Diseño de pavimentación

INFORME FINAL OCTUBRE 2006

IINNSSTTIITTUUTTOO MMEETTRROOPPOOLLIITTAANNOO PPRROOTTRRAANNSSPPOORRTTEE DDEE LLIIMMAA

MMUUNNIICCIIPPAALLIIDDAADD MMEETTRROOPPOOLLIITTAANNAA DDEE LLIIMMAA

CONTENIDO 1.0 GENERALIDADES

1.1 OBJETO DEL ESTUDIO 1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO 1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO 1.4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO

2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS

2.1 ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE LA ZONA 2.2 TRABAJOS DE CAMPO

2.2.1 EXCAVACIONES 2.2.2 MUESTREO Y REGISTROS DE EXCAVACIONES

2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO 2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR 2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES

3.0 CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO 4.0 DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

4.1 CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO DE FUNDACIÓN 4.2 ESTUDIO DEL TRÁFICO

4.2.1 OBJETO DEL ESTUDIO DEL TRÁFICO 4.2.2 FACTORES DE EQUIVALENCIA 4.2.3 CÁLCULO DE EJES EQUIVALENTES 4.2.4 PROYECCIÓN DEL TRÁFICO FUTURO

4.3 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

4.3.1 TRÁNSITO 4.3.2 MÉTODO DE DISEÑO Y PARÁMETROS ADOPTADOS 4.3.3 DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

5.0 DISEÑO DEL PAVIMENTO RÍGIDO

5.1 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO RÍGIDO

5.1.1 MÉTODO DE DISEÑO Y PARÁMETROS ADOPTADOS 5.1.2 DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES




ANEXOS

ANEXO 1: RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO ANEXO 2: REGISTROS DE EXCAVACIONES ANEXO 3: FOTOGRAFÍAS ANEXO 4: PLANOS ANEXO 5: CONTEO VEHICULAR




INFORME TÉCNICO

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACIÓN 1.0 GENERALIDADES 1.1 OBJETO DEL ESTUDIO El presente Informe Técnico tiene por objeto realizar el Estudio de Mecánica de Suelos con fines de Pavimentación y Diseño de Pavimentos del proyecto : “Estudios Definitivos de Arquitectura e Ingeniería del Terminal Sur (Matellini) del Primer Corredor Segregado de Alta Capacidad de Lima Metropolitana”, mediante trabajos de campo a través de excavaciones, ensayos de laboratorio y labores de gabinete, en base a los cuales se definen los perfiles estratigráficos del subsuelo y sus principales características físicas y mecánicas, además de la descripción de la conformación del pavimento rígido existente en la actualidad. 1.2 UBICACIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO.- El Terminal Sur (Matellini) se encuentra ubicado en la intersección de la Av. Prolongación Paseo de la República con la Av. Colectora Residencial (Av. Ariosto Matellini), en el distrito de Chorrillos, provincia y departamento de Lima. 1.3 CONDICIONES CLIMÁTICAS DEL ÁREA EN ESTUDIO.- El clima en este sector de la ciudad de Lima es templado y húmedo. La temporada de invierno (junio a septiembre) se presenta con lloviznas y altos índices de humedad. La temperatura máxima alcanza por lo general los 28 ºC en los meses de verano, predominando en la estación invernal un clima ligeramente frío, con temperaturas mínimas del orden de 14 ºC y bajas sensaciones térmicas debido a la humedad. Las precipitaciones superan los 80 mm. anuales. 1.4 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO.- La propuesta de diseño arquitectónico y vial del presente proyecto se desarrolla tomando como punto inicial la intersección de los ejes de las vías mencionadas anteriormente, desarrollándose a lo largo y hacia ambos lados del Derecho de Vía de la Av. Prolongación Paseo de la República, tomando como punto de partida la sección de esta vía que oscila entre 58.00 y 60.00 ml. La vía en Av. Prolongación Paseo de la República cuenta con tres (03) calzadas asimétricas, dos de ellas principales y una secundaria. Esta sección deberá ser replanteada para la ubicación del Terminal.




2.0 INVESTIGACIONES REALIZADAS 2.1 ANTECEDENTES GEOLÓGICOS DE LA ZONA.-* De acuerdo al estudio tectónico del área de Lima (Boletín de INGEMMET), la formación Marcavilca se encuentra aflorando aisladamente bordeando el marco de la intrusión diorítica. Litológicamente, está constituído de areniscas de color gris verdoso y laminares intraestratificados con lutitas. Hacia el centro, se encuentran cuarcitas gris verdosas, gris claras y brunas micáceas. Los cantos rodados están formados por rocas ígneas, predominando las granodioritas y las más resistentes como son las andesíticas silicificadas. Posteriormente han sido cubiertos por suelos limosos y arenas limosas de los terrenos adyacentes. Las acumulaciones del Cuaternario antiguo se caracterizan por una dinámica de laderas y están formadas por gravas angulosas e irregulares, sin llegar a cantos rodados. Su origen es casi siempre local. Estas gravas se encuentran dentro de una matriz arenosa. * Fuente: INGEMMET 2.2 TRABAJOS DE CAMPO.- 2.2.1 EXCAVACIONES: Se realizaron seis (06) excavaciones o calicatas en la modalidad “a cielo abierto”, las mismas que fueron ubicadas convenientemente y con profundidades suficientes de acuerdo a lo establecido en los Términos de Referencia. Este sistema de exploración nos permite analizar directamente los diferentes estratos encontrados, así como sus principales características físicas y mecánicas, tales como : granulometría, color, humedad, plasticidad, compacidad, etc. Las excavaciones alcanzaron las siguientes profundidades:

CALICATA PROFUNDIDAD (m) C-1 1.50 C-2 1.50 C-3 1.50 C-4 1.50 C-5 1.50 C-6 1.50

En ninguna de las excavaciones realizadas se detectó la presencia del nivel freático (ver Registro de Excavaciones en el Anexo II).




2.2.2 MUESTREO Y REGISTROS DE EXCAVACIONES: Se tomaron muestras alteradas o disturbadas de cada estrato atravesado y en cada una de las excavaciones, de las cuales se ensayaron las más representativas en el laboratorio, realizándose ensayos con fines de identificación y clasificación. Paralelamente al muestreo, se elaboraron los registros de excavaciones de cada una de ellas, indicando las principales características de todos los estratos encontrados. 2.3 ENSAYOS DE LABORATORIO.- Los ensayos fueron realizados en el laboratorio de mecánica de suelos J.J. TELLO INGENIEROS CONSULTORA Y CONSTRUCTORA E.I.R.L., siguiendo las normas establecidas por la American Society for Testing and Materials (ASTM). (Ver Resultados de los Ensayos de Laboratorio en el Anexo I). 2.3.1 ENSAYOS ESTÁNDAR: Con las muestras representativas extraídas se realizaron los siguientes ensayos: • Análisis Granulométrico por Tamizado (NTP 339.128). • Material que Pasa el Tamiz Nº 200 (339.132). • Límite Líquido (NTP 339.129). • Límite Plástico (NTP 339.129). • Contenido de Humedad (NTP 339.127). 2.3.2 ENSAYOS ESPECIALES: Se realizó el siguiente ensayo: • California Bearing Ratio – C.B.R. (NTP 339.145) (Ver Resultados de los Ensayos de Laboratorio en el Anexo I). 2.4 CLASIFICACIÓN DE SUELOS.- Las muestras ensayadas se han clasificado de acuerdo al American Association of State Highway Officials (AASHTO) y al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS). Las muestras no ensayadas se han clasificado mediante pruebas sencillas de campo, observaciones y comparaciones con las muestras representativas. De acuerdo a los resultados obtenidos en laboratorio, se obtiene la siguiente clasificación AASHTO para los terrenos naturales que servirán como sub-rasante:




CALICATA PROFUNDIDAD (m) CLASIFICACIÓN

AASHTO C-1 0.90 – 1.20 A-6(9) C-1 1.20 – 1.50 A-2-4(0) C-2 0.80 – 1.00 A-6(9) C-2 1.00 – 1.50 A-2-4(0) C-3 0.80 – 1.50 A-2-4(0) C-4 0.80 – 1.30 A-6(9) C-4 1.30 – 1.50 A-2-4(0) C-5 1.20 - 1.50 A-6(9)

A-6(9) Tipo de Material : Suelos arcillosos. Terreno de Fundación : Regular a malo.

A-2-4(0) Tipo de Material : Gravas y arenas limosas y arcillosas. Terreno de Fundación : Excelente a bueno. Asimismo, de acuerdo a los resultados obtenidos en laboratorio, se obtiene la siguiente clasificación SUCS para los diferentes estratos de suelo natural encontrados en la excavación:

CALICATA PROFUNDIDAD (m) CLASIFICACIÓN SUCS

C-1 0.90 – 1.20 CL C-1 1.20 – 1.50 SP C-2 0.80 – 1.00 CL C-2 1.00 – 1.50 SP C-3 0.80 – 1.50 SP C-4 0.80 – 1.30 CL C-4 1.30 – 1.50 SP C-5 1.20 - 1.50 CL




3.0 CONFORMACIÓN DEL SUBSUELO El área en estudio presenta superficialmente una carpeta asfáltica de espesor variable entre 2.5 y 4”. Seguidamente, se observó un material de relleno de afirmado compactado, ligeramente plástico, húmedo, color beige y con presencia de gravillas y gravas sub-angulosas. A continuación, se pudo apreciar un material de relleno removido arcillo arenoso, medianamente plástico, poco húmedo, color marrón claro, de consistencia firme y con presencia aislada de gravillas y gravas sub-redondeadas, además de restos aislados de cerámica en los sectores colindantes a la excavación C-1 y una cantidad apreciable de restos de ladrillos, cascotes de concreto, plásticos y papeles en los sectores colindantes a la excavación C-6, precisándose que en esta última calicata el estrato de relleno arcillo arenoso se prolongó hasta el fondo de la misma. Subyaciendo a este estrato, en los sectores colindantes a las excavaciones C-1, C-2 y C-4, se detectó una arcilla arenosa, del tipo CL, medianamente plástica, húmeda, color beige a marrón variable por sectores y de consistencia firme a dura; mientras que en los sectores colindantes a la excavación C-5, se observó este estrato pero más plástico y con un menor porcentaje de finos, el mismo que en esta calicata se prolongó hasta la máxima profundidad excavada. Finalmente, en los sectores colindantes a las excavaciones C-1, C-2, C-3 y C-4, se pudo apreciar un estrato arenoso pobremente graduado de partículas medianas a finas, no plástico, húmedo, color beige claro, de compacidad mediana a densa y con presencia aislada de gravillas y gravas sub-angulosas de tamaño promedio 1/4 a 3/8”. Hasta la máxima profundidad excavada de 1.50 m. no se detectó la presencia del nivel freático. 4.0 DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE 4.1 CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO DE FUNDACIÓN.- De acuerdo al análisis efectuado de la estratigrafía del subsuelo y a los ensayos de laboratorio realizados, se concluye que el suelo natural más desfavorable encontrado en el área en estudio, del tipo A-6(9), está conformado por un material que presenta las siguientes características:

- Permeabilidad : Baja a prácticamente impermeable.

- Capilaridad : Regular a elevada. - Elasticidad : Pequeña a mediana. - Cambios de Volumen : Medianos a elevados. - Valor como Terreno de Fundación : Regular a bueno. - Características de Drenaje : Malas a pésimas.




4.2 ESTUDIO DEL TRÁFICO.- 4.2.1 OBJETO DEL ESTUDIO DEL TRÁFICO: Tiene por objeto determinar las incidencias de las cargas y volumen vehicular con la finalidad de obtener el parámetro del tráfico, para lo cual fue necesario la evolución del tráfico actual mediante la realización de un censo vehicular con clasificación. 4.2.2 FACTORES DE EQUIVALENCIA : En ausencia de información referente a cargas por eje en el área del proyecto, se procederá al uso de factores de equivalencia determinados en el Estudio CONREVIAL-84 para la condición de tráfico sin control de cargas, considerando que los vehículos están completamente cargados durante cuatro (04) de las diecinueve (19) horas del período de prestación de servicio (05 – 00 hrs.) y que en las quince (15) horas de prestación de servicio restantes se opera al 70% de la capacidad total. Este procedimiento se hará razonable debido que hasta la fecha no ha sido implementado un sistema de control de cargas con carácter de política a nivel nacional. Los factores adoptados son los siguientes:

Fe Ó 2E: 2.7 Fe Ó 3E: 5.6 Fe OA 3E: 9.7 Fe C 2E: 2.7 Fe C 3E: 5.6 Fe ST: 9.2 Fe T: 9.2

donde : Fe O 2E = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Omnibus.de 2 Ejes. Fe O 3E = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Omnibus.de 3 Ejes. Fe OA 3E = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Omnibus.Articulado de 3 Ejes. Fe C 2E = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Camión.de 2 Ejes. Fe C 3E = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Camión.de 3 Ejes. Fe ST = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Camión Semi-Trailer. Fe T = Ejes Equivalentes de 8.2 Tn. por Camión Trailer. 4.2.3 CÁLCULO DE EJES EQUIVALENTES: Con el fin de traducir los resultados de composición vehicular obtenida en parámetros de diseño, en el presente estudio se ha adoptado como eje estándar o de referencia un eje simple de 8.2 toneladas (18,000 libras), determinándose los factores de equivalencia siguiendo la metodología AASHTO, la misma que tiene por criterio de comparación la valorización de la pérdida de la serviciabilidad del pavimento por efecto de la carga.




4.2.4 PROYECCIÓN DEL TRÁFICO FUTURO: Para establecer la Tasa Anual del Crecimiento del Tráfico existen varios criterios. Para el presente estudio, se ha adoptado el del criterio económico que asume como Tasa el mismo del crecimiento del P.B.I. de los datos del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI). De esta manera, se estableció una fracción del valor del P.B.I. para el período proyectado de servicio 2005-2015. El tráfico futuro puede establecerse de acuerdo con la siguiente expresión: N.EE = 365 (IMDO 2E x Fe O 2E + IMDO 3E x Fe O 3E) x FC x Σ (1 + r)^i…………(1) Donde: N.EE = Número de repeticiones de ejes de 8.2 Tn. para un período de i años (en una

dirección). IMDO 2E = Índice Medio Diario de Omnibuses de 2 ejes correspondiente al año base. IMDO 3E = Índice Medio Diario de Omnibuses de 3 ejes correspondiente al año base. FC = Factor Carril. De acuerdo a la siguiente tabla, se tiene:

Número de Carriles en Ambas Direcciones

Coeficiente de Distribución para el Carril de Proyecto (%)

2 50

4 40 – 50

6 o más 30 - 40 Σ (1 + r)^i = Sumatoria desde el primer año del período a partir del año base al último

año del período a partir del año base. r = Tasa de Crecimiento del Tráfico de Omnibuses. Para el presente caso, se considerado

el factor de crecimiento proporcionado por el Consorcio Getinsa – Taryet para el diseño vial del proyecto: “Estudios Técnicos Y Ambientales Del Corredor Segregado De Alta Capacidad (Cosac I) Y Sus Terminales De Transferencia”, el mismo que se basa en el indicador de crecimiento proporcionado por PROTRANSPORTE siguiendo la metodología para proyectar el tránsito a futuro.




i = Número de Años de Servicio Con lo cual se obtiene el siguiente cuadro para cada año.

Para 20 años: Año (1 + r)^i 1 1.03553 2 1.05061 3 1.06363 4 1.07603 5 1.08791 6 1.09949 7 1.11076 8 1.12195 9 1.13304 10 1.14366 11 1.15412 12 1.16453 13 1.17483 14 1.18504 15 1.19512 16 1.20502 17 1.21477 18 1.22434 19 1.23368 20 1.24281 --------------- Σ = 22.916870

Para 10 años: Año (1 + r)^i 1 1.03553 2 1.05061 3 1.06363 4 1.07603 5 1.08791 6 1.09949 7 1.11076 8 1.12195 9 1.13304 10 1.14366 --------------- Σ = 10.922610




Del diseño vial del proyecto: “Estudios Técnicos Y Ambientales Del Corredor Segregado De Alta Capacidad (Cosac I) Y Sus Terminales De Transferencia” realizado por el Consorcio Getinsa – Taryet para la Vía Troncal, se extrajo el siguiente cuadro donde los tráficos del sistema se resumen por tramos en la siguiente tabla:

Tramo Buses /día /sentido

(Laborables) Buses /año /sentido

(Total)

Norte 1,870 585,310

Emancipación / Lampa 570 179,756

Vía Expresa 1,430 447,590

Sur * 1,210 378,730

* Tramo materia del presente Informe Técnico donde se han considerado como 313 los

días laborables durante el año. En tanto, para el caso de la Vía Alimentadora y de acuerdo al “Estudio De Tráfico De Las Vias Y Ciclovias Alimentadoras Del Corredor Segregado De Alta Capacidad, Sector Sur” realizado por VCHI S.A. Ingenieros Consultores, se tiene un total de 988 vehículos del tipo Coaster.

I.R.(6) Int Ajustado (7) Frecuencia (8) Veh - km / horaRuta Itinerario AM HV PM AM HV PM AM HV PM AM HV PM IMDSO-02 12 de Octubre 1.24 1.15 1.14 1.45 5.67 1.74 41.45 10.58 34.50 456.0 116.4 379.5 301SO-02 1.08 1.10 1.40 1.45 5.67 1.74 41.45 10.58 34.50 301SO-03 Santa Anita 1.05 1.11 1.34 5.48 27.81 5.50 10.94 2.16 10.91 68.5 13.5 68.3 76SO-03 1.00 1.01 1.00 5.48 27.81 5.50 10.94 2.16 10.91 76SO-07 Guardia Civil 1.04 1.10 1.29 2.29 7.42 3.87 26.18 8.08 15.51 183.8 56.8 108.9 192SO-07 1.24 1.08 1.12 2.29 7.42 3.87 26.18 8.08 15.51 192SO-08 Alameda Sur 1.04 1.08 1.29 2.36 5.95 3.07 25.47 10.09 19.57 181.4 71.8 139.3 226SO-08 1.19 1.11 1.13 2.36 5.95 3.07 25.47 10.09 19.57 226

889.6 258.5 695.9 Finalmente, en base al “Estudio De Tráfico (Conteo Vehicular)” efectuado por la firma consultora MTV Perú para la Vía Mixta, se obtiene el siguiente cuadro:




ESTUDIO DE TRAFICO

PUNTO DE CONTROL: AV. PASEO DE LA REPUBLICA - CDRA.15 ESTACION 01 FECHA : 11/07/06 SENTIDO N-S

HORA AUTOS Y CAMIONETAS

CAMIONETA RURAL MICROBUS OMNIBUS CAMIONES TRAILER

00:00 - 00:15 96 2 5 5 2 000:15 - 00:30 109 0 9 4 0 000:30 - 00:45 73 0 3 4 2 000:45 - 01:00 63 0 2 3 1 001:00 - 01:15 43 0 3 3 0 001:15 - 01:30 43 0 1 3 0 001:30 - 01:45 44 0 1 2 0 001:45 - 02:00 43 0 0 0 1 002:00 - 02:15 41 0 0 2 0 002:15 - 02:30 37 0 0 0 1 002:30 - 02:45 19 0 0 0 1 002:45 - 03:00 29 0 0 0 0 003:00 - 03:15 20 0 0 0 0 003:15 - 03:30 17 0 0 0 1 003:30 - 03:45 18 0 0 0 0 003:45 - 04:00 22 0 0 0 1 004:00 - 04:15 17 0 0 0 1 104:15 - 04:30 20 0 0 0 5 004:30 - 04:45 19 1 0 0 1 004:45 - 05:00 25 0 0 0 0 005:00 - 05:15 13 0 1 0 0 005:15 - 05:30 21 0 1 0 2 005:30 - 05:45 30 0 3 0 3 005:45 - 06:00 37 0 5 1 3 006:00 - 06:15 15 3 2 2 0 006:15 - 06:30 45 8 3 2 2 006:30 - 06:45 88 5 14 8 1 006:45 - 07:00 126 9 14 9 2 007:00 - 07:15 147 14 12 9 5 007:15 - 07:30 213 18 13 20 3 007:30 - 07:45 273 31 17 9 3 007:45 - 08:00 299 31 20 13 7 008:00 - 08:15 306 20 20 14 10 008:15 - 08:30 248 15 17 12 7 008:30 - 08:45 263 15 23 11 4 008:45 - 09:00 171 12 23 15 3 009:00 - 09:15 285 21 24 18 3 009:15 - 09:30 203 23 30 17 6 009:30 - 09:45 266 17 35 18 13 009:45 - 10:00 233 10 31 14 7 010:00 - 10:15 224 27 28 10 7 010:15 - 10:30 227 15 29 12 10 0




ESTUDIO DE TRAFICO PUNTO DE CONTROL: AV. PASEO DE LA REPUBLICA - CDRA.15 ESTACION 01 FECHA : 11/07/06 SENTIDO N-S



10:30 - 10:45 253 16 27 11 10 010:45 - 11:00 252 19 26 10 11 011:00 - 11:15 219 12 27 11 9 011:15 - 11:30 239 22 26 10 10 011:30 - 11:45 218 20 27 12 13 111:45 - 12:00 253 15 28 8 10 012:00 - 12:15 246 19 30 7 15 012:15 - 12:30 241 17 30 9 18 012:30 - 12:45 258 13 25 8 15 012:45 - 13:00 256 17 16 10 12 013:00 - 13:15 313 26 40 9 9 013:15 - 13:30 246 24 29 10 10 013:30 - 13:45 289 32 28 12 7 013:45 - 14:00 252 25 23 15 7 014:00 - 14:15 255 23 27 14 8 014:15 - 14:30 259 27 31 12 5 014:30 - 14:45 264 22 25 12 6 014:45 - 15:00 243 22 21 14 4 015:00 - 15:15 223 17 22 12 11 015:15 - 15:30 233 16 25 10 12 015:30 - 15:45 252 30 29 11 10 015:45 - 16:00 261 19 27 12 9 016:00 - 16:15 316 18 24 14 8 016:15 - 16:30 271 22 29 11 9 016:30 - 16:45 254 18 22 14 14 016:45 - 17:00 257 23 29 13 13 017:00 - 17:15 255 23 29 11 10 017:15 - 17:30 270 19 21 11 12 017:30 - 17:45 267 12 25 12 9 017:45 - 18:00 271 15 19 11 11 018:00 - 18:15 335 15 18 14 12 018:15 - 18:30 279 15 24 15 14 018:30 - 18:45 286 13 22 18 16 018:45 - 19:00 342 18 25 15 13 019:00 - 19:15 301 9 22 13 10 019:15 - 19:30 335 17 27 9 7 019:30 - 19:45 370 19 27 14 3 019:45 - 20:00 350 20 28 13 1 020:00 - 20:15 313 15 25 9 3 020:15 - 20:30 284 12 26 9 5 020:30 - 20:45 301 12 24 14 7 020:45 - 21:00 327 15 24 10 2 021:00 - 21:15 244 14 18 12 5 0




ESTUDIO DE TRAFICO PUNTO DE CONTROL: AV. PASEO DE LA REPUBLICA - CDRA.15 ESTACION 01 FECHA : 11/07/06 SENTIDO N-S



21:15 - 21:30 287 18 18 10 6 021:30 - 21:45 270 10 18 8 2 021:45 - 22:00 235 16 20 10 1 022:00 - 22:15 197 5 9 7 1 022:15 - 22:30 243 10 16 7 3 022:30 - 22:45 254 8 17 8 1 022:45 - 23:00 219 8 19 9 1 023:00 - 23:15 130 6 15 5 0 023:15 - 23:30 155 5 12 10 3 023:30 - 23:45 131 1 13 5 2 023:45 - 24:00 111 4 14 4 2 0 En (1) :

Para la Vía Troncal: N.EE = 313 x (255 x 9.7 + 955 x 0.7 x 9.7) x 0.50 x 22.916870 N.EE = 32’161,850.46

Para la Vía Alimentadora: N.EE = 365 x (104 x 2.7 + 390 x 0.7 x 2.7) x 0.50 x 22.916870 N.EE = 4’273,503.54

Para la Vía Mixta: N.EE = 365 x (1,671 x 0.8 x 2.7 + 856 x 0.7 x 5.6 + 444 x 0.7 x 2.7 + 111 x 0.7 x 5.6 + 5 x 0.8 x 9.2) x 0.50 x 10.922610 N.EE = 16’497,102.73




4.3 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE.-

4.3.1 TRÁNSITO : Tal como se indica en el ítem 4.2.4, se considera un tráfico pesado, para lo cual se hacen las transformaciones respectivas a ejes equivalentes para 20 años (Vía Troncal y Vía Alimentadora) y 10 años (Vía Mixta). Debido al volumen de tráfico proyectado que soportará la estructura, se ha establecido un número de repeticiones de carga equivalente por eje simple igual a:

32’161,850.46 (Vía Troncal) 4’273,503.54 (Vía Alimentadora)

16’497,102.73 (Vía Mixta) 4.3.2 MÉTODO DE DISEÑO Y PARÁMETROS ADOPTADOS: El método de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) - versión 1993 – establece que la estructura de un pavimento debe satisfacer un determinado Número Estructural, el cual se calcula en función de:

- El tráfico que circulará por la vía durante un determinado número de años (período de diseño).

- La resistencia del suelo natural (sub-rasante) que soportará al pavimento. - Los niveles de serviciabilidad.

Asimismo, deben considerarse diversos factores de seguridad que garanticen que la solución obtenida cumpla con un determinado nivel de confianza, los mismos que funcionan a través de determinados parámetros estadísticos. Cuando el Número Estructural requerido esté determinado, la estructuración del pavimento se realiza por medio de tanteos, indicando espesores para cada una de las capas tomadas en cuenta y calculando en función a estos espesores y a las características de los materiales considerados (haciendo uso de coeficientes estructurales y de drenaje) los números estructurales parciales, los mismos que deben satisfacer el valor total requerido una vez sumados. Por razones meramente constructivas (como por ejemplo : el tamaño máximo de las partículas, el espesor mínimo para compactación de la capa superior, el tráfico y la estructura del pavimento), los espesores de las capas finales deben cumplir con determinados valores mínimos. El método de la AASHTO - versión 1993 - proporciona la siguiente ecuación con la finalidad de calcular el Número Estructural Total (SN), el mismo que debe satisfacer la estructura del pavimento.

Gt log (N18) = Zr * So + 9.36 log (SN+1) – 0.20 + ----------------------------- + 2.32 log Mr – 8.07……….(2) 1,094

0.40 + ------------------




(SN+1)^5.19 Donde: pi - pt Gt = log (---------) 4.2-1.5 Además: N18 : Número Total de Ejes Equivalentes para el período de diseño. pi : Serviciabilidad inicial. pt : Serviciabilidad final. Mr : Módulo de Resiliencia de la sub-rasante. Zr : Desviación Estándar Normal. So : Desviación Estándar Total. El método AASHTO 93 proporcional la siguiente ecuación para la estructuración de un pavimento:

SNT = a1 D1 + a2m2 D2 + a3m3 D3……………………......(3) Donde: SNT : Número Estructural Total requerido. a1, a2, a3 : Coeficientes estructurales de los materiales. m2, m3 : Coeficiente de drenaje de materiales granulares. D1, D2, D3 : Espesores asumidos de las capas. Una vez obtenido el Número Estructural Total (SNT) requerido - el cual debe satisfacer la estructura total del pavimento – el dimensionamiento se reduce a un sencillo problema aritmético, debido a que a1, a2, a3, m2 y m3 son valores conocidos mientras que D1, D2 y D3 son valores asumidos, de modo tal que se debe cumplir con la igualdad una vez realizadas las operaciones indicadas en la ecuación (3). El método también indica que cada una de las capas debe cumplir con un Número Estructural de capa (SNi). Los cálculos se realizan en forma similar que el Número Estructural Total pero considerando el Módulo Resiliente del material subyaciente. De este modo, se garantiza que haya una coherencia estructural tanto entre el espesor total del pavimento y la calidad de la sub-rasante como entre el espesor de cada capa y la calidad del material de la capa inmediatamente inferior. Asimismo, existen valores mínimos que deben considerarse en función al volumen de tráfico. Por otro lado, las correlaciones más utilizadas para determinar el Módulo de Resiliencia (Mr) en función del CBR han sido obtenidas del Boletín Técnico “Caminos” del Instituto Panamericano de Carreteras, Segundo Trimestre 1998 (Publicación Nº FHWA-PL-98-029).




Dichas correlaciones son las siguientes: Para CBR < ó = 7 Mr = 1,500 CBR (psi)…………………………………(α) Para 7 < CBR < ó = 20 Mr = 3,000 CBR ^ 0.65 (psi)………………………….(β) Para CBR > 20 Mr = 4326 ln CBR + 241 (psi)………………………...(γ) En nuestro caso, tenemos un valor de CBR de diseño igual a 12.0. Entonces en (β):

Mr = 3,000 CBR ^ 0.65

Mr = 3,000 x 12.0 ^ 0.65

Mr = 15.09 Ksi.

Finalmente, para el cálculo del pavimento se tienen los siguientes datos:

a) Propiedades De Los Materiales A.- Módulo de Resiliencia de la Base Granular (KIP/IN²) : 30.00 B.- Módulo de Resiliencia de la Sub-Base Granular (KIP/IN²) : 15.00

b) Datos De Tráfico Y Propiedades De La Sub-Rasante A.- Número de Ejes Equivalentes Total (N18) Vía Troncal : 32’161,850.46 Vía Alimentadora : 4’273,503.54 Vía Mixta : 16’497,102.73 B.- Factor de Confiabilidad (R) : 90% Standard Normal Deviate (Zr) : - 1.282 Overall Standard Deviation (So) : 0.45 C.- Módulo de Resiliencia de la Sub-Rasante (Mr, Ksi) (Usando CBR) : 15.09 D.- Serviciabilidad Inicial (pi) : 4.0 E.- Serviciabilidad Final (pt) : 2.5 F.- Período de Diseño (Años) – Vía Troncal y Vía Alimentadora : 20 Período de Diseño (Años) – Vía Mixta : 10

c) Estructuración Del Pavimento A.- Coeficientes Estructurales de Capa Concreto Asfático (a1) : 0.44 Base Granular (a2) : 0.14 Sub-Base Granular (a3) : 0.11




B.- Coeficientes de Drenaje de Capa Base Granular (m²) : 1.00 Sub-Base Granular (m³) : 1.00 De este modo, en la ecuación (2) obtenemos el Número Estructural Requerido Total (SNT):

SNT = 4.82 (Vía Troncal) SNT = 3.47 (Vía Alimentadora) SNT = 4.35 (Vía Mixta)

Reemplazando en la ecuación (3):

Para la Vía Troncal:

SN = 0.44 x 6 + 0.14 x 8 + 0.11 x 10 = 4.86 > 4.82 OK!

Para la Vía Alimentadora:

SN = 0.44 x 4 + 0.14 x 6 + 0.11 x 8 = 3.48 > 3.47 OK!

Para la Vía Mixta:

SN = 0.44 x 5 + 0.14 x 8 + 0.11 x 10 = 4.42 > 4.35 OK! 4.3.3 DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES: De acuerdo a los cálculos realizados en la ecuación anterior, se concluye que la estructura del pavimento será: 4.3.3.1 PARA LA VÍA TRONCAL:

a) Terreno de Fundación.- El suelo de fundación (o sub-rasante) está conformado en ciertos sectores por un material de relleno removido arcillo arenoso, medianamente plástico y de consistencia firme y, en otros, por una arcilla arenosa (CL), medianamente plástica y de consistencia firme a dura. Para el primer caso, el estrato será escarificado, mejorado con 30% de material de sub-base y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, retirando previamente las partículas mayores de 2” y otros elementos excedentes, tales como deshechos orgánicos (restos de ladrillos, cascotes de concreto, plásticos, papeles, cerámica, etc.); mientras que para el último caso, el estrato solamente será escarificado y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado. Este procedimiento implica que entre las progresivas 000 + 000 y 000 + 600, el corte y eliminación definitiva del material de




relleno superficial existente sea de 0.60 m. de espesor considerando el nivel actual de la rasante.

Asimismo, entre las progresivas 000 + 600 y 000 + 700, se recomienda que el corte y eliminación definitiva del material superficial existente sea de 1.20 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en dos (02) capas de 0.30 m. c/u compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, en tanto que entre la progresiva 000 + 700 y la que marca el fin del proyecto, se recomienda que el corte y eliminación del material superficial sea de 1.50 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en tres (03) capas de 0.30 m. c/u compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.

b) Sub-Base.- Este material será un afirmado compactado al 98% de la Máxima

Densidad Seca del ensayo Proctor Modificado en una (01) capa de 0.25 m. (10”) de espesor y deberá contar con cualquiera de las siguientes características:

Porcentaje en peso que pasa

Tamaño de la Malla Tipo AASHTO T-11 y

T-27 (ABERTURA CUADRADA).

Gradación A

GradaciónB

GradaciónC

Gradación D

2 pulg.

1 pulg.

3/8 pulg.

Nº 4 – (4.76 mm.)

Nº 10 – (2.00 mm.)

Nº 40 – (0.420 mm.)

Nº 200 – (0.074 mm.)

100

-

30 – 65

25 – 55

15 – 40

8 – 20

2 – 8

100

75 – 97

40 – 75

30 – 60

20 – 45

15 – 30

5 – 20

-

100

50 – 85

35 – 65

25 – 50

15 – 30

5 – 15

-

100

60 – 100

50 – 85

40 – 70

25 – 45

5 – 20

c) Base.- El material a emplear en la base será del tipo granular seleccionado A-1-a(0) en un espesor de 0.20 m. (8”) para un CBR del 80% como mínimo y compactado al 100% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.

d) Carpeta de Rodadura.- Será de 6” (0.15 m.) de espesor, compactado y

constituido por una mezcla asfáltica en caliente, sellado e impermeabilizado para protegerlo y colocarlo de acuerdo a las especificaciones técnicas generales de construcción vigentes.




4.3.3.2 PARA LA VÍA ALIMENTADORA:

a) Terreno de Fundación.- El suelo de fundación (o sub-rasante) está conformado en ciertos sectores por un material de relleno removido arcillo arenoso, medianamente plástico y de consistencia firme y, en otros, por una arcilla arenosa (CL), medianamente plástica y de consistencia firme a dura. Para el primer caso, el estrato será escarificado, mejorado con 30% de material de sub-base y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, retirando previamente las partículas mayores de 2” y otros elementos excedentes, tales como deshechos orgánicos (restos de ladrillos, cascotes de concreto, plásticos, papeles, cerámica, etc.); mientras que para el último caso, el estrato solamente será escarificado y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado. Este procedimiento implica que entre las progresivas 000 + 000 y 000 + 600, el corte y eliminación definitiva del material de relleno superficial existente sea de 0.60 m. de espesor y su posterior relleno con material de afirmado se realice en una (01) capa de 0.15 m. compactada al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado considerando el nivel actual de la rasante. Asimismo, entre las progresivas 000 + 600 y 000 + 700, se recomienda que el corte y eliminación definitiva del material superficial existente sea de 1.20 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en tres (03) capas de 0.25 m. c/u compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, en tanto que entre la progresiva 000 + 700 y la que marca el fin del proyecto, se recomienda que el corte y eliminación del material superficial sea de 1.50 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en tres (03) capas de 0.25 m. c/u y una (01) capa de 0.30 m. compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.

b) Sub-Base.- Este material será un afirmado compactado al 98% de la Máxima Densidad Seca del ensayo Proctor Modificado en una (01) capa de 0.20 m. (8”) de espesor y deberá contar con cualquiera de las siguientes características:







Gradación A

GradaciónB

GradaciónC

Gradación D

2 pulg.

1 pulg.

3/8 pulg.

Nº 4 – (4.76 mm.)

Nº 10 – (2.00 mm.)

Nº 40 – (0.420 mm.)

Nº 200 – (0.074 mm.)

100

-

30 – 65

25 – 55

15 – 40

8 – 20

2 – 8

100

75 – 97

40 – 75

30 – 60

20 – 45

15 – 30

5 – 20

-

100

50 – 85

35 – 65

25 – 50

15 – 30

5 – 15

-

100

60 – 100

50 – 85

40 – 70

25 – 45

5 – 20

c) Base.- El material a emplear en la base será del tipo granular seleccionado A-1-a(0) en un espesor de 0.15 m. (6”) para un CBR del 80% como mínimo y compactado al 100% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.



4.3.3.3 PARA LA VÍA MIXTA:

a) Terreno de Fundación.- El suelo de fundación (o sub-rasante) está conformado en ciertos sectores por un material de relleno removido arcillo arenoso, medianamente plástico y de consistencia firme y, en otros, por una arcilla arenosa (CL), medianamente plástica y de consistencia firme a dura. Para el primer caso, el estrato será escarificado, mejorado con 30% de material de sub-base y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, retirando previamente las partículas mayores de 2” y otros elementos excedentes, tales como deshechos orgánicos (restos de ladrillos, cascotes de concreto, plásticos, papeles, cerámica, etc.); mientras que para el último caso, el estrato solamente será escarificado y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado. Este procedimiento implica que entre las progresivas 000 + 000 y 000 + 600, el corte y eliminación definitiva del material de relleno superficial existente sea de 0.575 m. de espesor considerando el nivel




actual de la rasante. Asimismo, entre las progresivas 000 + 600 y 000 + 700, se recomienda que el corte y eliminación definitiva del material superficial existente sea de 1.20 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en dos (02) capas de 0.20 m. c/u y una (01) capa de 0.225 m. compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, en tanto que entre la progresiva 000 + 700 y la que marca el fin del proyecto, se recomienda que el corte y eliminación del material superficial sea de 1.50 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en tres (03) capas de 0.25 m. c/u una (01) capa de 0.175 m. compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.


Densidad Seca del ensayo Proctor Modificado en una (01) capa de 0.25 m. (10”) de espesor y deberá contar con cualquiera de las siguientes características:




Gradación A

GradaciónB

GradaciónC

Gradación D

2 pulg.

1 pulg.

3/8 pulg.

Nº 4 – (4.76 mm.)

Nº 10 – (2.00 mm.)

Nº 40 – (0.420 mm.)

Nº 200 – (0.074 mm.)

100

-

30 – 65

25 – 55

15 – 40

8 – 20

2 – 8

100

75 – 97

40 – 75

30 – 60

20 – 45

15 – 30

5 – 20

-

100

50 – 85

35 – 65

25 – 50

15 – 30

5 – 15

-

100

60 – 100

50 – 85

40 – 70

25 – 45

5 – 20

c) Base.- El material a emplear en la base será del tipo granular seleccionado A-1-

a(0) en un espesor de 0.20 m. (8”) para un CBR del 80% como mínimo y compactado al 100% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.






5.0 DISEÑO DEL PAVIMENTO RÍGIDO 5.1 PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO RÍGIDO.- 5.1.1 FACTOR DE EQUIVALENCIA DEL TRÁFICO: La vida de diseño para el pavimento de concreto proyectado es de 20 años. Asimismo, según dato proporcionado en el diseño vial del proyecto: “Estudios Técnicos y Ambientales del Corredor Segregado de Alta Capacidad (COSAC I) y sus Terminales de Transferencia” realizado por el Consorcio Getinsa – Taryet, el número de omnibuses/día o volumen de tránsito actual (TPDA) - considerando un solo sentido para la Vía Troncal - es igual a 1,210 siendo el factor de proyección para 20 años de 1.5. El TPDA de diseño para la Vía Troncal es de 1,210 x 1.5 = 1,815 omnibuses/día. De este modo, para un solo sentido y una vida de diseño de 20 años, se tendrá para la Vía Troncal : 1,815 x 313 x 20 = 11’361,900 = 11.36 millones de omnibuses de 3 ejes (ejes equivalentes de diseño denominado con las siglas TTE). Es importante hacer notar que los ejes equivalentes se calculan de manera diferente para un pavimento rígido que para un flexible. Cuando se multiplica el tráfico por los diferentes factores de equivalencia se obtienen los ejes equivalentes. 5.1.2 DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS: El método de diseño de la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) es uno de los más utilizados a nivel internacional para el diseño de pavimentos de concreto hidráulico. La ecuación general de diseño a la que llegó la AASHTO para el diseño de pavimentos rígidos basada en los resultados obtenidos de la prueba AASHO es la siguiente: α S’c * Cd * (D^0.75 – 1.132) log (N18) = Zr * So + 7.35 log (D + 1) – 0.06 + ---- + (4.22 – 0.32 * pt) * log ------------------------------------- β 215.63 * J * γ ΔP α = log ( --------) 3 1.624 * 10^7 β = 1 + -------------------- (D+1)^8.46 18.42 γ = D^0.75 - ------------------- (Ec / k)^0.25




Donde: N18 = Tráfico. Zr = Desviación Estándar Normal = - 1.282 (para un factor de confiabilidad del 90%). So = Error Estándar Combinado = 0.40 (para pavimentos rígidos). D = Espesor de la Losa de Concreto. ΔP = Diferencia de Serviciabilidad = 4.5 – 2.0 = 2.5 (para pavimentos urbanos

principales). pt = Serviciabilidad Final = 2.0 (para pavimentos urbanos principales). S’c = Módulo de Ruptura = 45 Kg/cm² = 640 psi (para pavimentos urbanos principales). Cd = Coeficiente de Drenaje = 1.0 (para condiciones normales de drenaje en la

vialidad). J = Coeficiente de Transferencia de Carga = 2.7 (por el empleo de pasajuntas). Se

recomienda el uso de pasajuntas cuando el tráfico pesado sea mayor al 25% del tráfico total y/o cuando el número de Ejes Equivalentes de diseño sea mayor a 5’000,000.

Ec = Módulo de Elasticidad = 6,750 * S’c = 303,750 Kg/cm². k = Módulo de Reacción de la Sub-Rasante = 4.51 * log CBR = 4.51 * log 12.0 = 4.87

Kg/cm²/cm (para CBR > 10%). El Módulo de Reacción de la Sub-Base para el diseño del pavimento rígido se puede obtener de los ábacos de la Portland Cement Association. Al Módulo de Reacción de la Sub-Rasante = 4.87 Kg/cm²/cm (175 lb/pulg²/pulg) le corresponde un Módulo de Reacción de la Sub-Base = 6.25 Kg/cm²/cm (225 lb/pulg²/pulg) con un espesor de la capa de sub-base igual a 0.20 m.

Estas variables que intervienen en el diseño de los pavimentos constituyen en realidad la base del diseño del pavimento, por lo que es importante conocer las consideraciones más importantes que tienen que ver con cada una de ellas para así poder realizar diseños confiables y óptimos al mismo tiempo. El procedimiento de diseño normal es suponer un espesor de pavimento e iniciar y realizar tanteos. Con el espesor supuesto se calculan los ejes equivalentes y posteriormente se evalúan todos los factores adicionales de diseño. Si se cumple el equilibrio en la ecuación, el espesor supuesto es resultado es el resultado del problema. En caso de no haber equilibrio en la ecuación, se deberán seguir haciendo tanteos para ir tomando como base el resultado del tanteo anterior. La convergencia del método es muy rápida. Por otro lado, el Tránsito de Diseño (N18) se obtiene a partir de la ponderación de los ejes equivalentes de diseño (TTE) por el Factor de Confiabilidad (Fc) y por el Factor Carril (FC):

N18 = TTE * Fc * FC…..……………………………… 4)




Donde el Factor de Confiablidad (Fc) es igual a:

Fc = 10 ^ (-Zr * So) = 10 ^ (1.282 * 0.40)

Fc = 3.26 Y de acuerdo a la siguiente tabla, se obtiene el Factor Carril (FC):

Número de Carriles en Ambas Direcciones

Coeficiente de Distribución para el Carril de Proyecto (%)

2 50

4 40 – 50

6 o más 30 - 40 Ahora en (4):

N18 = 11’361,900 * 3.26 * 0.50

N18 = 18’519,897 Con estos datos procederemos a determinar los parámetros de diseño. Reemplazando en la ecuación general:

D = 21.5 cm. = 8.5”

a) Terreno de Fundación.- El suelo de fundación (o sub-rasante) está conformado en ciertos sectores por un material de relleno removido arcillo arenoso, medianamente plástico y de consistencia firme y, en otros, por una arcilla arenosa (CL), medianamente plástica y de consistencia firme a dura. Para el primer caso, el estrato será escarificado, mejorado con 30% de material de sub-base y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, retirando previamente las partículas mayores de 2” y otros elementos excedentes, tales como deshechos orgánicos (restos de ladrillos, cascotes de concreto, plásticos, papeles, cerámica, etc.); mientras que para el último caso, el estrato solamente será escarificado y compactado en un espesor de 0.30 m. al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado. Este procedimiento implica que entre las progresivas 000 + 000 y 000 + 600, el corte y eliminación definitiva del material de relleno superficial existente sea de 0.60 m. de espesor y su posterior relleno con material de afirmado se realice en una (01) capa de 0.185 m. compactada al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado considerando el nivel actual de la rasante.




Asimismo, entre las progresivas 000 + 600 y 000 + 700, se recomienda que el corte y eliminación definitiva del material superficial existente sea de 1.20 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en dos (02) capas de 0.25 m. c/u y una (01) de 0.285 m. compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado, en tanto que entre la progresiva 000 + 700 y la que marca el fin del proyecto, se recomienda que el corte y eliminación del material superficial sea de 1.50 m. y su posterior relleno con material de afirmado se realice en tres (03) capas de 0.30 m. c/u y una (01) de 0.185 m. compactadas al 95% de la Máxima Densidad Seca (MDS) del ensayo Proctor Modificado.


Densidad Seca del ensayo Proctor Modificado, el mismo que será colocado en una (01) capa de 0.20 m. (8”) de espesor y deberá contar con cualquiera de las siguientes características:




Gradación A

GradaciónB

GradaciónC

Gradación D

2 pulg.

1 pulg.

3/8 pulg.

Nº 4 – (4.76 mm.)

Nº 10 – (2.00 mm.)

Nº 40 – (0.420 mm.)

Nº 200 – (0.074 mm.)

100

-

30 – 65

25 – 55

15 – 40

8 – 20

2 – 8

100

75 – 97

40 – 75

30 – 60

20 – 45

15 – 30

5 – 20

-

100

50 – 85

35 – 65

25 – 50

15 – 30

5 – 15

-

100

60 – 100

50 – 85

40 – 70

25 – 45

5 – 20

i. La granulometría definitiva que se adopte dentro de estos límites tendrá una gradación uniforme de grueso a fino.

ii. La fracción del material que pase la malla Nº 200 no deberá exceder

de ½ y en ningún caso de los 2/3 que pase el tamiz Nº 40. iii. La fracción del material que pase el tamiz Nº 40 deberá tener un

límite líquido no mayor de 25% y un índice de plasticidad inferior o igual a 6%, determinados de acuerdo a los métodos T-89 y T-91 de la AASHTO.




c) Carpeta de Rodadura.- Serán losas de concreto de 8.5” de espesor, las cuales

serán colocadas de acuerdo a las especificaciones técnicas generales de construcción vigentes (resistencia mínima f’c = 350 Kg/cm²).

Las losas de concreto tendrán un largo de 4.50 m. con barras de traspaso de cargas y bermas pavimentadas.

6.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Del análisis efectuado en el presente Informe Técnico, en base a los trabajos de campo, ensayos de laboratorio, perfiles estratigráficos obtenidos y al conocimiento de los suelos encontrados, se concluye: • El Estudio de Mecánica de Suelos con fines de Pavimentación del proyecto: “Estudios

Definitivos de Arquitectura e Ingeniería del Terminal Sur (Matellini) del Primer Corredor Segregado de Alta Capacidad de Lima Metropolitana”, se llevó a cabo en la intersección de la Av. Prolongación Paseo de la República con la Av. Colectora Residencial (Av. Ariosto Matellini), en el distrito de Chorrillos, provincia y departamento de Lima.

• La propuesta de diseño arquitectónico y vial del presente proyecto se desarrolla

tomando como punto inicial la intersección de los ejes de las vías mencionadas anteriormente, desarrollándose a lo largo y hacia ambos lados del Derecho de Vía de la Av. Prolongación Paseo de la República, tomando como punto de partida la sección de esta vía que oscila entre 58.00 y 60.00 ml. La vía en Av. Prolongación Paseo de la República cuenta con tres (03) calzadas asimétricas, dos de ellas principales y una secundaria. Esta sección deberá ser replanteada para la ubicación del Terminal.

• El área en estudio presenta superficialmente una carpeta asfáltica de espesor variable

entre 2.5 y 4”. Seguidamente, se observó un material de relleno de afirmado compactado, ligeramente plástico y con presencia de gravillas y gravas sub-angulosas. A continuación, se pudo apreciar un material de relleno removido arcillo arenoso, medianamente plástico, de consistencia firme y con restos aislados de cerámica en el sector de C-1, además de una cantidad apreciable de restos de ladrillos, cascotes de concreto, plásticos y papeles en el sector de C-6, precisándose que en esta última calicata el estrato de relleno arcillo arenoso se prolongó hasta el fondo de la misma. Subyaciendo a este estrato, en los sectores de C-1, C-2 y C-4, se detectó una arcilla arenosa (CL), medianamente plástica y de consistencia firme a dura; mientras que en el sector de C-5, se observó este estrato pero más plástico y con un menor porcentaje de finos, el mismo que en esta calicata se prolongó hasta la máxima profundidad excavada. Finalmente, en los sectores de C-1, C-2, C-3 y C-4, se pudo apreciar un estrato arenoso pobremente graduado de partículas medianas a finas, no plástico y de compacidad mediana a densa.




• Para el área en estudio, el C.B.R. del suelo natural más desfavorable encontrado (del

tipo CL) para el 95% de la Máxima Densidad Seca es igual a 12.0%. • Hasta la máxima profundidad excavada de 1.50 m. no se detectó la presencia del nivel

de aguas freáticas. • Asimismo, se realizó una calicata de comprobación de 1.50 de profundidad en la Vía

Auxiliar de la Av. Paseo de la República (cruce con la Av. Ariosto Matellini), la cual determinó un espesor de carpeta asfáltica de 2” (0.05 m.) colocada sobre una capa de material de relleno de afirmado de 6” (0.15 m.), la misma que sobreyace a un material de relleno removido arcillo arenoso que se prolonga hasta la profundidad de 1.20 m. donde hace su aparición el suelo natural arcillo arenoso detectado en las zonas colindantes.

• Las conclusiones y recomendaciones establecidas en el presente Informe Técnico son

sólo aplicables para el área en estudio.




ANEXOS

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACIÓN




ANEXO 1

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO




ANEXO 2

REGISTROS DE EXCAVACIONES




ANEXO 3

FOTOGRAFÍAS




ANEXO 4

PLANOS




ANEXO 5

CONTEO VEHICULAR




FOTOGRAFÍAS




E1 N-S

E1 S-N




E2 N-S

E1 N-S




E1 AUXILIAR




PUNTO DE UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES Av. Prolongación Paseo de la República intersección con Av. Matellini

E1 Cdra. 15 Av. Prolongación Paseo de la República (Vía Principal) E2 Cdra. 17 Av. Prolongación Paseo de la República (Vía Principal) E3a Cdra. 15 Av. Prolongación Paseo de la República (Vía auxiliar de 06 a 22 horas) E3a Cdra. 17 Av. Prolongación Paseo de la República (Vía auxiliar de 08:45 a 22 horas)




PANEL FOTOGRAFICO




UBICACION DE ENCUESTADORES




CUADROS EXCELL

Diseño de pavimentación

Documents

Transcript of Diseño de pavimentación