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7/26/2019 Diseo de Pavimento Rigido HUARAZ
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MEJORAMIENTO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL Y PEATONAL EN LOS BARRIOSEMPRENDEDORES DE VISTA ALEGRE, PIEDRAS AZULES, 08 DE DICIEMBRE DEL DISTRITO
DE HUARAZ, PROVINCIA DE HUARAZ ANCASH
DISEO DE PAVIMENTO RIGIDO
OBJETIVO:
El objetivo principal es el de realizar los clculos pertinentes para
poder establecer las bases que permitirn un adecuado proceso
constructivo, y as proveer al usuario ptimas condiciones de trnsito y
garantizar la durabilidad de la va, enmarcados dentro de la
concepcin de vas urbanas de poco trnsito, en las que el trnsito de
vehculos ligeros tales como: camin simple de 2 ejes, mnibus de 2
ejes y vehculos ligeros que son los ms predominantes.
METODOLOGA:
ara la ejecucin del dise!o se realiz un estudio de suelos tomando
calicatas, adems se realiz un estudio de tr"co vehicular, los cuales
tienen detallados sus procedimientos y resultados en un captulo
aparte dentro del presente Estudio.
CARACTERISTICAS DE LA VIA EXISTENTE
#urante los trabajos de campo e$ectuados se determin el estado de
servicio del pavimento, evalundose el camino en cuatro
clasi"caciones basadas en el estado de servicio en la que se
encuentran, como son:
%uy malo : resenta muy $uertes ahuellamientos, trnsito muy di$cil,
mal drenaje, no uni$orme.
%alo : &huellamientos notorios, mal drenaje, a"rmado
erosionado.
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'egular : &"rmado relativamente uni$orme, algunas gravas
sobresalientes.
(ueno : &"rmado uni$orme y buen estado de transitabilidad.
#e la evaluacin vial mediante inspeccin visual se determin que en
la va en estudio )* predomina un pavimento, donde se nota la
ausencia por completo de alguna capa que haya sido depositada en la
va con "nes de mejorar la transitabilidad por lo cual es de suma
urgencia realizar la construccin de un pavimento rgido para
solucionar los problemas de trnsito en la zona.
DESCRIPCIN DE LA ESTRUCTURA
En un pavimento rgido debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se
produce buena distribucin de las cargas, dando como resultado tensiones muy
bajas en la subrasante.
SUBRASANTE
+a subrasante es el terreno natural, gradado y compactado
.sobre la cual se colocaran las capas del pavimento.
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oda materia orgnica debe ser eliminada previamente para
evitar la contaminacin durante la con$ormacin de la
subrasante.
ara nuestro proyecto, todas las capas de rellenos debern
colocarse en espesores no mayores a - cm., hasta alcanzar la
cota de subrasante indicada en los planos/ luego deber
compactarse al 01 de la %3ima #ensidad 4eca del rctor
%odi"cado.
PERFIL ESTRATIGRFICO DE LA SUB-RASANTE
+os ensayos que se les practicaron a las muestras tomadas en campo
tienen como estndar las normas establecidas por el %5,
actualmente vigentes/ los cuales son:
&nlisis 6ranulom7trico por amizado #eterminacin del +mite +iquido
#eterminacin del +imite lstico #eterminacin de la 'elacin89umedad8#ensidad roctor
%odi"cado;
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HIPTESIS DE CLCULO
+a hiptesis de clculo del dise!o se en$oca en determinar el
espesor del pavimento, tomando en cuenta la capacidadestructural necesaria para soportar el tr"co previsto durante un
periodo de ? a!os para el proyecto y la capacidad estructural
actual de la va e3istente, siendo la capacidad de soporte de
carga del terreno de $undacin, de regular a bueno, los mismos
que se rati"can con los ensayos de laboratorio.
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NORMA DE REFERENCIA
+a )orma de 'e$erencia empleada se basa en el m7todo de
dise!o para un pavimento rgido &&49*.ara el m7todo &&49* la $rmula de dise!o es:
En donde:
W82 : )@mero previsto de ejes equivalentes de A.2 toneladasm7tricas, a lo largo del periodo de dise!o.
Zr : #esviacin normal estndar
o : Error estndar combinado en la prediccin del trnsito y enla variacin del comportamiento esperado del pavimento.
! : Espesor de pavimento de concreto, en milmetros.
"#$ : #i$erencia entre los ndices de servicio inicial y "nal.
#t : Bndic7 de servicialidad o servicio "nal.
%r : 'esistencia media del concreto en %pa; a Ce3otraccin alos 2A das m7todo de carga en los tercios de la luz;
&d : 5oe"ciente de drenaje.
' : 5oe"ciente de transmisin de cargas en las juntas.
Ec : %dulo de elasticidad del concreto, en %pa.
( : %dulo de reaccin, dado en %paDm de la super"cie base,(ase o subrasante; en la que se apoya el pavimento deconcreto.
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DIMENSIONAMIENTO
ara el dimensionamiento de las capas estructurales del
pavimento, es necesario de"nir las variables que inciden en este
m7todo, entre ellas tenemos:
Mdulo de ru!ura del "on"re!o #S"$
+as caractersticas del concreto que interviene en el dise!o
estructural a trav7s del concepto %odulo de resistencia a al
tensin por Ce3in o com@nmente denominado %dulo derotura .
ara el dise!o del pavimento se emplear un valor promedio de
%odulo de ruptura: 4cF G1 psi
SER%ICIALIDAD
+a serviciabilidad se de"ne como la habilidad del pavimento de
servir al tipo de tr"co autos y camiones; que circulan en la va,
se mide en una escala del al 1 en donde cero; signi"ca unacali"cacin para pavimento intransitable y 1 cinco; para un
pavimento e3celente.
4erviciabilidad Bnicial i;
Es la condicin que tiene un pavimento inmediatamente despu7s
de la construccin del mismo. En el proyecto en estudio se
emplear los valores recomendados por &&49*:
) 4iFara pavimento de 5oncreto F H.1.
4erviciabilidad Iinal t;.
+a serviciabilidad "nal tiene que ver con la cali"cacin que
esperamos tenga el pavimento al "nal de su vida @til.
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+as condiciones del pavimento en nuestro proyecto al "nal de su
vida @til, se esperan que tengan la cali"cacin de regular a
bueno,
- 4$F 2.1
ESTUDIO DE TRFICO
INTRODUCCION
El presente estudio de tr"co tendr por objetivo directo determinar el
Jndice %edio #iario B%#; que circula por la va y el n@mero de Ejes de
5arga Equivalentes E&+; que soportar la va dentro de su periodo devida, en el caso del B%# de la va, su determinacin permite clasi"car
el camino, para el dise!o geom7trico del mismo, as como conocer
cul ser el costo por Kilmetro para la ejecucin del proyecto, que
justi"ca la rentabilidad econmica del proyecto, por su parte la
obtencin del E&+ permite el dise!o del pavimento.
El desarrollo de 7ste estudio ha sido elaborado para las vas
vehiculares y peatonales, los cuales contemplan los siguientesalcances:
?. Evaluacin del trnsito e3istente2. &nlisis del ransporte de 5arga y asajeros-. &nlisis del trnsito )o motorizadoH. 5ostos promedio de transporte1. iempos promedios de viajeG. royecciones de rnsito Iuturo
#e $orma supletoria como se indica en los 7rminos de 'e$erencia, se
ha visto por conveniente seguir los lineamientos del %anual ara el
#ise!o de 5aminos )o avimentados de (ajo
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En relacin al manual en mencin, debemos mencionar que el mismo
incluye in$ormacin @til para el dise!o de caminos vecinales,
espec"camente en el 5aptulo 2: armetros y Elementos (sicos del#ise!o, 2.?.?. %etodologa para el Estudio de la #emanda de ransito
1.0 EVALUACIN DEL TR!NSITO E"ISTENTE
El trnsito e3istente en la rovincia de 9uaraz, consiste en trnsito
%otorizado de vehculos pesados y livianos, pero tambi7n e3iste el
transito no motorizado, compuesto de transe@ntes, que transitan a lo
largo de la va.
El transporte, se registra en un gran n@mero de pobladores que
transitan a pie, los cuales emplean los caminos de peatonales
e3istentes en la zona y ciertos tramos del circuito rovincia de 9uaraz
M diversos barrios.
#.0 AN!LISIS DEL TRANSPORTE DE CARGA
& partir del reconocimiento del proyectista la zona de proyecto
como de los datos de origen y destino de carga llevadas a cabo en
el tramo en estudio se pudo determinar lo siguiente:
El transporte de carga a lo largo del tramo se mediante vehculos y
con $recuencia vehculos pesados. +a carga transportada est
constituida bsicamente por productos diversos, que entran a lazona de estudio, los vol@menes de carga se ven incrementados.
& continuacin presentamos un cuadro resumen del transporte de
carga motorizado desde la rovincia de 9uaraz M (arrios en
general. En 7l se puede apreciar el gran n@mero de vehculos, as
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como la $recuencia con la que se usan, es preciso resaltar que los
das picos observados corresponden a los das determinados.
TRANSITO DE VEHICULO PESADO Y VEHICULO LIVIANO
DIA SENTIDOVehic!" Pe#$%"
&U'i%()
Vehic!"
Li*i$'"
LUNES
HUARAZ-BARRIOS 80 175
BARRIOS- HUARAZ 20 165
AMBOS 100 340
MARTES
HUARAZ-BARRIOS 85
160
BARRIOS- HUARAZ 25 152
AMBOS 110 312
MIERCOLES
HUARAZ-BARRIOS 45 175
BARRIOS- HUARAZ 30 164
AMBOS 75 339
JUEVES
HUARAZ-BARRIOS 55 160
BARRIOS- HUARAZ 70 178
AMBOS 135 338
VIERNES
HUARAZ-BARRIOS 58 146
BARRIOS- HUARAZ 63 180
AMBOS 121 326
SABADO
HUARAZ-BARRIOS 45 155
BARRIOS- HUARAZ 31 157
AMBOS 76 312
DOMINGO
HUARAZ-BARRIOS 28 163
BARRIOS- HUARAZ 22 166
AMBOS 50 329
TOTAL
HUARAZ-BARRIOS 396 1134
BARRIOS- HUARAZ 261 1162
AMBOS 657 2296
$.0 AN!LISIS DEL TR!NSITO NO MOTORIZADO
Un tipo de trnsito que registra altos volmenes en la zona de proyecto lo
constituye el trnsito no motorizado compuesto por transentes que
recorren la va a pie, en el cuadro mostrado a continuacin se puede
apreciar la clasifcacin del trnsito no motorizado, obtenida a partir de la
recopilacin de datos de campo.
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CLASIFICACION DIARIA DE TRANSITO NO MOTORI+ADO
DIA SENTIDOA PIE
&Pe,#"'$#)
LUNES
HUARAZ - BARRIO 1250
BARRIO - HUARAZ 1200
AMBOS 2450
MARTES
HUARAZ - BARRIO 999
BARRIO - HUARAZ 1005
AMBOS 2004
MIERCOLES
HUARAZ - BARRIO 1025
BARRIO - HUARAZ 1110
AMBOS 2135
JUEVES
HUARAZ - BARRIO 1350
BARRIO - HUARAZ 1200
AMBOS 2550
VIERNES
HUARAZ - BARRIO 900
BARRIO - HUARAZ 950
AMBOS 1850
SABADO
HUARAZ - BARRIO 1015
BARRIO - HUARAZ 1150
AMBOS 2165
DOMINGO
HUARAZ - BARRIO 1245
BARRIO - HUARAZ1010
AMBOS 1255
TOTAL 15409
%.0 TIEMPOS PROMEDIOS DE VIAJE
+a movilizacin del transporte personal se reducir
considerablemente debido al buen estado de las vas, y a la vez
Trans&eren"'a de Car(as
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*a transferencia de carga es la capacidad +ue tiene una losa del pavimento de
transmitir fueras cortantes con sus losas adyacentes, con el objeto de minimiar
las deformaciones y los esfueros en la estructura del pavimento, mientras mejorsea la transferencia de cargas mejor ser- el comportamiento de las losas del
pavimento.
El mtodo //01 considera la transferencia de cargas mediante el factor de
transferencia de cargas '. *a efectividad de la 1ransferencia de &arga entre losas
adyacentes depende de varios factores:
) &antidad de 1r-fico
) 3tiliacin de #asa juntas
) oporte *ateral de las *osas
El factor ' de transferencia de carga empleada para el proyecto es 4.2 por tratarse
de juntas con do5els.
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)*+ CLCULO DE LAS SOLICITACIONES
!entro de ste campo adjuntaremos las tablas y 6omogramas empleados para
determinar el espesor del pavimento rgido.
*os resultados se ane7aran en el contenido del e7pediente tcnico.
HOJA DE CLCULO DEL NOMOGRAMA AASHTO RIGIDO:
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AASHTO RIGID PAVEMENT DESIGN
D&'() *+ D)+-(
W1 !1,1"#,$##
%&'(s&c ! )#*psi +odulo de otura del -oncreto
% ! #,***,***psi +odulo %lastico del -oncreto
/value ! *psi0in +odulo de eaccin de la &ubbase
! 2 -onfabilidad
&o ! *.$ 3esviacin %standar
4 ! $.5 -oefciente de 6rans7erencia de -arga
-d ! 1 -oefciente de 3rena8e
&i ! ".# &ervicialidad 9nicial
&t ! 5.# &ervicialidad :inal
DESIGN D, /&*&), 2 3.14
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El resultado nos indica +ue el espesor de losa es de .9 pulgadas, para el proyecto se
emplear- un espesor de 8 pulgadas. #artiendo con los mismos datos y utiliando el
6omograma para un espesor de sub)base y base de ; pulgadas, obtenemos lo siguiente:
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CONCLUSIN:
e observa +ue para un espesor de losa de 8 pulgadas, cumple el nomograma con
las caractersticas del concreto, coeficiente de drenaje
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