Ems Edificaciones

LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

BESCO EDIFICACIONES S.Á.ESTUDIO DE SUELOS PARA DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN Y DISEÑO DEL

PAVIMENTOCONDOMINIO SANTA CLARA

ATE-LIMA

Jr. Los Portales Mz I Lt 1, Urb. Los Portales, Amarilis – HuánucoE-mail: [email protected], Cellphone: #954006447

mailto:[email protected]


BESCO EDIFICACIONES S. A.ESTUDIO DE SUELOS PARA DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN Y DISEÑO DEL PAVIMENTO

CONDOMINIO SANTA CLARAATE-LIMA

ÍNDICE

RESUMEN Y CONCLUSIONES.........................................................................................4

RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN...........................................11

INFORME............................................................................................................................12

1. ALCANCES DEL ESTUDIO..................................................................................12

2. CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DEL PROYECTO.............................12

3. UBICACIÓN DEL PROYECTO..............................................................................13

4. TRABAJOS EFECTUADOS....................................................................................13

4.1. TRABAJOS DE CAMPO..................................................................................13

4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO.....................................................................13

5. PERFIL DEL SUELO...............................................................................................14

6. NIVEL DE LA NAPA FREÁTICA.........................................................................15

7. ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN......................................................................15

7.1. PROFUNDIDAD DE CEMENTACIÓN..........................................................15

7.2. PRESIÓN ADMISIBLE EN LA ARCILLA.....................................................17

7.3. PRESIÓN ADMISIBLE POR ASENTAMIENTO EN LA GRAVA...............19

8. SISMICIDAD............................................................................................................23

9. PARÁMETROS PARA DISEÑO DE LAS OBRAS DE SOSTENIMIENTO........23

10. AGRESIVIDAD DEL SUELO.............................................................................25

11. COEFICIENTEDEBALASTO..............................................................................25

12. DISEÑO DEL PAVIMENTO...............................................................................26

12.1. EVALUACIÓN DE LA SUB-RASANTE....................................................26

12.2. ANÁLISIS DEL TRÁNSITO........................................................................27

12.3. PAVIMENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO............................................27

12.4. PAVIMENTO DE CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND..................29

12.5. ESPESOR DE LAS VEREDAS DE CONCRETO........................................32

13. RECOMENDACIONES.......................................................................................33

13.1. RECOMENDACIONES PARA LA CIMENTACION.................................33

BIBLIOGRAFÍA..................................................................................................................34




TRABAJOS DE CAMPO....................................................................................................36

ENSAYOS DE LABORATORIO.......................................................................................36

ESPECIFICACIONES TECNICAS....................................................................................36






RESUMEN Y CONCLUSIONES

1. Las edificaciones comprendidas en este estudio están constituidas por

estructuras del tipo convencional de concreto armado de hasta ocho pisos

de altura con un sótano fuera del área de los edificios. La obra transmite

sus cargas al terreno mediante cimientos corridos y/o zapatas aisladas de

concreto armado. Eventualmente se puede emplear plateas rígidas de

cimentación con vigas de concreto armado. El área del terreno es de 17,299

m2 con un área techada de primer piso de 7,503 m2, con un sótano de área

techada de 1,700 m2 y acuerdo a la estructura y el número de pisos, las

estructuras se clasifican desde el punto de vista de la investigación de suelo

como tipo C. El pavimento tendrá superficie de rodadura de concreto de

cemento Portland o de concreto de cemento asfáltico con base granular

sobre una sub-rasante mejorada por compactación.

2. El perfil del suelo es homogéneo y está formado por un depósito de origen

cuaternario, compuesto por suelos finos sobre granulares gruesos con una

capa de Relleno No Controlado Superficial.

En la superficie se encuentra una capa de Relleno No Controlado (artificial)

compuesto por arena limosa con desperdicios orgánicos. Este Relleno

Artificial llega hasta profundidades variables entre 0.20 m y 0.60 m.

Dada la naturaleza de este tipo de material artificial su profundidad puede

variar respecto a la encontrada en las perforaciones. Estos materiales

inadecuados deben ser removidos, hasta llegar al suelo natural antes

de iniciar las obras, tal como indica la norma Técnica de Edificaciones

E.050, Suelos y Cimentaciones (Capitulo 4, Artículo 19).

El primer estrato está formado por arcilla ligeramente limosa de plasticidad

baja, medianamente compacta, ligeramente húmeda, color marrón claro




(CL), con presencia de gravas aisladas. Este estrato se encuentra desde la

superficie o bajo el Relleno No Controlado (artificial) y llega hasta

profundidades variables entre 1.60 m y 2.70 m. En algunas zonas se

encuentran, dentro de este estrato de arcilla, bolsones de arena fina mal

graduada, medianamente densa, ligeramente húmeda, color gris claro (SP)

o arena fina limosa medianamente densa, ligeramente húmeda, color

marrón amarillento (SM).

Finalmente, se encontró grava arenosa mal, medianamente densa,

ligeramente húmeda, color gris claro, con partículas sub redondeadas, y

bolones de Tamaño Máximo 26 cm (GP). Este estrato se encuentra desde

profundidades variables entre 1.60 m y 2.70 m y llega más allá de la máxima

profundidad investigada 5.00 m. Este depósito de material del Río Rímac

continúa en forma similar por debajo de los 280 m (Kuroiwa, 1977; Repetto,

190).

3. En la zona comprendida en el estudio no se ha detectado la Napa Freática

dentro de la profundidad investigada (5.00 m) en la fecha que se realizó la

investigación de campo (23 de junio del 2010).

4. El análisis del perfil del suelo encontrado permite recomendar tres

alternativas de cimentación:

Alternativa 1 Zapatas aisladas o continuas de concreto armado sobre la

arcilla.


grava.

Alternativa 3 Plateas rígidas de cimentación con vigas de

cimentación de concreto armado formando anillos cerrados. Todos de

concreto armado.

5. Teniendo en cuenta las características de las estructuras y el perfil

del suelo encontrado, se recomienda:

Alternativa 1.- Zapatas aisladas o continuas de concreto armado sobre




la arcilla con una profundidad de cimentación genérica de 1.20 m con

respecto a la superficie natural del terreno para proporcionar a la

cimentación un confinamiento adecuado y evitar que los cambios cíclicos en

el contenido de humedad del suelo causen deformaciones inadecuadas a la

estructura. Si al llegar a esa profundidad no se ha penetrado 0.20 m en

la arcilla medianamente compacta, se continuará excavando hasta

penetrar 0.20 m en él. En este caso la diferencia de niveles, entre el nivel de

cimentación propuesto (1.20 m) y el nivel final de la excavación para

penetrar 0.20 m en la arcilla medianamente compacta, será rellenado con

concreto ciclópeo en proporción 1:10 (cemento: hormigón) con un fć

mínimo de 80 kg/cm 2 con adición de piedra grande de 3" a 8'',

representando ésta un máximo de 30% del volumen total de la mezcla.


la grava con una profundidad de cimentación genérica de 1.40 m con

respecto a la superficie natural del terreno o el nivel del piso terminado del

sótano, para proporcionar a la cimentación un confinamiento adecuado.

Si al llegar a esa profundidad no se ha penetrado 0.20 m en la grava

arenosa medianamente densa, se continuará excavando hasta penetrar

0.20 m en ella. En este caso la diferencia de niveles, entre el nivel de


penetrar 0.20 m en la grava arenosa medianamente densa, será rellenado

con concreto ciclópeo en proporción 1:10 (cemento: hormigón) con un fć

mínimo de 80 kg/cm2 con adición de piedra grande de 3" a 8",


Alternativa 3.- Plateas rígidas de cimentación de concreto armado (con

acero en dos direcciones) con vigas de cimentación de concreto

armado formando anillos cerrados. Las vigas de borde e interiores

deberán apoyarse sobre el suelo fino natural (arcilla mediante compacta). El

espesor de la viga de borde debe ser de 0.70 m como mínimo. En el caso

de la losa se apoyará sobre un relleno controlado con material de afirmado

de 0.45 m de espesor como mínimo. Este relleno controlado se compactará

en capas no mayores de 15 cm hasta lograr el 95% de la máxima densidad

seca obtenida mediante el ensayo Proctor Modificado Método C NTP




339.141 (ASTM 1557). Para verificar la compactación se realizarán

Controles de Densidad en el Campo NTP 339.143 (ASTM D-1556) estos

controles se realizarán cada 250 m2 de superficie en puntos dispuestos

en tresbolillo. Para el caso de áreas pequeñas menor o igual a 25 m2 se

efectuará un ensayo.

6. Para los valores mínimos de los factores de seguridad designados por la

NTE E.050, 3 para cargas estáticas y 2.5 durante la acción de un sismo,

las presiones admisibles en el presente caso son:

Alternativas 1y 3: qa = 0.50 kg/cm2

Alternativa 2 : qa = 5.00 kg/cm2

7. De acuerdo al Reglamento Nacional de Construcciones, Normas Técnica

de Edificación E.030 - Diseño sismo resistente, el área estudiada tiene

las siguientes características:

Parámetro Valor

Alternativa 1 y 3 2

Tipo de suelo S3 S1

Período (Tp) 0.9 0.4

Amplificación de la acción sísmica (S) 1.40 1.00

8. En la zona estudiada no se ha encontrado la napa freática dentro de la

zona activa de la cimentación, ni se ha detectado la presencia de sales

agresivas al concreto, por lo que de acuerdo a las recomendaciones de

American Concrete Institute (ACI 201) no se requiere adicionar protección

a la cimentación fuera de la usual.

9. El Relleno Artificial encontrado debe ser eliminado antes de iniciar las

obras conforme a lo indicado en la Norma Técnica de Edificaciones E-050

en el Capítulo 4, acápite 4.3 "Profundidad de Cimentación" indica que no

debe cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal,

desmonte o relleno sanitario y que estos materiales inadecuados




deberán ser removidos en su totalidad, antes de construir la

edificación y ser reemplazados con materiales que cumplan con lo

indicado en el acápite 4.4.1 “Rellenos controlados o de ingeniería”.

10. Se recomienda que los Rellenos Controlados. que se requieran para

nivelar el Terreno, luego de eliminado el Relleno Artificial o los suelos

finos, se construyan con materiales granulares (afirmado o por grava

arenosa a la que se le deben retirar los balones mayores a 7.50 cm) y se

compacten convenientemente a una densidad no menor del 95% de la

máxima densidad seca obtenida mediante el ensayo Proctor Modificado

Método C con la finalidad de evitar problemas causados por la

deformación del relleno ubicado bajo los pisos.

11. Los Rellenos Controlados pueden ser realizados antes o después de

construidos los sobrecimientos, en el caso de efectuar el Relleno

Controlado antes de construir los sobre cimientos se deberá recompactar

la zona cercana a la cimentación con la finalidad de confinarlos

adecuadamente. Para verificar la compactación se realizarán Controles de

Densidad en el Campo (NTP 339.143 o NTP 339.144). Este ensayo se

realizará cada 250 m2 de superficie en puntos dispuestos en tresbolillo.

Para el caso de áreas pequeñas, se efectuará un ensayo para un área

menor o igual a 25 m2 y dos ensayos para áreas mayores.

12. La sub-rasante estará constituida por arcilla limosa arenosa, de

plasticidad media, compacta, ligeramente húmeda, color marrón claro [A-

4-8] la que se clasifica desde el punto de vista de pavimentos como

regular a pobre. Este material deberá ser escarificado hasta una

profundidad de 0.25 m por debajo del nivel de la subrasante y compactado

hasta lograr el 9.5% de la máxima densidad seca obtenida mediante el

ensayo Proctor Modificado. El valor del C.B.R. de la arcilla ligeramente

limosa encontrada es de 8.5, a una densidad equivalente al 95% de la

densidad máxima del Proctor Modificado.

13. La estructura del pavimento de concreto asfáltico estará formada por:




5.0 cm Pavimento de Concreto Asfáltico en caliente

15 cm Base Granular (C.B.R≥ 80)

Compactación: l00% de la máxima densidad seca obtenida

mediante el ensayo Proctor Modificado Método C

20 cm Sub base Granular (C.B.R. ≥40)



25 cm Sub-Rasante

Compactación: 95% de la máxima densidad seca obtenida

mediante el ensayo Proctor Modificado

La estructura del pavimento de concreto de cemento Portland estará formada

en todas las zonas por:

15 cm Pavimento de Concreto de cemento Portland

f'c = 210 kg/cm 2




25 cm Sub-Rasante



La estructura de la vereda de concreto de cemento Portland formada por:

15 cm Vereda de Concreto de cemento portland f'c = 175 kg/cm 2




25 cm Sub-Rasante Mejorada por Compactación.






14. Se instalarán juntas longitudinales, con una separación entre juntas

variable entre 3.00 y 4.00 m, coincidiendo generalmente con las líneas

divisorias de los canales de tránsito. Deberán llevar barras corrugadas de

unión de alto límite de fluencia (4,200 kg/cm2) 1 Ø de 1/2"@ 0.50 m, para

impedir la separación de sus bordes, la longitud de la barra será 0.80 m. Las

juntas deberán ser aserradas con una abertura de 4 a 6 mm la profundidad

de la ranura debe ser por lo menos igual a 40 mm.

15. Se instalarán juntas de contracción, con una separación entre juntas con

cualquier dimensión menor de 5.00 m. Deberán llevar barras lisas de unión

de alto límite de fluencia (4,200 kg/cm2) 1 Ø de 3/4"@ 0.30 m, para una

transferencia adecuada de la carga, la longitud de la barra será 0.36 m. Las

juntas deberán ser aserradas con una abertura de 4 a 6 mm la profundidad

de la ranura debe ser por lo menos igual a 50 mm.

16. En las zonas de la losa cercanas a las intersecciones se colocará una junta

aislante transversal de 2.00 cm de espesor. Deberán llevar barras lisas de

unión de alto límite de fluencia (4,200 kg/cm2) 1 Ø de 3/4"@ 0.30 m, para

una transferencia adecuada de la carga, la longitud de la barra será 0.36 m,

en un extremo la barra deberá estar engrasada y llevar un capuchón.

17. En las juntas se colocará un sellador semi rígido del tipo Masterfill 300 o

similar, este deberá ser aplicado a los 90 días de vaciado el concreto, en

caso de efectuar un sellado antes de los 90 días puede requerir un resellado

a los 90 días.

18. No está permitido el vaciado de las losas en forma de damero, el sistema

constructivo será un vaciado continuo por franjas.

Lima, 23 de julio del 2010







BESCO EDIFICACIONES S. A.ESTUDIO DE SUELOS PARA DISEÑO DE LA CIMENTACIÓN

Y DISEÑO DEL PAVIMENTOCONDOMINIO SANTA CLARA

ATE-LIMA

RESUMEN DE LAS CONDICIONES DE CIMENTACIÓN

De acuerdo con la Norma Técnica de Edificaciones E-050 "Suelos y

Cimentaciones'', la siguiente información deberá transcribirse en los planos de

cimentación. Esta información no es limitativa, y deberá cumplirse con todo lo

especificado en el presente Estudio de Suelos y en el Reglamento Nacional de

Construcciones.

TIPO DE CIMENTACIÓN:

ALTERNATIVA 1: ZAPATAS AISLADAS O CONTINUAS, DE CONCRETO ARMADO SOBRE ARCILLA.

ALTERNATIVA 2: ZAPATAS AISLADAS O CONTINUAS, DE CONCRETO ARMADO SOBRE GRAVA.

ALTERNATIVA 3: PLATEAS RÍGIDAS DE CIMENTACIÓN APOYADA EN UN RELLENO CONTROLADO

DE 45 CM DE ESPESOR, CON VIGAS PERJMETRALES E INTERIORES DE CONCRETO ARMADO DE 0.70 M

DE PERALTE MÍNIMO.

ESTRATO DE APOYO DE LA CIMENTACIÓN:

ALTERNATIVA 1Y3: ARCILLA MEDIANAMENTE COMPACTA

ALTEALTERNATIVA 2: GRAVA ARENOSA MEDIANAMENTE DENSA

PARAMETROS DE DISEÑO DE LA CIMENTACION.

PROFUNDIDAD DE CIMENTACIÓN:

ALTERNATIVA 1: 1.20 M Y HASTA PENETRAR 0.20 M EN LA ARCILLA MEDIANAMENTE COMPACTA.

ALTERNATIVA 2: 1.40 M Y HASTA PENETRAR 0.20 M EN LA GRAVA ARENOSA MEDIANAMENTE DENSA

ALTERNATIVA 3: PLATEA RÍGIDA SOBRE UN RELLENO CONTROLADO DE 0.45 M Y CON VIGAS

PERJMETRALES E INTERIORES DE 0.70 M DE PERALTE MÍNIMO.

PRESIÓN ADMISIBLE:

ALTERNATIVA 1 Y 3: 0.5 KG/C M2.

ALTERNATIVA 2: 5.00 KG/CM 2

FACTOR DE SEGURIDAD POR CORTE (ESTATICO DINAMICO): MAYOR A 3 Y 2,50

ASENTAMIENTO DIFERENCIAL MAXIMO ACEPTABLE: 0.80 CM

AGRESIVIDAD DEL SUELO A LA CIMENTACIÓN: NO DETECTADA

RECOMENDACIONES ADICIONALES : NO DEBE CIMENTARSE SOBRE TURBA, SUELO ORGNICO,

TIERRA VEGETAL, DESMONTE RELLENO SANITARIO O RELLENO ARTIFICIAL Y ESTOS MATERIALES

INADECUADOS DEBERAN SER REMOVIDOS EN SU TOTALIDAD ANTES DE CONSTRUIR LA

EDIFICACION Y SER REMPLAZADOS CON MATERIALES ADECUADOS DEBIDAMENTE COMPACTADOS.

PROTEGER ADECUADAMENTE LOS SITEMAS DE CONDUCCION DE AGUA A FIN DE ENVIAR FALLAS

QUE GENEREN LA SATURACION DE SUELO.

Lima, 23 de julio del 2010.






INFORME

1. ALCANCES DEL ESTUDIO

Es objeto del presente informe mostrar los trabajos realizados, así como los

resultados y conclusiones obtenidas en el Estudio de Suelos ejecutado con

objeto de determinar la información requerida para el diseño de las estructuras

de cimentación y diseño del pavimento interno del PROYECTO

CONDOMINIO SANTA CLARA. Este estudio ha sido ejecutado de acuerdo

al Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma Técnica E.050,

Suelos y Cimentaciones (Resolución Suprema Nº 11-2006-VIVIENDA del 8

de mayo de 2006 y 9 de junio del 2006) y de la Norma Técnica CE.010

Pavimentos Urbanos (Decreto Supremo Nº 001-2010-VIVIENDA, del 13 de

enero del 2010).

2. CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DEL PROYECTO

Las edificaciones comprendidas en este estudio están constituidas por

estructuras del tipo convencional de concreto armado de hasta ocho pisos de

altura con un sótano fuera del área de los edificios. La obra transmite sus cargas

al terreno mediante cimientos corridos y/o zapatas aisladas de concreto armado.

Eventualmente se puede emplear plateas rígidas de cimentación con vigas de

concreto armado. El área del terreno es de 17,299 m2 con un área techada de

primer piso de 7,503 m2, con un sótano de área techada de 1,700 m2 y

acuerdo a la estructura y el número de pisos, las estructuras se clasifican desde

el punto de vista de la investigación de suelo como tipo C. El pavimento tendrá

superficie de rodadura de concreto de cemento Portland o de concreto de

cemento asfáltico con base granular sobre una sub-rasante mejorada por

compactación.




3. UBICACIÓN DEL PROYECTO

El terreno materia de este estudio se encuentra ubicado la Lotización ex-fundo

La Estrella, Lotes 113 y 114 (Av. N. Ayllón Km 9.50), en el Distrito de Ate,

Provincia y Departamento de Lima

4. TRABAJOS EFECTUADOS

4.1. TRABAJOS DE CAMPO

Según la Norma Técnica de Edificaciones E-050, en el presente caso se

requieren diez (10) sondajes. Los sondajes fueron realizados mediante el

sistema de calicata excavada con herramientas manuales hasta una

profundidad máxima de 5.00 m. Las calicatas se numeraron C-1 al C-10. La

ubicación de las perforaciones se muestra en la Lámina Nº 01.

En las perforaciones se registró el perfil del suelo cuidadosamente y se

clasificaron visualmente los estratos de acuerdo a la Norma Técnica de

Edificaciones E-050 y las Normas NTP 339.162, NTP 339.134 y NTP

339.150, extrayéndose muestras representativas en los suelos, las que

debidamente protegidas fueron remitidas al laboratorio para su análisis.

En las Láminas Nº 02 al Nº 15 se encuentran los perfiles de suelos.

4.2. ENSAYOS DE LABORATORIO

En el laboratorio se verifico la clasificación visual de las muestras y se

procedió a ejecutar con ellas:

- Análisis Granulométrico NTP 339.128

- Límites de Atterberg NTP 35439.129

- Humedad NTP 339.127

- Triaxial No consolidado No drenado NTP 339.164

- Compactación Proctor NTP 339.141

- C.B.R NTP 339.145




Después de realizados los ensayos de laboratorio se procedió a comparar sus

resultados con las características de los suelos obtenidos en el campo,

efectuándose las compatibilizaciones correspondientes en los casos que fue

necesario. Así se obtuvo el perfil de suelos definitivo, que es el que se presenta.

En las Láminas N° 16 al N° 36, se encuentran los resultados de los ensayos de

laboratorio.

5. PERFIL DEL SUELO

El perfil del suelo es homogéneo y está formado por un depósito de origen

cuaternario, compuesto por suelos finos sobre granulares gruesos con una

capa de Relleno No Controlado Superficial.

En la superficie se encuentra una capa de Relleno No Controlado (artificial)

compuesto por arena limosa con desperdicios orgánicos. Este Relleno

Artificial llega hasta profundidades variables entre 0.20 m y 0.60 m.

Dada la naturaleza de este tipo de material artificial su profundidad

puede variar respecto a la encontrada en las perforaciones. Estos

materiales inadecuados deben ser removidos, hasta llegar al suelo

natural antes de iniciar las obras tal como lo indica la Norma

Técnica de Edificaciones E.OSO, Suelos y Cimentaciones (Capitulo 4,

Artículo 19).

El primer estrato está formado por arcilla ligeramente limosa de plasticidad

baja, medianamente compacta, ligeramente húmeda, color marrón claro

(CL), con presencia de gravas aisladas. Este estrato se encuentra desde la

superficie o bajo el Relleno No Controlado (artificial) y llega hasta

profundidades variables entre 1.60 m y 2.70 m. En algunas zonas se

encuentran, dentro de este estrato de arcilla, bolsones de arena fina mal

graduada, medianamente densa, ligeramente húmeda, color gris claro (SP)

o arena fina limosa medianamente densa, ligeramente húmeda, color marrón

amarillento (SM).

Finalmente, se encontró grava arenosa mal, medianamente densa,

ligeramente húmeda, color gris claro, con partículas sub redondeadas, y




balones de Tamaño Máximo 26 cm (GP). Este estrato se encuentra desde

profundidades variables entre 1.60 m y 2.70 m y llega más allá de la

máxima profundidad investigada 5.00 m. Este depósito de material del Río

Rímac continúa en forma similar por debajo de los 280 m (Kuroiwa, 1977;

Repetto, 1980).

6. NIVEL DE LA NAPA FREÁTICA

La ubicación de la Napa Freática es función de la época del año en la que

se realice la investigación de campo, así como de las variaciones naturales

de los sistemas de lluvia que abastecen los estratos acuíferos.

En la zona comprendida en el estudio no se ha detectado la Napa Freática

dentro de la profundidad investigada (5.00 m) en la fecha que se realizó la

investigación de campo (23 de junio del 2010).

7. ANÁLISIS DE LA CIMENTACIÓN

El análisis del perfil del suelo encontrado permite recomendar tres

alternativas de cimentación.


arcilla.


grava.

Alternativa 3 Plateas rígidas de cimentación con vigas de

cimentación de concreto armado formando anillos cerrados. Todos de

concreto armado.

7.1. PROFUNDIDAD DE CEMENTACIÓN

Teniendo en cuenta las características de las estructuras y el perfil del

suelo encontrado, se recomienda:


la arcilla con una profundidad de cimentación genérica de 1.20 m con




respecto a la superficie natural del terreno para proporcionar a la

cimentación un confinamiento adecuado y evitar que los cambios cíclicos en

el contenido de humedad del suelo causen deformaciones inadecuadas a

la estructura. Si al llegar a esa profundidad no se ha penetrado 0.20 m en

la arcilla medianamente compacta, se continuará excavando hasta penetrar

0.20 m en él. En este caso la diferencia de niveles, entre el nivel de


penetrar 0.20 m en la arcilla medianamente compacta, será rellenado

con concreto ciclópeo en proporción 1:10 (cemento: hormigón) con un f'c

mínimo de 80 kg/cm 2 con adición de piedra grande de 3" a 8'',



la grava con una profundidad de cimentación genérica de 1.40 m con

respecto a la superficie natural del terreno o el nivel del piso terminado del

sótano, para proporcionar a la cimentación un confinamiento adecuado. Si al

llegar a esa profundidad no se ha penetrado 0.20 m en la grava arenosa

medianamente densa, se continuará excavando hasta penetrar 0.20 m en ella.

En este caso la diferencia de niveles, entre el nivel de cimentación propuesto

(1.40 m) y el nivel final de la excavación para penetrar 0.20 m en la grava

arenosa medianamente densa, será rellenado con concreto ciclópeo en

proporción 1:10 (cemento: hormigón) con un f'c mínimo de 80 kg/cm2 con

adición de piedra grande de 3"a 8'', representando ésta un máximo de 30%

del volumen total de la mezcla.

Alternativa 3.- Plateas rígidas de cimentación de concreto armado

(con acero en dos direcciones) con vigas de cimentación de

concreto armado formando anillos cerrados. Las vigas de borde e

interiores deberán apoyarse sobre el suelo fino natural (arcilla medianamente

compacta). El espesor de la viga de borde debe ser de 0.70 m como mínimo.

En el caso de la losa se apoyará sobre un relleno controlado con material de

afirmado de 0.45 m de espesor como mínimo. Este relleno controlado se

compactará en capas no mayores de 15 cm hasta lograr el 95% de la máxima

densidad seca obtenida mediante el ensayo Proctor Modificado Método C




NTP 339.141 (ASTM 1557). Para verificar la compactación se realizarán

Controles de Densidad en el Campo NTP 339.143 (ASTM D-1556) estos

controles se realizarán cada 250 m2 de superficie en puntos dispuestos en

tresbolillo. Para el caso de áreas pequeñas menor o igual a 25 m2 se

efectuará un ensayo.

7.2. PRESIÓN ADMISIBLE EN LA ARCILLA

En las Alternativas 1y 3, la capacidad de carga de una zapata cimentada

sobre un suelo cohesivo está dada por

- zapata continua:

qd =cNc+ ˠ1 DfNq + 0.4ˠ2BNˠ

- zapata cuadrada:

qd =1.2cNc+ ˠ1 DfNq + 0.4ˠ2BNˠ

Dónde:

c : Cohesión

Df : Profundidad de cimentación

B : Ancho de la zapata

ˠ1 : Peso específico del suelo situado encima de la zapata.

ˠ2 : Peso específico del suelo situado debajo de la zapata.

Nc, Nq, Nˠ : Factores de capacidad de carga.

En el caso de cargas dinámicas la cohesión se debe reducir al 80% de la

empleada para el caso de cargas de gravedad. Reemplazando:

c = 0.31 km/cm2 (cargas de gravedad);

0.25 kg/cm2 (cargas dinámicas)

Ø´ = 0 (condición más desfavorable).

ˠ1 = 1.97 gr/cm3

ˠ2 = 1.97 gr/cm3

Df. = 1.20 m




Nc = 5.14

Nq = 1

N ˠ = 0

Se obtiene:

Cargas de gravedad kg/cm2 Cargas dinámicas kg/cm2

qd 1.59 1.27

qds 1.91 1.53

Los valores mínimos de los factores de seguridad designados por la NTE

E.050, son 3 para cargas estáticas y 2.5 durante la acción de un sismo. Por

lo tanto, la presión admisible por corte recomendada en el presente caso es

de:

Alternativas 1y3: qa 0.50 kg/cm2

7.2.1. ASENTAMIENTOS

Los suelos cohesivos encontrados en la zona son preconsolidados. Esto

se puede verificar empleando el procedimiento propuesto por Terzaghi,

Peck y Mesri (1996), en el que usando la ecuación propuesta por

Skempton se puede determinar si una arcilla es normalmente

consolidada o es preconsolidada. La ecuación es una función de la

presión de tapada (σ'), la cohesión del suelo (c) y el índice de

plasticidad (IP). Para arcillas normalmente consolidadas debe verificarse

la siguiente ecuación:

c/σ' = 0.11 + 0.0037 IP

En el presente caso y de acuerdo con los resultados obtenidos en los

ensayos de laboratorio tenemos:

C = 0.31 kg/cm 2




σ' = 0.267 kg/cm2 (a 1.60 m)

IP = 11

Se obtiene:

c/ σ' = 1.16

0.11 + 0.0037 IP = 0.15

c/ σ' > 0.11 + 0.0037 IP

De acuerdo a Skempton se trata de un suelo preconsolidado y en

consecuencia no se prevén asentamientos mayores que los admisibles

para el tipo de estructura propuesta.

La Norma E 050 exige que se indique el valor del asentamiento diferencial

admisible, por lo que en el presente caso para el tipo de estructura propuesta,

considerando una separación entre columnas de 4.00 m, y una distorsión

angular de 1/500, el asentamiento admisible diferencial ser igual a 0.80 cm.

7.2.2. COLAPSO

El colapso probable de los suelos puede determinarse en función de su

densidad natural seca (ˠd) y del Límite Liquido (LL).

Muestra Profundidad LL ˠd (gr/cm3) Resultado

C-3 1.50 - 1.70 m 27 1.67 NO COLAPSABLE (1).

(1) NTE E.050 (Design manual: soil mechanics, foundations and earth structures NA VFAC DM-7)

Por lo tanto, el suelo no presenta las condiciones requeridas para la

ocurrencia del fenómeno de colapso.

7.3. PRESIÓN ADMISIBLE POR ASENTAMIENTO EN LA GRAVA

Los suelos existentes dentro de la profundidad activa de la cimentación en

la Alternativa 2 son granulares. En estos suelos la presión admisible se




encuentra controlada normalmente por asentamientos y es función del ancho

de la zapata, del asentamiento máximo permisible y del número de golpes

por pie obtenido en el ensayo estándar de penetración.

En suelos con piedras grandes como el encontrado en este estudio, es

imposible ejecutar ensayos de penetración para determinar el valor de N.

Sin embargo, es posible estimar un valor de N equivalente a partir de la

experiencia en casos similares al presente; teniendo también en

consideración el tipo de suelo granular, la matriz del mismo y que la

compresibilidad de una grava es menor que la de una arena a la misma

densidad relativa.

Tratándose de una grava arenosa medianamente densa el valor promedio

del ensayo estándar de penetración (S.P.T.) dentro de la profundidad activa

Z1 no será menor de 45.

El valor de presión admisible se calculará empleando el método propuesto

por Terzaghi. Peck, R. Mesri, G. (1996) y está dada por.

qa=0.096∗(Ṅ60 )1.4

B0.75 ∗f δ f NF f F

Dónde:

qa = presión admisible por asentamiento en suelos granulares en

kg/cm2 .

Ṅ60 = promedio número de golpes del ensayo estándar de penetración

en la zona Z1 corregido por longitud de barras, diámetro de la

perforación y energía.

f δ = factor de corrección por asentamiento admisible.

fNF = factor de corrección por variación dela Napa Freática.

fF = factor de corrección de la forma de la Zapata.




B’= ancho efectivo de la cimentación en m.

f F=Sc(L ´ I B´=1)

Sc(L´ I B´>1 )

Si:

L ´ I B ´>1 , f F=

1

[ 1.25(L´ I B ´ )(L´ I B ´ )+0.25 ]

2

Si:

L ´ I B ´=∞ , f F=0.64

f δ=δt

16mm

Luego se tiene:

N60= 45

Si B = L =2.00 m.

fF = 1

Distancia critica para asentamientos = 4.00 m.

δdif =400/500 = 0.80 cm.

δt = 0.80/0.75 = 1.07cm (Terzaghi, relación entre el asentamiento total de una

zapata y el diferencial con el resto, si se diseña con el qa de la zapata mayor)

Luego la presión admisible resulta ser:

Alternativa 2 qa= 5.00 kg/cm2

7.3.1. FACTOR DE SEGURIDAD EN LA GRAVA

La capacidad de carga de una zapata cimentada sobre suelo granular está

dada por




qd = ˠ1 DfNq+ 0,4 + 0.4ˠ2BNˠ

Dónde:

Df : profundidad de cimentación.

B : ancho de zapata.

ˠ1 : peso específico del suelo situado encima de la

zapata.

ˠ2 : peso específico del suelo situado debajo de la

zapata.

NˠNq : factores de capacidad de carga.

Para N = 45 el ángulo de fricción interna (Ø´) resulta ser igual a:43° para

cargas de gravedad y 41° durante un sismo y los factores de capacidad de

carga resultan ser en ese caso:

Reemplazando:

Df : 1.40m.

ˠ1 : 1.97 gr/cm3

ˠ2 : 2.20 gr/cm3

Se obtiene (qd kg/cm2 para B en m):

qd estático = 23.1 + 15.1 B.

qd estático = 17.3 + 10.0 B.

En estas expresiones se observa que qd es mayor que 23.1 y 17.3 kg/cm2

(casos estático y dinámico respectivamente). Comparando estos valores con

las presiones admisibles por asentamiento, podemos concluir que si las




zapatas se dimensionan de acuerdo a la presión admisible por asentamientos,

los factores de seguridad satisfacen las exigencias de la NTE E.050, de ser

mayor que 3 para cargas estáticas y 2.5 durante la acción de un sismo. Por lo

tanto, la presión admisible (estática y dinámica) se encuentra controlada por

asentamiento y es:

Alternativa 2 : qa = 5.00 kg/cm2

8. SISMICIDAD

Las vibraciones producidas por un sismo se transmiten a partir de su origen a

través de las rocas de la corteza terrestre. En un lugar específico, las

vibraciones que llegan al basamento rocoso son a su vez transmitidas hacia la

superficie a través de los suelos existentes en el lugar. Las vibraciones sufren

variaciones al ser transmitidas a lo largo de las trayectorias recorridas,

llegando a la superficie con características que dependen no sólo de las que

tenían en su origen, sino también de la trayectoria seguida a lo largo de la

corteza terrestre y de las propiedades de los suelos que existen en el lugar.

En el presente caso, para determinar la sismicidad del lugar se han analizado

las aceleraciones procedentes de los mapas de aceleraciones máximas en la

roca para períodos de recurrencia sísmica de 30,50 y 100 años propuestas por

Casaverde y Vargas (1980) los que indican que el terreno estudiado se

encuentra en una zona de sismicidad muy alta.

De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma E.030 - Diseño

Sismorresistente, el área estudiada tiene las siguientes características.

Parámetro Valor

Alternativa 1 y 3 2

Tipo de suelo S3 S1

Período (Tp) 0.9 0.4

Amplificación de la acción sísmica (S) 1.40 1.00




9. PARÁMETROS PARA DISEÑO DE LAS OBRAS DE

SOSTENIMIENTO

En el proceso de perforación de las calicatas no se observaron problemas de

estabilidad en las paredes por el efecto de arco que se produce en este tipo de

excavación y la cohesión de los suelos finos. No se han observado filtraciones

ni zonas con suelo saturado.

En la obra deberán tomarse las precauciones debidas para proteger las

paredes de las excavaciones y cimentaciones en general de las

edificaciones que limitan con el proyecto, mediante entibaciones y/o

calzaduras con la finalidad de proteger a los operarios y evitar daños a

terceros conforme lo indica la Norma E.050.

A continuación se presentan los parámetros para el diseño de los sistemas de

protección de las excavaciones.

Se recomienda emplear un valor del ángulo de fricción interna del suelo Φ =

30º en la zona de excavación.

El método simplificado propuesto por Seed y Whitman proporciona un valor

adecuado que permite tomar en cuenta en el cálculo de los empujes laterales

el efecto de los sismos. De acuerdo a su investigación, el valor del coeficiente

de empuje activo sísmico Kas puede calcularse como:

Kas=K a+3Kh

4

Dónde:

Kas : coeficiente de empuje activo en caso de sismo.

Ka : coeficiente de empuje activo estático,

Kh : coeficiente sísmico horizontal.

El punto de aplicación de la resultante debe modificarse para tomar en cuenta

el efecto real del sistema suelo-muro. Prakash y Basavanna sugieren que el




punto de aplicación del incremento de presión activa causada por el sismo se

aplique a una altura igual a 0.6 H desde la base del muro y la presión estática

activa se aplique a 1/3 H como es usual.

Nombre Símbolo Valor

Peso unitario γ 1.97 ton/m 3

Angulo de fricción Ø 30º

Coeficiente Activo Estático Ka 0.32

Coeficiente en Reposo Estático Ko 0.50

Coeficiente Pasivo Estático Kp 6.65

Factor de Reducción del Empuje Pasivo para δ /∞=0 R 0.47

Coeficiente Activo Dinámico Kas 0.51

Coeficiente en Reposo Dinámico Kos 0.70

Coeficiente Pasivo Dinámico tan δ 0.45

Por otro lado el coeficiente de empuje pasivo es menor en el caso sísmico

que en el caso estático, Prakash y Basavanna indican que Kps es 15% menor

que el Kp. Por lo tanto podemos asumir como regla práctica para muros de

contención convencionales que:

Kps = 0.85 Kp

Los valores recomendados para la evaluación de los empujes

laterales son los siguientes:

10. AGRESIVIDAD DEL SUELO

En la zona estudiada no se ha encontrado la Napa Freática dentro de la zona

activa de la cimentación ni se ha detectado la presencia de sales agresivas al

concreto por lo que de acuerdo a las recomendaciones de American Concrete

Institute (ACI 201) no se requiere adicionar protección a la cimentación fuera

de la usual.




11. COEFICIENTEDEBALASTO

La deformación de un suelo depende su coeficiente de compresibilidad; en el

caso de los suelos cohesivos depende la permeabilidad, de la historia de

cargas del depósito de suelos y de su relación de vacíos. Los suelos no se

comp01ian elásticamente, su comportamiento es viscoelástico tal como puede

apreciarse en los resultados del ensayo triaxial efectuado, por lo tanto; un

suelo real no tiene el comportamiento de un material elástico. Sin embargo, es

práctica usual diseñar las plateas de cimentación modelando el suelo

mediante una cama de resortes, por lo que de acuerdo a lo solicitado se

presenta el valor del coeficiente de balasto Ks; el valor Ks se calcula a partir

de la ecuación propuesta por Vesic (1961):

k s=0.65 (12√ ESB4

E f I f ) ES

1−μ2

Dónde:

ks = coeficiente de balasto.

Es = módulo de elasticidad del suelo

B = ancho de la cimentación

I = momento de inercia de la cimentación.

Ef = módulo de elasticidad del material de la cimentación

μ = coeficiente de Poisson

Esta ecuación puede simplificarse por inscripción de acuerdo a la

recomendación de J. E. Bowles (1974) y resulta:

Los parámetros del suelo cohesivo correspondiente al presente caso son:

Kδ=1.2 Eδ /(1 – μ2)

Eδ = 15kg/cm2

μ = 0.35

Luego el coeficiente de balasto recomendado es.




Kδ= 17 kg/cm3

12. DISEÑO DEL PAVIMENTO

12.1. EVALUACIÓN DE LA SUB-RASANTE

La sub-rasante estará constituida por arcilla limosa arenosa, de plasticidad

media, compacta, ligeramente húmeda, color marrón claro [A-4-8] la que se

clasifica desde el punto de vista de pavimentos como regular a pobre. Este

material deberá ser escarificado hasta una profundidad de 0.25 m por debajo

del nivel de la subrasante y compactado hasta lograr el 95% de la máxima

densidad seca obtenida mediante el ensayo Proctor Modificado. El valor del

C.B.R. de la arcilla ligeramente limosa encontrada es de 8.5, a una densidad

equivalente al 95% de la densidad máxima del Proctor Modificado.

12.2. ANÁLISIS DEL TRÁNSITO

De acuerdo al tipo de obra las cargas sobre el pavimento corresponden a un

tránsito formado fundamentalmente por automóviles o camionetas y a un

número pequeño de camiones de transporte tipo C2 cuyas cargas se

encuentran indicadas en el Reglamento Nacional de Vehículos (Decreto

Supremo N 053-2003-MTC del 12 de octubre del 2003) y que transitan a baja

velocidad.

Las vías dentro del proyecto se clasifican como de tipo Local y el tránsito se

clasifica como Liviano un valor estimado de ESAL no mayor de 4.5 x 105 ejes

de 8.2 toneladas (18 Kips) durante el período de diseño de 20 años.

12.3. PAVIMENTO DE CONCRETO ASFÁLTICO

De acuerdo al procedimiento de diseño propuesto por la AASHTO el espesor

de la estructura del pavimento depende entre otros de los siguientes

parámetros: el tránsito; el nivel de servicio inicial y final; el valor de soporte de

la sub-rasante (C.B.R.), la calidad de los materiales disponibles, y los

procedimientos previstos para la construcción. La ecuación que los relaciona

es la siguiente:




logW 18=ZR S0+9.36 log (SN+1 )−log [ ∆ PSI

4.2−1.5 ]0.4+ 1094

(SN+1 )5.19

+2.32logMg−8.07

Dónde:

W18(ESAL) : Numero de ejes de 8.2 ton en el periodo de diseño.

R : Confiabilidad.

ZR : Desviación estándar normal.

S0 : Desviación estándar total.

∆PSI : Perdida en el nivel de servicio.

Mg : Modulo de resistencia de la subrasante.

mi : Factor de drenaje.

SN : Numero estructural de diseño.

Remplazando:

W18 (ESAL) : 104 ejes de 8.2 ton.

R : 80

ZR : -0.841

S0 : 0.49

Pt : 2.00

∆PSI : 2.20

CBR(subrasante) : 8.5

MR : 10,051 pci

CBR(base) : 80

m2 : 2

Se obtiene:

SN : 2.5

En el presente caso la estructura del pavimento asfaltico estará formada por:




5.0 cm Pavimento de Concreto Asfáltico en caliente




20 cm Sub base Granular (C.B.R. ≥40)



25 cm Sub-Rasante



12.4. PAVIMENTO DE CONCRETO DE CEMENTO PORTLAND

El espesor de las capas de la estructura del pavimento de concreto de cemento

Portland, se determina de acuerdo al procedimiento de diseño propuesto por la

AASHTO, en función del volumen de tránsito a prever; el valor de soporte de la

sub-rasante (C.B.R.), la calidad de los materiales disponibles y los

procedimientos previstos para la construcción. Si bien el método emplea la

resistencia a la reflexión a los 90 días, obtenida a partir de especímenes

prismáticos, dado que existen relaciones directas entre este parámetro y la

resistencia a la compresión simple, el control es más fácil si se emplea este

último parámetro f´ c. La ecuación que los relaciona es la siguiente:

logW 18=ZR S0+7.35 log (D+1 )−0.06+log [ ∆ PSI

4.5−p t4.5−1.5 ]

1+1.624 x 107

(D+1 )8.46

+( 4.22−0.32 pt ) log{ ScCd(D0.75−1.132)

215.63J [D 0.75−18.42/(Ec

k)

0.25] }Dónde:




W18 (ESAL) : Numero de ejes de 8.2 ton. En el periodo de diseño.

ZR : Desviación estándar normal.

S0 : Desviación estándar total.

Pt : Nivel de servicio final.

D : Espesor de Pavimento.

∆PSI : Perdida en el nivel de servicio.

Sc : Módulo de rotura del concreto.

Cd : Factor de drenaje.

K : Módulo de reacción de la subrasante.

Ec : Módulo de elasticidad del concreto.

J : Coeficiente de transferencia de carga.

Remplazando:

W18 (ESAL) : 104 ejes de 8.2 ton.

R : 80

ZR : -0.841

S0 : 0.39

Pt : 2.00

∆PSI : 2.50

fć : 210 kg/cm2

Sc : 546 psi

Cd : 1

K´ : 226 psi in

Ec : 3.088 106 psi

J : 3.20

CBR(subrasante) : 8.5

CBR(base) : 80




Por lo tanto el espesor del pavimento de concreto Portland será de 15cm.

15 cm Pavimento de Concreto de cemento Portland

f'c = 210 kg/cm 2




25 cm Sub-Rasante



12.4.1. JUNTAS LONGITUDINALES

Se instalan para controlar el agrietamiento longitudinal, la separación entre

juntas variará entre 3.00 y 4.00 m, coincidiendo generalmente con las líneas

divisorias de los canales de tránsito. Deberán llevar barras corrugadas de unión

de alto límite de fluencia (4,200 kg/cm2) 1 Φ 1/2" @ 0.50 m, para impedir la

separación de sus bordes, la longitud de la barra será 0.80 m. Las juntas

deberán ser aserradas con una abertura de 4 a 6 mm la profundidad de la ranura

debe ser por lo menos igual a 40 mm. En la junta se colocará un sellador semi

rígido del tipo Masterfill 300 o similar, este deberá ser aplicado a los 90 días de

vaciado el concreto, en caso de efectuar un sellado antes de los 90 días puede

requerir un resellado a los 90 días.

12.4.2. JUNTAS TRANSVERSALES

Estas juntas denominadas de contracción controlan el agrietamiento transversal

al disminuir las tensiones de tracción que se originan cuando la losa se contrae

y las tensiones que causa el alabeo producido por diferenciales de temperatura y

de contenido de humedad en el espesor de la losa, separación entre juntas,

cualquier dimensión menor de 5.00 m. Deberán llevar barras lisas de unión de

alto límite de fluencia (4,200 kg/cm2) 1 Φ de 3/4" @ 0.30 m, para una




transferencia adecuada de la carga, la longitud de la barra será 0.36 m. Las

juntas deberán ser aserradas con una abertura de 4 a 6 mm la profundidad de la

ranura debe ser por lo menos igual a 50 mm. En la junta se colocará un sellador

semi rígido del tipo Masterfill 300 o similar, este deberá ser aplicado a los 90

días de vaciado en concreto, el caso de efectuar un sellado antes de los 90 días

puede requerir un resellado a los 90 días.

No está permitido el vaciado de las losas en forma de damero, el sistema

constructivo será un vaciado continuo por franjas.

12.4.3. JUNTAS TRANSVERSALES AISLANTES

En las zonas de la losa cercanas a las intersecciones se colocará una junta

aislante transversal de 2.00 cm de espesor. Deberán llevar barras lisas de unión

de alto límite de fluencia (4,200 kg/cm2) 1 Φ de 3/4" @ 0.30 m, para una

transferencia adecuada de la carga, la longitud de la barra será 0.36 m, en un

extremo la barra deberá estar engrasada y llevar un capuchón. En la junta se

colocará un sellador semi rígido del tipo Masterfill 300 o similar, este deberá ser

aplicado a los 90 días de vaciado en concreto, el caso de efectuar un sellado

antes de los 90 días puede requerir un resellado a los 90 días.

12.5. ESPESOR DE LAS VEREDAS DE CONCRETO

La estructura de la vereda de concreto de cemento Portland estará formada por:

15 cm Vereda de Concreto de cemento portland f'c = 175 kg/cm 2




25 cm Sub-Rasante Mejorada por Compactación.






13. RECOMENDACIONES

13.1. RECOMENDACIONES PARA LA CIMENTACION

El Relleno Artificial encontrado debe ser eliminado antes de iniciar las obras

conforme a lo indicado en la Norma Técnica de Edificaciones E-050 en el

Capítulo 4, acápite 4.3 "Profundidad de Cimentación" indica que no debe

cimentarse sobre turba, suelo orgánico, tierra vegetal, desmonte o relleno

sanitario y que estos materiales inadecuados deberán ser removidos

en su totalidad, antes de construir la edificación y ser reemplazados con

materiales que cumplan con lo indicado en el acápite 4.4.1. "Rellenos

controlados o de ingeniería".

Se recomienda que los Rellenos Controlados que se requieran para nivelar el

terreno, luego de eliminado el Relleno Artificial o los suelos finos, se construyan

con materiales granulares (afirmado o por grava arenosa a la que se le deben

retirar los balones mayores a 7.50 cm) y se compacten convenientemente a

una densidad no menor del 95% de la máxima densidad seca obtenida mediante

el ensayo Proctor Modificado Método C con la finalidad de evitar problemas

causados por la deformación del relleno ubicado bajo los pisos.

Los Rellenos Controlados pueden ser realizados antes o después de construidos

los sobrecimientos, en el caso de efectuar el Relleno Controlado antes de

construir los sobre cimientos se deberá recompactar la zona cercana a la

cimentación con la finalidad de confinarlos adecuadamente. Para verificar la

compactación se realizarán Controles de Densidad en el Campo (NTP 339.143

o NTP 339.144). Este ensayo se realizará cada 250 m2 de superficie en puntos

dispuestos en tresbolillo. Para el caso de áreas pequeñas, se efectuará un

ensayo para un área menor o igual a 25 m2 y dos ensayos para áreas mayores.

Lima, 23 de julio del

2010.




BIBLIOGRAFÍA

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Pavements. Sydney: Austroads Incorporated.

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14. Yang H. I-Iuang (1993). Pavement Analysis and Design. New Jersey. Prentice

Hall




ANEXOS

TRABAJOS DE CAMPO

Ubicación de Sondajes Lamina 01

Perfiles del Suelo Laminas 02 y 15

ENSAYOS DE LABORATORIO

Ensayos de Clasificación Laminas 16 al 22

Ensayo triaxial UU Láminas 23 al 33

Ensayo Proctor Lamina 34

Ensayo CBR Lámina 35 y 36

ESPECIFICACIONES TECNICAS






ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

1. GENERALIDADES

Se describe en forma general la metodología de trabajo de algunas de las

partidas en el proceso constructivo de la construcción de los pavimentos de

concreto de cemento Portland. Para todo lo que no se especifica en este pliego

se aplicará, de acuerdo con el Ingeniero Supervisor, las pautas e indicaciones

del Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma CE.010 Pavimentos Urbanos

2. TRABAJOS PRELIMINARES

2.1. REMOCIÓN DE LOS RELLENOS NO CONTROLADOS

Se eliminarán todos los suelos superficiales con vegetación y raíces o los

Rellenos No Controlados (artificiales) hasta llegar al suelo natural limpio formado

por grava arenosa.

Para este trabajo se usará según sea el caso, herramientas manuales o equipo

mecánico que incluirá motoniveladoras, volquetes etc.

El material de la remoción se ubicará fuera de la zona o franja del área a

construir, evitando en lo posible su esparcido y se depositará en los lugares

aprobados por el Ingeniero Supervisor.

Se deberán tomar las medidas técnicas necesarias para evitar daños y

perjuicios a terceras personas, bienes o servicios públicos.

3. PAVIMENTOS

3.1. SUB-RASANTE




3.1.1. Definición

Se denomina sub-rasante al nivel terminado de la estructura del pavimento,

ubicado debajo de la capa base o de la capa de sub-base. Este nivel es

paralelo al nivel de la rasante y se logrará conformando el terreno natural

mediante cortes o rellenos.

Asimismo, se denomina capa de sub-rasante a la capa de 25 cm de espesor,

debajo del nivel de sub-rasante, de suelo proveniente del acabado del

movimiento de tierra (cortes y/o rellenos). Tendrá el ancho completo de la vía

y estará libre de raíces, hierbas, desmonte o material suelto, sensiblemente de

inferior calidad del suelo natural. Esta capa debidamente preparada formará

parte de la estructura del pavimento.

3.1.2. Materiales

El material de la sub-rasante estará constituido por el suelo natural resultante

del corte o por suelos transportados en el caso de rellenos.

3.1.3. Construcción

Una vez concluidas las obras del movimiento de tierra y comprobada la

bondad de las redes y conexiones de energía, agua y desagüe, se procederá

a la escarificación mediante motoniveladora (o rastras en zonas de difícil

acceso) en una profundidad de 25 cm, procediendo a eliminarse las partículas

de tamaño mayor de 7.5 cm.

Luego de la escarificación se procederá al riego y batido utilizando

repetidamente y en ese orden, camiones cisternas, provistos de dispositivos

que garanticen un riego uniforme, y motoniveladora; la operación será

continua hasta lograr un material homogéneo, la humedad de compactación

no deberá variar en ± 2% del Optimo Contenido de Humedad definido por el

ensayo de compactación PROCTOR MODIFICADO (NTP 339.141), obtenida

para una muestra representativa de la capa. Para el caso de áreas pequeñas

y de difícil acceso, el riego y batido se efectuará fuera del suelo hasta lograr la

homogeneidad requerida a fin de lograr los porcentajes de compactación




especificados.

Luego se procederá a la explanación de este material homogéneo hasta

conformar una superficie que de acuerdo a los perfiles y geometría del

proyecto, una vez compactada, alcance el nivel de la sub-rasante. La

compactación se efectuará con rodillos cuyas características de peso y

eficiencia sean aprobadas por el Ingeniero Supervisor.

En general, para suelos cohesivos se utilizarán rodillos Pata de Cabra, de

cilindros lisos y neumáticos con ruedas oscilantes. Para suelos granulares no

cohesivos se utilizarán rodillos de cilindros lisos y vibratorios.

La compactación se empezará de los bordes hacia el centro y se efectuará

hasta alcanzar el 95% de la máxima densidad seca del ensayo de

compactación tipo Proctor Modificado (NTP 339.141).

Para el caso de áreas de difícil acceso o áreas cerradas se compactará con

plancha vibratoria y hasta alcanzar los niveles de densificación arriba

indicados.

3.1.4. Controles

Para verificar la calidad del suelo:

a. Análisis Granulométrico por Tamizado (NTP 339.128).

b. Límites Líquido y Plástico e Índice de Plasticidad (NTP 339.129).

c. Clasificación de Suelos para propósitos de Construcción de Carreteras -

Sistema de Clasificación A.A.S.H.T.O. (NTP 339.135).

d. Compactación Tipo Proctor Modificado (NTP 339.141).

Todos estos ensayos deben realizarse por cada 1000 m2 de avance, o una

vez al día, si el avance es menor.

Adicionalmente, todos estos ensayos deben efectuarse, obligatoriamente

cuando se evidencia un cambio en el tipo de suelo de la capa de sub-rasante




Para verificar la compactación:

a. Densidad de Campo (NTP 339.143 o NTP 339.144).

La frecuencia de este ensayo será cada 250m2 en puntos dispuestos en

tresbolillo y para el caso de áreas pequeñas menor o igual a 25m2, se

efectuara un ensayo.

3.2. BASE O SUB-BASE Y RELLENO ESTRUCTURAL

3.2.1 Definición

Se denomina base a la capa final de la estructura del pavimento, que sirve

como apoyo a la carpeta de rodadura y está ubicada sobre la sub-base.

Se denomina sub-base a la capa intermedia de la estructura del pavimento,

ubicada entre la sub-rasantes y la base.

Las sub-bases y las bases tienen finalidades y características semejantes, sin

embargo, las primeras pueden ser de menor calidad. Las funciones de estas

capas son:

- recibir y resistir las cargas del tránsito a través de la capa que

constituye la superficie de rodadura;

- transmitir, adecuadamente distribuidas, estas cargas a las capas

inferiores; impedir que la humedad proveniente de las capas

inferiores, ascienda por capilaridad;

- en caso haya alguna introducción de agua por la parte superior, debe

servir de dren para eliminarla.

- absorber las deformaciones de la sub-rasante, debidas a cambios

volumétricos.

La base y/o sub-base tendrán el ancho y espesor que indiquen las secciones

transversales en los planos.




3.2.2 Materiales

Los materiales que se usarán como base serán selectos, de características

friccionantes y provistos suficiente cantidad de vacíos para garantizar su

resistencia, estabilidad y capacidad de drenaje.

Serán suelos granulares del tipo A-1a o A-1b del Sistema de Clasificación

AASHTO, es decir gravas o gravas arenosas compuestas por partículas duras

y durables, y de aristas vivas; pueden provenir de depósitos naturales o del

chancado con un tamaño máximo de 3.75 cm (1 1/2"). El material estará libre

de material vegetal y terrones de suelo fino (arcilla y/o limo). Debe contener

cantidad de finos que garanticen una trabajabilidad y den estabilidad a la

superficie antes de colocar el riego de imprimación o la capa de rodamiento.

El material de base debe cumplir los siguientes requisitos:

a.- Gradación.

El material llenará los requisitos de alguna de las granulometrías

dadas en la siguiente tabla:

TAMIZ A.S.T.M. Porcentaje que Pasa en Peso

A B e D

2" (50 mm)

1" (25 mm)

3/8 (9.5 mm)

# 4 (4.75 mm)

# 10 (2.00 mm)

100

----

30-65

25-55

15-40

8-20

100

75-95

40-75

30-60

20-45

----

100

50-85

35-65

25-50

15-30

----

100

60-100

50-85

40-70

25-45

Si se requiere mezclar dos o más materiales para lograr la gradación




requerida, deberán especificarse los porcentajes en volumen.

La curva granulométrica del material ubicado dentro de estos límites no

debe tener cambios bruscos de curvatura. En el agregado fino, la

fracción del material que pasa, el tamiz # 200, no excederá las dos

terceras partes de la fracción que pasa el tamiz

# 40, el tamaño máximo será de 3.75 cm (1 1/2").

b.- Físicos y Mecánicos.

C.B.R. de la base 80% mínimo

C.B.R. de la sub base 40% mínimo

Límite Líquido de la base NP

Límite Líquido de la sub base 25% máximo

Índice de Plasticidad de los finos de la base 4% máximo

Índice de Plasticidad de la sub base 6% máximo

Equivalente de Arena de los finos de la base 35% mínimo

Equivalente de Arena de la sub base 25% mínimo

Desgaste por abrasión de la base 40% máximo

Desgaste por abrasión de la sub base 50% máximo

Sales solubles totales de la base 0.5% máximo

Sales solubles totales de la sub base 1% máximo

3.2.3 Construcción

El material de base será colocado y extendido sobre la sub-rasante aprobada

(o capa de sub-base si la hubiera) en volumen apropiado para que una vez




compactada la capa, alcance el espesor indicado en los planos. El extendido

se efectuará con motoniveladora o a mano en sitios de difícil acceso.

En caso de la mezcla de dos o más materiales se procederá primero a un

mezclado seco de los materiales debidamente proporcionados. Una vez que el

material ha sido extendido se procederá al riego y batido de todo el material,

utilizando repetidamente y en ese orden, camiones cisternas provistos de

dispositivos que garanticen un riego uniforme y motoniveladoras.

La operación será continua hasta lograr una mezcla homogénea de humedad

uniforme lo más cercana posible a la humedad óptima, definida por el ensayo

de compactación tipo Proctor Modificado, obtenido en el Laboratorio en una

muestra representativa del material de base. Inmediatamente se procederá al

extendido y explanación del material homogéneo, hasta conformar una

superficie, que una vez compactada alcance el espesor y geometría de los

perfiles del proyecto.

La compactación se efectuará con rodillos cuyas características de peso y

eficiencia sean aprobados por el Ingeniero Supervisor hasta alcanzar el 100%

la base y la sub base de la máxima densidad seca del ensayo Proctor

Modificado. De preferencia se usarán rodillos lisos-vibratorios o lisos y se

terminará con rodillo neumático de ruedas oscilantes. La compactación se

empezará de los bordes hacia el centro de la vía con pasadas paralelas al eje

de la vía en un número suficiente para asegurar la densidad de campo de

control.

Para el caso de áreas de difícil acceso al rodillo, o áreas pequeñas, la

compactación se efectuará con plancha vibratoria, hasta alcanzar los niveles

de densificación requeridos.

3.2.4. Controles

Para verificar la calidad del material:

a. Análisis Granulométrico por Tamizado (NTP 339.128).

b. Límites Líquido y Plástico e Índice de Plasticidad (NTP 339.129).




c. Clasificación de Suelos para propósitos de Construcción de Carreteras -

Sistema de Clasificación A.A.S.H.T.O. (NTP 339.135).

d. Compactación Tipo Proctor Modificado (NTP 339.141).

e. Ensayo C.B.R, Relación Soporte de California (NTP 339.145).

La frecuencia de estos ensayos, será la indicada en la Norma CE.010:

Adicionalmente, todos estos ensayos son obligatorios, cada vez que se

evidencie un cambio en el tipo de suelo del material base o sub-base.

Para verificar la compactación:

a. Control de Densidad en el Campo (NTP 339.143 o NTP 339.144)

Este ensayo se realizará cada 250 m2 de superficie en puntos

dispuestos en tresbolillo. Para el caso de áreas pequeñas menor o

igual a 25 m2, se efectuará un ensayo.

3.3. RIEGO DE ADHERENCIA

3.3.1.Definición

Se denomina riego de adherencia o riego de liga a la aplicación, mediante

riego, de un asfalto líquido del tipo "cutback" sobre la superficie existente para

obtener una apropiada adherencia entre la superficie y la capa de mezcla

asfáltica que se va a sobreponer.

3.3.2.Materiales

Los asfaltos líquidos recomendados para el riego de adherencia son los

denominados de curado rápido (RC) en los grados 30 ó 70 (Designación

AASHTO M-82-75). En nuestro medio el material a utilizarse será el asfalto

líquido RC-250 preparado por PETROPERU diluido con 15% en peso de

gasolina.

3.3.3.Construcción




El riego de liga se efectuará con la superficie debidamente preparada, es

decir:

a. La superficie estará libre de suelo o partículas sueltas; para esta limpieza

se empleará una barredora y/o soplador según sea necesario. La

superficie estará libre de sustancias grasosas y extrañas; para este

lavado se usará agua, solventes y si es necesario un quemador de fuego

directo.

b. La superficie antes de aplicación del riego de liga deberá estar seca y

tendrá una temperatura a la sombra mayor de 20ºC en ascenso. Lo

operación de riego se suspenderá en tiempo brumoso o lluvioso.

c. La aplicación del riego se hará utilizando un distribuidor

autopropulsado que estará equipado con una extensión auxiliar con

boquillas esparcidoras conectadas a la misma presión del sistema del

distribuidor.

d. El riego se efectuará a presión para garantizar un esparcido uniforme y

continuo. Las características del distribuidor serán las aprobadas por el

Ingeniero Supervisor poniéndose especial cuidado en garantizar un riego

ligero (poco asfalto) con una combinación adecuada a la presión de

riego, altura de la barra de riego y ángulo de las boquillas para lograr un

menor traslape de la capa de riesgo.

e. La operación de esparcido se efectuará en forma continua con la

pasada del distribuidor en dirección paralela al eje de la vía.

f. La cantidad de asfalto por unidad de área está comprendida entre 0.2 a

0.6 lt/m3 de superficie y será decidida por el Ingeniero Supervisor.

g. La temperatura de riego está comprendida, según el tipo de asfalto,

dentro de los siguientes intervalos:

RC-30 15 a 60 ºC

RC-70 45 a 90 ºC




(RC-250) + 15% de gasolina 43 a 80 ºC

Toda área situada fuera del canal de riego del distribuidor o en áreas pequeñas

de parchado, será cubierta con las mismas características, usando un esparcidor

auxiliar. El trabajo debe organizarse de tal manera que no se aplique el riego de

adherencia a una superficie mayor que la que va a cubrirse con la capa superior

durante el trabajo del día.

Se tomarán las providencias necesarias para impedir que estructuras,

edificaciones o árboles adyacentes al área por regar sean salpicadas por el

asfalto a presión.

3.3.4.Controles

Para verificar la calidad del material:

a. Material bituminoso.- Deberá ser examinado en el Laboratorio, y

evaluado teniendo en cuenta las especificaciones recomendadas por

el Instituto del Asfalto. En caso que el asfalto líquido preparado fuera

provisto por una planta especial, se deberá contar con un certificado

de Laboratorio que confirme las características del material.

3.4. CARPETA DE CONCRETO ASFÁLTICO

3.4.1.Definición

Se denomina carpeta asfáltica a la capa de concreto asfáltico en que termina

la estructura del pavimento.

El concreto asfáltico es una mezcla en caliente de un cemento o betún

asfáltico, agregados debidamente graduados y relleno mineral, que una vez

colocado, compactado y enfriado se constituirá en una capa semirrígida capaz

de soportar el tráfico.




La dosificación o fórmula de la mezcla de concreto asfáltico así como los

regímenes de temperaturas de mezclado y de colocación serán presentados al

Ingeniero Supervisor en cantidades o porcentajes definidos y únicos.

Esta fórmula de mezcla podrá ser aceptada por el Ingeniero Supervisor o en

su defecto, éste fijará una fórmula de mezcla que podrá tener coincidencias

con la fórmula presentada por el contratista.

3.4.2.Materiales

a. Material bituminoso.- El material bituminoso que se usará en la

preparación, en planta, del concreto asfáltico será un cemento asfáltico

sólido de las siguientes características:

Requisito Mínima Máxima

Penetración de materiales bituminosos - 25ºC, 100 g, 5

seg. (A.S.T.M. D-5) en 0.1 mm

60 70

Ductilidad - 25ºC, 5 cm/min, 5%100 ---

(A.S.T.M. D-113) en cm.

Punto de Inflamación Cleveland232 ---

(A.S.T.M. D-92) en ºC

Viscosidad (Saybolt - Furol) Purol - 60 ml, 135ºC100 ---

(A.S.T.M. E-102) en seg.

El cemento asfáltico será uniforme en su naturaleza y no formará

espuma al calentarse a 177º C.

b. Agregado Mineral.- El agregado mineral se usará en la preparación en

planta, del concreto asfáltico, y estará compuesto por agregados minerales

grueso, fino y filler mineral.

c. Agregado Grueso.- Son los agregados constituidos por piedra y/o grava

machacada y eventualmente por materiales naturales que se presentan en

estado fracturado o muy anguloso con textura superficial rugosa.

El agregado grueso será retenido en el Tamiz # 8, estará limpio, es decir, no




estará cubierto de arcilla, limo u otras sustancias perjudiciales. Tampoco

contendrá terrones de arcilla u otros agregados de material fino.

El agregado grueso cumplirá con los siguientes

requisitos:

Resistencia a la Degradación por Abrasión e Impacto en

la Máquina de Los Ángdes (A.S.T.M. C-131)<40%

Inalterabilidad en sulfato de sodio durante 5 ciclos.<12%

(A.S.T.M. C-88)

d. Agregado Fino.- Es el material que pasa el tamiz # 8. Son los agregados

obtenidos por el machaqueo de piedras y/o gravas, también pueden ser

arenas naturales de granos angulosos.

Este agregado se presentará limpio, es decir; sus partículas no estarán

recubiertas de arcilla, limos u otras sustancias perjudiciales. Tampoco

contendrán grumos de arcilla u otros aglomerados de material fino.

El agregado fino cumplirá con el siguiente requisito:

Inalterabilidad en sulfato de sodio durante 5 ciclos, (A.S.T.M. C-88) < 12%

e. Filler Mineral.- Es el material de partículas muy finas de caliza, cal apagada,

cemento Portland u otra sustancia mineral no plástica. Se presentará seco y

no contendrá grumos. El material cumplirá con los siguientes requerimientos

mínimos de granulometría.

Tamiz A.S.T.M. % que pasa (en peso)# 30 100

# 100 90

# 200 65




La fracción de filler mineral que pase el tamiz # 200, se considerará como

polvo mineral. Más de la mitad del filler mineral que pasa por vía húmeda a

través del tamiz # 200, pasará por dicho tamiz por tamizado en seco.

f. Polvo Mineral.- Es la parte de los agregados que pasa por el tamiz # 200.

puede consistir en partículas finas de los agregados fino y grueso y/o filler

mineral. No contendrá substancias orgánicas ni partículas de arcilla. El polvo

mineral resultara no plástico.

g. Agregado Mineral Combinado.- Es el agregado que resulta de combinar

o mezclar los agregados grueso y fino y el filler mineral.

La composición granulométrica del agregado combinado debe cumplir con la

gradación de las mezclas Tipo III b, IV b ó V b de las recomendadas por el

Instituto del Asfalto. Los requisitos de estas mezclas son:

TAMIZ

A.S.T.M.

Porcentaje que Pasa en Peso

III b IVb Vb

3/4" 100 100 100

1/2" 75-100 80-100 85-100

3/8" 60-85 70-90 ----

#4 35-55 50-70 65-80

#8 20-35 35-50 50-65

# 16 ---- ---- 37-52

# 30 10-22 18-29 25-40

# 50 6-16 13-23 18-30

# 100 4-12 8-16 10-20

# 200 2-8 4-10 3-10

% Asfalto 3.0 a 6.0 3.5 a 7.0 4.0 a 7.5

El equivalente de arena en el agregado combinado será 45 como mínimo.

h. Mezcla Asfáltica en Caliente.

El asfalto en la mezcla del concreto asfáltico será determinada utilizando

el Método Marshall y debe cumplir con los siguientes requisitos básicos:




Las tolerancias admitidas en las mezclas son las siguientes:

Tamiz A.S.T.M.Variación permisible en %

en peso de mezcla total

3/4" y 1/2" +/- 8.0

3/8" y# 4 +/-7.0

# 8 y# 16 +/- 6.0

#30y#50 +/- 5.0

# 100y#200 +/- 4.0

Asfalto +/- 0.3

3.4.3. Construcción

La mezcla asfáltica en caliente será producida en plantas continuas o

intermitentes, la temperatura de los componentes será la adecuada para

garantizar una viscosidad en el cemento asfáltico que le permita mezclarse

íntimamente con el agregado combinado también calentado.

La mezcla a la salida de la planta tendrá una temperatura comprendida entre

125° y 165ºC. Esta mezcla será transportada a la obra en vehículos

adaptados convenientemente para garantizar una homogeneidad (no

segregación) de la mezcla y una mínima pérdida de calor hasta el lugar de


Requisitos Mínimo MáximoNúmero de golpes de compactación en cada extremo de la probeta

--- 75

Estabilidad (kg) 680 ---Flujo (mm) 2 4Vacíos en la mezcla 3% 5%Vacíos llenos de asfalto 75% 82%



destino. La temperatura de colocación en la base imprimada será de 120 ºC

como mínimo.

La colocación y distribución se hará por medio de una pavimentadora

autopropulsada del tipo aprobada por el Ingeniero Supervisor, de tal manera

que se garantice un esparcido de la mezcla en volumen, espesor de capa y

densidad de capa.

El esparcido será complementado con un acomodo y rastrillado manual

cuando se comprueben irregularidades a la salida de la pavimentada.

La compactación de la carpeta se deberá llevar a cabo inmediatamente

después que la mezcla haya sido distribuida uniformemente y durante el

primer rodillado se permitirá rectificar cualquier irregularidad en el acabado.

La compactación se realizará utilizando rodillos cilíndricos lisos en tándem y

rodillo neumático.

El peso y otras características del equipo de compactación será aprobado por

el Ingeniero Supervisor. El número de pasadas del equipo de compactación

será tal que garantice el 95% o más de la densidad lograda en el Laboratorio.

Las juntas de construcción serán perpendiculares al eje de la vía y serán de

borde vertical, la unión de una capa nueva con una ya compactada se

realizará previa impregnación de la junta con asfalto.

3.4.4.. Controles

Para verificar la calidad de los materiales:

a. Del cemento asfáltico:

- Penetración de materiales bituminosos - 25ºC, 100 g, 5 seg. (A.S.T.M. D-

5)

- Ductilidad- 25ºC, 5 cm/min, 5% (A.S.T.M. D-113)

- Punto de Inflamación Cleveland (A.S.T.M. D-92)




- Viscosidad (Saybolt- Furol) Furol - 60 ml, 1351C (A.S.T.M. E-102)

b. De los agregados minerales:

- Análisis Granulométrico por Tamizado

- Resistencia a la Degradación por Abrasión e Impacto en la Máquina de

Los Ángeles (A.S.T.M. C-131)

- Inalterabilidad en sulfato de sodio durante 5 ciclos (A.S.T.M. C-88)

- Equivalente de arena (A.S.T.M. D-2419)

c. De mezcla en Planta:

- Control de cantidades de los componentes

- Control de temperatura de mezcla

- Control de: estabilidad, flujo, vacíos del ensayo Marshall.

- Control de tiempo de amasado

Todos los ensayos en el cemento asfáltico deben realizarse en cada lote que

se emplee.

En las Mezclas Asfálticas durante la ejecución de las obras:

a) Previamente a la colocación de la mezcla asfáltica el Contratista

presentará al Supervisor su Fórmula de Trabajo. El Supervisor deberá definir

la antelación con la que se presentará la Fórmula de Trabajo. El PR deberá

haber definido en su Proyecto la necesidad o no, de ejecutar un Tramo de

Prueba.

Una vez aprobada la Fórmula de Trabajo, se hará un control directo de las

cantidades de agregados y asfalto que se mezclan, según las siguientes

frecuencias y normas de ensayo.

ENSAYO NORMA FRECUENCIA LUGAR

Contenido de Asfalto MTC E502-2000 1 por día Planta o Pista




Granulometría NTP 339.128: 1989 1 por día Planta o Pista

Ensayo Marshall MTC E504-2000 1 por día Planta o Pista

Temperatura ---- Cada volquete Planta y Pista

b) Las mezclas en caliente deberán cumplir las siguientes tolerancias:

- Materiales que pasa el tamiz de 19,0 mm (3/4") .................................. ± 5

%

- Material comprendido entre los tamices de 9,5mm (3/8") y 75 μm (Nº 200) - ± 4

%

- Material que pasa el tamiz 75 μm (Nº 200) .......................................... ± 1

%

- Porcentaje de Asfalto................................................................. ± 0,3

%

- Temperatura de la mezcla al salir de la planta………………........ ± 11

ºC

- Temperatura de la mezcla entregada en pista .............................. ± 11

ºC

c) Las mezclas en frío deberán cumplir las siguientes tolerancias:

- Materiales que pasan los tamices 4,75 mm (Nº 4),

- 2,36 mm (Nº 8) y 850 μm(Nº 20) ...................................................... ± 5 %

- Solventes................................................................................. ± 2 %

- Asfalto................................................................................... ± 0,3 %




En la Carpeta Asfáltica Terminada la Supervisión está obligada a efectuar las

siguientes verificaciones:

a) Compactación

a.1) Se realizará según las normas MTC E506-2000 (Gravedad Específica

Aparente y Peso Unitario de Mezclas Asfálticas Compactadas Empleando

Especímenes Parafinados), MTC E508-2000 (Peso Específico Teórico

Máximo de Mezclas Asfálticas para Pavimentos), o MTC E510-2000 [Peso

Unitario del Concreto Asfáltico en el Terreno (Método Nuclear)], en una

proporción de cuando menos una (1) por cada doscientos cincuenta

metros cuadrados (250 m2) de cada capa y los tramos por aprobar se

definirán sobre la base de un mínimo de seis (6) determinaciones de la

densidad. Los sitios para las mediciones se elegirán siguiendo un Proceso

Aleatorio.

a.2) La densidad media del tramo (Dm) deberá ser, cuando menos, el noventa

y ocho por ciento (98 %) de la media obtenida al compactar en el laboratorio

con la técnica Marshall, cuatro (4) probetas por jornada de trabajo (De).

Dm≥0.98Dc

a.3) Además, la densidad de cada testigo individual (Di) deberá ser mayor o

igual al noventa y siete por ciento (97 %) de la densidad media de los testigos

del tramo (Dm).

Di ≥ 0,97 Dm

a.4) La toma de muestras se hará de acuerdo con Norma MTC E509-2000

(Determinación del Grado de Compactación de una Mezcla Bituminosa) y las

densidades se determinarán por alguno de los métodos indicados en las

normas MTC E506-2000 (Gravedad Específica Aparente y Peso Unitario de

Mezclas Asfálticas Compactadas Empleando Especímenes Parafinados), MTC

E508-2008 (Peso Específico Teórico Máximo de Mezclas Asfálticas para

Pavimentos), o MTC E510 - 2000 [Peso Unitario del Concreto Asfáltico en el




Terreno (Método Nuclear)].

b) Espesor

b. 1) La verificación del espesor la efectuará el Contratista cada trescientos

cincuenta metros cuadrados (350 m2) o fracción, debiendo extraerse al menos

dos (2) testigos cilíndricos mediante equipos provistos de brocas rotativas.

b.2) Se determinará el espesor medio de la capa compactada (em) según la

norma MTC E507-2000 (Espesor o Altura de Especímenes Compactados de

Mezclas Asfálticas), el cual no podrá ser inferior al de diseño (ed).

em ≥ ed

b.3) Además, el espesor obtenido en cada determinación individual (e i),

deberá ser, cuando menos, igual al noventa y cinco por ciento (95 %) del

espesor de diseño (ed).

ei ≥ 0,95 ed

b.4) Si el espesor promedio de los dos (2) testigos no cumpliera con estas

condiciones, se extraerán cuatro (4) testigos adicionales.

b.5) De persistir la deficiencia, el Supervisor en coordinación con el PR

definirá las acciones a tomar.

c) Lisura

c.1) La superficie acabada no deberá presentar zonas de acumulación de agua

(depresiones), ni elevaciones mayores de cinco milímetros (5 mm) en capas

de rodadura, ni elevaciones mayores de diez milímetros (10 mm) en bacheos,

cuando se compruebe con una regla de tres (03) metros (MTC E1001-2000,

Medida de la Regularidad Superficial de un Pavimento Mediante la Regla de

Tres Metros) colocada tanto paralela como perpendicularmente al eje de la vía.

3.5. LOSA DE CONCRETO DE CENIENTO PORTLAND




3.5.1. DEFINICIÓN

Se denomina Losa de Concreto de Cemento Portland a la capa de rodadura

en que termina la estructura de un Pavimento.

En las Mezclas de Concreto Hidráulico durante la ejecución de la obra se

obtendrá en cuenta lo siguiente:

a.- Previamente a la colocación de la mezcla de concreto hidráulico, el

Contratista presentará al Supervisor su Diseño de Mezcla para su

aprobación, garantizándose una buena compacidad, buena trabajabilidad

y resistencia a la compresión. La Supervisión deberá definir la

antelación con la que se presentará el Diseño de Mezcla.

Debiéndose tener: fć = 210 kg/cm2 a los 28 días o mayor de 175 kg/cm2 al

inicio de la puesta en servicio.

b.- Una vez aprobado el Diseño de Mezcla se hará un control directo de las

cantidades de agregados, agua y cemento Portland que intervienen en la

mezcla.

c.- Se harán controles directos de la consistencia de la mezcla y de la calidad

de los materiales, para cumplir con la resistencia a la compresión: fć =

210 kg/cm2 a los 28 días o mayor de 175 kg/cm2 al inicio de la puesta en

servicio.

d.- El control de la mezcla en obra se podrá hacer mediante ensayos de

compresión de probetas cilíndricas que deberán cumplir los criterios de

aceptación indicados líneas abajo.

3.5.2. MATERIALES

a.- Agregados.- Los agregados estarán constituidos por arenas y gravas

naturales y/o manufacturas con gradaciones que se ajusten a la Norma C-

33 del ASTM, debiendo tener el agregado grueso un tamaño máximo de

1 ½” (4cm). La relación arena - agregado será la necesaria para producir




una mezcla de buena compacidad y trabajabilidad. Las propiedades

físicas y resistentes se ajustarán asimismo a la Norma C-33 del ASTM y

deberán ser verificadas por el Ingeniero Supervisor.

b.- El agua.- Será potable, verificada por el Ingeniero Supervisor y se usará

en cantidad suficiente para garantizar una consistencia que proporcione un

revenimiento de 4 a 5cm.

c.- Cemento.- El cemento a usarse será Portland Tipo I, normal o adicionado

de los que se fabrican en la obra. La cantidad de cemento a usar será la

necesaria para garantizar la trabajabilidad adecuada y proporcione las

características resistentes mencionadas en 3.3.1.

d.- Aditivos.- Eventualmente y cuando lo autorice, el Ingeniero Supervisor se

podrá usar aditivos que garanticen las propiedades de adherencia,

trabajabilidad y resistencias requeridas. Este aditivo a usarse será

seleccionado considerando los resultados comparativos con los concretos

normales realizados en un Laboratorio aprobado por el Ingeniero

Supervisor.

3.5.3. CONSTRUCCIÓN

Construida y aprobada la base por el Ingeniero Supervisor se vaciará el

concreto con las características requeridas. Será compactado con vibrador de

aguja o regla vibratoria, y luego acabado con una textura adecuada. El

concreto así conformado y consolidado será curado durante siete días o hasta

la puesta en servicio, es decir hasta que alcance un fć de 175 kg/cm2.

El curado se efectuará por cualquier método que garantice el crecimiento

aparente y sostenido de la resistencia del concreto; no siendo muy

conveniente el curado que implique riesgos frecuentes de la losa. El método

empleado será aprobado por el Ingeniero Supervisor.

3.5.4. CONTROLES

Para verificar la calidad de los materiales:

a.- Granulometría de los agregados.




b.- Características físicas de los agregados.

Estos ensayos se harán previamente a la dosificación presentada para la

mezcla, Los materiales deberán cumplir los requisitos establecidos en las

siguientes:

Sustancias Dañinas

Características Norma Agregado FinoAgregado

grueso

Partículas deleznables, máximo NTP 400.015:2002 3.00% 3.00%

Material más fino que el tamiz

normalizado 75 µm (Nº 200)NTP 339.132:1999 3%* 1.00%

Carbón y lignito, máximo. NTP 400.023:1979 0.50% 0.50%

Impurezas orgánicas, máximo NTP 400.024:1999Placa orgánica Nº 1 ó 2 Color

Gardner Estándar Nº 5 u 8N.A.**

*. En el caso de arena obtenida mediante trituradora de rodillos y si el material está libre de

limos y arcillas, este límite podrá ser aumentado a 5%.

** No Aplicable.

Resistencia Mecánica del Agregado Grueso

Métodos No mayor que

Abrasión Los Ángeles

NTP 400.019:2002

50%

En el Pavimento de Concreto Hidráulico terminado la Supervisión está

obligada a efectuar las siguientes verificaciones:

a.- La superficie acabada no podrá presentar irregularidades mayores de tres

milímetros (3 mm) cuando se compruebe con una regla de tres metros

(3m) colocada tanto paralela como perpendicularmente al eje de la vía, en

los sitios que escoja la Supervisión.

b.- La resistencia a flexo-tracción (módulo de rotura) a los 28 días, no será

menor que la resistencia de diseño. En probetas prismáticas, se tolerará




hasta 3,5 kg/cm2 por debajo de la resistencia de diseño, siempre que al

menos el 80% de los ensayos realizados sean iguales o superiores a la

resistencia de diseño.

c.- La verificación del espesor la efectuará el Contratista cada trescientos

cincuenta metros cuadrados (350 m2) o fracción, debiendo extraerse al

menos dos (2) testigos cilíndricos mediante equipos provistos de brocas

rotativas. Los testigos se extraerán después de transcurridos siete (7) días

desde la colocación del concreto.

d.- Si el espesor promedio de los dos (2) testigos resulta inferior al espesor

teórico de diseño (ed) en más de quince milímetros (15 mm), se extraerán

cuatro (4) testigos adicionales. De persistir la deficiencia, el Supervisor

en coordinación con el PR definirá las acciones a tomar.

Lima, 23 de julio del 2010



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