Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga – Escuela de Ingeniería Civil

ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS: ENSAYO CBR

SUELO DE FUNDACION
La subrasante es la capa en la que se apoya la estructura del pavimento y la característica

especial que define la propiedad de los materiales que componen la subrasante, se conoce

como Modulo de Resiliencia (Mr).

La calidad de los suelos en el caso de las subrasantes, se puede relacionar con el módulo de

resiliencia, modulo de Poisson, valor soporte del suelo (CBR) y el modulo de reacción de la

subrasante.

Existen diferentes métodos para medir la resistencia de los suelos de la subrasante, en el

presente proyecto ha sido empleado el ensayo de Relación de Valor de Soporte de California

(CBR, California Bearing Radio). En este ensayo, se mide la resistencia que opone un suelo

a la penetración de un pistón de 3 pulg2 de área en una muestra de suelo de 6 pulg (15 cm)

de diámetro y 5 pulg (12.5 cm) de altura, a una velocidad de 1.27 mm/mim (0.5 pulg/min).

La fuerza necesaria para que el pistón penetre dentro del suelo se mide a determinados

intervalos de penetración: estas fuerzas medidas, se comparan con las que se necesitan para

producir iguales penetraciones en una muestra que sirve de patrón, la cual es piedra partida

bien gradada; la definición del CBR es:

FPS
CBR 
FPMP

En donde:

FPS es la Fuerza necesaria para producir una penetración de 2.5 mm en el suelo y FPMP es

la Fuerza necesaria para producir una penetración de 2.5 mm en la muestra

La relación CBR se indica en porcentaje, el cual es variable dependiendo del suelo analizado.

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C.B.R. (CALIFORNIA BEARING RATIO)

Definición de CBR: El CBR de un suelo es la carga unitaria correspondiente a 0.1” ó 0.2”

de penetración, expresada en por ciento en su respectivo valor estándar.

También se dice que mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y

densidad controlada. El ensayo permite obtener un número de la relación de soporte, que no

es constante para un suelo dado sino que se aplica solo al estado en el cual se encontraba el

suelo durante el ensayo.

Definición de número CBR

El número CBR (o simplemente CBR), se obtiene de la relación de la carga unitaria

(lbs/pulg2.) necesaria para lograr una cierta profundidad de penetración del pistón de

penetración (19.4

cm2) dentro de la muestra compactada de suelo a un contenido de humedad y densidad dadas

con respecto a la carga unitaria patrón (lbs/pulg2.) requerida para obtener la misma

profundidad de penetración en una muestra estándar de material triturado.

Los ensayos de CBR se hacen usualmente sobre muestras compactadas al contenido de

humedad óptimo para un suelo específico, determinado utilizando el ensayo de

compactación estándar o modificada del experimento

El método CBR comprende los 3 ensayos siguientes:

 Determinación de la densidad y humedad.

 Determinación de las propiedades expansivas del material.

 Determinación de la resistencia a la penetración.

El comportamiento de los suelos varía de acuerdo a su grado de alteración (inalterado y

alterado) y a su granulometría y características físicas (granulares, finos, poco plásticos).

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El método a seguir para determinar el CBR será diferente en cada caso.

A. Determinación del CBR de suelos perturbados y remoldados:

1. Gravas y arenas sin cohesión.

2. Suelos cohesivos, poco plásticos y poco o nada expansivo.

3. Suelos cohesivos y expansivos.

B. Determinación del CBR de suelos inalterados.

C. Determinación del CBR in situ.

CURSO: PAVIMENTOS IC-523 pág. 3

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EXPLORACION DE CAMPO

Referencia: ESTUDIO GEOTÉCNICO CON FINES DE PAVIMENTACIÓN

CARRETERA CRUZ PUNTA YAUTAN PARIACOTO – TRAMO YAUTAN
PARIACOTO (RUTA 14-A) DEPARTAMENTO DE ANCASH PROVINCIA DE
CASMA.

Trabajo de campo
Con el objeto de determinar las características físico-mecánicas de los materiales del terreno
de fundación se llevaron a cabo investigaciones mediante la ejecución de pozos exploratorios
(calicatas) a “cielo abierto” de 1,5 m de profundidad mínima, distanciadas aproximadamente
en 200 m. uno del otro, las que se distribuyeron en tres bolillos de tal manera que la
información obtenida sea representativa. Las Calicatas se iniciaron en la estacada 27+980 de
la carretera Cruz Punta – Yaután Pariacoto – Ancash, llamado inicio del tramo. La vía
prosigue en la dirección Noreste hacia el final de la variante y en un recorrido que logra
empalmar con la ruta hacia Yupash vía 14A, de Yupash se conecta con la Ciudad de Huaraz
para finalmente llegar al km 121+025.
Las Calicatas fueron denominadas como “C-I” donde “I” es el número de la excavación
ejecutada en la carretera existente. El cuadro N° 2.1 “Localización de Calicatas”, presenta la
información referida a las prospecciones realizadas en la carretera evaluada. En el referido
cuadro se detalla el carril en el cual se efectuó la exploración, detalles de la zona asociada a la
excavación, profundidades de los estratos encontrados en cada calicata y referencia del
pintado que indica el lugar de trabajo.
Se empleó un formato para cada evaluación efectuada. En este se indica la profundidad de la
excavación, el tipo de excavación empleada, las muestras identificadas, la simbología que
representa cada material, una breve descripción de campo y finalmente la clasificación SUCS
determinada en laboratorio.
El Número de muestras estuvo en función directa con la homogeneidad de los materiales
que existen en la zona. La cantidad en peso de las mismas dependió del tipo y número de
ensayos al cual fueron sometidas, así como de los tratamientos a que será destinado el
material.
De los materiales encontrados en las calicatas se obtuvieron muestras disturbadas, las que
fueron descritas e identificadas con la ubicación, número de muestra y profundidad; luego
fueron colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio. Durante la ejecución

CURSO: PAVIMENTOS IC-523 pág. 4

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de los estudios de campo se llevó el registro de los espesores de cada una de las capas del
sub-suelo, sus características de gradación y su estado de compacidad.
Se llevó un registro sistemático de los suelos encontrados en cada exploración, determinando
la profundidad a la que se encuentran los diferentes suelos, el espesor de los materiales de
cobertura, potencia de la materia orgánica, la identificación de cada suelo y la ubicación de la
napa freática si fuera el caso.
En los lugares donde se observó cierta homogeneidad en los suelos de la subrasante a lo
largo de la vía, los suelos se agruparon por características de resistencia de la subrasante,
tomándose muestras entre 80 y 100 kg para la ejecución de los ensayos en laboratorio.
Las muestras de suelos fueron clasificadas y seleccionadas siguiendo el procedimiento
descrito en ASTM D-2488 “Práctica Recomendada para la Descripción de Suelos”.
Se tomaron muestras representativas de lo suelos de la subrasante para determinar la
Capacidad de Soporte mediante el ensayo de California Bearing Ratio (CBR), así como
ensayos de clasificación y otros que permitan predecir el comportamiento del suelo de la
subrasante para las condiciones de humedad y densidad a esperarse en obra.
Se tomaron muestras representativas de los diferentes estratos que conforman cada calicata,
en cantidad suficiente para efectos de realizar los ensayos de granulometría, humedad natural
y constantes físicas para determinar la clasificación unificada SUCS y AASHTO.

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RESULTADOS:

Referencia: ESTUDIO GEOTÉCNICO CON FINES DE PAVIMENTACIÓN

CARRETERA CRUZ PUNTA YAUTAN PARIACOTO – TRAMO YAUTAN
PARIACOTO (RUTA 14-A) DEPARTAMENTO DE ANCASH PROVINCIA DE
CASMA.

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CONCLUSIONES:

 Observamos que se realizaron una cantidad suficiente de calicatas enumeradas

adecuadamente, ubicadas según términos de referencia, se trató en lo posible respetar

la distancia entre cada calicata y la ubicación una en una margen y la contigua en la

otra.

 La profundidad de exploración fue de 1.50m en calicatas donde no se encontró el

nivel freático.

 Se tomó registro donde se encontró el nivel freático y niveles de agua de infiltración

en las calicatas de exploración.

 Se realizaron pruebas para cada muestra de calicata los ensayos de CBR ( California

Bearing Ratio), que se muestran en el cuadro anterior, que es solo de 25 calicatas.

RECOMENDACIONES:

 Los valores CBR que usaremos según la tabla anterior, será verificada

minuciosamente por el grupo y así proceder el diseño de estructura de

pavimentación.

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