UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA DE INGENIERA CIVIL
APLICACIN DEL DISEO DE PAVIMENTOS DE ADOQUINES Y SU INFLUENCIA
EN EL COMPORTAMIENTO ESTRUCTURAL DEL JIRN GRAU, EN LA CUIDAD DE
TRUJILLO, PERIODO 2013-2014
PROYECTO DE INVESTIGACIN PARA OBTENER
EL GRADO DE BACHILLER DE INGENIERA CIVIL
AUTORES:
CABALLERO CASTAEDA, Steissy Mal
DIAZ HERNANDEZ, Milagros Melisa
ASESOR:
Dr. MORI MONTILLA, Miguel
Trujillo Per
2013
PRESENTACIN
La presente investigacin trata sobre la influencia en el
comportamiento del pavimento del Jirn Grau, en la ciudad de
Trujillo, departamento de la Libertad, en el ao 2013-2014.
En el presente trabajo se tratar los factores de diseo de un
pavimento de adoquines (Las caractersticas de la va, la resistencia
de la sub-rasante y los materiales de construccin) y el
comportamiento estructural (Resistencia, rigidez, comportamiento
frente al medio ambiente y fallas estructurales en el
pavimento).
Las razones que impulsaron la realizacin de esta investigacin
fueron: La exigencia de un ptimo comportamiento estructural frente
a las cargas producto del trnsito elevado; la necesidad de mejores
diseos de adoquines a causa de los actuales diseos inadecuados y de
poca duracin; la deficiente oposicin a las cargas y deformaciones
del actual pavimento adoquinado en un corto plazo; y la escasez de
investigaciones en torno al diseo de este tipo de pavimentos. As
mismo porque servir como fuente de informacin para posteriores
investigaciones.
En la primera parte GENERALIDADES se destacar los aspectos
generales del proyecto, as como el cronograma y presupuesto.
La segunda parte tiende a ser PLAN DE INVESTIGACIN en la que se
destaca la problemtica de la investigacin, la justificacin,
hiptesis y la operacionalizacin de variables, destacndose
finalmente el mtodo, diseo y tcnicas.
El presente trabajo est dirigido a todas las personas que
transiten por el Jirn Grau.
Las autoras
NDICE
PRESENTACIN
NDICE Pg.
I. GENERALIDADES
1.1 Ttulo1
1.2 Personal investigador1
1.2.1 Autores1
1.2.2 Asesor2
1.3 Tipo de investigacin2
1.4 Institucin/Localidad2
1.5 Duracin2
1.6 Rgimen de investigacin2
1.7 Cronograma de trabajo2
1.8 Recursos disponibles3
1.9 Presupuesto 5
1.10 Financiacin5
II. PLAN DE INVESTIGACIN
1.
2.
2.1 Realidad problemtica6
2.1.1 El problema6
2.1.2 Delimitacin del problema7
2.1.3 Enunciado del problema9
2.2 Antecedentes de estudio9
2.2.1 Locales9
2.2.2 Nacionales9
2.2.3 Internacionales10
2.3 Justificacin e importancia11
2.4 Objetivos12
2.4.1 General12
2.4.2 Especficos12
2.5 Hiptesis12
2.5.1 Hiptesis alterna12
2.5.2 Hiptesis nula12
2.6 Marco Terico12
2.6.1. Pavimento12
2.6.1.1. Tipos13
2.6.1.2. Pavimento adoquinado14
2.6.1.3. Estructura15
2.6.2. Diseo de pavimento adoquinado15
2.6.2.1. Mtodo de diseo15
2.6.2.2. Factores de diseo16
2.6.2.3. Consideraciones de diseo17
2.6.3. Comportamiento estructural18
2.6.3.1 Resistencia18
2.6.3.2 Rigidez18
2.6.3.3 Comportamiento frente al ambiente18
2.6.3.4 Fallas19
2.7 Definicin de trminos19
2.8 Variables20
2.8.1 Variable independiente20 Variable dependiente20
2.8.2 Variable interviniente20
2.9 Operativizacin de variables20
2.10 Diseo de contrastacin21
2.10.1 Material21
2.10.1.1 Poblacin muestral21
2.10.1.2 Muestral universal21
2.10.1.3 Unidad muestral21
2.10.2 Mtodos21
2.10.2.1 Mtodo21
2.10.2.2 Tipo de investigacin21
2.10.2.3 Diseo de investigacin pre y post test21
2.10.2.4 Procedimiento de investigacin21
2.10.2.5 Clculo de la validez y confiabilidad22
2.10.3 Tcnicas23
2.11 Referencias bibliogrficas24
ANEXOS
Matriz N 01
Matriz N 02
Matriz N 03
Matriz N 04
Matriz N 05
PROYECTO DE INVESTIGACIN
I. GENERALIDADES
1.1 Ttulo:
Diseo de pavimento de adoquines y su influencia en el
comportamiento del pavimento del Jirn Grau en la ciudad de
Trujillo, departamento de la Libertad, en el ao 2013-2014.
1.2 Personal investigador:
1.2.1 Autores:
Apellidos y Nombres: CABALLERO CASTEDA, Mal
Grado de Educacin: Pre-grado
Direccin domiciliaria: Urb. Natasha Alta Mz. J Lt.35
Correo electrnico: [email protected]
Apellidos y Nombres: DIAZ HERNANDEZ, Milagros
Grado de Educacin: Pre-grado
Direccin domiciliaria: Urb. Monserrate Mz. Lt. 10
Correo electrnico: [email protected]
1.2.2 Asesor:
Apellidos y Nombres: MORI MONTILLA, Miguel
Grado acadmico: Doctor en Educacin
Direccin laboral: Universidad Privada Antenor Orrego
Ttulo profesional:Profesor de Educacin Secundaria
Correo electrnico:[email protected]
1.3 Tipo de investigacin:
1.3.1 Por el fin que persigue: Aplicada
1.3.2 Por la naturaleza:Experimental
1.4 Institucin/localidad:
1.4.1 Institucin:Laboratorio de mecnica de suelos (UPAO)
1.4.2 Localidad:Trujillo La Libertad
1.5 Duracin:6 meses
1.6 Rgimen de investigacin:Orientada
1.7 Cronograma de trabajo:
ACTIVIDADES
MESES
MARZO
ABRIL
MAYO
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
ELABORACION DEL TEMA
ELABORACION DEL PROYECTO
ELABORACION Y SELECCIN DE INSTRUMENTOS
RECOLECCIN DE DATOS
TRATAMIENTO ESTADISTICO
ANALISIS DE DATOS OBTENIDOS
PRESENTACION DEL INFORME
INSCRIPCION DEL INFORME
ELABORACION.DEL.INFORME
JUNIO
JULIO
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
1.8 Recursos disponibles:
1.8.1 Recursos humanos:
1 Asesor
1 Especialista en estadstica
1 Digitador
Grupo de apoyo: 2 Ingenieros civiles especializados en ingeniera
de transporte.
1.8.2 Materiales y tiles de oficina:
1 Cuaderno de trabajo
1 millar Hojas Bond A4
1 millar Papel bulky A4
1 lapicero
1 lpiz
1.8.3 Construccin y maquinarias:
1.8.4 Bienes:
Alimentos y bebidas para humanos
1.8.5 Servicios:
Movilidad local y externa
Internet y telfono
Fotocopias
Servicios de impresin
Viticos
1.8.6 Imprevistos:
20% * RR.HH.
10% * Bienes y Servicios
1.9 PRESUPUESTO:
ESQUEMA DE PRESUPUESTO
CDIGO
DETALLE
MONTO (S/.)
5101.01.01
Recursos humanos
1600. 00
1
1
1
2
Asesor
Especialista en estadstica
Digitador
Grupo de apoyo
800.00
200.00
100.00
500.00
5301.05.01
Materiales y tiles de escritorio
76.00
1
1 millar
1millar
1
1
Cuaderno de trabajo
Hojas Bond A4
Papel bulky A4
Lapicero
Lpiz
10.00
30.00
30.00
3.00
3.00
5301.06.03
Construccin y maquinarias
2550.00
1 (70h. trabajo c/u)
1 (70h. trabajo c/u)
1 (90 h. trabajo c/u)
1 (200 h. trabajo c/u)
Camiones
Cargador frontal
Excavadora
Aplanadora asaltadora
350.00
350.00
450.00
1400.00
5102.01.01
Bienes
1000.00
Alimentos
Bebidas
Mobiliario de oficina
300.00
200.00
500.00
5102.01.02
Servicios
1784.00
Movilidad local y externa
Internet y telfono
Fotocopias
Servicios de impresin
Viticos
Imprevistos: 20% RR.HH y 10% B y S
360.00
280.00
100.00
200.00
300.00
544.00
CONSOLIDACIN GENERAL DE GASTOS
CDIGO
DETALLE
MONTO (S/.)
5101.01.01
Recursos humanos
1600.00
5301.05.01
Materiales y tiles de escritorio
76.00
5301.06.03
Construccin y maquinarias
2250.00
5102.01.01
Bienes
1000.00
5102.01.02
Servicios
1784.00
TOTAL GENERAL
6710.00
SON SEIS SETESIENTOS DIEZ NUEVOS SOLES 00/100
1.10 FINANCIACIN: Con recursos propios.
II. PLAN DE INVESTIGACIN
2.1 Realidad problemtica:
La presente investigacin busca la relacin de la influencia entre
el diseo y comportamiento del pavimento de adoquines en el Jr.
Grau. Esto es una construccin de tipo vial que es un proyecto
social, por esto est a cargo del gobierno, la mayora de veces se
realiza una mala eleccin del diseo buscando el costo ms bajo, sin
estar comprometidos con la supervisin de la construccin o
rehabilitacin. Como resultado, el 45% de conductores perciben
trfico elevado, ruido, baches y difcil acceso, lo que lleva a
aplicar un nuevo diseo, que est relacionado con la incomodidad, las
fallas y daos estructurales de la va. Asimismo se puede relacionar
la incorrecta elaboracin y aplicacin de diseos de pavimentos con la
falta de compromiso del gobierno.
2.1.1 El problema:
El problema de la investigacin es estudiado en forma general por
la rama de Ingeniera del transporte e infraestructura vial (La cual
aborda aproximadamente el 19% del campo laboral). Esta rama de la
Ingeniera civil se puede definir como:
32
El estudio, diseo, anlisis y construccin de las vas de
comunicaciones terrestres para satisfacer las necesidades sociales
sobre la movilidad de personas y bienes, haciendo aplicacin de las
ciencias fsicas, matemticas, la tcnica, y en general el ingenio en
beneficio de la sociedad promoviendo actividades econmicas, difusin
de la cultura y comunicacin entre pueblos. (Morales, 2006, p.
9)
Segn Garber y Hoel (2005): Las especialidades de la Ingeniera
del transporte son la planificacin, diseo, construccin, y
operaciones y administracin del sistema de transporte. (p. 8). As
pues en forma particular, el problema se aborda en una construccin
de tipo vial urbana considerando la aplicacin de un diseo de
pavimento de adoquines, ya que ste viene a ser la causa o mvil de
la investigacin, donde se ha de considerar los tipos y factores de
diseo que intervienen.
Por ltimo el problema se enfoca de forma especfica mediante el
estudio del comportamiento estructural del Jr. Grau, Trujillo,
periodo 2013-2014, ya que ste viene a ser el efecto de la
investigacin que se podr medir y analizar para hallar la respuesta
a nuestro problema a travs del clculo de su resistencia, rigidez,
comportamiento frente al ambiente y las fallas.
2.1.2 Delimitacin del problema:
En nuestra regin de la Libertad, en el Distrito de Trujillo,
puede observarse fcilmente un creciente aumento en el volumen de
trnsito as como el hecho de que los pavimentos adoquinados van
aumentando, pero por un inadecuado clculo en el diseo o por el uso
de materiales de una calidad menor a la requerida, presentan fallas
y deficiencias estructurales en muchas de sus vas en un periodo de
tiempo menor al de su vida til, adems los agentes del intemperismo
como las ocasionales lluvias y la falta de compromiso y buen manejo
de recursos por parte del Gobierno regional crean un serio problema
para la durabilidad de los pavimentos de adoquines, tal es el caso
del Jr. Grau.
Ante esto, en la gran mayora de los casos las autoridades optan
por la utilizacin de tratamientos solo superficiales, que de ser
correctamente aplicados rehabilitaran los daos del pavimento, sin
embargo a los pocos meses los daos vuelvan a surgir, asimismo en
casos en el que el pavimento ya presenta fallas en su estructura y
por lo cual necesitara un rehabilitacin completa se aplica
mayormente medidas temporales en vez de una rehabilitacin a partir
de un nuevo diseo.
Adems las dificultades que se presentan son de orden econmico y
administrativo. Las dificultades econmicas se pueden observar en
que la eleccin de un diseo se basa en el de menor costo y las
dificultades de orden administrativo se observan en la falta de
compromiso para la adecuada eleccin del diseo de un pavimento as
como la supervisin en su ejecucin y cumplimiento.
Si se sigue manteniendo esta situacin del pavimento del Jr. Grau
tal, es decir utilizando diseos escogidos por su bajo costo y sin
una adecuada supervisin, entonces las fallas estructurales y
deficiencias que se encuentran en los pavimentos seguirn existiendo
ya que su comportamiento estructural no ser el adecuado para
resistir los daos, adems como todos los fenmenos relativos a una va
est relacionado con el desarrollo y progreso de la comunidad en su
entorno en consecuencia cuando el pavimento requiera
obligatoriamente una reconstruccin completa por los deterioros,
esto generar insatisfaccin por la falta de la movilidad de personas
y bienes as como efectos negativos en la promocin y ejecucin de
actividades econmicas, la cultura y comunicacin.
Dada la actual situacin descrita en el pavimento del Jr. Grau,
sugerimos que las autoridades se hagan cargo de forma adecuada,
cumpliendo con la responsabilidad de su cargo y se encarguen de la
supervisin de la ejecucin y cumplimiento del electo diseo de un
pavimento, a su vez planteamos que el Gobierno realice un estudio
de costos para que no slo busque los diseos ms baratos sino tambin
en los que se proyecte un comportamiento estructural ptimo. Esto
adems conviene al Gobierno ya que al escoger un diseo con un
comportamiento estructural adecuado entonces su durabilidad ser
mayor y por consecuencia se ahorrar en costos de rehabilitaciones
en cortos plazos. Finalmente nos proponemos poner en prctica la
aplicacin de un diseo de pavimento de adoquines teniendo en
consideracin un exhaustivo estudio de los factores de diseo para
que el diseo sea el correcto y a su vez se obtenga como resultado
un comportamiento estructural ptimo para que la va sea resistente y
duradera.
2.1.3 Enunciado del problema:
En qu medida la aplicacin del diseo de pavimentos de adoquines
influye en el comportamiento estructural del Jr. Grau, Trujillo,
periodo 2013-2014?
2.2 Antecedentes de estudio:
2.2.1 Locales:
Bazn Serrano, Milagritos de Jess y Vargas Hernndez, Johan Csar
(2009) en la tesis titulada: Estudio de mejoramiento de la
carretera Panamericana Norte (Km. 609), Cartavio Santiago de Cao
para obtener el ttulo de Ingeniero Civil, Universidad Csar Vallejo,
concluye lo siguiente:
El Distrito de Santiago de Cao y sus aledaos, cuenta con una
buena produccin agroindustrial, la misma que podr ser bien
aprovechada con la construccin de sta carretera; mejorando los
niveles de vida de la poblacin, impulsando el comercio y el
turismo, y generando empleo temporal a los pobladores de la
zona.
El terreno de fundacin de la carretera est constituido en su
mayora por suelos de arcilla inorgnica de baja plasticidad, arcilla
con grava, arcilla arenosa, de regular a mala calidad para
carreteras con un CBR de 5.49 %.
Se ha diseado el pavimento, obteniendo una estructura de 0.30 m
de espesor de afirmado usando el mtodo de USACE (U.S. ARMY CORPS OD
ENGINEERS) y el mtodo del ROAD RESEARCH LABORATOEY.
2.2.2 Nacionales:
Vilca Gmez, Oscar Dante (2011) en la tesis titulada Evaluacin
del estado actual del pavimento rgido en el sector oeste del barrio
centenario del distrito de Independencia para obtener el ttulo de
Ingeniero Civil, Universidad Catlica Los ngeles de Chimbote,
concluye lo siguiente:
La determinacin y evaluacin del nivel de patologas del concreto
existente en las principales vas del sector Oeste del barrio
Centenario del distrito de Independencia, como son la Av.
Confraternidad Oeste y la Av. Centenario nos permite establecer el
ndice de integridad estructural y Condicin operacional de la
superficie, catalogndose a la fecha como REGULAR.
Los tipos de daos o patologas ms frecuentes son: Agrietamientos
Transversales, Agrietamientos Longitudinales, Agrietamientos en
media luna, Agrietamientos Diagonales, Escalonamiento, Escamado y
Astillamiento.
El Agrietamiento transversal con nivel de severidad y
cuantificacin media es el tipo de dao ms comn y de mayor incidencia
en ambas vas. En la Av Confraternidad Oeste el principal factor
causante del deterioro del pavimento es el incremento de la
circulacin de vehculos de carga pesada.
2.2.3 Internacionales:
Glvez Gonzlez, Nestor Daniel (2007) en la tesis titulada Diseo
de pavimento rgido para el casero navidad, Aldea las Lagunas y
diseo del alcantarillado sanitario para el Cantn El Centro, Aldea
la Federacin para obtener el ttulo de Ingeniero Civil, Universidad
de San Carlos de Guatemala, concluye lo siguiente:
La pavimentacin fortalecer las vas de acceso del municipio de
San Marcos y la aldea Las Lagunas, ya que ayudar a descongestionar
el trnsito de estas comunidades, facilitando el acceso al hospital
nacional, centros de salud, centros educativos, etc. Mejorar las
condiciones de vida de los pobladores pues los caminos en la
actualidad se encuentran empedrados en mal estado y en tiempos de
lluvia es difcil transportarse por ella.
Se disearon y planificaron dos proyectos de infraestructura para
la municipalidad de San Marcos, tomando como base el diagnstico
obtenido de las necesidades de servicio bsico de las comunidades
atendidas, logrando as, los resultados presentados en este
informe.
El proyecto de alcantarillado sanitario en el cantn El Centro de
la aldea La Federacin, ayudar a mejorar las condiciones de vida de
sus habitantes, como tambin, evitar la proliferacin de enfermedades
gastrointestinales y a controlar la alteracin de los sistemas
ambientales.
2.3 Justificacin e importancia:
Estamos presentando esta investigacin porque las deficiencias
que presenta el actual pavimento del Jr. Grau, como el inadecuado
comportamiento estructural que posee ya que ante el elevado trnsito
y el inadecuado diseo del pavimento, ste sufre de fallas
superficiales y estructurales en un periodo de tiempo menor al que
debera a causa de su deficiente oposicin de las cargas y
deformaciones. Este trabajo adems surge por la escasez de
investigaciones de la regin en torno al diseo de pavimentos de
adoquines, as como por las dificultades de orden econmico y
administrativo que se presenta en la regin.
Nuestra problemtica se dirige hacia todas las personas que
transitan por el Jr. Grau, quines son capaces de percibir y
comprender las deficiencias que presenta el pavimento.
Lo que queremos lograr con sta investigacin es poder generar
nuevos conocimientos y lograr adems nuevos estudios para as poder
lograr que el comportamiento del Jr. Grau sea el ms apropiado para
que dicha va sea ms resistente y duradera, lo cual por otro lago
generar ahorro en gastos futuros de mantenimiento y
rehabilitacin.
La naturaleza de la investigacin es prctica, porque est
orientada a generar nuevos conocimientos referente al diseo de
pavimentos flexibles destinados a mejorar su comportamiento
estructural con la finalidad de aplicarlos en la vida
profesional.
La importancia de la presente investigacin radica en su
aplicacin prctica, ya que con los conocimientos adquiridos se podr
mejorar los componentes del diseo referentes al comportamiento
estructural del pavimento adoquinado, los mismos que servirn como
fuente de informacin para el desarrollo y presentacin de
posteriores investigaciones.
2.4 Objetivos:
2.4.1 Objetivo General:
Establecer la influencia de la aplicacin del diseo de pavimentos
de adoquines en el comportamiento estructural del jirn grau, en la
ciudad Trujillo, periodo 2013-2014.
2.4.2 Objetivos Especficos:
Analizar los componentes del diseo del pavimento de adoquines en
el Jirn Grau.
Determinar la durabilidad frente al trnsito que presenta el
pavimento del Jirn Grau.
Precisar los materiales y los espesores de las capas para un
diseo de pavimento de adoquines
2.5 Hiptesis
2.5.1 Hiptesis Alterna:
La aplicacin del diseo de pavimentos de adoquines influye
significativamente en el comportamiento estructural del jirn Grau,
en la ciudad Trujillo, periodo 2013-2014.
2.5.2 Hiptesis nula:
La aplicacin del diseo de pavimentos de adoquines NO influye
significativamente en el comportamiento estructural del jirn grau,
en la ciudad Trujillo, periodo 2013-2014.
2.6 Marco terico:
2.6.1 Pavimento:
Montejo Fonseca (2002) seala que:
Un pavimento est constituido por un conjunto de capas
superpuestas, relativamente horizontales, que se disean y
construyen tcnicamente con materiales apropiados y adecuadamente
compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre la
sub-rasante de una va obtenida por el movimiento de tierras en el
proceso de exploracin y que han de resistir adecuadamente los
esfuerzos que las cargas repetidas del trnsito le transmiten
durante el perodo para el cual fue diseada la estructura del
pavimento. (p. 1)
As pues, podemos definir al pavimento como la superposicin de
capas de material seleccionado que reciben en forma directa las
cargas del trnsito y las transmiten a los estratos inferiores en
forma disipada proporcionando una superficie de rodamiento adecuada
y cmoda.
2.6.1.1 Tipos: Los principales tipos de pavimentos son:
A. Pavimento flexible:
Este tipo de pavimentos estn formados por una carpeta bituminosa
apoyada generalmente sobre dos capas no rgidas, la base y la
sub-base. No obstante, Montejo Fonseca (2002) indica: puede
prescindirse de cualquiera de estas capas dependiendo de las
necesidades particulares de cada obra. (p. 2). Los pavimentos
flexibles se pueden clasificar en:
Pavimento de asfalto full-depth
Pavimento de asfalto deep- strength
Pavimento flexible convencional de base granular
B. Pavimento rgido:
Son aquellos que fundamentalmente estn constituidos por una losa
de concreto hidrulico, apoyada sobre la sub-rasante o sobre una
capa, de material seleccionado, la cual se denomina sub-base del
pavimento rgido.
Debido a la alta rigidez del concreto hidrulico as como de su
elevado coeficiente de elasticidad, la distribucin de los esfuerzos
se produce en una zona muy amplia. Adems como el concreto es capaz
de resistir, en cierto grado, esfuerzos a la tensin, el
comportamiento de un pavimento rgido es suficientemente
satisfactorio aun cuando existan zonas dbiles en la sub-rasante.
(Monejo Fonseca, 2002, p. 5)
De lo anterior podemos indicar que la capacidad estructural de
un pavimento rgido depende de la resistencia de las losas y, por lo
tanto, el apoyo de las capas subyacentes ejerce poca influencia en
el diseo del espesor del pavimento. Los pavimentos rgidos se
clasifican en:
JPCP (Jointed Plain Concrete Pavements): Losas conjuntas o
Pavimento de Concreto Simple con Juntas.
JRCP (Jointed Reinforced Concrete Pavements): Losas con refuerzo
o Pavimentos de Concreto Armado con Juntas).
CRCP (Continuosly Reinforced Concrete Pavements): Losas continas
con refuerzo o Pavimentos de Concreto Reforzado Continuos.
PCP (Prestressed Concrete Pavements): Losas preesforzadas o
Pavimento de Concreto Pretensado.
C. Pavimento adoquinado
Su capa de rodadura est conformada por adoquines de hormign,
colocados sobre una capa de arena y con un sello de arena entre
sus juntas. De la misma manera que los pavimentos de asfalto,
pueden tener una base, o una base con una subbase, que pueden tener
espesores ligeramente menores que los utilizados para los
pavimentos de asfalto.
Tambin se consideran pavimentos flexibles y son del color gris
claro del hormign.
2.6.1.2 Pavimento adoquinado
Su capa de rodadura est conformada por adoquines de hormign,
colocados sobre una capa de arena y con un sello de arena entre
sus juntas. De la misma manera que los pavimentos de asfalto,
pueden tener una base, o una base con una subbase, que pueden tener
espesores ligeramente menores que los utilizados para los
pavimentos de asfalto.
Tambin se consideran pavimentos flexibles y son del color gris
claro del hormign.
2.6.1.3 Estructura: Un pavimento adoquinado est formado por 3
capas:
A. Capa de adoquines: Los adoquines tiene un espesor de 8 cm
para todo trfico peatonal, animal o vehicular corriente.
B. Capa de arena: Esta capa se construye de 4 cm de espesor, con
arena suelta, gruesa y limpia, la cual no se compacta antes de
colocar los adoquines sobre ellas.
C. La base: El espesor de la base depende del material con que
se construya, del trnsito y de la calidad del suelo. Los
espesores
de base segn la categora del suelo, el tipo de trnsito y el
material disponible.
2.6.2 Diseo de pavimento adoquinado:
2.6.2.1 Mtodo de diseo: El mtodo de Diseo empleado para el
Proyecto es el sugerido en el Anexo F de la Norma Tcnica CE.010
para Pavimentos Urbanos del Ministerio de Vivienda, Construccin y
Saneamiento.
El procedimiento de diseo est basado en la Gua ASSHTO para el
diseo de estructuras de pavimento.
Procedimiento que considera la distribucin de cargas y modos de
fallas del pavimento con adoquines, con un comportamiento similar a
los que ocurren en pavimentos flexibles.
Por lo tanto, la metodologa empleada para el diseo sigue los
lineamientos de una estructura de pavimento flexible, como lo
indica elreglamento.
2.6.2.2 Factores de diseo:
A. Caractersticas de la va: Se considerar:
La confiabilidad: Grado de confianza en la informacin obtenida
para los efectos del diseo. Se califica la informacin en rangos del
50 a 100 de confiabilidad. Para vas ms importantes, la informacin
debe ser la ms confiable posible. Para estos casos los valores
deben de estar en el orden del 85 al 95%. Para vas de menor
importancia por ejemplo para una va de una urbanizacin donde la
circulacin vehicular es baja. La confiabilidad puede estar entre 50
al 60%.
Desviacin estndar(So): Se considera como un factor de seguridad
dada la imprecisin de los valores del EAL, la AASHTO recomienda
adoptar para So valores comprendidos dentro de los siguientes
intervalos:
Pavimentos rgidos: 0,30 - 0,40.
Pavimentos flexibles: 0,40 - 0,50.
EAL de diseo: Viene a ser un valor relacionado a la carga
vehicular que transita sobre la va.
El nivel de servicialidad: Determina el grado de comportamiento
y capacidad de servicio del pavimento, estando relacionado a la
comodidad. Tambin se le conoce como transitabilidad. Para el diseo
se utiliza la prdida de servicialidad que viene a ser la diferencia
entre el nivel de servicialidad final e inicial.
El coeficiente de drenaje: Son valores que influyen en el
espesor de las capas de base y sub-base y dependen del porcentaje
de tiempo anual en que la estructura del pavimento est expuesta a
niveles cercanos a saturacin.
B. Resistencia de la sub-rasante: La resistencia del terreno est
medida mediante el CBR, pero a partir de ste se debe hallar el
mdulo resilencia, que es un valor de la resistencia del Terreno de
la sub-rasante, bajo un procedimiento propio de la AASHTO y
consistente en aplicar mediante un instrumento especial una carga
sobre la superficie de la sub-rasante y determinar su
asentamiento.
C. Materiales de construccin: Como se mencion antes los
materiales de mayor calidad se ubican en las capas superiores y los
de menor calidad en las inferiores. As mismo, se debe conocer
propiedades de los materiales como CBR o estabilidad Marshall para
as conocer los coeficientes estructurales de cada material y
calcular los espesores de capas.
2.6.2.3 Consideraciones de diseo:
Segn Crdenas Grisales (2002): Las consideraciones que se debe
tomar en el diseo de una va son la seguridad, la funcionalidad, la
comodidad, la adaptacin al entorno, la esttica y la economa. (p.
1)
A. La seguridad: Una va es segura si es resistente, es decir
soporta las cargas del trnsito y si tiene una adecuada sealizacin
para evitar accidentes.
B. La funcionalidad: Una va ser funcional segn su tipo,
caractersticas geomtricas, y volmenes de trnsito de tal manera que
ofrezca una adecuada movilidad mediante una velocidad
suficiente.
C. La comodidad: Una va se considera cmoda en medida que se
disminuyan las aceleraciones de los vehculos y sus variaciones,
pudindose lograr mediante ajustes en la curvatura de su
geometra.
D. La adaptacin al entorno: La va debe ser compatible con el
medio ambiente adaptndola en lo posible a la topografa del terreno,
los usos del suelo y mitigando el impacto ambiental.
E. La esttica: Se debe procurar adaptar la va al paisaje de
forma que se genere una vista agradable en el recorrido.
F. La economa: Habindose cumplido lo anterior se toma en cuenta
el menor costo tanto en la construccin como mantenimiento. Para el
diseo de pavimento se considera el siguiente esquema de
presupuesto, escogindose el de menor costo:
Excavacin a nivel de sub-rasante.
Eliminacin de desmonte.
Nivelacin y compactacin de la sub-rasante.
Conformacin de sub-base.
Conformacin de base.
Conformacin de carpeta asfltica.
2.6.3 Comportamiento estructural:
Est relacionado con la forma como actan y se reparten las
cargas. Desde el punto de vista de diseo, los pavimentos flexibles
estn formados por una serie de capas y la distribucin de la carga y
esfuerzos viene a ser ms concentrada en el lugar de aplicacin de la
carga (Reyes Lizcano, 2003, p. 140). As pues el comportamiento
estructural se refiere a la resistencia, rigidez, comportamiento
frente al ambiente y a las fallas del pavimento.
2.6.3.1 Resistencia: Es la oposicin a los esfuerzos, los cuales
pueden ser:
A. Esfuerzos normales:
En un pavimento adoquinado, los esfuerzos normales de compresin
y traccin son generados por la aceleracin y frenado de los
vehculos.
B. Esfuerzos cortantes:
Los esfuerzos cortantes son generados por la carga vehicular o
peso de los vehculos.
2.6.3.2 Rigidez: Es la oposicin a las deformaciones. Un
pavimento adoquinado tiene deformaciones en sus capas las cuales se
van disipando dentro del rango permisible.
2.6.3.3 Comportamiento frente al ambiente: Un pavimento
adoquinado debe resistir la humedad proveniente del ambiente o de
las lluvias, y de ser necesario se debe considerar el diseo de
drenaje para evitar daos al pavimento.
2.6.3.4 Fallas: Un pavimento flexible tiene 2 tipos de
fallas:
Falla superficial: Cuando ocurre en la superficie de la capa de
rodadura.
Falla estructural: Cuando compromete la estructura interna del
pavimento (capas).
2.7 Definicin de trminos:
2.7.1 Investigacin: Una investigacin corresponde a la bsqueda y
procesamiento de informacin, lo cual se ha realizado continuamente
en el presente trabajo.
2.7.2 Pavimento: Un pavimento es la superposicin de capas de
diferentes materiales sobre el terreno natural, siendo el pavimento
adoquinado convencional de base la base al estudiado en el presente
trabajo para conocer ciertas caractersticas de su diseo y el
anlisis de su comportamiento estructural.
2.7.3 Estructura: Una estructura viene a ser la disposicin y
orden de las partes dentro de un todo, lo cual debe conocerse para
entender la conformacin de las capas ya cada una presenta un
material especfico y otras caractersticas propias.
2.7.4 Diseo: A lo largo del trabajo se menciona el diseo del
pavimento por ello es importante entender al diseo no slo como una
pre-configuracin de la estructura sino tambin como la estimacin del
costo, lo cual viene a ser la consideracin ms importantes en la
eleccin de un diseo.
2.7.5 Comportamiento estructural: Respecto al pavimento, est
relacionado a cmo actuar frente a los agentes externos, siendo
importante el conocimiento de esto ya que en el presente trabajo se
busca medir esa reaccin del pavimento.
2.7.6 Falla: Constantemente se hace referencia a las
deficiencias del pavimento en el presente trabajo, siendo
importante el este trmino ya que la inspeccin visual de esto es una
forma efectiva de medir el comportamiento estructural.
2.8 Variables:
2.8.1 Variables independiente:
La aplicacin del diseo de pavimentos de adoquines
2.8.2 Variable dependiente:
Comportamiento estructural del jirn grau
2.8.3 Variable interviniente:
La duracin del periodo de lluvia o calor intenso.
La variacin en la tasa de crecimiento de la poblacin.
2.9 Operativizacin de variables:
VARIABLE
ASPECTO O DIMENSIN
INDICADOR PARA CADA ASPECTO
1. Variable Independiente: La aplicacin del diseo de un
pavimento flexible convencional de base granular.
1.1.Caractersticas de la va
1.1.1. Indicar la duracin del periodo a disear.
1.1.2. Sealar el nivel de transitabilidad.
1.2. Resistencia de la sub-rasante.
1.2.1. Definir el tipo de suelo.
1.2.2. Precisar el CBR del terreno.
1.3. Materiales de construccin.
1.3.1. Precisar los materiales de las capas.
2.Variable Dependiente: Comportamiento estructural de la avenida
Amrica Sur
2.1. Esfuerzo de compresin del pavimento
2.1.1. Indicar la resistencia a esfuerzos normales de compresin
y traccin.
2.1.2. Indicar la resistencia a compresin.
2.1.3. Sealar la distribucin de esfuerzos en el pavimento
adoquinado.
2.2. Rigidez del pavimento.
2.2.1. Precisar la deformacin permanente admisible en las capas
del pavimento adoquinado.
2.2.2. Precisar la Estabilidad en la deformacin del terreno.
2.3. Comportamiento frente al medio ambiente.
2.3.1. Indicar la resistencia del pavimento frente a la humedad
del ambiente y/o lluvias.
2.4. Fallas en el pavimento adoquinado
2.4.1. Identificar los tipos de fallas.
2.4.2. Reconocer las causas de cada tipo de falla.
2.4.3. Sealar la durabilidad del pavimento antes de la
falla.
2.10 Diseo de contrastacin:
2.10.1 Material:
2.10.1.1 Poblacin muestral: Personas que transiten en el Jr.
Grau.
2.10.1.2 Muestra universal: Personas que transiten por el Jr.
Grau.
2.10.2 Unidad muestral: Personas que transiten por el Jr.
Grau.
2.10.3 Mtodos:
2.10.3.1 Mtodo: Anlisis y sntesis.
Se est empleando el mtodo de Anlisis, ya que del problema
general se ha estudiado un caso particular que es el diseo de
pavimento flexible y comportamiento estructural del Jr. Grau.
Se est empleando el mtodo de Sntesis, ya que se observa la
problemtica general y de la cual se ha extrado particularidades que
se han relacionado al caso particular del Jr. Grau.
2.10.3.2 Tipo de investigacin:
A. Por el fin que persigue: Aplicada
B. Por su naturaleza: Experimental
2.10.3.3 Diseo de investigacin de pre y post test:
GE: O1 X O2
Donde:
GE: Grupo experimental: Personas que transiten por el Jr.
Grau.
O1, O2: Pruebas de aplicacin: Cuestionarios.
X: Medida de comportamiento estructural.
2.10.3.4 Procedimientos de investigacin:
A. Plan a seguir:
1. Recoleccin de la informacin.
2. Anlisis del comportamiento estructural.
3. Aplicacin de la prueba de inicio y final.
4. Anlisis de datos.
5. Evaluacin y procesamiento de los logros obtenidos con el
experimento.
B. Procedimientos estadsticos:
1. Construccin de cuadros estadsticos.
2. Construccin de grficas estadsticas.
3. Determinacin de medidas estadsticas:
De posesin: X=Media aritmtica.
De dispersin: Varianza, desviacin estndar.
Prueba de hiptesis.
T (Muestra
