UNIVERSIDAD NACIONALSANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO
PAVIMENTOS
ESTUDIOS DE MECNICA DE SUELOSCON FINES DE PAVIMENTACIN
MSc. Elio Alejandro Milla Vergara
FACULTAD DE INGENIERA CIVIL
MANUAL DE CARRETERAS: SUELOS YPAVIMENTOS
MANUAL DE CARRETERAS ESPECIFICACIONES TCNICASGENERALES PARA CONSTRUCCIN EG-2013
Aprobado por la Resolucin Directoral N 03-2013-MTC/14Del 01 de febrero del ao 2013.
La Actualizacin aprobado por la Resolucin Directoral N 22-2013-MTC/14
Del 17 de julio del ao 2013.
El original Consta de dos tomosTomo I: Ochocientos Setenta y Seis (876)
Tomo II: Trescientos Noventa y Ocho (398) Folios.
CAPITULO IV4. SUELOS
4.1 Exploracin de Suelos y Rocas4.2 Caracterizacin de la Subrasante4.3 Descripcin de los Suelos4.4 Ensayos de Laboratorio4.5 Informe de Exploracin
CAPITULO V5. FUENTES DE MATERIALES Y FUENTES DE AGUA
5.1 Generalidades5.2 Lineamientos Generales para un Programa de Exploracin y
Localizacin de Fuentes de Materiales Ptreos5.3 Estudio de Canteras de Suelo5.4 Estudio de Cantera de Roca5.5 Fuentes de Agua5.6 Instalaciones Comerciales de Suministro5.7 Informe, Diagrama de Cantera, Fuentes de Agua e Instalaciones
de Suministro
1.3 OBJETIVOS DEL MANUAL
Para el sector pblico y privado Criterios homogneos en materia de suelos y pavimentos Carreteras no pavimentadas y pavimentadas.
1.4 ALCANCE DEL MANUAL
Caminos No Pavimentados:
a) Caminos de tierra: suelo natural y mejorado con grava de zarandeo.
b) Caminos de grava (lastrados): Capa de material natural de TM = 75mm.
c) Caminos afirmados: Capa de materiales de cantera que contenga:piedra, arena y finos o arcilla, TM = 25 mm.
d) Caminos afirmados: suelo estabilizado con asfalto, cemento, cal, aditivosqumicos y otros
Caminos Pavimentados:
a. Pavimentos flexibles:
Capas granulares: sub base y base drenantes
a.1 Superficie de rodadura bituminosa en fro Tratamiento superficial bicapa Lechada asfltica o mortero asfltico Micropavimento en fro Macadam asfltico Carpetas de mezclas asflticas en fro, etc.
a.2 Capa de rodadura bituminosa de mezcla asfltica en caliente.
Caminos Pavimentados:
b. Pavimentos semirrgidos:
b.1 Capas asflticas (base asfltica y carpeta asfltica en caliente);b.2 Carpeta asfltica en caliente sobre base tratada con cemento o cal.b.3 Pavimentos adoquinados.
c. Pavimentos rgidos: Losa de concreto de cemento hidrulico y unasubbase granular.
MBITO DE APLICACIN
1. Las Carreteras del Sistema Nacional de Carreteras (SINAC): Red VialNacional, Red Vial Departamental o Regional y Red Vial Vecinal.
2. Diseo de nuevas carreteras y de mejoramientos de carreteras.3. Proyectos de reconstruccin de carreteras.4. Proyectos de refuerzo de pavimentos.
No se aplica:1. Pavimentos sobre puentes2. Tneles de carreteras3. Carreteras o caminos en reas de proteccin ecolgica, reservas
nacionales diversas, como son: zonas arqueolgicas, parques y zonasprotegidas, etc.
4. En zonas urbanas: Se aplica la Norma Tcnica de Edificacin CE.010Pavimentos Urbanos.
5. El Manual incluye Catlogos de Estructuras de Pavimentos para trficosmenores a 1,100 vehculos pesados (buses y camiones) en ambossentidos por da en el ao base menor a 30000,000 de EjesEquivalentes (para 20 aos en el carril de diseo)
COMPONENTES DE LAINFRAESTRUCTURA DEL CAMINO
PAVIMENTO
SUB RASANTE
SUELO DEFUNDACION
Una o varias capas de materialespreparados para soportar las cargasdel trnsito en un perido de tiempo
Terreno natural en corte o parte superiordel relleno nivelado, perfilado ycompactado.
Terreno natural en corte o parte superiordel relleno sin tratamiento.
El pavimento como elemento estructural se coloca sobre el terrenopreparado para soportarlo.
Rasante
COMPONENTES DE LAINFRAESTRUCTURA DEL CAMINO
EXPLANACINConformado por cortes y rellenos, para obtener la plataforma de lacarretera hasta el nivel de la subrasante del camino.
SUBRASANTE DEL CAMINO
Los suelos por debajo del nivel superior de la subrasante, en unaprofundidad no menor de 0.60 m, debern ser suelos adecuados yestables con CBR 6%.
Si el CBR < 6% (subrasante pobre o subrasante inadecuada), sedebe estabilizar los suelos.
PAVIMENTO
Por lo general conformada por: base, subbase y capa de rodadura.
Capa de Rodadura: Puede ser de tipo bituminoso (flexible) o deconcreto de cemento Portland (rgido) o de adoquines, su funcin essostener directamente el trnsito.
Base: Principal funcin: sostener, distribuir y transmitir las cargasocasionadas por el trnsito. Debe ser material granular drenante (CBR 80%) o tratada con asfalto, cal o cemento.
Subbase: Soporta a la base y a la carpeta. Adems se utiliza comocapa de drenaje y controlador de la capilaridad del agua. Esta capapuede ser de material granular (CBR 40%) o tratada con asfalto, calo cemento.
CAPITULO IVSUELOS
4.1 EXPLORACIN DE SUELOS Y ROCAS
investigacin y muestreo de suelos:
MTC E 101- 2000 Gua para muestreo de Suelos y Rocas.MTC E 102 - 2000 Investigacin y Muestreo por perforacin con barrenoshelicoidales.MTC E 103 - 2000 Mtodos para la reduccin de muestras de campo atamaos de muestras de ensayo.MTC E 104 - 2000 Conservacin y Transporte de muestras de suelos.
Para la exploracin de suelos y rocas efectuar un reconocimiento delterreno para plantear un programa de exploracin e investigacin de campoa lo largo de la va y en las zonas de prstamo.
El programa de exploracin incluir la ejecucin de calicatas o pozosexploratorios. Espaciadas entre 250 m y 2,000 m.
4.2 CARACTERIZACIN DE LA SUBRASANTE
Pozos exploratorios calicatas de 1.5 m de profundidad mnima
Nmero mnimo de calicatas por kilmetro: cuadro 4.1.
Las calicatas se ubicarn longitudinalmente y en forma alternada, dentrode la faja que cubre el ancho de la calzada, a distancias aproximadamenteiguales.
Tipo de Carretera Profundidad (m) Nmero mnimo de Calicatas ObservacinAutopistas: carreteras de IMDAmayor de 6000 veh/da, decalzadas separadas, cada una condos o ms cariles
1.50 m respecto al nivel desubrasante del proyecto
Calzada 2 carriles por sentido:4 calicatas x km x sentido
Calzada 3 carriles por sentido:4 calicatas x km x sentido
Calzada 4 carriles por sentido:6 calicatas x km x sentido
Las calicatas seubicarnlongitudinalmente y enforma alternada
Carreteras Duales o Multicarril:carreteras de IMDA entre 6000 y4001 veh/da, de calzadasseparadas, cada una con dos oms carrilles
1.50 m respecto al nivel desubrasante del proyecto
Calzada 2 carriles por sentido:4 calicatas x km x sentido
Calzada 3 carriles por sentido:4 calicatas x km x sentido
Calzada 4 carriles por sentido:6 calicatas x km x sentido
Carreteras de Primera Clase:carreteras con un IMDA entre 4000-2001 veh/da, de una calzada dedos carriles.
1.50 m respecto al nivel desubrasante del proyecto
4 calicatas x km
Las calicatas seubicarnlongitudinalmentey en formaalternada
Carreteras de Segunda Clase:carreteras con un IMDA entre 2000-401 veh/da, de una calzada de doscarriles.
1.50 m respecto al nivel desubrasante del proyecto
3 calicatas x km
Carreteras de Tercera Clase:carreteras con un IMDA entre 400-201 veh/da, de una calzada de doscarriles.
1.50 m respecto al nivel desubrasante del proyecto
2 calicatas x km
Carreteras de Bajo Volumen deTransito: carreteras con un IMDA 200 veh/da, de una calzada.
1.50 m respecto al nivel desubrasante del proyecto
1 calicata x km
Cuadro 4.1Nmero de Calicatas para Exploracin de Suelos
Se aplica para pavimentos nuevos, reconstruccin y mejoramiento.
En estudios de factibilidad o prefactibilidad
Nmero de calicatas: lo indicado en el Cuadro 4.1, espaciadas cada 2.0km en vez de cada km.
En caso de estudios a nivel de perfil
Usar informacin secundaria existente en el tramo del proyecto
De no existir informacin secundaria se efectuar el nmero de calicatasdel cuadro 4.1 espaciadas cada 4.0 km en vez de cada km.
4.2.1 REGISTROS DE EXCAVACINLa ubicacin de la calicata se hace en coordenadas UTM - WGS84.
Proyecto : Estudio Definitivo de Rehabilitacin de la Carretera Pasco SalcachupanCalicata : C-33
Solicitado : DREMC CONSULTORES S.A. Progresiva : Km. 8+000Lugar : Pasco Fecha :Tipo de Sondaje :Cielo Abierto Prof. N.F. : N.E.
P ROFUND . (m)
ESP ESORESTRATO (m)
M UESTRASOBTEN IDAS
SIM BOLOGRAF ICO
CLASIF IC .AASHTO/SUC
S
0.20
0.20 -.- -.-
A-2-4(0)GM
A-2-6(0)GC
OBSERVACIONES:
mab-02
Grava arcillosa con arena, conpresencia de cantos rodados
en 5%, con grava f inasubredondeada de durezamedia en 50%, arena f ina
subredondeada en 30% y f inosde media plasticidad en 20%,media resistencia en estadoseco, rapida dilatancia, media
tenacidad, color negro,humedad baja, estructurahomogenea, cementacin
moderada. Presencia de raices.
REGISTRO DE SONDAJE
Febrero 2010
DESCR IP C ION DELM ATER IAL
1.10
0.90 mab-01
Grava limo arcilloso con arena,con presencia de cantos
rodados en 50%,TM=15" congrava gruesa subangular dedureza media debil en 40%,arena media subangular en
30% y f inos de baja plasticidaden 30%, baja resistencia enestado seco, lenta dilatancia,media tenacidad, color marrncon puntos amarillos, sin olor,
humedad baja, estructuraestratif icada, cementacindebil. presencia de raices.
Afirmado
1.50
0.40Muestreo y registro
Tipo de Carretera N Mr y CBRAutopistas: carreteras de IMDA mayor de 6000 veh/da, decalzadas separadas, cada una con dos o ms carriles
Calzada 2 carriles por sentido: 1 Mr cada 3 km x sentido y1 CBR cada 1 km x sentido
Calzada 3 carriles por sentido: 1 Mr cada 2 km x sentido y1 CBR cada 1 km x sentido
Calzada 4 carriles por sentido: 1 Mr cada 1 km y 1 CBRcada 1 km x sentido
Carreteras Duales o Multicarril: carreteras de IMDA entre6000 y 4001 veh/dia, de calzadas separadas, cada una condos o ms carriles
Calzada 2 carriles por sentido: 1 Mr cada 3 km x sentido y1 CBR cada 1 km x sentido
Calzada 3 carriles por sentido: 1 Mr cada 2 km x sentido y1 CBR cada 1 km x sentido
Calzada 4 carriles por sentido: 1 Mr cada 1 km y 1 CBRcada 1 km x sentido
Carreteras de Primera Clase: carreteras con un IMDA entre4000 - 2001 veh/da, de una calzada de dos carriles.
Cada 1 km se realizar un CBR
Carreteras de Segunda Clase: carreteras con un IMDAentre 2000 - 401 veh/da, de una calzada de dos carriles.
Cada 1.5 km se realizar un CBR
Carreteras de Tercera Clase: carreteras con un IMDA entre400 - 201 veh/da, de una calzada de dos carriles.
Cada 2 km se realizar un CBR
Carreteras de Bajo Volumen de Trnsito: carreteras con unIMDA 200 veh/dia, de una calzada.
Cada 3 km se realizar un CBR
Cuadro 4.2Nmero de Ensayos Mr y CBR
Se aplica para pavimentos nuevos, reconstruccin y mejoramiento.
Para estudios de factibilidad o prefactibilidad:
N mero de ensayos indicados en el cuadro 4.2, por 2 veces la longitudindicadaPara Carreteras de Tercera Clase Cada 4.0 km se realizara un CBR enlugar de un CBR cada 2.0 km.
Para estudios a nivel de perfil:
Se utilizar informacin secundaria existente en el tramo del proyecto
De no existir informacin secundaria se efectuar el nmero de ensayosdel cuadro 4.2, por 3 veces la longitud indicada (ejemplo, para Carreterasde Segunda Clase Cada 4.5 km se realizar un CBR en lugar de un CBRcada 1.5 km).
4.3 DESCRIPCIN DE LOS SUELOS
Los suelos sern descritos y clasificados obligatoriamente por AASHTO ySUCS, se utilizarn los signos convencionales de los cuadros 4.3 y 4.4:
Cuadro 4.3Signos Convencionales para Perfil de Calicatas Clasificacin AASHTO
Cuadro 4.4Signos Convencionales para Perfil de Calicatas Clasificacin SUCS
PROPIEDADES FUNDAMENTALES
a. Granulometra: Distribucin de los tamaos que posee el agregadomediante el tamizado segn Ensayo MTC E 107.
Cuadro 4.5Clasificacin de suelos segn Tamao de partculas
Tipo de Material Tamao de las PartculasGrava 75 mm 4,75 mm
Arena
Arena gruesa: 4,75 mm 2,00 mm
Arena media: 2,00 mm 0,425 mm
Arena fina:0,425 mm 0,075 mm
Material FinoLimo 0,075 mm 0,005 mm
Arcilla Menor a 0,005 mm
b. La Plasticidad: Estabilidad de los suelos hasta cierto lmite de humedadsin disgregarse.
Lmites de Atterberg.Lmite lquido (LL) (MTC E 110), Lmite plstico (LP) (MTC E 111) y Lmitede contraccin (LC) (MTC E 112).ndice de plasticidad IP = LL - LP
ndice de Plasticidad Plasticidad CaractersticaIP > 20 Alta Suelos muy arcillososIP 20IP > 7
Media Suelos arcillosos
IP < 7 Baja Suelos pocoarcillosos
IP = 0 No plstico (NP) Suelos exentos dearcilla
Cuadro 4.6Clasificacin de suelos segn ndice de Plasticidad
c. Equivalente de Arena: Es la proporcin relativa del contenido de polvo finonocivo material arcilloso en los suelos o agregados finos (MTC E 114).El valor de Equivalente de Arena (EA) es un indicativo de la plasticidad delsuelo:
Equivalente de Arena CaractersticaSi EA > 40 El suelo no es plstico, es arena
Si 20 < EA < 40 El suelo es poco plstico y no heladizo
Si EA < 20 El suelo es plstico y arcilloso
Cuadro 4.7Clasificacin de suelos segn Equivalente de Arena
EA = Lectura de arenaLectura de arcilla 100
d. ndice de Grupo: es un ndice de AASHTO para clasificar suelos.
IG = 0.2 (a) + 0.005 (ac) + 0.01(bd)
El ndice de Grupo es un valor entero positivo, comprendido entre 0 y 20 oms.
Cuando el IG calculado es negativo, se reporta como cero.
Un IG cero significa un suelo muy buenoUn IG 20, un suelo no utilizable para caminos.
Cuadro 4.8Clasificacin de suelos segn ndice de Grupo
ndice de Grupo Suelo de SubrasanteIG > 9 Muy pobre
IG est entre 4 a 9 Pobre
IG est entre 2 a 4 Regular
IG est entre 1 a 2 Bueno
IG est entre 0 a 1 Muy Bueno
e. Humedad Natural: La resistencia de los suelos de subrasante, enespecial de los finos, se encuentra directamente asociada con lascondiciones de humedad y densidad que estos suelos presenten(MTC E 108).
f. Clasificacin de los suelos:Correlacin de los dos sistemas de clasificacin ms difundidos,AASHTO y ASTM (SUCS):
Clasificacin de Suelos AASHTOAASHTO M-145
Clasificacin de Suelos SUCSASTM D 2487
A-1-a GW, GP, GM, SW, SP, SMA-1-b GM, GP, SM, SPA 2 GM, GC, SM, SCA 3 SPA 4 CL, MLA 5 ML, MH, CHA 6 CL, CHA 7 OH, MH, CH
Cuadro 4.9Correlacin de Tipos de suelos AASHTO SUCS
Fuente: US Army Corps of Engineers
g. Ensayos CBR: (MTC E 132). Para cada sector homogneo establecer elCBR al 95% de la MDS (Mxima Densidad Seca) y a una penetracin decarga de 2.54 mm.
El CBR de diseo de la subrasante se obtiene:
1. Sectores con 6 o ms valores de CBR, se obtiene como el promediodel total de los valores analizados.
2. En los sectores con menos de 6 valores de CBR : Si los valores son parecidos o similares,
tomar el valor promedio. Si los valores no son parecidos o no son
similares, tomar el valor crtico (el ms bajo)o subdividir en subsectores y definir el valorpromedio.
La longitud de los subsectores no ser menor a 100m.
Categoras de Subrasante CBRS0: Subrasante Inadecuada CBR < 3%S1: Subrasante Insuficiente De CBR 3% a CBR < 6%S2: Subrasante Regular De CBR 6% a CBR < 10%S3: Subrasante Buena De CBR 10% a CBR < 20%S4: Subrasante Muy Buena De CBR 20% a CBR < 30%S5: Subrasante Excelente CBR 30%
Cuadro 4.10Categoras de Subrasante
h. Ensayo de Mdulo Resiliente
MTC E 128 (AASHTO T274). Es una medida de la propiedad elstica desuelos, reconocindole ciertas caractersticas no lineales.
Se usa directamente en el diseo de pavimentos flexibles.
Para obtener el Mdulo Resiliente a partir del CBR, se emplear lasiguiente ecuacin que correlaciona el Mr CBR:Mr psi = 2555 CBR .
obtenida del Appendix CC-1 Correlation of CBR values with soil index properties preparado el 2001 por NCHRP Project 1- 37A (NationalCooperative Highway Research Program), documento que forma parte de MEPDG Mechanistic - Empirical Pavement Design Guide AASHTO interim 2008):
Figura 4.1Correlaciones Tpicas entre las Clasificaciones y
Propiedades de los Suelos con el Mdulo de Resiliencia
Fuente: Appendix CC-1 Correlation of CBR Values with Soil Index Properties- NCHRP Project 1-37A, 2001. Figure 1. TypicalResilient Modulus Correlations to Empirical Soil Properties and Classification Categories. Guide for Mechanistic-Empirical Design ofNew and Rehabilitated Pavement Structures
Para el diseo de pavimentos rgidos o de concreto, debe convertirse aMdulo de Reaccin de la subrasante (valor k).
Fuente: SERVIU Chile
Fuente: Diseo de Pavimentos para carreteras y Calles PCA
4.4 ENSAYOS DE LABORATORIOCon las muestras extradas de las calicatas, se realizarn los siguientesensayos de laboratorio:
Anlisis Granulomtrico por Tamizado ASTM D-422, MTC E107 Lmite Lquido ASTM D-4318, MTC E110 Lmite Plstico ASTM D-4318, MTC E111 Contenido de humedad ASTM D-2216, MTC E108 Clasificacin SUCS ASTM D-2487 Contenido Sulfatos ASTM D-516 Contenido Cloruros ASTM D-512 Contenido Sales Solubles Totales MTC - E219 Clasificacin AASHTO M-145Ensayos Especiales California Bearing Ratio ASTM D-1883, MTC E132, Mdulo
resiliente de suelos de subrasante AASHTO T 274, MTC E128 Proctor Modificado ASTM D-1557, MTC E115 Equivalente de Arena ASTM D-2419, MTC-E114 Ensayo de Expansin Libre ASTM D-4546 Colapsabilidad Potencial ASTM D-5333 Consolidacin Uniaxial ASTM D-2435
(*) Requiere banqueta o anlisis de estabilidad
(**) Requiere anlisis de estabilidad.
Nota: La relacin V: H, indica que V corresponde a la altura vertical del talud y H la distancia horizontal
CLASE DE TERRENOTALUD (V:H)
V 5 m 5 m < V 10 m V > 10 m
Roca fija 10 : 1 10 : 1 (*) (**)
Roca Suelta 6 : 1 - 4 : 1 4:1 2:1 (*) (**)
Conglomerados cementados 4 : 1 (*) (**)
Suelos consolidados compactos 4 : 1 (*) (**)
Conglomerados comunes 3 : 1 (*) (**)
Tierra compacta 2 : 1 - 1 : 1 (*) (**)
Tierra suelta 1 : 1 (*) (**)
Arenas sueltas 1 : 1 (*) (**)
Zonas blandas con abundante arcillas ozonas humedecidas por filtraciones
1 : 2Hasta 1 : 3
(*) (**)
A modo referencial, se pueden usar:
4.5.3 CORTES Y TERRAPLENES
Los taludes de corte dependern de la naturaleza del terreno y de suanlisis de estabilidad (Estudio Geotcnico)
ESTABILIDAD DE TALUDESEn taludes de relleno, se pueden utilizar (a modo de taludes derelleno referenciales) los siguientes:
MATERIALESTALUD (V:H)
V 5 m 5 < V 10m V > 10
Enrocado 1 : 1 (*) (**)
Suelos diversos compactados(mayora de suelos)
1 : 1.5 (*) (**)
Arenas limpias 1 : 2 (*) (**)
(*) Requiere banqueta o anlisis de estabilidad(**) Requiere anlisis de estabilidad.
4.5.4 SUBRASANTE
Materiales aptos para las capas de la subrasante CBR 6%.
En caso de ser menor, se proceder a la estabilizacin de los suelos.El espesor del material no debe menor de 0.60 m.
La subrasante debe estar sobre la napa fretica como mnimo:
- a 0.60 m: subrasante excelente a muy buena (CBR 30%)- a 0.80 m: subrasante buena a regular (6% CBR 20%);- a 1.00 m: subrasante insuficiente (3% CBR 6%) y- a 1.20 m: subrasante inadecuada (CBR < 3%);.
En caso necesario, se colocarn subdrenes o capas anticontaminantesy/o drenantes o se elevar la rasante hasta el nivel necesario
SUBRASANTEEn zonas sobre los 4,000 msnm, evaluar la accin de los friajes o las heladasen los suelos.
Si en los ltimos 0.60 m de la subrasante, se encuentran suelos susceptiblesal congelamiento por accin climtica, se reemplazar este suelo en elespesor comprometido o se levantar la rasante con un relleno granularadecuado.
Suelos susceptibles al congelamiento, por accin climtica rigurosa:
- Suelos limosos- Suelos que contienen ms del 3% de material menor a 0.02 mm.
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
0+000 0+250 0+500 1+000 1+250 1+500 1+750 2+000 2+250 3+250
3+750 4+000 4+250
2+500 2+750 3+000
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
4+500 4+750 5+750 6+0005+000 5+250 5+500 6+250 6+500 6+750
0+750
N.F
3+500
GM
GM
GM GM
GC
GM
GP
GM
GC GP
GC
GP
GC
GC
GP
GCGM
GW
GM
SM
GC
SC
SM
GC
SC
SM
MH
GC
GMGM
SC
SM
GC
GM
ROCA ML
SM
GM GM
GM
GM
GW
GW GW SC
SM
ROCA
SC
SC
SM
GMGW
GM ML
GC
GC
GM
SPSM
ML
GM
CL
ML
CL
GC
GCGM
SUBRASANTE
PERFIL ESTRATIGRFICO Y CARACTERIZACIN DELA SUBRASANTE
FUENTES DE MATERIALES Y FUENTES DE AGUA
La bsqueda e identificacin de fuentes de agregados debe iniciarsea partir de la definicin de los siguientes conceptos:
a) Naturaleza y tipo de los agregados o ridos requerido.
b) Volumen cantidades de cada tipo de material que serempleado en la construccin conservacin.
c) Clases de rocas suelos que responden a las caractersticas delos materiales necesarios y formas de ocurrencia en el rea delproyecto.
d) Disponibilidad de medios de explotacin y procesamiento.
AGREGADOS
ESTUDIO DE CANTERAS DE SUELOPara agregados para diferentes usos principales como:Mejoramientos de suelosTerraplenesAfirmadoAgregados para rellenosSubbase y base granularAgregados para tratamientos bituminososAgregados para mezclas asflticas yAgregados para mezclas de concreto,
5.3.1 UBICACINDistancia de la obra a realizar (centro de gravedad), kilometraje, longitudy tipo de acceso, linderos.
5.3.2 DESCRIPCINSe elige por calidad y cantidad (potencia) y menor distancia a la obra.
El estudio de canteras debe indicar la accesibilidad a los bancos demateriales, descripcin de los agregados, usos, tratamiento, tipo, periodode explotacin, propiedad, permisos de uso y otras informaciones.
5.3.3 MUESTREO
Mnimo 05 exploraciones, por cada rea menor o igual a una hectrea.Las exploraciones consistirn en calicatas, sondeos y/o trincheras, hastala profundidad mxima de explotacin.
Se presentarn registros de exploraciones con ubicacin concoordenadas UTM-WGS84.
5.3.4 ENSAYOS DE LABORATORIO
Para determinar las caractersticas fsicas, qumicas y mecnicas deacuerdo al Manual de Ensayo de Material para Carreteras del MTC(vigente) y sern las que sealen las especificaciones tcnicas generalespara la construccin de carreteras del MTC (vigente).
5.3.5 RENDIMIENTO Y CUBICACIN
Rendimiento y potencia de los materiales utilizados para cada uso, asmismo el uso, periodo y equipo de explotacin.
El volumen de material til explotable debe ser del orden de 1.5 veces lasnecesidades del proyecto.
Segn el MTC (EG-2013)
El material de base debe cumplir los siguientes requisitos:
Tabla 403-01Requerimientos Granulomtricos para Base Granular
(1) La curva granulomtrica A deber emplearse en zonas con altitud superioro igual a 3000 m.s.n.m.
TamizPorcentaje que Pasa en Peso
Gradacin A (1) Gradacin B Gradacin C Gradacin D
50 mm (2") 100 100 -.- -.-
25 mm (1") -.- 75 - 95 100 100
9,5 mm (3/8") 30 - 65 40 - 75 50 - 85 60 - 100
4,75 mm (N 4) 25 - 55 30 - 60 35 - 65 50 - 85
2,0 mm (N 10) 15 - 40 20 - 45 25 - 50 40 - 70
4,25 m (N 40) 8 - 20 15 - 30 15 - 30 25 - 45
75 m (N 200) 2 - 8 5 - 15 5 - 15 8 - 15
Del Agregado Grueso: Material retenido en la Malla # 4- Partculas ptreas, durables y trituradas
Del Agregado Fino: Material pasante en la Malla # 4- Puede provenir de fuentes naturales de procesos de trituracin o ambos
Ensayo Norma MTC NormaASTMNorma
AASHTORequerimiento
< 3000 msnm 3000 msnmPartculas con una carafracturada MTC E 210 D 5821 80% mn. 80% mn.
Partculas con dos carasfracturadas MTC E 210 D 5821 40% mn. 50% mn.
Abrasin Los ngeles MTC E 207 C 131 T 96 40% mx. 40% mx.Partculas Chatas yAlargadas -.- D4791 -.- 15% mx. 15% mx
Sales Solubles Totales MTC E 219 D 1888 -.- 0,5% mx. 0,5% mx.Durabilidad al sulfato demagnesio MTC E 209 C 88 T 104 18% mx.
Tabla 403-03Requerimientos Agregado Grueso
Ensayo NormaMTCRequerimiento
< 3000 msnm 3000 msnmndice plstico MTC E 111 4% mx. 2% mn.Equivalente deArena MTC E 114 35% mn. 45% mn.
Sales Solubles MTC E 219 0,5% mx. 0,5% mx.Durabilidad alsulfato de magnesio MTC E 209 --- 15%
Tabla 403-04Requerimientos Agregado Fino
Adems debe cumplir con los requisitos fsicos y mecnicos siguientes:
Valor Relativo de Soporte, CBR (1) Trfico en ejes equivalentes (
5.4 ESTUDIO DE CANTERA DE ROCA
5.4.1 UBICACINSe realizar un levantamiento topogrfico.
5.4.2 DESCRIPCINSe describen las caractersticas del afloramiento rocoso: fracturamiento,volumen, dimensionamiento de los bloques y la metodologa delprocesamiento de explotacin (mtodo de voladura, chancado, etc).
5.4.3 MUESTREOSegn MTC E 101.El consultor realizar exploraciones mnimo 3 prospecciones (calicatas otrincheras), a fin de determinar el basamento rocoso.Se extraer roca para realizar ensayos de laboratorio.
5.4.4 ENSAYOS DE LABORATORIOPara los ensayos de laboratorio sern chancado y se realizarn ensayosestndar y especiales.
5.4.5 RENDIMIENTO DE CUBICACINIgual al de agregados
FUENTES DE AGUA
5.5.1 UBICACINSe determinar las fuentes de agua y distancia a la obra, as mismo setendr en cuenta el tipo de fuente, calidad de agua y disponibilidad yvariacin estacional.
5.5.2 MUESTREOPor personal calificado y considerando los requisitos indicados por ellaboratorio.
5.5.3 ENSAYOS DE LABORATORIOSe efectuarn ensayos qumicos para determinar su calidad para su usoen obra:
Contenido de sulfatos NTP 339.088, ASTM D516 Contenido de cloruros NTP 339.088, ASTM D512 Slidos en suspensin NTP 339.088, ASTM D5907 Materia Orgnica NTP 339.088, NTP 339.072 Alcalinidad
CAPITULO 1Generalidades y Definiciones
1.4 OBLIGATORIEDAD DE LOS INFORMES TCNICOS
1.4.1 Para todos los tipos de Habilitaciones Urbanas es obligatoriopresentar un Informe Tcnico conteniendo la Memoria Descriptivadel EMS y del DP, sea que se trate: Construccin de pavimentos nuevos Rehabilitaciones de pavimentos existentes o Rotura y reposicin de pavimentos existentes para tendido,
reparacin, o rehabilitacin de servicios.
1.4.2 Se podr utilizar la informacin contenida en un EMS con fines decimentacin, siempre que el nmero de puntos de investigacincumpla lo estipulado en la Tabla 2.
A la Memoria Descriptiva del EMS deber aadrsele en este casolos Certificados de los Ensayos de CBR sobre los Suelos deFundacin y de la Sub-rasante.
Todo Informe de EMS para el DP nuevos, rehabilitaciones, o para rotura yreposicin de pavimentos existentes con fines de instalacin o reemplazode servicios, deber sustentar sus conclusiones en:
Un programa de exploracin del suelo basado en ensayos de campo yde laboratorio, segn se indica en el Captulo 3.
El anlisis del trnsito esperado durante el periodo de diseo.
Las caractersticas de los materiales a usar en las diferentes capas delpavimento.
Los mtodos de diseo de pavimentos.
1.5. REQUISITOS DE LOS INFORMES TCNICOS
CAPITULO 1Generalidades y Definiciones
1.5. REQUISITOS DE LOS INFORMES TCNICOS
Los Informes Tcnicos se presentarn conteniendo las MemoriasDescriptivas de los EMS y del DP.
Descripcin detallada de los Trabajos de Campo, Laboratorio y Gabinete
Anexos conteniendo
Los planos o croquis de Ubicacin de las Obras, Distribucin de Puntos de Investigacin Registros de la Estratigrafa hasta cubrir la Profundidad Activa de las
Cargas Vehiculares Resultados de los Ensayos de Campo y/o Laboratorio Salidas de las corridas del(os) Programa(s) de Cmputo utilizado(s) o
las respectivas Hojas de Clculo Detalles Constructivos de los Pavimentos en forma de Laminas o
planos Fotografas y Especificaciones Tcnicas de Construccin
CAPITULO 1Generalidades y Definiciones
CAPITULO 2Informacin Previa para la Ejecucin
de los Estudios y Diseos
2.1 INFORMACIN RELATIVA AL TERRENO
Previamente a la ejecucin del EMS y al subsiguiente DP, se requiere conocer:
Ubicacin y la topografa del terreno mostrando los linderos, obrasexistentes, ubicacin de las vas a pavimentar, limites de obras depavimentacin vecinas, tipo y estado de los pavimentos existentes,disposicin de acequias, postes, buzones, drenajes y toda obra que interfieracon las pistas, veredas y estacionamientos del Proyecto.
Planos de planta y perfil del terreno y nivel de rasante.
Historia del lugar: zonas bajas rellenadas con desmontes, presencia deestructuras enterradas, antiguas acumulaciones o cursos de agua, tierras decultivo, etc.
El nmero de puntos de investigacin ser de acuerdo con el tipo de vasegn se indica en la Tabla 2, con un mnimo de tres (03):
CAPITULO 3Tcnicas de Investigacin de Campo, Ensayos de Laboratorio,
Requisitos de los Materiales y Pruebas de Control
Los puntos de investigacin se ubicarn preferentemente en loscruces de vas
La profundidad mnima de investigacin ser de 1,50 m por debajo dela cota de rasante final de la va.
En rellenos no controlados se deber investigar en todo su espesordebiendo profundizarse no menos de 0,50 m dentro del suelo natural.
Efectuados el registro de la estratigrafa, el muestreo y la toma defotografa, se deber rellenar las excavaciones con los materialesextrados.
Tabla 2 Nmero de Puntos a InvestigarTIPO DE VA NMERO DE PUNTOS DE
INVESTIGACINREA (m2)
Expresas 1 cada 1000Arteriales 1 cada 1200Colectoras 1 cada 1500Locales 1 cada 1800
Durante la investigacin de campo se elaborara un perfil estratigrfico paracada punto de investigacin, basado en la clasificacin visual manual,segn la NTP 339.150:2001.
Se tomar por lo menos una muestra representativa de cada tipo de suelopara su posterior ensayo de laboratorio, segn las normas respectivasindicadas en la Tabla 3.
Se determinar un CBR por cada 5 puntos de investigacin o menos segnlo indicado en la Tabla 2 y por lo menos un CBR por cada tipo de suelo desub-rasante.
CAPITULO 3Tcnicas de Investigacin de Campo, Ensayos de Laboratorio,
Requisitos de los Materiales y Pruebas de Control
Tabla 3 - Ensayos de Laboratorio
TCNICAS DE INVESTIGACIN DE CAMPO, ENSAYOS DELABORATORIO, REQUISITOS DE LOS MATERIALES Y
PRUEBAS DE CONTROL