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PROYECTO

TRANSPORTES Y COMUNICACIONES

Proyecto de Documento Tcnico Soluciones Bsicas en Carreteras No Pavimentadas que establece criterios procedimientos y especificaciones tcnicas que deben considerarse en el diseo, construccin, mantenimiento de las soluciones bsicas a emplearse en las capas de rodadura de carreteras no pavimentadas.

El Ministerio de Transportes y Comunicaciones a travs de la Direccin General de Caminos y Ferrocarriles, pone a consideracin del pblico interesado el contenido del Proyecto de Documento Tcnico Soluciones Bsicas en Carreteras No Pavimentadas, a fin de que remitan sus opiniones y sugerencias por escrito a la Direccin General de Caminos y Ferrocarriles, Jr. Zorritos 1203 Cercado de Lima, va fax al N 6157841 o va correo electrnico a [email protected] dentro del plazo de treinta (30) das hbiles, de acuerdo al formato siguiente:

DOCUMENTO TCNICO SOLUCIONES BSICAS EN CARRETERAS NO PAVIMENTADAS

Pgina, Numeral, Literal Comentarios(*)

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Comentarios Generales:

(*)Adjunte los documentos sustentatorios de sus comentarios de ser pertinente.

Lima, Setiembre de 2014

DOCUMENTO TECNICO N - 2014-MTC/14

SOLUCIONES BASICAS

EN CARRETERAS NO PAVIMENTADAS

SOLUCIONES BASICAS EN CARRETERAS NO PAVIMENTADAS Pgina 1 Lima Setiembre de 2014

DOCUMENTO TECNICO N - 2014 - MTC/14

SOLUCIONES BASICAS EN CARRETERAS NO PAVIMENTADAS

1. OBJETIVO Establecer los criterios, procedimientos y especificaciones tcnicas que deben considerarse en el diseo, construccin, rehabilitacin y mantenimiento de las soluciones bsicas a emplearse en las capas de rodadura de carreteras no pavimentadas.

2. FINALIDAD Las soluciones bsicas tienen por finalidad, mejorar la vida til y nivel de servicio de las superficies de rodadura de las carreteras no pavimentadas, que sufren rpido deterioro por efecto del trnsito y el clima, formndose baches, encalaminado, desprendimiento de agregados y emisin de polvo, posibilitando que dichas capas de rodadura tengan menor grado de deterioro, estn exentas de polvo, demanden menor frecuencia de mantenimiento peridico, y permitan el trnsito vehicular durante cualquier poca del ao.

El mejoramiento de la vida til, est referida a incrementar el periodo de diseo de 5 aos (afirmado) a 10 aos (solucin bsica), y la posibilidad de programar las actividades de mantenimiento peridico en tiempos previsibles, lo que no ocurre actualmente con las capas de afirmado convencional.

Las soluciones bsicas, implican una mayor inversin inicial por la incorporacin de un estabilizador al material conformante de la capa de rodadura con el empleo de equipos convencionales, sobre la cual podra colocarse adems un recubrimiento bituminoso. Dichos mayores costos iniciales, se revierten ampliamente, por los menores costos de las actividades de mantenimiento, durante el periodo de servicio del proyecto, implicando una mejor utilizacin de los recursos del Estado.

De este modo, las soluciones bsicas adems de los beneficios de orden tcnico y econmico antes mencionados, tienen efectos sociales y ambientales favorables, que se logran en la zona de influencia de la carretera, plasmados en la mejora de la calidad de vida de la poblacin (habitantes aledaos y usuarios), menores costos de operacin de los vehculos, menor impacto ambiental sobre los recursos hdricos y calidad del aire, principalmente.

En tal sentido, es necesario que las entidades responsables de la gestin vial, apliquen las soluciones bsicas, tanto en la ejecucin de los proyectos como en las actividades de mantenimiento, evitando continuar con el empleo de afirmado como capas de rodadura de las carreteras no pavimentadas.

3. COMPETENCIAS El Ministerio de Transportes y Comunicaciones, en su calidad de rgano rector a nivel nacional en materia de transporte y trnsito terrestre, es la autoridad competente para dictar las normas correspondientes a la gestin de la infraestructura vial.

SOLUCIONES BASICAS EN CARRETERAS NO PAVIMENTADAS Pgina 2 Lima, Setiembre de 2014

La Direccin General de Caminos y Ferrocarriles, es el rgano de lnea de mbito nacional, encargada de normar sobre la gestin de la infraestructura de caminos, puentes y ferrocarriles, as como de fiscalizar su cumplimiento.

Las autoridades competentes para la aplicacin del presente Documento Tcnico, de conformidad con los niveles de gobierno que corresponde a la organizacin del Estado, son las siguientes:

a) El Gobierno Nacional a travs del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, a cargo de la gestin de la Red Vial Nacional.

b) Los Gobiernos Regionales, a cargo de la gestin de la Red Vial Departamental o Regional.

c) Los Gobiernos Locales, a travs de las Municipalidades Provinciales y Distritales, a cargo de la gestin de la Red Vial Vecinal o Rural.

4. ALCANCE El presente Documento Tcnico es de alcance nacional y de cumplimiento obligatorio por los rganos responsables de la gestin de infraestructura vial, de los tres niveles de gobierno (Nacional, Regional y Local).

5. BASE LEGAL Ley General de Transporte y Trnsito Terrestre N 27181

Reglamento Nacional de Gestin de Infraestructura Vial DS N034 - 2008 - MTC.

Reglamento de Jerarquizacin Vial DS N 017 - 2007 - MTC.

Manual de Carreteras: Especificaciones Tcnicas Generales para Construccin (EG - 2013).

Manual de Carreteras: Suelos, Geologa, Geotecnia y Pavimentos: Seccin Suelos y Pavimentos.

Manual de Carreteras: Mantenimiento o Conservacin Vial.

Manual de Carreteras: Diseo Geomtrico (DG - 2013).

6. DEFINICIN Las soluciones bsicas son alternativas tcnicas, econmicas y ambientales, que consisten principalmente en la aplicacin de estabilizadores de suelos, recubrimientos bituminosos y otros, posibilitando que las capas de rodadura de las carreteras no pavimentadas, tengan una mayor vida til y presten un mejor nivel de servicio.

7. PRINCIPALES CRITERIOS DE APLICACIN La aplicacin de las soluciones bsicas, es de acuerdo a las caractersticas particulares de cada proyecto, principalmente en funcin a su ubicacin y tipo de suelo predominante.

Por consiguiente, no hay solucin de carcter general, debiendo seleccionarse la alternativa aplicable a cada proyecto, por cuanto no es posible utilizar indistintamente un determinado estabilizador, en diversos tipos de suelos y/o condiciones climticas.


Las condiciones climticas de cada proyecto (temperatura y precipitaciones pluviales), segn su ubicacin (costa, sierra y selva), es determinante para la seleccin de la alternativa de solucin. Por ejemplo, con un estabilizador que funciona bien en una carretera de la costa, no se obtendra el mismo resultado en la sierra o selva.

Este Documento Tcnico, comprende las soluciones bsicas aplicables a la capa de rodadura de las carreteras no pavimentadas del SINAC, a nivel de rehabilitacin, mejoramiento, construccin y mantenimiento. No incluye las condiciones mnimas que debe cumplir la subrasante, las mismas que deben estar de acuerdo a la normativa vigente.

Cada proyecto en particular, tiene una alternativa de solucin bsica aplicable, en funcin a los materiales existentes en las zonas adyacentes a la carretera, con el criterio de minimizar el empleo de materiales provenientes de fuentes lejanas al proyecto.

Por lo general, las superficies de rodadura de las soluciones bsicas, estn conformadas por la capa de suelo estabilizado; sin embargo, de existir predominancia de trfico pesado o comprobarse su incremento debido al mejoramiento de las condiciones iniciales de transitabilidad de la carretera, debe evaluarse la adicin de un recubrimiento bituminoso, para mantener las condiciones de servicio de la va.

Las soluciones bsicas, no requieren el uso de equipos especiales, tanto para los ensayos de laboratorio como para la ejecucin de la obra. Por lo general se requiere el siguiente equipo mecnico convencional: camin cisterna, motoniveladora, rodillo, cargador frontal, camin volquete, excavadora y otros.

8. ESPECIFICACIONES TCNICAS El presente Documento Tcnico, establece las siguientes especificaciones tcnicas:

a) El Cuadro N 01, contiene las especificaciones tcnicas de los tipos de estabilizadores de suelos y los parmetros mximos y/o mnimos que deben cumplir los suelos estabilizados, tanto en el diseo como en la ejecucin de la obra:

CUADRO N 01 ESPECIFICACIONES TECNICAS DE TIPOS DE ESTABILIZADORES Y PARAMETROS

SUELO ESTABILIZADO CON

PARAMETROS

Cemento

1. Resistencia a compresin simple = 1.8 MPa mnimo (MTC E 1103) 2. Humedecimiento-secado (MTC E 1104):

- Para suelos A-1; A-2-4; A-2-5; A3 = 14 % de Prdida Mxima - Para suelos A-2-6; A-2-7; A-4; A5 = 10 % de Prdida Mxima - Para suelos A-6; A-7 = 7 % de Prdida Mxima

Emulsin Asfltica

1. Estabilidad Marshall = 230 Kg mnimo (MTC E 504) 2. Prdida de estabilidad despus de saturado = 50% mximo 3. Porcentaje de recubrimiento y trabajabilidad de la mezcla debe estar

entre 50 y 100%


SUELO ESTABILIZADO CON

PARAMETROS

Cal 1. CBR = 100% mnimo (MTC E 115, MTC E 132) 2. Expansin nula

Sales 1. CBR = 100% mnimo, CBR no saturado (MTC E 115, MTC E 132)

Productos qumicos (aceites sulfonados, ionizadores, polmeros, enzimas, etc.)

1. CBR = 100% mnimo (MTC E 115, MTC E 132) 2. Expansin nula

b) Los Recubrimientos Bituminosos que se coloquen como parte de las soluciones bsicas (micropavimentos, slurry seal o mortero asfltico, imprimacin reforzada, tratamientos superficiales, etc.), cumplirn las especificaciones tcnicas, establecidas en los respectivos Manuales de Carreteras, vigentes.

c) El Cuadro N 02 contiene las especificaciones tcnicas de los tipos de estabilizadores y su aplicacin de acuerdo a la regin donde se ubica el proyecto, condiciones climatolgicas y materiales disponibles en la zona:

CUADRO N 02 ESPECIFICACIONES TCNICAS DE

TIPOS DE ESTABILIZADORES Y SU APLICACIN SEGUN REGIN

ZONA MATERIALES O SUELOS

PREDOMINANTES ESTABILIZADOR DE SUELOS

APLICABLE

COSTA (Altitud: hasta 500 msnm)

Suelos granulares, de nula a baja plasticidad (Clasificacin AASHTO: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5)

- Sales - Cemento Portland, Ceniza Volcnica, Puzolana - Emulsin asfltica - Productos qumicos (aceites

sulfonados, polmeros, enzimas, sistemas etc.)

SIERRA (Altitud: entre 500 y 4800 msnm)

Suelos granulares, de nula a plasticidad media (Clasificacin AASHTO: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5)

- Cemento Portland, Ceniza Volcnica, Puzolana - Emulsin asfltica - Productos qumicos (aceites

sulfonados, polmeros, enzimas, etc.)

CEJA DE SELVA Y SELVA ALTA (Altitud: entre 400 y 1000 msnm)

Suelos granulares, de nula a plasticidad alta (Clasificacin AASHTO: A-1, A-2, A-3, A-4, A-5, A-6, A-7)

- Cemento Portland, Ceniza Volcnica, Puzolana - Emulsin asfltica - Cal - Productos qumicos (aceites


SELVA BAJA (Altitud: menor a 400 msnm)

Suelos limo-arcillosos, arcillas, arcillas arenosas y arenas predominantemente finas (Clasificacin AASHTO: A-2-4, A-3, A-6, A-7)

- Cemento Portland, Ceniza Volcnica, Puzolana - Emulsin asfltica - Cal - Productos qumicos (aceites



9. DISEO, CONSTRUCCION, MANTENIMIENTO Y MONITOREO

9.1 DISEO

El diseo de la solucin bsica a emplearse en un determinado proyecto debe seguir las siguientes pautas principales:

a. Identificacin y muestreo en campo, de los suelos disponibles en las zonas adyacentes al proyecto, que sean factibles de utilizacin en la solucin bsica.

b. Ejecucin de ensayos a nivel de laboratorio de las muestras obtenidas, a fin de determinar sus caractersticas fsico-mecnicas y qumicas; asimismo, sus condiciones de uso, tales como mezcla de diferentes suelos, zarandeo y otros.

c. Ejecucin de ensayos a nivel de laboratorio, evaluando como mnimo tres (03) tipos de estabilizadores de suelos, aplicables de acuerdo a las Especificaciones Tcnicas del presente Documento Tcnico, a fin de seleccionar la solucin bsica aplicable, teniendo en consideracin lo siguiente:

El procedimiento de mezclado de los suelo s y el estabilizador a nivel de laboratorio debe ser coherente o representar las condiciones reales de trabajo en obra.

Para la obtencin de la dosificacin ptima que debe aplicarse, se emplearn como mnimo 04 dosificaciones diferentes, con cuyos valores se trazar la curva: Dosificacin vs CBR y/o Resistencia a Compresin Simple; de cada uno de los estabilizadores utilizados. Para suelos que presentan ndice de plasticidad, debe medirse resistencia y expansin.

Los parmetros de resistencia y/o expansin de la muestra del suelo estabilizado compactado, se obtendrn despus de un periodo de curado hmedo de siete (07) das.

Solamente para la ejecucin del ensayo de CBR a nivel de laboratorio, se sumergir en agua durante 96 horas (04 das) la muestra de suelo estabilizado compactado, inmediatamente despus de cumplir su periodo de curado. Se exceptuar de este paso los suelos estabilizados con sales.

d. El procedimiento de seleccin del estabilizador de suelos, puede dar como resultado, ms de una alternativa tcnica de solucin aplicable, en cuyo caso debe optarse por la de menor costo.

e. Seleccionado el estabilizador a emplearse (slido y/o lquido), debe indicarse la Frmula de Trabajo de la capa estabilizada, que comprender:

Dosificacin del estabilizador y modo de aplicacin (lquido en el agua del camin cisterna y slido sobre el suelo a estabilizarse).

Suelo o dosificacin de suelos a utilizarse.

Procedimiento de mezclado (en planta o sobre plataforma).


Optimo contenido de humedad y mxima densidad seca de la mezcla (estabilizador ms suelo).

Grado de compactacin del suelo estabilizado colocado y compactado.

f. El espesor de la capa de rodadura ser calculado para un perodo de diseo de 10 aos, considerando frecuencias de mantenimiento peridico cada 04 aos.

g. El presente Documento Tcnico abarca las soluciones bsicas de la capa de rodadura; sin embargo, para que su comportamiento estructural sea adecuado, es necesario que la subrasante cumpla con las caractersticas mnimas establecidas en los Manuales de Carreteras: Especificaciones Tcnicas Generales para Construccin (EG - 2013) y Suelos, Geologa, Geotecnia y Pavimentos - Seccin Suelos y Pavimentos.

h. Por Seguridad Vial, la capa de rodadura de la solucin bsica debe tener un ancho mnimo de 5.00 m. en carreteras de Tercera Clase, y de 4.00 m. en Trochas Carrozables; si no es posible cumplir dichos anchos mnimos en determinados sectores localizados, la Entidad Ejecutora podr adoptar anchos menores con la justificacin tcnica correspondiente. Asimismo debe contemplarse la sealizacin vertical necesaria.

i. Con la finalidad que la capa de rodadura tenga un adecuado drenaje superficial, debe disearse con el bombeo y cunetas, establecidas en las normas vigentes.

j. En esta etapa, se definir si la superficie de rodadura de la solucin bsica seleccionada, estar constituida por la capa de suelo estabilizado o requerir la adicin de un recubrimiento bituminoso.

k. En esta etapa se especificar el equipo mnimo requerido, tanto para los ensayos de laboratorio como para la ejecucin de la obra.

9.2 CONSTRUCCION

En la etapa de ejecucin del proyecto, debe cumplirse la Formula de Trabajo de la solucin bsica seleccionada, considerando las siguientes pautas:

a. Provisin del equipo de laboratorio y equipo mecnico requerido para la ejecucin de la obra.

b. Explotacin y procesamiento del suelo o suelos a utilizarse en la capa estabilizada.

c. Provisin en obra del estabilizador de suelo seleccionado y almacenamiento en condiciones adecuadas para preservar sus propiedades.

d. Ejecucin de un tramo de prueba no menor a 300 m. de longitud, con la finalidad de lograr la Frmula de Trabajo, y establecer las condiciones de ejecucin (dosificacin, procedimiento de mezclado, esparcido, espesor esponjado, compactacin, frecuencia de riegos para el curado y otros).


e. Sobre la subrasante debidamente preparada, demarcar los alineamientos, anchos y espesores de la capa estabilizada.

f. Segn corresponda, transporte, colocacin, mezclado y homogenizacin, riego, perfilado, compactacin y curado de la capa de suelo estabilizado.

g. Para lograr un adecuado curado, por lo general es necesario mantener hmeda la superficie durante 07 das, aplicando riegos peridicos.

h. En caso que la solucin bsica contenga un recubrimiento bituminoso, ste se colocar despus que la capa estabilizada, haya sido concluida y aprobada por la Supervisin.

i. El grado de compactacin mnimo ser el 95% de la Mxima Densidad Seca, con excepcin de los suelos estabilizados con sales, que ser del 100%. Estos valores deben alcanzarse en todo el ancho de la capa estabilizada.

j. Por lo general, luego de concluir el proceso de compactacin de la capa estabilizada, puede ponerse al trnsito vehicular; sin embargo ste debe suspenderse en caso se observe deformaciones o desprendimiento.

k. En caso de presentarse sectores con fallas, tales como deformaciones o desprendimientos, o no se cumplieran los controles de calidad, deber remplazarse la capa colocada, o mediante escarificacin y adicin de estabilizador para recuperar la Frmula de Trabajo.

l. En el Cuadro N 03 se establecen los parmetros de aceptacin de los trabajos:

CUADRO N 03 PARMETROS PARA ACEPTACIN DE LOS TRABAJOS

ENSAYO TOLERANCIA FRECUENCIA

Grado de compactacin 95% mnimo, excepto en suelos estabilizados con sales, que debe ser 100% mnimo

Cada 250 m

Optimo Contenido de Humedad 1.5% Cada 250 m

Espesor Espesor medio Espesor de diseo Espesor individual 95% Espesor de diseo

Cada 250 m

Uniformidad de la superficie Medicin paralela y transversal al eje de la va, efectuada con regla de 3 m.; no deben existir variaciones mayores a 10 mm.

Cada 250 m

Resistencia

Segn Cuadro N 01, adems: Resistencia media Resistencia de diseo Resistencia individual 95% Resistencia de diseo

03 muestras por da o jornada de trabajo

Granulometra Estos ensayos se deben ejecutar antes del mezclado con el estabilizador.

01 muestra por da o jornada de trabajo

ndice Plstico

Proctor Modificado

Rugosidad (IRI) 5.0 m/Km mximo En toda la seccin

Despus de 08 das


ENSAYO TOLERANCIA FRECUENCIA

Penetrmetro Dinmico de Cono Resistencia media Resistencia de diseo Resistencia individual 95% Resistencia de diseo

03 mediciones por jornada de trabajo

Despus de 08 das 9.3 MANTENIMIENTO Y MONITOREO

En esta etapa, se tendr en consideracin las siguientes pautas:

a) Los trabajos de mantenimiento rutinario deben efectuarse de acuerdo a lo establecido en el Manual de Mantenimiento o Conservacin Vial, vigente, precisndose que no debe colocarse material suelto en los baches u otras deficiencias que pudieran presentarse. El tratamiento de baches debe realizarse con material similar a la capa estabilizada.

b) Las actividades de mantenimiento peridico, se ejecutarn en periodos de 4 aos, que por lo general consiste en la escarificacin parcial de la capa de la solucin bsica, y recuperar su espesor original, mediante un tratamiento con material similar a la capa estabilizada.

c) Teniendo en consideracin que las soluciones bsicas, son tecnologas que requieren monitoreo, a fin de evaluar sus resultados y de ser el caso, efectuar ajustes en la normativa, es necesario se lleve a cabo labores de evaluacin ex post en forma peridica, por parte de los responsables de la gestin del mantenimiento de la va.

d) La Direccin General de Caminos y Ferrocarriles (DGCF), a travs de la Direccin de Estudios Especiales (DEE), en el marco de sus funciones de promover la investigacin y desarrollo de tecnologas aplicables a la construccin, rehabilitacin, mejoramiento y mantenimiento de la infraestructura vial, brindar el apoyo tecnolgico para el desarrollo de las soluciones bsicas.

e) Considerando la existencia de diversos estabilizadores qumicos en el mercado, es necesario comprobar su aplicabilidad acorde a las especificaciones tcnicas del presente Documento Tcnico. Dicha comprobacin, ser realizada por la Direccin de Estudios Especiales de la DGCF, para lo cual los proveedores interesados, podrn alcanzar muestras del producto que representan, para los anlisis de laboratorio correspondiente, luego de los cual la indicada DEE publicar peridicamente en la Pgina Web del MTC, la relacin de los estabilizadores que pueden ser elegidos, para el procedimiento de diseo establecido en el presente Documento Tcnico.

10. GLOSARIO DE TERMINOS

La definicin de los trminos usados en el presente Documento Tcnico, corresponden al Glosario de trminos de uso frecuente en proyectos de infraestructura vial, vigente. Asimismo, a continuacin se incluyen las definiciones de los trminos no contenidos en el referido Glosario y que son de uso exclusivo del presente Documento Tcnico:


Estabilizacin de suelos granulares: Mejoramiento de las propiedades de impermeabilidad y cohesin de los suelos granulares, mediante la aplicacin de estabilizadores, con la finalidad de lograr capas de rodadura con mejor desempeo.

Estabilizacin de suelos finos: Mejoramiento de las propiedades de los suelos finos, para reducir sus cambios de volumen y cada de resistencia bajo cargas, en presencia del agua, mediante la aplicacin de estabilizadores, con la finalidad de lograr capas de rodadura con mejor desempeo.

Suelos tropicales: Son aquellos que se encuentran en las zonas denominadas selva baja (

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