Modulo Resiliente Caraterización de la subrasante

8/17/2019 Modulo Resiliente Caraterización de la subrasante

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MODULO RESILIENTECaracterización de la

Subrasante

PRESENTADO POR:

Gina Paulina Barboza Oliveros Freddy Rafael Benavides Ramos Malena u!unub" Toloza Mauri!io Mer!ado Barros


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MÓDULO RESILIENTE

El paso continuo de los vehículos sobre un pavimentosomete a esta estructura a un ran n!mero de ciclos decara " descara #ue induce a los di$erentes materiales#ue la componen a un estado de es$uer%os "de$ormaciones variables& en $unci'n de la manitud de la

cara #ue act!a sobre ella " del tiempo de duraci'n de lamisma(


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NI)ELES DE *ON+I,-ILID,D EN L,DETERMIN,*IÓN DEL MÓDULO RESILIENTE

NI)EL .

• M'duloresilientedeterminado enlaboratorio(

• Moduloresilientedeterminado encampo(

NI)EL /

• *orrelacionestípicas asociadascon otraspropiedades delmaterial(

NI)EL 0

• valores típicosrepresentativosencontrados enla literaturase!n elcontenido dehumedad 'ptimodel materialanali%ado(


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E)OLU*ION DEL ENS,1O DE MODULORESILIENTE

En .23/& la uía de dise4o ,,S5TO implement' dentro de susinvestiaciones un procedimiento de prueba de laboratoriopara la determinaci'n del m'dulo resiliente diriidoprincipalmente al estudio de los suelos de subrasantedenominado6 ,,S5TO T /7893/ :Resilient modulus o$ subradesoils:(

, $inales del a4o .232& el *omit; de Materiales de la ,,S5TOdecidi' retirar de sus ensa"os est


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NI)EL .6 MÓDULO RESILIENTE DETERMIN,DO EN L,-OR,TORIO6

PRUEBAS TRIAXIALES DINÁMICAS (AASHTO 93):Si el material de la capa se supone linealmente el


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M'dulo resiliente por ,,S5TO 20


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RESUMEN DEL M?TODO6

Un es$uer%o desviador a@ial repetido& de manitud&duraci'n " $recuencia $i=as se aplica a un esp;cimencilíndrico de ensa"o& debidamente preparado "acondicionado( Durante " entre las aplicaciones deles$uer%o din


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Estado de es$uer%os provocados en la subrasante por elpaso de un vehículo en movimiento(


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>RO*EDIMIENTO6

Se coloca una muestra de suelo compactada dentro de una

membrana en la c


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Ecuaci'n ,,S5TO 20


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ESF#ER$O DES%&ADOR:

uando una 'robe(a !il)ndri!a de lon*i(ud L y di"me(ro D+ se

some(e a una 'rueba de !om'resi,n Tria-ial+ ser" !ar*ada endos e(a'as:

a. Se a'li!a la 'resi,n !om'le(a /alrededor de la mues(ra0

deno(ada 'or σ3 /Fi*. 1.230+. Es(a a!(4a i*ualmen(e en (odas

las dire!!iones+ as) las (ensiones radial y a-ial ser"n i*ual

a σ3

+ o nin*una (ensi,n de !or(e es indu!ida en la mues(ra.

b. #na !ar*a a-ial P se a'li!ar" desde afuera de la !elda y es'ro*resivamen(e in!remen(ada. 5a (ensi,n adi!ional !ausada

'or P+ es solamen(e en la dire!!i,n a-ial y es i*ual a P/. Finalmen(e la (ensi,n a-ial (o(al+ deno(ada 'or σ!+ es i*uala "σ3 # P/$+ es de!ir:


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ES+UERGO DES)I,DOR6

C. C0 >F,

Esta ecuaci'n puede ser ordenada dela siuiente manera6AC. J C0B >F,La di$erencia de las tensionesprincipales AC. J C0B se conoce con elnombre de es$uer%o desviador( En una prueba la presi'n de la

celda C0& es mantenida constante a unvalor dado& mientras #ue la tensi'ndesviadora es radualmenteincrementada( Keneralmente la tensi'n de$alla estar< representada por elm


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DEFORMACIONES RECUPERABLES Y PERMANENTES

-a=o el e$ecto de las caras vehiculares o caras cíclicas seproducen de$ormaciones en la masa de suelo& alunas sonel


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MÓDULO RESILIENTE >OR ,,S5TO 20

*abe anotar #ue los resultados de m'dulo resiliente& sonin$luenciados principalmente por tres $actores6

Estado de tensiones Aes$uer%o con$inamiento " es$uer%odesviadorB

Tipo de suelo " estructura interparticular Am;todos decompactaci'nB

Estado $ísico del suelo Ahumedad " densidadB


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TI>O DE M,TERI,L

El ensa"o ,,S5TO reconoce dos tipos de materiales para ser ensa"ados6

Materiales Tipo .( Estos materiales tambi;n denominados ruesos& inclu"etodos a#uellos materiales no tratados #ue cumplen con el siuiente criteriomenos del 7 de material debe pasar el tami% No . " un m


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DETERMIN,*IÓN DEL MODULO DERESILIEN*I, EN L,-OR,TORIO

El modulo resiliente en el laboratorio se determinamediante ensa"os basados en la ,,S5TO T/2892/.( Esteensa"o consiste b


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NI)EL .6 MÓDULO RESILIENTE DETERMIN,DO EN *,M>O6

En la medida #ue las innovaciones tecnol'icas se han idaplicando en los di$erentes campos de la ineniería ha sido posibdesarrollar metodoloías m


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NI)EL .6 MÓDULO RESILIENTE DETERMIN,DO EN *,M>O

DEFLECTOMETRO DE IMPACTO:

Se #+&"c# ! "-+#c$, s,%e e& +#/"-e!$, +,% -e", e c#0#&"%e e !# c#%1# s,%e ! s"s$e-# e #-,%$"1#c"2! 4e # s/e5 es$6 c,&,c#, s,%e !# +c# e c#%1# 4e %e+#%$e s$e!s",!es 7 +,% -e", e !,s se!s,%es (1e28,!,s ,

s"s-2-e$%,s) se -"e e8,%-#c"2! /e%$"c#& e s+e%8"c"e(e8&e"2!) #, e& +!$, e #+&"c#c"2! e c#%1# 7 # !#s"s$#!c"#s e$e%-"!##s e& -"s-, (;#"$#&-e!$e e! se"s ,c;,+!$,s -6s e+e!"e!, e& e4"+, 7 e s c#%#c$e%0s$"c#s e&$%##,). E& c,!!$, e "c;#s e8&e",!es %e1"s$%##s es &, 4ese e!,-"!# ce!c, e e8&e"2!.


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La metodoloía de retrocO6


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NI)EL .6 MÓDULO RESILIENTE DETERMIN,DO EN *,M>O6



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DETERMIN,*ION DEL MODULO RESILIENTE&METODO 5OKK 1 EM>IRI*O9ME*,NISTI*O METODO HO>>

Es un m;todo por el cual el modelo el


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DETERMIN,*ION DEL MODULORESILIENTE DE ,*UERD, ,,S5TO 20

El Modulo resiliente es el par


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C,%%ec"2! es$#&ec"# +,% e& "!s$"$$, e& #s8#&$,:

MR , - @ *-R

Donde6 , de 77/ a ..PP

- de 0Q2 a PPP

P#%# &,s se&,s 8"!,s c,! ! CBR s#$%#, -e!,% #& *@:

MR . PPP @ *-R

E+%es"2! 1e!e%#& e 10# e AASHTO *@@*:

MR /PPP @

>ara determinar los valores del Da4o Relativo AU$B

U$ @


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%act&res 'ue a(ectan el )ódul& deresiliencia en suel&s c&*esi+&s

omo se 6a observado en los es(udios llevados a !abo

sobre m,dulo de resilien!ia+ es(e 'ar"me(ro no es una

'ro'iedad !ons(an(e del suelo+ sino 7ue de'ende de

mu!6os fa!(ores. 5os 'rin!i'ales se dis!u(en a

!on(inua!i,n :

! N,)er& de a-licaci&nes del es(uerz& :Para analizar el !om'or(amien(o del m,dulo de resilien!ia de

un suelo+se some(ieron varios es'e!)menes de ar!illa

!om'a!(ada a 'ruebas de m,dulo de resilien!ia.


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5a Fi*ura 2.8 mues(ra un ensaye realizado sobre una mues(ra de ar!illa

!om'a!(ada !on un 'eso volum9(ri!o se!o de 82.8 ;N. Se 'uede no(ar una varia!i,n im'or(an(e del

m,dulo duran(e (odo el 'ro!eso de !ar*a !)!li!a. Al aumen(ar el

n4mero de !i!los 'are!e (ender a un valor !ons(an(e.


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. Ti0&tr&-1a2

En es(udios 'revios sobre ar!illas !om'a!(adas se 6a

en!on(rado 7ue las mues(ras !om'a!(adas a al(os *radosde sa(ura!i,n+ 'ar(i!ularmen(e 'or m9(odos de

!om'a!(a!i,n 7ue indu!en !or(an(es en el suelo+ mues(ran

un 'ronun!iado in!remen(o en la resis(en!ia si se 'ermi(e

un 'eriodo de re'oso. Es(e in!remen(o en resis(en!ia es

a(ribuido a la (i-o(ro')a y al !ambio 'ro*resivo en los

arre*los de las 'ar()!ulas y 'resiones de 'oro del a*ua

den(ro del suelo en un (iem'o 'rolon*ado.

3 Manitud del es(uerz& des+iad&r


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5a Fi*ura 2. fue *enerada !on una mues(ra ar!illosa 7ue fue

!om'a!(ada !on un !on(enido de a*ua de 23.3 > y 'ara la !ual se ob(uvo

un 'eso volum9(ri!o de 8.3 ;N


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4 M5t&d& de c&)-actación2

Es(udios re!ien(es de las !ara!(er)s(i!as de resis(en!ia de las ar!illas

!om'a!(adas 6an mos(rado 7ue+ 'ara mu!6os suelos+ el m9(odo de

!om'a!(a!i,n (iene un 'rofundo efe!(o en el arre*lo 7ue ado'(an las

'ar()!ulas de las ar!illas.5os !ambios en la es(ru!(ura 'are!en ser debidos+ en *ran medida+ al

!or(an(e indu!ido en el suelo duran(e la !om'a!(a!i,n. Por e@em'lo+

!uando las mues(ras se !om'a!(an a ba@os *rados de sa(ura!i,n no

6ay una deforma!i,n a're!iable indu!ida 'or el m9(odo de

!om'a!(a!i,n y las 'ar()!ulas de ar!illa asumen un arre*lo al azar

Es(e (i'o de arre*lo de las 'ar()!ulas 6a sido llamado es(ru!(ura

flo!ulada. Sin embar*o+ !uando las mues(ras son !om'a!(adas a al(os*rados de sa(ura!i,n /arriba de 1>0+ !omo o!urre en el lado 64medo

de la !urva de !om'a!(a!i,n+ la resis(en!ia al esfuerzo !or(an(e

indu!ida duran(e la !om'a!(a!i,n 'uede variar !onsiderablemen(e.

Para suelos !om'a!(ados 'or medio de amasado+ el 'is,n 'ene(ra en

el suelo y !ausa levan(amien(o adya!en(e de la su'erfi!ie del suelo

!omo resul(ado de las deforma!iones


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5as 'ar()!ulas de ar!illa (ienden a

alinearse en forma 'aralela+ !omo

se indi!a en la Fi*ura 2.?/a0. Es(e

(i'o de es(ru!(ura es llamada

es(ru!(ura dis'ersa. Sin embar*o+ si

el mismo suelo es !om'a!(ado

es("(i!amen(e no 6ay 'osibilidad de

7ue e-is(a nin*4n des'lazamien(o

la(eral y las 'ar()!ulas (ienden a

!onservar su es(ru!(ura flo!ulada+

!omo se mues(ra en la Fi*ura

2.?/b0.

6 7rad& de c&)-actación 8 c&ntenid&


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6 7rad& de c&)-actación 8 c&ntenid&de aua :

Se sabe 7ue el m,dulo de resilien!ia de

los suelos no es una 'ro'iedad

!ons(an(e+ sino 7ue es de'endien(e

de varios fa!(ores+ en(re o(ros el 'esoes'e!)fi!o se!o y el !on(enido de

a*ua.

El !on(enido del a*ua y el 'eso

es'e!ifi!o se!o (ienen una !lara

influen!ia en la ma*ni(ud del modulo

de resilien!ia. Es !laro 7ue la

ma*ni(ud del m,dulo de resilien!ia

'ara un valor de !on(enido de a*uadado+ aumen(a !on el 'eso

volum9(ri!o 6as(a !ier(o valor y

des'u9s disminuye 'ara *rados de

sa(ura!i,n elevados+ en es'e!ial

des'u9s del !orres'ondien(e a los

,'(imos de !om'a!(a!i,n.


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%CTORES 9UE IN%LUENCIN ELM:DULO RESILIENTE DETERMINDO

EN L;ORTORIOara!(er)s(i!as del m,dulo resilien(e en suelos finos:

El m,dulo resilien(e no es una 'ro'iedad !ons(an(e de los

suelos finos ya 7ue su ma*ni(ud es de'endien(e de diversos

fa!(ores.

5os fa!(ores de mayor influen!ia en el valor del m,dulo son:

la !ondi!i,n de !ar*a o el es(ado de esfuerzos+ el (i'o de

suelo y su es(ru!(ura+ el es(ado f)si!o del suelo+ el *rado de

sa(ura!i,n y la (i-o(ro')a. A !on(inua!i,n se (ra(ar"n al*unos

de ellos.


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! C&ndición de Cara & Estad& de Es(uerz&s2

El es(ado de esfuerzos en los suelos finos es(" afe!(ado 'or

la a!!i,n !on@un(a de al*unos fa!(ores !omo la a'li!a!i,n

del esfuerzo desviador+ la 'resi,n de !onfinamien(o y eln4mero de !i!los de !ar*a.

En los suelos finos em'leados !omo subrasan(e donde el

!onfinamien(o es mu!6o menos si*nifi!a(ivo 7ue el

esfuerzo desviador+ el m,dulo resilien(e 'resen(a una

disminu!i,n en su ma*ni(ud !uando se a'li!a un

in!remen(o en el esfuerzo desviador+ 'rin!i'almen(e 'arama(eriales de (i'o ar!illoso.


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. Ti-& de Suel& 8 Estructura2

Al*unos es(udios realizados 6an demos(rado 7ue la

es(ru!(ura de los suelos se ve afe!(ada 'or fa!(ores !omo

el m9(odo de !om'a!(a!i,n+ el esfuerzo de !om'a!(a!i,n yel !on(enido de a*ua+ los !uales influyen dire!(amen(e en

la ma*ni(ud del m,dulo resilien(e 'ara mues(ras

!om'a!(ados en labora(orio. Para mues(ras !om'a!(adas

del lado se!o de la 6umedad ,'(ima+ las ma*ni(udes del

m,dulo fueron su'eriores+ !om'aradas !on las mues(ras

!om'a!(adas del lado 64medo+ !onservando la (enden!iade menores valores a medida 7ue se in!remen(a el

esfuerzo desviador.

3 E t d %1 i d l S l


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3 Estad& %1sic& del Suel&2

El es(ado f)si!o del suelo *eneralmen(e es(" re'resen(ado

'or su !on(enido de 6umedad y su 'eso uni(ario se!o+

fundamen(ado en 7ue es(os dos fa!(ores 'ermi(en ob(enerlas !ondi!iones ,'(imas de la !urva de !om'a!(a!i,n 'ara

un suelo dado. 5i y Sel* /833?0+ basados en una

re!o'ila!i,n de resul(ados de m,dulo resilien(e

en!on(rados en la li(era(ura+ mos(raron 7ue 9s(e de!re!e

en ma*ni(ud 'ara un mismo 'eso uni(ario se!o+ !uando se

'resen(a un aumen(o en el !on(enido de 6umedad delsuelo.


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+,*TORES UE ,+E*T,N ,L MODULORESILIENTE

El modulo resiliente del suelo no es una manitud constante& dependeprincipalmente del estado de es$uer%os solicitados " de lascondiciones $ísicas en las #ue se encuentra el suelo al momento delensa"o(

') Es$#, e es8e%5,s s,&"c"$#!$e: esta compuesto por una presi'n

de con$inamiento o es$uer%o principal menor AC0B " un es$uer%odesviador ACdB( ,mbos in$lu"en directamente en la manitud delmodulo de resiliencia( In$lu"e tambi;n el tipo de suelo en #ue setraba=a(

*) C,!"c",!es 80s"c#s e& se&,: se encuntran liadas principalmentecon la densidad seca " el contenido de aua(

+,*TORES UE ,+E*T,N ,L MODULO


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+,*TORES UE ,+E*T,N ,L MODULORESILIENTE EN M,TERI,LES KR,NULOMETRI*OS

)arios son los $actores #ue a$ectan el modulo resiliente de unmaterial ranular las cuales se clasi$ican en el siuiente rupo6

') T"+, e M#$e%"#&: en relaci'n con el material " sus característicasde las partículas& ruosidad " composici'n ranulom;trica(

*) M#1!"$ e es8e%5,s #+&"c#,s6 se dividen en bien radados

AK. " K/B " mal radados AK>. " K>/B& el nivel de es$ue%o #ue semane=a son de 0 M>a " /8 Mpa respectivamente(

3) C,!$e!", e #1#: esta liado directamente con el modulo deresiliencia por#ue al estar presente en el suelo aumenta su es$uer%o#ue enera(


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+,*TORES UE IN+LU1EN EN EL MODULORESILIENTE DETERMIND,DO EN L,-OR,TORIO

/B C#%#c$e%0s$"c# e& -,&, %es"&"e!$e e! se&,s1%#!%es: al iual #ue en los suelos $inos& los materialesranulares se ven a$ectados en su determinaci'n delmodulo de resiliencia por una serie de $actores #ue in$lu"esus comportamientos como6

A. >resi'n de con$ina miento " estado de es$uer%os( B. *ontenido de aua(

C. *ontenido de $inos(

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