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12-1
CAPTULO 12
GEOTECNIA
12.1. ROCAS
12.1.a. CLASIFICACIN
TABLA 12.1. CLASIFICACIN DE LAS ROCAS
CIDAS DE GRANO GRUESO -Granito-DioritaDE GRANO FINO -Andesita-Riolita
GNEAS BSICAS DE GRANO GRUESO -GabroDE GRANO FINO -Basalto
NO GRANULARES -Pedernal-Obsidiana
DE GRANO GRUESO
-Conglomerado-Brecha
-PudingaSEDIMENTARIAS DE GRANO FINO -Arenisca-Ortocuarcita-Arcosa-Grauvaca-Limolita-Arcillita
NO GRANULARES -Caliza-DolomitaCRISTALINAS -Yeso-Anhidrita
DE GRANO GRUESO -GneisMETAMRFICAS DE GRANO FINO -Pizarra-Esquisto
NO GRANULARES -Cuarcita-Mrmol
12.1.b. CARACTERSTICAS FSICO-MECNICAS
TABLA 12.2. CARACTERSTICAS FSICO-MECNICAS DE VARIOS TIPOS DE ROCAS
TIPO DE ROCA RESISTENCIA ACOMPRESIN (Kg/cm2)
DENSIDAD(Tm /m3)
AndesitaArcillitaAreniscaBasaltoCaliza
ConglomeradoCuarcitaDacita
DiabasaDoloma
EsquistoGabroGneis
Granito alteradoGranito sano
GrauvacaMarga
MrmolMicacitaPizarraRiolita
TraquitaYeso
1.500-2.500280-80080-2.000
2.000-4.000800-1.500
1.400900-4.7001200-50001.600-2.400360-5.600
108-2.3001500-28001.500-3.000108-1.450800-2.700
2.000-2.50035-1.970800-1.500200-653
2.000-2.500800-1600
3.30040-430
2,5 a 2,82,2 a 2.71,6 a 2,92.7 a 2,81,5 a 2,82,0 a 2,72,3 a 2,7
2,5 a 2,752,8 a 3,12,2 a 2,9
2,7 a 2,92,8 a 3,12,5 a 2,82,5 a 2,62,5 a 2,82,6 a 2,72,6 a 2,72,6 a 2,82,4 a 3,22,7 a 2,8
2,45 a 2,62,70
2,2 a 2,3
TABLA 12.3. EVALUACIN IN SITU DE RESISTENCIA DEL MATERIAL ROCOSO
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DESCRIPCIN RESISTENCIA COMPRESINSIMPLE (Kg/cm2)
HUELLA Y SONIDO
Muy blanda
Blanda
Media
Moderadamente duraDura
Muy dura
10-15
50-250
250-500
500-10001000-2500
> 2500
El material se disgrega completamente con un golpe del picodel martillo y se deshace con navaja.
El material se indenta de 1,5 a 3 mm con el pico del martilloy se deshace con la navaja.El material NO se deshace con la navaja. La muestra soste-nida en la mano se rompe con UN (1) golpe de martillo.La muestra se rompe con VARIOS golpes de martillo.La muestra depositada en el suelo se rompe con UN (1)golpe.La muestra se rompe con dificultad a golpes con el pico delmartillo. Sonido MACIZO.
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12.1.c. VALORACIN DE ROCAS
TABLA 12.4. CARACTERSTICAS DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE ROCAS EN CUANTO A APTITUD PARA CIMIENTOS PARA FORMAR PARTE DEPEDRAPLENES
TIPOS DE ROCACAPACIDADDE CARGA
MODIFICACIN DERESISTENCIA EN
PRESENCIA DE AGUACOMPACTABILIDAD
ALTERABILIDADPOTENCIAL OBSERVACIONES
gneas cidas de granogrueso
Muy alta Nula Difcil Muy baja Hay que eliminar zonas meteorizadas
gneas bsicas de granogrueso
Muy alta Nula Difcil Muy baja Hay que eliminar zonas meteorizadas
gneas cidas de granofino
Muy alta Nula Difcil Muy baja Hay que eliminar zonas meteorizadas
gneas bsicas de granofino
Muy alta Nula Difcil Muy baja Hay que eliminar zonas meteorizadas
gneas no granulares Alta Nula Muy difcil Baja Difciles de excavar, rasantear y compactar Sedimentarias de grano
gruesoAlta Muy baja Media Baja Su capacidad de carga depende mucho del grado
de cementacinSedimentarias de grano
finoAlta Media a baja Media a fcil Media Suelen ser peligrosas si se presentan en capas
alternadas con arcilla si tienen poca cohesinSedimentarias no granu-
laresMuy alta Baja Media a fcil Baja Conviene analizar que no presenten oquedades y
cuevasSedimentarias cristalinas Baja Muy alta Irregular Muy alta Solubles, muy peligrosasMetamrficas de grano
gruesoAlta Nula Difcil Baja Hay que eliminar zonas meteorizadas
Metamrficas de granofino
Alta a media Media a baja Difcil a media Alta Pueden deslizar por los planos de estratifica-cin, si stos son inclinados
Metamrficas no granu-lares
Muy alta Nula Difcil Muy baja Muy difcil de excavar, rasantear y compactar
12.2.SUELOS
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12-4
12.2.a.CLASIFICACIN SUELOS SUCSTABLA 12.5.
Divisiones principales Smbolodel grupo
Nombre clsico Mtodo de identificacin en campo excluyendo partcu-las mayores de 75 mm
Clasificacin de laboratorio
1 2 3 4 5 6
GWGravas bien graduadas, mezclas de grava
y arena, poco ningn finoAmplio margen de variacin del grano y cantidadesimportantes de todos los tamaos intermedios de los
granos
Gravaslimpias
(poconingn
fino)
GPGravas pobremente graduadas,mezclas de
grava y arena, poco ningn finoPredomina un tamao una serie de tamaos faltando
algunos tamaos intermedios
610
60 >=D
DCu
3)(
16010
230 =D
DCu
3)(
16010
230 10-2 1,84-2,00 Buen apoyo
Necesita interruptor de la filtracin
GMGravas limosas, mezclas de grava,
arena y limo
Razonablemente estable, particularmente no conve-niente para revestimientos, pero puede usarse para
ncleos impermeables capas aislantes10-3< K 10-3 1,76-1,92
Apoyo de bueno a pobre enfuncin de la densidad
Capa aislante de revestimientoaguas arriba y drenaje en la base
de la presa
SMArenas limosas, mezclas de arena
y limoRazonablemente estable, particularmente no conve-niente para revestimientos, pero puede usarse para
ncleos impermeables diques10-3< K
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TABLA 12.11. CARACTERSTICAS DE LOS PRINCIPALES TIPOS DE SUELOS EN CUANTO A APTITUD PARA CIMIENTOS PARA FORMAR PARTE DETERRAPLENES
SMBOLO TIPO DE SUELOCAPACIDADDE CARGA
RIESGO DEASIENTOS
MODIFICACIN DERESISTENCIA POR CAMBIOS
DE HUMEDADCOMPACTABILIDAD
RIESGO DEDESLIZAMIENTO
DE TALUDESGW Gravas limpias bien gra-
duadasMuy alta Bajsimo Muy baja Muy buena Muy bajo
GP Gravas limpias mal gradua-das
Alta Muy bajo Muy baja Buena Bajo
SW Arenas limpias bien gra-
duadas
Muy alta Bajsimo Muy baja Muy buena Muy bajo
SP Arenas limpias mal gradua-das
Alta Muy bajo Muy baja Buena Bajo
GC Gravas arcillosas Alta Bajo Baja a media Buena a media Muy bajoSC Arenas arcillosas Alta o media Bajo Baja a media Buena a media BajoGM Gravas limosas Alta Bajo Baja Media BajoSM Arenas limosas Alta a media Bajo Baja Media Bajo a medioML Limos de baja plasticidad Media a baja Medio Media a alta Mala MedioCL Arcillas de baja plasticidad Baja Medio Media a alta Media a mala Medio a altoMH Limos de alta plasticidad Baja Alto Alta Muy mala Medio a altoCH Arcillas de alta plasticidad Muy baja Muy alto Alta Mala AltoO Suelos orgnicos Bajsima Altsimo Altsima Muy mala -
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12.2.d. VALORACIN DE LOS SUELOS AASHTOTABLA 12.12.
Clasifi-cacin
Composicin del material Permea-bilidad Capilaridad Elasticidad
Cambios devolumen
Para capade rodadura
Parabase
Parasubbase
Para terraplenes>de 15m
Para terraplenes
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12.2.e. ENSAYOS DE SUELOS
12.2.e.(1). Tipos de muestras
12.2.e.(1).(a). Muestras alteradas
Se toman con pala, barrena cualquier otra herramienta de mano ; con cualquier herramienta mecnica en las cuales no
se mantienen en parte las propiedades fsicas del suelo en el terreno. Se colocan en bolsas de plstico sacos terreros en recipientes hermticos, que se sellan para evitar prdidas de humedad por evaporacin cuando se requiera para hallarel contenido de humedad.
12.2.e.(1).(b). Muestras inalteradas
Consiste en una porcin del suelo, que se separa y empaqueta con la menor alteracin posible. Se corta el terreno de laforma del recipiente que va a utilizarse, se cubre con ste y, a continuacin, se corta la tierra por la base. Se sella para quela humedad natural no se altere. Estas muestras pueden tomarse con caja cbica de madera con latas cilndricas deconservas directamente con el molde del ensayo CBR.
12.2.e.(2). Registro y numeracin de muestras
12.2.e.(2).(a). ReconocimientoCada calicata, perforacin zanja, se seala en el plano del camino refiriendo su distancia al eje del mismo, utilizandoun smbolo para cada tipo de excavacin utilizado. Los utilizados son los siguientes:
TIPO ABREVIATURA SMBOLOCalicata
PerforacinZanja
CPZ
12.2.e.(2).(b). Numeracin
Cada muestra se identifica por los datos siguientes:
Nmero abreviatura que designa la obra determinada. CV camino cinco, por ejemplo.
Nmero de la excavacin. P3 C3, perforacin calicata n3.
Nmero de la muestra, que es el orden en que han sido tomadas.
Todos estos datos se consignan en una etiqueta que se ata a la muestra.
12.2.e.(3). Cantidades de las muestras
Identificacin de suelos: Mximo 1000 g.
Contenido de humedad: Aproximadamente 100 g. Lmites de Atterberg (LL y LP): Aproximadamente 1000 g. Anlisis granulomtrico
TABLA 12.13. CANTIDAD NECESARIA PARA EL ENSAYO GRANULOMTRICO
TAMAO MXIMO DEL RIDO (mm) CANTIDAD (g)102025405080
10002000400060008000
10000
Compactacin
Proctor Normal: 12500 g.
Proctor Modificado: 25000 g. CBR: 15000 g.
12.2.f. PROPIEDADES FSICAS DE LOS SUELOS
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TABLA 12.14.
TABLA 12.15. PROPIEDADES FSICAS COMUNES DE SUELOS
Material Compacidad Dr(%)(1)
N(2)
Densidad seca(gr/cm3)
ndice deporos (e)
ngulo de roza-miento interno
GW: Gravas biengraduadas, mezclas
de grava y arena
DensaMedianamente densa
Suelta
755025
9055
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(3) Estos valores dependen del estado de consistencia y varan directamente proporcional(4) Estos valores son de peso unitario natural aparente, dependiendo del estado de consistencia y varian-do directamente proporcional
TABLA 12.16. VALORES DE LA COHESIN PARA ARCILLAS SEGN SU CONSISTENCIA
CONSISTENCIA IDENTIFICACIN EN CAMPO COHESIN
kg / cm
2
Muy blanda Fcilmente penetrable varios cms. con el puo < 0.125Blanda Fcilmente penetrable varios cms. con el pulgar 0.125-0.25Media Se requiere un esfuerzo moderado para penetrarlo varios cms.
con el pulgar0.25-0.5
Rgida Indentable fcilmente con el pulgar 0.5-1Muy rgida Indentable fcilmente con la ua del pulgar 1-2
Dura Difcil de indentar con la ua del pulgar 2
12.3. IDENTIFICACIN DE ROCAS Y SUELOS
12.3.a. ENSAYOS DE IDENTIFICACIN DE ROCAS Y SUELOS
Fig.12.1.A. UTENSILIOS. B. APRECIACIN DEL TAMAO DE LOS GRANOS CON ESTIMACIN DE LOSPORCENTAJES DE CADA FRACCIN Y SEDIMENTACIN. C. RESISTENCIA A ROTURA. D. PLASTICIDAD. E.DILATANCIA. F. CORTE CON NAVAJA. G. APRECIACIN FRACTURA DE ROCAS. H. APRECIACINALTERABILIDAD DE ROCAS POR INMERSIN EN H2O2.
TABLA 12.17. ENSAYO DE SEDIMENTACIN
Tiempo estimado de sedimentacinNo ms de...
Dimetro de partculas Clase
1 a 2 s. Hasta 5 mm. Arena gruesa30 a 40 s. Hasta 0,08 mm. Arena fina
10 a 12 min. Partculas de limo. Limo1 hora Partculas de arcilla. Arcilla
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12.3.b. PROCESO DE IDENTIFICACIN DE ROCAS
TABLA 12.18. IDENTIFICACIN DE ROCAS POR ENSAYOS EN CAMPO
RESISTENCIA A LAROTURA
FRACTURA TEXTURAASPECTO
COLOR EXFOLIACIN INMERSIN H2O2 TIPO DE ROCA CLASES
Alta a media Granular irregular Muy spera Claro No Inalterables gneas cidas degrano grueso
GranitoDiorita
Alta a media Granular irregular Muy spera Oscuro No Inalterables gneas bsicas degrano grueso
Gabro
Alta Granular regular Poco spera Claro No Inalterables gneas cidas degrano fino
RiolitaAndesita
Alta Granular regular Poco spera Oscuro No Inalterables gneas bsicas degrano fino
Basalto
Media baja Concoidea Vtrea cortante Multicolores No Inalterables gneas no granulares Pedernal Obsidiana
Media Granular irregular spera aspecto de
masa de gravas. Estra-tificadas
Variable NoAlterabilidadbaja-media
Sedimentarias degrano grueso
ConglomeradosPudingas
Media baja Granular irregular spera aspecto areno-
so. Estratificadas VariableSuelen desmoronar-
seAlterabilidadmedia-alta
Sedimentarias degrano fino Areniscas
Media alta Lisa irregular concoidea
Lisa aspecto masivo.Estratificadas
Variableclaro Frecuente
Alterabilidadbaja-media
Sedimentarias nogranulares
CalizasDolomas
Baja Laminar Cristalino liso Claro Muy frecuente Alterabilidadalta
Sedimentarias crista-linas
Yesos, Sales,Anhdritas
Alta a media Granular spero, veteado Claro Poco frecuente Alterabilidadbaja nula
Metamrficas degrano grueso
Gneis
Media a Baja Laminar Suave. Estratificadas Variable Muy frecuente Alterabilidadmedia a alta
Metamrficas degrano fino
Esquistos Pizarras
Alta a media Lisa regular Poco spera aspectomasivo
Variable No Inalterables pocoalterables
Metamrficas nogranulares
CuarcitaMrmol
12.3.c. PROCESO DE IDENTIFICACIN DE SUELOS.
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TABLA 12.19. IDENTIFICACIN DE SUELOS POR ENSAYOS EN CAMPO
GRANULOMETRARESISTENCIA A LA
ROTURACORTE CON
NAVAJA PLASTICIDAD DILATANCIA OLOR TIPO DE SMBOLOFraccin>25mm
Fraccin25-5mm.
Fraccin5-0,08mm
Fraccin45% 7/16
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12.4. TENSIONES EN LA MASA DEL SUELO
12.4.a. TENSIN NORMAL
Sobre una superficie A del terreno en el punto considerado m, normal al plano de la figura 12.2.
== == ++NA
PA
qA
es tensin normal
P/A corresponde al peso de una columna de suelo, de superficie unitaria A y altura z correspondiente a la cota en quese halla situado el punto m:
P=V=AzP=zel peso especfico natural aparente. q/A se obtiene por la aplicacin de las frmulas de reparto de cargas en el terreno.
Fig.12.2.
12.4.b. TENSIONES INTERGRANULAR Y NEUTRA. PRINCIPIO DE TERZAGHI
La tensin normal que acta sobre un punto del terreno, es la suma de las tensiones intergranular (efectiva) , yneutra u (intersticial de poros) existentes en dicho punto para suelos saturados.= +u , , = -u
12.4.c. TENSIONES VERTICALES EN VARIOS CASOS
12.4.c.(1). Tensin vertical de un terreno homogneo en un punto
Siendo el peso especfico del suelo y h la profundidad:
Fig.12.3.
(( ))
==
==
1 1
1 1
hh
12.4.c.(2). Tensiones en terreno con nivel fretico intermedio
Nivel fretico intermedio situado a una profundidad z. Por encima del nivel fretico:u = 0= = z
Fig.12.4.
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Por debajo del nivel fretico, a profundidad z + h, son:= z+ hsatu = hw = - u = z+ hsat- hw= z+ h (sat- w) = z+ h
12.4.c.(3). Tensiones verticales con agua en movimiento presiones de filtracin
12.4.c.(3).(a). Agua en sentido descendente
En el plano X-X son:= zw+ Lsatu = (L+z - h)w = - u = zw+ Lsat- (L+z - h)w = L + hwFlujo hacia abajo en la muestra, la tensin intergranular aumenta en hw= presin de filtracin ejercida por el agua quecircula. Fig.12.5.(a).
12.4.c.(3).(b). Agua en sentido ascendente
Fig.12.5.
En el plano X-X son:
= zw+ Lsatu = w(L+z+h) = - u = zw+ Lsat - w(L+z+h) = L -hwFlujo hacia arriba en la muestra, la tensin intergranular decrece en hw= presin de filtracin. Fig.12.5.(b).
12.4.c.(3).(c). Sifonamiento
Situacin tal que =0.
12.4.d. DISTRIBUCIN DE TENSIONES EN MASA DE SUELOS DEBIDO A SOBRECARGAS
12.4.d.(1). Tensiones verticales debido a una carga vertical aislada
En el punto x, debido a una carga puntual Q en superficie:
==
++
3
2
1
12 2
5
2
Q
z r
zCuando el punto x se sita en la vertical de la carga Q:
== 3Q
2
1
z2
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12-20
Fig.12.6.
12.4.d.(2). Tensiones verticales debido a una carga lineal
En el punto x, debido a una carga lineal Q/ml en superficie:
(( ))
==
++
2 3
2 2 2
Q z
x zCuando el punto x se sita en la vertical de la carga Q/ml:
== 2 1Qz
Fig.12.7.
12.4.d.(3). Tensiones verticales debido a una carga rectangular
Carga total Q transmitida a la superficie del terreno por un cimiento rectangular de dimensiones, b y L y a la profundidadz:
(( )) (( )) ==
++ ++Q
b z L z*Para un cimiento cuadrado:
(( )) ==
++
Q
L z 2
Fig.12.8.
12.4.d.(4). Tensiones verticales debido a una carga circular
A profundidad z bajo el centro de un rea circular de radio R con presin superficial de contacto q:
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12-21
== ++
qR
z
* 1 1
12
3
2
siendo q=P/A, P=carga total trasmitida al terreno y A=rea circular.
12.5. RESISTENCIA DEL TERRENO
TABLA 12.20. PRESIONES ADMISIBLES PARA EL PROYECTO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALESTIPO DE TERRENO PRESIONES
ADMISIBLES Kg./cm2
Roca sana dura no estratificada 30-60Roca sana dura estratificada 10-20Roca blanda 8,5-10,8Arcilla dura descansando sobre roca 10,8-13
Grava compacta y yacimientos de grava-canto rodado, grava arenosa muy compacta 10,8Grava suelta y grava arenosa, arena compacta y arena gravosa, suelos arena-limo inorg-nicos muy compactos
5,4-6,4
Arcilla seca consolidada, dura 4Arena gruesa o media suelta, arena fina media compacta 4,3Suelos compactos de arena y arcilla 3,2Arena fina suelta, suelos inorgnico de arena y limo medio compacto 2,1Arcilla semidura 2Suelos de arena y arcilla sueltos saturados, arcilla blanda 1Arcilla fluida 0,5
(1) Para rocas meteorizadas muy meteorizadas, las tensiones se reducirn prudentemente.(2) Cuando el nivel fretico diste de la superficie de apoyo menos de su anchura, los valores de la tabla se multiplicanpor 0.8.(3) Los valores indicados corresponden a una anchura de cimiento igual superior a 1 m. En caso de anchuras inferio-res, la presin se multiplicar por la anchura del cimiento expresada en metros.
12.6. TALUDES
12.6.a. DE DESMONTE
12.6.a.(1). En roca
Realizar observacin directa de taludes en la zona valores aproximados segn tabla 12.21.
TABLA 12.21. NGULOS DE TALUD APROXIMADOS DE MACIZO ROCOSO
TIPO DE ROCA INCLINACIN (H/V)Igneas: granito, basalto 0,25-0,50:1Metamrficas: gneis 0,25-0,50:1Sedimentarias-metamrficas:macizos de areniscas y calizascapas alternantes de areniscas, esquistos, calizas.margaspizarras
0,25-0,50:10,50-0,75:10,75-1,00:10,50-0,75:1
Los valores de 0,25:1 pueden llegar a vertical en determinados casos.
12.6.a.(2). En suelos
Realizar observacin directa de taludes en la zona valores aproximados segn tabla 12.22.
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TABLA 12.22. VALORES DE NGULOS DE TALUD APROXIMADOS (H/V)ALTURA DEL DESMONTE en metros.
TIPO DE TERRENO H 30 1,25:1 1,25:1En taludes para ajardinar conviene tomar pendiente nica de 1,5:1.
12.6.b. DE TERRAPLN
TABLA 12.23. VALORES DE NGULOS DE TALUD APROXIMADOS (H/V)CONDICIONES DE SITUACIN
No sujeto a inundacin Sujeto a inundacinAASHTO SUCS Altura terrapln en
m.Pendiente deltalud (H/V)
Altura terraplnen m.
Pendiente deltalud (H/V)
A-1 GW, GP, SW NO CRTICA 1,5:1 NO CRTICA 2:1A-3 SP NO CRTICA 1,5:1 NO CRTICA 2:1
A-2-4 GM, SM
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12.7.d.(1). Caso 1
Dados , , (ngulo trasds -horizontal), (ngulo coronacin relleno-horizontal), .
Presin P a una profundidad z.
Ph= zh Pv= zv
( )
( ) ( )
( ) ( )
2
2
2
sensen
sensen1sen
sen
+
++
+=
v= hcot(- )
P P PH V== ++2 2
Empuje total E a una altura H por unidad longitudinal de muro.
Eh= 1/2hH2
Ev= 1/2vH2
E = E EH V2 2++
El punto de aplicacin es y = 2/3H
Fig.12.9.
12.7.d.(2). Caso 2
Dados , , = 90, = 0, = 0, z y H.
h ==
++
1
1
sen
sen
v = 0
E = Eh= 1/2hH2
El punto de aplicacin es y = 2/3H
12.7.d.(3). Caso 3
Dados , , , , , q (carga repartida), z y H.
Ph=
(( ))
++
++
z q hsen
sen
Pv=(( ))
++ ++
z q vsen
sen
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12-24
Eh =
(( ))1 2 2/
sensen
++ ++
H q H h
Ev=
(( ))1 2 2/ sen
sen ++
++
H q H v
El punto de aplicacin es
(( ))
(( ))
y H
H q
H q
==
++ ++
++ ++
2 3
3 6
sen
sen
sen
sen
Fig.12.10.
12.7.d.(4). Caso 4
Dada una carga puntual N, se sustituye por un empuje horizontal de valor En= hN y situado a una altura como la
representada en la figura 12.11.
Fig.12.11.
12.7.d.(5). Caso 5
Con nivel fretico intermedio a una distancia z0de la coronacin de la estructura.
(( ))(( ))
(( ))Ph z z z q z zh w== ++ ++ ++
++
0 0 0
sen
sen sen
(( ))(( ))
(( ))Pv z z z q z zv w== ++ ++ ++
++
0 0 0sen
sen cos
== w
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12-25
Fig.12.12.
12.7.e. CLCULO EMPUJE EN REPOSO
(( ))Ph K H K q
K
== ++ ++
==
0 0
0 1
sen
sen
sen
(( ))E Ko H Ko q H== ++
++1
22
sen
sen
12.7.f. CLCULO EMPUJE PASIVO
P Kp z
Kp
E Kp H
==
== ++
==
1
1
1
22
sen
sen
12.8. TRANSITABILIDAD (TRAFICABILIDAD)
12.8.a. GRADOS DE TRANSITABILIDADa. Buena. El terreno admite ms de 50 pasadas sin deterioro.
b. Mediocre. El terreno admite trfico limitado, a menudo no soportar 50 pasadas.c. Mala. El terrero normalmente no soportar 50 pasadas. A menudo no soportar una sola.d. Muy mala. Normalmente el terreno no soportar una pasada.
12.8.b. PROCEDIMIENTOS DE OBTENCIN DE TRANSITABILIDADMedida del ndice de cono relativo
Clasificacin de suelosMapa temtico de aptitud del terreno a los movimientos motorizados (transitabilidad)
12.8.c. NDICE DE CONO RELATIVO (ICR)ICR = ICIR representa la capacidad de un suelo para soportar un trfico bajo cargas repetidas. Este valor se comparacon el ndice de cono del vehculo (ICV); si ICR > ICV, este tipo de vehculo puede pasar sobre el terreno.
12.8.d. NDICE DE CONO (IC)ndice de la resistencia al corte de un suelo obtenido con un penetrmetro de cono. El valor es el de la capa crtica comomedia aritmtica del valor superior e inferior de la capa crtica.
12.8.e. NDICE DE REMOLDEO (IR)Es la relacin de la resistencia del suelo remoldeado a su resistencia original.Los valores del IR vara entre valores de 0,25 a 1,35. Cuando por escasez de tiempo no se puede realizar la prueba deremoldeo, se le atribuye por precaucin el valor de 0,80 como IR.
12.8.f. CAPA CRTICACapa del suelo que soporta el peso de un vehculo dado y en la que el ndice de cono relativo se considera como unamedida significativa de su traficabilidad. Tabla 12.24.
TABLA 12.24. VARIACIONES DE LA PROFUNDIDAD DE LA CAPA CRTICA CON EL TIPO DE VEHCULO YPESO (pulgadas / centmetros)PROFUNDIDAD DE LA CAPA CRTICA (pulg/cm)
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TIPO DE 1 PASADA 50 PASADASVEHCULO SUELOS
FINOSSUELOS
GRUESOSSUELOSFINOS
SUELOSGRUESOS
vehculos de cadena con presin decontacto menor de 0,3 kg/cm2
vehculos con carga por ruedahasta 900 kg.
vehculos con carga por rueda de900 kg. hasta 4500 kg.
vehculos con carga por ruedasuperior a 4500 kg.
vehculos de cadenas hasta 45000kg.
vehculos de cadenas superior a45000 kg.
3 a 9762 a 228
3 a 9762 a 228
6 a 121524 a
304
9 a 15228 a 381
6 a 121524 a
304
9 a 15228 a 381
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
3 a 9762 a 228
3 a 9762 a 228
6 a 121524 a 304
9 a 15228 a 381
6 a 121524 a 304
9 a 15228 a 381
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
0 a 60 a 1524
12.8.g. NDICE DE CONO DE VEHCULO (ICV)El ndice de cono del vehculo es un ndice asignado a un vehculo dado, que indica la mnima resistencia del suelo, ex-presada en ndice de cono relativo necesarios para permitir 1 50 pasadas del vehculo.Los vehculos militares pueden dividirse en dos grupos segn sus caractersticas de traccin:Vehculos autopropulsados de cadenas.Vehculos autopropulsados de ruedas.Asimismo, los vehculos militares se dividen en siete categoras segn los requerimientos mnimos del ndice de cono
(ICV1 y ICV50). La escala de valores de ICV1 y ICV50para cada y el tipo de vehculo comprendido estn reflejados en latabla 12.25.
TABLA 12.25. CATEGORA DE VEHCULOS MILITARES Y VALORES DE ICVCATEGORA ICV1 ICV50 VEHCULOS
1
2
3
4
5
6
7
12 menor
12-21
21-26
26-30
31-35
35-44
44 mayor
29 menor
30-49
50-59
60-69
70-79
80-99
100 mayor
Vehculos ligeros con bajas presiones de contacto (menos de 0,15kg/cm2)Tractores de Ingenieros de cadenas anchas y bajas presiones de contactoTractores de Ingenieros con bajas presiones de contacto, carros de com-bate de baja presin de contacto y algunos remolques con baja presin decontactoLa mayora de los carros de combate medios, tractores de Ingenieros conaltas presiones de contacto y los camiones con traccin total y remol-
ques con baja presin de contactoLa mayora de los camiones con traccin total, un gran nmero de re-molques y carros de combate pesadosGran nmero de camiones con traccin total y los de traccin a ruedastraseras y remolques proyectados para carreterasVehculos con traccin a ruedas traseras y otros no diseados para ope-rar campo a travs, especialmente en suelos hmedos
12.8.h. NDICE DE MOVILIDAD (IM)Nmero sin dimensiones que se obtiene aplicando ciertas caractersticas del vehculo a frmulas empricas.El ndice de movilidad se aplica a la curva de la fig. 12.13 para determinar el ndice de cono del vehculo.
12.8.h.(1). Vehculos autopropulsados de cadenas
factor factor
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presin x peso contacto factor factor factor factorndice de movilidad = { + bogie - espacio } x motor x transmisin factor factor libre cadenas x adherencia
donde:
factor Peso total en kg.presin = x 64516contacto rea cadenas en contacto con suelo en cm2
- menos de 22.680 Kg. 1factor - entre 22.680 Kg. y 31.749 Kg. 12peso - entre 31.750 Kg. y 45.360 Kg. 14 - ms de 45.360 Kg. 18
ancho cadena en cm.factor cadenas = 254
- menos de 37 cm. en altura 1factor adherencia - ms de 37 cm. 11
Peso total en Kg.factor bogie = x 01414 Nmero total de bogies sobre cadenas x rea de una en contacto con el suelo zapata en cm2
factor Espacio libre en cm.espacio = libre 254
- 10 o ms HP por Tm de peso del vehculo 1factor motor - menos de 10 HP por Tm de peso del vehculo 105
- Hidrulica 1factor transmisin - Mecnica 105Para hallar el ICV, se utiliza la figura 12.13. conociendo el ndice de movilidad (IM) calculado anteriormente.
12.8.h.(2). Vehculos autopropulsados de ruedas
12.8.h.(2).(a). Traccin a las cuatro ruedas
factor factor presin x peso contacto carga factor factor factorndice de movilidad= { + por - espacio } x motor x transmisin factor x factor rueda libre cubierta adherenciaDonde:
factor Peso total en Kg.presin = - x 1414
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contacto dimetro rueda (cm.) Ancho cubierta (cm.) xx n de ruedas 2factorpeso
Escala de valores de pesos (kg)* Ecuaciones de factor de pesomenor que 907907 a 61246125 a 9072mayor que 9072
y=0.533xy=0.033x + 1,05y=0.142 - 0,42
y=0.278x - 3,115 peso total del vehculo en kg. x 2,2 x= Peso total en t x 2,2 / nmero de ejes*peso= y= factor peso nmero de ejes 10+0.394 x ancho de cubierta en cm.factor cubierta = 100
- Con cadenas 105factor adherencia - Sin cadenas 1
Peso total en tcarga por rueda = N de ruedas x 04536
Factor espacio libre, factor motor y factor transmisin igual que en 12.8.h.(1).
Para hallar el ICV, se utiliza la figura 12.13. conociendo el ndice de movilidad (IM) calculado anteriormente.
Fig.12.13. Grfico de relacin IM-ICV.
12.8.h.(2).(b). Traccin a ruedas traseras
ICV se calcula con la frmula para vehculos con traccin a todas las ruedas, multiplicndolo por 1,4.
12.8.i. APLICACIN DE LOS PROCEDIMIENTOS PARA SUELOS FINOS Y ARENAS CON FINOS
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Cuando el ICR de una zona ICV para 1 50 pasadas (ICV1 ICV50) del vehculo seleccionado, el suelo soportar 1 50 pasadas del mismo tipo de vehculo ( vehculos con un menor ICV1 ICV50) maniobrando a bajas velocidades, porla misma huella (en el caso de 50 pasadas), en lnea recta y en terreno horizontal, y para permitir y reanudar el movi-miento si fuera necesario.
12.8.j. LA CLASIFICACIN DE SUELOS Y LA TRANSITABILIDAD
Las formaciones geolgicas de suelos y rocas se clasifican en siete categoras de transitabilidad, que se representan conuna letra.
TABLA 12.26. GRADOS DE TRANSITABILIDAD SEGN SUCS
GRUPO MATERIALES PREDOMINANTES TRANSITABILIDAD ENTIEMPO SECO
TRANSITABILIDAD ENTIEMPO HMEDO
R Rocas Buena BuenaA GW, GP Buena Buena
A1 SW, SPMala para vehculos con neu-mticos normales, buena en
caso contrario
Mediocre para vehculos conneumticos normales, buena en
caso contrarioB CH Buena Mediocre, peligro de desliza-
mientoC GC, SC, CL Buena Mediocre. Localmente malaD GM, SM, ML, CL, ML, MH, OL, OH Buena a mediocre Mala. Localmente muy malaE Fangos, turberas, suelos pantanosos Muy mala Muy mala
TABLA 12.27. VALORACIN DE LA TRANSITABILIDAD EN TRMINOS SUCS
SMBOLODEL TIPO
VALORES PROBABLES DEMEDIDAS RESISTENTES EFECTOS DE CONDICIONES
RELIEVE-DE SUELO IC IR ICR ICR
MEDIO DESLIZAMIENTO
ADHERENCIA
HUMEDAD
GW,GPSW,SPSP-SM
GMSMCHGCSCMHCL
SM-SCML
CL-ML
--
125-241
-130-224167-217
-127-231151-211123-211147-
185118-224
--
1.19-2.17
-0.77-1.830.84-1.10
-0.72-0.980.32-1.000.59-0.950.47-
1.130.46-1.02
--
196-316
-137-287158-210
-104-208
64-16082-18065-21167-18954-136
--
25623021218416515611213113812895
ningunoningunoningunoningunoningunoligeroligeroligeroligeroligeroligeroligeroligero
ningunoningunoningunoningunoninguno
moderadoligeroligeroligeroligero
ningunoningunoninguno
Ondulado,estacin hmeda
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12-30
111-209
0.44-0.72
GW,GPSW,SPSP-SM
CHGCSC
SM-SCMHGMSMCLML
CL-MLOLOHPt
--
300
98-194-
97-257160-216
94-170-
109-217
90-188102-200
85-165
95-13564-16476-90
--
0.94
0.74-1.14
-0.59-1.210.45-1.310.51-0.99
-0.29-1.030.46-
0.880.27-0.810.31-0.690.38-0.740.32-0.780.45-0.67
--
282
81-193-
61-25572-20848-162
-34-18846-14634-13434-9641-8914-11041-51
--
282
137130158140105125111968465656246
ningunoningunoninguno
severomoderadomoderado
ligeroseveroligeroligero
moderadomoderadomoderadomoderadomoderadomoderado
ningunoningunoninguno
severomoderadomoderadoninguno
ningunoninguno
moderadoligeroligeroligeroligeroligero
Suave,estacin hmeda
GW,GPSW,SP
CHGCSC
SM-SCMHCL
SP-SMGMSMML
CL-MLOL
OHPt
--
69-167--
150-182
83-15171-165
--
81-18381-17171-155
8742-13276-90
--
0.64-1.02
--
0.45-0.630.46-0.920.42-0.80
--
0.15-0.870.26-0.600.27-0.530.560.26-0.660.45-0.61
--
48-146--
66-9843-12339-117
--
12-12622-8826-66
49
21-4941-51
--
979088828378747269554649
3546
ningunoningunoseveroseverosevero
moderadoseveroseveroligeroligeroligeroseverosevero
moderado
severosevero
ningunoningunosevero
moderadomoderado
ligerosevero
moderadoningunoligeroligeroligeroligeroligero
ligeroligero
Suave,saturacin
TABLA 12.28. VALORACIN DE LA TRANSITABILIDAD EN CONDICIONES SECO-HMEDO ENSUELOS GRANULARES (ARENAS)
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SUELO GRANULAR NDICE DE CONO DE VEHCULO (ICV)ZONA
Playa
Playa
Playa
Desierto
ORIGEN
Silicio
Coral
Volcnico
Silicio
Excelente 90% Pr 100% Media 50% Pr
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SMBOLO DELTIPODE SUELO
GW,GPSW,SPSP-SMGMSMCHGCSCMH
CLSM-SCMLCL-ML
GW,GPSW,SPSP-SMCHGCSCSM-SCMHGM
SMCLMLCL-MLOLOHPt
GW,GPSW,SPCHGCSCSM-SC
MHCLSP-SMGMSMMLCL-MLOLOHPt
PROBABILIDAD DE TRAVESA DE 1 50 VEHCULOS SOBRE UN TERRENO LLANO
Excelente 90% Pr 100% Media 50% Pr