Tipos de suelos usados para construir carreteras
Continuamos con nuestras lecciones básicas de suelos compactados para carreteras; gracias por su aceptación.
En la lección de hoy vamos a conocer los tipos de suelo utilizados para construir carreteras, y sus características con base en la normativa mexicana y el conocimiento de mecánica de suelos.
La siguiente gráfica muestra la estructura típica de un pavimento flexible en México. Los materiales están organizados desde la mayor calidad y rigidez en la superficie, donde están los esfuerzos más altos, y se van degradando con la profundidad.
Para construir bases y subbases se utilizan comúnmente materiales naturales granulares (gravas y arenas), o materiales estabilizados. Para la construcción de la subrasante en adelante, se utiliza típicamente materiales arenosos con finos, y según las exigencias del proyecto, estos materiales podrían requerir alguna estabilización ya sea mecánica o química.
Los materiales de suelo con los que se construyó este pavimento deben tener unas características exigidas por la normativa mexicana de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), y que atienden a aspectos relacionados con la granulometría (M·MMP·4·01·003), la forma de partícula (M·MMP·4·01·016) y competencia (M·MMP·4·01·009) de la fracción gruesa del suelo, de la plasticidad (M·MMP·4·01·006) de la fracción fina del suelo, y de su grado de limpieza (M·MMP·4·01·008).
Para el material de suelo, en general, se exige un determinado valor de un índice de resistencia (M·MMP·4·01·007) basado en esfuerzos y deformaciones, así como el comportamiento volumétrico del suelo ante la hidratación. De igual manera, para cada material, se debe conseguir el potencial de densificación en laboratorio (M·MMP·4·01·010) y la humedad más recomendable para alcanzar el grado de compactación de campo (M·MMP·1·10) requerido. En la actualidad, se puede determinar el grado de compactación usando el deflectómetro de impacto ligero (LWD), cuyo uso se rige por la norma M·MMP·1·16.
En la siguiente tabla se resumen las normas mexicanas, de acceso libre en el portal https://normas.imt.mx/, correspondientes a cada uno de los materiales de suelo potencialmente presentes en la estructura del pavimento.
El requerimiento típico de granulometría para bases que aparece en estas normas viene expresado en términos de una gráfica con límites o husos de especificación, como se muestra en la siguiente figura.
Los requerimientos para otras características se presentan en forma de tablas, como la siguiente.
Nótese en las figura y tabla anteriores, que una característica de la norma mexicana es que para los materiales que están más cercanos a la carpeta de rodamiento, se realiza una distinción que considera el número de ejes equivalentes del diseño de pavimentos; mientras mayor es la intensidad del tráfico vehicular, mayor es la exigencia.
Y bien, esto resume los tipos de suelo y características que deben cumplir los materiales que se emplean en la construcción de carreteras en México. Se debe prestar atención a la selección de los materiales según la normativa, y a construir teniendo en cuenta la humedad recomendada y buscando alcanzar el grado de compactación requerido. El uso de modernos equipos como el LWD permiten ir un paso más allá y es evaluar la rigidez del suelo construido, con la intención de validar el diseño de pavimentos.
Nos vemos en la próxima lección.
Artículo por: Freddy Sánchez-Leal se encarga del departamento de investigación y desarrollo de COMPAVSA; Maestro en ingeniería civil por la UNAM, consultor geotécnico e investigador especializado en geomateriales para carreteras