calidad de la plataforma
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NORMAS TÉCNICAS
ADMINISTRADOR DE INFRAESTRUCTURAS FERROVIARIAS
Organismo Redactor: Renfe. Área de Inversiones. Gabinete de Proyectos y Normas
NAV 2-1-0.0
1ª EDICIÓN: Mayo de 1982
CALIDAD DE LA PLATAFORMA
OBRAS DE TIERRA
VÍA
R E N F EAREA DE INVERSIONES
GABINETE DE PROYECTOS Y NORMAS
Obras de tierraCalidad de la plataforma
N.R.V. 2 - 1 - 0.0.
1.ª Edición: Mayo 1982
N.R.V. 2-1-0.0.
OBRAS DE TIERRA.-CALIDAD DE LA PLATAFORMA
INDICE Página
1. Objeto ................................................................................................................................................................1
2. Definiciones .......................................................................................................................................................1
3. Documentos relacionados con la presente Norma ...........................................................................................4
4. Constitución de la plataforma............................................................................................................................4
4.0. Consideraciones generales ......................................................................................................................4
4.1. Clasificación de los suelos .......................................................................................................................6
4.1.0. Consideraciones generales..........................................................................................................6
4.1.1. Suelos minerales..........................................................................................................................6
4.1.2. Suelos orgánicos..........................................................................................................................8
4.1.3. Suelos mixtos minero-orgánicos..................................................................................................9
4.2. Sensibilidad de los suelos al hielo............................................................................................................9
4.2.0. Consideraciones generales..........................................................................................................9
4.3. Clasificación de las plataformas según su capacidad portante.............................................................10
4.3.0. Consideraciones generales........................................................................................................10
4.3.1. Clases de calidad de los suelos para su uso en plataformas....................................................10
4.3.2. Capacidad portante de la plataforma.........................................................................................10
5. Clasificación de suelos para carreteras...........................................................................................................11
5.0. Consideraciones generales ....................................................................................................................11
5.1. Clasificación de suelos ...........................................................................................................................11
Norma.- Obras de tierraCalidad de la plataforma
N.R.V.
2-1-0.0.
1. OBJETO
Es objeto de la presente Norma proporcionar indicaciones de tipo general que permitan definir los suelosmás aptos para constituir la plataforma de la vía y fijar las condiciones con que debe construirse estaplataforma para el mejor desempeño de sus funciones.
2. DEFINICIONES
Se establecen las siguientes definiciones para los términos empleados en esta Norma:
Altura piezométrica.-En una superficie determinada de agua, es la suma de la altura de su elevación y dela presión a que se encuentra sometido el líquido interiormente.
Balasto.-Material granular sobre el que asientan las traviesas. En general, se le considera formando partede la superestructura de la vía.
Capa de asiento ferroviaria.-Material que se dispone entre las traviesas y la capa de terminación de laplataforma con diversos fines. Está compuesto por la banqueta de balasto y por una sub-base formada,en general, por varias capas de diferentes materiales.
Capa de forma.-Se denomina de este modo a la capa de terminación de la plataforma.
Capacidad portante de un suelo.-Se mide por el índice de California (C. B. R.), que relaciona la carga,colocada sobre un émbolo normalizado, con la penetración de éste en el suelo ensayado. Paradeterminarle se miden las cargas necesarias para que el émbolo penetre 0,1" y 0,2" en la muestra,comparándolas con las cargas de 3.000 y 4.500 libras, respectivamente, que se toman como prototipos.El C. B. R. es la mayor de las cargas probadas, en tanto por ciento de la prototipo, para la penetracióncorrespondiente.
Coeficiente Deval.-Mide la fragilidad de un árido. Tiene la expresión: 400/u; donde u = peso en gramosde los elementos inferiores a 1,6 milímetros, creados por la máquina Deval en un kilogramo de materialensayado. Puede realizarse por vía seca o por vía húmeda.
Coeficiente Los Angeles.-Mide la resistencia al desgaste de los áridos naturales o procedentes demachaqueo. Es la diferencia de peso entre la muestra inicial y el del material retenido por el tamiz número12 ASTM (abertura 1,68 mm.) después de haber sometido dicha muestra a un proceso abrasivo pormedio de bolas de hierro en número y peso determinados.
Coeficiente de uniformidad de un suelo, Cu.-Es la relación: D60/D10; donde Dn es el diámetro quecorresponde al paso del porcentaje «n» de la curva granulométrica. Como elemento definidor de dichacurva se ha tomado el diámetro D10 al que se ha dado el nombre de diámetro efectivo.
Contenido en agua de un suelo, W.-Se define como la relación entre el peso del agua intersticial y elpeso de los granos del suelo.
Densidad seca de un suelo. pd.-Es el cociente de la masa de las partículas sólidas, de un suelo, por suvolumen.
Ensayo Proctor.-Relaciona las densidades secas de una muestra de suelo, sometida a un proceso decompactación, con sus diferentes grados de humedad. Para un grado de humedad determinado, ladensidad seca, después de la compactación, tiene como límite superior el valor que se obtendría con lamuestra de suelo totalmente saturada.
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Equivalente de arena.-Indice representativo de la proporción de finos que posee un suelo granular. Sedetermina agitando la muestra de suelo a ensayar, después de introducirla en una probeta, dedimensiones determinadas, llena de una solución tipo. Dejando reposar la mezcla, se efectúa la lectura delas alturas alcanzadas por las porciones de la arena y de la arcilla al sedimentarse. El equivalente dearena es el número entero más próximo al cociente, multiplicado por cien, entre la lectura de la superficiede la arena y la lectura de la superficie de la arcilla.
Explanada o explanación.-Superficie de terreno natural, excavado o de relleno sobre la que asienta laplataforma de la vía.
Friabilidad.-Propiedad de los áridos de disgregarse bajo una presión determinada.
Gradiente hidráulico.-Es el límite de la variación de la altura piezométrica en una dirección determinadacuando dicha dirección tiende a cero.
Heladicidad.-Propiedad de las rocas y de los áridos que se manifiesta por su rotura al helarse el aguaabsorbida por ellos. Se determina por cociente entre la carga de rotura a compresión de una probeta,después y antes de haberla sometido a cinco ciclos de variación de temperatura de +18° a -18° y a +25°.
Hinchamiento.-Propiedad de los suelos de aumentar, en volumen, bajo la acción del agua. Se produceen los suelos parcialmente saturados de agua; en tal estado, encontrándose ésta sometida a una presiónnegativa al ponerse el suelo en contacto con un agua exterior, se origina un flujo de ella hacia el interiordel suelo que provoca su aumento de volumen. El hinchamiento se mide mediante un edómetro con dostipos de ensayos: hinchamiento libre y presión de hinchamiento. El primero se determina -en porcentajedel espesor de la muestra- midiendo, en el cuadrante del edómetro, la deformación que se produce enella al hacer penetrar el agua solamente por la piedra porosa inferior. Para determinar la presión dehinchamiento se procede de igual forma, pero se añaden cargas para impedir la deformación de lamuestra. Los ensayos se determinan, en forma rápida, mediante el edómetro Lambe.
Indice de calidad de los suelos.-Suele medirse por la fórmula de Heukelom, cuya expresión σadm =(0,006 Ed)/(1 + 0,7 log N), fija la tensión que puede admitir un suelo en función de su módulo deelasticidad en condiciones dinámicas, E d, y del número de ciclos de ensayo, N. En la práctica el númerode ensayos suele ser: N = 2 x 106; el módulo de elasticidad es variable, en torno a 100 C. B. R.
Indice de consistencia, Ic.-Es el cociente de dividir la diferencia entre el límite líquido y el contenido enagua de un suelo por su índice de plasticidad. Tiene por expresión: (WL - W)/Ip .
Indice de grupo, I.G.-Indice numérico para la clasificación de suelos que tiene la expresión: I.G. = 0,2 a+ 0,005 ac + 0,01 bd, donde
a = exceso sobre 35, sin pasar de 75, de la cantidad de suelo que pasa por el tamiz 200. ASTM.
b = exceso sobre 15, sin sobrepasar 55, de la cantidad de suelo que pasa por el tamiz 200. ASTM.
c = exceso sobre 40, sin sobrepasar 60, del límite líquido.
d = exceso sobre 10, sin sobrepasar 30, del índice de plasticidad.
Los coeficientes a, b, c, d y el propio I.G. se toman como números enteros, por defecto, y positivos.
Indice de huecos, e.-Relación entre el volumen de los huecos de un suelo y el de sus partículas sólidas.
Indice líquido, IL.-Es la diferencia entre el contenido en agua de un suelo y su límite plástico, partida porel índice de plasticidad. Tiene por expresión: (W-Wp)/Ip.
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Indice de plasticidad, Ip.-Diferencia entre los límites líquidos y plásticos: Ip=WL-Wp.
Límites de Atterberg.-Indices numéricos que marcan una separación teórica práctica entre los siguientesestados de la porción de finos de los suelos: semilíquido-plástico (I. líquido), plástico-semisólido (I.plástico), semisólido-sólido (I. de retracción). Se miden en unidades de humedad W.
Límite líquido, WL.-Indice indicativo del contenido en agua de un suelo, en el punto de transición entre losestados semilíquido y plástico.
Límite plástico, Wp.-Indice indicativo del contenido en agua de un suelo, en el punto de transición entrelos estados plástico y sólido con retracción.
Límite de retracción, Ws.-Indice indicativo del contenido en agua máximo de un suelo para el cual unareducción de dicho contenido no ocasiona disminución en el volumen del suelo.
Materia orgánica.-Proviene de la descomposición de detritus de origen vegetal o animal. Se determinapor la diferencia entre el peso seco de la muestra y su peso seco después de tratada con agua oxigenadao con dicromato potásico.
Módulo de finura o módulo granulométrico.-Se define como la suma de los porcentajes, en volumen,retenidos en cada tamiz de la serie Tyler, dividida por cien.
Peso específico de un suelo, ץ.-Cociente del peso total del suelo por su volumen.
Plataforma.-Estructura construida sobre la explanación que sustenta las capas de asiento, la vía y losdispositivos destinados al funcionamiento de los trenes.
Porción de finos de un suelo.-Fracción de los elementos del suelo con diámetro menor de 0,06milímetros.
Porosidad de un suelo, n.-Relación entre el volumen de huecos y el volumen total del suelo.
Rasante.-Alineación vertical que define, en alzado, el trazado de una línea férrea.
Resistencia al choque.-Número que indica el comportamiento de una roca o de un árido frente alimpacto. Se mide con la máquina Page, dejando caer una carga de un kilogramo sobre la probeta, cadadiez segundos, aumentando la altura de caída en un centímetro por cada caída. La resistencia viene dadapor la altura de caída del peso, en centímetros, que provoca la rotura.
Terraplén.-Macizo de tierra con el que se constituye la plataforma al rellenar una vaguada. Consta de:
Cimiento.-Zona situada por debajo de la línea del terreno natural formada al rellenar la parte que ha sidoeliminada por desbroce o por contener suelos inadecuados.
Núcleo.-Parte principal del terraplén entre el cimiento y la coronación.
Coronación.-Parte superior del terraplén. Se denomina, tambien, capa de forma.
Trinchera.-Excavación en el terreno natural, con taludes artificiales a ambos lados, que se realiza paraformar la explanación.
Velocidad de flujo.-Matemáticamente, es el vector cuya componente, según una dirección, es el caudalque atraviesa la unidad de superficie, perpendicular a dicha dirección, en la unidad de tiempo.
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3. DOCUMENTOS RELACIONADOS CON LA PRESENTE NORMA
N.R.V. 1-0-1.0. Estudios - Geología.
N.R.V. 1-0-2.0. Estudios - Hidrología.
N.R.V. 1-1-0.0. Anteproyectos - Estudios generales.
N.R.V. 1-2-0.0. Proyectos - Estudios generales.
N.R.V. 1-2-1.0. Proyectos - Nuevos trazados de línea.
N.R.V. 1-2-2.0. Proyectos - Renovación de vía.
N.R.V. 1-2-7.0. Proyectos - Consolidación de la infraestructura.
N.R.V. 2-1-0.1. Obras de tierra - Capas de asiento ferroviarias.
N.R.V. 2-1-2.0. Obras de tierra - Tratamiento de la plataforma.
P.R.V. 2-1-0.0. Pliego de Condiciones para la calidad de los suelos en las Obras de tierra.
P.R.V. 2-1-0.1. Pliego de Condiciones para la calidad de los materiales pétreos en las Obras de tierra.
P.R.V. 2-1-0.2. Pliego de Condiciones para la realización de las Obras de tierra.
Ficha UIC 719.0 a 2. Obras de tierra y capas de asiento ferroviarias.
4. CONSTITUCION DE LA PLATAFORMA
4.0. CONSIDERACIONES GENERALES
La plataforma tiene como función proporcionar apoyo a la capa de asiento, a la vía y a los dispositivosdestinados a controlar el movimiento de los trenes para que la explotación pueda realizarseeficazmente.
Está formada por el propio terreno, cuando se trata de un desmonte, o por suelos de aportación,constituyendo un terraplén en el relleno de una depresión. Caso intermedio son las secciones a medialadera, donde se precisa prestar especial atención a las características de los suelos que forman eldesmonte y el terraplén y al asiento de éste sobre la ladera.
En todos los casos la plataforma debe asentar sobre terreno de suficiente consistencia, para lo cual espreciso eliminar, previamente, la tierra vegetal y aquellas capas de terreno que no sean aptas parasoportarla.
La plataforma debe quedar rematada por una capa de terminación -llamada también de forma-, provistade pendientes transversales para la evacuación de las aguas pluviales.
En los terraplenes la capa de terminación suele estar constituida por suelos de mejores característicasque el utilizado para la formación del núcleo, teniendo, además, un mayor grado de compactación.
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En los desmontes la capa de forma se obtiene por compactación del fondo de la excavación, cuandolos suelos son adecuados, o por aportación de suelos de mejor calidad, que los sustituyan en unaprofundidad mínima de un metro, cuando no lo son.
El P.R.V. 2-1-0.0. exige una C.B.R. > 5 para los suelos que han de integrar el núcleo de los terraplenes-comparables a los que constituyen el fondo de la excavación en los desmontes- y un C.B.R. > 10 paralos que forman la capa de terminación. Estas cifras deben tomarse como valores medios que cumplenlos suelos con relativa facilidad, dando lugar a unas estructuras en las obras de tierra que puedencalificarse de normales.
Un índice de la calidad de los suelos viene dado también por la fórmula de Heukelom. Con ella se hanobtenido las tensiones:
Arcilla blanda ............................................... 0,2 a 0,3 Kg/cm2
Arcilla semirresistente .................................. 0,3 a 0,4 Kg/cm2
Arena con granulometría uniforme. 0,4 a 0,6 Kg/cm2
Grava arcillosa ............................................. 0,8 a 1,0 Kg/cm2
Tanto en el caso de terraplenes como en el de desmontes, la capa de terminación puede tratarse conligantes para mejorar su comportamiento.
Sobre esta capa de terminación, en las líneas nuevas, renovaciones y dobles vías, se disponen lascapas de asiento integradas por una sub-base y, como remate, por la banqueta de balasto. Tales capascontribuyen a asegurar el buen comportamiento de la vía férrea desde el punto de vista de su rigidez,nivelación y drenaje. Ver N.R.V. 2-1-0.1. Su espesor depende de:
- Las características de los suelos que integran la plataforma.
- Las características globales de esta plataforma.
- Los condicionamientos climáticos debidos a la ubicación de la misma.
- Las características del tráfico de la vía.
- Las características de la superestructura de la vía.
La sub-base constituye una capa de adaptación interpuesta entre la plataforma y el balasto. Puedeestar formada por un solo material o por varias capas de diferentes elementos. En su estructura máscompleja comprende:
- Una capa sub-balasto de grava. Esta capa debe existir en todos los casos, incluso en lospedraplenes donde sirve de capa de igualación y de reparto.
- Una capa de fundación o cimentación formada por grava bien graduada o zahorra de buenacalidad. Esta capa se utiliza para la circulación de la maquinaria durante la obra y puedesuprimirse en las plataformas con buena capacidad portante.
- Una capa anticontaminante. Se dispone en las plataformas de capacidad portante mala y capa determinación formada por suelos con gran contenido de finos.
- Un fieltro anticontaminante. Debe disponerse sobre las plataformas de escasa o mediacapacidad, portante, como elemento aislante entre su capa de terminación y la estructura de lasub-base.
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Las funciones principales de esta sub-base son:
- Proteger la plataforma contra la erosión y contra la acción del hielo.
- Contribuir a la evacuación de las aguas pluviales por su filtración a traves de ella.
- Repartir las cargas transmitidas por la vía.
- Evitar la contaminación del balasto.
El balasto suele considerarse como parte de la superestructura. Queda estudiado en otras Normas,donde se indican sus características, funciones, dimensión de la banqueta, etc.
Además de tener la estructura descrita, la plataforma debe estar dotada de una red de saneamiento desuperficie y de otra de profundidad, en su caso, para recoger y evacuar las aguas procedentes deescorrentía y de filtraciones o las subterráneas que puedan alterar las condiciones de la plataforma. VerN.R.V. 2-1-1.0.
4.1. CLASIFICACION DE LOS SUELOS
4.1.0. CONSIDERACIONES GENERALES
Los suelos se clasifican en: minerales, orgánicos y suelos mixtos minero-orgánicos.
En los primeros la clasificación se realiza atendiendo a su granulometría, su plasticidad y sucomposición mineralógica.
4.1.1. SUELOS MINERALES
Los suelos minerales suelen clasificarse a partir de su curva granulométrica, obtenidamediante ensayos de tamizado y sedimentación. En esta clasificación cada suelo se designapor la clase granular predominante en su composición, seguida, si ha lugar, por la clase odos clases siguientes. Por ejemplo, grava arenosa con algo de arcilla.
La ISSMFE (International Society of Soil Mechanic and Foundation Engineering) recomiendalas clases granulares que se recogen a continuación. Coinciden, prácticamente, con lasadoptadas por diferentes Administraciones recogidas en las Normas DIN, en las británicas yen las utilizadas en España.
LIMO ARENA GRAVAARCILLA
Fino Medio Grueso Fina Media Gruesa Fina Media GruesaPiedra
Bloquesde
roca
mm 0,002 0,006 0,02 0,06 0,2 0,6 2 6 20 60 200 mm
En la Fig. 4.1.1.a. se incluye la serie de tamices UNE y la correspondiente a los tamicesASTM para finos y gruesos. Los tamices DIN, no consignados en la figura, constan,prácticamente, de todos los tamices UNE, existiendo, además, otro intermedio entre cadados de ellos.
Las divisiones indicadas corresponden, al menos apróximadamente, con cambiosimportantes en las condiciones de los suelos y las diferentes fracciones son reconocidas asimple vista o mediante ensayos de campo sencillos.
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Se indican, a continuación, algunas características que diferencian suelos cuyos límites detamaño pueden ser semejantes
Diferencias entre gravas y arenas
Gravas (entre 2 y 60 mm.) Arenas (entre 0,06 y 2 mm.)
Los granos no se apelmazan aunque esténhúmedos.
Cuando el gradiente hidráulico es mayor que 1, seproduce, en ellas, flujo turbulento.
Es difícil perforar un túnel en gravas con agua,mediante aire comprimido, por las grandespérdidas de aire.
Los granos se apelmazan cuando están húmedos.
No se suele producir en ellas flujo turbulentoaunque el gradiente sea mayor de 1.
El aire comprimido es adecuado para perforartúneles en ellas.
Diferencias entre arenas y limos
Arenas (entre 0,06 y 2 mm.) Limos (entre 0,002 y 0,06 mm.)
Partículas visibles.
No plásticas en general.
Los terrenos secos tienen ligera cohesión. Sedisgregan fácilmente con los dedos.
Fácilmente erosionables por el viento.
Fácilmente drenadas por bombeo.
Los asientos de las construcciones hechas sobreellas terminan al acabar la construcción.
Partículas invisibles.
Algo plásticos en general.
Los terrenos secos tienen cohesión apreciable.Pueden reducirse a polvo con los dedos.
Difícilmente erosionables por el viento.
Casi imposibles de drenar por bombeo.
Los asientos suelen continuar después determinar la construcción.
Diferencias entre limos y arcillas
limos (entre 0.002 y 0,06 mm.) arcillas <0,002 mm.
No suelen tener propiedades coloidales.
Tacto áspero.
Se secan con rapidez. No se pegan a los dedos.
Los terrones secos tienen cohesión apreciable.Pueden reducirse a polvo con los dedos.
Suelen tener propiedades coloidales.
Tacto suave.
Se secan lentamente. Se pegan a los dedos.
Los terrones secos se pueden partir, pero noreducir a polvo con los dedos.
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Debe señalarse que el tamaño mínimo de las arenas que pueden inyectarse con lechada decemento es de 0,5 milímetros si son flojas o inferior a 1,4 milímetros si son densas. En estacualidad influye, además del tamaño de granos, su forma, su distribución y su grado decompactación. En las arcillas es fundamental su composición mineralógica.
En cuanto al diámetro de 0,02 mm., que separa los limos gruesos de los medios, ha sidotomado por Casagrande como diámetro superior de los suelos en los que se formancristales de hielo con las heladas. Ver ap. 4.2.
Mediante las curvas granulométricas de cada suelo puede obtenerse su coeficiente deuniformidad, que tiene gran importancia desde el punto de vista de facilidad decompactación del suelo y de su capacidad portante, dato éste particularmente interesanteen las capas de asiento y en la de forma. Generalmente se considera que un suelo granularestá bien graduado y es adecuado para ambos fines cuando su coeficiente de uniformidades mayor de 6. Todas las Administraciones ferroviarias exigen valores superiores en lossuelos destinados para la formación de sub-bases.
De forma más concisa puede decirse que una grava o una arena están bien graduadascuando su curva granulométrica se inscribe, aproximadamente, en alguno de los husosindicados en la Fig. 4.1.1.b.
Para clasificar con mayor precisión los suelos finos coherentes se utilizan, además de sucurva granulométrica, los datos concernientes a su plasticidad, empleando para ello suslímites líquido y plástico, que contribuyen a clasificarlos con ayuda de un diagrama derivadodel de plasticidad de Casagrande. Fig. 4.1.1.c. Es de advertir que un porcentaje en pesoseco de materia orgánica, aunque sea pequeño, influye grandemente en la clasificación alutilizar el citado diagrama.
Las dos clasificaciones, citadas anteriormente, se complementan refiriéndose a la composi-ción mineralógica del suelo. Así debe citarse, por ejemplo: arena de cuarzo, suelo finomargoso (según la proporción de Ca C03 ), etc.
4.1.2. SUELOS ORGANICOS
Los suelos orgánicos provienen de la descomposición de detritus vegetales o animales. Seles califica de orgánicos a partir de un 30 por 100 en peso seco de contenido orgánico.
Entre ellos se distinguen como principales grupos:
- La tierra vegetal.-Constituida por humus, natural o artificial, mezclado con suelos minerales.
- La turba.-Suelo formado «in situ» con restos, más o menos descompuestos, de vegetación.Se clasifica según el grado de descoposición de ésta.
- El légamo.-Son suelos depositados por sedimentación bajo el agua y provienen de ladescomposición de microorganismos y de restos vegetales o animales. Suelen encontrarsemezclados con arcilla o con arena.
Los suelos orgánicos pueden, como los minerales, ser objeto de ensayos de contenido deagua, límite líquido, índice de plasticidad, resistencia a la compresión, etc.
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4.1.3. SUELOS MIXTOS MINERO-ORGANICOS
Estos suelos se clasifican por su porcentaje en peso seco del contenido orgánico,abarcando desde los suelos minerales con un contenido igual o menor de un 1 por 100hasta los suelos orgánicos con contenido igual o mayor del 30 por 100. Como clasesintermedias se intercalan los suelos con escasos elementos orgánicos (entre el 1 y el 5 por100) y los suelos mixtos (entre el 5 y el 30 por 100).
4.2. SENSIBILIDAD DE LOS SUELOS AL HIELO
4.2.0. CONSIDERACIONES GENERALES
Los suelos pueden dividirse en tres clases según su grado de sensibilidad al hielo: suelos noheladizos, suelos sensibles al hielo y suelos muy sensibles al hielo.
Un suelo no heladizo es aquel en el que las acciones del hielo y del deshielo no ocasionandeformaciones inaceptables para la nivelación y alineación de la vía. Un suelo sensible, omuy sensible, al hielo ocasiona perturbaciones no admisibles debido a la formación decristales de hielos bajo ciertas condiciones de su contenido en agua y de la temperaturaexterior.
Es importante tener en cuenta que un suelo, formado por clases granulares no heladizas, seconvierte en sensible al hielo cuando el porcentaje de limos o de arcillas que contienesobrepasa un cierto valor crítico. Este valor se ha hecho depender en algunos estudios delcoeficiente de uniformidad del suelo. Casagrande indica que el porcentaje de elementos dediámetro inferior a 0,02 mm. puede llegar a 10 para un coeficiente de uniformidad de 5, y a 3para un coeficiente de valor 15, pudiéndose obtener el valor crítico por interpolación cuandoel coeficiente de uniformidad difiere de las cifras dadas.
El grado de sensibilidad al hielo de un suelo puede determinarse también utilizando elgráfico de la Fig. 4.2.0., donde las curvas granulométricas a considerar están determinadassobre la fracción de material que pasa por el tamiz de 2 mm.
Debe tenerse en cuenta que los suelos totalmente orgánicos no son heladizos, pero unapequeña cantidad de elementos finos de origen mineral puede variar esta cualidad.
En cuanto a los suelos minerales, puede decirse que son heladizos:
- Las gravas con más de un 20 por 100 de elementos inferiores a 0,02 mm.
- Las arenas limosas con más de un 15 por 100 de estos elementos.
- Las arcillas con índice de plasticidad superior a 12.
Son muy heladizos:
- Los limos y limos arenosos.
- Las arenas finas limosas con más del 15 por 100 de partículas menores de 0,02 mm.
- Las arcillas poco plásticas con índice de plasticidad inferior a 12.
- Las arcillas estratificadas de carácter heterogéneo.
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4.3. CLASIFICACION DE LAS PLATAFORMAS SEGUN SU CAPACIDAD PORTANTE
4.3.0. CONSIDERACIONES GENERALES
Para clasificar las plataformas se precisa:
- Estimar la calidad de cada uno de los suelos que las forman.
- Estimar la capacidad portante de la plataforma en su conjunto: capa de forma más suelossubyacentes.
4.3.1. CLASES DE CALIDAD DE LOS SUELOS PARA SU USO EN PLATAFORMA
La calidad de un suelo depende especialmente de dos parámetros:
- Naturaleza geotécnica del suelo. Ver ap. 4.1.
- Condiciones hidrogeológicas locales.
Estas últimas se consideran buenas cuando se cumplen todas y cada una de las siguientescondiciones:
- La parte superior del suelo está fuera de cualquier capa freática, considerando su nivelantes de haberle rebajado mediante alguna operación y en condiciones climáticasdesfavorables.
- La plataforma no presenta filtraciones naturales nocivas.
- Las aguas de lluvia se evacuan correcta y rápidamente de la plataforma y los dispositivosde saneamiento están en buen estado de funcionamiento.
Según estas condiciones, se distinguen las cuatro clases de suelos siguientes:
- QS0: Suelos inadecuados para realizar las capas subyacentes a la de forma. Estossuelos son difícilmente mejorables y, generalmente, se eliminan.
- QS1: Suelos malos, aceptables solamente cuando se dispone de un buen drenaje. Puedenmejorarse por la adición de otros suelos o por ligantes.
- QS2: Suelos medianos.
- QS3: Suelos buenos.
La clasificación de suelos queda recogida en el cuadro de la Fig. 4.3.1.
4.3.2. CAPACIDAD PORTANTE DE LA PLATAFORMA
La capacidad portante de una plataforma depende: de la calidad de los suelos que laintegran, de la calidad del suelo que constituye la explanación y de la calidad y espesor dela capa de forma.
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En función de estas variantes, pueden distinguirse tres clases de capacidad portante en lasplataformas: P1, plataforma mala; P2, plataforma media, y P3, plataforma buena.
El cuadro de la Fig. 4.3.2. indica la clase de suelos que debe empelarse para constituir lacapa de forma y el espesor mínimo que ha de dársela para obtener una determinadacapacidad portante de la pataforma, en función del suelo que la constituye. Como resumende él puede indicarse que los suelos no cohesivos dan buenas plataformas; en los suelosplásticos debe tenerse en cuenta lo que indica la N.R.V. 2-1-2.0.
5. CLASIFICACION DE SUELOS PARA CARRETERAS
5.0. CONSIDERACIONES GENERALES
Los estudios realizados para clasificar los suelos a utilizar en las carreteras han sido mucho másabundantes que los efectuados para el ferrocarril, razón por la cual se han expuesto, en los apartadosanteriores, criterios que aun procediendo de dichos estudios podían ser aplicables a la técnicaferroviaria. En el presente apartado se recoge la clasificación de suelos referentes a carreteras nosolamente por la ayuda que pueda prestar al proyectar y realizar las obras de tierra destinadas alferrocarril, sino teniendo en cuenta, además, que tal clasificación ha de utilizarse para la formación delos terraplenes de pasos superiores de carreteras.
5.1. CLASIFICACION DE SUELOS
Se incluye la clasificación dada por la Public Roads Administration (PRA) y la recomendada porCasagrande.
La tabla de la Fig. 5.1.a. recoge la clasificación de suelos según PRA, mediante el análisisgranulométrico y el índice de grupo. Las tablas de las Fig. 5.1.b. y 5.1.c. señalan las características,fallos y procedimientos de mejora de estos suelos.
Las tablas de la Fig. 5.1.d. y Fig. 5.1.e. recogen la clasificación de Casagrande, con las característicasde los suelos, capacidad portante y correlación con los grupos de la PRA.
