Evidencias de trabajo de campo sobre mejoramiento de suelos

EVIDENCIAS DE TRABAJO DE CAMPO
Diario de campo
DIARIO DE CAMPO
Nombre del estudiante: Cynthia M. Gonzales Chuquipoma
Francisco Porras Ramos
Hilda Katherine Rodríguez Pérez
Gladys Alva León
Genesis Cabanillas Elías
Arkelly Pérez Alayo
Fecha: 15/1/2019
Lugar: Reunión en la Biblioteca de la UPN
Tema: Determinación de uso modificación de terreno N° de Trabajo: 08
Docente: Mg. Ing. Gonzalo Hugo Díaz García
Desarrollo Observaciones
1. Informe de Determinación de uso modificación de
terreno.
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Apellidos y Nombres: Cynthia M. Gonzales Chuquipoma
Francisco Porras Ramos
Hilda Katherine Rodríguez Pérez
Gladys Alva León
Genesis Cabanillas Elías
Arkelly Pérez Alayo
Carrera Profesional: Ingeniería Civil
Curso: Ingeniería de Suelos y Cimentaciones
Docente: Mg. Ing. Gonzalo Hugo Diaz García
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I. DESCRIPCIÓN DEL TRABAJO REALIZADO
1.1. Introducción:
El suelo o terreno es un elemento importantísimo que participa en todo tipo de construcciones
como elemento, soporte de cimentaciones y como elemento estructural. En general las cargas
que transmiten las cimentaciones a las capas de terreno causan tensiones y por lo tanto
deformaciones que dependen en gran medida de las propiedades del terreno soportante.
Estas deformaciones tienen lugar siempre y su suma produce asientos de las superficies de
contacto entre cimentación y terreno, es por ello que las características del terreno sobre los
que se construye influyen de modo determinante en la selección del tipo y tamaño de los
cimientos usados; estos últimos a su vez, afectan significativamente el diseño de la
superestructura, el tiempo de construcción y, en consecuencia, los costos de la obra.
Por lo tanto, para lograr una edificación segura y económica es fundamental disponer de
cierto conocimiento del suelo, para saber si se podrá construir en terreno natural o se necesita
de un mejoramiento, que variará según las características del terreno, el tipo de construcción
y el uso que se le dé.
PORTAFOLIO DE TRABAJO DE CAMPO

En muchos casos, el tratamiento de los suelos mediante una “mejora” resulta más económico
y de menor plazo que otras soluciones clásicas como cambio de suelos o cimentaciones
profundas. Mediante la mejora de suelos es posible modificar sus propiedades
favorablemente, como por ejemplo incrementar su capacidad de carga, su módulo de
deformación (reducción de asentamientos) y mitigar la licuación. En los casos de suelos
arcillo-limosos que sufrirán grandes asentamientos, es posible acelerar fuertemente el
proceso de consolidación mediante mechas drenantes.
De las distintas técnicas de tratamiento se destacan el Jet Grouting, Mechas Drenantes,
Compactación Dinámica y mejoramiento por vibración. Dentro de esta última, se destacan
las técnicas denominadas Vibrocompactación y Vibrosustitución (Columnas de Grava).
1.2. Las ventajas de estas técnicas:
 Condiciones Simples de Cimentación: En general, como resultado del tratamiento, es
posible cimentar las estructuras en forma directa (sin cimentaciones profundas), similares
a los casos de suelos naturales con suficiente capacidad de carga.
 Efectos Licuación: Se mitigan los efectos a considerar por licuación en caso sísmico.
 Economía y Velocidad: Los tratamientos de mejora de suelo permiten resolver los
problemas en menores plazos con el consiguiente menor costo de la solución.
1.3. Tecnologías Aplicables:
A. Columnas de Grava y Vibrocompactación:
Las vibrocompactación y vibrosustitución (columnas de grava) son técnicas de mejora de
suelos mediante vibración profunda. A diferencia del uso de vibradores en cabeza,
externos al terreno, el uso de vibradores profundos garantiza que la mejora tendrá un
mayor alcance en el terreno circundante al punto de tratamiento.
La vibrocompactación es aplicable en suelos granulares (generalmente con un contenido

en finos inferior al 10%). La mejora del terreno se consigue por la reducción de huecos
entre partículas gracias a la vibración producida por el vibrador. Durante el tratamiento,
que se ejecuta en forma de grilla (en planta), se obtiene una compactación del terreno que
genera una disminución del espesor de la capa tratada, que depende de la densidad inicial,
distancia entre puntos de tratamiento y profundidad del estrato compactado.
Las columnas de grava, también conocidas como vibrosustitución, son una técnica de
mejora de suelos mediante vibración profunda y aporte de gravas al terreno, formando
columnas de grava compactada que incrementan la capacidad portante global, reducen los
asentamientos y mitigan el potencial de licuación sísmica.
En función de las necesidades de cada proyecto y de los objetivos geotécnicos requeridos,
se definen los parámetros del tratamiento: profundidad, dimensiones de la grilla, energía
del vibrador, etc.
Ambos métodos de mejora pueden constituir alternativas de mejor plazo y economía
para:
 Cimentación de edificios o estructuras industriales, como alternativa al cambio de
suelos o pilotaje.
 Cimentación de terraplenes de estructuras viales o industriales para reducir (y acelerar)
asentamientos e incrementar la capacidad de carga.
 Mitigar la licuación.

Procedimiento (Alimentación Superior):
1° Penetración: El vibroflot penetra hasta la profundidad deseada debido a su propio
peso, la vibración y la eyección de agua y/o aire.
2° Instalación: Se vierte la grava desde la abertura de la perforación, se utiliza agua y
aire para crear un flujo positivo para el transporte de grava.
3° Finalización: El vibrador se mueve frecuentemente arriba y abajo para poder formar

y compactar la columna. De este modo, el terreno circundante se mejora y comprime
horizontalmente.
Procedimiento (Alimentación Inferior o en punta):
1º. Penetración: El vibroflot está penetrando con la ayuda de aire y agua a presión.
2º. Instalación: La grava se introduce a través de un tubo tremí a lo largo del vibroflot.
3º. Finalización: El vibrador se mueve frecuentemente arriba y abajo para poder formar y
compactar la columna, de este modo el terreno circundantemente se mejora y
comprime horizontalmente.
B. Mechas Drenantes:
Las mechas drenantes son geocompuestos que se instalan en forma vertical por hinca en
terrenos cohesivos blandos y que tienen la propiedad de filtrar las partículas de suelo,
drenando el agua y consiguiendo de esta manera la aceleración de la consolidación
(asentamientos) del terreno.
1° 2° 3°
1° 2° 3°

El uso principal de las mechas drenantes es el de acelerar el proceso de consolidación para
disminuir en forma significativa el tiempo de asentamientos de terraplenes sobre suelos
blandos. En el proceso de consolidación mejora sus propiedades de resistencia al corte
también.
Se utilizan en situaciones de consolidación en la que el suelo a tratar es moderada o
altamente comprensible con un coeficiente de permeabilidad bajo y totalmente saturado
en su estado natural. Tales suelos son descritos típicamente como Limos, Arcillas, Limos
y Arcillas orgánicas, Turba y Fangos.

C. Jet Grouting:
El tratamiento de los suelos por medio del Jet Grouting normalmente tiene dos objetivos
esenciales: aumentar la resistencia o capacidad portante del terreno, por un lado, y
disminuir la permeabilidad, por otro.
Para aumentar la resistencia se puede utilizar cementos y lechadas de menor proporción
agua/cemento. Asimismo, si el objetivo es disminuir la permeabilidad del suelo, se puede
añadir bentonita a la lechada de inyección.
El Jet Grouting es una tecnología con la cual se produce una mejora de las características
mecánicas del terreno, mediante la inyección de un fluido (generalmente lechada de
cemento o agua) a alta presión, rompiendo la estructura del suelo y conformando cuerpos
de suelo-cemento.
El fluido es bombeado a muy alta presión (400 a 450 bar), que se transforma en energía
cinética a la salida de las toberas. Las altas velocidades de corte consiguen romper el suelo,
cambiando su estructura y mezclándolo con lechada de cemento. El resultado final es un
cuerpo sólido de suelo-cemento cuya resistencia y permeabilidad son diferentes (mejores)
a las del suelo original.

D. Compactación Dinámica:
Es una técnica cuyo fin es el de mejorar las propiedades mecánicas del suelo
densificándolo e incrementado su capacidad portante. Dicha densificación se produce
gracias a la creación de ondas de comprensión y de corte de muy alta energía. Esta técnica
fue desarrollada por L. MENARD en 1969.

E. Vibroflotación:
La Vibroflotación se aplica principalmente a suelos granulares, no cohesivos, como arena
y grava. Las vibraciones generan un fenómeno temporal de la licuefacción del suelo que
rodea el vibrador. En este estado, las fuerzas intergranulares son casi nulas, y los granos
se reorganizan en una configuración mas densa que mejora las propiedades mecánicas.
Esta técnica es comúnmente aplicada a gran escala para la compactación de terraplenes
de arena granados al mar mediante relleno hidráulico.

Procedimiento:
1° Penetración: El vibroflot penetra hasta la profundidad deseada debido a su propio
peso, la vibración y la eyección de agua y/o aire.
2° Compactación: El vibrador se extrae en segmentos de distancia y tiempo aplicando
vibración y flujo de aire y/o agua.
3° Finalización: Las capas superficiales son compactadas por medio de rodillo vibratorio
para tener una superficie lista para construir
1° 2° 3°

II. EVIDENCIAS
CASO 01: DISEÑO DEL MEJORAMIENTO DEL SUELO POR MEDIO DE LA
COMPACTACIÓN DINÁMICA – EMPLEADO EN COLOMBIA
Análisis Inicial:
Se realiza una evaluación inicial para determinar si el mejoramiento del suelo por medio de
la compactación dinámica es apropiado comparada con otros sistemas de mejoramiento
desde el punto de vista: económico, extensión de área del terreno a densificar, si las
vibraciones y desplazamiento lateral del suelo tienen impacto en propiedades adyacentes;
(especialmente importante en zonas urbanas).
Caracterización del suelo:
Antes de realizar la densificación del suelo por medio de la compactación dinámica, será
necesario evaluar las condiciones del suelo y el subsuelo, esto se consigue por medio de
sondeos con pruebas in situ de penetración estándar (SPT), ensayos de laboratorio y ensayos
geofísicos. Con la exploración del suelo se determina: espesor de la capa vegetal, espesor del
estrato blando, tipos de suelo que conforman el perfil y profundidad del nivel freático.
La elección del tipo de perforación, ensayos de laboratorio y ensayos geofísicos dependerán
del tipo de suelo, equipos disponibles y experiencia del diseñador con ese tipo de ensayos.
Tipo de Ensayos de Laboratorio

La información geotécnica se complementa con un estudio geofísico, realizando ensayos
REMI o MASW o Down Hole y/o Líneas de refracción sísmica antes y después de la
compactación dinámica.
De los ensayos geofísicos se obtienen la siguiente información:
- Velocidades de onda de corte (Vs)
- Velocidades de onda compresional (Vp)
- Relación de Poisson (μ)
- Módulo de corte dinámico (G)
- Módulo de Young (E)
Requisitos de diseño (construcción de bodegas):
Se requiere realizar un cálculo de capacidad portante y asentamientos antes y después de
realizar la densificación del suelo por medio de la compactación dinámica, comparar los
resultados y verificar que cumpla con lo establecido en la Norma Colombiana Sismo
Resistente 2010.
En la planeación del diseño del mejoramiento se debe tener en cuenta los siguientes análisis:
 Cálculo de asentamientos inmediatos, por consolidación y total antes del mejoramiento
del terreno.

 Cálculo de la capacidad portante antes de la compactación dinámica.
 La edificación debe soportarse sobre el terreno de forma adecuada para sus fines de
diseño, construcción y funcionamiento.
 La evaluación de los asentamientos y capacidad portante debe realizarse mediante
modelos de aceptación generalizada empleando parámetros de deformación obtenidos de
ensayos de laboratorio y ensayos geofísicos.
 El objeto de realizar el cálculo de los asentamientos y capacidad portante antes del
mejoramiento del suelo es comparar la deformación estimada con la deformación
tolerada. Si la deformación es excesiva y la capacidad portante baja, se justifica el
mejoramiento del suelo.
Estimación de Costos:
Es necesario realizar una estimación preliminar de los costos que genera realizar el
mejoramiento del suelo por medio de compactación dinámica, que permita comparar con
otras alternativas de mejoramiento o la construcción de cimentaciones profundas.
El costo del mejoramiento del suelo por medio de la compactación dinámica depende
directamente del tipo de equipo que se requiere para realizar los trabajos.
En Colombia el costo de operación de grúas mayores a las necesarias para manejar una pesa,
por ejemplo, de 10 toneladas sube desproporcionadamente, porque se trata de grúas de
operación totalmente mecánica, que sufren un desgaste importante por el sistema de
operación.
Ahora, en el exterior es común usar grúas con sistemas hidráulicos de transmisión de la
potencia para levantar la pesa, lo cual produce desgaste mucho menor del sistema comparado
con los sistemas de embrague y levantamiento repetitivo de la pesa.
En la siguiente tabla se presentan los equipos requeridos para diferentes tipos de platina.
Equipo requerido para diferentes tipos de platina

Grúas empleadas en el mejoramiento del suelo para cimentar superficialmente una
bodega ubicada en el parque industrial Celta (Bogotá).

Se presenta un estimativo del costo de la compactación dinámica por metro cuadrado
en Bogotá con diferente peso de platina. Incluye movilización.
Los precios mencionados en la tabla 3 no incluyen:
 Monitoreo durante y después de la compactación dinámica.
 Sondeos o ensayos para verificar el nivel de compactación.
Diseño del mejoramiento del suelo por medio de la compactación dinámica:
Pasos a tener en cuenta para el diseño del mejoramiento del suelo por medio de la
compactación dinámica.
 Establecer el espesor de suelo compresible a mejorar.
 Definir la energía que debe ser aplicada al suelo para obtener el mejoramiento deseado.
 Seleccionar el área a ser densificada
 Determinar la grilla de espaciamiento y el número de repeticiones por punto.
 Si el desempeño del mejoramiento no es el esperado, el ingeniero diseñador podrá
modificar los cuatro parámetros mencionados anteriormente.
RESUMEN DEL PROCESO DE DISEÑO

El coeficiente empírico n de la ecuación 1, intenta tener en cuenta otros factores adicionales
a la altura de caída de la platina y peso de la platina como:
 Eficiencia de la caída según el mecanismo de la grúa.
 Cantidad de energía aplicada.
 Tipo de suelo que está siendo densificado.
 Disipación de la energía en las capas de suelo.
 Uniformidad de la superficie del terreno
 El coeficiente “n” varía entre 0.3 y 0.8.
En la siguiente tabla se presenta el valor de “n” para diferentes tipos de suelo.
Tipos de suelos donde la compactación dinámica ha sido aplicada con éxito:
Suelos naturalmente sueltos: aluviales, llanuras inundadas, depósito de rellenos hidráulicos.
 Depósitos de tierra antiguos y jóvenes.
 Rellenos y escombros de construcción.
 Arcillas saturadas y parcialmente saturadas.
 Suelos colapsables
 Arenas sueltas (para reducir el potencial de licuación).
 Limos sueltos

CASO 02: DISEÑO DEL MEJORAMIENTO DE SUELOS DE SUBRASANTE DE
LA CARRETERA CUSCO – QUILLABAMBA, TRAMO: ALFAMAYO –
CHAULLAY - QUILLABAMBA
Mejoramiento de Suelos De Subrasante:
En este acápite se analiza y desarrolla de manera conceptual y práctica las necesidades de
mejoramiento de materiales a lo largo del tramo en estudio. Para este fin es necesario,
teniendo en cuenta que normalmente se especifica efectuar mejoramiento en suelos
orgánicos, suelos blandos e inadecuados, revisar inicialmente la parte conceptual lo que se
efectúa a continuación:
Suelos Orgánicos: Son suelos fibrosos, orgánicos, turbosos, de compresibilidad muy alta
que se designan con las siglas Pt (Peat). Estos materiales son de fácil identificación por su
color, olor y otras características, como la blandura de suelo, que es propia de las bofedales,
aguajales, pantanos, terrenos de cultivos, chacras etc. Como es obvio suponer, estos
materiales tienen un bajo valor de soporte, o casi nulo, que representa el valor de la resistencia
mecánica del suelo (CBR).
Turba: Se denomina turba cuando la materia orgánica tiene un contenido mineral muy
reducido; tales depósitos se presentan sobre los materiales de limo y arcillas y con frecuencia
son productos del llenado general de los lagos y cualquier corriente superficial o subterránea.
Como norma general ya establecida, los suelos compuestos por turbas que contienen grandes
cantidades de material orgánico y humedad, así como aquellos suelos que puedan encontrarse
por debajo de los mismos que por el proceso de descomposición están comprometidos con
cierto volumen y no pueden ser usados en Subrasantes o Terraplenes y su uso en cualquier
tipo de construcción debe ser evitado. Los suelos orgánicos son usualmente muy
compresibles y tienen características inadecuadas para la construcción según Jones, Joseph
“Investigación de Suelos para carreteras”, México.
Suelos Blandos: Son suelos cuyas propiedades físico-mecánicas han sido variados por

agentes externos con lo cual se tornan inestables, de muy baja capacidad de soporte y que no
son factibles de compactar debido a sus cambios de forma y volumen cuando se aplican
fuerzas externas; en otros casos, cuando los suelos aumentan de volumen cuando son
retiradas de ellos las presiones actuales y que raramente vuelven a su estado inicial.
Suelos Inadecuados: Se define como suelos inadecuados, a los suelos orgánicos, turbas,
suelos blandos y todo suelo que no cumpla con los requerimientos expresados en algunas
Especificaciones Técnicas y en la versión de la AASHTO-93 del diseño del pavimento.
Para una adecuada calificación de los suelos de subrasante donde se requiera realizar el
mejoramiento de la subrasante se tendrá en cuenta los siguientes aspectos físicos y
mecánicos:
 Según las Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras (EG-
2000), todo material de subrasante deberá tener como Índice de Plasticidad un valor
menor a 11 %.
 Los suelos con humedades mayores a la óptima no pueden ser compactados según
métodos constructivos estándar considerados en las presentes Especificaciones del
MTC-2000.
 La calidad de la Subrasante es definida según la Clasificación de Suelos AASHTO de
amplio uso internacional.
 Los Suelos pueden ser evaluados de acuerdo a las tablas de Terzaghi y Casagrande en
función al material pasante en la malla de 0.02mm. también de amplio conocimiento
internacional, por la susceptibilidad al congelamiento.
 Con relación a la materia orgánica, las normas AASHTO y ASTM de identificación de
suelos, para este caso solo indican procedimientos visuales o cualitativos sobre la base
del color y olor. Se puede complementarse con pruebas de laboratorio como se procede
en muchos casos.
 Empleo del índice de Consistencia que se define como una relación entre el Límite
Líquido, la Humedad Natural y el Índice Plástico del material permitiendo así de calificar
el suelo en diferentes estados entre el sólido y el líquido.

Tomando en consideración lo explicado anteriormente y en función a los tipos de suelos que
se encuentren en la vía y el criterio y experiencia del Ingeniero especialista, se ha tomado
como un patrón de trabajo lo siguiente:
a) Cuando la remoción del material se realice en profundidades de 0.00 a 0.80m. La
excavación se rellenará con un material apto para rellenos hasta llegar al nivel de la
Subrasante. En zona de corte o en terreno natural los últimos 0.30 m. deberán ser de un
material selecto que cumpla con las especificaciones mencionadas para Corona de
acuerdo a nuestras Especificaciones Técnicas del presente Proyecto.
b) Cuando la remoción del material se realice en profundidades de 0.80 a 1.50m. en la
primera capa en contacto con el terreno natural (terreno de fundación) de preferencia se
colocará una capa de fragmentos rocosos de acuerdo al espesor previamente acomodadas
y compactadas para asegurar su adherencia en el terreno y luego se procederá con la
conformación de las siguientes capas. Para el caso de sectores donde exista presencia de
infiltraciones o de capa freática se aumentará la altura o espesor de los fragmentos para
que actúe como espolones drenantes para que el agua percole libremente. Posteriormente
se procederá a completar las alturas con material selecto.
c) Cuando la remoción del material se realice en profundidades mayores de 1.50 m.
especialmente en zonas de bofedales, aguajales, suelos saturados por presencia de napa
freática, bolsas de agua subterráneas, etc. En la cota del terreno de fundación se procederá
a colocar un pedraplén con rocas no mayores a 1.00m. de diferentes granulometrías en
posición limpias para que actúen como plataforma drenante hasta una determinada altura
que será determinada en obra. El resto decapas se procederá de acuerdo a lo indicado
anteriormente.
Los conceptos entonces fijados y definida la metodología que se empleará en la
determinación de los sectores donde se requiera mejoramientos, se complementaran con los
criterios geotécnicos.
Criterios Geotécnicos
Los proyectos ejecutados y actualmente en ejecución han demostrado que por distintas

razones se encuentran suelos que requieren el manejo consensuado de criterios Geotécnicos
que permitan calificar con adecuado nivel técnico, concordante con el proceso constructivo
y su temporalidad. Sabiendo que la aplicación de estos conceptos durante la ejecución de las
obras significa necesariamente trámites administrativos y técnicos que tienen un plazo
limitado y que pueden resultar en perjudiciales en el avance de la obra en mayores costos y
en dificultades en los tramites de aprobación por las Entidades competentes si no son simples
y suficientes, se considera necesario sean considerados en el análisis durante la etapa de
estudio.
Concordante con lo anterior se analizan los criterios geotécnicos de calificación rutinarios y
coherentes, proponiéndose que en principio se trate de emplear estos procedimientos
geotécnicos de auscultación de reconocida eficacia complementados con la experiencia
bibliográfica internacional mencionada antes que la ejecución de voluminosos ensayos
especiales con fines de investigación que, de acuerdo a la magnitud, tiempo resultaría
altamente costoso para el Proyecto. Estos criterios son los siguientes:
 Suelos de baja capacidad portante (CBR < 5 %).
 Cambio de rigidez entre la plataforma existente y la explanada en corte a media ladera.
 Suelos Expansivos (suelos de media y de alta expansión)
 Suelos Blandos
 Humedad natural mayor al Límite líquido y/o OCH
 Contenido de materia orgánica
 Índice de consistencia
De la evaluación y análisis de los resultados de los ensayos de laboratorio obtenidos del
terreno de fundación, se puede determinar que existen zonas críticas; que serán analizados
según los criterios indicados.
A. SUELOS DE BAJA CAPACIDAD PORTANTE (CBR < 5 %)
Se realizarán mejoramientos de la subrasante existente a los terrenos que se encuentren con
CBR de laboratorio menores a 5 %; es decir suelos de muy pobre a pobre capacidad portante.

Determinación del espesor de mejoramiento a realizar:
La determinación de la altura de mejoramiento a realizar se hará de acuerdo a lo indicado
en el Manual para el Diseño de Caminos Pavimentados de Bajo Volumen de Tránsito
(ítem 5.7 Mejoramiento de Subrasante), el cual emplea la siguiente fórmula:
Siendo:
D4 = Espesor efectivo de la subrasante mejorada en pulg.
SNr = Número Estructural requerido del pavimento con subrasante muy pobre a pobre.
SN0 = Número Estructural requerido del pavimento con subrasante regular, buena o muy
buena.
a4 = Coeficiente estructural de capa de la subrasante mejorada, se recomiendan los
siguientes valores:
a4 = 0.061/plg para reemplazar la subrasante muy pobre y pobre, por una subrasante
regular con CBR de 6 % – 10 %.
buena con CBR de 11 %– 19 %.
muy buena con CBR > 20 %.
a4 =0.089/plg para reemplazar la subrasante muy pobre y pobre, por una subrasante
regular, con la adición mínima de 3 % de cal en peso de los suelos.
m4 = Coeficiente de drenaje de la capa 4.
Los procedimientos de cálculo y la altura de mejoramiento de la subrasante obtenido
por subtramos para el periodo de diseño de 0 a 20 años, son los siguientes:
RELACION DE CBR
Calicata
Nº
Progresiva Estrato
Profundidad
(m)
Clasificación CBR
(%)SUCS AASHTO

(*) Valores de CBR asumidos en concordancia con suelos de similares características
existentes en la carretera en estudio (clasificación y límites de consistencia), tomando para
tal caso el valor más crítico (CBR 3.6%) obtenido en laboratorio.
5 85+488 3 0.30 - 1.50 CL A-6 (4) * 3.6
11 86+986 2 0.20 - 1.50 CL A-6 ( 3 ) * 3.6
35 92+957 2 0.10 - 1.60 CL A-6 ( 4 ) 3.6
113 112+240 2 0.20 - 1.70 CL A-6 ( 5 ) 6.5
140 119+026 2 0.50 - 1.60 CL A-7-6 ( 6 ) 4.8
142 119+525 2 0.40 - 1.50 CL A-6 ( 4 ) * 3.6
156 122+920 2 0.70 - 1.50 CL A-6 ( 7 ) * 3.6
166 125+432 2 0.70 - 1.50 CL A-6 ( 7 ) * 3.6

Ecuación
Módulo resilente de subrasante :
(AASHTO 2002)
n = 0.732
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 4.3938
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3800000
CBR = 3.6
MR = 5800 VALOR ITERATIVO :
SNr = 4.39 y = SN1 = 4.3941
n = 0.555
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 2.5858
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3800000
CBR = 40
SNo = 2.59 y = SN1 = 2.5856
Ecuación
a4 = 0.094
m4 = 1
D4 = 19.2 Pulgada
D4 = 48.9 cm
D 4 = 50.0 Espesor adoptado
Cálculo del Espesor Mínimo de Subrasante Mejorada
PARÁMETROS
Cálculo del Número Estructural Requerido del pavimento con Subrasante Muy Buena -
CBR => 20%
HOJA DE CÁLCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
MEDIANTE LA METODOLOGÍA AASHTO 93
SUBTRAMO I: ALFAMAYO (km 84+400)- HUAYOPATA (km 108+100)
DISEÑO DE 0 - 20 AÑOS
Cálculo del Número Estructural Requerido del pavimento con Subrasante Muy Pobre a Pobre - CBR <= 5%
PARÁMETROS
Log W8,2 = ZR * So + 9.36 * Log (SN + 1 ) – 0.20 + Log ú
û
ù
ê
ë
é
-
D
5.12.4
PSI
+ 2.30 * Log MR – 8.07
0.40 +
( ) 19.5
1
1094
+SN
64.0
2555CBRE 
44
4
ma
SNSN
D Or

-


Ecuación
(AASHTO 2002)
n = 0.726
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 4.3260
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3400000
CBR = 3.6
SNr = 4.33 y = SN1 = 4.3263
n = 0.549
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 2.5413
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3400000
CBR = 40
SNo = 2.54 y = SN1 = 2.5409
Ecuación
a4 = 0.094
m4 = 1
D4 = 19.0 Pulgada
D4 = 48.2 cm
PARÁMETROS
SUBTRAMO II: HUAYOPATA (km 108+100) - CHAULLAY (km 121+380)
PARÁMETROS
CBR => 20%
û
ù
ê
ë
é
-
D
5.12.4
PSI
+ 2.30 * Log MR – 8.07
0.40 +
( ) 19.5
1
1094
+SN
64.0
2555CBRE 
44
4
ma
SNSN
D Or

-


Ecuación
(AASHTO 2002)
n = 0.705
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 4.0725
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.001 < 0.01
EAL = 3400000
CBR = 4.8
SNr = 4.07 y = SN1 = 4.0733
n = 0.549
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 2.5413
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3400000
CBR = 40
SNo = 2.54 y = SN1 = 2.5409
Ecuación
a4 = 0.094
m4 = 1
D4 = 16.3 Pulgada
D4 = 41.4 cm
PARÁMETROS
PARÁMETROS
CBR => 20%
û
ù
ê
ë
é
-
D
5.12.4
PSI
+ 2.30 * Log MR – 8.07
0.40 +
( ) 19.5
1
1094
+SN
64.0
2555CBRE 
44
4
ma
SNSN
D Or

-


Ecuación
(AASHTO 2002)
n = 0.683
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 3.8173
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3400000
CBR = 6.5
SNr = 3.82 y = SN1 = 3.8175
n = 0.549
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 2.5413
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 3400000
CBR = 40
SNo = 2.54 y = SN1 = 2.5409
Ecuación
a4 = 0.094
m4 = 1
D4 = 13.6 Pulgada
D4 = 34.5 cm
PARÁMETROS
PARÁMETROS
CBR => 20%
û
ù
ê
ë
é
-
D
5.12.4
PSI
+ 2.30 * Log MR – 8.07
0.40 +
( ) 19.5
1
1094
+SN
64.0
2555CBRE 
44
4
ma
SNSN
D Or

-


Ecuación
(AASHTO 2002)
n = 0.705
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 4.0677
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 2200000
CBR = 3.6
SNr = 4.07 y = SN1 = 4.0680
n = 0.528
ZR = -1.282
So = 0.45 SN = 2.3734
Pi = 4.20
Pf = 2.00 | SN1 - SN | = 0.000 < 0.01
EAL = 2200000
CBR = 40
SNo = 2.37 y = SN1 = 2.3731
Ecuación
a4 = 0.094
m4 = 1
D4 = 18.0 Pulgada
D4 = 45.8 cm
PARÁMETROS
SUBTRAMO III: CHAULLAY (km 121+380)- QUILLABAMBA (km 139+619)
PARÁMETROS
CBR => 20%
û
ù
ê
ë
é
-
D
5.12.4
PSI
+ 2.30 * Log MR – 8.07
0.40 +
( ) 19.5
1
1094
+SN
44
4
ma
SNSN
D Or

-

64.0
2555CBRE 

Para el presente proyecto el espesor mínimo de mejoramiento seleccionado para la subrasante
por baja capacidad portante será por cada subtramo y según el análisis para el periodo de
diseño de 0 a 20 años; con la finalidad de asegurar un mejor comportamiento de la estructura
del pavimento.
Se ha realizado los cálculos de los espesores de reemplazo para los valores de CBR de 3.6%,
4.8 % y 6.5%.
ESPESORES CALCULADOS
Calicata
Nº
Progresiva
Profundidad
(m)
CBR
(%)
Espesor
(cm)
Observación
5 85+488 0.30 - 1.50 * 3.6 48.9
No se requiere mejoramiento
porque altura de relleno
promedio es 0.70 m
11 86+986 0.20 - 1.50 * 3.6 48.9 Requiere mejoramiento
35 92+957 0.10 - 1.60 3.6 48.9 Requiere mejoramiento
142 119+525 0.40 - 1.50 * 3.6 48.2
Longitud de Influencia de
Calicata de 119+400 - 119+650 y
la profundidad del estrato
arcilloso es de 0.40m, el estrato
superior es un suelo tipo A-1-a
(0).
- Del 119+400 - 119+450 no
requiere mejoramiento porque la
altura de relleno promedio es de
0.30 m
- Del 119+450 - 119+510 la Cota
de Subrasante es igual al del
Terreno no se requiere
mejoramiento, porque el espesor
de reemplazo es aproximado a la
profundidad a la que se encuentra
el estrato arcilloso.
- 119+510 - 119+650 requiere
mejoramiento porque la cota

subrasante es menor a la cota de
terreno en altura promedio de
0.40 m
156 122+920 0.70 - 1.50 * 3.6 45.8
No requiere mejoramiento, en la
mayoría de las secciones la cota
de subrasante es igual o mayor a
la cota de terreno.
Existen algunas secciones en la
cual existe cortes cuyo espesor
promedio es de 0.10 m, que no
influyen en el estrato que se
encuentra a una profundidad de
0.70 m porque el estrato superior
es suelo tipo A-2-6 (0).
166 125+432 0.70 - 1.50 * 3.6 45.8
No requiere mejoramiento, en la
mayoría de las secciones la cota
de subrasante es igual o mayor a
la cota de terreno.
Existen algunas secciones en la
cual existe cortes cuyo espesor
promedio es de 0.20 m, que no
influyen en el estrato que se
encuentra a una profundidad de
0.70 m, porque el estrato superior
es suelo tipo A-2-4 (0).
Dada esta variedad de espesores se optó por un espesor de reemplazo conservador de 0.50
m que se obtuvo para el valor más crítico (CBR 3.6%).
ESPESORES ADOPTADOS PARA MEJORAMIENTO
Calicata
Nº
Progresiv
a (Km)
Profundidad
(m)
CB
R
%
Espeso
r
(cm)
Observación

11 86+986 0.20 - 1.50 * 3.6 50.0 Requiere mejoramiento
142
119+525 0.40 - 1.50 * 3.6 50.0
Longitud de Influencia de
Calicata de 119+400 -
119+650 y la profundidad
del estrato arcilloso es de
0.40m, el estrato superior
es un suelo tipo A-1-a (0).
- 119+510 - 119+650
requiere mejoramiento
porque la cota
subrasante es menor a la
cota de terreno en altura
promedio de 0.40 m
Zonas de Mejoramiento de la Subrasante (CBR<5%):
ZONAS DE MEJORAMIENTOS DE LA SUBRASANTE
INIC IO - F IN
(K m - K m)
L ONGITUD
(m)
ANC HO
PR OME DIO
(m)
E S PE S OR
(m)
VOL UME N
(m³)
86+861 - 87+111 250.0 8.5 0.50 1062.5
92+832 - 93+082 250.0 8.5 0.50 1062.5
112+118 - 112+364 246.0 8.5 0.50 1045.5
118+901 - 119+150 249.0 9.9 0.50 1232.6
119+510 - 119+650 140.0 9.9 0.50 693.0
Volumen por reemplazar: 5 096 m³

Trabajos a Ejecutar:
En los suelos de baja capacidad portante, de acuerdo a la subrasante proyectada, se
recomienda el reemplazo (corte y/o relleno) con material de cantera.
Este reemplazo tendrá un espesor de 50cm según el Cuadro. Para ello se presentan los
siguientes casos:
CASO 1:
Cuando el nivel de la subrasante proyectada está al nivel del terreno de fundación; se
realizará el corte del material inadecuado para luego reemplazarlo con material de Cantera.
1° Cortar y eliminar el suelo inadecuado que se encuentre a 0.50 m por debajo del nivel de
la subrasante según ancho definido en el siguiente Cuadro.
2° Perfilar y Compactar el terreno de fundación con la humedad natural existente al 90 %
de la máxima densidad seca del Proctor modificado.
3° Rellenar, conformar y compactar hasta el nivel de subrasante (e=0.50m en capas de 0.15
o 0.20mt) con material de cantera (Cantera Lucumayo, Chaullay, Platanal y Vilcanota)
con CBR mayor de 40% al 95% de la máxima densidad del Proctor modificado.

CASO 2:
Cuando el Nivel de la subrasante proyectada está por debajo del terreno de fundación;
se realizará el corte del material inadecuado para luego reemplazarlo con material de Cantera.
1º. Cortar y eliminar el suelo inadecuado que se encuentre a 0.50 m por debajo del nivel de
la subrasante según ancho definido en el siguiente Cuadro.
2º. Perfilar y Compactar el terreno de fundación con la humedad natural existente al 90 %
3º. Rellenar, conformar y compactar hasta el nivel de subrasante (e=0.50m en capas de 0.15
CASO 3:
Cuando el Nivel de la subrasante proyectada está por encima del terreno de fundación
y en altura mayor a la altura de mejoramiento requerido; se realizará el espesor de
mejoramiento con material de Cantera y la altura del relleno restante se tendrá que completar
con material proveniente del corte de las explanaciones o con material de préstamo con CBR
mayor a 20 %.

1° Perfilar y compactar el terreno de fundación con la humedad natural existente al 90 %
de la máxima densidad seca del Proctor modificado según ancho definido en el Cuadro
(Zonas de Mejoramientos de la Subrasante). En la zona de corte se ejecutará como el
caso 1.
2° La altura restante entre el nivel de la subrasante y el nivel del terreno natural menos el
espesor de mejoramiento (0.50 m) se rellenará con material de corte o de préstamo con
Índice de plasticidad ≤ 10% y tipo de material A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-6, A-3.
3° Rellenar y compactar los últimos 0.50 m (en capas de 0.15 o 0.20m) con material de
cantera (Cantera Lucumayo, Chaullay, Platanal y Vilcanota) con CBR mayores de 40%
al 95% de la máxima densidad del Proctor modificado.
CASO 4:
Cuando el Nivel de la subrasante proyectada está por encima del terreno de fundación
en altura menor a la altura de mejoramiento requerido; se realizará primero el corte
necesario que resulte de la diferencia entre la altura de relleno necesario para mejoramiento
y la altura de relleno que tiene según la subrasante proyectada; para luego realizar el relleno
con material de Cantera.
1º. Eliminar material existente que se encuentra hasta 0.50 m. por debajo del nivel de la

subrasante (como se observa en el gráfico), teniendo en cuenta el ancho definido en el
Cuadro (Zonas de Mejoramientos de la Subrasante).
2º. Perfilar y compactar el terreno de fundación con la humedad natural existente al 90 %
3º. Rellenar, conformar y compactar hasta el nivel de subrasante (e=0.50m en capas de 0.15
III. RECURSOS Y MATERIALES
- Artículos informativos de Empresas
- Páginas Web
- Reglamentos y/o Normas, etc.
IV. CONCLUSIONES
Podemos concluir que el presente Informe nos muestra distintos modelos de
mejoramientos que se les puede dar a los Suelos, en cualquier tipo de obra, siendo un
aporte y ayuda necesaria para la Ejecución correcta de los trabajos planteados en un
Estudio previo.
V. RECOMENDACIONES
Recomendar la aplicación correcta de los métodos, así como también un análisis previo a
la aplicación de dicho metodo para que este sea efectivo para la obra.
VI. BIBLIOGRAFÍA
 Mejora y consolidación de Suelos (Sin Fecha). En Google. Consultado en:
https://www.udc.es/dep/dtcon/estructuras/ETSAC/Profesores/valcarcel/MaterMRHE-
0809/6-Mejora%20suelos.pdf

 Mejoramiento de suelos de subrasante (2012). En Ministerio de Transportes y
Comunicaciones – Provias Nacional. Recuperado de:
http://materias.fi.uba.ar/6408/406%20Mejoramiento%20del%20terreno.pdf
 Mejoramiento del suelo cohesivo por medio de la compactación dinámica (2014). En
Escuela colombiana de Ingeniería Julio Garavito. Consultado en:
https://repositorio.escuelaing.edu.co/bitstream/001/190/1/Soto%20Andrade%2C%20Jai
me%20Mauricio%20-%202015.pdf
 Mejoramiento de suelos por medio de la técnica de vibrocompactación y casos de estudio
(Sin fecha). Cimentaciones GBC S.A. de C.V. Consultado en:
https://www.gerdau.com/gerdaucorsa/es/gerdau-mediacenter/Documents/mejoramiento-
de-suelos.pdf
 Mejoramiento de Suelos (Sin fecha). Pilotes Terratest Perú S.A.C. Consultado en:
http://terratest.com.pe/sol3_mejoramiento.html

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