Evaluación de la relación entre módulo de resiliencia y succión

Natalia Pérez García, Paul Garnica Anguas

In the proceedings of: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Behaviour of Unsaturated Soils

RESUMEN: A partir de la guía de diseño de pavimentos AASHTO de 1986, el estudio del módulo de resiliencia (Mr) ha adquirido una importancia impresionante. En nuestros días, con la propuesta de diseño empírico-mecanicista, la determinación de este parámetro es de fundamental importancia. En este artículo se muestra la relación que existe entre este parámetro y la succión para un limo (MH) y una arcilla (CH). Los valores de succión utilizados en el análisis fueron determinados de la curva característica del material obtenida con muestras que se compactaron a contenido de agua óptimo y peso volumétrico seco máximo. 1 INTRODUCCIÓN Mucho se ha publicado sobre el efecto de las variaciones de las condiciones ambientales en el comportamiento de pavimento. De hecho, el programa del comportamiento de pavimentos a largo plazo (por sus siglas en inglés LTPP), fue uno de los proyectos de los que se obtuvieron gran cantidad de datos para análisis del comportamiento de pavimentos tanto existentes como nuevos. De este estudio se reportaron varios artículos que demuestran la variación en las propiedades de los materiales debido a variaciones en contenido de agua, temperatura, etc. Con la propuesta de la nueva guía empírico-mecanicista, varios organismos de transporte han enfocado sus investigaciones hacia la determinación de los parámetros requeridos en dicha guía. De los parámetros que han adquirido una gran importancia es el módulo de resiliencia. En Estados Unidos se ha generado una gran cantidad de información sobre este parámetro. En el caso de México, el Instituto Mexicano del Transporte inicia las investigaciones sobre el tema a partir de 1997 hasta la fecha. Hoy en día, uno de los objetivos es generar una base de datos de módulo de resiliencia que incluya varios de los materiales que generalmente se utilizan en las estructuras carreteras, esto tiene como propósito que aquellos organismos que requieran este tipo de datos y que no cuenten con el equipo necesario para desarrollar tal tipo de prueba estén en condiciones de tener datos al menos como datos preliminares de proyecto. Otro de los objetivos es desarrollar una relación entre módulo de resiliencia y la succión del suelo, relación que sirva para determinar en qué grado debe cambiar la succión del suelo (también relacionada con contenido de agua volumétrico, contenido de agua gravimétrico o grado de saturación) para que se presente un cambio importante en el módulo de resiliencia. En este artículo se presentan los resultados para dos tipos de suelo, uno que bien cumple con los requisitos de material de terraplén y otro que por sus características de plasticidad queda excluido, pero que sin embargo, es un material que generalmente se encuentra en las áreas donde se proyectan las obras de caminos o carreteras. 1.1 Uso del módulo de resiliencia en el diseño de pavimentos El uso del módulo de resiliencia se da a partir de la guía de diseño AAHSTO de 1986. En esta guía, el módulo de resiliencia de la subrasante podía mostrar variación con respecto al tiempo, sin embargo, para obtener el valor de diseño se hacían una serie de cálculos de factores de daño que posteriormente se promediaban para finalizar con la obtención del Mr de diseño (para material de subrasante). En cuanto a los módulos para las capas de base, subbase y carpeta, éstos se determinaban pasando los coeficientes de capa a valores de módulo con el uso nomogramas o ecuaciones especificados en la guía. Una vez determinados los módulos, se procedía a la determinación de los espesores de las capas tomando datos como: número de ejes equivalentes, módulo de resiliencia de la subrasante, módulos de las capas de base, subbase y carpeta, la confiabilidad, la desviación estándar y el nivel de servicio final. Para el caso del diseño AASHTO empírico-mecanicista, se proporcionan como datos de entrada todos los ya mencionados anteriormente aunados a otra serie de parámetros que no eran tomados en cuenta en diseños anteriores como por ejemplo, la radiación solar, la curva característica de los materiales se base, subbase y subrasante, etc. Por otro lado, el software de diseño utiliza algoritmos para determinar cómo será la variación del módulo de

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Cite this article:
Natalia Pérez García; Paul Garnica Anguas (2011) Evaluación de la relación entre módulo de resiliencia y succión in GEO2011. Ottawa, Ontario: Canadian Geotechnical Society.

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