SlideShare una empresa de Scribd logo
1 de 32
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
ESTUDIO DEFINITIVO Y LA EJECUCION DE LA OBRA DEL MANTENIMIENTO
PERIODICO DE LA CARRTERA ILAVE (EMP. R3S) – MAZOCRUZ, TRAMO:
CHECCA – MAZOCRUZ (Km 10+000 AL Km 83+000)
DEPARTAMENTO DE PUNO
CHECCA - MAZOCRUZ
SUELOSY PAVIMENTOS
I N D I C E
8.1. GENERALIDADES
8.1.1. UBICACIÓN Y DESCRIPCION DEL AREA DE
TRABAJO
8.1.2. ALCANCES DEL TRABAJO
8.2. ESTUDIOS DE SUELOS
8.2.1. BREVE DESCRPCION DE LA VIA
8.2.2. TRABAJOS DE CAMPO
8.2.3. RESUMENES DE TRABAJO DE CAMPO
8.2.4. TRABAJOS DE GAVIMETE DE LAS MUESTRAS DE
SUELO
8.2.5. PROSPECCION DE SUELOS Y ENSAYOS
DESTRUCTIVOS
8.2.6. SUPERFICIE DE RODADURA EXISTENTE
8.2.7. SECTORIZACION E INTERPRETACION DE
RESULTADOS
8.2.8. ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE DE
LOS SUELOS DE SUBRASANTE
8.2.9. SUELOS DESFAVORABLES DE SUBRASANTE
8.2.10. MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE
Primer estrato
Segundo estrato
8.2.11. SUBTRAMOS DE ROCA
8.3. PAVIMENTOS
8.3.1. EVALUACION DEL SUBSUELO
8.3.2. ANALISIS DEL TRAFICO
8.3.3. CLIMA Y TEMPERATURA DE LA ZONA DE
ESTUDIO
Clima
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
Temperatura
8.3.4. EVALUACION SUPERFICIAL
8.3.5. EVALUACION ESTRUCURAL
8.3.5.1. Tramo Nº I km 10+000 – Km 83+000
8.3.5.2. Parámetros de calidad del afirmado
8.3.5.3. Determinación del módulo resilente de
diseño
8.3.6. METODOLOGIA DE DISEÑO
8.3.6.1. Diseño de pavimento método AASHTO
8.3.6.2. Factores de diseño
i. Nivel de confianza
ii. Desviación estandar normal
iii. Desviación estandar total
iv. Ejes simples de carga equivalente EAL
v. Módulo de resilencia
vi. Serviciabilidad inicial
vii. Serviciabilidad final
viii. Pérdida total del índice de serviciabilidad
ix. Coeficiente de drenaje
x. Período de diseño
xi. Indice estructurales
8.4. DISEÑO DE PAVIMENTO
8.4.1. DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTO PARA
05 AÑOS
8.4.2. DISEÑO DEL PAVIMENTO METODO NASSARA
8.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
8.1 GENERALIDADES
La presente introducción tiene por objeto dar a conocer las actividades que se
realizaron para identificar los Suelos, Canteras, Fuentes de Agua, para el
Estudio Definitivo de Ingeniería y la Ejecución de la Obra del Mantenimiento
Periódico de la Carretera Ilave (EMP R3S) – Mazocruz, Tramo: Checca –
Mazocruz (km 10+000 al Km 83+000), del Departamento de Puno.
Estos trabajos se realizaron por PROVIAS NACIONAL (Proyecto Especial de
Infraestructura de transporte Nacional), con una longitud total de 73 km.
8.1.1 UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO
El presente documento corresponde al estudio de estructuras de obras de arte
para la rehabilitación de la carretera Ilave Mazocruz, Tramo Checca Mazocruz
(Km 10+000 a Km 83+000), que está ubicado políticamente en el Distrito de
Ilave y Provincia de Ilave del Departamento de Puno, geográficamente se
encuentra entre las coordenadas UTM: Punto de Inicio del Tramo
(430,444.8682-E, 8`212,008.7294-N) y Punto Final (423,503.357-E,
8`149,171.586-N).
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
8.1.2 ALCANCES DEL TRABAJO
El objetivo primordial del presente estudio de suelos es la de obtener la
información necesaria la que permitirá obtener los parámetros con los cuales se
plantearán y/o diseñarán los pavimentos y la protección de la misma
8.2 ESTUDIO DE SUELOS
8.2.1 BREVE DESCRIPCION DE LA VIA
El Estudio Definitivo Mantenimiento y la Ejecución de la Obra Mantenimiento
Periódico de la Carretera Emp. R3S (Checa) – Mazocruz (Km. 10+000 – Km.
INFORME N° 01
REFERENCIA,TRA
MO: ILAVE ( KM
0+000)
INICIO, TRAMO:
CHECCA (KM.
10+026.50)
PU-1: PLANO DE UBICACIÓN DEL PROYECTO
FIN, TRAMO:
Mazocruz (KM.
83+000)
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
83+000. tiene una longitud de 73.00 Km se ubica en la Provincia del Collao, cuya
capital es Ilave, Tramo San Antonio de Checca - Mazocruz
La Carretera tendrá la siguiente sección:
 Sección tipo
Km. 10 + 000 al Km. 83 + 000
Pista = 5.50 m
Total = 5.50 m
8.2.2 TRABAJOS DE CAMPO
Los trabajos de campo consistieron en la toma de muestras y datos de los
suelos mediante calicateo a cielo abierto, definiendo los estratos y la subrasante
(terreno natural o relleno), teniendo como referencia el estacado del trazo actual
de la carretera, con la finalidad de evaluar y establecer las características físico-
mecánicas de la subrasante (terreno natural) sobre la cual se apoyará la rasante
(estructura del pavimento).
Las calicatas (C) fueron ejecutadas con un espaciamiento de dos calicatas cada
1.50km y a una profundidad mínima de 1.50 m., identificando los estratos y sus
espesores, de acuerdo con los TDR.
Adicionalmente se han ejecutado calicatas tipo (CA) y calicatas por Geotecnia
(CG), en los taludes tanto superior como inferior con fines de complementar el
estudio de suelos y realizar los mejoramientos en las zonas de corte y en menor
escala en las zonas de relleno dependiendo de las alturas y los números
estructurales definidos en el diseño del pavimento.
8.2.3 RESUMEN DE TRABAJOS DE CAMPO
• Calicatas cada 750 m. y muestreo de los suelos de cada estrato encontrado
(Superficie de rodadura y subrasante.
• Las calicatas se han realizado alternadamente de derecha a izquierda por el
ahuellamiento que deja el tráfico.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
• Densidades de campo a la capa de subrasante y toma de muestras de suelos
para el CBR cada 1.5 Kms.
• Identificación de subtramos críticos (por suelos, drenaje, y deterioros en la
actual Superficie de Rodadura).
• Identificación de la Napa Freática.
• Identificación de Subtramos de roca en la subrasante.
• Calicatas adicionales y toma de muestras complementarias en los taludes
superior e inferior.
Las muestras disturbadas de suelos, debidamente identificadas con el
kilometraje y protegidas mediante recipientes adecuados (bolsas plásticas), se
han trasladado y ensayado parte en el laboratorio de campo y el resto se ha
enviado al laboratorio de Mecánica de Suelos de la Universidad de Juliaca y el
resto al laboratorio de mecánica de suelos del Consorcio San Marcos Mazocruz
y se han analizado y ensayado con las Normas del MTC y ASTM vigentes.
8.2.4 TRABAJOS EN GAVINETE DE LAS MUESTRAS DE SUELOS
Las muestras disturbadas extraídas en la investigación de campo, fueron
procesadas en el Laboratorio de Mecánica de Suelos del Consorcio, empleando
las normas ASTM y MTC vigentes, para ensayos especiales y químicos se han
remitido a los laboratorios de la UNI y U.N.A
El programa de ensayos comprendió en lo siguiente:
 Determinación del contenido de humedad MTC E 108 (ASTM-
D-2216)
 Análisis Granulométrico por tamizado MTC E 107 (ASTM-D-422)
 Determinación del limite Líquido MTC E 110 (ASTM-D-423)
 Determinación del limite Plástico MTC E 111 (ASTM-
D-424)
 Determinación Humedad-Densidad(P. Modificado) MTC E 115 (ASTM
D-1557)
 (CBR) Método del Cuerpo de Ingenieros MTC E 132 (ASTM-
D-1883)
 Clasificación de SUCS ASTM-D-2487
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
 Clasificación AASHTO ASTM D-3282
8.2.5 PROSPECCION DE SUELOS Y ENSAYOS DESTRUCTIVOS
SUBRASANTE:
La subrasante (terreno natural o relleno), denominado también terreno de
fundación tiene características diferentes para cada sección o subtramo
evaluado, los suelos componentes son finos, granulares, existiendo áreas de
roca
observados en los taludes superiores y a diferentes profundidades,
predominando los suelos finos limosos de baja compresibilidad.
Los problemas de drenaje son notorios, en casi toda la carretera evaluada,
debido a que esta carretera se ubica en una planicie
No se encontró napa freática durante la ejecución de las calicatas
8.2.6 SUPERFICIE DE RODADURA EXISTENTE
La Plataforma se encuentra constituida en la parte Superficial un promedio de
0.40 m de un material de buena calidad que por las características estudiadas
cumple como material de Sub base para luego encontrar el suelo natural en las
diferentes profundidades; presenta características similares siendo suelos Finos
en su mayoría (Limos arcillosos con porcentajes similares de grava areno arcilla
limosa), que pasan la malla Nº 200 desde 5.29% hasta 99.2% e índices de
plasticidad entre 0% a 23%
Esto indica que para el diseño del pavimento de la carretera se puede
considerar como un suelo Limo Arcilloso con Arena de mediana a baja
plasticidad.
CUADRO Nº 1
Carretera San Antonio de Checca – Mazocruz
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
Grupos de
Materiales
Clasificación de
Suelos
SUCS
Clasificación de
Suelos
AASTHO
I
I
II
II
SM-SC (22%)
GM-GC (03%)
CL-ML (70%)
CH-MH (05%)
A-2-4 (04%)
A-3 (02%)
A-4 (74%)
A-6 (08%)
A-7-5 (11%)
A-7-6 (01%)
* Con incidencia hasta 1.50 m de profundidad a partir de la subrasante
La capacidad de Soporte (CBRs), de la capa de Superficie de Rodadura
predominan los valores entre 25 y 31.2%.
En algunas calicatas se ha observado que la Superficie de Rodadura existente
tenía espesores entre 15 y 20 cm en solo un tramo : Km. 13+750, Km.
A lo largo de la carretera por razones de trazo y mejoramientos de
características geométricas se van a realizar cortes en la que se está eliminando
la Superficie de Rodadura existente, pues en este caso no se está considerando
como aporte estructural del pavimento de dicha capa.
8.2.7 SECTORIZACION E INTERPRETACION DE RESULTADOS
Los resultados de los ensayos de Laboratorio de Mecánica de Suelos, la
clasificación visual de los suelos en campo nos permiten interpretar y describir
las características físico-mecánicas de los suelos identificando los estratos
hallados con su respectivo espesor y plasmar un Perfil Estratigráfico de la actual
carretera (Superficie de Rodadura existente-subrasante), en el que se muestra la
ubicación y variación tanto horizontal como vertical de cada uno de los estratos
encontrados, traslapando cada 750 m., con los suelos clasificados según
AASHTO y SUCS y además realizar un análisis de la Capacidad de Soporte de
los suelos de subrasante y de los suelos desfavorables.
En el presente estudio no se han sectorizado los tramos, en vista que la
carretera en sus 73km, presenta caracteristicas muy similares.
8.2.8 ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE DE LOS SUELOS
DE SUBRASANTE
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
Se han utilizado valores de CBR 2 obtenidos en laboratorio cada 3 kilómetros,
los cuales han sido procesados mediante análisis estadísticos.
Los CBR de los subtramos homogéneos, de acuerdo a los resultados del método
Valor Relativo de Soporte de laboratorio son los siguientes:
. TRAMO N° I : Km. 10+000 – Km. 83+000:
El paquete estructural, se divide por lo general en dos estratos:
En el primer estrato, el Índice de Plasticidad varia entre 0.0% y 1.00%, El Índice
de Plasticidad en el segundo estrato, varia entre 0.00% y 23.00%, en promedio
el estrato presenta 11.2%. En las calicata C-5 el afirmado presenta un espesor
de 0.10 mts y en las calicatas, C-4, C-9, C-10, C-17, C-20, C-57 y C-58, las que
se ubican en los Kms. 0+500, 3+750, 4+750, 5+500, 13+750, 14+250, 16+500,
26+500, 28+750, .37+750 y 40+500 respectivamente, presentaron un espesor de
0.20 mts.
El Limite Liquido (LL) mínimo del Segundo estrato es de 0 % y el máximo es de
46%, en promedio el estrato presenta un LL. de 25.00%, y en sectores definidos
en 06 calicatas presentan materiales de alta a mediana plasticidad. El segundo
estrato presenta un LL mínimo de 0.00% y máximo de 48.00%, en promedio en
estrato presenta 25.0%. y el estrato clasificado como MH y CH presenta un LL
mínimo de 50.00% y un máximo de 64.00%.
El CBR, mínimo del tramo es de 3.4% y el máximo es de 61.50%, en promedio el
tramo presenta un CBR de 31.2%; valores referidos al 95% de la Máxima
Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm.). En el tramo el
primer estrato es de subbase.
8.2.9 SUELOS DESFAVORABLES DE SUBRASANTE
Sobre la base del Perfil Estratigráfico y de los resultados de laboratorio, no se
han identificado suelos de naturaleza orgánica, así como de suelos arcillosos y
limosos de alto contenido de humedad (Ic < 0.25), los cuales resultarían
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
inapropiados como material del pavimento debido a su baja capacidad de
soporte como suelo de fundación del pavimento
8.2.10 MEJORAMIENTO DE SUBRASANTE
Teniendo en cuenta la evaluación superficial (visual) de la plataforma existente si
como del análisis de los resultados de ensayos de laboratorio de los suelos, se
ha elaborado la relación de sectores de mejoramiento clasificándolos en dos
grupos:
• Mejoramientos en la Plataforma Existente
El mejoramiento en la plataforma existente se realiza por las siguientes razones:
- La inspección visual llevada a cabo inmediatamente posterior a la
época de lluvias, nos ha determinado zonas de deformaciones, donde
se evidencian problemas de transitabilidad.
- El Supervisor en campo deberá verificar longitud y profundidad antes de
entregar dichos trabajos al Contratista.
• Mejoramientos en el Ensanchamiento de la Plataforma.
El mejoramiento en la plataforma existente se realiza por las siguientes razones:
- La inspección visual llevada a cabo en época de lluvias, nos ha
determinado zonas donde se requieren badenes.
- El Supervisor en campo deberá verificar longitud y profundidad antes de
autorizar dichos trabajos al Contratista.
Como antecedentes de esta carretera debemos mencionar que es una de las
más antiguas que existen en Puno, y fue utilizada mayormente por el gran
sector comercial que existe en la zona.
Al desarrollarse la carretera en una planicie, se presenta muchas veces zonas
inundables y a su vez napa freática alta. Esta carretera en promedio se
encuentra sobre 1.20 mts., por encima del nivel de las zonas inundables.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
De acuerdo con el levantamiento topográfico y la nivelación realizada, no se
evidencias deformaciones resaltantes, solo las correspondientes a las
producidas por el tráfico a la cual es sometida.
De acuerdo con el perfil estratigráfico, se evidencia la presencia de 02 estratos el
primero conformado por una base de afirmado que varía entre 15 y 40 cm, (15
cm en la prog 13+750), y un segundo estrato que tiene una altura de 1 a 1.5 m.
Primer Estrato
El CBR, mínimo del tramo es de 3.4% y el máximo es de 61.50%, en promedio el
tramo presenta un CBR de 31.2%; valores referidos al 95% de la Máxima
Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm.). En el tramo el
primer estrato es de subbase
El segundo estrato
El Segundo estrato presenta un LL mínimo de 0.00% y máximo de 48.00%, en
promedio en estrato presenta 25.0%. y el estrato clasificado como MH y CH
presenta un LL mínimo de 50.00% y un máximo de 64.00%.
8.2.11 SUB-TRAMOS DE ROCA
La ubicación de los subtramos de roca se ha realizado mediante la apreciación
visual en las calicatas realizadas, definiendo su profundidad. Es de indicar que
en los puntos de roca descritos líneas abajo no necesariamente tiene que
coincidir con las rocas observadas en los cortes de talud descritos en el Capítulo
de Geología.
En las zonas de roca mencionadas y las que han sido identificadas producto de
los cortes, se recomienda la sobre excavación de 15cm. por debajo de la
subrasante, con la finalidad de tener una superficie nivelada de acuerdo a la
geometría del trazo, para que las capas del pavimento puedan cimentarse
adecuadamente.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
En el Anexo del Estudio se pueden apreciar las fotografías y los resultados de
los ensayos de Laboratorio de los suelos de la Subrasante y Superficie de
Rodadura existente respectivamente.
8.3 PAVIMENTOS
8.3.1 EVALUACION DEL SUBSUELO
El subsuelo se estudió mediante la ejecución de calicatas ubicadas en la zona
de la plataforma por construirse, con distancias 750 m con una profundidad no
menor de 1.50 m., contados a partir de la superficie de rodadura existente.
Las muestras tomadas se analizaron en el Laboratorios de Mecánica de Suelos
instalados en la Universidad Andina de Juliaca ubicados dentro de la zona de
trabajo, para determinar las propiedades, índices y geotécnicas de los suelos y
su resistencia a la penetración Relación Soporte California (CBR).
Los Ensayos Especiales en suelos se realizaron en el Laboratorio de
Geoconsult Lima.
Con los datos obtenidos se confeccionó el Perfil Estratigráfico de las calicatas
efectuadas en campo. (Ver Estudio de Suelos)
La Plataforma se encuentra constituida en la parte Superficial un promedio de
0.40 m de un material de buena calidad que por las características estudiadas
cumple como material de Sub base para luego encontrar el suelo natural en las
diferentes profundidades; presenta características similares siendo suelos Finos
en su mayoría (Limos arcillosos con porcentajes similares de grava areno arcilla
limosa), que pasan la malla Nº 200 desde 5.29% hasta 99.2% e índices de
plasticidad entre 0% a 23%, los espesores se encuentran detallados en el perfil
estratigráfico adjunto.
Esto indica que para el diseño del pavimento de la carretera se puede
considerar como un suelo Limo Arcilloso con Arena de mediana a baja
plasticidad.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
CUADRO Nº 1
Carretera San Antonio de Checca – Mazocruz
Grupos de
Materiales
Clasificación de
Suelos
SUCS
Clasificación de
Suelos
AASTHO
I
I
II
II
SM-SC (22%)
GM-GC (03%)
CL-ML (70%)
CH-MH (05%)
A-2-4 (04%)
A-3 (02%)
A-4 (74%)
A-6 (08%)
A-7-5 (11%)
A-7-6 (01%)
* Con incidencia hasta 1.50 m de profundidad a partir de la subrasante
8.3.2 ANALISIS DEL TRÁFICO
El análisis de tráfico permite determinar el número de aplicaciones acumuladas de
cargas equivalentes (EAL) a un eje simple de 18,000 Ib (80kN) que se usará en la
determinación de los espesores del pavimento.
Se ha tomado como base el Estudio de Tráfico, realizado para el presente estudio
Según los volúmenes y clasificación de tráfico vehículo, así como la encuesta de
origen-destino se ha obtenido el tráfico normal-generado y el proyectado, sin
considerar los vehículos ligeros por su efecto destructivo mínimo.
Se ha considerado como año base el 2009 (inicio de tráfico ). La tasa de crecimiento
anual y Ejes equivalentes se encuentran en el estudio de tráfico.
El número acumulado de repeticiones de ejes equivalentes (EAL = W18) se han
tomado del Estudio de Trafico y son los siguientes.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
NUMERO DE EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS
Checca - Mazocruz
Número de Ejes
Equivalentes
05 años 10 años
Ejes Equivalentes de Diseño 8.88x104
1.90x105
8.3.3 CLIMA Y TEMPERATURA DE LA ZONA EN ESTUDIO
a. CLIMA
El clima comprende básicamente en el análisis de las variables climatológicas
como es la precipitación y la temperatura, tomando siempre la precipitación
media, temperatura media y sus componentes: máxima y mínima. Factores que
pueden afectar el comportamiento del pavimento, su resistencia, durabilidad y
capacidad de carga del sistema estructural..
Del estudio San Antonio de Checca Mazocruz del Km 10+000 hasta el Km
83+000 presentan precipitaciones que varían en función inversa a la altitud, a
mayor altitud menor precipitación. Se han considerado los registros
pluviométricos de la estación de Ilave, por su ubicación geográfica y cercanía a
la carretera; estación que es administrada por SENAMHI.
Las Precipitaciones hasta el año 1993, total promedia es de 774 mm./año, el
80% se concentra en los meses de Diciembre a Marzo, los meses de menor
precipitación como es Junio y Julio, existiendo eventualmente en algunos años
precipitación nula entre Agosto y Octubre. Por lo general, las precipitaciones
máximas provienen de tormentas regionales, de donde se considera que los
datos son factibles de utilizar sobre el área del proyecto. En la serie histórica de
precipitación de la Estación de Yauri, se registro que la máxima precipitación de
50.00mm., se produjo en el año 2004 y la precipitación mínima de 16.00 mm.,se
produjo en el año de 1977.
b. TEMPERATURA
La Temperatura en la Cordillera de los Andes es el factor determinante de las
características climáticas de la zona. El clima es frío y seco con una humedad
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
relativa media anual de 64%, siendo más seco en noviembre y más húmedo
entre los meses de enero a marzo.
Las temperaturas y la humedad disminuyen a medida que aumenta la altura.
Hacia los tres mil quinientos metros sobre el nivel del mar se extienden las
punas, con bajas temperaturas que descienden aun más durante la noche.
En esta parte de la región, la temperatura máxima media mensual registrada
para el periodo 2002 – 2004, fue de 20.0°C. Muy por el contrario, la temperatura
mínima registrada para ese mismo periodo fue de -10.2°C.
8.3.4 EVALUACION SUPERFICIAL
La evaluación superficial de la vía, se efectuó mediante una inspección visual de
la superficie, no se utilizó ninguna metodología de evaluación superficial ya que
todos los manuales, si bien es cierto se fundamentan en la aplicación de
procedimientos modernos para el mantenimiento y rehabilitación, ellos se
orientan a pavimentos flexibles y no para pavimentos a nivel de afirmado, estado
en que actualmente se encuentra la vía en estudio. Sin embargo algunos
términos de relevamiento superficial se han utilizado para identificar el tipo de
deterioro de la vía.
En base a la inspección visual realizada, la vía se encuentra de regular a buen
estado de conservación, ya que el tramo está considerado dentro de la Red Vial
Nacional 034B de la carretera: Ilave - Mazocruz, tramo que se ubica en la parte
alto andina de la provincia de Puno, a una altitud aproximada de 3820 m.s.n.m.
el Ministerio de Transportes tiene cuadrillas que se encargan de la conservación
en lugares puntuales presenta fallas representativas del tipo ahuellamientos,
baches leves y encalaminados en las curvas que presentan cambio de pendiente
o gradiente. Además se observa que la composición de la superficie de rodadura
es grava limosa con presencia de agregado tipo canto rodado; presentándose en
algunos sectores puntuales existe deterioros leves.
En general se desprende que la vía se encuentra en mantenimiento requiriendo
un refuerzo estructural.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
8.3.5 EVALUACION ESTRUCTURAL
La evaluación estructural del pavimento existente, se ha desarrollado por
métodos destructivos, la metodología desarrollada se detalla en el Estudio de
Suelos.
En el Estudio de Suelos del Estudio Definitivo y la ejecución de la Obra del
Mantenimiento Periódico de la Carretera Ilave (EMP.R3S) Tramo Checca –
Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000), el suelo presenta un perfil estratigráfico y
resistencia de similares características, por lo que el tramo del Km. 10+000 al
Km. 83+000, se considera único para fines de diseño.
8.3.5.1 TRAMO N° I : Km. 10+000 – Km. 83+000
El paquete estructural, se divide por lo general en dos estratos:
En el primer estrato, el Índice de Plasticidad varia entre 0.0% y 1.00%, El Índice
de Plasticidad en el segundo estrato, varia entre 0.00% y 23.00%, en promedio
el estrato presenta 11.2%. En las calicata C-5 el afirmado presenta un espesor
de 0.10 m y en las calicatas, C-4, C-9, C-10, C-17, C-20, C-57 y C-58, las que se
ubican en los Kms. 0+500, 3+750, 4+750, 5+500, 13+750, 14+250, 16+500,
26+500, 28+750, .37+750 y 40+500 respectivamente, presentaron un espesor de
0.20 m.
El Limite Liquido (LL) mínimo del Segundo estrato es de 0 % y el máximo es de
46%, en promedio el estrato presenta un LL. de 25.00%, y en sectores definidos
en 06 calicatas presentan materiales de alta a mediana plasticidad. El segundo
estrato presenta un LL mínimo de 0.00% y máximo de 48.00%, en promedio en
estrato presenta 25.0%. y el estrato clasificado como MH y CH presenta un LL
mínimo de 50.00% y un máximo de 64.00%.
El CBR, mínimo del tramo es de 3.4% y el máximo es de 61.50%, en promedio el
tramo presenta un CBR de 31.2%; valores referidos al 95% de la Máxima
Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm.). En el tramo el
primer estrato es de subbase
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
En el Cuadro N° 08 “Parámetros de Calidad del Afirmado”, se muestra los
requisitos de calidad mínima que deben satisfacer los agregados para afirmados.
8.3.5.2 PARAMETROS DE CALIDAD DEL AFIRMADO
NORMA REQUISITOS MINIMOS
Limite Liquido
Índice de Plasticidad
CBR *
Equivalente de Arena
MTC E110 25% máx
MTC E111 3-5% máx
MTC E132 40% mín.
MTC E114 20% mín.
(*) Referido al 95% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1”
Comparando estos parámetros con los resultados de laboratorio, se deduce que
el tramo del suelo a nivel de afirmado, está compuesto por materiales inertes
que no han sufrido una disminución sustancial en su capacidad portante. La
subrasante está compuesta por suelos medios y suelos buenos.
En el primer caso se caracterizan por que retienen un moderado grado de
consistencia bajo condiciones adversas de humedad, suelos como arenas
arcillosas, arenas limosas y las gravas arenosas que contienen .cantidades
moderadas de arcilla y limo fino. En el Segundo caso son suelos que retienen
una cantidad sustancial de su capacidad de soportar cargas cuando se
humedecen ya que el suelo se encuentra libre de cantidades perjudiciales de
materiales plásticos y no son afectados por la humedad o la helada.
8.3.5.3 DETERMINACION DEL MODULO RESILENTE DE
DISEÑO
La metodología AASHTO – 93 para efectos de establecer el Módulo Resiliente
Efectivo de diseño emplea el criterio de serviciabilidad, para lo cual ha definido el
factor ūf ó Promedio de Daño Relativo, según el cual se medirá el daño relativo
en un determinado mes (estación) y a su vez se medirá el Módulo Resiliente del
suelo en dicha temporada estacional. Se debe medir estos factores en todos los
meses del año para definir un MR efectivo promedio anual. Al respecto este tipo
de cálculos no se pueden efectuar en el país por la nula información propia
existente al respecto.
En el presente diseño se ha usado una metodología que considera los CBR s
correlacionados con los módulos de resiliencia MR. Dada la escasa información
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
existente en el medio sobre estos ensayos, para la correlación se empleó la
siguiente función tomada por la ASSHTO para suelos que tengan el CBR de
Diseño menores o iguales que 7:
MR = 1500 x CBR
Para la determinación del valor representativo de la capacidad de soporte del
suelo se ha utilizado un procedimiento estadístico (percentiles) basado en los
criterios recomendados por The Asphalt Institute (USA), el cual es función del
tráfico proyectado (diseño).
NIVEL DE
TRÁFICO(EAL8.2)
PERCENTIL DE
DISEÑO (%)
104 o menor 60
Entre 104 y 106 75
106 ó más 87.5
Todos los valores de CBR obtenidos de los ensayos de laboratorio han sido
tomados y correlacionados en función al perfil estratigráfico del proyecto, los
cuales han sido procesados en un programa de cómputo estadístico
obteniéndose los siguientes resultados:
CHECCA -
MAZOCRUZ
Tramo Único
del Km 10+000
al Km 83+000
para 05 años
Tramo Único
del Km 10+000
al Km 83+000
para 10 años
Media 12.65 12.65
Desv. Estándar 14.39 14.39
Coef. Variación 107.91 107.91
Percentil 75% 7500
Percentil 75% 7500
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
Empleando la relación inicialmente señalada se obtiene los siguientes valores de
Módulo Resilente:
CHECCA -
MAZOCRUZ
Tramo Unico
del Km 10+000
al Km 83+000
para 05 años
Tramo Unico del Km
10+000 al Km
83+000 para 10 años
MR (Percentil 75%) 7500
MR (Percentil 75%) 7500
8.3.6 METODOLOGIA DE DISEÑO
El Tramo Checca – Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000), será construida con
material de Afirmado para un período de 05 años con mantenimiento periódico y
un índice de serviciabilidad final de 2.0.
8.3.6.1 DISEÑO DE PAVIMENTO METODO AASHTO
Se ha utilizado el método AASHTO versión 1993 que se basa en el módulo de
resiliencia (MR), los ejes equivalentes acumulados de 18,000 Ib (W18) el índice
de serviciabilidad (Pt), las características físicas y mecánicas de los materiales
de préstamo y los espesores mínimos de concreto asfáltico que especifica el
método de acuerdo al EAL correspondiente.
Los valores del número estructural (SN) se hallaron con la fórmula siguiente:
log(∆PSI)
log(W18) = ZRSO + 9.36 log(SN + 1) + (4.2 – 1.5 + 2.32 log MR – 8.27
1094
0.40 +(SN + 1)519
Donde:
W18 = Número de ejes equivalentes para el período de diseño
MR = Módulo resiliente (Ib/pulg2
)
∆PSI = Pérdida de serviciabilidad
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
ZR = Factor de confiabilidad
SO = Desviación estándar de todas las variables
SN = Número estructural
La expresión que relaciona el número estructural con los espesores de capa es:
SN = a1 D1 + a2 m1 D2 + a3 m2 D3
Donde:
a1 a2 a3= Coeficientes estructurales o de capa
m1 m2 = Coeficientes de drenaje
D1 D2 D3 = Espesores de capa
Considerando los valores siguientes para el cálculo del número
estructural requerido(SN)
∆PSI = 2.0
ZR = -1.282
SO = 0.45
Los coeficientes estructurales de capa considerados para el cálculo del número
estructural de diseño son los siguientes:
a1 = 0.44
a2 = 0.132
a3 = 0.12
Se ha considerado como calidad de drenaje, regular correspondiente a factores
entre 1.05 y 0.80. El valor adoptado para m1 y m2 es 1.00.
8.3.6.2 FACTORES DEL DISEÑO
Debemos poner en conocimiento, que la solución adoptada en esta etapa de
mantenimiento de la carretera Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000),
ha sido considerada en base a la experiencia anterior en el tramo Ilave Checa
(0+00 a 10+000); donde ha presentado resultado aceptables, PROVIAS
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
NACIONAL, deberá monitorear el comportamiento del Imprimado Reforzado y de
acuerdo a los resultados obtenidos evaluar la posibilidad de programar dentro de
sus actividades una protección definitiva como un tratamiento Bicapa (no
considerado en este estudio). Los parámetros de diseño del presente estudio,
considera que la estructura y la protección del imprimado reforzado recibirán
este tratamiento Bicapa, sin la necesidad de realizar mayor inversión, dentro de
un periodo corto, para evitar deterioros de mayor consideración.
El método AASHTO-93 tiene los siguientes Variables:
i. NIVEL DE CONFIANZA (R)
El Nivel de Confianza, es una forma de incorporar cierto grado de certeza en el
proceso de diseño, para garantizar que la sección del pavimento proyectado se
cumplan satisfactoriamente bajo las condiciones de tráfico y medio ambiente
durante el periodo de diseño.
El nivel de confianza tiene como función garantizar que las alternativas
adoptadas para que perduren durante el periodo de diseño.
En el Cuadro se muestran los Niveles de Confianza sugeridos para Diferentes
Carreteras, indicando los rangos de confiabilidad sugeridos para distintos tipos
de carreteras, clasificadas según su funcionalidad.
Para el presente Estudio, por ser una vía Interestatal rural; le corresponde una
confiabilidad que varia de 80.0 - 99.9. la Confiabilidad adoptada es R = 90%
NIVELES DE CONFIANZA SUGERIDOS PARA DIFERENTES
CARRETERAS
Clasificación
Niveles de Confiabilidad
Recomendado
Urbana Rural
Autopistas interestatales y
otras
85 - 99.9 80 - 99.9
Arterias Principales 80 - 99 75 - 95
Colectoras de Transito 80 - 95 75 - 95
Carreteras Locales 50 - 80 50 - 80
ii. DESVIACION ESTANDAR NORMAL ( Zr )
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
En base a la confiabilidad de los datos estudiados y a los términos de referencia
se le asigno una confiabilidad de 90% para los valores de Desviación Standard
Normal que se adopta en base al Nivel de Confianza. Según la Guía de Diseño
AASHTO, resulta un ZR de -1.282
Así como se muestra en el cuadro adjunto.
VALORES DE DESVIACION ESTANDAR NORMAL
R ZR
Nivel de
Confiabilidad
Desviación
Standard
75 -0.674
80 -0.841
85 -1.037
90 -1.282
91 -1.34
92 -1.405
93 -1.476
94 -1.555
95 -1.645
96 -1.751
97 -1.881
99.99 -3.750
iii. DESVIACION ESTANDAR TOTAL ( So )
La desviación Estándar Total para Pavimentos Flexibles, que incluye los errores
debido a la determinación del trafico siendo esta desviación estándar de la
población de valores obtenidos por AASHTO, en la carretera experimental
considerando que se ha efectuado un estudio de trafico detallado que ha incluido
censos de vehículos y de cargas, se adopta para pavimento flexibles un valor So
= 0.45.
iv. EJES SIMPLES DE CARGA EQUIVALENTE EAL (W18 )
Es el número de pasadas de un eje simple y ruedas duales de 8.2 ton (18 kips)
de peso. Para el presente proyecto se está considerando el período de diseño
establecido en 05 Años.
Los espesores mínimos recomendados según el AASHTO es el siguiente:
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
Espesores Mínimos Recomendados
N8,2 EAL Concreto Asfáltico Base Granular
cm pulg cm pulg
Menores de 5,0 * 10 ^ 4 2,54 ó TSA 1,0 ó TSA 10.16 4.0
5,0 * 10 ^ 4 - 1,5 * 10 ^ 5 5.08 2.0 10.16 4.0
1,5 * 10 ^ 5 - 5,0 * 10 ^ 5 6.35 2.5 10.16 4.0
5,0 * 10 ^ 5 - 2,0 * 10 ^ 6 7.62 3.0 15.24 6.0
2,0 * 10 ^ 6 - 7,0 * 10 ^ 6 8.89 3.5 15.24 6.0
Mayores de 7,0 * 10 ^ 6 10.16 4.0 15.24 6.0
v. MODULO DE RESILIENCIA ( Mr )
En el método de AASHTO de 1993, el modulo de resiliencia reemplaza al CBR
como variable para caracterizar la subrasante, subbase y base. El modulo de
resiliencia es una medida de la propiedad elástica de los suelos que reconoce a
su vez las características no lineales de su comportamiento.
Este parámetro se puede determinar a través de los ensayos dinámicos y de
repeticiones de carga, sin embargo la guía AASHTO reconoce que muchas
agencias no poseen los equipos para determinar el Mr y propone el uso de la
conocida correlación con el CBR:
MR (psi)= 1500 x CBR CBR < 10% Ecuación Guía
AASHTOMR (psi)= 3000 CBRu
.o
" 10% < CBR < 20% Formula Sudafricana
Mr = 4326xlnCBR + 241 Suelos Granulares Ecuación Guía
AASHTO
Para el presente estudio de acuerdo a los cálculos para hallar la Capacidad
soporte de la Subrasante, se muestra el CBR mínimo, CBR promedio y CBR de
diseño; estos dos últimos referidos al percentil 75%. el valor que se presenta
para un CBR de 5% según la Ecuación Guía AASHTO en nuestro caso tenemos
un valor de un Módulo de Resiliencia de 7500
SERVICIABILIDAD INICIAL ( Po )
La Serviciabilidad Inicial a sido tomada de la carretera Experimental AASHTO
que fue de 4.2 y es la que comúnmente se adopta en nuestro país para los
diseños, sin embargo debe tomarse en cuenta que a ese valor le corresponde un
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
IRI comprendido entre 0.72 y 1.20 mm/m. En consecuencia es más realista
trabajar con un Po de 4
vi. SERVICIABILIDAD FINAL ( Pt )
La Serviciabilidad Final a falta de mayores referencias, se adopta un valor de 2.0
igual al adoptado por la carretera experimental de la AASHTO ( pagina II-10 de
la guía) como resultado de una encuesta entre los usuarios.
vii. PERDIDA TOTAL DEL INDICE DE SERVICIABILIDAD ( PSI )
La perdida Total del Índice de Serviciabilidad Presente (PSI), varia de O
(carretera imposible) hasta 5 (carretera perfecta). En el ensayo AASHTO, se
obtuvo una serviciabilidad inicial (Po) de 4.2 para pavimentos flexibles y el índice
de serviciabilidad más bajo (Pt) es de 2.0, que puede tolerarse antes de que sea
necesario un refuerzo o una rehabilitación para las carreteras.
PSI = 4.0 - 2.0 = 2.0
viii. COEFICIENTE DE DRENAJE ( m1 )
El Coeficiente de Drenaje representa el porcentaje del tiempo durante el
Período de Diseño, que las capas granulares, estarán expuestas a niveles de
humedad cercanos a la saturación. En el Cuadro adjunto "Valores de Coeficiente
de Drenaje", muestra los valores recomendados para modificar los coeficientes
de capas de base y subbase granular, frente a condiciones de humedad.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
VALORES DE COEFICIENTE DE DRENAJE
Calidad
de
Termino % de Tiempo de exposición de la estructura del
Drenaje
Remoción de
Agua
pavimento a nivel de humedad próximos a la saturación
<1% 1-5% 5-25% >25%
Excelen
te
2 horas 1.40 -1.35 1.35 -1.30 1.30 -1.20 1.20
Buena 1 día 1.35 -1.25 1.25 -1.15 1.15 -1.00 1.00
Aceptab
le
1 semana 1.25 -1.15 1.15 -1.05 1.00 -0.80 0.80
Pobre 1 mes 1.15 -1.05 1.05 -0.80 0.80 -0.60 0.60
Muy
Pobre
El agua no
drena
1.05 -0.95 0.95 -0.75 0.75 -0.40 0.40
En base a las condiciones particulares del proyecto, tales como la topografía de
planicie alto andina donde se desarrolla la vía, las precipitaciones pluviales
anuales medias del orden de 774 mm/año, y suelo con permeabilidad media, se
estima que el tiempo de exposición de la estructura a nivel de humedad próxima
a la saturación es del orden de 5 a 25%, es así que los coeficientes de drenaje
son: m1 = 1.00 Y m2 = 1.00
ix. PERIODO DE DISEÑO ( N )
El período de diseño es el Tiempo empleado para la obtención de las estructuras
del pavimento en nuestro caso es de 05 años.
x. INDICE ESTRUCTURALES
La estructura estará conformada por una sola capa que Corresponde a una Sub
base Granular, con un CBR mínimo de 40% y coeficiente estructural a3 de
0.12/pulg.; valor que se estima en el Grafico adjunto en el anexo correspondiente
denominado "Variación de Coeficiente a3 con diferentes parámetros de
resistencia de la sub base"
8.4 DISEÑO DE PAVIMENTO AASHTO
Para el cálculo de Sn aplicando la formula:
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
log(∆PSI)
log(W18) = ZRSO + 9.36 log(SN + 1) + (4.2 – 1.5 + 2.32 log MR – 8.27
1094
0.40 +(SN + 1)519
Con los parámetros adjuntos obtendremos el valor de Sn y por consiguiente la
estructura del pavimento
N Periodo de Diseño
R Nivel de Seguridad
ZR Desviación Estándar Normal
So Desviación Estándar Total
Mr Modulo de Resistencia
Po Serviciabilidad Inicial
Pt Serviciabilidad Final
PSI Variación Total del Índice de Serviciabilidad
EAL Aplicación de Ejes Simples en cargas Equivalentes
m1 Coeficiente de Drenaje
Sn Numero Estructural
TRANSITO
EAL N8,2
R
( % )
ZR So MR Po Pt PSI SN
N
años
8.88 E+04 90 -1.282 0.450 7500 4.0 2.0 2.0 05
8.4.1 DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTO PARA 05 AÑOS
El Tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000),
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
Período de Diseño 05 años
Sub tramos
Número de ejes equivalentes
I
8.88.E+04
Módulo resilente 7500
Factor de confiabilidad -1.282
Desviación estándar 0.45
Índice de serviciabilidad 2.0
Número estructural SN 2.207
Imprimación
reforzada
m1 1.00 A3 0.0 D1 (pulg) 0
Material de
Afirmado
m1 1.00 A3 0.14 D1 (pulg) 2
Afirmado
existente
m1 1.00 A3 0.125 D2 (pulg) 16
Espesor total del pavimento (pulg) 22
Número estructural SN’ 2.280
REQUISITOS DE CALIDAD DE LAS CAPAS GRANULARES
Ensayo
Subbase
Granular(%)
CBR Mínimo 40
L.L. Máximo 25
IP. Máximo 4
Equivalente de Arena Mín. 35
% N° 200 Máximo 12
A su vez el material granular clasificado como Afirmado , deberán compactarse
con un contenido de humedad óptimo de +/-1.5 puntos en porcentaje, para
alcanzar una densidad mínima del 100% de la densidad máxima de laboratorio,
sugiriendo se utilice el Método AASHTO T1aO o el ASTM D1557.
8.4.2 DISEÑO DEL PAVIMENTO METODO NASSARA
El Método Nassara ha desarrollado un procedimiento de Diseño con y sin
tratamiento superficial bituminoso para caminos de bajo transito el método es
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
aplicable para repeticiones de hasta 2.5E*06. una vez que se ha determinado el
valor índice de la resistencia de la Subrasante y el EAL de diseño, se determina
el espesor necesario de cubrimiento; dato que se obtiene del Grafico adjunto e la
"Carta de Diseño para Concreto Asfáltico de Base Granular de 12 pulg.".
Período de Diseño O5 años
Número de ejes equivalentes 8.88E+04
CBR 5
Espesor de la capa de Afirmado A 35 cm. pulg.
El espesor es el siguiente:
PARA 05 AÑOS
EAL = 1.744*E+04
Superficie de Rodadura = AFIRMADO
Espesor = 22.5 cm.
8.4.3 TRAMO CHECCA –MAZOCRUZ (KM 10+000 AL KM 83+000),
Diseño para 05 años Centímetros Pulgadas
Imprimación reforzada 0 0
Material Granular 5 2
Afirmado existente 10-40 4-16
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
IMPRIMACIÓN REFORZADA -
BASE GRANULAR (cm) 5
BASE GRANULAR EXISTENTE (cm) 10-40
Por lo tanto la alternativa propuesta plantea lo siguiente:
• La colocación de un material de Afirmado de 5 cm. de espesor, como
capa granular de refuerzo del pavimento definitivo (para los 05 años).
• El material colocado como Afirmado será cubierto por una imprimación
reforzada para ser protegido de las lluvias y factores climáticos:
8.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
1. En el estudio se ha encontrado un tipo de suelo que podemos considerar
como:
• Capa superior (superficie del terreno); existe un material granular de
0.40 m. de promedio el cual deberá permanecer como sub rasante, y no
se hace necesario justificar los ensayos de CBR, de estratos
subyacentes .
• Estratos inferiores, En casi todo el tramo en estudio existe material
Arcilla Limosa granular clasificado Arcilla limo arenoso y en y en poca
proporción Grava arcillas de mediana plasticidad, lo que no hace
necesario la justificación de los ensayos de los estratos subyacentess
2. Los valores de EAL (ejes equivalentes acumulados) han sido tomando del
Estudio de Trafico del presente Estudio.
3. El período de diseño se ha tomado a partir del año 2009 y los ejes equivalentes
(EAL) han sido proyectados a 05 años, con una tasa de crecimiento de 4%. Se
ha considerado conveniente tomar para el diseño definitivo el período de 05
años es decir proyectado al año 2014, de acuerdo al análisis técnico
económico.
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
4. Se deberá utilizar para la imprimación reforzada RC 250 y agregado clasificado
para el recubrimiento de la plataforma, respetando estrictamente lo indicado
en las especificaciones técnicas.
5. La alternativa adoptada de la estructura del pavimento sobre la base de los
cálculos efectuados para un período de diseño de 05 años considerando los
espesores de sus capas en cm., se presenta en el Cuadro Nº 6, respectivo.
CUADRO Nº 6
ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO PROPUESTO
El Tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000)
Diseño Nº
Longitud
(Km.)
Espesores de las Capas del Pavimento
Imprimación
reforzada
(cm)
Afirmado
Granular
(cm)
Afirmado
(*)Existente
(cm)
Espesor
Total
(cm)
I 73.00 - 5 10-40 15-45
(*) Materal que al ser incorporado incrementa la capacidad de la
estrucuta de la plataforma propuesta
6. Al tratarse de una carretera ubicada en zona de altura con cotas mayores a
4000 m.s.n.m. por los suelos encontrados la mayoría no son susceptibles al
congelamiento encontrado en los mencionados suelos con arcilla que se
clasifica dentro del grupo F4, que son suelos susceptibles a las heladas, sin
embargo la congelación no es severa en esta zona ni en los países
sudamericanos hasta la cota máxima considerada, puesto que no se dan las
condiciones de clima extremo que han de presentarse para que la congelación
del suelo alcance espesores de importancia o ésta dure mucho tiempo y se
produzcan efectos de deshielo desfavorables.
Para efecto del cálculo de la profundidad de congelamiento se requiere registros
de temperatura a lo largo de un lapso prolongado (10 años) que en cualquier
caso nos daría valores muy inferiores a los considerados (se estima para las
carreteras en la puna valores máximos del orden de 0.25 m).
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
En nuestro caso el espesor de congelamiento sería de pocos centímetros que no
influiría en la capa de sub-rasante que se encontraría a una profundidad mínima
entre 0.40 m. ya que los espesores de la estructura del pavimento corresponden
a la condición más crítica que sería por resistencia.
7. La plataforma deberá estar sujeto a una evaluación y Mantenimiento periódico
para determinar su condición y proceder al mantenimiento que esta evaluación
determine.
8. El material utilizado como refuerzo de la estructura del pavimento será de de
las canteras seleccionadas que cumplen hasta un material clasificado como
sub base el cual deberá ser compactado al 100% de la Máxima Densidad Seca
del Proctor Modificado.
9. La alternativa de estructura del pavimento está basada en la calidad de los
materiales granulares de las canteras existentes mas cercana de la zona en
estudio por lo que deberán cumplir con las especificaciones generales y
principalmente las siguientes:
• CBR de la base = 40%
mínimo.
• Desgaste mecánico Abrasión = 50% máximo.
• Desgaste químico (Durabilidad) = 12%
máximo.
• Equivalente de arena (sub-base) = 40%
mínimo.
• Límite líquido = 25%
máximo.
• Índice plástico = 4% máximo.
• Compactación del Material Granular a colocar ≥ 100% de
la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado.
• Compactación del Material Granular Existente ≥ 95% de la
Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado.
• Granulometría de curva continua que cumpla con la
gradación del material de Sub base. de la especificación AASHTO.
• Para la construcción de las capas de la Plataforma se
cuenta con canteras ubicadas relativamente cerca de la carretera. El
INFORME N° 01
CONSORCIO SAN MARCOS
MAZOCRUZ
INFORME FINAL
ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO
DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ
detalle de calidad y volúmenes de las canteras se encuentran en la
descripción correspondiente de distribución de materiales y distancia
media de transporte del volumen de metrados y los cuadros de análisis
de canteras del volumen del Estudio de Suelos, Canteras y Fuentes de
Agua del Proyecto.
10. Las especificaciones que se indican en el diseño forman parte de las
especificaciones técnicas, por lo que se deberán tener en cuenta para la buena
ejecución de la obra.
11. Los resultados del presente diseño son válidos solamente para los niveles de
tráfico y características de suelos del El Tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000
al Km 83+000)
12. La protección del Imprimado reforzado para la carpeta de rodadura, es
considerada con una protección que permitirá a posterior colocar una carpeta
de rodadura más adecuada y/o definitiva, este tratamiento ha dado buenos
resultados en experiencias anteriores como es el tramo Ilave Checa de
topografía plana, ahora la solución adoptada en el tramo Checca –Mazocruz
(Km 10+000 al Km 83+000) presenta una topografía con relieves altos y bajos,
a su vez teniendo en cuenta que va a generar mayor tráfico, la Entidad debe
monitorear el comportamiento de la Imprimación reforzada y a su vez planificar
la colocación de una tratamiento final bicapa.
INFORME N° 01

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

Rugosidad compuesta en canales
Rugosidad compuesta en canales Rugosidad compuesta en canales
Rugosidad compuesta en canales Erick Diaz
 
10.0 estudio de impacto ambiental
10.0 estudio de impacto ambiental10.0 estudio de impacto ambiental
10.0 estudio de impacto ambientalDial Walter
 
Inf. de memoria descriptiva con covid
Inf. de memoria descriptiva con covidInf. de memoria descriptiva con covid
Inf. de memoria descriptiva con covidJohan Yangali Ayala
 
14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº
14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº
14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgºSierra Francisco Justo
 
Clase 3 vias
Clase 3 viasClase 3 vias
Clase 3 viaspipe00
 
Diseño de pavimentos flexibles metodo aashto
Diseño de pavimentos flexibles metodo aashtoDiseño de pavimentos flexibles metodo aashto
Diseño de pavimentos flexibles metodo aashtohoobastank1
 
102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic
102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic
102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-ficRodolfo Edison Ccuno
 
Diseño de pavimentos
Diseño de pavimentosDiseño de pavimentos
Diseño de pavimentosUES
 
DISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓN
DISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓNDISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓN
DISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓNAlex Solano Poma
 

La actualidad más candente (14)

Manual de caminos y puentes
Manual de caminos y puentesManual de caminos y puentes
Manual de caminos y puentes
 
Rugosidad compuesta en canales
Rugosidad compuesta en canales Rugosidad compuesta en canales
Rugosidad compuesta en canales
 
10.0 estudio de impacto ambiental
10.0 estudio de impacto ambiental10.0 estudio de impacto ambiental
10.0 estudio de impacto ambiental
 
Inf. de memoria descriptiva con covid
Inf. de memoria descriptiva con covidInf. de memoria descriptiva con covid
Inf. de memoria descriptiva con covid
 
14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº
14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº
14 albrieu&amp;baruzzi 2016 xviica vyt comparaciónnormasdºgº
 
Clase 3 vias
Clase 3 viasClase 3 vias
Clase 3 vias
 
Diseño de pavimentos flexibles metodo aashto
Diseño de pavimentos flexibles metodo aashtoDiseño de pavimentos flexibles metodo aashto
Diseño de pavimentos flexibles metodo aashto
 
Caminos 01
Caminos 01 Caminos 01
Caminos 01
 
102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic
102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic
102252190 propuestas-de-temas-de-tesis-de-docentes-fic
 
IT_Gestión del Tránsito
IT_Gestión del TránsitoIT_Gestión del Tránsito
IT_Gestión del Tránsito
 
C 13 capitulo-6[1]
C 13 capitulo-6[1]C 13 capitulo-6[1]
C 13 capitulo-6[1]
 
Diseño de pavimentos
Diseño de pavimentosDiseño de pavimentos
Diseño de pavimentos
 
Informe final del canal rectangular ii
Informe final del canal rectangular iiInforme final del canal rectangular ii
Informe final del canal rectangular ii
 
DISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓN
DISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓNDISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓN
DISEÑAR Y DIBUJAR LOS ESFUERZOS LONGITUDINALES O ACERO POR FLEXIÓN
 

Similar a Informe suelos y pavimentos (i)

INFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).doc
INFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).docINFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).doc
INFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).docinololopez
 
Informe suelos y pavimentos (i)
Informe suelos y pavimentos (i)Informe suelos y pavimentos (i)
Informe suelos y pavimentos (i)denis_juan
 
Estudio de suelosf
Estudio de suelosfEstudio de suelosf
Estudio de suelosfpaulhm
 
1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO
1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO
1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVODante Coronel Altamirano
 
Memoria de calculo de pavimento flexible
Memoria de calculo de pavimento flexibleMemoria de calculo de pavimento flexible
Memoria de calculo de pavimento flexibleTGerard Moreira
 
2. ESTUDIO DE CANTERA PARA SUB BASE REV 1.pdf
2. ESTUDIO DE CANTERA  PARA SUB BASE REV 1.pdf2. ESTUDIO DE CANTERA  PARA SUB BASE REV 1.pdf
2. ESTUDIO DE CANTERA PARA SUB BASE REV 1.pdfArmandoHuancaSolano
 
1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf
1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf
1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdfJulioLaricoRamos2
 
EstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdf
EstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdfEstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdf
EstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdfjhonatanmaq
 
DISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptx
DISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptxDISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptx
DISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptxRenzoGutierrez27
 
Proyecto vial Larco-Moche
Proyecto vial   Larco-Moche Proyecto vial   Larco-Moche
Proyecto vial Larco-Moche ManuelMatey
 
Exp. tecnico ayacucho
Exp. tecnico ayacuchoExp. tecnico ayacucho
Exp. tecnico ayacuchoElio Ukuncham
 

Similar a Informe suelos y pavimentos (i) (20)

INFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).doc
INFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).docINFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).doc
INFORME SUELOS Y PAVIMENTOS (i).doc
 
Informe suelos y pavimentos (i)
Informe suelos y pavimentos (i)Informe suelos y pavimentos (i)
Informe suelos y pavimentos (i)
 
Estudio de suelosf
Estudio de suelosfEstudio de suelosf
Estudio de suelosf
 
1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO
1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO
1. estudio suelos canal chaupecruz - lA CAPILLA- CUTERVO
 
3ra pavimentos
3ra pavimentos3ra pavimentos
3ra pavimentos
 
Memoria de calculo de pavimento flexible
Memoria de calculo de pavimento flexibleMemoria de calculo de pavimento flexible
Memoria de calculo de pavimento flexible
 
Tomo 6 metrados
Tomo 6 metradosTomo 6 metrados
Tomo 6 metrados
 
Resumen ejecutivo rio seco
Resumen ejecutivo rio secoResumen ejecutivo rio seco
Resumen ejecutivo rio seco
 
Informe diagnostico[1]..
Informe diagnostico[1]..Informe diagnostico[1]..
Informe diagnostico[1]..
 
2. ESTUDIO DE CANTERA PARA SUB BASE REV 1.pdf
2. ESTUDIO DE CANTERA  PARA SUB BASE REV 1.pdf2. ESTUDIO DE CANTERA  PARA SUB BASE REV 1.pdf
2. ESTUDIO DE CANTERA PARA SUB BASE REV 1.pdf
 
1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf
1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf
1.-INFORME SUELOS CARRETERA MO-107.pdf
 
EstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdf
EstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdfEstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdf
EstudioMecanicaSuelos y DISEÑO DE PAVIMENTOS.pdf
 
DISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptx
DISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptxDISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptx
DISEÑO PUENTE VEHICULAR MACHACAMARCA MUNICIPIO DE EUCALIPTUS.pptx
 
Proyecto vial Larco-Moche
Proyecto vial   Larco-Moche Proyecto vial   Larco-Moche
Proyecto vial Larco-Moche
 
EMS CON FINES DE CIMENTACION
EMS  CON FINES DE CIMENTACIONEMS  CON FINES DE CIMENTACION
EMS CON FINES DE CIMENTACION
 
Exp. tecnico ayacucho
Exp. tecnico ayacuchoExp. tecnico ayacucho
Exp. tecnico ayacucho
 
PAVIMENTO OPTIMIZADO TCP.pdf
PAVIMENTO OPTIMIZADO TCP.pdfPAVIMENTO OPTIMIZADO TCP.pdf
PAVIMENTO OPTIMIZADO TCP.pdf
 
suelos y cantera
suelos y canterasuelos y cantera
suelos y cantera
 
Proyecto aula # 1 f2
Proyecto aula # 1 f2Proyecto aula # 1 f2
Proyecto aula # 1 f2
 
Informe ensayo de cbr para subrasante
Informe ensayo de cbr para subrasanteInforme ensayo de cbr para subrasante
Informe ensayo de cbr para subrasante
 

Más de Angel gabriel

8. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_795
8. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_7958. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_795
8. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_795Angel gabriel
 
Aplicacion de madcat
Aplicacion de madcatAplicacion de madcat
Aplicacion de madcatAngel gabriel
 
Sistemas adminitrativos
Sistemas adminitrativosSistemas adminitrativos
Sistemas adminitrativosAngel gabriel
 
Medidas de mitigacion ok
Medidas de mitigacion okMedidas de mitigacion ok
Medidas de mitigacion okAngel gabriel
 

Más de Angel gabriel (7)

8. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_795
8. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_7958. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_795
8. bases estandar_as_bienes_2019_v2_2_valido_20190430_095646_795
 
Bim informacion
Bim informacionBim informacion
Bim informacion
 
Aplicacion de madcat
Aplicacion de madcatAplicacion de madcat
Aplicacion de madcat
 
Sistemas adminitrativos
Sistemas adminitrativosSistemas adminitrativos
Sistemas adminitrativos
 
Canales 2012
Canales 2012Canales 2012
Canales 2012
 
Ley universitaria
Ley universitariaLey universitaria
Ley universitaria
 
Medidas de mitigacion ok
Medidas de mitigacion okMedidas de mitigacion ok
Medidas de mitigacion ok
 

Último

Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes GranadaEdificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes GranadaANDECE
 
Clase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptx
Clase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptxClase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptx
Clase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptxPaolaVillalba13
 
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptxDiagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptxHarryArmandoLazaroBa
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaXjoseantonio01jossed
 
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...ssuser646243
 
3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf
3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf
3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdfRicardoRomeroUrbano
 
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicacionesPropositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones025ca20
 
AVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLO
AVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLOAVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLO
AVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLOSANTOSESTANISLAORODR
 
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdfEdwinAlexanderSnchez2
 
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo IITiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo IILauraFernandaValdovi
 
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxFlujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxEduardoSnchezHernnde5
 
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...esandoval7
 
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdfElectromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdfAnonymous0pBRsQXfnx
 
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la IngenieríasTopografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la IngenieríasSegundo Silva Maguiña
 
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidadSOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidadANDECE
 
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdfHistoria de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdfIsbelRodrguez
 
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciaPRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciazacariasd49
 
Final Ashto método mecánica de suelos info
Final Ashto método mecánica de suelos infoFinal Ashto método mecánica de suelos info
Final Ashto método mecánica de suelos infoMEYERQuitoSalas
 
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfCONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfErikNivor
 
TEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptx
TEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptxTEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptx
TEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptxYEDSONJACINTOBUSTAMA
 

Último (20)

Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes GranadaEdificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
Edificio residencial Tarsia de AEDAS Homes Granada
 
Clase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptx
Clase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptxClase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptx
Clase 1 Análisis Estructura. Para Arquitectura pptx
 
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptxDiagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
Diagrama de flujo metalurgia del cobre..pptx
 
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctricaProyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
Proyecto de iluminación "guia" para proyectos de ingeniería eléctrica
 
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
Como de produjo la penicilina de manera masiva en plena guerra mundial Biotec...
 
3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf
3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf
3.3 Tipos de conexiones en los transformadores trifasicos.pdf
 
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicacionesPropositos del comportamiento de fases y aplicaciones
Propositos del comportamiento de fases y aplicaciones
 
AVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLO
AVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLOAVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLO
AVANCE EXPEDIENTE TECNICO POROTO - TRUJILLO
 
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
183045401-Terminal-Terrestre-de-Trujillo.pdf
 
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo IITiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
Tiempos Predeterminados MOST para Estudio del Trabajo II
 
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptxFlujo multifásico en tuberias de ex.pptx
Flujo multifásico en tuberias de ex.pptx
 
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...Simbología de Soldadura,  interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
Simbología de Soldadura, interpretacion y aplicacion en dibujo tecnico indus...
 
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdfElectromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
Electromagnetismo Fisica FisicaFisica.pdf
 
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la IngenieríasTopografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
Topografía 1 Nivelación y Carretera en la Ingenierías
 
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidadSOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
SOUDAL: Soluciones de sellado, pegado y hermeticidad
 
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdfHistoria de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
Historia de la Arquitectura II, 1era actividad..pdf
 
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potenciaPRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
PRESENTACION DE CLASE. Factor de potencia
 
Final Ashto método mecánica de suelos info
Final Ashto método mecánica de suelos infoFinal Ashto método mecánica de suelos info
Final Ashto método mecánica de suelos info
 
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdfCONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
CONSTRUCCIONES II - SEMANA 01 - REGLAMENTO NACIONAL DE EDIFICACIONES.pdf
 
TEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptx
TEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptxTEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptx
TEC-SEMANA 9-GRUPO1 SENATI SEGURIDAD Y PREVENCIÓN DE RIESGOS.pptx
 

Informe suelos y pavimentos (i)

  • 1. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ ESTUDIO DEFINITIVO Y LA EJECUCION DE LA OBRA DEL MANTENIMIENTO PERIODICO DE LA CARRTERA ILAVE (EMP. R3S) – MAZOCRUZ, TRAMO: CHECCA – MAZOCRUZ (Km 10+000 AL Km 83+000) DEPARTAMENTO DE PUNO CHECCA - MAZOCRUZ SUELOSY PAVIMENTOS I N D I C E 8.1. GENERALIDADES 8.1.1. UBICACIÓN Y DESCRIPCION DEL AREA DE TRABAJO 8.1.2. ALCANCES DEL TRABAJO 8.2. ESTUDIOS DE SUELOS 8.2.1. BREVE DESCRPCION DE LA VIA 8.2.2. TRABAJOS DE CAMPO 8.2.3. RESUMENES DE TRABAJO DE CAMPO 8.2.4. TRABAJOS DE GAVIMETE DE LAS MUESTRAS DE SUELO 8.2.5. PROSPECCION DE SUELOS Y ENSAYOS DESTRUCTIVOS 8.2.6. SUPERFICIE DE RODADURA EXISTENTE 8.2.7. SECTORIZACION E INTERPRETACION DE RESULTADOS 8.2.8. ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE DE LOS SUELOS DE SUBRASANTE 8.2.9. SUELOS DESFAVORABLES DE SUBRASANTE 8.2.10. MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE Primer estrato Segundo estrato 8.2.11. SUBTRAMOS DE ROCA 8.3. PAVIMENTOS 8.3.1. EVALUACION DEL SUBSUELO 8.3.2. ANALISIS DEL TRAFICO 8.3.3. CLIMA Y TEMPERATURA DE LA ZONA DE ESTUDIO Clima INFORME N° 01
  • 2. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ Temperatura 8.3.4. EVALUACION SUPERFICIAL 8.3.5. EVALUACION ESTRUCURAL 8.3.5.1. Tramo Nº I km 10+000 – Km 83+000 8.3.5.2. Parámetros de calidad del afirmado 8.3.5.3. Determinación del módulo resilente de diseño 8.3.6. METODOLOGIA DE DISEÑO 8.3.6.1. Diseño de pavimento método AASHTO 8.3.6.2. Factores de diseño i. Nivel de confianza ii. Desviación estandar normal iii. Desviación estandar total iv. Ejes simples de carga equivalente EAL v. Módulo de resilencia vi. Serviciabilidad inicial vii. Serviciabilidad final viii. Pérdida total del índice de serviciabilidad ix. Coeficiente de drenaje x. Período de diseño xi. Indice estructurales 8.4. DISEÑO DE PAVIMENTO 8.4.1. DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTO PARA 05 AÑOS 8.4.2. DISEÑO DEL PAVIMENTO METODO NASSARA 8.5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES INFORME N° 01
  • 3. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ 8.1 GENERALIDADES La presente introducción tiene por objeto dar a conocer las actividades que se realizaron para identificar los Suelos, Canteras, Fuentes de Agua, para el Estudio Definitivo de Ingeniería y la Ejecución de la Obra del Mantenimiento Periódico de la Carretera Ilave (EMP R3S) – Mazocruz, Tramo: Checca – Mazocruz (km 10+000 al Km 83+000), del Departamento de Puno. Estos trabajos se realizaron por PROVIAS NACIONAL (Proyecto Especial de Infraestructura de transporte Nacional), con una longitud total de 73 km. 8.1.1 UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO El presente documento corresponde al estudio de estructuras de obras de arte para la rehabilitación de la carretera Ilave Mazocruz, Tramo Checca Mazocruz (Km 10+000 a Km 83+000), que está ubicado políticamente en el Distrito de Ilave y Provincia de Ilave del Departamento de Puno, geográficamente se encuentra entre las coordenadas UTM: Punto de Inicio del Tramo (430,444.8682-E, 8`212,008.7294-N) y Punto Final (423,503.357-E, 8`149,171.586-N). INFORME N° 01
  • 4. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ 8.1.2 ALCANCES DEL TRABAJO El objetivo primordial del presente estudio de suelos es la de obtener la información necesaria la que permitirá obtener los parámetros con los cuales se plantearán y/o diseñarán los pavimentos y la protección de la misma 8.2 ESTUDIO DE SUELOS 8.2.1 BREVE DESCRIPCION DE LA VIA El Estudio Definitivo Mantenimiento y la Ejecución de la Obra Mantenimiento Periódico de la Carretera Emp. R3S (Checa) – Mazocruz (Km. 10+000 – Km. INFORME N° 01 REFERENCIA,TRA MO: ILAVE ( KM 0+000) INICIO, TRAMO: CHECCA (KM. 10+026.50) PU-1: PLANO DE UBICACIÓN DEL PROYECTO FIN, TRAMO: Mazocruz (KM. 83+000)
  • 5. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ 83+000. tiene una longitud de 73.00 Km se ubica en la Provincia del Collao, cuya capital es Ilave, Tramo San Antonio de Checca - Mazocruz La Carretera tendrá la siguiente sección:  Sección tipo Km. 10 + 000 al Km. 83 + 000 Pista = 5.50 m Total = 5.50 m 8.2.2 TRABAJOS DE CAMPO Los trabajos de campo consistieron en la toma de muestras y datos de los suelos mediante calicateo a cielo abierto, definiendo los estratos y la subrasante (terreno natural o relleno), teniendo como referencia el estacado del trazo actual de la carretera, con la finalidad de evaluar y establecer las características físico- mecánicas de la subrasante (terreno natural) sobre la cual se apoyará la rasante (estructura del pavimento). Las calicatas (C) fueron ejecutadas con un espaciamiento de dos calicatas cada 1.50km y a una profundidad mínima de 1.50 m., identificando los estratos y sus espesores, de acuerdo con los TDR. Adicionalmente se han ejecutado calicatas tipo (CA) y calicatas por Geotecnia (CG), en los taludes tanto superior como inferior con fines de complementar el estudio de suelos y realizar los mejoramientos en las zonas de corte y en menor escala en las zonas de relleno dependiendo de las alturas y los números estructurales definidos en el diseño del pavimento. 8.2.3 RESUMEN DE TRABAJOS DE CAMPO • Calicatas cada 750 m. y muestreo de los suelos de cada estrato encontrado (Superficie de rodadura y subrasante. • Las calicatas se han realizado alternadamente de derecha a izquierda por el ahuellamiento que deja el tráfico. INFORME N° 01
  • 6. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ • Densidades de campo a la capa de subrasante y toma de muestras de suelos para el CBR cada 1.5 Kms. • Identificación de subtramos críticos (por suelos, drenaje, y deterioros en la actual Superficie de Rodadura). • Identificación de la Napa Freática. • Identificación de Subtramos de roca en la subrasante. • Calicatas adicionales y toma de muestras complementarias en los taludes superior e inferior. Las muestras disturbadas de suelos, debidamente identificadas con el kilometraje y protegidas mediante recipientes adecuados (bolsas plásticas), se han trasladado y ensayado parte en el laboratorio de campo y el resto se ha enviado al laboratorio de Mecánica de Suelos de la Universidad de Juliaca y el resto al laboratorio de mecánica de suelos del Consorcio San Marcos Mazocruz y se han analizado y ensayado con las Normas del MTC y ASTM vigentes. 8.2.4 TRABAJOS EN GAVINETE DE LAS MUESTRAS DE SUELOS Las muestras disturbadas extraídas en la investigación de campo, fueron procesadas en el Laboratorio de Mecánica de Suelos del Consorcio, empleando las normas ASTM y MTC vigentes, para ensayos especiales y químicos se han remitido a los laboratorios de la UNI y U.N.A El programa de ensayos comprendió en lo siguiente:  Determinación del contenido de humedad MTC E 108 (ASTM- D-2216)  Análisis Granulométrico por tamizado MTC E 107 (ASTM-D-422)  Determinación del limite Líquido MTC E 110 (ASTM-D-423)  Determinación del limite Plástico MTC E 111 (ASTM- D-424)  Determinación Humedad-Densidad(P. Modificado) MTC E 115 (ASTM D-1557)  (CBR) Método del Cuerpo de Ingenieros MTC E 132 (ASTM- D-1883)  Clasificación de SUCS ASTM-D-2487 INFORME N° 01
  • 7. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ  Clasificación AASHTO ASTM D-3282 8.2.5 PROSPECCION DE SUELOS Y ENSAYOS DESTRUCTIVOS SUBRASANTE: La subrasante (terreno natural o relleno), denominado también terreno de fundación tiene características diferentes para cada sección o subtramo evaluado, los suelos componentes son finos, granulares, existiendo áreas de roca observados en los taludes superiores y a diferentes profundidades, predominando los suelos finos limosos de baja compresibilidad. Los problemas de drenaje son notorios, en casi toda la carretera evaluada, debido a que esta carretera se ubica en una planicie No se encontró napa freática durante la ejecución de las calicatas 8.2.6 SUPERFICIE DE RODADURA EXISTENTE La Plataforma se encuentra constituida en la parte Superficial un promedio de 0.40 m de un material de buena calidad que por las características estudiadas cumple como material de Sub base para luego encontrar el suelo natural en las diferentes profundidades; presenta características similares siendo suelos Finos en su mayoría (Limos arcillosos con porcentajes similares de grava areno arcilla limosa), que pasan la malla Nº 200 desde 5.29% hasta 99.2% e índices de plasticidad entre 0% a 23% Esto indica que para el diseño del pavimento de la carretera se puede considerar como un suelo Limo Arcilloso con Arena de mediana a baja plasticidad. CUADRO Nº 1 Carretera San Antonio de Checca – Mazocruz INFORME N° 01
  • 8. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ Grupos de Materiales Clasificación de Suelos SUCS Clasificación de Suelos AASTHO I I II II SM-SC (22%) GM-GC (03%) CL-ML (70%) CH-MH (05%) A-2-4 (04%) A-3 (02%) A-4 (74%) A-6 (08%) A-7-5 (11%) A-7-6 (01%) * Con incidencia hasta 1.50 m de profundidad a partir de la subrasante La capacidad de Soporte (CBRs), de la capa de Superficie de Rodadura predominan los valores entre 25 y 31.2%. En algunas calicatas se ha observado que la Superficie de Rodadura existente tenía espesores entre 15 y 20 cm en solo un tramo : Km. 13+750, Km. A lo largo de la carretera por razones de trazo y mejoramientos de características geométricas se van a realizar cortes en la que se está eliminando la Superficie de Rodadura existente, pues en este caso no se está considerando como aporte estructural del pavimento de dicha capa. 8.2.7 SECTORIZACION E INTERPRETACION DE RESULTADOS Los resultados de los ensayos de Laboratorio de Mecánica de Suelos, la clasificación visual de los suelos en campo nos permiten interpretar y describir las características físico-mecánicas de los suelos identificando los estratos hallados con su respectivo espesor y plasmar un Perfil Estratigráfico de la actual carretera (Superficie de Rodadura existente-subrasante), en el que se muestra la ubicación y variación tanto horizontal como vertical de cada uno de los estratos encontrados, traslapando cada 750 m., con los suelos clasificados según AASHTO y SUCS y además realizar un análisis de la Capacidad de Soporte de los suelos de subrasante y de los suelos desfavorables. En el presente estudio no se han sectorizado los tramos, en vista que la carretera en sus 73km, presenta caracteristicas muy similares. 8.2.8 ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE DE LOS SUELOS DE SUBRASANTE INFORME N° 01
  • 9. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ Se han utilizado valores de CBR 2 obtenidos en laboratorio cada 3 kilómetros, los cuales han sido procesados mediante análisis estadísticos. Los CBR de los subtramos homogéneos, de acuerdo a los resultados del método Valor Relativo de Soporte de laboratorio son los siguientes: . TRAMO N° I : Km. 10+000 – Km. 83+000: El paquete estructural, se divide por lo general en dos estratos: En el primer estrato, el Índice de Plasticidad varia entre 0.0% y 1.00%, El Índice de Plasticidad en el segundo estrato, varia entre 0.00% y 23.00%, en promedio el estrato presenta 11.2%. En las calicata C-5 el afirmado presenta un espesor de 0.10 mts y en las calicatas, C-4, C-9, C-10, C-17, C-20, C-57 y C-58, las que se ubican en los Kms. 0+500, 3+750, 4+750, 5+500, 13+750, 14+250, 16+500, 26+500, 28+750, .37+750 y 40+500 respectivamente, presentaron un espesor de 0.20 mts. El Limite Liquido (LL) mínimo del Segundo estrato es de 0 % y el máximo es de 46%, en promedio el estrato presenta un LL. de 25.00%, y en sectores definidos en 06 calicatas presentan materiales de alta a mediana plasticidad. El segundo estrato presenta un LL mínimo de 0.00% y máximo de 48.00%, en promedio en estrato presenta 25.0%. y el estrato clasificado como MH y CH presenta un LL mínimo de 50.00% y un máximo de 64.00%. El CBR, mínimo del tramo es de 3.4% y el máximo es de 61.50%, en promedio el tramo presenta un CBR de 31.2%; valores referidos al 95% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm.). En el tramo el primer estrato es de subbase. 8.2.9 SUELOS DESFAVORABLES DE SUBRASANTE Sobre la base del Perfil Estratigráfico y de los resultados de laboratorio, no se han identificado suelos de naturaleza orgánica, así como de suelos arcillosos y limosos de alto contenido de humedad (Ic < 0.25), los cuales resultarían INFORME N° 01
  • 10. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ inapropiados como material del pavimento debido a su baja capacidad de soporte como suelo de fundación del pavimento 8.2.10 MEJORAMIENTO DE SUBRASANTE Teniendo en cuenta la evaluación superficial (visual) de la plataforma existente si como del análisis de los resultados de ensayos de laboratorio de los suelos, se ha elaborado la relación de sectores de mejoramiento clasificándolos en dos grupos: • Mejoramientos en la Plataforma Existente El mejoramiento en la plataforma existente se realiza por las siguientes razones: - La inspección visual llevada a cabo inmediatamente posterior a la época de lluvias, nos ha determinado zonas de deformaciones, donde se evidencian problemas de transitabilidad. - El Supervisor en campo deberá verificar longitud y profundidad antes de entregar dichos trabajos al Contratista. • Mejoramientos en el Ensanchamiento de la Plataforma. El mejoramiento en la plataforma existente se realiza por las siguientes razones: - La inspección visual llevada a cabo en época de lluvias, nos ha determinado zonas donde se requieren badenes. - El Supervisor en campo deberá verificar longitud y profundidad antes de autorizar dichos trabajos al Contratista. Como antecedentes de esta carretera debemos mencionar que es una de las más antiguas que existen en Puno, y fue utilizada mayormente por el gran sector comercial que existe en la zona. Al desarrollarse la carretera en una planicie, se presenta muchas veces zonas inundables y a su vez napa freática alta. Esta carretera en promedio se encuentra sobre 1.20 mts., por encima del nivel de las zonas inundables. INFORME N° 01
  • 11. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ De acuerdo con el levantamiento topográfico y la nivelación realizada, no se evidencias deformaciones resaltantes, solo las correspondientes a las producidas por el tráfico a la cual es sometida. De acuerdo con el perfil estratigráfico, se evidencia la presencia de 02 estratos el primero conformado por una base de afirmado que varía entre 15 y 40 cm, (15 cm en la prog 13+750), y un segundo estrato que tiene una altura de 1 a 1.5 m. Primer Estrato El CBR, mínimo del tramo es de 3.4% y el máximo es de 61.50%, en promedio el tramo presenta un CBR de 31.2%; valores referidos al 95% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm.). En el tramo el primer estrato es de subbase El segundo estrato El Segundo estrato presenta un LL mínimo de 0.00% y máximo de 48.00%, en promedio en estrato presenta 25.0%. y el estrato clasificado como MH y CH presenta un LL mínimo de 50.00% y un máximo de 64.00%. 8.2.11 SUB-TRAMOS DE ROCA La ubicación de los subtramos de roca se ha realizado mediante la apreciación visual en las calicatas realizadas, definiendo su profundidad. Es de indicar que en los puntos de roca descritos líneas abajo no necesariamente tiene que coincidir con las rocas observadas en los cortes de talud descritos en el Capítulo de Geología. En las zonas de roca mencionadas y las que han sido identificadas producto de los cortes, se recomienda la sobre excavación de 15cm. por debajo de la subrasante, con la finalidad de tener una superficie nivelada de acuerdo a la geometría del trazo, para que las capas del pavimento puedan cimentarse adecuadamente. INFORME N° 01
  • 12. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ En el Anexo del Estudio se pueden apreciar las fotografías y los resultados de los ensayos de Laboratorio de los suelos de la Subrasante y Superficie de Rodadura existente respectivamente. 8.3 PAVIMENTOS 8.3.1 EVALUACION DEL SUBSUELO El subsuelo se estudió mediante la ejecución de calicatas ubicadas en la zona de la plataforma por construirse, con distancias 750 m con una profundidad no menor de 1.50 m., contados a partir de la superficie de rodadura existente. Las muestras tomadas se analizaron en el Laboratorios de Mecánica de Suelos instalados en la Universidad Andina de Juliaca ubicados dentro de la zona de trabajo, para determinar las propiedades, índices y geotécnicas de los suelos y su resistencia a la penetración Relación Soporte California (CBR). Los Ensayos Especiales en suelos se realizaron en el Laboratorio de Geoconsult Lima. Con los datos obtenidos se confeccionó el Perfil Estratigráfico de las calicatas efectuadas en campo. (Ver Estudio de Suelos) La Plataforma se encuentra constituida en la parte Superficial un promedio de 0.40 m de un material de buena calidad que por las características estudiadas cumple como material de Sub base para luego encontrar el suelo natural en las diferentes profundidades; presenta características similares siendo suelos Finos en su mayoría (Limos arcillosos con porcentajes similares de grava areno arcilla limosa), que pasan la malla Nº 200 desde 5.29% hasta 99.2% e índices de plasticidad entre 0% a 23%, los espesores se encuentran detallados en el perfil estratigráfico adjunto. Esto indica que para el diseño del pavimento de la carretera se puede considerar como un suelo Limo Arcilloso con Arena de mediana a baja plasticidad. INFORME N° 01
  • 13. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ CUADRO Nº 1 Carretera San Antonio de Checca – Mazocruz Grupos de Materiales Clasificación de Suelos SUCS Clasificación de Suelos AASTHO I I II II SM-SC (22%) GM-GC (03%) CL-ML (70%) CH-MH (05%) A-2-4 (04%) A-3 (02%) A-4 (74%) A-6 (08%) A-7-5 (11%) A-7-6 (01%) * Con incidencia hasta 1.50 m de profundidad a partir de la subrasante 8.3.2 ANALISIS DEL TRÁFICO El análisis de tráfico permite determinar el número de aplicaciones acumuladas de cargas equivalentes (EAL) a un eje simple de 18,000 Ib (80kN) que se usará en la determinación de los espesores del pavimento. Se ha tomado como base el Estudio de Tráfico, realizado para el presente estudio Según los volúmenes y clasificación de tráfico vehículo, así como la encuesta de origen-destino se ha obtenido el tráfico normal-generado y el proyectado, sin considerar los vehículos ligeros por su efecto destructivo mínimo. Se ha considerado como año base el 2009 (inicio de tráfico ). La tasa de crecimiento anual y Ejes equivalentes se encuentran en el estudio de tráfico. El número acumulado de repeticiones de ejes equivalentes (EAL = W18) se han tomado del Estudio de Trafico y son los siguientes. INFORME N° 01
  • 14. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ NUMERO DE EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS Checca - Mazocruz Número de Ejes Equivalentes 05 años 10 años Ejes Equivalentes de Diseño 8.88x104 1.90x105 8.3.3 CLIMA Y TEMPERATURA DE LA ZONA EN ESTUDIO a. CLIMA El clima comprende básicamente en el análisis de las variables climatológicas como es la precipitación y la temperatura, tomando siempre la precipitación media, temperatura media y sus componentes: máxima y mínima. Factores que pueden afectar el comportamiento del pavimento, su resistencia, durabilidad y capacidad de carga del sistema estructural.. Del estudio San Antonio de Checca Mazocruz del Km 10+000 hasta el Km 83+000 presentan precipitaciones que varían en función inversa a la altitud, a mayor altitud menor precipitación. Se han considerado los registros pluviométricos de la estación de Ilave, por su ubicación geográfica y cercanía a la carretera; estación que es administrada por SENAMHI. Las Precipitaciones hasta el año 1993, total promedia es de 774 mm./año, el 80% se concentra en los meses de Diciembre a Marzo, los meses de menor precipitación como es Junio y Julio, existiendo eventualmente en algunos años precipitación nula entre Agosto y Octubre. Por lo general, las precipitaciones máximas provienen de tormentas regionales, de donde se considera que los datos son factibles de utilizar sobre el área del proyecto. En la serie histórica de precipitación de la Estación de Yauri, se registro que la máxima precipitación de 50.00mm., se produjo en el año 2004 y la precipitación mínima de 16.00 mm.,se produjo en el año de 1977. b. TEMPERATURA La Temperatura en la Cordillera de los Andes es el factor determinante de las características climáticas de la zona. El clima es frío y seco con una humedad INFORME N° 01
  • 15. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ relativa media anual de 64%, siendo más seco en noviembre y más húmedo entre los meses de enero a marzo. Las temperaturas y la humedad disminuyen a medida que aumenta la altura. Hacia los tres mil quinientos metros sobre el nivel del mar se extienden las punas, con bajas temperaturas que descienden aun más durante la noche. En esta parte de la región, la temperatura máxima media mensual registrada para el periodo 2002 – 2004, fue de 20.0°C. Muy por el contrario, la temperatura mínima registrada para ese mismo periodo fue de -10.2°C. 8.3.4 EVALUACION SUPERFICIAL La evaluación superficial de la vía, se efectuó mediante una inspección visual de la superficie, no se utilizó ninguna metodología de evaluación superficial ya que todos los manuales, si bien es cierto se fundamentan en la aplicación de procedimientos modernos para el mantenimiento y rehabilitación, ellos se orientan a pavimentos flexibles y no para pavimentos a nivel de afirmado, estado en que actualmente se encuentra la vía en estudio. Sin embargo algunos términos de relevamiento superficial se han utilizado para identificar el tipo de deterioro de la vía. En base a la inspección visual realizada, la vía se encuentra de regular a buen estado de conservación, ya que el tramo está considerado dentro de la Red Vial Nacional 034B de la carretera: Ilave - Mazocruz, tramo que se ubica en la parte alto andina de la provincia de Puno, a una altitud aproximada de 3820 m.s.n.m. el Ministerio de Transportes tiene cuadrillas que se encargan de la conservación en lugares puntuales presenta fallas representativas del tipo ahuellamientos, baches leves y encalaminados en las curvas que presentan cambio de pendiente o gradiente. Además se observa que la composición de la superficie de rodadura es grava limosa con presencia de agregado tipo canto rodado; presentándose en algunos sectores puntuales existe deterioros leves. En general se desprende que la vía se encuentra en mantenimiento requiriendo un refuerzo estructural. INFORME N° 01
  • 16. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ 8.3.5 EVALUACION ESTRUCTURAL La evaluación estructural del pavimento existente, se ha desarrollado por métodos destructivos, la metodología desarrollada se detalla en el Estudio de Suelos. En el Estudio de Suelos del Estudio Definitivo y la ejecución de la Obra del Mantenimiento Periódico de la Carretera Ilave (EMP.R3S) Tramo Checca – Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000), el suelo presenta un perfil estratigráfico y resistencia de similares características, por lo que el tramo del Km. 10+000 al Km. 83+000, se considera único para fines de diseño. 8.3.5.1 TRAMO N° I : Km. 10+000 – Km. 83+000 El paquete estructural, se divide por lo general en dos estratos: En el primer estrato, el Índice de Plasticidad varia entre 0.0% y 1.00%, El Índice de Plasticidad en el segundo estrato, varia entre 0.00% y 23.00%, en promedio el estrato presenta 11.2%. En las calicata C-5 el afirmado presenta un espesor de 0.10 m y en las calicatas, C-4, C-9, C-10, C-17, C-20, C-57 y C-58, las que se ubican en los Kms. 0+500, 3+750, 4+750, 5+500, 13+750, 14+250, 16+500, 26+500, 28+750, .37+750 y 40+500 respectivamente, presentaron un espesor de 0.20 m. El Limite Liquido (LL) mínimo del Segundo estrato es de 0 % y el máximo es de 46%, en promedio el estrato presenta un LL. de 25.00%, y en sectores definidos en 06 calicatas presentan materiales de alta a mediana plasticidad. El segundo estrato presenta un LL mínimo de 0.00% y máximo de 48.00%, en promedio en estrato presenta 25.0%. y el estrato clasificado como MH y CH presenta un LL mínimo de 50.00% y un máximo de 64.00%. El CBR, mínimo del tramo es de 3.4% y el máximo es de 61.50%, en promedio el tramo presenta un CBR de 31.2%; valores referidos al 95% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” (2.5 mm.). En el tramo el primer estrato es de subbase INFORME N° 01
  • 17. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ En el Cuadro N° 08 “Parámetros de Calidad del Afirmado”, se muestra los requisitos de calidad mínima que deben satisfacer los agregados para afirmados. 8.3.5.2 PARAMETROS DE CALIDAD DEL AFIRMADO NORMA REQUISITOS MINIMOS Limite Liquido Índice de Plasticidad CBR * Equivalente de Arena MTC E110 25% máx MTC E111 3-5% máx MTC E132 40% mín. MTC E114 20% mín. (*) Referido al 95% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1” Comparando estos parámetros con los resultados de laboratorio, se deduce que el tramo del suelo a nivel de afirmado, está compuesto por materiales inertes que no han sufrido una disminución sustancial en su capacidad portante. La subrasante está compuesta por suelos medios y suelos buenos. En el primer caso se caracterizan por que retienen un moderado grado de consistencia bajo condiciones adversas de humedad, suelos como arenas arcillosas, arenas limosas y las gravas arenosas que contienen .cantidades moderadas de arcilla y limo fino. En el Segundo caso son suelos que retienen una cantidad sustancial de su capacidad de soportar cargas cuando se humedecen ya que el suelo se encuentra libre de cantidades perjudiciales de materiales plásticos y no son afectados por la humedad o la helada. 8.3.5.3 DETERMINACION DEL MODULO RESILENTE DE DISEÑO La metodología AASHTO – 93 para efectos de establecer el Módulo Resiliente Efectivo de diseño emplea el criterio de serviciabilidad, para lo cual ha definido el factor ūf ó Promedio de Daño Relativo, según el cual se medirá el daño relativo en un determinado mes (estación) y a su vez se medirá el Módulo Resiliente del suelo en dicha temporada estacional. Se debe medir estos factores en todos los meses del año para definir un MR efectivo promedio anual. Al respecto este tipo de cálculos no se pueden efectuar en el país por la nula información propia existente al respecto. En el presente diseño se ha usado una metodología que considera los CBR s correlacionados con los módulos de resiliencia MR. Dada la escasa información INFORME N° 01
  • 18. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ existente en el medio sobre estos ensayos, para la correlación se empleó la siguiente función tomada por la ASSHTO para suelos que tengan el CBR de Diseño menores o iguales que 7: MR = 1500 x CBR Para la determinación del valor representativo de la capacidad de soporte del suelo se ha utilizado un procedimiento estadístico (percentiles) basado en los criterios recomendados por The Asphalt Institute (USA), el cual es función del tráfico proyectado (diseño). NIVEL DE TRÁFICO(EAL8.2) PERCENTIL DE DISEÑO (%) 104 o menor 60 Entre 104 y 106 75 106 ó más 87.5 Todos los valores de CBR obtenidos de los ensayos de laboratorio han sido tomados y correlacionados en función al perfil estratigráfico del proyecto, los cuales han sido procesados en un programa de cómputo estadístico obteniéndose los siguientes resultados: CHECCA - MAZOCRUZ Tramo Único del Km 10+000 al Km 83+000 para 05 años Tramo Único del Km 10+000 al Km 83+000 para 10 años Media 12.65 12.65 Desv. Estándar 14.39 14.39 Coef. Variación 107.91 107.91 Percentil 75% 7500 Percentil 75% 7500 INFORME N° 01
  • 19. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ Empleando la relación inicialmente señalada se obtiene los siguientes valores de Módulo Resilente: CHECCA - MAZOCRUZ Tramo Unico del Km 10+000 al Km 83+000 para 05 años Tramo Unico del Km 10+000 al Km 83+000 para 10 años MR (Percentil 75%) 7500 MR (Percentil 75%) 7500 8.3.6 METODOLOGIA DE DISEÑO El Tramo Checca – Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000), será construida con material de Afirmado para un período de 05 años con mantenimiento periódico y un índice de serviciabilidad final de 2.0. 8.3.6.1 DISEÑO DE PAVIMENTO METODO AASHTO Se ha utilizado el método AASHTO versión 1993 que se basa en el módulo de resiliencia (MR), los ejes equivalentes acumulados de 18,000 Ib (W18) el índice de serviciabilidad (Pt), las características físicas y mecánicas de los materiales de préstamo y los espesores mínimos de concreto asfáltico que especifica el método de acuerdo al EAL correspondiente. Los valores del número estructural (SN) se hallaron con la fórmula siguiente: log(∆PSI) log(W18) = ZRSO + 9.36 log(SN + 1) + (4.2 – 1.5 + 2.32 log MR – 8.27 1094 0.40 +(SN + 1)519 Donde: W18 = Número de ejes equivalentes para el período de diseño MR = Módulo resiliente (Ib/pulg2 ) ∆PSI = Pérdida de serviciabilidad INFORME N° 01
  • 20. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ ZR = Factor de confiabilidad SO = Desviación estándar de todas las variables SN = Número estructural La expresión que relaciona el número estructural con los espesores de capa es: SN = a1 D1 + a2 m1 D2 + a3 m2 D3 Donde: a1 a2 a3= Coeficientes estructurales o de capa m1 m2 = Coeficientes de drenaje D1 D2 D3 = Espesores de capa Considerando los valores siguientes para el cálculo del número estructural requerido(SN) ∆PSI = 2.0 ZR = -1.282 SO = 0.45 Los coeficientes estructurales de capa considerados para el cálculo del número estructural de diseño son los siguientes: a1 = 0.44 a2 = 0.132 a3 = 0.12 Se ha considerado como calidad de drenaje, regular correspondiente a factores entre 1.05 y 0.80. El valor adoptado para m1 y m2 es 1.00. 8.3.6.2 FACTORES DEL DISEÑO Debemos poner en conocimiento, que la solución adoptada en esta etapa de mantenimiento de la carretera Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000), ha sido considerada en base a la experiencia anterior en el tramo Ilave Checa (0+00 a 10+000); donde ha presentado resultado aceptables, PROVIAS INFORME N° 01
  • 21. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ NACIONAL, deberá monitorear el comportamiento del Imprimado Reforzado y de acuerdo a los resultados obtenidos evaluar la posibilidad de programar dentro de sus actividades una protección definitiva como un tratamiento Bicapa (no considerado en este estudio). Los parámetros de diseño del presente estudio, considera que la estructura y la protección del imprimado reforzado recibirán este tratamiento Bicapa, sin la necesidad de realizar mayor inversión, dentro de un periodo corto, para evitar deterioros de mayor consideración. El método AASHTO-93 tiene los siguientes Variables: i. NIVEL DE CONFIANZA (R) El Nivel de Confianza, es una forma de incorporar cierto grado de certeza en el proceso de diseño, para garantizar que la sección del pavimento proyectado se cumplan satisfactoriamente bajo las condiciones de tráfico y medio ambiente durante el periodo de diseño. El nivel de confianza tiene como función garantizar que las alternativas adoptadas para que perduren durante el periodo de diseño. En el Cuadro se muestran los Niveles de Confianza sugeridos para Diferentes Carreteras, indicando los rangos de confiabilidad sugeridos para distintos tipos de carreteras, clasificadas según su funcionalidad. Para el presente Estudio, por ser una vía Interestatal rural; le corresponde una confiabilidad que varia de 80.0 - 99.9. la Confiabilidad adoptada es R = 90% NIVELES DE CONFIANZA SUGERIDOS PARA DIFERENTES CARRETERAS Clasificación Niveles de Confiabilidad Recomendado Urbana Rural Autopistas interestatales y otras 85 - 99.9 80 - 99.9 Arterias Principales 80 - 99 75 - 95 Colectoras de Transito 80 - 95 75 - 95 Carreteras Locales 50 - 80 50 - 80 ii. DESVIACION ESTANDAR NORMAL ( Zr ) INFORME N° 01
  • 22. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ En base a la confiabilidad de los datos estudiados y a los términos de referencia se le asigno una confiabilidad de 90% para los valores de Desviación Standard Normal que se adopta en base al Nivel de Confianza. Según la Guía de Diseño AASHTO, resulta un ZR de -1.282 Así como se muestra en el cuadro adjunto. VALORES DE DESVIACION ESTANDAR NORMAL R ZR Nivel de Confiabilidad Desviación Standard 75 -0.674 80 -0.841 85 -1.037 90 -1.282 91 -1.34 92 -1.405 93 -1.476 94 -1.555 95 -1.645 96 -1.751 97 -1.881 99.99 -3.750 iii. DESVIACION ESTANDAR TOTAL ( So ) La desviación Estándar Total para Pavimentos Flexibles, que incluye los errores debido a la determinación del trafico siendo esta desviación estándar de la población de valores obtenidos por AASHTO, en la carretera experimental considerando que se ha efectuado un estudio de trafico detallado que ha incluido censos de vehículos y de cargas, se adopta para pavimento flexibles un valor So = 0.45. iv. EJES SIMPLES DE CARGA EQUIVALENTE EAL (W18 ) Es el número de pasadas de un eje simple y ruedas duales de 8.2 ton (18 kips) de peso. Para el presente proyecto se está considerando el período de diseño establecido en 05 Años. Los espesores mínimos recomendados según el AASHTO es el siguiente: INFORME N° 01
  • 23. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ Espesores Mínimos Recomendados N8,2 EAL Concreto Asfáltico Base Granular cm pulg cm pulg Menores de 5,0 * 10 ^ 4 2,54 ó TSA 1,0 ó TSA 10.16 4.0 5,0 * 10 ^ 4 - 1,5 * 10 ^ 5 5.08 2.0 10.16 4.0 1,5 * 10 ^ 5 - 5,0 * 10 ^ 5 6.35 2.5 10.16 4.0 5,0 * 10 ^ 5 - 2,0 * 10 ^ 6 7.62 3.0 15.24 6.0 2,0 * 10 ^ 6 - 7,0 * 10 ^ 6 8.89 3.5 15.24 6.0 Mayores de 7,0 * 10 ^ 6 10.16 4.0 15.24 6.0 v. MODULO DE RESILIENCIA ( Mr ) En el método de AASHTO de 1993, el modulo de resiliencia reemplaza al CBR como variable para caracterizar la subrasante, subbase y base. El modulo de resiliencia es una medida de la propiedad elástica de los suelos que reconoce a su vez las características no lineales de su comportamiento. Este parámetro se puede determinar a través de los ensayos dinámicos y de repeticiones de carga, sin embargo la guía AASHTO reconoce que muchas agencias no poseen los equipos para determinar el Mr y propone el uso de la conocida correlación con el CBR: MR (psi)= 1500 x CBR CBR < 10% Ecuación Guía AASHTOMR (psi)= 3000 CBRu .o " 10% < CBR < 20% Formula Sudafricana Mr = 4326xlnCBR + 241 Suelos Granulares Ecuación Guía AASHTO Para el presente estudio de acuerdo a los cálculos para hallar la Capacidad soporte de la Subrasante, se muestra el CBR mínimo, CBR promedio y CBR de diseño; estos dos últimos referidos al percentil 75%. el valor que se presenta para un CBR de 5% según la Ecuación Guía AASHTO en nuestro caso tenemos un valor de un Módulo de Resiliencia de 7500 SERVICIABILIDAD INICIAL ( Po ) La Serviciabilidad Inicial a sido tomada de la carretera Experimental AASHTO que fue de 4.2 y es la que comúnmente se adopta en nuestro país para los diseños, sin embargo debe tomarse en cuenta que a ese valor le corresponde un INFORME N° 01
  • 24. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ IRI comprendido entre 0.72 y 1.20 mm/m. En consecuencia es más realista trabajar con un Po de 4 vi. SERVICIABILIDAD FINAL ( Pt ) La Serviciabilidad Final a falta de mayores referencias, se adopta un valor de 2.0 igual al adoptado por la carretera experimental de la AASHTO ( pagina II-10 de la guía) como resultado de una encuesta entre los usuarios. vii. PERDIDA TOTAL DEL INDICE DE SERVICIABILIDAD ( PSI ) La perdida Total del Índice de Serviciabilidad Presente (PSI), varia de O (carretera imposible) hasta 5 (carretera perfecta). En el ensayo AASHTO, se obtuvo una serviciabilidad inicial (Po) de 4.2 para pavimentos flexibles y el índice de serviciabilidad más bajo (Pt) es de 2.0, que puede tolerarse antes de que sea necesario un refuerzo o una rehabilitación para las carreteras. PSI = 4.0 - 2.0 = 2.0 viii. COEFICIENTE DE DRENAJE ( m1 ) El Coeficiente de Drenaje representa el porcentaje del tiempo durante el Período de Diseño, que las capas granulares, estarán expuestas a niveles de humedad cercanos a la saturación. En el Cuadro adjunto "Valores de Coeficiente de Drenaje", muestra los valores recomendados para modificar los coeficientes de capas de base y subbase granular, frente a condiciones de humedad. INFORME N° 01
  • 25. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ VALORES DE COEFICIENTE DE DRENAJE Calidad de Termino % de Tiempo de exposición de la estructura del Drenaje Remoción de Agua pavimento a nivel de humedad próximos a la saturación <1% 1-5% 5-25% >25% Excelen te 2 horas 1.40 -1.35 1.35 -1.30 1.30 -1.20 1.20 Buena 1 día 1.35 -1.25 1.25 -1.15 1.15 -1.00 1.00 Aceptab le 1 semana 1.25 -1.15 1.15 -1.05 1.00 -0.80 0.80 Pobre 1 mes 1.15 -1.05 1.05 -0.80 0.80 -0.60 0.60 Muy Pobre El agua no drena 1.05 -0.95 0.95 -0.75 0.75 -0.40 0.40 En base a las condiciones particulares del proyecto, tales como la topografía de planicie alto andina donde se desarrolla la vía, las precipitaciones pluviales anuales medias del orden de 774 mm/año, y suelo con permeabilidad media, se estima que el tiempo de exposición de la estructura a nivel de humedad próxima a la saturación es del orden de 5 a 25%, es así que los coeficientes de drenaje son: m1 = 1.00 Y m2 = 1.00 ix. PERIODO DE DISEÑO ( N ) El período de diseño es el Tiempo empleado para la obtención de las estructuras del pavimento en nuestro caso es de 05 años. x. INDICE ESTRUCTURALES La estructura estará conformada por una sola capa que Corresponde a una Sub base Granular, con un CBR mínimo de 40% y coeficiente estructural a3 de 0.12/pulg.; valor que se estima en el Grafico adjunto en el anexo correspondiente denominado "Variación de Coeficiente a3 con diferentes parámetros de resistencia de la sub base" 8.4 DISEÑO DE PAVIMENTO AASHTO Para el cálculo de Sn aplicando la formula: INFORME N° 01
  • 26. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ log(∆PSI) log(W18) = ZRSO + 9.36 log(SN + 1) + (4.2 – 1.5 + 2.32 log MR – 8.27 1094 0.40 +(SN + 1)519 Con los parámetros adjuntos obtendremos el valor de Sn y por consiguiente la estructura del pavimento N Periodo de Diseño R Nivel de Seguridad ZR Desviación Estándar Normal So Desviación Estándar Total Mr Modulo de Resistencia Po Serviciabilidad Inicial Pt Serviciabilidad Final PSI Variación Total del Índice de Serviciabilidad EAL Aplicación de Ejes Simples en cargas Equivalentes m1 Coeficiente de Drenaje Sn Numero Estructural TRANSITO EAL N8,2 R ( % ) ZR So MR Po Pt PSI SN N años 8.88 E+04 90 -1.282 0.450 7500 4.0 2.0 2.0 05 8.4.1 DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTO PARA 05 AÑOS El Tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000), INFORME N° 01
  • 27. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ Período de Diseño 05 años Sub tramos Número de ejes equivalentes I 8.88.E+04 Módulo resilente 7500 Factor de confiabilidad -1.282 Desviación estándar 0.45 Índice de serviciabilidad 2.0 Número estructural SN 2.207 Imprimación reforzada m1 1.00 A3 0.0 D1 (pulg) 0 Material de Afirmado m1 1.00 A3 0.14 D1 (pulg) 2 Afirmado existente m1 1.00 A3 0.125 D2 (pulg) 16 Espesor total del pavimento (pulg) 22 Número estructural SN’ 2.280 REQUISITOS DE CALIDAD DE LAS CAPAS GRANULARES Ensayo Subbase Granular(%) CBR Mínimo 40 L.L. Máximo 25 IP. Máximo 4 Equivalente de Arena Mín. 35 % N° 200 Máximo 12 A su vez el material granular clasificado como Afirmado , deberán compactarse con un contenido de humedad óptimo de +/-1.5 puntos en porcentaje, para alcanzar una densidad mínima del 100% de la densidad máxima de laboratorio, sugiriendo se utilice el Método AASHTO T1aO o el ASTM D1557. 8.4.2 DISEÑO DEL PAVIMENTO METODO NASSARA El Método Nassara ha desarrollado un procedimiento de Diseño con y sin tratamiento superficial bituminoso para caminos de bajo transito el método es INFORME N° 01
  • 28. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ aplicable para repeticiones de hasta 2.5E*06. una vez que se ha determinado el valor índice de la resistencia de la Subrasante y el EAL de diseño, se determina el espesor necesario de cubrimiento; dato que se obtiene del Grafico adjunto e la "Carta de Diseño para Concreto Asfáltico de Base Granular de 12 pulg.". Período de Diseño O5 años Número de ejes equivalentes 8.88E+04 CBR 5 Espesor de la capa de Afirmado A 35 cm. pulg. El espesor es el siguiente: PARA 05 AÑOS EAL = 1.744*E+04 Superficie de Rodadura = AFIRMADO Espesor = 22.5 cm. 8.4.3 TRAMO CHECCA –MAZOCRUZ (KM 10+000 AL KM 83+000), Diseño para 05 años Centímetros Pulgadas Imprimación reforzada 0 0 Material Granular 5 2 Afirmado existente 10-40 4-16 INFORME N° 01
  • 29. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ IMPRIMACIÓN REFORZADA - BASE GRANULAR (cm) 5 BASE GRANULAR EXISTENTE (cm) 10-40 Por lo tanto la alternativa propuesta plantea lo siguiente: • La colocación de un material de Afirmado de 5 cm. de espesor, como capa granular de refuerzo del pavimento definitivo (para los 05 años). • El material colocado como Afirmado será cubierto por una imprimación reforzada para ser protegido de las lluvias y factores climáticos: 8.5 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 1. En el estudio se ha encontrado un tipo de suelo que podemos considerar como: • Capa superior (superficie del terreno); existe un material granular de 0.40 m. de promedio el cual deberá permanecer como sub rasante, y no se hace necesario justificar los ensayos de CBR, de estratos subyacentes . • Estratos inferiores, En casi todo el tramo en estudio existe material Arcilla Limosa granular clasificado Arcilla limo arenoso y en y en poca proporción Grava arcillas de mediana plasticidad, lo que no hace necesario la justificación de los ensayos de los estratos subyacentess 2. Los valores de EAL (ejes equivalentes acumulados) han sido tomando del Estudio de Trafico del presente Estudio. 3. El período de diseño se ha tomado a partir del año 2009 y los ejes equivalentes (EAL) han sido proyectados a 05 años, con una tasa de crecimiento de 4%. Se ha considerado conveniente tomar para el diseño definitivo el período de 05 años es decir proyectado al año 2014, de acuerdo al análisis técnico económico. INFORME N° 01
  • 30. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ 4. Se deberá utilizar para la imprimación reforzada RC 250 y agregado clasificado para el recubrimiento de la plataforma, respetando estrictamente lo indicado en las especificaciones técnicas. 5. La alternativa adoptada de la estructura del pavimento sobre la base de los cálculos efectuados para un período de diseño de 05 años considerando los espesores de sus capas en cm., se presenta en el Cuadro Nº 6, respectivo. CUADRO Nº 6 ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO PROPUESTO El Tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000) Diseño Nº Longitud (Km.) Espesores de las Capas del Pavimento Imprimación reforzada (cm) Afirmado Granular (cm) Afirmado (*)Existente (cm) Espesor Total (cm) I 73.00 - 5 10-40 15-45 (*) Materal que al ser incorporado incrementa la capacidad de la estrucuta de la plataforma propuesta 6. Al tratarse de una carretera ubicada en zona de altura con cotas mayores a 4000 m.s.n.m. por los suelos encontrados la mayoría no son susceptibles al congelamiento encontrado en los mencionados suelos con arcilla que se clasifica dentro del grupo F4, que son suelos susceptibles a las heladas, sin embargo la congelación no es severa en esta zona ni en los países sudamericanos hasta la cota máxima considerada, puesto que no se dan las condiciones de clima extremo que han de presentarse para que la congelación del suelo alcance espesores de importancia o ésta dure mucho tiempo y se produzcan efectos de deshielo desfavorables. Para efecto del cálculo de la profundidad de congelamiento se requiere registros de temperatura a lo largo de un lapso prolongado (10 años) que en cualquier caso nos daría valores muy inferiores a los considerados (se estima para las carreteras en la puna valores máximos del orden de 0.25 m). INFORME N° 01
  • 31. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ En nuestro caso el espesor de congelamiento sería de pocos centímetros que no influiría en la capa de sub-rasante que se encontraría a una profundidad mínima entre 0.40 m. ya que los espesores de la estructura del pavimento corresponden a la condición más crítica que sería por resistencia. 7. La plataforma deberá estar sujeto a una evaluación y Mantenimiento periódico para determinar su condición y proceder al mantenimiento que esta evaluación determine. 8. El material utilizado como refuerzo de la estructura del pavimento será de de las canteras seleccionadas que cumplen hasta un material clasificado como sub base el cual deberá ser compactado al 100% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. 9. La alternativa de estructura del pavimento está basada en la calidad de los materiales granulares de las canteras existentes mas cercana de la zona en estudio por lo que deberán cumplir con las especificaciones generales y principalmente las siguientes: • CBR de la base = 40% mínimo. • Desgaste mecánico Abrasión = 50% máximo. • Desgaste químico (Durabilidad) = 12% máximo. • Equivalente de arena (sub-base) = 40% mínimo. • Límite líquido = 25% máximo. • Índice plástico = 4% máximo. • Compactación del Material Granular a colocar ≥ 100% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. • Compactación del Material Granular Existente ≥ 95% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. • Granulometría de curva continua que cumpla con la gradación del material de Sub base. de la especificación AASHTO. • Para la construcción de las capas de la Plataforma se cuenta con canteras ubicadas relativamente cerca de la carretera. El INFORME N° 01
  • 32. CONSORCIO SAN MARCOS MAZOCRUZ INFORME FINAL ESTUDIO DEFINITIVO DEL MANTENIMIENTO PERIÓDICO DEL TRAMO CHECCA - MAZOCRUZ detalle de calidad y volúmenes de las canteras se encuentran en la descripción correspondiente de distribución de materiales y distancia media de transporte del volumen de metrados y los cuadros de análisis de canteras del volumen del Estudio de Suelos, Canteras y Fuentes de Agua del Proyecto. 10. Las especificaciones que se indican en el diseño forman parte de las especificaciones técnicas, por lo que se deberán tener en cuenta para la buena ejecución de la obra. 11. Los resultados del presente diseño son válidos solamente para los niveles de tráfico y características de suelos del El Tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000) 12. La protección del Imprimado reforzado para la carpeta de rodadura, es considerada con una protección que permitirá a posterior colocar una carpeta de rodadura más adecuada y/o definitiva, este tratamiento ha dado buenos resultados en experiencias anteriores como es el tramo Ilave Checa de topografía plana, ahora la solución adoptada en el tramo Checca –Mazocruz (Km 10+000 al Km 83+000) presenta una topografía con relieves altos y bajos, a su vez teniendo en cuenta que va a generar mayor tráfico, la Entidad debe monitorear el comportamiento de la Imprimación reforzada y a su vez planificar la colocación de una tratamiento final bicapa. INFORME N° 01