Materiales que se pueden emplear en un terraplén

Figura 1. Terraplén de acceso a paso superior

Las dos condiciones esenciales que tiene que cumplir un suelo para que sea utilizable son:

  • Que sea posible su puesta en obra en las debidas condiciones.
  • Que la obra sea estable y las deformaciones que se produzcan durante su vida resulten tolerables.

Estas dos condiciones dependen, por un lado, de las características intrínsecas del material y por otro, del estado natural en que se encuentre, influido primordialmente por su contenido de humedad.

Los materiales a utilizar en un terraplén son aquellos fáciles de apisonar y que una vez compactados son resistentes a la deformación y poco sensibles a los cambios de humedad o a las heladas.

En España, el Pliego de Prescripciones Técnicas Generales establece, en su artículo 330 “Terraplenes”, distintos tipos de suelos, en función de su granulometría, plasticidad, capacidad de soporte o resistencia a la deformación, posibilidad de entumecimiento, densidad máxima Proctor y contenidos de materia orgánica. Se dividen en suelos intolerables, tolerables, adecuados y seleccionados.

El Pliego distingue en los terraplenes cuatro zonas: cimiento, núcleo, espaldón y coronación. El cimiento lo define “la parte inferior de un terraplén en contacto con la superficie de apoyo, siendo su espesor mínimo de un metro” y la coronación sería la “la parte superior del relleno tipo terraplén, sobre la que se apoya el firme, con un espesor mínimo de dos tongadas y siempre mayor de cincuenta centímetros“. El espaldón es “la parte exterior de relleno tipo terraplén que, ocasionalmente, formará parte de los taludes del mismo. No se considerarán parte del espaldón los revestimientos tipo vegetal, encachados, protecciones antierosión, etc.” El núcleo es la “parte del terraplén comprendida entre el cimiento y la coronación“. Se nombra explanada al nivel del asiento del firme.

Figura 2. Zonificación bajo la explanada de una carretera

Sin embargo, hay que matizar al respecto que, una vez eliminada la cobertura vegetal, puede existir una zona, en contacto con el firme -que es la parte superior del terraplén, y por tanto debería ser coronación-, pese a “estar por debajo de la superficie original del terreno“, y en segundo lugar, que si hay que hacer excavación adicional por presencia de material inadecuado, se ejecuta un “cajeado de desmonte“, que es una unidad de obra que debe cumplir especificaciones distintas a las exigidas al cimiento, por lo que deberemos diferenciarla. Por tanto, se propone definir el cimiento como “aquella parte del terraplén por debajo de la superficie original del terreno, que no corresponde a coronación ni a cajeado de desmonte“.

Los suelos inadecuados no cumplen las condiciones mínimas exigidas a los tolerables, y no pueden usarse en ninguna zona del terraplén. En núcleos y cimientos pueden emplearse los tolerables, adecuados o seleccionados. Los núcleos sujetos a inundación se formarán solo con suelos granulares (adecuados o seleccionados). En coronación deberán usarse suelos adecuados o seleccionados, aunque se pueden admitir los tolerables mejorados o estabilizados con cemento o cal.

Figura 3. Uso de suelos en función de la zonificación del terraplén, según PG-3

A efectos del artículo 330 del PG-3, los rellenos tipo terraplén estarán constituidos por materiales que cumplan alguna de las dos condiciones granulométricas siguientes:

  • Cernido, o material que pasa por el tamiz de 20 mm mayor del 70%
  • Cernido por el tamiz 0,080 mm mayor o igual al 35%

Se considerarán como suelos seleccionados aquellos que cumplen las siguientes condiciones:

  • Contenido en materia orgánica inferior al cero con dos por ciento (MO < 0,2%), según UNE 103204.
  • Contenido en sales solubles en agua, incluido el yeso, inferior al cero con dos por ciento (SS < 0,2%), según NLT 114.
  • Tamaño máximo no superior a cien milímetros (Dmax # 100 mm).
  • Cernido por el tamiz 0,40 UNE menor o igual que el quince por ciento (# 0,40 # 15%) o que en caso contrario cumpla todas y cada una de las condiciones siguientes:
    • Cernido por el tamiz 2 UNE, menor del ochenta por ciento (# 2 < 80%).
    • Cernido por el tamiz 0,40 UNE, menor del setenta y cinco por ciento (# 0,40 < 75%).
    • Cernido por el tamiz 0,080 UNE inferior al veinticinco por ciento (# 0,080 < 25%).
    • Límite líquido menor de treinta (LL < 30), según UNE 103103.
    • Índice de plasticidad menor de diez (IP < 10), según UNE 103103 y UNE 103104.

Se considerarán como suelos adecuados los que no pudiendo ser clasificados como suelos seleccionados cumplan las condiciones siguientes:

  • Contenido en materia orgánica inferior al uno por ciento (MO < 1%), según UNE 103204.
  • Contenido en sales solubles, incluido el yeso, inferior al cero con dos por ciento (SS < 0,2%), según NLT 114.
  • Tamaño máximo no superior a cien milímetros (Dmax ≤ 100 mm).
  • Cernido por el tamiz 2 UNE, menor del ochenta por ciento (# 2 < 80%).
  • Cernido por el tamiz 0,080 UNE inferior al treinta y cinco por ciento (# 0,080 < 35%).
  • Límite líquido inferior a cuarenta (LL < 40), según UNE 103103.
  • Si el límite líquido es superior a treinta (LL > 30) el índice de plasticidad será superior a cuatro (IP > 4), según UNE 103103 y UNE 103104.

Se considerarán como suelos tolerables los que no pudiendo ser clasificados como suelos seleccionados ni adecuados, cumplen las condiciones siguientes:

  • Contenido en materia orgánica inferior al dos por ciento (MO < 2%), según UNE 103204.
  • Contenido en yeso inferior al cinco por ciento (yeso < 5%), según NLT 115.
  • Contenido en otras sales solubles distintas del yeso inferior al uno por ciento (SS < 1%), según NLT 114.
  • Límite líquido inferior a sesenta y cinco (LL < 65), según UNE 103103.
  • Si el límite líquido es superior a cuarenta (LL > 40) el índice de plasticidad será mayor del setenta y tres por ciento del valor que resulta de restar veinte al límite líquido (IP > 0,73 (LL-20)).
  • Asiento en ensayo de colapso inferior al uno por ciento (1%), según NLT 254, para muestra remoldeada según el ensayo Proctor normal UNE 103500, y presión de ensayo de dos décimas de megapascal (0,2 MPa).
  • Hinchamiento libre según UNE 103601 inferior al tres por ciento (3%), para muestra remoldeada según el ensayo Proctor normal UNE 103500.

Se considerarán como suelos marginales los que no pudiendo ser clasificados como suelos seleccionados, ni adecuados, ni tampoco como suelos tolerables, por el incumplimiento de alguna de las condiciones indicadas para éstos, cumplan las siguientes condiciones:

  • Contenido en materia orgánica inferior al cinco por ciento (MO < 5%), según UNE 103204.
  • Hinchamiento libre según UNE 103601 inferior al cinco por ciento (5%), para muestra remoldeada según el ensayo Proctor normal UNE 103500.
  • Si el límite líquido es superior a noventa (LL > 90) el índice de plasticidad será inferior al setenta y tres por ciento del valor que resulta de restar veinte al límite líquido (IP < 0,73 (LL-20)).

Se considerarán suelos inadecuados:

  • Los que no se puedan incluir en las categorías anteriores.
  • Las turbas y otros suelos que contengan materiales perecederos u orgánicos tales como tocones, ramas, etc.
  • Los que puedan resultar insalubres para las actividades que sobre los mismos se desarrollen.

Referencias:

ABECASIS, J. y ROCCI, S. (1987). Sistematización de los medios de compactación y su control. Vol. 19 Tecnología carreteras MOPU. Ed. Secretaría General Técnica MOPU. Madrid, diciembre.

ROJO, J. (1988): Teoría y práctica de la compactación. (I) Suelos. Ed. Dynapac. Impresión Sanmartín. Madrid.

YEPES, V. (1995). Equipos y métodos de compactación. Servicio de Publicaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. SP.UPV-797. 102 pp. Depósito Legal: V-1639-1995.

YEPES, V. (1997). Equipos de movimiento de tierras y compactación. Problemas resueltos. Colección Libro Docente nº 97.439. Ed. Universitat Politècnica de València. 253 pág. Depósito Legal: V-4598-1997. ISBN: 84-7721-551-0.

Licencia de Creative Commons
Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional.

Aplicación de la metodología de la superficie de respuesta en un curso de postgrado de optimización

Este trabajo describe la introducción de la metodología de superficie de respuesta en un curso de postgrado. Este caso se realiza en la asignatura de “Modelos predictivos y de optimización de estructuras de hormigón“. Esta asignatura se enmarca en el Plan de Estudios del Máster Universitario en Ingeniería del Hormigón. Los estudiantes aprenden aquí conceptos como la optimización de estructuras mediante algoritmos heurísticos, la toma de decisiones multicriterio, técnicas de diseño de experimentos y metamodelos como la superficie de respuesta para obtener resultados óptimos. En este caso de estudio, el objetivo es obtener una solución óptima de un muro de hormigón armado, utilizando las emisiones de CO2 como función objetivo para reducir su impacto. Para aplicar esta metodología, los estudiantes aprovechan programas comerciales. Por un lado, para realizar el análisis estadístico que permita obtener la superficie de respuesta se utiliza Minitab. Por otro lado, los estudiantes comprueban la resistencia de la estructura utilizando el software de cálculo estructural Cype. Como resultado de esta metodología se consigue que los estudiantes alcancen un mejor nivel en competencias transversales, como el diseño y el proyecto, el pensamiento crítico, el análisis y la resolución de problemas o el uso de software específico. En este trabajo se presentan futuros estudios de investigación relacionados con el uso de técnicas de optimización de estructuras por parte de los estudiantes aplicando otras técnicas de optimización diferentes.

Referencia:

YEPES, V.; MARTÍNEZ-MUÑOZ, D.; MARTÍ, J.V. (2021). Application of the response surface methodology in a postgraduate optimization course. 15th annual International Technology, Education and Development Conference (INTED 2021), 8th-9th March, 2021, pp. 869-878, Valencia, Spain. ISBN: 978-84-09-27666-0

Descargar (PDF, 232KB)

 

 

32 científicos de la Universidad Politécnica de Valencia, entre los 10 mejores de España en 21 disciplinas (incluida la ingeniería civil)

Avelino Corma, investigador de la UPV con el mejor índice h de España (h=152)

Avelino Corma, investigador con mejor índice h de España, Jaime Lloret y Rubén Ruiz, números 1 en sus respectivas disciplinas

Aparece hoy como noticia de portada en la web de la Universitat Politècnica de València la noticia de que 32 científicos de la UPV se encuentran en la élite nacional atendiendo a sus índices h de investigación. Es un auténtico orgullo comprobar que soy el único investigador de nuestra universidad que se encuentra en el top 10 del área de “ingeniería civil”. En el cuadro que os dejo a continuación se encuentra el ranking de esta disciplina. Os paso, por su interés, el contenido de esta noticia.

 

Los investigadores Avelino Corma, Jaime Lloret y Rubén Ruiz, que desarrollan su actividad en la Universitat Politècnica de València (UPV), son los mejores de España en sus respectivas disciplinas según el índice h, sistema que mide su calidad científica a partir del número de citaciones de sus artículos.

El ranking, elaborado por el Grupo para la Difusión del Índice h (DIH) a partir de la base de datos sobre publicaciones científicas ISI Web of Knowledge, establece una clasificación específica para cada una de las disciplinas enmarcadas dentro de las diez áreas de conocimiento consideradas: agricultura, biología, ciencias de los materiales, ciencias de la salud, ciencias de la tierra, física, informática, ingeniería, matemáticas y química.

La citada clasificación, cuya última actualización tuvo lugar durante el recién finalizado primer trimestre de 2021 en las ramas de agricultura, ciencias de los materiales, ciencias de la tierra, informática, ingeniería y matemáticas, detalla tanto el índice h de cada investigador como su factor h, es decir, la relación entre el valor h del científico y la media de los del ranking del campo al que pertenece.

Avelino Corma (UPV-CSIC), científico español con mejor índice h

Avelino Corma, profesor de investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas en el Instituto de Tecnología Química (ITQ, centro mixto UPV-CSIC), no solo encabeza el campo de química física sino que, además, es el científico español con mejor índice h. No en vano, su índice h de 152 es el único superior, en toda España, a 130.

También son líderes nacionales en sus respectivos ámbitos Jaime Lloret, investigador del Instituto de Investigación para la Gestión Integrada de Zonas Costeras (IGIC) del campus de Gandia UPV (en telecomunicaciones), y Rubén Ruiz, investigador del Instituto Universitario Mixto de Tecnología Informática y director del Área de Tecnologías y Recursos de la Información UPV (en investigación operativa y gestión).

3 investigadores más de la UPV, en segunda posición, y otros 4, terceros

Junto a los tres investigadores que lideran sus disciplinas, otros tantos científicos de la UPV aparecen en segunda posición de sus respectivos campos: Raúl Payri, del Instituto CMT-Motores Térmicos (en ingeniería mecánica); Sebastián Martorell, investigador del Grupo de Medioambiente y Seguridad Industrial (en ingeniería industrial); y Juan Carlos Cano, del Grupo de Redes de Computadores (en telecomunicaciones).

Completando los podios nacionales en sus disciplinas, figuran también Hermenegildo García (con un destacado índice h de 102, lo que le sitúa en el top 20 nacional), del ITQ (en química física); Francisco Javier Salvador, del CMT-Motores Térmicos (en ingeniería mecánica); José Duato, del Grupo de Arquitecturas Paralelas (en teoría informática y métodos); y Sandra Sendra, del IGIC (en telecomunicaciones).

A ellos hay que añadir a Jordi Payá, del Instituto de Ciencia y Tecnología del Hormigón (ICITECH), (en tecnologías de la construcción y la edificación); José Ramón Serrano, del CMT-Motores Térmicos (en ingeniería mecánica); y Josefa Mula Bru, del Centro de Investigación en Gestión e Ingeniería de la Producción (en ingeniería industrial); cuartos, los tres, en sus respectivos ámbitos.

Junto a todos los anteriores, en el top 5 nacional figuran también otros 6 científicos UPV: Luis María Guanter, del Instituto Universitario de Ingeniería del Agua y del Medio Ambiente (IIAMA), (en teledetección); José Capmany, del Instituto Universitario de Telecomunicación y Aplicaciones Multimedia (en óptica); Mª Victoria Borrachero, del ICITECH (en tecnologías de la construcción y la edificación); Jaime Gómez, del IIAMA (en recursos hídricos); Francisco Payri, del CMT-Motores Térmicos (en ingeniería mecánica); y Alberto José Ferrer, del Grupo de Ingeniería Estadística Multivariante (en probabilidad y estadística).

Un total de 32 científicos UPV, entre los 10 mejores de España en 21 disciplinas

Si se amplía la lista al top ten de cada disciplina, la UPV cuenta con 13 científicos clasificados más al margen de los ya citados, lo que supone un total de 32 entre los 10 mejores de España en 21 disciplinas (Martí, Lloret, Martorell y Ferrer aparecen, cada uno, en la élite de dos campos distintos).

Sextos a nivel nacional son Amparo Chiralt, del Instituto Universitario de Ingeniería de Alimentos para el Desarrollo (en ciencia y tecnología de la alimentación); Javier Martí, del Instituto Universitario de Tecnología Nanofotónica (en electrónica e ingeniería eléctrica); Víctor Yepes Piqueras, del ICITECH (en ingeniería civil); Alfred Peris, del Instituto Universitario de Matemática Pura y Aplicada (en matemáticas); y Alberto José Ferrer, del Grupo de Ingeniería Estadística Multivariante (en aplicaciones matemáticas interdisciplinares).

En séptimo lugar aparecen Ricardo Flores, del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP), (en virología); Manuel Agustí, del Instituto Agroforestal Mediterráneo (en horticultura); Jaime Gimeno, del CMT-Motores Térmicos (en ingeniería mecánica); y Pedro Albertos, del Departamento de Ingeniería de Sistemas, Computadores y Automática (en sistemas de control y automatización); y en octavo, Ramón Martínez Máñez, secretario del Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (en química multidisciplinar); y José María Monzó, del ICITECH (en tecnologías de la construcción y la edificación).

Completan la lista de investigadores UPV destacados a nivel nacional José Luis Gómez, del Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular (en ciencia polimérica); y Javier Martí, del Instituto Universitario de Tecnología Nanofotónica (en óptica); ambos novenos en las disciplinas consideradas; y Jaime Lloret, del IGIC (en electrónica e ingeniería eléctrica); Sebastián Martorell, investigador del Grupo de Medioambiente y Seguridad Industrial (en investigación operativa y gestión); y José María Desantes y José Galindo, ambos del CMT-Motores Térmicos, en décimo lugar a nivel nacional.