ESTUDIO DE SUELOS CANTERAS Y PAVIMENTOS.MAYO.doc

ESTUDIO DE SUELOS CANTERAS Y PAVIMENTOS

ESTUDIO DE SUELOS, CANTERAS Y PAVIMENTOS

1.0 GENERALIDADES

1.10 OBJETIVO DEL ESTUDIO

El presente Informe Técnico, corresponde al Estudio de Suelos, Canteras y Pavimentos para la elaboración del Estudio del Estudio definitivo para la Rehabilitación del Camino Vecinal LM 568 LM 568

EMP. LM 107- MAYOBAMBA (LONG. 05+978 KM) PROVINCIA DE HUAURA - EMP. LM 107- MAYOBAMBA (LONG. 05+978 KM) PROVINCIA DE HUAURA - DEPARTAMENTO LIMADEPARTAMENTO LIMA, el tramo tiene una longitud de 5.978 Km. desagregados mediante el siguiente detalle:Inicio del Tramo, Se inicia en el Desvió Jucul, Progresiva Inicio de la Vía en km 0+00 en un muro de piedra con cota 3187.66 m.s.n.m. y punto final Progresiva km 05+598, plaza de Armas de Mayobamba, altitud de 3551.63 m.s.n.m. 1.20 ACCESO A LA ZONA DEL ESTUDIO

El acceso a la zona del proyecto se realiza mediante la Carretera Panamericana Norte en el tramo Lima – Huacho con una distancia de 150.00 km. de la ciudad de Lima, ubicamos a la ciudad de Huacho, altitud de 32.00 m.s.n.m., Huacho es la capital de la provincia de Huaura para llegar a la zona se utiliza bus, autos o camionetas, a la altura del km. 1153 de la carretera Panamericana Norte existe un desvió que comunica la Vía Sayan- Churin, se recorre 155 km, de los cuales 54.00 km es vía asfaltada y 106.00 vía afirmada, en el km 101 se encuentra el Puente Tingo , se continua el recorrido por la Ruta 568, que comunica al desvió a Jucul, en este lugar es el inicio de tramo en la bifurcación LM 568 EMP 107 hacia Mayobamba.

ESTADO Y DESCRIPCION ACTUAL DE LA VIA:Antecedentes de la Vía: Fue construida en el año 1966-1967, con la ayuda de aportes extranjeros ( PERU-CORNER) y la comunidad de Mayobamba.

La vía se encuentra en terreno natural, inicio hasta la progresiva desde la progresiva Km. 00+00 desvió a Jucul a la progresiva Km 05+598, existen zonas con material de lastrado que han sido colocado por pobladores de la zona, en general la vía está compuesta por estratos de gravas arcillosas, gravas limosas, arenas limo arcillosas.

Progresiva Km 00+00, la vía se bifurca a la izquierda con dirección a poblado de Mayobamba, la vía tiene 4.00 m.

En la progresiva Km. 0+560 , se encuentra la cantera “ Mayobamba I” de afirmado. Progresiva 02+080, existe un muro de piedra entre la progresiva 02+080 al 02+110, al lado derecho de la vía. Progresiva 02+500 al 02+540.00, es una zona de derrumbes, la vía punto crítico existe deslizamiento en el talud del cerro margen derecha.

ELABORACIÓN DEL ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL:ELABORACIÓN DEL ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL:LM 568 EMP. LM 568 EMP. LM 107- MAYOBAMBA (LONG. LM 107- MAYOBAMBA (LONG. 05+977 KM) 05+977 KM)

PROVINCIA DE HUAURA - DEPARTAMENTO LIMAPROVINCIA DE HUAURA - DEPARTAMENTO LIMA

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Progresiva 03+570, al lado derecho de la vía se encuentra el depósito de material excedente Nº 01 , ancho de vía 3.80 m.. Progresiva 04+640, se encuentra la cantera de Afirmado “MOYOBAMBA II”.

Progresiva 04+880 al 04+990, se encuentra un cerco de piedra en el lado derecho.

Progresiva 05+178.50, existe una alcantarilla artesanal colmatada, que requiere mantenimiento, ancho de vía 3.20 m.

Progresiva 05+250, existe un muro de piedra lado derecho de la vía del 05+250 al 05+340.

Progresiva 05+712, existe una alcantarilla artesanal que es un cruce de agua permanente.

Progresiva 05+874, existe una alcantarilla artesanal de concreto, que es un cruce de agua permanente, es un canal de regadío.

Progresiva 05+960, se encuentra la plaza de Armas de Mayobamba.

1.40 CONDICION CLIMATICA:

El clima es uno de los principales factores que condicionan las costumbres de las poblaciones.

Temperatura: Clima Frio y Seco: 5º a 14 º.

Humedad Relativa entre 44 % y 87 %

3.00 EVALUACIÓN DEL PAVIMENTO

Para la evaluación del estado actual del pavimento se programaron actividades de evaluación superficial las cuales comprendieron trabajos de campo, laboratorio y gabinete ya que el pavimento se encuentra al nivel de afirmado deteriorado, la evaluación del pavimento se ha concentrado fundamentalmente en todos los aspectos que inciden en el comportamiento funcional de la estructura, basándose en la determinación detallada de todos los deterioros y fallas observadas en la superficie transitable y visible del mismo estableciéndose la ubicación,



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extensión y grado de severidad de los mismos, así como también la calidad del material que tiene la subrasante lo que para facilitar este trabajo se ha utilizado formatos confeccionados para este fin.

4.00 METODOLOGIA DE TRABAJO

UBICACIÓN DE CALICATAS Y ENSAYOS PRELIMINARES4.10 TRABAJOS DE CAMPO

El trabajo consiste en la recopilación de toda la información del estado situacional del pavimento, así como también en efectuar exploraciones con calicatas a cielo abierto, que en cumplimiento con el ítem 6.4.3 de los términos de referencia, se han realizado a cada Kilómetro para obtener el perfil estratigráfico, también se han realizado calicatas en las Canteras a utilizar.Se efectuó una detallada descripción de los diferentes estratos y muestras en cada calicata, las cuales fueron identificadas y registradas, luego, debidamente embalada fueron remitidas al laboratorio de mecánica de suelos, con el objeto de ser evaluadas para su posterior análisis e interpretación; de esta manera se confecciona el perfil estratigráfico y se establece parámetros para el diseño del pavimento en los suelos de fundación semejantes.Se hace hincapié que durante la exploración, se detectó la presencia de la Napa freática a la profundidad investigada y en la oportunidad realizada.

I. Ensayos y Pruebas Físicas de Laboratorio.

Las muestras de los suelos fueron clasificados y seleccionados siguiendo el procedimiento de la Norma ASTM–D-2448, las que fueron basadas en la información obtenida durante los trabajos de campo y el resultado de los ensayos de laboratorio, para efectos de clasificación se ha empleado los sistemas SUCS y ASSHTO y luego correlacionarlos de acuerdo con las características litológicas el cual se consigna en el presente informe.

II. Estratigrafía:

Se ha explorado efectuando calicatas en toda la vía.

Calicata Nº1 – Km.00+030 , Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; grava arcillosa GC con 42 % de piedra grande a mediana, se forma angular a sub angular, medianamente dura, textura rugosa a lisa, tamaño max. De 2 ½ “ ; 32 % de arena de grano grueso a medio, color marrón.

Calicata Nº2 – Km.00+500, Prof. 1.50 m.



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De 0.00 m. a 1.50 m.; estrato de grava limosa SM con 45 % de piedra mediana a chica, de forma angular, medianamente dura, textura rugosa a lisa, tamaño Max. De 2”, 32 % de arena de grano grueso, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 18 %, color marrón claro.

Calicata Nº3– Km. 01+000, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m. grava limosa mal gradada GM-GP, con 45 % de piedra grande de forma lajosa, medianamente dura, textura lisa, tamaño máx. de 3”, 32 % de arena de grano grueso a medio, poco material fino pasante la malla Nº 200 en un 11.3 %.

Calicata Nº4 – Km. 01+500, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limosa GM con 43.10 % de piedra mediana a chica, de forma sub angular, débil, textura rugosa, tamaño máx. de 2”; 37.6 % de arena .

Calicata Nº5 – Km.02+00, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava arcillosa GC con 45.4 % de piedra mediana a chica, de forma sub angular, débil, textura rugosa. Tamaño máx. de 2”.

Calicata Nº6 – Km.02+500, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limosa bien gradada, GW-GM, con 52.4 % de piedra mediana a chica, de forma sub angular, equidimensional, medianamente dura, textura lisa, tamaño máx. De 1 ½ “, 36.40 % de arena de grano mediano a grueso, poco material fino pasante la malla Nº 200 en un 11.6 %, no plástico.

Calicata Nº7 – Km.03+000, Prof. 1.50 m.

De 0.00 m. a 1.50 m.; Arena limo arcillosa, SM-SC, con 31.50 % de piedra chica a mediana, de forma sub angular, medianamente dura, textura rugosa, tamaño máx. De 1 ½ “, 36.30 % de arena de grano fino a medio, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 32.2 %, medianamente , color beige claro.

Calicata Nº8 – Km.03+500, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Arena arcillosa, SC, con 27.60 % de piedra chica a mediana, de forma angular, equidimensional, medianamente dura, textura lisa, tamaño máx de 1 “, 35.20 % de arena de grano medio a fino, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 37.20 %, color grisáceo.

Calicata Nº9 – Km.04+000, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limo arcillosa, GM-GC, con 55.70 % de piedra mediana a chica, de forma angular, equidimensional, medianamente dura a dura, textura poco rugosa, tamaño máx de 3 “, 27.30 % de arena de grano medio a fino, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 17.00 %, color marrón oscuro.

Calicata Nº10– Km.04+000, Prof. 1.50 m.



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De 0.00 m. a 1.50 m.; Arena limosa, SM, con 9.20 % de piedra mediana a chica, de forma angular, medianamente dura a dura, textura lisa tamaño máx de 1 “, 49.20 % de arena de grano fino a medio, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 41.60 %, color grisáceo.

Calicata Nº11– Km.05+000, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limosa, GM, con 42.70 % de piedra chica a mediana, de forma angular a sub angular, dura, textura lisa a rugosa, tamaño máx de 1 “, 29.30 % de arena de grano fino a medio, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 28.00 %, color beige.

Calicata Nº12– Km.05+500, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limosa, GM, con 35.20 % piedra mediana a chica, de forma sub angular, dura a dura, textura rugosa, tamaño máx de 1 1/2 “, 30.30 % de arena de grano fino a medio, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 34.50 %, color marrón oscuro.

Calicata Nº13– Km.06+000, Prof. 1.50 m.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limosa, GM, con 35.20 % piedra mediana a chica, de forma sub angular, dura a dura, textura rugosa, tamaño máx. de 1 1/2 “, 25.20 % de arena de grano fino a medio, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 15.4 %, color grisáceo.

4.10 TRABAJOS DE CAMPO

Los trabajos de investigación de campo se llevo a cabo mediante la ejecución de calicatas o pozos exploratorios a lo largo de la vía, donde se extrajeron muestras perturbadas de manera muy representativa, el mismo que se llevo a cabo en cada estrato cambiante y en cantidades suficientes las que fueron trasladadas hasta el laboratorio de suelos para que sean sometidos a ensayos y pruebas físicas y con los resultados obtenidos en ambas fases se efectuaron las labores del gabinete, las que serán consignadas n los resultados del estudio; la profundidad alcanzada en este estudio fue de 1.50 mts., en promedio por calicata, y la distancia de los mismos fue cada kilómetro., en este proceso de excavación, se encontró filtración subterránea en todo el tramo en estudio de suelos realizados.



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4.20 TRABAJOS DE LABORATORIO

Con toda la información obtenida en el campo referida a la descripción y ubicación de los suelos tanto de la subrasante y canteras y con los resultados obtenidos en el laboratorio se ha podido obtener las características físico-mecánicas de todos los suelos de las canteras y suelos de fundación.

ANÁLISIS DE LABORATORIO

Se han efectuado los ensayos de laboratorio para determinar las características físico-mecánicas de los suelos encontrados y son las que a continuación se mencionan:Análisis granulométrico por tamizado ASTM - D - 422Límite Líquido ASTM - D - 423Límite Plástico ASTM - D - 424Contenido de Humedad ASTM - D - 2216Ensayo de Proctor modificado ASTM - D - 1557Ensayo de C.B.R. ASTM - D -1883Ensayo de Abrasión ASTM- D-131Ensayo de Equivalente de Arena ASTM- D-2419Clasificación AASHTO y SUCS ASTM - D – 2487

4.30 PERFIL ESTRATIGRÁFICOCon los resultados a obtener se podrá estimar el perfil estratigráfico.

SECTOR DESCRIPCIÓN ELABORACIÓN DEL ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL:ELABORACIÓN DEL ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL:

LM 568 EMP. LM 568 EMP. LM 107- MAYOBAMBA (LONG. LM 107- MAYOBAMBA (LONG. 05+977 KM) 05+977 KM) PROVINCIA DE HUAURA - DEPARTAMENTO LIMAPROVINCIA DE HUAURA - DEPARTAMENTO LIMA

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Km.0+000 al Km. 01+000

Km 01+000 al km 02+000

Km 02+000 al km.03+000

Km 03+00 al km. 04+00

Km 04+00 al 06+00

La vía se encuentra en estado natural de subrasante.

De 0.00 m. a 1.50 m. grava limosa mal gradada GM-GP, con 45 % de piedra grande de forma lajosa, medianamente dura, textura lisa, tamaño máx. de 3”, 32 % de arena de grano grueso a medio, poco material fino pasante la malla Nº 200 en un 11.3 %.De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava arcillosa GC con 45.4 % de piedra mediana a chica, de forma sub angular, débil, textura rugosa. Tamaño máx. de 2”.

De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava arcillosa GC con 45.4 % de piedra mediana a chica, de forma sub angular, débil, textura rugosa. Tamaño máx. de 2”.

De 0.00 m. a 1.50 m.; Arena limo arcillosa, SM-SC, con 31.50 % de piedra chica a mediana, de forma sub angular, medianamente dura, textura rugosa, tamaño máx. De 1 ½ “, 36.30 % de arena de grano fino a medio, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 32.2 %, medianamente , color beige claro.

De 0.00 m. a 1.50 m.; Grava limo arcillosa, GM-GC, con 55.70 % de piedra mediana a chica, de forma angular, equidimensional, medianamente dura a dura, textura poco rugosa, tamaño máx de 3 “, 27.30 % de arena de grano medio a fino, fracción fina pasante la malla Nº 200 en un 17.00 %, color marrón oscuro.

5.0 ESTUDIO DE CANTERAS

1. Antecedentes:

El estudio de canteras tiene como objetivo ubicar las fuentes de materiales disponibles; efectuando perforaciones para determinar la calidad y características físico – mecánicas de los



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materiales, a fin de determinar los usos y tratamientos que requieren los materiales, con el propósito de satisfacer las demandas y volúmenes requeridos de la obra.

Habiendo ejecutado calicatas exploratorias en trincheras, para evaluar la calidad y volúmenes; en este caso fue 01 cantera y de acuerdo a los resultados de los ensayos obtenidos, se verifico la calidad para determinar el uso respectivo.

2. Objetivo:

El presente estudio tiene por objeto efectuar una investigación geotécnica, mediante un adecuado programa de trabajo de campo y laboratorio, a fin de lograr fines específicos tales como: proveer de los materiales adecuadas requeridas para materializar el proyecto; determinar los volúmenes alcanzables y explotables de materiales adecuados que puedan satisfacer las demandas del proyecto, determinar la ubicación y análisis de los diversos tipos de materiales que requiere la ejecución de la obra, paralelamente a las actividades geotécnicas en la que respecta a rehabilitación y mantenimiento también se procedió a la búsqueda y localización de las posibles fuentes reabastecimiento de materiales diversos, lo cual fue determinante su aprobación.

Durante el desarrollo de exploración se han ejecutado calicatas exploratorios en áreas de corte o trincheras existentes los que delatan en indicios de explotación anterior de donde se han tomado muestras disturbadas representativas en cantidades suficiente para los ensayos y pruebas de laboratorio.

En esta forma se selecciono los bancos de materiales mas adecuados, sobre las base de poseer volúmenes disponibles de materiales, con características geotécnicas adecuadas en relación a su uso, la facilidad de acceso, los procedimientos de explotación y distancia de transporte.

De esta manera también se han descartados depósitos de materiales cuyas distancias de transporte resultan antieconómico su uso y aquello que no contiene volúmenes de reserva adecuadas no ameritando investigaciones complementarias; por todas estas consideraciones se aprobó la cantera, para la capa reafirmado del tramo en estudio el mismo que esta cumple con los requerimientos técnicos previo zarandeo hasta un tamaño máximo de 2” de diámetro.

3. Procedimiento: Para el estudio de canteras se ha tenido en cuenta las siguientes actividades: Reconocimiento decampo dentro y fuera del área de influencia del proyecto, para identificar aquellos lugares considerados como probable fuente de materiales. Se elaboro un programa de explotación de campo. Excavación de calicatas para determinar las características del material y potencia. Se han realizado excavaciones de calicatas y trincheras, ubicadas proporcionalmente en toda el área de canteras evaluadas.



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Ensayo de laboratorio con el objeto de conocer las características y usos del material de canteras para relleno, afirmado y agregado de concreto.

4. Trabajos de Campo: Estos trabajos consisten en excavación manual de calicatas en la cual se recolecto muestras representativas para realizar los ensayos respectivos.En campo se realizo una evaluación d los materiales determinándose la granulometría integral del agregado existentes, a fin de determinar, el tamaño máximo de los agregados mayores a 3 pulgadas (bloques y bolones), % de gravas menores a 3 pulgadas y % de arenas, con el propósito de hallar rendimientos de las canteras para cada uno de sus usos.

5.10 CANTERAS SELECCIONADAS

1.00.-CANTERA MAYOBAMBA I

Ubicación : Lado izquierdo en la Progresiva Km 00+560

Acceso : A 3.00 metros de eje de la vía.

Uso : Para afirmado. Potencia Aproximada : 9,000.00 m3 - Volumen explotable : 8,100.00m3- Rendimiento : 90.00 %- Uso : sub.- base, base granular- Método de explotación : Con tractor D6 o cargador frontal- Periodo de Carguío : En cualquier época del año

Propietario : El Estado, uso público, emite el certificado de Libre Disponibilidad de Canteras el SR. Edwin Cueva Pablo DNI Nº 09650627, presidente de la comunidad Campesina de Mayobamba.

Conclusiones y recomendaciones:

La cantera en estudio cumple con las características y volumen apropiado, que requiere la ejecución de la obra

La cantera, está ubicada en la misma vía del estudio. La cantera se puede utilizar en estado natural, previo zarandeo.

2.00.-CANTERA MAYOBAMBA II

Ubicación : Km 04+640 lado izquierdo de la vía.

Acceso : A 2.00 m. de la vía.

Uso : Para afirmado.



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Potencia Aproximada : 9,000.00 m3 -Rendimiento : 75 %- Volumen explotable :6750.00 m3 - Uso : Para afirmado.- Método de explotación : Con tractor D6 o cargador frontal- Periodo de Carguío : En cualquier época del año

Propietario : El Estado, uso público, emite el certificado de Libre Disponibilidad de Canteras el SR. Edwin Cueva Pablo DNI Nº 09650627, presidente de la comunidad Campesina de Mayobamba.Conclusiones y recomendaciones:

La cantera en estudio cumple con las características y volumen apropiado, que requiere la ejecución de la obra

La cantera, está ubicada a 04+460 km. del inicio de la vía. La cantera se puede utilizar para afirmados, se encuentra fuera de la vía.

3.00.-CANTERA PARA AGREGADOS

Ubicación : RIO CHUICHIN , ubicada fuera del tramo en estudio a

Km 04+500 del km 0+00 ( inicio del tramo).

Acceso : A 4.50 km. del inicio de tramo.

Uso : Para afirmado. Potencia Aproximada : 4,000.00 m3Rendimiento : 75.00 %- Volumen explotable 3,000.00 m3 : - Uso : sub.- base, base granular- Método de explotación : Con tractor D6 o cargador frontal- Propietario : El Estado, uso público, emite el certificado de Libre Disponibilidad de Canteras el SR. Edwin Cueva Pablo DNI Nº 09650627, presidente de la comunidad Campesina de Mayobamba.Periodo de Carguío : En cualquier época del año

Conclusiones y recomendaciones: La cantera en estudio cumple con las características y volumen apropiado, que

requiere la ejecución de la obra. La cantera, está ubicada a 4+500 del inicio de la vía del estudio. La cantera se puede utilizar para preparación de concretos.

5.20 TRABAJOS DE LABORATORIO DE CANTERAS Y FACTIBILIDAD.



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PUNTOS DE AGUA.

- Quebrada Nº 01, Km 05+712

6.00 PUNTOS DE APROVISIONAMIENTO DE AGUA

Se ha determinado los puntos de abastecimiento de agua, la misma que proviene de los cauces de las quebradas que se encuentran en todo el tramo, como los resultados indican que las aguas se pueden utilizar para cualquier obra estructural de concreto ya que no poseen ningún elemento químico que ataque al concreto, Los puntos de agua se encuentran a lo largo de todo el Tramo en Estudio.

Una concentración de sulfatos promedio es de 0.00 p.p.m, menor que el permisible que es de 600 p.p.m indica que no va a ocasionar en presencia de agua un ataque fuerte al concreto de la cimentación, así como alteraciones en el fraguado y endurecimiento; pérdida de resistencia donde puede resultar gravemente afectada la durabilidad del hormigón.

Una concentración de cloruros promedio es de 10.64 p.p.m, menor que 1,500 p.p.m indica que no va a ocasionar un ataque por corrosión del acero de la cimentación, pudiendo ocasionar alteraciones en el hormigón.

La presencia de sales solubles totales es de 201.00 p.p.m, menor que 1,500 p.p.m indica que no va ha ocasionar problemas de pérdida de resistencia mecánica por problemas de lixiviación (Lavado de Sales), así como aparición de eflorescencias u otro tipo de manchas, y fenómenos expansivos a largo plazo.

Se concluye que el cemento a usar será el tipo I.

7.00 DISEÑO DEL PAVIMENTO

7.10 INTRODUCCIÓN

El pavimento es la capa o conjunto de capas de materiales apropiados, comprendidos entre la superficie de la subrasante (capa superior de las explanaciones) y la superficie de rodadura, cuyas principales funciones son las de proporcionar una superficie uniforme, de forma y textura apropiados, resistentes a la acción del tránsito, a la del intemperismo y de otros agentes perjudiciales, así como transmitir adecuadamente al terreno de fundación, los esfuerzos producidos por las cargas impuestas por el tránsito fluido de los vehículos, con la comodidad, seguridad y economía previstos por el proyecto.

La estructuración de un pavimento, o disposición de las diversas partes que los constituyen, así como las características de los materiales empleados en su construcción, ofrecen una gran variedad de posibilidades, de tal suerte que puede estar formado por una sola capa o de varias, y a su vez, dichas capas pueden ser de materiales naturales seleccionados, procesados o sometidos a algún tipo de tratamiento o estabilización.

La superficie de rodadura propiamente dicha puede ser una carpeta asfáltica, un tratamiento superficial o la superficie de una capa de material granular con resistencia al desgaste.



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La actual tecnología de pavimentos contempla una gama muy diversa de secciones estructurales, las cuales están en función de los distintos factores que intervienen en la performance de una vía: tránsito, tipo de suelo, importancia de la vía, condiciones de drenaje, recursos disponibles, etc. Debe elegirse la solución más apropiada, de acuerdo a las facilidades y experiencias locales y a las condiciones específicas de cada caso, lo cual es una tarea que requiere de un balance técnico-económico de todas las alternativas.

Debido a su amplia difusión, a la experiencia acumulada y a las connotaciones económicas que implica su uso, los pavimentos flexibles de capas granulares comprenden casi la generalidad de vías que forman la red vial nacional. Para la estructuración de este tipo de pavimentos juegan papel importante, en la mayoría de métodos de diseño, dos parámetros: La capacidad de soporte del suelo de sub-rasante y el volumen de tráfico al que estará sujeto la vía.De acuerdo a lo expresado por los términos de referencia del estudio, la alternativa a considerarse para la estructura del pavimento es a nivel de una base granular de rodadura, también denominada “pavimento afirmado” o lastrado con un tratamiento superficial.

7.20 MÉTODO PARA EL DISEÑO DEL PAVIMENTO

En este estudio se tomará en cuenta, en la decisión del tipo de estructuración a usarse, un factor igualmente fundamental, sobre todo por su incidencia en el aspecto económico: El nivel de importancia de la vía.Por tratarse de una carretera de cuarto orden, con características de un camino vecinal de bajo volumen de tránsito, el diseño de la estructura del pavimento tendrá en consideración criterios más que todo de serviciabilidad mínima (transitabilidad).El método que será empleado para el diseño del espesor del pavimento es el establecido por el cuerpo de Ingenieros del Ejército Norteamericano (U.S. Army Corps Of. Ingenieers), para el dimensionamiento de caminos afirmados (Ref1). En ese método se contempla la utilización de una capa de material granular de cierta plasticidad que a la vez cumple la función de capa de rodadura, permitiendo mantener un nivel de servicio adecuado cuando el volumen de tráfico proyectado es bajo, considerándose periodos de diseño entre 7 a 10 años.La capa granular puede estar constituida por materiales que pueden calidad de sub-base o de base dependiendo de su capacidad de soporte o CBR.La Figura Nº 1 contiene las curvas de diseño elaboradas por el USACE, en donde se observa que los factores tomados en cuenta para determinar el espesor de la capa granular de rodadura son:

1. El valor de Soporte de California (CBR) del suelo de sub-rasante2. La intensidad del tráfico, en número de ejes simples equivalentes al eje estándar de 18,000 libras de carga, en el periodo de diseño (N18) Un factor adicional considerado en el método



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propuesto es el concerniente a la calidad de los materiales a emplearse. Para ello se verificará el CBR que debe tener la capa de pavimento en función del tráfico, CBR de la subrasante y espesor requerido.

7.30 ANÁLISIS DEL TRÁFICO Conteo de tráfico VehicularEl trabajo se desarrolló del 28 de abril al 4 de mayo,

El promedio del IMDA nos un resultado de IDMA de 4, lo cual se considera un tránsito de bajo volumen de tránsito.

7.2- Metodología.Existen dos procedimientos, que por lo general son utilizados para proyectar el tráfico normal:

Con información del Índice Medio Diario Anual(IMDA) del trafico existente, y Con indicadores macroeconómicos, expresados en Tasa de crecimiento, en primer

término el poblacional y en segundo término el producto bruto Interno (PBI) de la región.

7.3- Trafico NormalLa proyección del tráfico normal se realizó proyectando los resultados obtenidos en el IDMA y se desarrolla por cada tipo de vehículo.

7.4- Proyecciones del tráfico NormalLa proyecciones se han realizado con variables económicas, la tasa de crecimiento poblacional de la provincia de Huaura es de 1.3 % anual, el PBI de la Región Lima es de 3.6 %, los resultados obtenidos son los que se muestran a continuación:

Tráfico normalTipo de vehículo IMDA 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022



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Camioneta Rural 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5

Tráfico Normal 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5

7.5- Tráfico Generado y desviadoEl tráfico generado se obtiene de incrementar en 10 % el volumen diario de circulación para todo tipo de vehículo y los resultados que se obtienen son los siguientes.

Tráfico normalTipo de vehículo IMDA 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022

Camioneta Rural 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5

Trafico Normal 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5Tráfico

Generado 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

IMDA TOTAL 4 4 4 4 4 4 4 5 5 5 5

.7.6 Tráfico Total.

El Trafico total, tal como se presenta en el cuadro anterior es de 4 vehículos para lo próximo 6 años y de 5 vehículos para los 4 años restantes.

8- Conclusiones.

El promedio del IMDA nos un resultado de IDMA de 4, lo cual se considera un tránsito de bajo volumen de tránsito.El camino vecinal une principalmente al ámbito provincial tanto en transporte de pasajeros como de carga la ruta Mayobamba-Jucul-Huaura y Viceversa.

La Camioneta Rural es el único tipo de vehículo que circula en el camino vecinal, los camiones de pequeña capacidad en periodo de campaña agrícola.



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7.40 EL SUELO DE RASANTE

El suelo de rasante es la capa superficial de las explanaciones y sobre el que construye la estructura el pavimento,El diseño del espesor del pavimento se basa en el valor de la resistencia mecánica de este suelo. Las curvas de diseño mostradas en la Figura Nº 01 se basan en el indicador de la resistencia del suelo mas difundido y que es el Valor de Soporte de California o C.B.R. (California Bearing Ratio).

En el estudio de suelo realizado se ha encontrado que la capacidad de soporte del “suelo de subrasante” para el tramo se ha podido determinar que el pavimento se encuentra conformada por el mismo Terreno Natural. Considerando la clasificación de los materiales, el estado de la dosificación y humedad, puede calificarse como Regular, en todo el tramo, ello debido a que las secciones correspondientes se encuentran sobre suelos Arenosos gravosos de buena compacidad; tomando en consideración los criterios procedentes, observaciones de campo, para el análisis del CBR de la subrasante se ha encontrado en el Estudio en promedio un CBR del 18.35 %, al 95 %, el cual se tomará como base para el diseño de todo el tramo.

Nº CBR PROGRESIVA CBR al 95 %

C-01 Km 00+00 15.40

C-05 Km 02+ 00 17.20

C-09 Km 04+00 20.60

C-13 Km 05+977 20.20

PROMEDIO………………….. 18.35 %



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7.50 DISEÑO ESTRUCTURAL

Con los valores establecidos para el tráfico (N18) y la capacidad de soporte de la subrasante (CBR), se determina el espesor de la capa de pavimento afirmado (escala de lado derecho), empleando la curva “B” del gráfico de diseño (Figura Nº 1), obteniéndose lo siguiente.Datos de Insumo: CBR = 18.35 % N18 = 10,000 ejes equivalentesEl espesor obtenido con su coeficiente de seguridad es:HD = 5.00” = 0.15 m.

7.60 SOLUCIÓN PROPUESTA.

El Método para Diseño de pavimentos afirmados de USACE, establece la verificación de la calidad que deberá tener el material a utilizarse en la construcción de la estructura, ya que de dicho factor dependerá su perfomance respecto a las deformaciones permanentes (ahuellamiento) a través del periodo de diseño considerado. El cuadro Nº 2 según el tráfico, y el CBR de la subrasante nos dará el espesor total del pavimento Se procederá a verificar entonces la calidad del material de afirmado requerida para los espesores de pavimentos calculados. Comprobando se tiene Respecto al diseño del pavimento por tener un IMD de 4 vehículos según el Manual para el Diseño de Carreteras No Pavimentadas, Catalogo de Capas de Revestimiento Granular Trafico T0, es una subrasante buena por tener CBR entre 11 % y 19 %,el espesor asumido es de 150 mm, 0.15 m., por lo tanto asumimos un espesor de afirmado de 0.15 m.



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7.70 REQUISITOS PARA EL MATERIAL DE PAVIMENTO

La solución propuesta para la estructura del pavimento de la carretera, consiste en una base granular de rodadura (lastrado) sin ningún tipo de acabado superficial bituminosos, por tal motivo los materiales utilizados en su construcción deberán satisfacer ciertos requerimientos físicos - mecánicos que garanticen la bondad de su servicio durante el mayor período posible, es decir, buscando que la “vida útil” sea igual que el “período de diseño”En general, los materiales de granulares que conformarán la capas del pavimento lastrado deberán tener las siguientes características:

1. El tamaño máximo de agregado debe estar entre 1” y ½” con el objeto de facilitar el mantenimiento, aumentar la resistencia y la durabilidad de la capa, así como para mejorar el rodamiento de los vehículos, teniendo un máximo del 6% que retenga la malla de 2¨, así mismo deberá pasar 40% como máximo la malla Nº 4.

2. El porcentaje pasante del tamiz Nº 200 debe estar entre 10 y 25% según sea el tamaño máximo del agregado, con la finalidad de reducir la permeabilidad de la capa y disminuir la infiltración de agua de las capas inferiores.

3. Los finos en una capa granular de rodadura sin revestimiento deben poseer un Índice de Plasticidad entre 4 y 9%, así como un límite líquido entre 20 y 35%. Los finos plásticos sirven como material cementante y ligante de la matriz granular, aumentando la durabilidad de la capa y reduciendo la pérdida del material de rodadura.

La capa del pavimento afirmado estará constituida por gravas limosas sin triturar, mezcladas con la cantidad necesaria de finos locales para satisfacer la granulometría y plasticidad requeridas. Estas mezclas deberán experimentar valores de CBR mayores de 40% para ensayos de laboratorio en muestras moldeadas al 100% de la máxima densidad Proctor (AASHTO T-180), y dentro de un rango de contenido de humedad del 3% y tendrá un C.B.R. mayor o igual al 40% de la máxima densidad. Así mismo, las pérdidas observadas en los ensayos de abrasión en la máquina de los Ángeles no se tomaran en cuenta. ya que el material tiene como tamaño máximo ¾”.En cuanto a las consideraciones constructivas de compactación, la capa del pavimento deberá tener una densidad mayor del 100.00 % de la densidad máxima obtenida según el ensayo proctor modificado (Norma AASHTO T-180-D).



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CUADRO N 01

FACTOR DE COMPOSICION DE TRAFICO *(Fuente: Ref.1)

Distribución de Carga Porcentaje de CamionesN18 por Camión Bajo <15% Medio15-25% Alto > 25%

Ligero (menos de 0.75) 9 18 27

Medio (0.75-1.50) 23 46 69

Pesado (más de 1.5) 37 73 110

* Los valores presentados corresponden para el caso de caminos con 2 carriles y deben ser duplicados por vías de un carril. En aquellos de 2 carriles que por razones locales el tráfico se

concentrara en el centro de la vía, excepto para rebase también se duplicará los valores tabulados.



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CUADRO Nº 02CBR REQUERIDO PARA EL MATERIAL DE AFIRMADO

(Según el U.S.Army Corps of Ingenieers, Ref. 1)Número de Ejes

EquivalentesCBR (%) de

la Espesor del Afirmado (Pulgadas)

a 18,000 lbs (N18) Subrasantes 6 9 12 15 18 21 24 27 3010,000

50,000

100,000

500,000

1000,000

2468

101520

2468

101520

2468

101520

2468

101520

2468

101520

96786963595248

14711910596907973

1781431261161089587

270219194177166146134

325263233213199176161

62504441383331

95776862585147

114928275706256

1751411251151079486

210170150138129114104

48383431292624

73595248453936

87716357544743

1341089688827266

161130115106998780

40322826242120

61494340373330

73595248463936

111908073686055

1341089688827266

34282523211917

53433835322826

63514541393431

97786964595248

116948376716358

31252220191715

47383431292523

57464137353128

87706257534743

104847568645652

28232018171514

43353128262321

52423734322823

79645752484339

95776862585147

26211917161413

40322826242120

48393431292624

73595248454036

88716358544844

24201716151312

37302724232018

45363229272422

68554945423734

82675954504441

7.80 OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES



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El ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA REHABILITACION DEL CAMINO VECINAL LM 568 EMPALME LM 107- MAYOBAMBA, longitud 5.977 km, distrito de Santa Leonor, provincia de Huaura, departamento de Lima, tiene la siguientes observaciones en la especialidad de estudio de suelos.

De la evaluación de campo, encontramos que la carretera existente presentan una infraestructura vial con deficiencia, debido al deterioro de la capa de lastrado que presenta múltiples erosiones a la plataforma.

Las canteras asignadas al estudio son:

1.00.-La Cantera Mayobamba I ubicada en la progresiva Lado izquierdo de la vía en la

Progresiva Km 00+0560 de la vía para afirmado, se utiliza previo zarandeo, VOLUMEN

8100 m3, no cumple con las especificaciones para ser utilizada para afirmado, será utilizada

previo diseño de mezcla de cantera.

2.00.-La Cantera Mayobamba II, ubicada en la progresiva 04+640 de la vía, para ser

utilizada debe ser utilizando la mezcla de canteras debido a que carece de plasticidad, la

proporción de diseño de mezcla de cantera es de 50 % cantera Mayobamba I + 50 %

cantera Mayobamba II.

3.00.-La Cantera Rio Chiuchin, para agregados en concretos, ubicada fuera del tramo en

estudio, a 4.50 km del inicio de la vía.

Los puntos de agua están ubicados en las siguientes progresivas:

Quebrada Nº 01, Km 05+712 Los Depósitos de Material Excedente están ubicados en las siguientes progresivas:

DME Nº 01, Km 03+560, lado derecho de la vía.

El espesor obtenido por medio del método empleado del cuerpo de Ingenieros de los Estados Unidos (USACE) y corroborada por el Método del C.B.R. a lo largo de todo el Tramo es de 0.15 m., ancho de vía promedio de 3.60 m.

La fuente de agua que se utilizaran será preferentemente las Aguas de las quebradas ya que son utilizadas para el consumo humano como lo demuestran los ensayos realizados por lo que se encuentran aptas para utilizarlas en toda obra de arte y construcción de rehabilitación de la carretera en Estudio.

El Cemento a utilizar será del Tipo I. Además de las partidas consideradas en la Evaluación del camino se hace necesario,

ejecutar las siguientes partidas para cumplir con la meta prevista.



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