Curso Estructuras con Muros en Ciudad de México, 15 al 18 Oct 2018 http://www.csimexico.mx/capacitacion/me ... x-oct-2019

Como hacer y asegurar la calidad de compactación de suelos

Moderador: ortaamaro

Responder
Avatar de Usuario

Topic author
ortaamaro
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 27
Registrado: Vie Oct 31, 2008 11:30 am

#1

Jue Nov 13, 2008 2:01 pm

La Compactación de Suelos en los Terraplenes de las Vias de Comunicación Terrestres

Las explanaciones de las obras viales o vías de comunicación terrestres requieren de una correcta compactación para asegurar la necesaria resistencia y estabilidad ante las acciones exteriores que actúan sobre las mismas: las impuestas por el tráfico, las del intemperismo fundamentalmente el viento y los sismos, así como las de su propio peso, por tales razones es importante rememorar algunos conceptos básicos de la Teoría de la Compactación, de gran utilidad para poder comprender la Técnica de la Compactación en Obra de los Terraplenes.

1. Conceptos básicos de la Compactación de Suelos
Se entiende por “Compactación de suelos” al incremento por medios mecánicos del Peso Específico Seco (s) del suelo. Este varía con la humedad de la forma siguiente: primero sube llega a un punto máximo y luego desciende (Curvas Proctor standard y Proctor modificado). Del análisis de estas curvas se puede apreciar los siguiente:
- Existirá un valor de humedad ( humedad óptima) donde se alcanza la máxima densidad seca para diferentes energías de compactación.
- Que a mayor energía empleada mayores serán las densidades secas máximas que se alcancen.
- Que existe un denominado rango de humedades de trabajo (Wmáx – Wmín) que se define con los valores de la densidad seca mínima

Mecanismos de la Compactación de los Suelos:
El incremento de la densidad seca se manifiesta por diferentes mecanismos para los principales tipos de suelos, los que se describen seguidamente de manera resumida y simplificada:
a) En Suelos Granulares y Cohesivo - Granulares:
Se produce por la reorientación o acomodo que experimentan los granos del suelo al someterse a presión o vibraciones, adquiriéndose una estructura más compacta o mas densa.
b) En Suelos Cohesivos:
Se origina mediante la distorsión y la flexión que experimentan los granos y las capas absorbidas de estos suelos finos, al aplicarse una presión suficientemente grande para vencer la alta cohesión existente en los mismos.

Los procesos de compactación sde los suelos e acometen en obra mediante la utilización de los Equipos de Compactación o Compactadores, los cuales aplican su energía a las capas de los terraplenes de diferentes tipos de explanaciones.

TÉCNICA DE LA COMPACTACIÓN EN OBRA DE LOS TERRAPLENES:

Como esta es una técnica mecanizada al 100% , es importante también precisar algunos aspectos sobre los Compactadores o Equipos usados para realizar tan importante labor.

- Los Equipos de Compactación o Compactadores.
Los Compactadores son los medios que permiten realizar la compactación a pié de obra, existen en el Mundo una amplia gama o variedad para acometer este trabajo en distintos suelos y condiciones. No obstante es conveniente precisar previamente las técnicas y los métodos de compactación de suelos más usualmente utilizados, los que se exponen seguidamente de manera resumida en la siguiente Tabla:

Tabla: Técnicas y medios a utilizar para lograr la compactación de suelos:
Técnicas: Medios:
1. Por Presión Cilindros de Llantas Lisas (Triciclos y Tandem)
2. Por Presión y Amasado Compactadores Sobre Neumáticos y ‘’Pata de Cabra``
3. Por Vibración Cilindros Vibratorios de Llantas Lisas y Placas o Bandejas Vibratorias.
4. Por Impacto Pisones Tipo ‘’Rana’’.
5. Por Inundación Consolidación del suelo mediante inundación.

Una clasificación de los principales tipos de Compactadores se propone seguidamente:


1. Pesados: Cilindros de llantas de acero lisas estáticos y vibratorios, Compactadores sobre neumáticos de remolque y autopropulsados y Compactadores "pata de cabras"
2. Ligeros: pisón de impacto tipo rana, rodillos lisos vibratorios, bandejas o pl,acas vibratorias.
3. Mixtos.

- Criterios para la Selección Idónea de los Compactadores:

La selección del compactador idóneo se realiza atendiendo a 2 aspectos fundamentales:
1ro Su eficiencia de trabajo o idoneidad respecto al tipo de suelo a compactar.
2do El Rendimiento que alcanza el equipo en la labor.

Para conocer la “Eficiencia de Compactación” deben consultarse las Tablas 1,7 pág 71 y 72 y 9,1 págs 430 - 432 del libro Diseño y construcción Explicaciones, de J.A. Torres Vila (TOMO 1) y la Tabla 7,2 pág. 221 del libro de Josep Bowles titulado: “Physical and Geotechnical Properties of Soils” (2da. Parte)
Finalmente “El compactador idóneo será aquel que más se ajuste al tipo de suelo para lograr una eficiente compactación y que además posea el mayor rendimiento entre los disponibles”.

La correcta compactación de suelos en obra se logra cuando se cumpla la condición fundamental siguiente:
"la densidad seca característica del tramo sea mayor que la mínima que se exige para la obra"
La compactación se hará efectuando la menor cantidad de pasadas (n) y empleando el mayor espesor de capa (e) posible, valores obtenidos en un Terraplen de Pruebas
Donde:
La densidad seca característica del tramo analizado es la media +/- la dispersión media cuadrática. Para poder determinarla se requiere que se efectúen al menos 6 ensayos de control de compactación en la faja o área a controlar.
La densidad seca mínima: se explica como establecerla mas adelante en este trabajo.

La Técnica Mecanizada de Compactación de Terraplenes:

Para su correcta aplicación debe cumplirse siempre el siguiente procedimiento:
1. Compactar el suelo natural (siempre que sea posible) con el Compactador idóneo efectuando de 4-6 pasadas por la misma franja.
2. Compactar la primera capa de suelo del terraplén, siempre desde los bordes hasta el eje de la vía con el compactador idóneo, efectuando él número de pases sobre la misma franja para el espesor de capa definido en el Terraplén de Pruebas.
3. Determinar la densidad seca en obra (ya sea por métodos tradicionales del Anillo y Arena o por el Densímetro Nuclear), comprobando que se cumpla la condición antes expuesta: que la densidad seca caracteística en obra sea mayor que la mínima exigida.
4. De cumplirse la anterior condición, la superficie de la capa compactada se humedecerá si lo requiere y se escarificará entre 2 y 5 cm su superficie.
5. Se repetirá el proceso anterior hasta el nivel de subrasante de la explanación.

Para efectuar el Control de la Calidad de la Compactación de los Suelos debe precisarse aspectos:

1. La densidad seca mínima = % de la máxima obtenida del ensayo Proctor Modificado, se fija según importancia de la obra y tipo de suelo, como se establece seguidamente:

a) Para las Pistas de Aterrizaje (Aeropistas) especialmente en sus extremos y en las Cortinas de Presas de Tierra:
será del 100% de la máxima del Próctor Modificado, para la capa o zona de coronación y del 98% para la de núcleo o levante del terraplén.
b) En los Terraplenes de Carreteras (I categoría) y las Autopistas:
La densidad seca mínima será del 98% de la densidad seca máxima del Próctor Modificado (para la capa o zona de coronación y del 95% para la de núcleo o levante)
c) En Terraplenes de Carreteras de menor categoría:
La densidad seca mínima será del 95% d máxima del Próctor Modificado para la capa de coronación y del 90% para la de levante.
d) para Caminos y Carreteras vecinales:
La densidad seca mínima será del 90% de la máxima establecida en el Próctor Modificado

En el tramo o área a controlar la calidad de la compactación, deberá cumplirse con los siguientes Criterios de Aceptación o Rechazo:
1. Que la densidad seca característica en obra ≥ densidad seca mínima (valor establecido según importancia de la obra y tipo de suelo tal como se especificó anteriormente) para cada tramo y en cada una de las capas del terraplén
(deben realizarse como mínimo 6 ensayos o pruebas de control de compactación en el tramo analizado)

2. Que la compactación del tramo quede concluida al finalizar la jornada laboral.

Esto evita problema con la compactación en caso de lluvia así como pérdidas de tiempo innecesarias.

De cumplirse ambos criterios se logra que la calidad sea la requerida en el proceso de compactación de suelos.

En el caso que no se cumpla la primera condición (condición básica), hay que identificar que problemas pudiesen haber influido en dichos resultados, que pueden ser varios:
- Insuficiente número de pasadas o pases del compactador sobre la misma franja.
- Excesivo espesor de capa a compactar, no acorde con la energía (peso) del compactador.
- Demasiada velocidad del compactador al trabajar.
- Incumplimiento del rango de humedades de trabajo (insuficiente o excesiva “W”).
- Humedad (W) insuficiente: se hace riego de agua; si hay W excesiva: se realiza la escarificación y secado previo a la compactación de la superficie de la capa que se compacta.
- Variación del suelo existente en el Préstamo o Banco de Materiales.
- Combinación de estas insuficiencias o problemas.

Una vez definidos los problemas presentes y solucionados, se procede a compactar nuevamente el tramo o área asegurándose que se cumplan ambos criterios de aceptación para evaluar la calidad de la compactación realizada en la obra.

Vinculos Patrocinados:

Avatar de Usuario

sociate
Usuario Frecuente
Usuario Frecuente
Mensajes: 195
Registrado: Sab Abr 08, 2006 6:47 pm
Ubicación: Temuco

#2

Vie Mar 20, 2009 10:27 pm

estimado que equipo (INSTRUMENTO) es capaz de entregar parametros referenciales del suelo estando en terreno??

gracias

Avatar de Usuario

Topic author
ortaamaro
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 27
Registrado: Vie Oct 31, 2008 11:30 am

#3

Sab Abr 18, 2009 12:41 pm

Estimado Ingeniero y por tanto colega de profesión, ante todo mis saludos y excusas por la demora en escribirle ya que estuve mas de un mes sin poder acceder a este foro por razones ajenas a mi voluntad y fue hoy dia 18 de abril que pude leer su mensaje y darle respuesta a la solicitud de información sobre este tema del control en obra de la compactación de suelos. Le respondo que para determinar el Peso especifico y la humedad del suelo compactado en obra, existen varios métodos:
-El Tradicional o "Método del Hueco": que consiste en introducir a golpes un anillo metático en la capa de suelo compactado (suelos cohesivos y cohesivo-granulares) para determinar la humedad y el peso específico seco logrado y el denominado Método de la Arena, que en esencia también consiste en excavar un hueco a la mitad del espesor de la capa de suelo compactada al cual se le coloca una caja para llenarla de arena para poder determinar el volumen de suelo excavado y su peso determinando su densidad seca (realmente el peso Específico Seco Compactado) y su humedad (en caso de suelos granulares, fundamentalmente)
- El Moderno: empleando un equipo denominado Densímetro Nuclear con el cual se determina rápida y directamente la densidad seca y la humedad existente en la capa de suelo compactado, con adecuada precisión.
Nota: en la bibliografia existente sobre este tema generalmente se explican con mas nivel de detalle ambos métodos, solo me refiero a los aspectos esenciales de los mismos.
Me alegra mucho su pregunta, ya que me da la posibilidad de tratar y de insistir en este asunto de gran importancia para la correcta construcción de las explanaciones mas frecuentes que enfrentan los Ingenieros Civiles: los terraplenes de las vias de comunicación terrestres, las esplanadas, las cortinas de las presas de tierra, los diques desviadores o de contensión, las aeropistas o pistas de aterrizaje de los aeropuertos, etc.; ya que los mismos aseguran conocer el grado de compactación alcanzado en las distintas capas que componen el nucleo y la zona de coronación de estas estructuras de tierra y/o roca y así saber si se estan construyendo con buena calidad, ya que como debe saber de la calidad de la compactación efectuada dependerá en gran medida la durabilidad de tales obras de tierra.
Si desea profundizar aun mas solo tiene que hacérmelo saber por esta via para tratar de responderle, sin más atentamente Prof Doctor Ing. Civil Pedro A. Orta Amaro, UCLV, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

Avatar de Usuario

sociate
Usuario Frecuente
Usuario Frecuente
Mensajes: 195
Registrado: Sab Abr 08, 2006 6:47 pm
Ubicación: Temuco

#4

Sab Abr 18, 2009 4:13 pm

muchas gracias por la respuesta y comprendo ciegamente que personas como usted tienen poco tiempo, pero siempre estan dispuesto a buscar un par de minutos y tratar de compartir conocimiento y experiencias....
por otro lado, es muy interesante el tema de la mecanica de suelos, siguiendo esta linea, podriamos hablar de los estudios de mecacnica de suelo, documentos necesarios para comenzar a diseñar las fundaciones del proyecto, en donde muchos laboratorios ofrecen estos servicios pero no todos con la responsabilidad y conocimientos necesarios, ¿qué parametros y caracteristicas de un suelo deberiamos esperar en estos informes?
para mi los que deberia estar son (casos funadciones hasta 3 metros de profundidad sin necesidad de pilotes):
-ecuacion de capacidad de soporte en funcion de la base de la fundacion ( qu(B) ) o grafico qu v/s B
-densided
-nivel napa
-coef balastro
-tipo suelo
-granulometria
-estratigrafia

¿que tiempo de validez tiene un informe de mecanica de suelos, pensando en que las propiedades del suelo podrian cambiar?


ortaamaro escribió:Estimado Ingeniero y por tanto colega de profesión, ante todo mis saludos y excusas por la demora en escribirle ya que estuve mas de un mes sin poder acceder a este foro por razones ajenas a mi voluntad y fue hoy dia 18 de abril que pude leer su mensaje y darle respuesta a la solicitud de información sobre este tema del control en obra de la compactación de suelos. Le respondo que para determinar el Peso especifico y la humedad del suelo compactado en obra, existen varios métodos:
-El Tradicional o "Método del Hueco": que consiste en introducir a golpes un anillo metático en la capa de suelo compactado (suelos cohesivos y cohesivo-granulares) para determinar la humedad y el peso específico seco logrado y el denominado Método de la Arena, que en esencia también consiste en excavar un hueco a la mitad del espesor de la capa de suelo compactada al cual se le coloca una caja para llenarla de arena para poder determinar el volumen de suelo excavado y su peso determinando su densidad seca (realmente el peso Específico Seco Compactado) y su humedad (en caso de suelos granulares, fundamentalmente)
- El Moderno: empleando un equipo denominado Densímetro Nuclear con el cual se determina rápida y directamente la densidad seca y la humedad existente en la capa de suelo compactado, con adecuada precisión.
Nota: en la bibliografia existente sobre este tema generalmente se explican con mas nivel de detalle ambos métodos, solo me refiero a los aspectos esenciales de los mismos.
Me alegra mucho su pregunta, ya que me da la posibilidad de tratar y de insistir en este asunto de gran importancia para la correcta construcción de las explanaciones mas frecuentes que enfrentan los Ingenieros Civiles: los terraplenes de las vias de comunicación terrestres, las esplanadas, las cortinas de las presas de tierra, los diques desviadores o de contensión, las aeropistas o pistas de aterrizaje de los aeropuertos, etc.; ya que los mismos aseguran conocer el grado de compactación alcanzado en las distintas capas que componen el nucleo y la zona de coronación de estas estructuras de tierra y/o roca y así saber si se estan construyendo con buena calidad, ya que como debe saber de la calidad de la compactación efectuada dependerá en gran medida la durabilidad de tales obras de tierra.
Si desea profundizar aun mas solo tiene que hacérmelo saber por esta via para tratar de responderle, sin más atentamente Prof Doctor Ing. Civil Pedro A. Orta Amaro, UCLV, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.

Avatar de Usuario

Topic author
ortaamaro
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 27
Registrado: Vie Oct 31, 2008 11:30 am

#5

Jue Abr 23, 2009 5:39 am

Estimado Ingeniero Civil (ya que no conozco su nombre) lo que Ud me pregunta puede tener varias respuestas:
- Si me pregunta de los equipos de estudio de suelos para hacer investigaciones ingeniero-geológicas
- Si me pregunta de los equipos que se usan para medir la calidad de compactación en obra
Supongo que como estamos en el tema de compactación de suelos sea la segunda variante. En ese caso existen unos equipos denominados Densímetros Nucleares que permiten medir en obra la densidad seca y la humedad del suelo en la capa compactada de manera rápida y confiable, para poder así evaluar si lo realizado cumple con las exigencias previamente acordadas y establecidas en el proyecto para la obra de tierra en cuestión. De estos equipos conozco uno de marca "Troler" pero no recuerdo de que país (puede hacer una búsqueda en internet entrando con: "Densímetro Nuclear Troler" o con "Densímetro Nuclear para Suelos", donde espero tenga buenos resultados.
Si desea mas información no tenga pena que trataré de ayudarlo, sin mas atentamente Prof Dr, Ing Pedro A. Orta Amaro

Avatar de Usuario

sociate
Usuario Frecuente
Usuario Frecuente
Mensajes: 195
Registrado: Sab Abr 08, 2006 6:47 pm
Ubicación: Temuco

#6

Jue Abr 23, 2009 7:34 pm

estimado colega mi nombre es Franklin Stuardo,

efectivamente ando en busca de un equipo como el que menciona, asi que seguire su consejo y buscare en internet, respecto a mi mensaje anterior, me gustaria saber su oponion sobre la minima informacion que se deberia esperar o solicitar en un informe de mecánica de suelos para poder diseñar las fundaciones de no mas de 3 metros de profundidad (estudios ingeniero - geologicas)????
saludos

Avatar de Usuario

Topic author
ortaamaro
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 27
Registrado: Vie Oct 31, 2008 11:30 am

#7

Mié May 27, 2009 5:22 pm

Estimado Franklin, mis afectuosos saludos y deseos se encuentre bien. Le tratare de responder esta nueva pregunta sobbre los estudios geologicos que deben solicitarse para poder proyectar cimentaciones superficiales, ya que me dice hasta los 3 metros. Debe solicitar a una empresa de investigaciones aplicadas lo siguiente:
I. Estudios Geologicos de la zona de emplazamiento de la edificacion donde se precise:

. Existencia de fenomenos geologicos que puedan resultar perjudiciales o peligrosos para la edificaciona construir como:
1, Perfil Estratigrafico hasta como minimo 10 metros donde ademas se refleje la profundidad y variacion del nivel de las aguas freaticas.
2. Posible existencia de Fallas Geologicas en el area de emplazamiento del edificio o edificaciones
3. Grado de sismicidad de la region
4. Clasificacion de las rocas y profundidad de la roca madre.

II. Propiedades Fisico Mecanicas de los Suelos:

1. Clasificacion de los Suelos de cada estrato del perfil por el SUCS
2. Resistencia a Cortante
3. Capacidad Soportante
4. Limites de Attembert
5. Peso Unitario Suelto y Compactado de cada Suelo.
6. Granulometria de los suelos.

Con esos datos el proyectista estructural puede evaluar y disenar las cimentaciones contando con suficientes datos, para aseguar un diseno racional y seguro.

Por supuesto que estas investigaciones osn caras y se justifican para obras de gran importancia y dimensiones, esperando haberlo nuevamente ayudado, sin mas Prof. Dr Ing Civil Pedro A. Orta Amaro

Avatar de Usuario

sociate
Usuario Frecuente
Usuario Frecuente
Mensajes: 195
Registrado: Sab Abr 08, 2006 6:47 pm
Ubicación: Temuco

#8

Lun Jul 13, 2009 11:47 pm

estimado

luego de darle las gracias por el tiempo que ha dedicado a ayudarme respondiendo mis consultas, quiero saber su opinion sobre el antiguo metodo de sulzberger, que considera momentos estabilizadores al volcamiento debido a la profundidad de la fundacion y confinamiento que da el suelo...si bien es un metodo antiguo, he encontrado algo de literatura y al compararlo con otros metodos como empujes pasivos...observo que arroja dimensiones mas pequeñas

saludos

Avatar de Usuario

Topic author
ortaamaro
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 27
Registrado: Vie Oct 31, 2008 11:30 am

#9

Mar Jul 14, 2009 4:38 am

Estimado Ing. Civil "sociate", aunque no conozco su nombre, mis saludos. Siento comunicarle que lo que me pregunta no esta a mi alcance ya que ese tema de diseno de cimentaciones no es mi especialidad, la mecanica de suelos que conozco es la aplicada a las vias terrestres pero no a cimentaciones de edificios. No obstante le agradezco su interes por este teme de la compactacion de suelos en obra donde si pengo experiencias practicas y conocimientos teoricos, pero este del disenar cimientos resistentes al vuelco no lo domino. Espero seguir en contacto y si no es oculto conocer su nombre, de esa manera me sentiria mejor en nuestra relacion profesional por este Foro. Esperando goce de buena salud y tenga exitos deseados, Profesor Titular de Dpto Ing Civil de la UCLV, Dr CT, Pedro A. Orta Amaro

Avatar de Usuario

sociate
Usuario Frecuente
Usuario Frecuente
Mensajes: 195
Registrado: Sab Abr 08, 2006 6:47 pm
Ubicación: Temuco

#10

Jue Jul 16, 2009 7:45 pm

ortaamaro escribió:Estimado Ing. Civil "sociate", aunque no conozco su nombre, mis saludos. Siento comunicarle que lo que me pregunta no esta a mi alcance ya que ese tema de diseno de cimentaciones no es mi especialidad, la mecanica de suelos que conozco es la aplicada a las vias terrestres pero no a cimentaciones de edificios. No obstante le agradezco su interes por este teme de la compactacion de suelos en obra donde si pengo experiencias practicas y conocimientos teoricos, pero este del disenar cimientos resistentes al vuelco no lo domino. Espero seguir en contacto y si no es oculto conocer su nombre, de esa manera me sentiria mejor en nuestra relacion profesional por este Foro. Esperando goce de buena salud y tenga exitos deseados, Profesor Titular de Dpto Ing Civil de la UCLV, Dr CT, Pedro A. Orta Amaro
mi nombre lo revele en una conversacion anterior en este mismo foro, de todas maneras en Franklin Stuardo, Chile

saludos y trataré de poder aportar en este foro junto a usted

Avatar de Usuario

Topic author
ortaamaro
Usuario Principiante
Usuario Principiante
Mensajes: 27
Registrado: Vie Oct 31, 2008 11:30 am

#11

Sab Jul 18, 2009 5:26 pm

Estimado Ing. Franklin (SOCIATE), mis saludos nuevamente y deseos se encuentre bien. Me alegra mantener contacto con profesionales como Ud. con deseos de ayudar y compartir sus conocimientos, la solidaridad no es comun en muchos paises en la actualidad, asi que las actitudes como la suya hay que reconocerlas.
Me gustaria intercambiar conocimientos sobre algunos temas para comenzar sobre los siguientes:
- Supervision de Obras, en especial de la construccion de vias de comunicacion terrestres (caminos, carreteras, vias ferreas, etc.)
- Explotacion y evaluacion economica de las maquinarias de construccion en especial las de movimiento de tierras.
- Tecnologias modernas de pavimentacion.
-Tecnologias de,construccion de explanaciones (en especial de terraplenes de carreteras y pedraplenes)
Sin mas, esperando su mensaje para continuar comunicandonos, Prof. Dr. Ing. Pedro A. Orta Amaro

Responder
  • Temas similares
    Respuestas
    Vistas
    Último mensaje

Volver a “Dr. Pedro Andres Orta Amaro”

  • Información