UNSA CAPTULO I: INTRODUCCIN

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DISEO DEL PAVIMENTO RGIDO DE LA CARRETERA

MOLLEBAYA POCSI KM 0+000 AL KM 1+000

CAPTULO I

INTRODUCCIN

I.1 GENERALIDADES

El presente proyecto consiste en realizar trabajos de mejoramiento de la carretera que une

los distritos de Mollebaya y Pocsi; la cual es parte de red vial Departamental entre las

regiones de Moquegua y Arequipa, es por este motivo que es una red vial de gran

importancia para la economa y el desarrollo de muchos poblados agrcolas que se

encuentran en la zona.

Para garantizar que la va ofrezca un nivel de serviciabilidad adecuado que genere

bienestar, confort y seguridad tanto para el comercio, turismo y transporte urbano, es

necesario una va que se cumpla todas las condiciones antes mencionadas, para lograr esto

es necesario conocer ciertas variables como son el trnsito, el nivel de importancia y el tipo

de terreno sobre el cual se apoyara la va.

Con el propsito de conseguir una va que se acomode a las condiciones a las cuales est

sometida, se ha planteado desarrollar el presente proyecto desde la perspectiva de la

Ingeniera Civil, de manera que fundamente el estudio para el diseo del pavimento rgido

como solucin a la deficiencia en la transitabilidad de vehculos.

Es por lo cual que la presente tiene como objetivo el mejoramiento de la carretera entre los

distritos de Mollebaya Pocsi por medio del diseo de pavimento rgido en el tramo que

comprende del Km 0+000 al Km 1+000 la cual es una zona en la que se hallan altas

pendientes en las cuales el pavimento rgido funciona mejor. Para esto se hace necesario:

el estudio de transito el cual se hizo mediante un aforo vehicular para determinar el trfico

y convertirlo a ejes equivalentes, el estudio geotcnico el cual se hizo por medio de calicatas

que permitirn determinar las condiciones de la sub-rasante.

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I.1.1 OBJETIVOS

I.1.1.1 OBJETIVO GENERAL

- Mejorar la carretera entre los distritos de Mollebaya Pocsi por medio de la utilizacin

del concreto Hidrulico para el Pavimento.

I.1.1.2 OBJETIVOS ESPECFICOS

- Determinar el flujo vehicular de la zona

- Determinar las propiedades de la sub-rasante.

- Identificar las canteras de subbase y de agregados.

- Disear estructuralmente el Pavimento.

- Disear el pavimento rgido para la carretera de Mollebaya Pocsi.

I.1.2 ALCANCES

Aplicar los conceptos de Ingeniera de Trnsito, Mecnica de Suelos, Diseo de

Pavimentos, para desarrollar el proyecto de acuerdo a las condiciones que se dan en la

carretera Mollebaya - Pocsi.

I.1.3 UBICACIN

La carretera Mollebaya Pocsi se ubica en la regin de Arequipa, provincia de Arequipa,

en la margen izquierda del rio Mollebaya. La Longitud de la carretera en estudio es de

aproximadamente 12.1 kilmetros para la presente tesis desarrollaremos el tramo que

comprende del Km 0+000 al Km 1+000. Las alturas entre las cuales se desarrollara el

proyecto se encuentran entre los 2538 m.s.n.m. y los 2591 m.s.n.m.

Figura 1.1.- Mapa de la provincia de Arequipa en el departamento de Arequipa.

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Figura 1.2.- Ubicacin de Distrito de Mollebaya y Pocsi.

I.1.4 ANTECEDENTES Y SITUACIN ACTUAL

El distrito de Mollebaya fue creado en el gobierno de Manuel A. Odra el 27 de mayo de

1952 en los terrenos del distrito de Pocsi; asi mismo por su diversidad geogrfica su

poblacin cuenta con diversas actividades econmicas como: la agricultura, ganadera

floricultura, Industria ladrillera, extraccin de materia prima para la construccin como

agregados y turismo.

Actualmente el distrito de Mollebaya est conformado por 03 Anexos: Machahuaya, Santa

Ana y El Tejar, en los cuales se encuentran 33 asociaciones de vivienda, los principales

productos agrcolas de la zona es el maz y ltimamente se est incursionando en la siembra

de palta y rboles frutales.

El distrito de Pocsi tiene una fundacin espaola que se llev acabo 25 de enero de 1540,

adems tiene una superficie de 172.48 km2 a una altitud de 3045 m.s.n.m. con una poblacin

de 602 habitantes, sus actividades econmicas son principalmente la ganadera y la

agricultura.

I.2 CARACTERSTICAS DE LA ZONA

I.2.1 FISIOGRAFA

La superficie comprendida en el cuadrngulo de Characato, se halla en su mayor parte dentro

de la Cordillera de los Andes del Sur del pas, con diferencias de elevacin bastante

marcadas, correspondientes a las partes ms bajas por los distritos de Mollebaya y Characato.

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El proyecto ocurre dentro de la configuracin de la Cuenca Oriental, adems los suelos son

de origen rocas metamrficas con un relieve semiaccidentado. La textura del suelo vara de

arena franca a franco arenoso. Agricultura en las laderas y quebradas. Permite un mejor

aprovechamiento agrcola y pecuario. Presenta limitaciones topogrficas debido a su

moderada inclinacin que vara entre 2% a 15% (pendiente) y de disponibilidad hdrica.

Figura 1.3.- Cuenca Oriental, formada por suelos de origen aluvial.

I.2.2 GEOLOGA

GEOMORFOLOGA REGIONAL

La superficie comprendida en el cuadrngulo de Characato, se halla en su mayor parte dentro

de la cordillera de los Andes del Sur del pas, con diferencias de elevacin bastante marcadas,

correspondiendo las partes ms bajas a los alrededores de las localidades de Mollebaya y

Characato (2,400 m.s.n.m.) y las ms altas a las cumbres de los grandes montaas, que en

caso particular del Volcn Misti sobrepasa los 5,800 m.

Topogrficamente, la acumulacin de material volcnico ha sido un factor positivo en esta

regin y las diferentes erupciones han dado origen a rocas que se les considera integrantes

de las formaciones Tacaza, Maure, Senca, Capillune, Chila y Barroso, entre las que se han

distinguido tres superficies de erosin: superficie Puna, superficie Maure y superficie

Capillune. En general se han diferenciado tres unidades geomorfolgicas: El Flanco

Occidental de los Andes; la cadena del Barroso y el Altiplano.

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Figura 1.4.- Ubicacin del Cuadrngulo de Characato.

(Fuente: Ministerio de Energa y Minas)

GEOMORFOLOGA LOCAL

FLANCO OCCIDENTAL DE LOS ANDES

Est circunscrito a la esquina Suroeste del cuadrngulo y representa el 13% del rea total de

la hoja. Al Noreste est limitado por la Cadena del Barroso, desde la cual bajan numerosas

quebradas y riachuelos que son encausados hacia el lecho de tres ros principales: el

Andamayo. El Sabandia y el Mollebaya, afluentes del rio Chili en su margen izquierda,

siendo este el colector principal de la mayor parte del rea.

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Esta unidad se encuentra mayormente constituida por colinas de elevacin moderada con

perfiles poco abruptos, formadas en su mayor parte en los flujos de lodo as como en los

depsitos aluviales y piroclsticos, sobre los cuales el drenaje se dispone segn diseo

dedritico, con una fuerte pendiente, aun en pequeas extensiones.

Figura 1.5.- Unidades Geomorfolgicas.

(Fuente: Ministerio de Energa y Minas)

ESTRATIGRAFA

GNEIS DE CHARCANI

El gneis de Charcani representa a las rocas ms antiguas de la regin, en el cuadrngulo de

Characato se le encuentra en forma bastante restringida prximo a la localidad de Mollebaya,

Mollebaya

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a lo largo del rio del mismo nombre, relacionado con los plutones pertenecientes al batolito

y con los flujos de lodo al Sureste y Este de dicha localidad respectivamente.

El afloramiento de Charcani, corresponde a un gneis tpico de inyeccin grantica (Jenks

1948), bien compactado, de color marrn algo grisceo y constituido por feldespato, cuarzo

y biotita, con una foliacin marcada y una inclinacin general hacia el Noroeste.

Al Sureste de Mollebaya, el gneis tiene una longitud de 2,800 m., ms o menos, mostrando

cierta variacin con respecto al primero. En general es de color gris oscuro a gris verdoso

debido a las lminas de hornablenda; est profundamente atravesado por diques apliticos de

anchos variables; los mismos que algunos casos siguen los planos de exfoliacin; teniendo

la mayora un rumbo general de N 85 W con buzamientos que fluctan entre los 70 a 80

hacia el Noreste. Estas aplitas son de color marrn claro o rosado, con abundante cuarzo,

feldespato y en menor proporcin hornablenda.

Los planos de exfoliacin presentan inclinaciones tanto hacia el Noreste como hacia el

Sureste.

Edad y correlacin.- Dentro del cuadrngulo de Characato las relaciones del gneis no

permiten asignarle una edad exacta, pero por ser similar a las rocas encontradas en las

cercanas de Cerro Verde y Lluta se le considera precambriano, correlacionndosele con las

rocas afines del complejo basal de la Costa.

Figura 1.6.- Rocas Metamrficas; Gneis.

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FLUJOS DE BARRO

Los flujos de barro inicialmente fueron considerados como morrenas; y posteriormente como

corrientes de lodo. Estos depsitos cubren gran parte de la ladera occidental de la cadena del

Pichu-Pichu y del Misti, llegando hasta las inmediaciones de la ciudad de Arequipa y de las

localidades de Socabaya y Pocsi.

Las mejores exposiciones se hallan en las vecindades de los pueblos de Chiguata y Sabandia,

donde los depsitos, al igual que en los dems sitios, ofrecen en conjunto una coloracin gris

y marrn claro con una textura variable. Debido a la escasa compactacin, los ros y arroyos

all presentes, han profundizado sus cauces con gran facilidad, dando lugar a quebradas de

paredes verticales o casi verticales, que llegan hasta los 200 m. de altura lo que cambia la

monotona del relieve general caracterizado por colinas de perfiles regulares, a excepcin de

las partes ms bajas, donde conforman una superficie solamente ondulada.

Litolgicamente, los flujos de barro estn constituidos por fragmentos angulosos de rocas

volcnicas andesiticas y tufaceas, de tamao variable, encontrndose grandes bloques de

tufo que llegan hasta los 400 m de dimetro. La matriz es arena-tufacea, algo arcillosa y de

poca consistencia; razn por la cual al ser arrastrado los materiales ms finos, van quedando

al descubierto in situ o con muy poco transporte, los elementos de mayor tamao, sobre todo

los grandes bloques.

No se ha encontrado estratificacin definida ni seleccin granulomtrica alguna, salvo una

disminucin de tamao de los componentes a medida que se alejan del lugar de donde

provienen. Adems, la presencia de oquedades en la matriz de estos flujos de barro es una

caracterstica notable.

En cuanto al origen de los flujos de barro, estos depsitos provienen del flanco occidental

del Pichu-Pichu, debido a una avalancha de lodo y agua, descartando el origen glaciar

propuesto por Fenner C. N. (1948).

Efectivamente, durante las observaciones de campo en esta rea, se ha podido constatar que

en dichos depsitos, que exceden de los 200 metros de grosor, no existe material morrenico;

adems, la glaciacin en esta parte, solamente ha llegado hasta los 3900 m.s.n.m.

El fenmeno que origino la acumulacin de los materiales volcnicos, posiblemente se debi

a que grandes masas, poco o nada compactadas, fueron saturadas de agua provenientes de

los deshielos o de fuertes lluvias, producindose la subsiguiente inestabilidad de estas,

favorecida a su vez por la pendiente fuerte sobre la cual se desplazaron. La masa iba

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aumentando cada vez ms su velocidad y englobando gran cantidad de detritos y rodados,

hasta quedar inmvil, ya sea por falta de aporte de los materiales solidos o por carencia de

agua. Estos flujos de lodo por sus caractersticas corresponden a torrentes de barro

volcnico frio.

Edad y correlacin.- los flujos de barro se consideran de edad pleistocenica, por que yacen

sobre el volcnico barroso del pleistoceno e infrayacen a los depsitos Chihuata del

Pleistoceno Reciente.

Figura 1.7.- Flujo de Barro.

CLASIFICACION DEL SUELO

Los horizontes geolgicos descritos ms antes pueden tener diferentes denominaciones

segn los sistemas de clasificacin, considerando nicamente dos parmetros geotcnicos:

la granulometra y los lmites de consistencia de Atterberg.

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Tabla 1.1.- Clasificacin de Suelos

(Elaboracin propia)

I.2.3 CLIMA

El clima correspondiente al flanco occidental es predominantemente desrtico. Los meses

de Noviembre y Diciembre son los ms calientes, siendo Junio el mes ms frio el promedio

de la temperatura anual es de 13 15 C, con precipitaciones que llegan a 20 mm. o ms

al ao, siendo ms abundantes durante los meses de Enero, Febrero y Marzo. Segn la

clasificacin del Dr. Javier Pulgar Vidal expuesta en su geografa del Per la zona en

estudio se encuentra en la regin Quechua.

Quechua: El clima es templado y seco por lo que en el da y la noche las temperaturas son

drsticamente distintas. La temperatura media anual flucta entre 11 C y 16 C; las

mximas entre 22 C y 29 C y las mnimas entre 7 C y -4 C. La humedad atmosfrica es

poco sensible aun cuando el suelo es normalmente hmedo, como consecuencia de las

lluvias que caen con regularidad en el verano

El clima es fro y seco, con fuertes corrientes de aire fro en la parte alta, precipitaciones en

los meses de octubre a abril y con una temperatura mnima de -7.7C y una temperatura

mxima de 14,5 C.

I.2.4 TOPOGRAFA

La superficie del terreno de la carretera posee una pendiente mxima de 14,70%, entre los

distritos de Mollebaya y Pocsi, en efecto se trata de un relieve con una moderada

inclinacin. El distrito de Mollebaya se encuentra a los 2505 m.s.n.m. en altitud y en las

coordenadas 162859S 712700O, con una superficie total de 26.7 km2. El distrito de

Pocsi se encuentra a los 3045 m.s.n.m. en altitud y entre las coordenadas 163058S

712317O, con una superficie total de 172.48 km2. Se presentan los principales parmetros

topogrficos (longitud, cotas y pendientes) de la carretera Mollebaya Pocsi en los planos.

GEOL. HORIZONTE CLASIFICACIN POZOS

EXPLORATORIOS DESCRIPCIN

SUCS ASSHTO

Gneis SM, SC A-1-b 1-2-3

Flujos de Barro SM A-1-a 2

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I.3 MEJORAMIENTO PROPUESTO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL

I.3.1 MODO DE INTERVENCIN

Se propone el mejoramiento de la infraestructura vial mediante la pavimentacin con

pavimento rgido de la calzada.

I.3.2 SECCIN TPICA

A continuacin se presenta la seccin tpica que resumen al pavimento a nivel de

infraestructura de pavimentacin:

Figura 1.8.- Seccin Tpica normal de un pavimento rgido.

(Fuente: Montejo, 1996)