Compactación de Enrocamientos - Copia

COMPACT COMPACTACIÓN ACIÓN DE ENROCAMIENTOS El desar sarrollo ollo moderno de las las vías ter terrestr stres, es, exige ige mayor yores requerimientos de pendiente y curvatura, y esto provoca la necesidad de construi construirr terrapl terraplenes enes de altura cada vez mayor. mayor. Como consecu consecuenci encia a natural de la necesidad práctica de utilizar los materiales en el sitio, es también muy común que esos terraplenes hayan de ser construidos con ragmentos de roca y suelos gruesos. !e esta manera la construcci"n de pedraplenes de gran altura es cada vez más recuente y es de esperar que en el uturo sean cada día más numerosos y más altos. #os suel suelo os grue grueso sos s y los los rag ragme ment ntos os de roca oca dan dan luga lugarr a seri serios os problemas de compresibilidad cuando están su$etos a los altos niveles de esuerzos que suponen los actuales pedraplenes altos% seguramente debe deben n vigi vigila lars rse e esto estos s prob proble lema mas s en estr estruc uctu tura ras s cuya cuyas s altu altura ras s sobrepasen los &' o (' m. En época épocas s recie recient ntes es ha tenid tenido o un gran gran impuls impulso o la tecno tecnolog logía ía de la cons constr truc ucci ci"n "n de pedr pedrap aple lene nes% s% ello ello es debi debido do a los los aport portes es de la experiencia de la construcci"n de grandes presas. Esta experiencia es muy valiosa cuando se extrapola a carreteras, pero ello no quiere decir que que la extra extrapo polac laci" i"n n pued pueda a hacer hacerse se ciegam ciegamen ente, te, pues pues entr entre e ambo ambos s casos existen dierencias que no deben ignorarse, que probablemente no se entiendan del todo y que ameritan investigaci"n especializada en el campo de las vías terrestres. )asta se*alar, como un e$emplo, que en el caso de las presas los enrocamientos suelen hacerse con materiales muy seleccionados y muy limpios, en tanto que en las carreteras existe el imperativo econ"mico de utilizar materiales mucho más alterados y con porcenta$es nada despreciables de suelos +nos. bviamente los ragmentos de roca se han usado siempre en las vías terrestres y existe una de+nida tendencia de los ingenieros interesados a considerarlos como un material inerte, del que no es posible esperar serios problemas de comportamiento. En gran medida esto ue cierto y debe entenderse que las preocupaciones que motivan este párrao se relacionan relacionan no tanto con el uso del material en sí, cuanto con el hecho de que la altura de los modernos pedraplenes impone niveles de esuerzos que hace que muchas situaciones actuales di+eran de las pasadas no en orma cuantitativa, sino cualitativa. #a práctica usual en la construcci"n construcci"n de carreteras acepta que la base de pedraplén se orme rellenando el ondo de la barranca, sin tratamiento

previo de este, con enrocamiento a volteo, hasta obtener una super+cie de traba$o lo su+cientemente amplia como para que puedan operar los equipos de construcci"n. -in duda resulta me$or la práctica de desmontar y despalmar el terreno natural, eliminando alguna ormaci"n de suelo de ba$a resistencia que pudiese romper la homogeneidad del apoyo% esto no puedo lograrse en construcci"n ba$o agua. En muchas ocasiones la masa del pedraplén sobre la base no recibe ningún tratamiento mecánico especial, el que se reserva cuando mucho para una capa de me$oramiento de material más +no y, desde luego, para la subrasante y capas del pavimento. Esta práctica debe abandonarse en lo que se re+ere al cuerpo del pedraplén, en bene+cio del buen comportamiento de la estructura.  #a colocaci"n de ragmentos de roca a volteo produce una masa suelta totalmente segregada y muy compresible. #as observaciones realizadas con terraplenes de prueba y los resultados de ensayos recientes han modi+cado de manera undamental el criterio de los ingenieros sobre los problemas conectados con la construcci"n de estas estructuras. Es probable que el primer esuerzo que deba hacerse en la investigaci"n utura se re+era a una clasi+caci"n adecuada de los materiales para enrocamiento y en las pruebas índice que sirven de norma a tal clasi+caci"n y que permitan distinguir los materiales limpios de los contaminados, los gruesos de los +nos, etc. En éxico se considera un enrocamiento limpio el que está ormado por ragmentos de roca y peque*as cantidades de +nos mayores que la malla /o. 0, siendo mínimo el contenido ba$o dicha malla. 1entativamente, se ha dicho que un enrocamiento que contiene más de 23 de material menor que malla /o. 0 es contaminado. Es material grueso el mayor de 4 mm y +no el menor. /o existen pruebas estándar universalmente aceptadas para catalogar la racci"n gruesa de los pedraplenes 5mayor de 4 mm6 y en éxico se han adoptado para ello las normas tradicionales para $uzgar la sanidad de los agregados de concreto, a las que se a*ade un estudio sobre el tipo de roca, orma de los ragmentos, características de la meteorizaci"n, etc. #a racci"n +na se $uzga en éxico con el -7C-.

La granulometría es una propiedad importante en el comportamiento de los enrocamientos. En un material uniforme (Cu < 10) los contactos entre los granos ocurren a través de pocos puntos, en los que se concentran muco los

esfuer!os, propici"ndose la rotura de granos # el $u%o pl"stico de la roca, todas causas de deformaci&n. Correspondientemente un enrocamiento 'ien graduado de'e resultar menos deforma'le. #a rotura de granos puede comenzar a niveles de esuerzos relativamente ba$os y se ha visto en pruebas triaxiales con presiones de con+namiento menor que 28g9 cm&. #a compactación de los enrocamientos tiene una in:uencia muy marcada tanto en su compresibilidad como en su resistencia y ello es válido tanto para los enrocamientos limpios como para los relativamente más contaminados. #a granulometría e$erce también una in:uencia notable en los resultados de la compactaci"n de estos materiales y, para la misma energía de compactaci"n, material bien graduado adquiere una compacidad mayor que el uniorme. -in embargo, no siempre es ácil de obtener una buena composici"n granulométrica, sobre todo en el caso en que la roca provenga de la explotaci"n de macizos con explosivos, a no ser que el racturamiento natural de la roca induzca la obtenci"n de un material bien graduado. #as mezclas de grava y arena de río tienen por lo general buena granulometría y granos sanos, por lo que constituyen excelentes materiales. tro hecho que avorece la colocaci"n de un material con granulometría adecuada es el evitar la segregaci"n de los ragmentos durante las maniobras de transporte y tendido en el pedraplén% a ello contribuye el limitar la altura de caída al mínimo posible y el uso de precauciones especiales de tendido. #a segregaci"n es poco signi+cativa en materiales de granulometría uniorme.

La compacidad de los materiales de enrocamiento después de compactados no es f"cil de medir. Cuando los fragmentos no son mu# grandes se utili!a el concepto de compacidad relativa. Los enrocamientos se compactan actualmente con rodillos vi'ratorios de 10 a 1 toneladas de peso, cuando son relativamente limpios # no est"n formados por fragmentos mu# grandes, de m"s de 0 cm. Los enrocamientos m"s gruesos o los de escasa altura, formados por material mu# 

'ien graduado, pueden compactarse con un tractor pesado, como mínimo de * pasadas. Los enrocamientos contaminados, con m"s de 1 + de material no pl"stico, se an compactado e-itosamente con rodillos neum"ticos mu#   pesados, de 0 toneladas o an m"s.

MAQUINARIA

UTILIZADA

PARA

LA

COMPACTACIÓN

DE

ENROCAMIENTOS.

a)

RODILLOS VIBRATORIOS DE 10 A 15 TON. DE PESO

Relativamente limpios y no están formados por fragmentos muy grandes, de más de 30 cm.

b) TRACTOR PESADO CON MINIMO DE 4 PASADAS

Los enrocamientos más gruesos o de escasa altura, formados por materiales bien graduados

c) RODILLOS NEUMÁTICOS MUY PESADOS DE 50 TON O AUN MAS

Con más de 15% de material fino plástico.

El espesor de las capas de pedraplén depende del tama*o máximo de los ragmentos de roca. #os ragmentos de menos de (' cm suelen disponerse en capas de 2' cm de espesor en estado suelto. En el caso

de los grandes ragmentos, este espesor puede aumentar hasta un metro o más. Es una norma muy recomendable para la construcci"n de grandes pedraplenes el seleccionar cuidadosamente al material producto de la excavaci"n de un corte o del préstamo de una roca, separándolo en dos tipos, uno de ellos con ragmentos menores de (' cm y el otro, con los ragmentos mayores. Esta clasi+caci"n ha de hacerse en el rente de traba$o. Conviene colocar la parte más +na en el centro del pedraplén, de$ando los ragmentos grandes para las zonas adyacentes a los taludes. #a experiencia ha demostrado que es una práctica recomendable para reducir la compresibilidad de los pedraplenes el humedecimiento del material al colocarlo. Este hecho esta corroborado por investigaci"n de laboratorio, donde se ha visto que al hacer pruebas de compresibilidad a los materiales gruesos y someterlos en un momento dado a un humedecimiento intenso, se produce en ese momento un aumento drástico y muy rápido en la deormaci"n. !e esta manera, la práctica de humedecimiento conduciría producir la deormaci"n del pedraplén durante la construcci"n, evitando que se presentase posteriormente. #as razones de ese aumento rápido de deormabilidad con el humedecimiento no están del todo dilucidadas, pero se han relacionado con cierto reblandecimiento de las aristas y picos de los ragmentos de roca, que toleran menos, cuando están humedecidos, las concentraciones de esuerzo que en ellos se producen. -egún la inormaci"n disponible en la actualidad, el agua debe incorporarse a raz"n de ('' o 0'' lt9m(. 7n pedraplén importante debe ser siempre instrumentado, para conocer su comportamiento y adquirir experiencia para otras obras uturas.

Bibliografía: #a ;ngeniería de -uelos en las eropistas, ?ico ?odríguez, >lonso,