estabilización de subrasantes y afirmados en caminos rurales

TITULO:“ESTABILIZACIÓN DE SUBRASANTES Y AFIRMADOS ENCAMINOS RURALES EMPLEANDO AGUA DE MAR EN EL CP.TANGAY”

RESPONSABLE:

ING. JULIO CESAR RIVASPLATA DIAZ

RESUMEN• La presente investigación trata de la posibilidad de

realizar técnicas de estabilización de suelos a nivelde subrasante y afirmados empleando agua de mar,haciendo que las superficies de rodadura actual delos caminos rurales en el C.P. Tangay presenten unaadecuada transitabilidad para los vehiculos quecirculan en la zona y solucionar de manera practica yeventual los problemas de transito vehicular queexiste en la actualidad en las vias carrozables deacceso al C.P. Tangay, en el Distrito de NuevoChimbote.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

• ¿LAS SUBRASANTES Y AFIRMADOSESTABILIZADOS EMPLEANDO AGUA DE MARDENTRO DEL PROCESO DE COMPACTACIÓNGARANTIZARAN UNA SUPERFICIE DERODADURA DURABLE Y ECONOMICA?

HIPOTESIS: Utilizando agua de mar dentro del proceso de compactación de suelos se optimiza la densificación del suelo, incrementándose la durabilidad de los caminos rurales, en el centro poblado de tangay.• VARIABLES:• INDEPENDIENTE• Cantidad adecuada de agua de Mar• DEPENDIENTE:• Índice CBR del terreno de la Subrasante y/o

Afirmado.

OBJETIVOS• GENERAL• PROPONER EL USO DEL AGUA DE MAR DENTRO DEL PROCESO

DE COMPACTACIÓN DE SUELOS EN LAS CARRETERAS AFIRMADAS Y TROCHAS CARROZABLES

• ESPECIFICOS:• CONOCER LAS BONDADES DEL AGUA DE MAR COMO AGENTE

ESTABILIZADOR EN EL PROCESO DE COMPACTACIÓN DE SUELOS

• CONOCER LA RESISTENCIA Y DURABILIDAD DE LOS SUELOS COMPACTADOS EMPLEANDO AGUA DE MAR EN EL PROCESO.

UBICACIÓN Y LOCALIZACIÓN

Ruta a Tangay, partiendo de la culminación de la Av. Anchoveta.

Fundamento teóricoIntercambio iónico

FUNDAMENTO TEORICOPorción de suelo al agregar agua

Porción de suelo después de compactar

PROBLEMA :

Carencia de una vía terrestre adecuada para el tránsito de

vehículos que transitan dicha zona.

DE ACUERDO A SU FUNCION

RED VIAL TERCEARIA– SISTEMA VECINAL

DE ACUERDO A LA DEMANDA

TROCHASCARROZABLE

ALTERNATIVAS DE SOLUCIÓN•

Efectividad

Costo S/. Beneficio

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO - UNS - EAPIC

La granulometría nos dio como resultado lo siguiente.

SUELO – TERRENO NATURAL% de gravas = 34.19%% de arenas = 64%% de finos = 1.81%

SUELO – PRESTAMO% de gravas = 62.39%% de arenas = 31.75%% de finos = 5.86%

Suelo según AASTHO – A-2-4 (0) Suelo según SUCS – SP

LL=0 LP=0 IP=0

Suelo según AASTHO – A-1-a(0) Suelo según SUCS – GP –GM

LL=21.20 LP=17.24 IP=3.96

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO - UNS - EAPIC

El proctor nos dio como resultado lo siguiente

SUELO – TERRENO NATURAL

-Máxima densidad seca = 1.992 gr/cm3-Optimo contenido de humedad = 6.40 %

SUELO – MATERIAL PRESTAMO

-Máxima densidad seca = 2.61 gr/cm3-Optimo contenido de humedad = 7.20 %

C.B.R. MATERIAL DE PRÉSTAMO CON AGUA POTABLE C.B.R. 100% MDS ---- 72.50%C.B.R 95% MDS ---- 58.00%

C.B.R. MATERIAL DE PRÉSTAMO CON AGUA DE MAR C.B.R. 100% MDS ---- 78.00 %C.B.R 95% MDS ---- 63.00%

(73.26, 2.233)

(7.76, 2.132)

(4.87, 2.096)2.09

2.10

2.11

2.12

2.13

2.14

2.15

2.16

2.17

2.18

2.19

2.20

2.21

2.22

2.23

2.24

40 45 50 55 60 65 70 75

Den

sida

d Se

ca (g

r/cm

³)

CBR %

CURVA C.B.R. VS DENSIDAD SECA

2.092.102.112.122.132.142.152.162.172.182.192.202.212.222.232.242.25

4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12%

CURVA PROCTOR

(78.88; 2.265)

(11.08; 2.165)

(5.58; 2.129)

2.112.122.132.142.152.162.172.182.192.202.212.222.232.242.252.262.272.28

40 45 50 55 60 65 70 75 80 85

Den

sida

d Se

ca (g

r/cm

³)

CBR %

CURVA C.B.R. VS DENSIDAD SECA

2.112.122.132.142.152.162.172.182.192.202.212.222.232.242.252.262.272.28

4% 5% 6% 7% 8% 9% 10% 11% 12%

CURVA PROCTOR

A 0.1” de penetración la carga patrón es 70Kg/cm2

Agua potable ---- 72.50% ---- 50.75Kg/cm2

Agua de mar ---- 78.00 % ---- 54.6 Kg/cm2

C.B.R. 100% MDS

48

49

50

51

52

53

54

55

Agua Potable Agua de mar

Kg/cm2

55

56

57

58

59

60

61

62

63

Agua potable Agua de mar

Agua potable ---- 58.00% ---- 40.6 Kg/cm2

Agua de mar ---- 63.00% ---- 44.10 Kg/cm2

A 0.1” de penetración la carga patrón es 70Kg/cm2

C.B.R. 95% MDS

Kg/cm2

TRABAJOS EN CAMPO

UNS - EAPIC

Compactación en campo al 102% de su

MDS.

Contenido de humedad SPEDY = 7.23

Tramo puesto a prueba:0+420 – 0+470

TRAMO SIN ESTABILIZAR

TRAMO ESTABILIZADO

TRAMO SIN ESTABILIZAR

TRAMO ESTABILIZADO

CONCLUSIONES• De los resultados, observados se puede anotar que

definitivamente la estabilización con agua de mar en lossuelos en Nuevo Chimbote es una alternativa formidable yaque como se observa este puede soportar tranquilamente eltráfico eventual que existen en las zonas rurales de Tangay enel Distrito de Nuevo Chimbote.

• Este procedimiento de estabilización de suelos sirveúnicamente como capa superficial final, sin que sobre ella secoloque estructura de pavimento alguno.

• En los cuadros mostrados se puede observar que el indice deCBR de los suelos puede aumentar hasta niveles considerablesa ser usados como superficies afirmadas en el transito devehiculos en zonas de poca transitabilidad, donde no sejustifica inversiones costosas de infraestructura.

RECOMENDACIONES• La presente investigación debe servir como inicio para

continuar con investigaciones similares en la estabilización de suelo con agua de mar para optimizar en el futuro las vias de circulación vehicular de las zonas rurales en la provincia del Santa.

• Se recomienda llevar el presente trabajo a condiciones reales de construcción para que de esta manera se pueda observar directamente las bondades de estabilizar un suelo con el uso de agua de mar y de esta manera verificar si existen algunas falencias que puedan ser mejoradas en el futuro.

• Se recomienda continuar con investigaciones similares optimizando el uso de agua de mar como agente estabilizador de suelos a nivel de subrasante y carreteras afirmadas.