LIMITES DE ATTERBERG

Los limites de Atterberg corresponden a la humedad, o sea, al porcentaje de agua respecto al peso de los sólidos en que los finos de los materiales pasan de una consistencia a otra, Así , el limite (Li) es la humedad correspondiente al limite entre el estado semilíquido y el plástico. En esta condición, el material tiene resistencia mínima al esfuerzo cortante de 25[g/cm2]

El limite plástico (lp) es la humedad correspondiente al limite entre el estado plástico y el semisólido; a l a diferencia entre el limite liquido y plástico se le denomina índice plástico (lp). Hay otros limites, como el de contracción o el equivalente de humedad de campo, que se san con menos frecuencia.

Las Normas a utilizar
AASHTO T89-68 Y T90-70
ASTM 423-66 (Limite Liquido)
D424-59 (Limite Plastico)
ASTM (1960)

Limite líquido
Para situar el material en el limite liquido, en la copa de Casagrande, la porción del material que pasa por la malla numero 40 con esa humedad debe cerrar intimidante, a lo largo de 1 cm, una abertura realizada con una pequeña herramienta especial denominada ranurador, al proporcionar 25 golpes sobre la base del aparato.

Procedimiento.
Se pesan unos 100 grs. de suelo que pasa por el tamiz # 40, esta muestra puede ser curada 24 o 48 horas antes del ensayo. En caso contrario se mezcla con aproximadamente 25% de agua, removiendo y amasando continuamente con la ayuda de una espátula, hasta obtener una pasta.

Se coloca la pasta de suelo en la cazuela, y se divide en dos partes con el ranurador. Una vez cortada la muestra, se procede a hacer girar la manivela, hasta que la ranura se cierre 12.7 mm. contando a la vez el número de golpes hasta producirse dicho cierre.

De esta pasta se toma una pequeña muestra para determinar el contenido de humedad. Este procedimiento se lo repite por lo menos en 5 ensayos similares, pero, incrementando la cantidad de agua en uno a dos por ciento.

Se recomienda que los golpes se encuentren distribuidos por debajo y por encima de los 25 requeridos. Esto para obtener mediante una gráfica el porcentaje de humedad para los 25 golpes.

Ya obtenidos los datos, se procede a graficar. En el eje de las ordenadas se estiman los porcentajes de humedad, a una escala aritmética, mientras que el eje de las abscisas, en escala logarítmica se estiman los números de golpes; la gráfica corresponde a una recta. La intersección de esta recta con la de los 25 golpes nos determina el porcentaje de humedad que corresponde al límite líquido.

Limite Plástico
Se elaboran rollitos de material para que este llegue al limite plástico. Inicialmente, en el límite líquido estos rollitos se rolan por medio de un vidrio pequeño, levantado a 3 mm con alambre, sobre otro vidrio base de mayores dimensiones. Se dice que el material esta en el limite plástico cuando los rollitos empiezan a agrietarse, lo cual queda a juicio del laboratorista, por lo que tiene una amplia variabilidad que influye en la obtención del índice plástico.

Procedimiento
Dividir en varios pedazos o porciones pequeñas la muestra de 20 a 30 gramos de suelo que se había separado con anterioridad durante la preparación de la muestra para el ensayo del límite líquido.

Enrollar el suelo con la mano extendida sobre una placa de vidrio, o sobre un pedazo de papel colocado a su vez sobre una superficie lisa, con presión suficiente para moldearlo en forma de cilindro, o hilo de diámetro uniforme por la acción de unos 80 a 90 golpes o movimientos de mano por minuto (un golpe es igual a un movimiento hacia adelante o hacia atrás).

Cuando el diámetro del hilo o cilindro del suelo llegue a 3 mm. (1/8 de pulgada) se debe romper en pequeños pedazos y con ellos moldear nuevamente unas bolas o masas que a su vez vuelven a enrrolarse. El proceso de hacer bolas o masas de suelo y enrrolarlas de continuarse alternativamente hasta cuando el hilo o cilindro de suelo se rompa bajo la presión de enrollamiento y no permita que se enrolle adicionalmente.

Si el cilindro se desmorona a un diámetro superior a tres milímetros, esta condición es satisfactoria para definir el límite plástico si el cilindro se había enrollado con anterioridad hasta mas o menos tres milímetros. La falla del cilindro se puede definir del siguiente modo:

· Simplemente por separación en pequeños pedazos.
· Por desprendimiento de escamas de forma tubular (cilindros huecos) de dentro hacia afuera del cilindro o hilo del suelo.
· Pedacitos sólidos en forma de barril de 6 a 8 mm. de largo (para arcillas altamente plásticas).

Para producir la falla no es necesario reducir la velocidad de enrollado y/o la presió de la mano cuando se llega a 3 mm. de diámetro. Los suelos de muy baja plasticidad son una excepción en este sentido, en estos casos la bola inicial debe ser del orden de 3 mm. antes de empezar a enrollar con la mano.

Esta secuencia debe repetirse el número de veces para producir suficientes pedazos de cilindro que permitan llenar un recipiente de humedad.

Pesa el recipiente cubierto, y colocarlo dentro del horno. Nótese que en efecto se han varias determinaciones del límite plástico, pero se ha reducido el proceso de pesada y cálculo a un solo ensayo.

DISTRIBUCIÓN DE LOS TIEMPOS DE SEMÁFOROS

Reparto de Tiempos Verdes
Independientemente de lo que resulte de los cálculos, la duración del ciclo tiene que estar forzosamente comprendida entre los límites que fija la psicología del conductor. La práctica indica que ciclos menores de 35 segundos o mayores de 120 se acomodan difícilmente a la mentalidad del usuario de la vía pública.

En gran parte de los casos, la proximidad entre intersecciones obliga a que se adopte una misma duración de ciclo. Cuando las distancias entre intersecciones son grandes, es posible elegir ciclos distintos, pues se produce una dispersión de los vehículos que circulaban agrupados.

El caso más sencillo es aquel en que se pretende repartir un ciclo de una duración dada entre dos calles con una intensidad de tráfico conocida; para resolver el caso más desfavorable, se toma la que corresponde a los 15 minutos punta. La primera aproximación, que en muchos casos es suficiente, consiste en repartir el ciclo proporcionalmente a las intensidades máximas por carril de cada calle, como casi siempre el tráfico tiene unas características diferentes en cada calle, conviene también tener en cuenta el intervalo más frecuente con que se suceden los vehículos en cada vía. En este caso se hacen proporcionales los tiempos verdes al producto de las intensidades por carril y el intervalo más frecuente de los vehículos en cada calle.

El reparto así obtenido no se puede adoptar sin más análisis. En muchos casos hay que tener en cuenta el tiempo mínimo necesario para que los peatones atraviesen la calzada. Si ese tiempo mínimo necesario es mayor que el tiempo de paso asignado al movimiento que se realiza simultáneamente con el paso de peatones, habrá que modificar el reparto o el ciclo hasta que los peatones tengan tiempo suficiente para cruzar.

Duración del tiempo amarillo
La utilización de la luz amarilla entre la verde y la roja se debe a que no es posible detener instantáneamente un vehículo. Su finalidad es avisar al conductor que va a aparecer la luz roja y que, por tanto, debe decidir si tiene tiempo para pasar antes que se encienda o si, por el contrario, no lo tiene y ha de frenar.
En muchos tratados de ingeniería de trafico, se hace el cálculo de la duración del amarillo basándose en los dos supuestos siguientes:
El tiempo de amarillo será igual o superior al requerido para frenar antes de la línea de detención.
Si se ha entrado en la intersección, dará tiempo a atravesarla antes de que se encienda la luz roja.
Para que en todo momento se cumplan ambos supuestos habrá de tomar siempre el mayor de los valores que resulte de calcular el tiempo de amarillo con ambos criterios.

A pesar de que los criterios antes indicados parecen muy razonables, como con la aplicación de algunas fórmulas se llega generalmente a tiempos de amarillo muy largos, la mayoría de los autores recomiendan reducirlo a 3 ó 4 segundos, ya que la práctica indica que los valores teóricos generalmente obtenidos son menos eficaces que los más reducidos aconsejados por la experiencia.

La introducción de los tiempos de “todo rojo” hace innecesario incluir en el amarillo el tiempo de despeje, con lo cual el único valor que cuenta es el del tiempo de frenado.

La tendencia general es llegar a una duración del amarillo uniforme, con lo cual los conductores reaccionarán siempre de la misma forma y las únicas variables que intervendrán en su decisión serán la distancia a que se encuentran del semáforo y la velocidad a que circulan.

La duración del amarillo, es un factor que hay que tener en cuenta, pues en los ciclos cortos puede llegar a representar un porcentaje apreciable del tiempo total. Con un tiempo amarillo de 3 segundos y un ciclo de 30, el semáforo está el 10 % del tiempo amarillo, mientras que si el ciclo es de 90 segundos sólo lo está el 3,3%.

SEMAFORIZACION

INTRODUCCIÓN

Teniendo ya establecido los puntos críticos de estudio, en cada uno de ellos se efectuó el correspondiente aforo vehicular direccional - selectivo para la hora pico, adoptándose como tal hora, aquella en la que se supone existe el mayor flujo vehicular .debiendo entenderse por selectiva aquella clasificación que agrupa a los vehículos en pesados y livianos

SEMÁFOROS

El semáforo es un aparato de funcionamiento electromagnético proyectado de modo específico para facilitar el control del tránsito de vehículos y peatones, con indicaciones visuales en el camino. Su finalidad principal es la de permitir el paso, alternadamente, a las corrientes de tránsito que se cruzan, permitiendo el uso ordenado y seguro del espacio disponible.

LENTES Y CARAS EN LOS SEMÁFOROS

Se recomienda que la cara de todo semáforo debe tener por lo menos tres lentes: Rojo, ámbar, y verde; y cuando más, cinco lentes: Rojo, ámbar, flecha de frente, flecha izquierda y flecha derecha.
El orden de colocación es el que se indica, con excepción de algunos semáforos que pueden llevar una o dos lentes solamente cuando se trata de semáforos indicadores de dirección. En semáforos con lentes en posición horizontal se sigue el mismo orden general, excepto que las flechas se deben colocar primero la de vuelta izquierda, seguida por la flecha de frente y finalmente, la de vuelta derecha.
Se recomiendan dos caras por cada acceso a la intersección. En su caso, pueden complementarse con semáforos para peatones. El doble semáforo permite ver la indicación aunque uno de ellos sea tapado por un vehículo grande, para la colocación más de dos semáforos por intersección depende de las condiciones locales como el número de carriles, indicaciones direccionales, isletas para canalización, etc.

SEMÁFOROS DE TIEMPO FIJO

Se recomienda que la cara de todo semáforo debe tener por lo menos tres lentes: Rojo, ámbar, y verde; y cuando más, cinco lentes: Rojo, ámbar, flecha de frente, flecha izquierda y flecha derecha.
El orden de colocación es el que se indica, con excepción de algunos semáforos que pueden llevar una o dos lentes solamente cuando se trata de semáforos indicadores de dirección. En semáforos con lentes en posición horizontal se sigue el mismo orden general, excepto que las flechas se deben colocar primero la de vuelta izquierda, seguida por la flecha de frente y finalmente, la de vuelta derecha.
Se recomiendan dos caras por cada acceso a la intersección. En su caso, pueden complementarse con semáforos para peatones. El doble semáforo permite ver la indicación aunque uno de ellos sea tapado por un vehículo grande, para la colocación más de dos semáforos por intersección depende de las condiciones locales como el número de carriles, indicaciones direccionales, isletas para canalización, etc.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

a) Hace ordenada la circulación del tránsito y, en ciertos casos, llega a aumentar la capacidad de la calle.
b) Reduce la frecuencia de cierto tipo de accidentes.
c) Con espaciamientos favorables se pueden sincronizar para mantener la circulación continua, o casi continua, a una velocidad constante en una ruta determinada.
d) Permiten interrumpir periódicamente el tránsito intenso de una arteria para permitir el paso de vehículos y peatones de las vías transversales.
e) En la mayoría de los casos representan una economía considerable con respecto al control por medio de policías de tránsito.

Cuando el proyecto o la operación de semáforos es deficiente, pueden existir las siguientes desventajas:

a) Se incurrirá en gastos no justificados para soluciones que podían haberse resuelto solamente con señales o en otra forma económica.
b) Producen demoras injustificadas a cierto número de usuarios, en especial cuando se tratan de volúmenes pequeños de tráfico.
c) Producen reacción desfavorable en el público con la consiguiente falta de respeto tanto a las señales, semáforos o hacia las autoridades.
d) El excesivo número de accidentes del tipo de alcance , por cambios sorpresivos de color.
e) Pérdida innecesaria de tiempo en algunas horas de día en el que el volumen de tráfico es pequeño y no se precisa de semáforos.
f) Aumento de la frecuencia o la gravedad de ciertos accidentes cuando la conservación es deficiente, en especial cuando existen focos fundidos.
g) El uso de semáforos portátiles causa confusión en algunos conductores.
h) En intersecciones rurales, la aparición intempestiva produce por lo general accidentes, cuando no existe avisos previos adecuados.

DETERMINACION DE LA LONGITUD DE PISTA AEROPUERTOS

Aeronave de diseño:
La aeronave más crítica para el diseño se hallara considerando de que tipo de aviones aterrizara en el aeropuerto.

Longitud básica de pista:
Su importancia reside en que influye sobre el área de terreno que se necesita para un aeropuerto, la longitud básica para aeronave.

Designación de pista:
Según la orientación de la pista de aterrizaje se designara en función a los vientos que tiene la región.

Parámetros de corrección:
Los parámetros de corrección de la longitud de pista para cualquier otro punto geográfico son los siguientes:

a) Elevación en metros sobre el nivel del mar:
La longitud de pista deberá ser incrementada en 7% por cada 300 metros de altitud sobre el nivel del mar, puesto que los motores disminuyen en potencia de acuerdo a sus características con la altitud ya que el oxígeno y la presión disminuyen con ésta.


Dentro del sistema las características de los vehículos, tanto aéreos como terrestres tienen una gran influencia en la organización, para el pasajero y transporte de mercancías.

La necesidad de resolver los problemas que presenta el tráfico aéreo y su progresivo aumento, conduce a la urgente decisión de estudiar los nuevos aeropuertos y adecuar los antiguos a las exigencias actuales y futuras.

El tamaño y número de las aeronaves en servicio, aumenta de manera rápida y las características de los aviones cambian tan aceleradamente, que es necesario variar continuamente las normas constructivas, debiendo acomodarse en cada caso a las necesidades del momento con las posibles previsiones futuras.

METODO DE CALCULO (METODO DEL TRIGESIMO VOLUMEN MAXIMO HORARIO "AASHTO")

La gran necesidad de construir caminos especialmente en los países en vías de desarrollo en los que se da una atención al aspecto estructural con el fin de lograr el mayor kilometraje en el menor tiempo como también una duración máxima de la misma.

Bajo el nombre de Ingeniería de Tránsito nace una rama de la Ingeniería que trata del estudio funcional de los caminos, calle o carretera. Actualmente es necesario solucionar el alto índice de accidentes y el congestionamiento que ocurre en las carreteras para poder dar de una u otra forma solución a dichos problemas.

El tránsito es, probablemente la variable más importante para el diseño de una vía.
En efecto, el volumen y dimensiones de los vehículos que transitan por ella condicionan su diseño geométrico, en tanto que el número y el peso de los ejes de los vehículos, son factores determinantes de la estructura del pavimento.

En general, los vehículos que transitan por una carretera pueden dividirse en:
Vehículos de carga y/o pasajeros, que tienen: dos ejes y cuatro ruedas, se incluyen en esta determinación los automóviles, camionetas y las unidades ligeras de carga o de pasajeros; de dos o más ejes y seis o más ruedas, en esta denominación se incluyen los camiones y los autobuses. Los vehículos especiales son aquellos que eventualmente transitan y cruzan el camino.

Al diseñar una vía, la selección del tipo de camino, las intersecciones, los accesos y los servicios, dependen fundamentalmente de la demanda, del volumen de tránsito que circulará en un intervalo de tiempo dado, su variación y su composición.

Un error en la determinación de estos datos ocasionaría que la carretera funcione durante el periodo de previsión, con volúmenes de tránsito muy inferiores a aquellos para los que se proyectó o que se presentaran problemas de congestionamiento.

DESCRIBIR PASO A PASO EL “MÉTODO DEL TRIGÉSIMO VOLUMEN MÁXIMO HORARIO AASHTO”

METODO DEL TRIGESIMO VOLUMEN MAXIMO HORARIO AASSHTO
* En busca de una unidad más favorable para el diseño, considerada en periodo del tiempo mas corto, se ha adoptado el Tráfico Horario, como base para determinar el volumen de diseño. El Tráfico Horario se obtuvo gracias a las lecturas de un Contador Neumático para un periodo de 60 minutos y las relaciones del parque automotor existente para nuestro medio.

* Desde luego el máximo volumen horario registrado en un año no podría ser norma de diseño, como no podrían serlo los registrados en orden ascendente en un escaso número de horas inmediatas a la Hora Pico pues de diseñarse una vía con tal altos índices de tráfico, equivaldría a dotarla de una costosa capacidad no utilizable durante las horas restantes. Por lo que se adopta como volumen horario de diseño, recomendado por la AASTHO el denominado TRIGESIMO VOLUMEN HORARIO (30 VMH).

* Utilizando el dato calculado del Volumen De Tráfico Horario y más los factores de distribución horaria, diaria y mensual; aplicaremos este método para calcular el Tráfico Inicial Diario de la una carretera y para lo cual se cuenta con la ayuda de un programa de tráfico, con el cual se puede lograr generar el Volumen de Tráfico Horario en los doce meses del año.

* El paquete consiste en introducir valores en porcentaje correspondientes a las horas, días y meses durante un año, con ellos se introduce también el valor obtenido en cálculos correspondiente al aforo del alumno (veh/hora) con ellos y realizando los días respectivos a nuestro calendario, correspondiente al año 2007, por su parte el paquete realizará en forma aleatoria el conteo aproximado de vehículos, los valores serán impresos y posteriormente ejecutados, ya que se elegirá el mes en que se haya tenido la mayor cantidad de volumen de vehículos, en ese mes se elegirá el horario de mayor volumen, y con ellos se ajustará, para posteriormente calcular un volumen de tráfico diario que será proyectado en cierto tiempo, para así obtener el IDT.

* Una vez que se han obtenido los valores de los volúmenes de tráfico horario por día de cada mes del año 2007, ordenamos los volúmenes mayores en forma decreciente del mes que presenta la mayor incidencia de tráfico (Agosto en nuestro caso), del cual obtenemos el TRIGÉSIMO VOLUMEN requerido.

PROCEDIMIENTO COMPACTACION

PROCEDIMIENTO

El método a emplearse en el presente ensayo el método "A" molde de cuatro pulgadas de diámetro interior peso del martillo 5.5 lbs. y altura de caída de 12 pulgadas.
- Primero se desmenuza los terrones con ayuda del mortero y su mango.
- Tamizamos la muestra en el tamiz No.4
- Tomamos 5 Kgs.de muestra que pasa el tamiz No.4
- Luego mezclamos la muestra con agua en principio con un 6% a 9% dependiendo del porcentaje que llego al Lp. Se mezcla bien y se realiza el primer ensayo, compactando 5 capas con 56 golpes por capa.
- Después de compactar se procede al enrase de la muestra y su posterior pesaje.
- Luego se extrae 5 gr. de la muestra de casa lado del molde, pesando dichas muestras humedad y colocamos al horno durante 24 hrs.
- Este proceso se realiza 5 veces, con la única diferencia de que cada experiencia se aumenta de 1.5% a 2.5% la humedad.
- Se pesa el molde sin base ni corona.

DATOS OBTENIDOS DE LABORATORIO Y SUS RESPECTIVOS CALCULOS

HUMEDAD OPTIMA Y DENSIDAD MAXIMA (ENSAYO DE COMPACTACION)

La compactación de suelos en general es el método más barato de estabilización disponible. La estabilización de suelos consiste en el mejoramiento de las propiedades físicas indeseables del suelo para obtener una estructura, resistente al corte y relación de vacíos, deseables. Existen muchos métodos para estabilizar suelos utilizando materia química como cal, mezclas de cal y cenizas, cemento, y compuestos de ácido fosfórico, pero estos métodos usualmente son más costosos y pueden utilizar métodos de compactación adicionalmente a las mezclas pues al incorporar el material químico en la masa de suelo se produce una gran perturbación de su estructura.

NORMAS A TOMAR EN CUENTA

AASHTO T99-70 (estandar)
AASHTO T180-70 (modificada)
ASTM D698-70 Y D1557-70

A) Métodos AASTHO Standard T - 99 .-

Este método corresponde en líneas generales al conocido anteriormente como método Standard o Proctor. La diferencia básica con el método Proctor está en el empleo de dos cilindros o moldes para los ensayos de compactación, uno de cuatro pulgadas de diámetro interior ( que era empleado anteriormente) y el otro molde de seis pulgadas de diámetro interior. Para la compactación se emplea un martillo o pistón de 5.5 libras o 2.5 kilogramos de peso.

El material a emplearse se coloca en capas de aproximadamente de igual espesor y cada capa se compacta haciendo caer el martillo desde una altura de 12 pulgadas (30.5 cms.). Si se utiliza el molde pequeño de 4 pulgadas, el material se compactará haciendo caer el martillo 25 veces sobre cada capa. En cambio si se usa el de 6 pulgadas se hará caer el martillo 56 veces sobre cada capa, la compactación debe hacerse en forma uniforme, haciendo caer libremente el martillo y distribuyendo los golpes sobre toda el área.

Una vez compactado así el material, se quita el collar del molde, se alisa la superficie y se pesa el cilindro junto con la base y la muestra. Finalmente se extrae el molde del cilindro de tierra, se lo rompe y se toma una pequeña cantidad de muestra de la parte central, para determinar el contenido de humedad del material compactado.

Es de advertir que no siempre los moldes tienen un volumen exacto; de ahí que se recomienda calibrarlos antes de usarlos. Puede emplearse agua limpia para la calibración teniendo cuidado de cubrir las juntas con parafina líquida a fin de evitar la pérdida de agua.

b) Método AASTHO Standard T-180 .-

Este método corresponde, con algunas modificaciones al conocido anteriormente como Standard modificado o Proctor Modificado.

Los moldes que se emplean son los mismos que los indicados para el método anterior, o sea el pequeño de 4 pulgadas y el grande de 6 pulgadas de diámetro interno.

La diferencia fundamental entre este método y el anterior está en el peso del martillo de la altura de caída. El martillo empleado en éste método es el de 10 libras (4.5 Kilogramos) y la altura de caída es de 18 pulgadas (45.7 cms.).

En lugar de colocar el material en tres capas, se lo coloca en cinco de aproximadamente igual espesor. Si se emplea el cilindro de cuatro pulgadas se compactará cada capa haciendo caer el martillo 25 veces y si se usa el molde de 6 pulgadas haciendo caer 56 veces cada capa.

Igual que en el método anterior, una vez compactado el material, se quitará el collar del cilindro, se harán las pesadas necesarias y se determinará el contenido de humedad del suelo compactado.

La densidad obtenida mediante el método AASTHO T-180 es mayor que la obtenida mediante el método AASTHO T-99.