PAVIMENTOS
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CONTENIDO INTRODUCCIÓN
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METODO INDICE DE GRUPO
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CIRCUNSTANCIAS DE APLICACIÓN
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INDICE DE GRUPO
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EJEMPLOS
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CONCLUSIONES
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BIBLIOGRAFIA
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I.
INTRODUCCION: Este método es un método de diseño clásico clásic o empírico a que ah sido reemplazado por los métodos de diseño de las nuevas tendencias ya que se emplean factores de seguridad muy altos , lo que significa signific a espesores excesivos para necesidades verdaderas de la vía vía está basado principalmente principal mente el índice de grupo del suelo y el tráfico este método surgió debido al rápido deterioro de las carreteras desarrollando este método con la utilización del índice de grupo grupo del del suelo como una una herramienta de clasificación clasific ación junto con la capacidad de soporte para obtener así el espesor del pavimento. El gran incremento en frecuencia y tonelaje de los transportes por carretera obligo a abandonar el sistema antiguo de fijar el espesor de los afirmados con la generalización rutinaria de las instrucciones oficiales o el criterio formado en la experiencia del proyectista. Se fueron delimitando las variables que jugaban jugaban en el éxito o fracaso de las calzadas y como consecuencia, consecuenci a, se sintió la necesidad de una completa información informaci ón previa para evaluar estas variables que jugaban en el éxito o fracaso de las calzadas y como consecuencia se sintió con la necesidad de una completa información previa para evaluar estas variables con toda la aproximación posible. Con ello se pudo llegar a la determinación del espesor del firme que corresponde a unas determinadas condiciones de suelo, humedad, temperatura y características de tráfico, y la nueva técnica se fue acercando a la seguridad y a la economía con los métodos empíricos de beneficiosa evaluación, desde las toscas ´´ reglas del pulgar´´ hasta los precisos ábacos del estabilometro. estabilometro. Larga es la serie de los métodos para el cálculo de espesor de afirmados con pavimento flexible: Solamente en EE.UU 20 departamentos de carreteras han desarrollado desarroll ado procedimientos diferentes y al al pasar el tiempo tiempo se han desarrollado nuevos diseño y nuevas tendencias como el método del AASHTO 1993 teniendo ya varias modificaciones para la mejor obtención de los espesores de los pavimentos
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flexibles se desarrollaron en base a las características físicas del suelo, en la penetración en las placas de carga o en los ensayos triaxiales. Podemos decir que uno de los métodos clásicos de mayor difusión es el de california, determinante del CBR, índice de la resistencia del suelo.
En primer lugar hay una gran diferencia entre a superficie de contacto de la carga, en la calzada y en el ensayo, y si bien esto no falsea el resultado para suelos de arcilla cohesiva, en cambio en terrenos arenosos da valores muy inferiores a la realidad. Otro de los fallos de este método se presenta en las arcillas finas de muy poca permeabilidad y por tanto muy lenta inhibición; en ellas el periodo de inmersión de la probeta puede no ser suficiente suficien te para alcanzar la humedad a que llegue a estar sometido el suelo en obra. Estas imperfecciones del ensayo CBR hacen que cada día gane más adeptos el método del estadiómetro , un ensayo triaxial de sistema cerrado, debido a Mr. Hveem Director del laboratorio laboratorio de california Higway División, en el que que las solicitaciones de probeta y suelo son más afines. A diferencia de los diferentes métodos existentes que requieren de costosos equipos de laboratorio laboratori o existen otros métodos para ello es que está basada nuestra exposición en la presentación de este método que solo necesita para su medio un reducido material de ensayo además sirven de complemento.
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II.
METODO DEL INDICE DE GRUPO Este método se basa en las características físicas del material y principalmente en su composición granulométrica y el grado de plasticidad. Para clasificar un suelo, según este método, bastara, efectuar el análisis mecánico y determinar los límites líquidos y plásticos del material. El método del índice de grupo, debido a Mr steele del Higway Research Board, define la resistencia del suelo por un índice de calidades. Recordaremos la expresión de su formula definiendo sus factores determinantes que dependen del porcentaje en peso, P, que pasa por el tamiz numero 200 (0.074 mm) y de los límites de Atterberg: Límite líquido, LL, e índice de plasticidad, IP:
III.
PARA SU APLICACIÓN SE DEBEN CUMPLIR LAS SIGUIENTES CIRCUNSTANCIAS: 1. Se debe determinar: Índice de grupo del terreno de fundación. 2. Carga de rueda, se considera 9,000 lb (4,086 Kg). 3. Terreno de fundación, debe ser debidamente compactado a humedad óptima y densidad máxima mayor al 95% de la densidad máxima obtenida por el método Standard AASHTO T-99.
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4. Para sub base y base la compactación no será menor del 100% de su densidad máxima. 5. Se supone que el sistema de drenaje superficial y subterráneo son buenos y de nivel de la napa freática se encuentra a una profundidad no perjudicial para la estabilidad estabili dad del terreno de fundación mayor a 2.00m. 6. TIPOS DE TRANSITO Los diferentes tipos de transito que se consideran en este método, para la determinación de los espesores, son lo siguientes:
Tránsito liviano: aquel que tiene un transito comercial menor de 50 camiones y autobuses diarios. Tránsito mediano: aquel cuyo transito comercial esta comprendido entre 50 y 300 camiones y autobuses diarios.
Tránsito pesado: aquel que tiene un transito comercial mayor de 300 camiones y autobuses diarios.
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Sistema de clasificación de suelos AASHTO
Este es el sistema del Departamento de caminos de U.S.A, introducido e 1929. Adoptado Adoptado por la American Association Association of State Higway Officials entre otras. Es de uso especial para la construcción de vías, en especial para manejo de sub rasantes y terraplenes. Los suelos se clasifican en siete grupos basándose en: La composición de granulométrica granulométrica los limites de consistencia
TABLA DE CLASIFICACIÓN AASHTO
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ÍNDICE DE GRUPO Es un determinado índice que indica a aquellos aquellos suelos que tienen un comportamiento comportamiento similar y que se hallan en un mismo mismo grupo. Esta clasificación de un suelo en un determinado grupo se basa en: Su limite liquido grado de plasticidad Porcentaje que pasa por el tamiz numero 200 (0.074 mm) Para determina el índice de grupo se aplica la siguiente fórmula
I.G.=0.2a + 0.005 a.c. + 0.01 b.d.
Donde: a= (% que pasa malla 200)- 35 b= (% que pasa malla 200)- 15 c= (limite liquido)- 40 d= (índice plástico)-10 Consideraciones para el uso de las formulas de Índice de Grupo: Los valores de a, b, c, y d se deben redondear a números enteros.
a= (% que pasa malla 200)- 35
si % > 75; a = 40 si % < 35; a = 0
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b= (% que pasa malla 200)- 15
si % > 55; b = 40 si % < 15; b = 0
c= (limite liquido)- 40
si LL > 60; c = 20 si LL < 40; c = 0
d= (índice plástico)-10
si LP > 30; d = 20 si IP < 10; d = 0
OTRA FORMULA PARA CALCULAR EL INDICE GRUPO :
IG= Índice de grupo F= Porcentaje que pasa el tamiz Nº 200 LL= Límite Líquido IP= Índice de Plasticidad Ejemplo: Suponga que un material A-6 tiene 55% que pasa el tamiz de 75 mm (#200), un LL de 40 y un IP de 25, entonces: IG = (55-35)[0.2+0.005(40-40) (55-35)[0.2+0.005(40-40)]+[0.01(55-15)( ]+[0.01(55-15)(25-10)] 25-10)] IG = 4+6 IG= 10
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ALGUNOS ESPESORES PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES PARA DIFERENTES INDICES DE GRUPO:
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EJEMPLOS DE APLICACIÓN Diseñar el pavimento flexible para una carretera que unirá la Ciudad de Jaén con la Ciudad de San Ignacio en el norte del Perú. El terreno de fundación fundación está está constituido por: por: Un suelo arcilloso A-6. El tránsito que se prevé es de 50 camiones y autobuses diarios, de los cuales, aproximadamente, un 10% tendrán cargas por rueda de 9,000 lb (4,086 Kg). El índice de grupo del material del terreno de fundación es 7. Se recomienda colocar una capa de rodamiento de concreto asfáltico de 7.5 cm (3") de espesor.
Solución: De acuerdo a los datos, el tráfico es pesado y para un terreno de fundación, cuyo Índice de grupo es 7, se tendrá, de la Figura que se muestra, la siguiente estructura. Si en lugar de la sub base de material seleccionado, se colocara una capa adicional de base granular:
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IV.
CONCLUSIÓNES: Para determinar el el espesor de la base y la carpeta asfáltica se clasifico el material existente por medio del método de índice de grupo, utilizando: u tilizando: La tabla 1 basándose en el T.P.D. Transito Promedio Diario y el índice de grupo tomando en cuenta la calidad del material. Determinando el límite liquido y limite plástico del material. Este método es solamente aproximado. Es un método útil para una determinación rápida y sencilla del orden, de magnitud del espesor preciso aunque se cumplan las condiciones de compactación de la subrasante, base y subbase No considera los cambios de humedad en el suelo, y por lo tanto, las peores condiciones, como se hace con otros métodos. Hay una clasificación muy elemental del transito que ha de soportar el pavimento. Esta última es, posiblemente, la causa más fuerte de error. No obstante, es un método útil como primera aproximación para un anteproyecto del pavimento de una vía.
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V.
BIBLIOGRAFÍA: Los Pavimentos en la Vías Terrestres (Ing. José M. Céspedes
Abanto)
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Universidad
Nacional
de
Cajamarca-Perú. Diseño de Pavimentos Asfálticos (Informe de Trabajo para Optar el Titulo profesional como Ingeniero Civil Federico Fabricio Gallegos Melo) Los Métodos Empíricos para la determinación de firmes flexibles (Olegario Llamares Gómez-Ing. De Caminos)
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