Evaluación de la influencia del CBR en el terreno de fundación vial limo arcilloso para determinar espesores de mejoramiento mediante Modelos elásticos y la metodología AASHTO 1993

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo principal evaluar la influencia del CBR en el terreno de fundación vial limo arcilloso para determinar espesores de mejoramiento mediante modelos elásticos y la metodología AASHTO 1993. Se evaluaron 21 sectores críticos en la zona de estudio mediante ocho criterios geotécnicos. Se determinó que los materiales evaluados son inadecuados, por lo tanto, no son aptos para asegurar la estabilidad de la estructura del pavimento. Para estabilizar el terreno de fundación se eligió la técnica de reemplazo de material con un CBR de 20%.

Se determinaron los espesores razonables de mejoramiento utilizando un enfoque de diseño empírico-mecanicista. Para ello, se utilizó los modelos matemáticos de la teoría elástica propuesto por Boussinesq, Burmister y Odemark para determinar las respuestas mecánicas de la estructura. Estos se han limitado mediante parámetros admisibles para evitar el fallo de la estructura durante el periodo de diseño.

Se ha realizado un análisis comparativo entre los espesores de mejoramiento obtenidos según los modelos elásticos y la metodología AASHTO 1993. Se encontró que los espesores de mejoramiento determinados con el modelo de Odemark y la metodología AASHTO son similares para un CBR de 1.9% a 2.2%. Sin embargo, entre la metodología AASHTO con los modelos de Burmister y Boussinesq hay una diferencia que oscila hasta en un 25%. Así mismo, a partir de un CBR>3.5%, los espesores de mejoramiento se van equiparando, evidenciándose una similitud entre las metodologías aplicadas. Los resultados mostraron que el incremento del CBR tiene una influencia significativa en la profundidad de mejoramiento.

The main objective of this research is to assess the influence of CBR in the silty-clayey road foundation ground to determine the improvement depth of subgrade soil using elastic models and AASHTO 1993 methodology. Twenty-one critical sectors in the study area were evaluated using eight geotechnical criteria. It was determined that the materials evaluated are inadequate, therefore, they are not suitable to ensure the stability of the pavement structure. To stabilize the foundation ground, the material replacement technique with a CBR of 20% was chosen.

Reasonable improvement depth of subgrade soil were determined using an empirical-mechanistic design approach. For this purpose, the mathematical models of the elastic theory proposed by Boussinesq, Burmister and Odemark were used to determine the mechanical responses of the structure. These have been limited by admissible parameters to avoid failure of the structure during the design period.

A comparative analysis has been made between the improvement depth of subgrade soil obtained according to the elastic models and the AASHTO 1993 methodology. It was found that the improvement depth of subgrade soil determined with the Odemark model and the AASHTO methodology are similar for a CBR of 1.9% to 2.2%. However, between the AASHTO methodology and the Burmister and Boussinesq models there is a difference of up to 25%. Also, from a CBR>3.5%, Improvement depth of subgrade soil become equal, showing a similarity between the applied methodologies. The results showed that the increase in CBR has a significant influence on the improvement depth of subgrade soil.