J O R G E R A M I R E ZI N G E N I E R O S Consultores & Constructores
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION
JUNIO 2012
J r . P e d r o D o n o f r i o # 2 7 7 – B r e ñ a – T e l f . : 3 3 2 3 5 3 9 – C e l : : 9 9 8 2 7 0 4 5 5E - m a i l s : i n g . j f r a m i r e z @ g m a i l . c o m – j f _ r a m i r e z j 2 0 0 0 @ y a h o o . c o m
MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA
ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC
LUGAR
DISTRITO
CALLE LOS TULIPANES DE RICONADA DE PURUHUAY
PACHACAMAC
PROVINCIA
DPTO.
LIMA
LIMA
SOLICITADO POR MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE PACHACAMAC
MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC
ÍNDICE
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION
MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE
PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC
1. ANTECEDENTES
2. OBJETIVO
3. DESCRIPCION Y UBICACIÓN DE LA VIA
4. GEOLOGIA DEL AREA ESTUDIADA
5. CLIMA
6. ESTUDIO DE SUELOS EN PLATAFORMA
7. DISEÑO DE PAVIMENTO
8. MATERIALES SELECCIONADOS.
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
10. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA
11. ANEXOS
- NOMOGRAMA METODO AASTHO -93
- RESULTADOS DE LABORATORIO EN PLATAFORMA
- REGISTROS DE EXCAVACION
- PANEL FOTOGRAFICO
ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION
Estudio de Suelos con Fines de Pavimentación ING° JORGE RAMIREZ JAPAJA
MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC
MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE
PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC
1.0 ANTECEDENTES
La Municipalidad Distrital de Pachacamac ha solicitado para la elaboración del Expediente Técnico de MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMACcon el fin de pavimentar la vía existente; mejorando de esta manera el servicio de transporte terrestre, disminuyendo los costos operativos lo cual refleja en la economía de los usuarios. Esta vía servirá para consolidar la integración y el desarrollo de esta parte de la ciudad. De acuerdo a las coordinaciones realizadas con el área técnica de la institución se coordino
los trabajos de campo.
2.0 OBJETIVO
El objetivo del presente informe es determinar las características físicas mecánicas de los
suelos de fundación existente con el fin de obtener un diseño de pavimento tal que de a la
vía una serviciabilidad adecuada, confort y seguridad , con materiales apropiados que
garanticen la vida útil para la cual fue diseñada; así mismo se recomienda los materiales
para la estructura de pavimentos que cumplan con los requerimientos técnico mínimos
exigidos en la norma EG-2000 Especificaciones Técnicas del Ministerio de Transporte y
Comunicaciones.
3.0 DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LAS VIAS
El área en estudio se encuentra ubicada en el distrito de Pachacamac, existen 1 vías que se
encuentran a nivel de material granular o terreno natural las cual están en muy mal estado;
la ubicación y su distancia aproximada se aprecia en el grafico N° 01. Con una longitud total
de 0.425 Kms.
Actualmente estas vías se encuentran en servicio, presentando características de
transitabilidad en regular a mal estado; a continuación se describe algunas características
de la vía.
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A) Ancho y longitud Vía Promedio
El ancho de vía es variable llegando a tener un promedio de 6.00 mts. Los cuales se
aprecian en el plano de planta del levantamiento topográfico y una longitud aproximada
de 425.00 ml.
B) Interferencias
En la calle existen postes telefónicos y eléctricos que están fueran de la área de la via,
así mismo de las calicatas realizadas se pudo observar que no existen redes de
desagües a una profundidad promedio de 1.50m. Computados desde nivel de terreno
actual
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Grafico N° 01
C-1
C-2
C-3
Rinconada Altade Puruhuay
Sector A
* Ubicación de la vía Longitud 0.425 Kms.
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4.0 GEOLOGIA DEL ÁREA ESTUDIADA
Los rasgos geomorfológicos regionales presentes en el área en estudio, han sido modelados
por eventos plutónicos y/o tectónicos, así como por procesos de geodinámica externa.
Las unidades geomorfológicas existentes en el área son clasificadas como quebradas y
estribaciones de la Cordillera Occidental, las que a continuación se detallan:
a) Quebradas
Esta unidad geomorfológica comprende las quebradas afluentes que permanecen secas la
mayor parte del año, discurriendo agua solo en épocas de fuertes precipitaciones en el
sector andino y especialmente asociados al Fenómeno del Niño.
b) Estribaciones de la Cordillera Occidental
Esta unidad geomorfológica, corresponde a las laderas y restos marginales de la cordillera
andina, de topografía abrupta, formado por plutones los cuales han sido emplazados con
rumbo NO-SE, los mismos que han sido disectados por las quebradas.
Los rasgos geomorfológicos locales en los taludes están conformados por cerros abruptos
(de fuertes pendientes en cotas superiores), lomadas y acumulaciones de baja pendiente al
pie de los taludes, algunos de los cuales han sido cubiertos por material eólico.
5.0 CLIMA
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El proyecto comprende parte de la cuenca del Río Lurín que considera la Micro cuenca de
Manchay, zona que presenta un clima caracterizado como seco y árido. El tipo de clima es
desértico con muy escasa precipitaciones.
La temperatura promedio anual minima es de 14.2 ºC, asimismo la variación durante el año
de la temperatura es de aproximadamente 2 ºC. de acuerdo a mediciones realizadas en los
años 1989 y 1990), es el sur con velocidad media que fluctúa entre los 3.9 y 2.8 m/s. En
términos generales el clima de la Quebrada de Manchay se caracteriza por ser árido,
semicálido, deficiente en lluvias, presentando un perfil climático típico de los valles de la
costa peruana.
6.0 ESTUDIO DE SUELOS EN PLATAFORMA
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A) Metodología.-
La metodología consiste en efectuar investigación mediante la ejecución de pozos
exploratorios a lo largo de la vía, de una profundidad de 1.50 mt., mediante la cual se
obtiene muestras representativas de material de cada estrato encontrado; las cuales se
identifican y embalan en bolsas de polietileno para que posteriormente sean enviados al
laboratorio de mecánica de suelos.
B) Trabajos de Campo.-
Con el objeto de determinar las características propias del terreno de fundación, se
realizaron excavaciones a lo largo del eje de la carretera con una profundidad de 1.50 mt.
como mínimo, se ha considerado la exploración de 3 calicatas a lo largo de la vía por la
naturaleza del estudio que apunta a una construcción nueva, estas han sido ubicados
proporcionalmente al tramo.
Los materiales encontrados en cada estrato fueron descritos e identificados mediante
tarjetas de identificación, donde se coloca el estrato al que corresponde, profundidad y
número de calicata. Luego estas muestras serán colocadas en bolsas de polietileno para su
traslado al laboratorio.
C) Ensayos de Laboratorio.-
Las muestras de suelos ya en laboratorio, fueron clasificadas y seleccionadas siguiendo
procedimientos y normas descritas en la ASTM D – 2488 /2004. Las muestras obtenidas de
suelos fueron sometidas a los siguientes ensayos:
Análisis Granulométrico MTC E107 ASTM D-422
Material que Pasa el Tamiz N° 200 MTC E 202 ASTM D-1140
Límite Líquido MTC E 110 ASTM D-4318
Límite Plástico MTC E 111 ASTM D-4318
Contenido de humedad del suelo MTC E 108 ASTM D-2216
Clasificación SUCS ASTM D-2487
Proctor Método Modificado MTC E115 ASTM D-1557
C.B.R MTC E132 ASTM D-1883
Clasificación de Suelos para el ASTMD-3283
Uso en Vías de Transporte
D) Perfil Estratigráfico.-
A continuación se describe los estratos hallados según calicatas realizados
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Calicata C-1
De 0.00-0.20m.
Material granular de color amarillento, poco húmedo denso posible afirmado.
De 050-1.50m.
Arenas limosa, denso, poco húmedas, color marrón claro, clasificado según AASHTO A-4(1)
Y SUCS SM.
Calicata C-2
De 0.00-0.20m.
Material granular de color amarillento, poco húmedo denso posible afirmado.
De 0.20-1.50m.
Arenas limosa, denso, poco húmedas, color marrón claro, clasificado según AASHTO A-2-
4(0) Y SUCS SM.
Calicata C-3
De 0.00-0.20m.
Material granular de color amarillento, poco húmedo denso posible afirmado.
De 0.20-1.50m.
Arenas limosa, denso, poco húmedas, color marrón claro, clasificado según AASHTO A-1B
(0) Y SUCS SM.
Ver ANEXOS perfiles
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PROF.(M) %W
DE-A SUCS AASHTO LL LP IP %W OPT. MDS 100% 95%
CALLE 1 Y 2 C-1 M-1
CALLE 1 Y 2 C-1 M-2 0.20-1.50 SM A-4(1) 19.30 15.40 3.90 8.70
CALLE 1 Y 2 C-2 M-1
CALLE 1 Y 2 C-2 M-2 0.20-1.50 SM A-2-4(0) 17.80 15.60 2.20 10.30
CALLE 1 Y 2 C-3 M-1
CALLE 1 Y 2 C-3 M-2 0.20-1.50 SM A-1B(0) 16.00 - - 6.80 10.60 1.96 30.10 14.60
CUADRO RESUMEN DE RESULTADOS -PLATAFORMA
UBICACIÓN EN CALLE Y/O AVENIDA N° CALICATA MUESTRACLASIFICACION LIMITES PROCTOR CBR
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7. DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE.
7.1 Evaluación De La Subrasante.
La Subrasante en su mayoría la conforman arenas finas limosas, y desde el punto de
vista de pavimentos, corresponde a un material de regular calidad, como
sustentación de la estructura del pavimento. Se ha efectuado 01 ensayos de CBR, en
las muestras típicas arenosas cuyo resultado, se adjunta en el cuadro siguiente:
En la exploración de calicatas no se ha localizado el nivel freático.
7.2 Métodos para el Diseño del Pavimento.
Para efectos de determinar el espesor de pavimento requerido para una estructura
nueva a nivel de carpeta asfáltica, se utilizará el método para diseño de pavimentos
flexibles de la American Associations of State Highway and Transportation
Officials (AASHTO).
7.2.1 Método AASHTO
El método de la AASHTO permite calcular el espesor de pavimento necesario para
satisfacer un valor estructural determinado. Este valor o número estructural (SN)
asegura que la estructura diseñada será capaz de soportar un flujo determinado de
tráfico (N18), sin que los esfuerzos inducidos excedan la capacidad de soporte del
suelo de subrasante (S). Un aspecto sui generis en este método es el requisito de
serviciabilidad, por el cual el pavimento debe brindar, a lo largo del periodo de diseño
considerado, un servicio adecuado, cuyo nivel final puede controlarse a través de un
parámetro denominado serviciabilidad final (pt).
Este método proporciona una expresión analítica que, dada su complejidad, para
efectos prácticos es reemplazada por nomogramas. Sin embargo, para efectos de
cálculos computarizados la solución matemática es sumamente útil. Dicha
formulación se presenta a continuación.
Donde,
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W18 = Numero esperado de repeticiones de ejes equivalentes a 8.2tn.
En el periodo de diseño.
ZR = Desviación estándar normalizada.
So = Desviación estándar del error combinado en la predicción de tráfico y
comportamiento de la estructura.
PSI = Diferencia entre la servicialidad inicial (Po) y la final (Pf)
MR = Módulo resilente de la subrasante.
SN = Número Estructural indicador de la capacidad estructural requerida;
materiales y espesores según:
Siendo:
ai = Coeficiente estructural de la capa “i”
Di = Espesor de la capa “i” en pulgadas
mi = Coeficiente de drenaje de la capa gradual “i”
7.2.1.1 Parámetros de Diseño
A) Número de Ejes Equivalentes (N18)
El pavimento es diseñado en función al tráfico número y peso de vehículos
que circularán durante la vida útil del pavimento. Cuando mayor es la
importancia de la vía tanto en volumen como en carga de tráfico, se
requieren mayores coeficientes de seguridad para estimar el tráfico futuro.
De estimarse grandes posibilidades de congestionamiento en una vía es
preferible seleccionar estrategias que tengan un mayor periodo de diseño
con poco mantenimiento de modo de minimizar problemas a los usuarios.
La falta de información sobre las posibilidades de cargas actuales y
futuras, obliga a veces al proyectista a estimar esos valores; dicha
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suposición implica riesgos considerables, como podría ser la posibilidad de
un sobre dimensionamiento de un pavimento por la incertidumbre en la
estimación del N8.2.
* Ecuación de cálculo de Ejes equivalentes
Dónde:
EAL(8.2 Tn) : Número de Ejes Equivalentes a 8.2 tn en el periodo de
diseño.
IMD2E : Índice Medio Diario de Camiones de 2 ejes
IMD3E : Índice Medio Diario de Camiones de 3 ejes
IMDT y ST : Índice Medio Diario de Camiones de T y ST
FD2E : Factor Destructivo de Camiones de 2E
FD3E : Factor Destructivo de Camiones de 3E
FDT y ST : Factor Destructivo de Camiones de T y ST
i : Tasa de crecimiento de los vehículos
n : Periodo de Diseño
Según lo anterior se estima la cantidad de ejes equivalente para un periodo
de diseño de 10 años.
Se ha estimado un EAL= 2.0x105.
B) C.B.R. de Diseño
El diseño del espesor del pavimento toma en consideración fundamental
este valor ya que es como primer dato de ingreso al análisis del tipo de
estructura a plantear en combinación con parámetros propios de cada
material conformante.
De acuerdo a lo señalado en el ítem 7.1 se asume como valor de diseño el
mínimo establecido en la subrasante el cual corresponde a CBR (diseño)
CBR(diseño) = 14.60%.
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C) Suelo Subrasante
El comportamiento de los Suelos de Subrasante (suelo de fundación) tiene
una gran influencia en los pavimentos por que sobre ellos descansan y
reciben todas las cargas que son transmitidas por el mismo pavimento.
La representación del suelo de fundación en el diseño de estructuras es
por medio del Módulo de resilencia (Mr) y por este factor se puede definir
el tipo de pavimento que se colocará en la vía proyectada. Es importante
precisar que la obtención del módulo resilente (modulo dinámico) es
compleja por que no se tiene un número constante puesto que pueda
variar según las condiciones climáticas o drenaje y esto hace variar los
resultados de los diseños calculados. Se trabajará con el promedio de
todos los valores de Mr. Obtenidos.
Así también cabe resaltar que debido a la complejidad y falta de equipos
necesarios parar realizar este ensayo se han obtenido relaciones
matemáticas relacionando al CBR de Subrasante y que son aceptadas
dentro del campo de la ingeniería de pavimentos ya que las distorsiones
son mínimas de acuerdo a ello; la expresión de conversión es la siguiente:
MR(psi) = 1500 x CBR
MR(Mpa) = 10.3 x CBR
MR(Mpa) = 8+3.8 x CBR
D) Materiales de Construcción
El conocimiento de los tipos de materiales de construcción disponibles en
las proximidades del proyecto tiene una gran influencia en los aspectos de
costos y comportamiento de la estructura.
También se debe considerar que para él cálculo de los espesores del
pavimento se deben tener las características bien definidas de los
materiales que conformaran el pavimento como son la base granular y la
carpeta asfáltica y estos a su vez tengan otros materiales de condiciones
favorables que las constituyen como son: el cemento, el filler, suelos de
buena granulometría, asfaltos, aditivos. Etc.
E) El Clima
Normalmente el clima afecta las condiciones de la subrasante y capa de
rodadura Climas cálidos reducen la estabilidad de las mezclas asfálticas
por otro lado en climas frígidos las mezclas asfálticas tiene gran potencia
de sufrir fisuración, asimismo en zonas de grandes alturas y climas
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tropicales las capas de superficie asfáltica están sujetas al efecto de
oxidación del cemento asfáltico . en otras áreas la presencia de suelos de
subrasante expansivos y/o susceptibles de helarse pueden verse muy
afectados por el clima.
El clima esta comúnmente acompañado de dos agentes importantes,
negativos para el pavimento como son:
- La Temperatura.
- El agua
Estos agentes externos actúan en desorden y el pavimento debe estar
protegido contra estos dos agentes perjudiciales para la estructura del
pavimento.
F) Drenaje
Tradicionalmente las capas de base y súbase granular del pavimento
fueron diseñadas solamente por aspectos de resistencia dando escasa
importancia al drenaje. Una buena base granular debe ser diseñada para
drenar rápidamente el agua del pavimento. La drenalidad del material o
calidad de drenaje es función de varios aspectos incluyendo la
permeabilidad del material, su distribución granulométrica, el porcentaje
de material finos (pasante la malla N°200) y las condiciones geométricas
de la superficie y subrasante del pavimento.
G) Confiabilidad
La confiabilidad se refiere al nivel de probabilidad que tiene una estructura
de pavimento diseñada para durar a través del periodo de análisis. La
confiabilidad del diseño toma en cuenta las posibles variaciones de tráfico
previsto así como en las variaciones del modelo de comportamiento
AASHTO, proporcionando un nivel de confiabilidad que asegure que las
secciones del pavimento duren el periodo para la cual fueron diseñadas.
H) Costo y Clico de Vida
Después de los espesores mínimos de las capas del pavimento, han sido
establecidas de acuerdo al procedimiento descrito anteriormente y luego
de ser verificado de acuerdo a limitantes debe ser minimizado para proveer
una alternativa de diseño para cada combinación de materiales
considerados
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7.3.1.2 Diseño Estructural del Pavimento.
A) Número de Estructural Requerido
Para el cálculo del número estructural ingresamos al nomograma (adjunto en gráficos) con los siguientes valores:
Periodo de Diseño : 10 años
Confiabilidad : 93%
Desviación estándar total : 0.45
Numero de ejes equivalentes acumulados (trafico liviano) : 0.2E+06
Modulo Resiliente de la sub rasante (trafico liviano):
4326 * LnCBR + 241 = 11658
Perdida de la serviciabilidad del Diseño : 2.2
Coeficiente de drenaje (mi) :
Base : 1.15
Coeficiente Estructural (ai):
Base (80%) : 1.13
Coeficiente Estructural (ai):
Sub-Base(40%) : 1.11
Coeficiente Estructural (ai):
Carpeta Asfáltica : 0.44
Con los valores determinados para cada uno de los parámetros de diseño requeridos, se encuentra un Número Estructural SN= 2.29, según lo cual se propone una estructura del pavimento del siguiente tipo, el cual cubre y satisface el SN requerido.
Carpeta asfáltica : 5.00 cm.
Base : 15.00 cm
Sub Base : 15.00 cm
8. MATERIALES SELECCIONADOS.
8.1 Sub - Rasante
El terreno de fundación previo perfilado de su superficie se deberá escarificar y
compactar en 0.20 m. por debajo de la superficie de la subrasante hasta lograr una
densidad no menor del 95% de máxima obtenida, según el A.A.S.H.T.O. T-180-A
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Previamente, se deberá eliminar todo material extraño, como raíces y material de
desmonte, y piedras mayores de 2”.
8.2 Base
El espesor compactado de la base granular deberá ser de 15.00cm, El material a
emplearse en la base granular deberá ser de cantera preferentemente. La
compactación que debe alcanzar esta capa debe ser no menor del 100% de la
obtenida en laboratorio, mediante el Ensayo Proctor A.A.S.H.T.O. T-180-A;
asimismo , los materiales deben cumplir las siguientes exigencias :
Requerimientos Granulométricos para Base Granular
TamizPorcentaje que Pasa en Peso
Gradación A Gradación B Gradación C Gradación D
50 mm (2”) 100 100 --- ---
25 mm (1”) --- 75 – 95 100 100
9.5 mm (3/8”) 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100
4.75 mm (Nº 4) 25 – 55 30 – 60 35 – 65 50 – 85
2.0 mm (Nº 10) 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 – 70
4.25 um (Nº 40) 8 – 20 15 – 30 15 – 30 25 – 45
75 um (Nº 200) 2 – 8 5 – 15 5 -15 8 – 15
Fuente: ASTM D 1241
El material de Base Granular deberá cumplir además con las siguientes características físico-mecánicas que a
continuación se indican:
Valor Relativo de Soporte, CBR (1)Tráfico Ligero y Medio Mín 80%
Tráfico Pesado Mín 100%
La franja por utilizar será la Gradacion C o en su defecto la que determine el
supervisor en campo.
Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia
exigidos por la presente especificación, el material que produzca el Contratista
deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme, sensiblemente paralela a los
límites de la franja por utilizar, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la
inferior de un tamiz adyacente o viceversa.
Agregado Grueso
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Se denominará así a los materiales retenidos en la Malla N° 4, los que consistirán de
partículas pétreas durables y trituradas capaces de soportar los efectos de
manipuleo, extendido y compactación sin producción de finos contaminantes.
Deberán cumplir las siguientes características:
Requerimientos Agregado Grueso
Ensayo Norma MTCNorma ASTM
Norma AASHTO
Requerimientos
Altitud
< Menor de 3000 msnm
> 3000 msnm
Partículas con una cara fracturada
MTC E 210 D 5821 80% min. 80% min.
Partículas con dos caras fracturadas
MTC E 210 D 5821 40% min. 50% min.
Abrasión Los Angeles MTC E 207 C 131 T 96 40% máx 40% max
Partículas Chatas y Alargadas (1)
MTC E 221 D 4791 15% máx. 15% máx.
Sales Solubles Totales MTC E 219 D 1888 0.5% máx. 0.5% máx.
Pérdida con Sulfato de Sodio MTC E 209 C 88 T 104 -.- 12% máx.
Pérdida con Sulfato de Magnesio
MTC E 209 C 88 T 104 -.- 18% máx.
(1) La relación ha emplearse para la determinación es: 1/3 (espesor/longitud)
Agregado Fino
Se denominará así a los materiales pasantes la malla Nº 4 que podrá provenir de
fuentes naturales o de procesos de trituración o combinación de ambos.
Requerimientos Agregado Fino
Ensayo NormaRequerimientos
< 3 000 m.s.n.m. > 3 000 m.s.n.m
Indice Plástico MTC E 111 4% máx 2% máx
Equivalente de arena MTC E 114 35% mín 45% mín
Sales solubles totales MTC E 219 0,55% máx 0,5% máx
Indice de durabilidad MTC E 214 35% mín 35% mín
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8.3 Sub – Base
El espesor compactado de la Sub-base granular deberá ser de 15.00cm.
Los materiales seleccionados y recomendados para la el material de sub – base se ceñirán a lo señalado en las siguientes especificaciones:
Requerimientos Granulométricos para Sub-Base Granular
TamizPorcentaje que Pasa en Peso
Gradación A (1) Gradación B Gradación C Gradación D
50 mm (2”) 100 100 --- ---
25 mm (1”) --- 75 – 95 100 100
9.5 mm (3/8”) 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100
4.75 mm (Nº 4) 25 – 55 30 – 60 35 – 65 50 – 85
2.0 mm (Nº 10) 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 – 70
4.25 um (Nº 40) 8 – 20 15 – 30 15 – 30 25 – 45
75 um (Nº 200) 2 – 8 5 – 15 5 – 15 8 – 15
Fuente: ASTM D 1241
(1) La curva de gradación "A" deberá emplearse en zonas cuya altitud sea igual o superior a 3000 m.s.n.m.
Requerimientos de Ensayos Especiales
EnsayoNorma MTC
Norma ASTM
Norma AASHTO
Requerimiento
< 3000 msnm > 3000 msnm
Abrasión MTC E 207 C 131 T 96 50 % máx 50 % máx
CBR (1) MTC E 132 D 1883 T 193 40 % mín 40 % mín
Límite Líquido MTC E 110 D 4318 T 89 25% máx 25% máx
Índice de Plasticidad MTC E 111 D 4318 T 89 6% máx 4% máx
Equivalente de Arena MTC E 114 D 2419 T 176 25% mín 35% mín
Sales Solubles MTC E 219 1% máx. 1% máx.
Partículas Chatas y Alargadas (2)
MTC E 211 D 4791 20% máx 20% máx
(1) Referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1"(2.5mm)
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(2) La relación ha emplearse para la determinación es 1/3 (espesor/longitud)
Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, el material que produzca el Contratista deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme y sensiblemente paralela a los límites de la franja, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la inferior de un tamiz adyacente y viceversa.
8.4 Carpeta Asfáltica
8.4.1 Mezcla Asfáltica en Caliente
Constituye el tipo más generalizado de mezcla asfáltica y se define como mezcla
asfáltica en caliente la combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados
incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las
partículas del agregado queden muy bien recubiertas por una película homogénea
de ligante. Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los agregados
(excepto, eventualmente, el polvo mineral de aportación) y su puesta en obra debe
realizarse a una temperatura muy superior a la del ambiente.
8.4.1.1 Aplicación
La capa correspondiente a la superficie de rodadura deberá ser de concreto asfáltico
tipo laminar y tendrá un espesor compactado de 5.0 cm. (2”).
Previa colocación de la capa de rodadura de concreto asfáltico, una vez aprobada la
base granular se aplicará un riego de “imprimación” de asfalto líquido del tipo
“Cutback”
Se utilizará asfalto líquido de curado rápido RC 250 (designación AASHTO M-81)
diluido con Kerosene industrial en proporción del 10 al 20% en peso.
La capa de concreto asfáltico (que es una mezcla en caliente de cemento asfáltico,
agregados debidamente graduados y relleno mineral, colocada sobre la base
imprimada.
El relleno mineral (“Filler”) estará compuesto por partículas muy finas
de caliza, cal apagada, cemento Portland u otra sustancia mineral no
plástica que se presentará seca y sin grumos. El material cumplirá con
los siguientes requisitos mínimos de granulometría.
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Malla % que pasa(en peso seco)
N°30100
N°100 90
N°200 65
La fracción del “Filler” y de los agregados que pase la malla N°200, que se denomina
polvo mineral, no tendrá características plásticas.
El agregado que resulte de combinar o mezclar los agregados gruesos fino y el
“Filler”, debe cumplir con la gradación de cualquiera de las mezclas tipo IVa, IVb ó
IVc de las recomendadas por el Instituto de Asfalto que son las siguientes:
Tamaño de la Malla Abertura
CuadradaTipo IVa Tipo IVb Tipo IVC
1” - 100
¾” 100 80-100
½” 100 80-100 -
3/8” 80-100 70-90 60-80
N°4 55-75 50-70 48-65
N°8 35-50 35-50 35-50
N°30 18-29 18-29 19-30
N°50 13-23 13-23 13-23
N°100 8-16 4-16 7-15
N°200 4-10 4-10 0-8
Equivalente de arena en el agregado combinado: 50 mínimo.
El asfalto en la mezcla del concreto asfáltico será determinado utilizando el método
”Marshall”, con los siguientes requisitos básico.
Numero de golpes de compactación
En cada extremo de la probeta. 75
Estabilidad; en libras 750
Fluencia, en 0.01” 8 Mín. 16 Máx.
Vacíos en la mezcla, en % 3 Mín 5 Máx.
Vacíos llenos de asfalto, en % 75 Mín. 85 Máx.
Las tolerancia admitidas en las mezclas son las siguientes:
Tamaño de la Malla Variación permisible en %
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% que pasa
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En peso de la mezcla total.
N° 4 ó mayor5.0 aprox.
N°8 4.0 aprox.
N°30 3.0 aprox.
N°200 1.0 aprox.
Asfalto 0.3 aprox.
La mezcla asfáltica en caliente será producida en plantas continuas o intermitentes.
La temperatura de los componentes será la adecuada para garantizar una viscosidad
en el cemento asfáltico que le permita mezclarse íntimamente con el agregado
combinado, también calentado. La mezcla a la salida de la planta tendrá una
temperatura comprendida entre 125°C y 165°C y será transportada o obra en
vehículos adaptados convenientemente para garantizar su homogeneidad (no
segregación) y una mínima pérdida de calor (baja de temperatura) hasta el lugar del
destino. La temperatura de colocación de la mezcla asfáltica en la base imprimada,
será de 120°C mínimo.
La colocación y distribución se hará por medio de una pavimentación
autopropulsada de tipo y estado adecuados para que se garantice un esparcido
de la mezcla en volumen, espesor y densidad de capa uniformes. El esparcido
será complementado con un acomodo y rastrillado manual cuando se
comprueben irregularidades a la salida de la pavimentadora.
9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.1 El espesor de la carpeta de rodadura tendrá un espesor mínimo compactado de 5.0
cm. (2.0”) y será de una Mezcla Asfáltica en Caliente, para lo cual se deberá tener
en cuenta lo recomendado en el ítem 8.4 del presente informe.
9.2 El espesor mínimo de la base granular será de 15.00 cm se deberá compactar el
afirmado al 100 % de la máxima densidad seca, obtenida mediante el ensayo
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Proctor Modificado y cuya especificaciones técnicas se ceñirán a lo señalado en el
ítem 8.2 del presente informe
9.3 El espesor mínimo de la Sub base granular será de 15.00 cm se deberá compactar
el afirmado al 95 % de la máxima densidad seca, obtenida mediante el ensayo
Proctor Modificado y cuya especificaciones técnicas se ceñirán a lo señalado en el
ítem 8.2 del presente informe
9.3 En caso de localizar a nivel de subrasante materiales denominados como rellenos;
este será retirado en lo posible en todo su espesor y rellenado con material de sub-
base en capas de 0.30 mt. Compactado al 95% de la MDS del Ensayo Proctor
Modificado.
9.5 La Subrasante, deberá ser escarificada hasta una profundidad de 0.20 m. para luego
ser compactada al 95% de la máxima densidad seca obtenida mediante el ensayo
Proctor modificado, previa eliminación de materiales extraños (raíces, relleno y
piedras mayores 2”), tal cual se señala en el ítem 8.1 del presente informe.
9.6 Del resultado de Análisis Químicos se deduce que el suelos esta dentro del rango
¨No Agresivo¨, por lo que se podrá utilizar cemento Tipo I, para la elaboración de los
concretos
9.7 El nivel freático no fue encontrado en las auscultaciones realizadas.
9.8 Cualquier variación en la estratigrafía señalada en este informe deberá ser
comunicada de inmediato al proyectista.
9.9 El presente estudio es válido sólo para el área investigada.
Lima, JUNIO del 2,012
10.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
1.- Raúl Valle Rodas “ Carreteras Calles y Aeropistas”.
2.- The Asphalt Institute (1973) “ Manual Del Asfalto”.
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3.- Germán Vivar R. (1,995) “Diseño y Construcción de Pavimentos.” Colección del
Ingeniero civil.
4.- Eddy T. Scipión P. (2,000) “Apuntes de clase Pavimentos”. Universidad Ricardo
Palma.
5.- Yoder E.J. y Witczak M.W. (1975) “ Principles Of Pavement Design”.
6. Rico A. y Del Castillo H(1978) “ La Ingeniería de Suelos en las Vias Terrestres,
carreteras, ferrocarriles y Aeropistas”
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HOJA DE CALCULO METODO AASTHO-93
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RESULTADOS DE LABORATORIO EN PLATAFORMA
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REGISTROS DE EXCAVACION
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PANEL FOTOGRAFICO
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Vista panorámica del área en estudio
Vista panorámica del área en estudio
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