Low resistance subgrade 2D numerical simulation stabilized with oversized granular material (boulders)
Published 2021-05-10
Keywords
- boulder,
- numerical simulation,
- oversize material,
- pavement,
- subgrade
- stabilization,
- improvement,
- structure,
- design,
- strain,
- displacement,
- stress ...More
How to Cite
Abstract
Among several subgrade stabilization alternatives, the improvement with oversized material (boulders of approximately 10-inches in size) has traditionally been used. The Boulders form a thick mineral skeleton that supports the structure and favors moisture control. Nowadays, this technique is not included within the design protocols of Colombia. In this research, the mechanical properties of the pavement are quantitatively evaluated through 2D-numerical-elastic modeling employing the improvement of soft subgrades with boulders. Comparative studies of performance and analysis of the fundamental variables in pavement design are carried out through 2D-numerical modeling. This way, guidelines to sketch a design protocol are suggested to improve mechanical properties in soft subgrades through the inclusion of oversized material.
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References
[2] Instituto Nacional de Vías, Normas de ensayo y especificaciones generales de construcción. Bogotá D. C., Colombia: INVÍAS, 2013.
[3] Instituto Desarrollo Urbano, Especificaciones técnicas de construcción. Bogota D.C., Colombia: Alcaldía Mayor de Bogotá D. C., 2005.
[4] Instituto Desarrollo Urbano, Manual de especificaciones técnicas de diseño y construcción de parques y escenarios públicos de Bogotá D.C. Bogota D.C, Colombia: Alcaldía Mayor de Bogotá D. C., 2005.
[5] J. P. Giroud, J. Han, “Desing method for geogrid-reinforced unpaved roads. i development of desing method”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol. 130, no. 8, pp. 775-786, 2004, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0241(2004)130:8(775)
[6] J. Giroud, J. Han, “Desing metho for geogrid-reinforced unpaved roads. ii calibration and applications”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, vol. 130, no. 8, pp. 787-797, 2004, doi: 10.1061/(ASCE)1090-0241(2004)130:8(787)
[7] W. R. Calderón, M. R. P. Muñoz, “Desarrollo de un modelo de elementos finitos para el diseño racional de pavimentos”, Tecnura, vol. 19, no. 7, pp. 25-37, 2005.
[8] J. A. A. Pabón, Diapositivas sobre estabilización de subrasantes, Civilgeeks.com - Ingenieria y Construcción, [En línea]. Disponible en: http://civilgeeks.com/2013/11/01/diapositivas-sobre-estabilizacion-de-subrasantes/
[9] D. A. C. Cruz, B. C. Hormaza, J. Tristancho, “Dynamic analysis of axes single, tandem, and tridem on viscoelastic pavements, with a model in the time domain”, tesis de grado, Repositorio Universidad de los Andes, 2014
[10] W. R. Calderón, M. R. P Muñoz, “Desarrollo de un modelo de elementos finitos para el diseño racional de pavimentos”, Tecnura, vol. 9, no. 17, pp. 25-37. 2005.
[11] E. O. Duarte, “Simulación de una estructura de pavimento apoyada en una subrasante arcillosa fracturada por desecación”, tesis de grado, Universidad Santo Tomás, 2017.
[12] Abaqus/CAE, Abaqus analysis user's manual, Abaqus versión 6.1, [En línea]. Disponible en: http://130.149.89.49:2080/v6.7/books/usb/default.htm?startat=pt08ch28s05aus112.html.
[13] M.C. Duarte, P. V. Sierra, “Estudio del comportamiento de un material de subrasante típico de Bogotá estabilizado con un sistema de geoceldas ante la aplicación de ciclos de carga y descarga mediante pruebas de laboratorio”, tesis de grado, Pontificia Universidad Javeriana, 2011.
[14] American Association of State Highway and Transportation Officials, Guide for design of pavement structures. Washington, D.C, USA: AASHTO, 1993.
[15] C. L. Naranjo, J. A. A. Pabón, Manual de diseño de pavimentos de concreto: para vías con bajos, medios y altos volúmenes de tránsito. Medellín : ICPC; 2008
[16] Límites de pesos y dimensiones en los vehículos de transporte terrestre automotor de carga por carretera , para su operación normal en la red vial a nivel nacional, Ministerio de Transporte, Republica de Colombia. Resolución No 004100, 2004.
[17] C. A. B. Bastidas, E. C. Barreto, Caracterización dinamica de materiales viales y su aplicación al diseño racional de paviemntos fléxibles. Popayán, 1993.
[18] NCHRP, National Cooperative Highway Researh Program, MEPDG, Guide for mechanistic-empirical design of new and rehabilitated pavement structures. Illinois, 2004.
[19]. P. Leiva, L. Loria, S. A. Navas, “Comparación entre modelación de respuestas de pavimentos flexibles con analisis de multicapa elastica, y elemento finito”, en XVI Congreso Ibero-Latinoamericano do Asfalto, Rio de Janeiro, 2011.