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GEOTECNIA 34 Los resultados del ensayo mostraron una carga horizontal de pico de 12,5 y 16 kN en los ensayos realizados con balasto limpio y con balasto conta- minado, respectivamente, como se muestra en la Figura 13. En ambos ensayos, la carga máxima se alcanzó cuando el desplazamiento horizontal de la traviesa fue aproximadamente 1,5 mm. Los resultados obtenidos en estos ensayos muestran formas y resultados similares a los de los ensayos deno- minados STPT (Single Tie Push Test), realizados en vías reales en condiciones similares (Samavedam et al, 1999). Los ensayos de resistencia lateral de vía se modelizaron numéricamente teniendo encuenta los siguientes tresmecanismos: el rozamiento en la base de la traviesa con el balasto, el rozamiento en las caras laterales de la traviesa con el balasto y las resistencias pasivas y activas del balasto en los hombros de la traviesas, tal como se indica en Kish (2011). Los resultados de dicha modeliza- ción permitieron sacar las siguientes conclusiones: • Los principales factores contribuyentes de la resistencia lateral son el roza- miento en la base y el empuje pasivo en el hombro frontal de la traviesa, cuyas contribuciones son entre 65 y 80% y entre 15 y 30%, respectiva- mente, siendo el restante 5%debido al rozamiento lateral y al empuje activo en el hombro dorsal de la traviesa. • Los ángulos de rozamiento del balasto utilizados en la modelización numérica están comprendidos entre 66,5 y 73,5º que pueden considerarse bastante elevados, aunque concuer- dan muy bien con los resultados de los ensayos de corte directo de grandes dimensiones realizados en el CEDEX con balasto en diferentes condiciones (Estaire y Santana, 2018). 4.- ENSAYOS CON CARGAS CUASI-ESTÁTICAS 4.1.- Determinación del asiento permanente de la capa de balasto Desde que se inauguró la instalación, se han realizado 26 ensayos de fatiga de balasto en el Cajón Ferroviario del CEDEX en las siguientes condiciones de ensayo: • Se utilizarondos tipos de trenes: trenes de pasajeros (con velocidades entre 300 y 320 km/h y cargas por eje princi- palmente entre 170 y 190 kN) y trenes de mercancías (que circulan a una velocidad de 120 km/h y cargas por eje en el rango entre 225 y 250 kN). • Se simularon dos tipos diferentes de capa de sub-balasto: granular con un espesor de 20 y 30 cm y bituminoso con un espesor de entre 8 y 16 cm. • Se usaron dos tipos diferentes de sistemas de vía: Tipo A) traviesas GIF AI-99 con un peso de 3,44 kN y suelas bajo carril con una rigidez de 100 kN/ mm y Tipo B) traviesas B90.2 con un peso de 6,10 kN, equipadas con suelas bajo traviesas (USP) del tipo G04 (SLN 1010) con 0,1 N/mm3 de módulo de rigidez estática y suelas bajo carril con una rigidez de 450 kN/mm. • Seensayarondos situacionesdiferentes en la capa de balasto: limpia y con- taminada con arena del desierto en diferentesproporcio- nes entre 0 y 100%. • Los elementos de la sección ferroviaria indicados anterior- mente hicieron que la vía tuviera dife- rentes valores de rigidez vertical (K): - K en el rango entre 64 y 90 kN mm en ensayos con sub-balasto granular sub- balasto y sistema de vía Tipo A; - K alrededor de 78-79 kN/mm en ensayos con sub-balasto bitumi- oso de 12 cmde espesor y sistema de vía Tipo B; - K en el rango entre 104 y 128 kN/ mm en ensayos con sub-balasto bituminoso de 8, 12 y 16 cm de espesor y sistema de vía Tipo A. • En todos los ensayos, el espesor de la capa de balasto fue de 35 cm, medido bajo la traviesa del carril interno, formada por partículas de andesita. • En todos los ensayos, se aplicaron, al menos, un millón de ejes. En estos ensayos, se obtuvieron las curvas de asiento permanente corres- pondientes a las capas de balasto, sub-balasto y capa de forma. El conjunto de curvas de asiento permanente obtenidas para la capa de balasto, como las que se muestran en la Figura 14, se ana- lizó para discriminar los principales factores que tienen influencia en el Figura 14.- Algunas curvas de asentamiento de balasto y su modelado. Figura 13.- Resultado del ensayo realizado con la traviesa sobre balasto limpio.
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