baches ....................................................................................................................................... 14

II.7.6 Separación de las juntas longitudinales .................................................................................... 14

II.7.7 Surgencia de finos (Bombeo) .................................................................................................... 15

II.7.8 Fragmentación múltiple ............................................................................................................. 16

II. 8 Conclusiones Parciales: ........................................................................................................ 18

Capítulo III. Determinación de las propiedades físico-mecánicas del hormigón

hidráulico y de los suelos .......................................................................................... 19

Introducción ......................................................................................................................................................... 19

III.2 Problema: ...................................................................................................................................................... 19

III.3 Hipótesis: ....................................................................................................................................................... 19

III.4 Objeto: ............................................................................................................................................................ 19

III.5 Objetivo: ......................................................................................................................................................... 19

III.6 Metodología de investigación aplicada para el análisis del hormigón y suelos ................................. 20

III.7 Propiedades físico-mecánicas de las capas ........................................................................................... 20

III.7.1 Propiedades de la losa de hormigón ........................................................................................ 21

III.7.2 Propiedades físicas de los suelos de la subrasante ................................................................ 22

III.7.3 Resultados de los métodos radiactivos ................................................................................... 22

III.7.4 Valores de capacidad de carga (C.B.R) In Situ ...................................................................... 23

III.7.5 Análisis comparativo de las propiedades de la base ............................................................... 24

III.8 Conclusiones Parciales: .............................................................................................................................. 25

Capítulo IV. Análisis y propuestas de los materiales de construcción (préstamo)

...................................................................................................................................... 26

Introducción ........................................................................................................................................................... 26

IV.1 Problema: ...................................................................................................................................................... 26

IV.2 Hipótesis: ....................................................................................................................................................... 27

IV.3 Objeto: ........................................................................................................................................................... 27

IV.5 Metodología de investigación aplicada a la búsqueda de préstamo .................................................. 27

IV. 6 Propiedades Físico-mecánicas de los préstamos ................................................................................ 28

IV.6.1 Préstamo "El Rancho" ............................................................................................................ 28

IV.6.2 Préstamo "La Cantera" ........................................................................................................... 29

IV.6.3 Préstamo "Los Mangos" .......................................................................................................... 31

Trabajo de Diploma Página v

IV.7 Conclusiones Parciales: .............................................................................................................................. 33

Conclusiones Generales ............................................................................................ 34

Recomendaciones....................................................................................................... 35

Bibliografía Consultada .............................................................................................. 36

Anexos Gráficos .......................................................................................................... 38

Anexo 1: Metodología y volúmenes y de los trabajos realizados en la obra (vial) ..................................... 38

Anexo 2: Metodología y Volúmenes y de los Trabajos Realizados en la Explotación de Préstamos ..... 40

Anexo 3: Mapa de ubicación de los Préstamos. ............................................................................................. 41

Anexo 4: Relación CBR vs. % de compactación para los Préstamos. ....................................................... 44

Anexo 5: Columnas litológicas (Obra: vial). ..................................................................................................... 48

Anexo 6: Columnas litológicas préstamo los Mangos. ................................................................................... 50

Anexo 7: Perfiles Litológicos (vial)..................................................................................................................... 51

Anexo 8: Plano Topográfico de la zona de estudio. ....................................................................................... 52

Anexo 9: Patología en los pavimentos rígidos. ............................................................................................... 53

Trabajo de Diploma Página 1

Introducción

Desde los senderos hechos a fuerza de paso, hasta las grandes carreteras de

concreto, el hombre ha modificado su entorno de acuerdo con las necesidades de su

tiempo. Actualmente, en la era de las comunicaciones, la necesidad de construir

caminos más fuertes y más seguros intensifica su mirada en el concreto, material de

grandes posibilidades para el desarrollo de las obras viales en el mundo

contemporáneo, Aguilar (2003).

Este trabajo parte de un estudio ingeniero geológico realizado en el vial ubicado en la

Empresa Comercializadora de Combustible en el municipio de Pinar del Rio, como

respuesta a los problemas en los proyectos, a la mala ejecución de los trabajos del

mismo, así como a la localización de nuevos préstamos si fuese necesario. Para la

solución de dichas tareas se procedió con el ordenamiento siguiente:

Descripción por capítulos

Para el cumplimiento de los objetivos se consideró la siguiente estructura de los

capítulos:

En el Capítulo I, se presentan los requerimientos para la construcción de viales, la

ubicación geográfica y caracterización geológica de la región de estudio.

Los Capítulos II y III, tratan sobre el levantamiento patológico y determinación de las

propiedades físico-mecánicas del hormigón hidráulico y suelos respectivamente, así

como su metodología de investigación particular y las conclusiones parciales como

objetivo alcanzadas de las tareas planteadas.

En el Capítulo IV, se aborda sobre la búsqueda y ubicación de los préstamos para el

vial, en la cual se revela a partir de las conclusiones parciales la respuesta a la tarea

técnica propuesta.

Finalmente para culminar el trabajo se presentan las Conclusiones y

Recomendaciones, los Anexos y las Referencias Bibliográficas.


Capítulo I. Investigación documental

I.1 Marco Contextual

Para el desarrollo económico de una sociedad, las vías de acceso son de vital

importancia, es por ello que debe tomarse en cuenta el estado de éstas, para

garantizar un avance económico sostenible de la misma.

El vial da acceso a la Empresa Comercializadora de Combustible de Pinar del Rio, se

ubica en la carretera que conduce a la loma del Ganso entrando por el Km. 7 ½ de la

carretera a San Juan y Martínez en dirección sur.

El deficiente mantenimiento del vial ha causado severos problemas en la circulación de

camiones cisternas hacia los depósitos de extracción de combustibles.

Un adecuado estudio ingeniero-geológico del vial proporciona una mayor durabilidad

del mismo, así como una solución económica favorable teniendo en cuenta las

limitaciones financieras del país.

I.2 Marco Teórico

I.2.1 Elementos Estructurales del vial

I.2.1.1 Pavimento Rígido

Pavimento es toda estructura que descansa sobre el terreno natural o subrasante,

formada por las diferentes capas; subbase, base y carpeta de rodadura. Tiene el

objetivo de distribuir las cargas del tránsito sobre el suelo, proporcionando una

superficie de rodaje suave para los vehículos, y proteger al suelo de los efectos

adversos del clima, los cuales disminuyen la capacidad de carga del mismo, Rodas

(1975).


El pavimento soporta y distribuye la carga con una presión unitaria lo suficientemente

disminuida para no sobrepasar la capacidad de carga del suelo que constituye la capa

de apoyo.

I.2.1.2 Base

Esta capa tiene por finalidad absorber los esfuerzos transmitidos por las cargas de los

vehículos y además, repartir uniformemente estos esfuerzos a la subbase y al terreno

de fundación.

Las bases pueden ser granulares o bien estar formados por mezclas bituminosas o

mezclas estabilizadas con cemento u otro material ligante.

El material pétreo que se emplee en la base, deberá poseer los siguientes requisitos:

a) Ser resistente ante los cambios de humedad y temperatura;

b) No presentar cambios de volumen que sean perjudiciales;

c) La fracción del material que pase el tamiz № 40, ha de tener un límite líquido

menor de 25% y un índice de plasticidad inferior a 6.

d) El CBR tiene que ser superior a 50%.

I.2.1.3 Subbase

Es la capa de material seleccionado que se coloca encima de la subrasante.

Tiene por objetivo:

a) Servir de capa de drenaje al pavimento;

b) Controlar o eliminar en lo posible, los cambios de volumen, elasticidad y

plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material de la subrasante;

c) Controlar la ascensión capilar del agua proveniente de las capas freáticas

cercanas.

El material de la subbase, debe ser seleccionado y tener mayor capacidad de carga

que el terreno de fundación compactado.


Este material puede ser: arena, grava, granzón, escoria de los altos hornos, o residuos

del material de cantera. En algunos casos, es posible emplear para subbase el material

de la subrasante mezclado con granzón, cemento, etc.

El material ha de tener las características de un suelo A1 ó A2, aproximadamente. Su

límite líquido debe ser inferior a 35% y su índice de plasticidad no mayor de 6, el CBR

no podrá bajar de 15%.

Si la función principal de la subbase es servir de capa de drenaje, el material a

emplearse debe ser granular y la cantidad de material fino (limo y arcilla) que pase el

tamiz № 200 ha de ser menor que 8%.

I.2.1.4 Terreno de Fundación (Subrasante)

Es la capa de terreno de un pavimento rígido o flexible que soporta la estructura y que

se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que corresponda al

tránsito previsto. Esta capa puede estar formada en corte o relleno y una vez

compactada debe tener las secciones transversales y pendientes especificadas en los

planos finales de diseño.

Deberá cumplirse con los siguientes requisitos:

a) Si el terreno de fundación es pésimo, debe desecharse el material que lo

compone, siempre que sea posible y sustituirse este por un suelo de mejor

calidad;

b) Si el terreno de fundación es malo, habrá que colocar una subbase de material

seleccionado antes de sobreponer la base;

c) Si el terreno de fundación es regular o bueno, podrá prescindirse de la

subbase;

d) Si el terreno es excelente, podrá prescindirse de la subbase y la base.

e) El valor de índice CBR que ha de tomarse como cifra de cálculo es mayor de

5%.


f) La fracción que pasa el tamiz № 200, no podrá exceder de 1∕2, y en ningún

caso de los 2∕3 de la fracción que pase el tamiz № 40.

I.2.1.5 Comparación entre una estructura de pavimento flexible y una estructura

de pavimento rígido

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se

produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy

bajas en la subrasante. Lo contrario sucede en un pavimento flexible, la superficie de

rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se produce mayores tensiones en la

subrasante, Iturbide (2002), (Figura I.1).

Figura: I.1 Deformaciones en las estructuras de un pavimento rígido y flexible

I.3 Diseño teórico

A partir de la concepción inicial antes referida y de las visitas realizadas a la obra, se

pudo valorar la complejidad del estado técnico del vial.

I.3.1 Problema

Los pavimentos rígidos (hormigón hidráulico) constituyen la solución más adecuada

para el acceso a objetivos económicos estratégicos para la economía del país, el

deterioro acelerado de los mismos es consecuencia de un deficiente estudio ingeniero

geológico de los suelos que conforman la base y subbase del vial.


I.3.2 Hipótesis

La selección más adecuada de la base con las propiedades físico-mecánicas de

diseño contribuye a una mejor explotación del pavimento rígido proporcionando una

mayor durabilidad de este último.

I.3.3 Objeto

La interacción entre la subbase, base, y el pavimento rígido.

I.3.4 Objetivo general

Definir las causas del deterioro de los pavimentos rígidos y proponer los suelos

adecuados para subbase y base de este tipo de vial.

I.3.5 Tareas de Investigación:

Determinar las causas de la fatiga del hormigón y sus patologías en un

pavimento rígido en explotación.

Determinar las propiedades físico - mecánicas de los suelos y del hormigón

hidráulico.

Ubicar y definir las propiedades físico-mecánicas de los préstamos adecuados

para la construcción de este tipo de obra, así como proponer los valores de CBR

y su correlación con los parámetros de compactación de los suelos definidos.

I.3.6 Resultados a alcanzar

Las propiedades físico-mecánicas de los suelos de la subbase y base actual.

Localización de los préstamos posibles a utilizar en caso de no cumplirse la

condición de CBR mayor o igual a cincuenta (CBR≥50) para los suelos de la base

solicitada por el inversionista.

Determinar las propiedades físico-mecánicas de las nuevas zonas de préstamo.

Definir cómo proceder técnicamente para asegurar un prolongado valor de uso de

este tipo de vial.

Definición de la demolición o reparación de la losa de hormigón existente.


I.4 Ubicación Geográfica

La zona donde se ubica la obra se sitúa en el municipio de Pinar del Río en la

carretera que conduce a la loma del Ganso entrando por el Km. 7 ½ de la carretera a

San Juan y Martínez a 2 Km. aproximadamente de la misma en dirección Sur.

La zona de estudio se encuentra limitada por las siguientes coordinadas Lambert:

X= 219000 Y= 283000

182

183

184

185

186

Rio Feo

El g

anso

E. C. C.

Ebse

siete y medio de San Juan Cuatro de la Coloma

Rio

Guam

á

217 218 219 220 221 222 223 224 225

Rio

Carreteras

obra de estudio linea ferroviaria

leyenda

Sandino

Guane

Mantua

Minas

Viñales

La Palma

Bahia Honda

San

Jua

n

San Luis

Pinar del Rio

Cons. del S

ur

Los P

ala

cio

s

San Cristobal

Candelaria

Figura I.2 Microlocalización (Escala 1:25000)


I.5 Situación geológica de la región

La región del estudio se ubica aproximadamente en la parte centro sur de la Zona

estructuro-facial San Diego de los Baños. La misma se extiende a lo largo del pie de

monte de la Cordillera de Guaniguanico y su eje es paralelo a la falla Pinar. Está

ocupada en su mayor porciento por sedimentos Paleógenos, Neógenos y Cuaternarios.

Estos sedimentos se agrupan bajo la denominación de Formación Guane y se

diferencian de los sedimentos de otras formaciones terrígenas del Cuaternario por

poseer cierta cementación y consolidación, lo que verifica la mayor antigüedad de esta

formación geológica.

Siguiendo a la secuencia de la Formación Guane se depositan los sedimentos de la

Formación Guevara, localizándose más al sur y distribuyéndose en casi toda la llanura

costera.

El corte Cuaternario se corona con los depósitos, aluviales (QIV), correspondiéndose el

aluvio con los planos de inundación de los ríos, los que poseen un ancho considerable

(2-3 Km. en ocasiones), pero la potencia del aluvio es pequeña (máxima 3 m).

I.5.1 Hidrología superficial

La obra se emplaza en las cercanías de la llanura aluvial del río Feo, único curso de

agua que corta la zona, conjuntamente con algunas cañadas y arroyos intermitentes. El

escurrimiento superficial se ve limitado por sectores producto del afloramiento en forma

de parches de la formación carbonatada Paso Real, con un gran desarrollo del carso.


Capítulo II. Levantamiento y diagnóstico de lesiones patológicas del

pavimento hidráulico

Introducción

El cambio de uso inesperado a partir de la revolución energética en la provincia, con la

instalación de 12 grupos electrógenos de diesel y 3 de fuel oíl, incrementó la frecuencia

de viajes en un 60 % y las cargas por eje en 3 veces, sometiendo el vial a solicitaciones

del hormigón no contempladas en la concepción inicial de la obra, provocándose

aceleradamente daños y lesiones que en su conjunto conforman un cuadro patológico

complejo, que exige un levantamiento detallado con vistas a una rehabilitación efectiva

que responda a las nuevas exigencias

El vial de hormigón hidráulico posee una longitud de 240 m y una pendiente de 2.25 m

con cotas que oscilan desde los 52.75 m (inicio del vial) hasta los 55.00 m (final del

vial), facilitando el drenaje superficial desde la posición de los tanques hacia el vial

exterior. Los trabajos caracterizan un área de 6300 m2 de hormigón simple.

II.2 Problema:

El crecimiento en peso y frecuencia del transporte de carga de combustibles es la

causa de la fatiga estructural del pavimento hidráulico.

II.3 Hipótesis:

Si se realiza un levantamiento patológico detallado del pavimento y se determinan las

causas de fallo se logrará una mejor conservación del mismo.

II.4 Objeto:

El pavimento hidráulico.


II.5 Objetivo:

Determinar las causas de la fatiga estructural de hormigón hidráulico.

II.6 Metodología de investigación aplicada para el diagnóstico y levantamiento

de lesiones patológicas del hormigón

Métodos Empíricos:

1. Trabajos de Campo:

Observación científica

Mediciones (amplitud de agrietamientos)

II.7 Levantamiento y diagnóstico de lesiones Patológicas

La patología se define en este caso a partir del estudio de los síntomas, mecanismos,

las causas y los orígenes de los defectos de la obra civil, o sea, el estudio de las partes

que componen el diagnóstico del problema y que se resumen en los aspectos

siguientes:

a) Por esfuerzos de tensión generados en la base de la losa que producen

agrietamiento como resultado de la resistencia por fricción que se genera en la

interface losa-capa de apoyo, pudiendo ser ésta una base o subbase;

b) Por contracciones debido a cambios de temperatura y humedad;

c) Aplicación de las cargas por tránsito pesado (camiones cisternas), Rodríguez

(1981).

Las lesiones y daños en las estructuras del pavimento hidráulico son resultados de:

Mala ejecución de los trabajos.

Problemas en los proyectos.

Deficiente mantenimiento.


Las observaciones que se efectuaron en la obra permitieron definir con precisión la

evolución de los deterioros que pueden a corto plazo limitar drásticamente el valor de

uso del vial, entre las que se acentúan las siguientes:

II.7.1 Fisuras transversales y longitudinales

Las losas del pavimento se han fracturado perpendiculares al eje del pavimento y en

otros casos oblicuamente a este (Foto II.1) [5].

FotoII.1: Fisuras transversales y longitudinales

Causas:

Excesivas repeticiones de cargas;

Deficiente apoyo de las losas, no existe uniformidad y estabilidad del soporte de

la misma (base);

Asentamientos y deterioro de la base (Foto II.2);

Excesiva relación longitud/ancho de las losas;

Marcadas deficiencias en la fundición de las losas (juntas).


FotoII.2: Hundimiento causado por el asentamiento de la base

II.7.2 Grietas y fisuras longitudinales

Han ocurrido aproximadamente paralelas al eje del vial dividiendo al mismo en dos

planos (Foto II.3).

Causas:

Excesivas repeticiones de cargas;

Deficiente capacidad soportante de la base reflejada en los bajos valores del

C.B.R en las dos variantes realizadas;

Gradientes de tensiones originados por bruscos cambios de temperatura y

humedad;

Deficiencias en la ejecución de las juntas longitudinales o ausencia de las

mismas;

Ausencia de barras de transferencia de carga.[3]


FotoII.3: Fisuras longitudinales (tramo I)

II.7.3 Grietas y fisuras transversales

Aparecen predominantemente perpendiculares al eje del vial.

Causas:

Ausencia de barras pasajuntas y barras de amarre (Foto II.1);

Losas de longitud excesiva y geometría variada.

Retracción térmica que ha originado alabeo de las mismas [8].

II.7.4 Fisuras de esquina

Se extienden verticalmente a través de todo el espesor de la losa (Foto II.4).

Causas:

Excesivas repeticiones de cargas.

Inadecuado drenaje que ha debilitado y erosionado la base.

Transferencia de carga nula a través de las juntas, favoreciendo altas

deflexiones en las esquinas.


Foto II.4: Fisuras de esquinas

II.7.5 Baches

Provocados por la descomposición y desintegración del hormigón a partir de la

remoción continua por el intenso tráfico, formando cavidades de bordes irregulares.

Causas:

Humedecimiento y saturación de la base por retención en zonas hundidas y

agrietadas de una cantidad considerable de agua por las infiltraciones

superficiales (Figura II.1).

Acción abrasiva del intenso tráfico sobre las grietas.

II.7.6 Separación de las juntas longitudinales

Se aprecia la abertura de las juntas longitudinales en el eje central del pavimento o

paralela al mismo.

Causas:

Ausencia de barras de acero para el amarre de las losas adyacentes.

Desplazamiento lateral y vertical de las losas motivado por el asentamiento

diferenciado de la base (Foto II.5) [4].


Foto II.5: Desplazamiento vertical de las losas

II.7.7 Surgencia de finos (Bombeo)

Tiene su máxima expresión en el tramo I y II donde se puede apreciar la expulsión de

agua mezclada con suelos finos a través de las juntas o grietas al circular vehículos

pesados; se forman pequeños pozos que pasado el tiempo de la precipitación el

fenómeno queda de manifiesto por una sedimentación de suelos finos sobre la

superficie y alrededor del lugar por donde fueron expulsados por efecto de las

presiones, el final de este proceso será siempre la ruptura de la losa bajo carga por

falta de apoyo uniforme (FotoII.6).

FotoII.6: Surgencia de finos causado por la saturación del material de la base


Causas:

Existencia de agua entre el pavimento y la base, encontrándose ésta en estado

de saturación, los vehículos pesados producen a su paso un efecto de succión y

bombeo que erosiona el material de la base. Se pudo apreciar que este

fenómeno es especialmente activo cuando la trasmisión de las cargas entre

losas es inadecuada.

Material de soporte de la losa muy fino, humedecido y saturado.

Repeticiones de cargas [9].

II.7.8 Fragmentación múltiple

Se observa con mayor severidad en el tramo I, existiendo áreas superiores a 0.5 m2 y

losas completas que presentan múltiples grietas abiertas que han dado origen a trozos

separados, (FotoII.7).

FotoII.7: Fragmentación múltiple del pavimento hidráulico

Causas:

Corresponde a una etapa de deterioro muy avanzada donde se combinan

grietas de esquina, grietas longitudinales y transversales con la penetración libre

del agua por las mismas, acentuándose además, la surgencia de finos.


Espesor variable de la losa (15cm - 30cm) supliendo al hormigón la deficiente

nivelación de la base.

No existe una frontera clara entre los materiales de la base y subbase incluida

las condiciones de drenaje a partir de una granulometría inadecuada de los

suelos (arcillas) especialmente en el tramo I.

Preparación de la base a partir de la compensación, es decir operación de corte

y perfilado de los materiales de la subrasante desde las cotas superiores hacia

las inferiores.

La losa de hormigón no se apoya sobre una base rígida y permeable como

corresponde a este tipo de obra [7].

Figura II.1: Deterioro de la estructura del pavimento causado por (1) ausencia de barras de pasa

juntas y barra de amare y (2) presencia de baches causado por humedecimiento y saturación de la

base por retención en zonas húmedas y agrietadas por infiltración superficial de agua.

FotoII.6: Aplicación de las cargas por tránsito (tramo I)


II. 8 Conclusiones Parciales:

1. Las losas del pavimento se han fracturado debido a la mala ejecución de los

trabajos, problemas en los proyectos y deficiente mantenimiento.

2. Ausencia de transferencia de carga a través de las barras pasajuntas,

favoreciendo altas deflexiones en las esquinas.

3. Las juntas transversales y longitudinales carecen de un sellador adecuado que

permita la funcionalidad de las mismas.

4. Humedecimiento y saturación de la base por retención en zonas hundidas y

agrietadas de una cantidad considerable de agua por las infiltraciones

superficiales.

5. Acción abrasiva del intenso tráfico sobre las grietas.

6. Desplazamiento lateral y vertical de las losas motivado por los asentamientos

diferenciales de la base.


Capítulo III. Determinación de las propiedades físico-mecánicas del

hormigón hidráulico y de los suelos

Introducción

En cualquier obra vial la relación suelo- estructura del pavimento en una u otra variante,

tiene que estar estrechamente relacionada con las propiedades físico-mecánicas de

las capas que conforman la formación geológica donde se asienta.

La creciente alteración de las propiedades físico-mecánicas del suelo ha causado el

deterioro del pavimento. Los ensayos In Situ y en el laboratorio posibilitaron revelar las

causas y proporcionar una respuesta técnica a la rehabilitación total o parcial de la

obra.

III.2 Problema:

El deterioro de los suelos y el pavimento hidráulico es consecuencia de una mala

ejecución de los trabajos ingeniero- geológicos.

III.3 Hipótesis:

Un estudio ingeniero-geológico detallado del suelo y el hormigón, permite establecer

una mejor interacción entre los mismos.

III.4 Objeto:

La base, subbase y el pavimento.

III.5 Objetivo:

Determinar las propiedades físico-mecánicas del hormigón hidráulico y de los suelos.


III.6 Metodología de investigación aplicada para el análisis del hormigón y suelos




Muestreo(suelos y hormigón)

1.1 Ensayos:

C.B.R In Situ

Determinación de la dureza superficial del hormigón a partir del esclerómetro.

Determinación de las propiedades físicas del suelo (métodos radiactivos)

2. Trabajos Experimentales (laboratorio de suelos):

Granulometría

Próctor Modificado

C.B.R Modificado

Resistencia a compresión axial (hormigón)

3. Trabajos de Gabinete:

Procesamiento estadístico

Clasificación del suelo (HRB y SUCS).

III.7 Propiedades físico-mecánicas de las capas

Las perforaciones y excavaciones, el muestreo, los ensayos In Situ y de laboratorio

hasta la profundidad programada permitieron caracterizar la losa de hormigón así como

la posible base y subbase desde el punto de vista geotécnico. A continuación se

describen las mismas como parte de la investigación.


III.7.1 Propiedades de la losa de hormigón

Se encuentra conformada por concreto simple con espesor variable entre 15 y 30 cm y

cuyos parámetros estructurales se relaciona a continuación:

Tabla III.1: Propiedades físico-mecánicas de la losa de hormigón

Los resultados anteriores indudablemente resultan adecuados para un vial de más de

25 años de explotación que presupone la fatiga estructural del mismo a partir del

crecimiento en peso y frecuencia del transporte de carga.

Los valores de resistencia a compresión axial están en plena correspondencia con las

características de un hormigón simple (más de 20 MPa) Se considera entonces que la

estructura interna del hormigón en cuanto a áridos y pasta envolvente es de calidad

óptima no siendo entonces la losa como elemento aislado la causante del progresivo

deterioro del vial (Foto III.1).

Foto III.1: Estructura interna del hormigón

Propiedades físico- mecánicas de la losa de hormigón

Esclerómetro (MPa)

Resistencia a Compresión

Axial

(MPa)

Resistencia a Tracción

(MPa)

Peso Volumétrico

(KN/m3)

Peso Específico

(KN/m3)

Absorción

(%)

30.5 25.0 2.6 22.4 22.9 3.74


III.7.2 Propiedades físicas de los suelos de la subrasante

El suelo está constituido por arcilla carbonatada con gravas, (muy común en el área) y

se caracteriza por su color beige claro y ocasionalmente verdoso con abundantes

fragmentos de caliza recristalizada y frecuentes intercalaciones de arcilla con

significativa plasticidad. Su contenido de finos es superior en el tramo I lo que le

confiere una clasificación no coincidente con los tramos II y III a partir del HRB.

Granulometría, %

Plasticidad, % Condiciones naturales

Grava 43 Límite Liquido 24 Humedad, % 17

Arena 28 Límite Plástico 11 Densidad Húmeda, kN/m3 20.9

Limo 15 Índice de plasticidad 13 Densidad seca, kN/m3 18.2

Arcilla 14 Límite de contracción - Densidad saturada, kN/m3 21.6

Peso especifico relativo de los sólidos Relación de vacío 0.50

2.74 Saturación, % 93

Tabla III.2: Propiedades físicas de los suelos de la subrasante

III.7.3 Resultados de los métodos radiactivos

A partir de la medición de las propiedades físicas en el campo con el equipo de

medición (Troxler), se obtuvieron los siguientes resultados:

Calicata Tramo Profundidad de la prueba

(m)

Humedad

(%)

Densidad Húmeda

(kN/m3)

Densidad

Seca

(kN/m3)

1 III 0.30 14 18.6 16.4

2 II 0.25 15.8 20.4 17.5

3 I 0.25 21.1 20.0 16.3

Tabla III.3: Resultados obtenidos en el campo por medio de métodos radiactivos


III.7.4 Valores de (C.B.R) In Situ

Los ensayos se efectuaron en calas y excavaciones (levantamiento de la losa)

obteniéndose valores que en algunos casos corresponden realmente a los exigidos

para una Subrasante (Tabla III.4).

TRAMO I TRAMO II TRAMO III

Cala/

Calicata Valor

Cala/

Calicata Valor

Cala/ Calicata

Valor

1 7.9 4 - 5 8.8

3 - 4a 5.10 6 -

11 - 9 - 7 2.84

12 2.15 10 0.75 8 -

Calicata 3 2.24 Calicata 2 3.14 Calicata 1 11.22

Tabla III.4: Valores de capacidad de soporte medido in situ

Los resultados que se obtuvieron en las calas y excavaciones pertenecen a una

Subrasante, estos valores se corresponden con la severidad de las lesiones

presentes en cada tramo y la actual necesidad de acciones, de que al menos en el

tramo I se definan la subbase y base convenientes para la ejecución de la losa de

hormigón, lo que obviamente implica el retiro de un determinado volumen de material

que debe ser sustituido por los que cumplan las exigencias físico-mecánicas para el

servicio actual y futuro de esta vía, en cambio se considera que en los tramos II y III

debe reconsiderarse la no demolición de los mismos y prolongar su valor de uso a

menos costos con acciones correctivas conocidas, teniendo en cuenta la calidad del

hormigón y resistencia del mismo.


III.7.5 Análisis comparativo de las propiedades de la base

La ejecución de los trabajos de campo y una consiguiente elaboración de ensayos en el

laboratorio arrojó resultados marcadamente significativos para un posterior análisis

comparativo (Tabla III.5).

Tabla III.5: Análisis comparativo de las propiedades de la base

Los resultados muestran bajos niveles de compactación y suelos excesivamente

húmedos que condicionan los valores de CBR in situ extremadamente bajos, por su

parte el CBR modificado para un 100% de compactación también establece bajos

resultados, marcadamente en los primeros dos tramos aún con humedades óptimas

dos veces inferiores a la humedad natural, es evidente que en el tramo I se han

combinado las inundaciones periódicas en esa área con el material de pésima calidad

utilizado que no alcanzó los parámetros de compactación requeridos perdiendo la

capacidad de soporte que de forma discreta alcanzó alguna vez, estos suelos de

carácter carbonatado sometidos durante prolongados periodos de tiempo a cambios

frecuentes de humedad y cargas repetidas transforman su estructura granular y sus

condiciones para terraplén, no siendo la mejor opción para obras de alto rigor de

explotación y comprometimiento económico excepcional.


III.8 Conclusiones Parciales:

1. Bajos valores del C.B.R del material de la base, por la presencia de suelos finos

que han obstaculizado el drenaje, provocando el humedecimiento y saturación

de la misma con mayor rigor en los tramos I y II.

2. La estructura interna del hormigón es de calidad óptima no siendo entonces la

losa como elemento aislado la causante del progresivo deterioro del vial.

3. Presencia de una alta humedad natural y una densidad muy baja del suelo en

su estado natural.

4. En los tramos I y II no se lograron valores de CBR Modificado superiores al 50%

para el 100% de compactación.


Capítulo IV. Análisis y propuestas de los materiales de construcción

(préstamo)

Introducción

A partir de los resultados de las investigaciones ingeniero-geológicas de los suelos de

la base que arrojaron valores inferiores de CBR a los exigidos por la inversión fue

necesario la investigación de tres áreas caracterizadas y valoradas en sus propiedades

físico-mecánicas con respecto a la obra que permiten cualquier variante técnico-

económica del proyecto y construcción a la hora de explotación de las mismas.

El volumen de los materiales de préstamo solicitado para la rehabilitación del vial es de

900 m3, a valorar por el proyectista en cualquiera de los préstamos estudiados, o

considerando la combinación de los mismos.

La distancia de la obra a los préstamos no supera los 10 Km aproximadamente (ciclo

20 Km) optimizando en grado sumo los costos de transportación.

Los préstamos han sido estudiados previamente, lo que posibilita un buen uso al vial,

para ello se denominan de la forma siguiente:

1. Préstamo El Rancho.

2. Préstamo La Cantera.

3. Préstamo Los Mangos.

IV.1 Problema:

Las propiedades físico-mecánicas desfavorables de los suelos de la base del vial actual

implicaron un análisis más profundo y detallado en la búsqueda, ubicación y

caracterización de los materiales de Préstamo.


IV.2 Hipótesis:

La búsqueda y ubicación de los materiales de Préstamo con C.B.R mayor de cincuenta

(C.B.R ≥ 50) proporciona una mayor estabilidad del suelo como soporte del vial.

IV.3 Objeto:

Materiales de Préstamo.

IV.4 Objetivo:

Evaluar y proponer los materiales de préstamo con valor de C.B.R ≥50 para la base

del vial.

IV.5 Metodología de investigación aplicada a la búsqueda de préstamo




Muestreo (suelos)

Mediciones (cálculo de reserva)

2. Trabajos Experimentales (laboratorio de suelos):

Granulometría

Próctor Modificado

C.B.R Modificado

3. Trabajos de Gabinete:

Procesamiento estadístico

Clasificación del suelo ( HRB)


IV. 6 Propiedades Físico-mecánicas de los préstamos

IV.6.1 Préstamo "El Rancho"

En este tipo de préstamo (Anexo 3) son suelos constituidos por una mezcla de gravas

y arenas con poco material fino no cohesivo (GW). En el corte se presentan con color

pardo rojizo de diversa tonalidad con granulometrías que varían sobre todo en el

tamaño de las gravas siendo necesario a la hora de la explotación elegir en el frente los

sectores que cumplan las condiciones de granulometría exigida para evitar la

transportación de material indeseable a la obra (Fotos IV.2).

De acuerdo al HRB los mismos clasifican como A – 1a (0) con CBR que oscila entre

57% y 128%; la humedad óptima es 8,10 %. Los valores promedios en la clasificación

de los mismos se muestran a continuación:

Granulometría, %

Grava, % 72

Arena,% 25

Limo,% 2

Arcilla,% 1

Gs ,(g/cm3) 2.65

Tabla IV.6: Tabla granulométrica “El Rancho¨

Los valores del CBR Modificado se realizaron en muestras integrales con los

resultados siguientes:

Condiciones de Laboratorio

W opt

(%)

d

(kN/m3)

CBR Mod.

(%)

Comp.

(%)

Clasif.

HRB

8,10

19,4 57 94 A – 1a (0)

20,2 104 98 A – 1a (0)

20,6 128 100 A – 1a (0)

TablaIV.7:Valores del CBR Modificado “El Rancho"


Foto IV.2 : Préstamo "El Rancho"

IV.6.2 Préstamo "La Cantera"

Suelos constituidos por una mezcla de arenas y gravas bien graduadas con poco

material fino no plástico (GW). Este préstamo (Anexo 3) ha sido utilizado como solución

lateral en el primer tramo del vial de mantenimiento del oleoducto, con resultados

satisfactorios, existen considerables reservas del mismo (Fotos IV.3) con cortes de

espesores hasta tres metros, pero con la inconveniencia del contenido de carbonato

que presentan los mismos y su reacción ante la humedad y la saturación eventual,

debe considerarse este detalle en el diseño definitivo.

De acuerdo al HRB los mismos clasifican como A – 1b (0) y A – 2- 4 (0) con CBR que

oscila entre 19 % y 124%; la humedad óptima es de 8%. Los valores promedios en la

clasificación de los mismos se muestran a continuación:


Granulometría, %

Grava, % 48

Arena,% 25

Limo,% 15

Arcilla,% 12

Gs ,(g/cm3) 2.70

Tabla IV.8: Tabla granulométrica "La Cantera"

Los valores del CBR Modificado se realizaron en una muestra con los resultados

siguientes:


W opt

(%)

d

(kN/m3)

CBR Mod.

(%)

Comp.

(%)

Clasif.

HRB

8.00

19,6 19 95 A – 1b (0)

20,2 68 98 A – 1b (0)

20,6 124 100 A – 1b (0)

Tabla IV.9: Valores del CBR Modificado "La Cantera"

Foto IV.3 Préstamo "La Cantera"


IV.6.3 Préstamo "Los Mangos"

Suelos constituidos por una mezcla de arenas y gravas bien graduadas con poco

material fino no plástico (GW y SW). Como todo yacimiento (Anexo 3) presenta

variaciones granulométricas en área y profundidad que deben tenerse en cuenta

durante la explotación del mismo (Fotos IV.3), existen reservas suficientes para este y

otros objetivos posibles.

De acuerdo al HRB los mismos clasifican como A – 1a (0) y A – 1b (0) con CBR que

oscila entre 11% y 135%; la humedad óptima es 7.40 %.Los valores promedios en la

clasificación de los mismos se muestran a continuación:

Granulometría, %

Grava, % 25

Arena,% 56

Limo,% 8

Arcilla,% 11

Gs ,(g/cm3) 2.68

Tabla IV.8: Tabla granulométrica ¨Los Mangos¨

Los valores del CBR Modificado se realizaron en tres muestras con los resultados

siguientes:


W opt

(%)

d

(kN/m3)

CBR Mod.

(%)

Comp.

(%)

Clasif.

HRB

7,40

18,5 11 89 A – 1a (0)

20,2 115 97 A – 1a (0)

20,7 135 100 A – 1a (0)

Tabla IV.10: Valores del CBR Modificado ¨Los Mangos¨


En todos los préstamos se expone la relación CBR vs % de compactación (Anexo 4) lo

que permitirá considerar el valor de diseño más adecuado así como la relación

densidad seca vs CBR en ambos casos ploteando los valores en el gráfico

correspondiente o mediante la sustitución de las variables en la función que caracteriza

a cada uno, logrando la precisión adecuada pues se cumple la condición de R2 > 0.095.

Las curvas típicas del Próctor (Anexo 4) caracterizan a cada uno de estos materiales

granulares y han servido de base a todos los análisis anteriormente expuestos, las

mismas en conjunto con el resto de las relaciones permiten un acercamiento coherente

y preciso a los parámetros óptimos de compactación.

Foto IV.3 Préstamo ¨Los Mangos¨


IV.7 Conclusiones Parciales:

A lo largo de las investigaciones de los préstamos en las canteras estudiadas se pudo

llegar a los siguientes resultados:

1. Los Préstamos estudiados responden a las exigencias de la Tarea Técnica

(CBR ≥ 50).

2. En las tres áreas de préstamos se cuenta con suelos granulares, sin cohesión,

con índices plásticos inferiores a seis que pueden ser rápidamente

compactados en condiciones de campo.

3. Los parámetros óptimos de compactación son los siguientes:

Préstamo El Rancho.

WOpt = 8.10%.

d máx. = 20.60 kN/m3.

Préstamo La Cantera. WOpt = 8.00 %.

d máx. = 20.50 kN/m3.

Préstamo Los Mangos. WOpt = 7.40%.

d máx. = 20.60 kN/m3.


Conclusiones Generales

1. La pérdida de carga del pavimento hidráulico ha sido la causa fundamental del

deterioro (bombeo, agrietamiento y hundimiento de las losas) y el recarpetado

asfáltico (tramo I) ha causado severas grietas de flexión, acelerando la tasa de

deterioro.

2. Debe considerarse la demolición y reposición del tramo I, en cambio proceder a

la reparación de los tramos II y III que presentan lesiones de menor severidad.

3. El préstamo “Los Mangos” puede emplearse como subbase y “El Rancho”

como material de base respectivamente en el tramo I.


Recomendaciones

1. Ejecutar un proyecto adecuado con las condiciones de drenaje, de manera

especial en el tramo I.

2. Considerar en caso de materiales locales de bajo C.B.R el empleo de hormigón

pobre como base de la losa de circulación.

3. Ejecutar la prueba de rodado en el proceso de tendido y compactación de los

materiales de la base y subbase en obra.

4. Los suelos del Tramo I deben ser compactados con una humedad superior a la

óptima.

5. En cualquiera de los Tramos que se decida fundir las losas con hormigón simple

su longitud no debe exceder de los 5 a 6 metros.


Bibliografía Consultada

1. Aguilar, H. E. L. (2003). “Diseño del Pavimento Rígido y Drenaje Pluvial para un

Sector de la Aldea Santa María Cauque, del Municipio de Santiago Sacatepéquez,

Sacatepéquez” Tesis de Graduación, Universidad de San Carlos de Guatemala,

Ciudad de Guatemala, Guatemala, p.28:www.pdfqueen.com/pdf/di/diseño-drenaje-

pluvial

2. Apuntes pavimento rígido:

www.ingenieracivil.com/2008/05/pavimento-rigido.html

3. Catalogo de pavimentos rígidos:

www.cedex.es/ceta/dircaibea/m52deterioropavirigidosweb.pdf

4. Diseño de pavimentos rígidos:

www.ingenieracivil.com/.../diseño-de-pavimentos-rigidos-por-el.html

5. Diseño estrutural de pavimentos asfaltico:

https://www.u-cursos.cl/ingenieria/2009/1/CI62B/1/.../33259

6. Iturbide, C. J. (2002). “Manual centroamericano para diseños de

pavimentos” : www.camineros.com/docs/cam060.pdf

7. Mejores prácticas para la construcción de pavimentos de concreto de

cemento Pórtland (Pavimento rígido para aeropuertos):

http://www.pdfqueen.com/pdf/di/diseño-drenaje-pluvial

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www.iprf.org/products/Best%20Practices%20Manual-SPANISH.pdf

8. Quiroz, G. R. (2004).Pavimento de concreto:

www.pemex.com/files/content/GNT-SSNP-C005-2004(Rev0).pdf

9. Rodas, V. R. (1975). ¨Carreteras, Calles y Aeropistas¨, Editorial Científico-

Técnico, La Habana, p 116.

10. Rodríguez, R. A. (1981). La Ingeniería de Suelos en las Vías Terrestres:

Carreteras, Ferrocarriles y Aeropistas, Volumen II, Editorial Limusa, Ciudad de México,

p123.

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http://www.pemex.com/files/content/GNT-SSNP-C005-2004(Rev0).pdf


Anexos Gráficos

Anexo 1: Metodología y volúmenes y de los trabajos realizados en la obra (vial)

1.1 Perforaciones y excavaciones

1.2 Muestreo y pruebas de campo.

Tipo de muestra Tipo de muestreador

Saco Pomos Shelby

Semialterada - 8 -

Alterada 3 - -

Inalterada 2

1.3 Prueba in situ

Tipo de ensayo Cantidad

CBR in situ 11

Humedad natural por método radiactivo in situ 3

Densidad natural por método radiactivo in situ 3

Tipo de Perforación Volumen

(ml)

Perforado por Categoría

A B C

Statandril 17.0 1.80 12.80 2.40

Camión barrenador

BKGM

5.10 5.10 - -

Total 22.10 6.90 12.80 2.40


1.4 Ensayos realizados en el laboratorio

1.5 Levantamiento de la Patología

Tipo de prueba Cantidad

Determinación dureza del hormigón con esclerómetro. 10 m2

Determinación del diámetro del acero. 3 m2

Determinación y caracterización de la estructura 10 ptos

Determinación espaciamiento y recubrimiento del acero 3 m2

Tipo de ensayo Cantidad

Granulometría 3

Hidrómetro 3

Limite de consistencia 3

Humedad Natural 9

Densidad Natural 9

Peso especifico 3

Limite de contracción. 2

Próctor Modificado 3

CBR Modificado. 3

Resistencia compresión axial (En hormigón) 12


Anexo 2: Metodología y Volúmenes y de los Trabajos Realizados en la

Explotación de Préstamos

2.1 Perforación

2.2 Muestreo

Tipo de muestra

Préstamos

Total El Rancho

Los

Mangos La Cantera

Sacos 4 3 3 10

2.3 Laboratorio

Tipo de ensayo El Rancho Los

Mangos La Cantera Total

Granulometría 4 3 3 10

Hidrómetro 4 3 3 10

Límite consistencia 4 3 3 10

Peso especifico 4 3 3 10

CBR Modificado. 4 3 3 10

Perforación Volumen (ml)

Perforado por Categoría

A B

Los Mangos 10,50 10,50 -

La Cantera 3,30 - 3,30

Total 13,80 10,50 3,30


Anexo 3: Mapa de ubicación de los Préstamos.

3.1 Microlocalización Préstamo ¨El Rancho¨ Escala: 1:2500

289

288

287

286

285

284

212 211 210 209


3.2 Microlocalización Préstamo ¨La Cantera¨ Escala: 1:2500

287

286

285

284

283

216 215 214 213


3.3 Microlocalización Préstamo ¨Los Mangos¨ Escala: 1:2500

279

278

277

276

275

224 223 222 221 225


Anexo 4: Relación CBR vs. % de compactación para los Préstamos.

89

97

100

95

98

100

94

98

100


4.1 Densidad Seca vs. CBR.


3.2 Curvas Próctor modificado.

Préstamo “El Rancho”

Préstamo “La Cantera”

S= 100

%

S= 100

%


Préstamo “Los Mangos”


Anexo 5: Columnas litológicas (Obra: vial).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

IND

ICE

GE

OL

OG

ICO

ES

CA

LA

V

ER

TIC

AL

PR

OF

UN

DID

AD

D

EL

ES

TR

AT

O m

BREVE DESCRIPCION DEL CORTE LITOLOGICO

SIM

BO

LO

GIA

AP

AR

ICIO

N

DE

AG

UA

TOMA DE MUESTRA

Alt

erad

a

Sem

ialte

rada

Inalt

era

da

GRAFICO DEPENETRACION DINAMICA ESTANDAR

% D

E R

EC

UP

ER

AC

ION

10 20 30 40 50 60 70 80 90

0.30

Arcilla Carbonatada con gravas, de color beige claro y ocasionalmente verdoso, con abundantes fragmentos de caliza recristalizada.

Hormigón

Cu

ate

rnari

o

CALICATA: 3 COTA: 53.26

1.60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

2

IND

ICE

GE

OL

OG

ICO

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V

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Hormigón

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

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0.15


Hormigón

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o

CALICATA 1 COTA: 54.70

1.50


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

2

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1

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UN

DID

AD

D

EL

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m


SIM

BO

LO

GIA

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N

DE

AG

UA

TOMA DE MUESTRA

Alt

erad

a

Sem

ialte

rada

Inalt

era

da


% D

E R

EC

UP

ER

AC

ION

10 20 30 40 50 60 70 80 90

0.15


Hormigón

Cu

ate

rnari

o

CALICATA 1 COTA: 54.70

1.50


Anexo 6: Columnas litológicas préstamo los Mangos.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

2

ÍND

ICE

GE

OLÓ

GIC

O

ESC

ALA

VER

TIC

AL

PR

OFU

ND

IDA

D

DE

L E

STR

ATO

m

BREVE DESCRIPCIÓN DEL CORTE LITOLÓGICO

SIM

BO

LOG

ÍA

AP

AR

ICIÓ

N

DE

AG

UA

TOMA DE MUESTRA

Alte

rada

Sem

ialte

rada

Inal

tera

da

GRÁFICO DEPENETRACIÓN DINÁMICA ESTÁNDAR

% D

E R

EC

UP

ER

AC

IÓN

10 20 30 40 50 60 70 80 90

0.10

Arena de grano medio a grueso de color amarillo con vetas naranjas con gravas decuarzo de diferentes formas y tamaños.

Capa Vegetal

Cua

tern

ario

CALICATA: 1

2.00

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

ÍND

ICE

GE

OLÓ

GIC

O

ESC

ALA

VER

TIC

AL

PR

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ND

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D

DE

L E

STR

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m


SIM

BO

LOG

ÍA

AP

AR

ICIÓ

N

DE

AG

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TOMA DE MUESTRA

Alte

rada

Sem

ialte

rada

Inal

tera

da


% D

E R

EC

UP

ER

AC

IÓN

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Cua

tern

ario

3.00

2

3

CALICATA: 2

0.10 Capa Vegetal

Arena de grano medio a grueso de color amarillo con vetas naranjas con gravas decuarzo de diferentes formas y tamaños.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

ÍND

ICE

GE

OLÓ

GIC

O

ESC

ALA

VER

TIC

AL

PR

OFU

ND

IDA

D

DE

L E

STR

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m


SIM

BO

LOG

ÍA

AP

AR

ICIÓ

N

DE

AG

UA

TOMA DE MUESTRA

Alte

rada

Sem

ialte

rada

Inal

tera

da


% D

E R

EC

UP

ER

AC

IÓN

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Cua

tern

ario

3.00

2

3

0.20 Capa Vegetal

Arena de grano medio a grueso con gravas decuarzo de diferentes formas y tamaños.

CALICATA: 3

0.40 Arena fina de color amarillo claro.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1

ÍND

ICE

GE

OLÓ

GIC

O

ESC

ALA

VER

TIC

AL

PR

OFU

ND

IDA

D

DE

L E

STR

ATO

m


SIM

BO

LOG

ÍA

AP

AR

ICIÓ

N

DE

AG

UA

TOMA DE MUESTRA

Alte

rada

Sem

ialte

rada

Inal

tera

da


% D

E R

EC

UP

ER

AC

IÓN

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Cua

tern

ario

3.00

2

3

0.20 Capa Vegetal

Arena de grano medio a grueso con gravas decuarzo de diferentes formas y tamaños.

0.40 Arena fina de color amarillo claro.

CALICATA: 4


Anexo 7: Perfiles Litológicos (vial).

0.30

1.50

0.30

1.60

0.45

2.10

0 10 20 30 40 50

51

52

53

Perfil Longitudinal I'-I (Escalas indicadas)

Distancias entre calas (m )

CotasCala 3 Ccta 3

Cala 1

Pro

fun

did

ad

(

m )

0.15

1.35

0.30

3.00

0.20

2.00

0 15 30 45

51.7

53.7

Perfil Longitudinal II'-II (Escalas indicadas)

Distancia entre las calas ( m )

Pro

fun

did

ad

(

m )

CotasCala 4A Cala 9

Ccta2

0.30

0.90

0.30

1.70

1.80

0.15

1.50

0 6 12 18 24 30

53

53.5

54

54.5

Distancias entre calas ( m )

Pro

fun

did

ad

(

m )

Perfil Longitudinal III'-III (Escalas Indicadas)

Cala 5 Cala 7 Cala 6Cotas


Anexo 8: Plano Topográfico de la zona de estudio.


Anexo 9: Patología en los pavimentos rígidos.

9.1 Surgencia de fino

base 1 2

34

material de base muy fino y saturado

existencia de agua entre la base y pavimento

succión y bombeo

ausencia de pasajuntas

1

2

3

4

9.2 Desplazamiento vertical de las losas

base 1

2

3

desplazamiento vertical de las losas

ausencia de barras de amarre

asentamiento diferenciado de la base1

2

3

9.3 Bache

zona afectada

humedecimiento de la base

acción abrasiva del trafico sobre las grietas

1

12

2

3

3

base


9.4 Fragmentación múltiple

suporte inadecuado base/pavimento

drenaje inadecuado

base 1

1

2

2

9.5 Fisuras longitudinales

base3

12

deficiente capacidad portante de la base (bajo CBR)3

excesivas repeticiones de carga

1

ausencia de pasadores de transferencia de cargas2

9.6 Fisuras transversales

base

2

1

3

Ausencia de barras pasajuntas y barras de amarre

Losas de longitud excesiva y geometría variada

Retracción térmica (alabeo)

1

2

3


9.7 Separación de las juntas longitudinales

Ausencia de barras de acero para el amarre de las losas adyacentes

Desplazamiento lateral y vertical (asentamiento diferenciado de la base )

base

1

1

2

2

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