Análisis de las correlaciones entre cbr, dcp, propiedades índice y mecánicas en suelos de la parroquia Moraspungo, cantón Pangua, provincia de Cotopaxi
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Date
2025-02
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Civil.
Abstract
In the province of Cotopaxi, numerous roads are covered with a granular or ballast layer, representing a viable alternative for connecting communities and facilitating transportation. However, these roads have an irregular and variable surface, requiring good traction for the vehicles traveling on them. This highlights the need to pave these local roads. Nevertheless, information regarding the index and mechanical properties of the soils is limited. This experimental study aims to correlate these properties for application in the design of flexible pavements, benefiting the Pangua canton and other areas with similar soils.
In this experimental study, four roads in the Moraspungo parish were selected. Random road sections were chosen, and 12 soil samples were collected through open-pit excavation (each weighing 50 kg) after removing the vegetative layer. Field and laboratory tests were conducted, including correlation analysis between CBR, DCP, and index and mechanical properties, following AASHTO and ASTM standards. These analyses allowed us to determine the soil’s resistance and bearing capacity. Through the results and the application of analytical and exploratory research, simple and multiple correlations were obtained, along with their corresponding CBR values. Using these CBR values, the flexible pavement design and its structural layers were developed based on the AASHTO 93 methodology. Linear regression analyses identified simple and multiple correlations, considering only those exceeding 70 percent.
Fourteen significant correlations were determined, with coefficients ranging between 0.710 and 0.999. Finally, a flexible pavement was designed for one of the selected roads, with the following structural layer thicknesses: 6.5 cm for the asphalt layer, 15 cm for the base, and 20 cm for the sub-base. These values were obtained from laboratory tests and correlation analyses.
Description
En la provincia de Cotopaxi, se evidencia numerosas vías las cuales cuenta con una capa granular o lastre, lo que representan una alternativa viable para conectar comunidades y facilitar el transporte, no obstante, estas vías presentan una superficie irregular y variable requiriendo de una buena tracción en los vehículos que por ellas transitan, por ello vemos la necesidad de asfaltar estos caminos vecinales; sin embargo, la información sobre las propiedades índice y mecánicas de los suelos es limitada. Este estudio experimental busca correlacionar dichas propiedades para aplicarlas en el diseño de pavimentos flexibles, beneficiando al cantón Pangua y zonas con suelos similares.
En este estudio experimental se seleccionó cuatro vías de la parroquia Moraspungo, en las cuales se eligió tramos de vía aleatoriamente donde se recolectó 12 muestras de suelo a través de la excavación de pozos a cielo abierto (50 kg cada una) tras retirar la capa vegetal. Se realizaron ensayos de campo y laboratorio como lo es el análisis de correlación entre CBR, DCP, propiedades índice y mecánicas, bajo normativas AASHTO y ASTM, con lo cual se determinó resistencia y capacidad portante del suelo, mediante estos resultados y la aplicación de investigaciones analíticas y exploratorias se obtuvo correlaciones simples y múltiples y sus valores de CBR. Con estos valores de CBR obtenidos se realizó el diseño del pavimento flexible y sus paquetes estructurales utilizando la metodología AASHTO 93. Los análisis de regresión lineal identificaron correlaciones simples y múltiples, considerando solo las que superaron el 70 por ciento.
Se determinaron 14 correlaciones significativas con coeficientes entre 0.710 y 0.999. Finalmente, se diseñó un pavimento flexible para una de las vías seleccionadas con los siguientes espesores en su paquete estructural, 6.5 cm para carpeta asfáltica, 15 cm para base y 20 cm para subbase, empleando valores de CBR obtenidos en laboratorio y por correlación.
Keywords
CORRELACIÓN, CBR, DCP, PAVIMENTO, SUELOS