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FACULTAD DE INGENIERÍA
Carrera de Ingeniería Civil
PROPUESTA DE DISEÑO DE PAVIMENTO URBANO PARA EL TRAMO AVENIDA OXAPAMPA EN
QUIPARACRA-PASCO-2019
Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico de
Bachiller en Ingeniería Civil
JHEAN JHONATAN LLANCE VARGAS
MARCO ANTONIO MAYTA ARRIETA
DIANA YAKELIN MEZA PICHARDO
MONICA PAREDES CASA
Asesor:
MSc. Ing. Guillermo Lazo Lázaro
Lima – Perú
2019
2
Dedicamos este trabajo a Dios y a nuestros
padres.
3
AGRADECIMIENTOS
A la Universidad San Ignacio de Loyola que nos brinda diferentes medios de información, además
de sus diferentes y cómodos ambientes para poder compartir nuestras ideas y tener una mejor
recopilación de datos para el presente trabajo.
Al MSc. Ing Guillermo Lazo Lazaro, por brindarnos su asesoramiento en el desarrollo de este
proyecto con sus amplios conocimientos en el área de pavimentos.
Al técnico Jhon Seguin Ypanaque, por guiarnos incondicionalmente en los procedimientos de los
ensayos en el Laboratorio de Ingeniería Civil sede Pachacamac-USIL.
4
ÍNDICE RESUMEN................................................................................................................................... 10
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA ......................................................................................... 11
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................................................... 12
Problema principal .................................................................................................................... 12
Problemas específicos ............................................................................................................... 12
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................................. 12
Objetivo general ........................................................................................................................ 12
Objetivos específicos................................................................................................................. 12
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ..................................................................................... 13
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ......................................................................................... 13
RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON LAS RESTRICCIONES Y LIMITACIONES
DEL PROYECTO ....................................................................................................................... 15
RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON ESTÁNDARES DE DISEÑOS NACIONALES E
INTERNACIONALES ............................................................................................................... 16
PLAN DE METODOLOGÍA DE TRABAJO .......................................................................... 20
JUEGO DE PLANOS CONSTRUCTIVOS ............................................................................. 21
MEMORIA DE CÁLCULOS .................................................................................................... 26
Memoria de cálculos de laboratorio .......................................................................................... 26
Memoria de cálculo de tráfico ................................................................................................... 29
Cálculo de tráfico para pavimento rígido .................................................................................. 29
Cálculo de tráfico para pavimento flexible ............................................................................... 30
Memoria de cálculo de diseño estructural de pavimento rígido................................................ 31
Memoria de cálculo de diseño estructural de pavimento flexible. ............................................ 33
MEMORIA DE CALIDADES Y ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES ........... 35
ESTRUCTURA DE ACTIVIDADES ....................................................................................... 41
5
Diagrama WBS de pavimento rígido ........................................................................................ 41
Diagrama WBS de pavimento flexible...................................................................................... 42
COSTO DIRECTO DE PAVIMENTO URBANO .................................................................. 43
Costo directo de pavimento rígido ............................................................................................ 43
Lista de insumos de pavimento rígido....................................................................................... 44
Costo directo de pavimento flexible.......................................................................................... 45
Lista de insumos de pavimento flexible .................................................................................... 46
PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Y SEGURIDAD EN OBRA ...................................... 47
EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL ....................................................................... 51
CONCLUSIONES....................................................................................................................... 52
RECOMENDACIONES ............................................................................................................ 53
REFERENCIAS .......................................................................................................................... 54
ANEXOS ...................................................................................................................................... 55
6
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 1. Requisitos mínimos para los diferentes tipos de pavimento....................................... 15
TABLA 2. Conteo de tráfico ........................................................................................................ 19
TABLA 3. Proctor modificado realizado en el Laboratorio de Ingeniería Civil USIL sede
Pachacamac ................................................................................................................................... 26
TABLA 4. Densidad y humedad óptima de compactación .......................................................... 27
TABLA 5. Resultados de ensayo California Bearing Ratio (CBR).............................................. 27
TABLA 6. Carga de penetración de ensayo CBR. ....................................................................... 28
TABLA 7. Resumen de tipo de vehículo e IMDs ......................................................................... 29
TABLA 8. Resumen de datos y cálculos de factores .................................................................... 29
TABLA 9. Factor de crecimiento anual para pavimento rígido ................................................... 30
TABLA 10. Factor de vehículo pesado para pavimento rígido .................................................... 30
TABLA 11. Ejes equivalentes por tipo de vehículo y tráfico proyectado (W18) – pavimento
rígido ............................................................................................................................................. 30
TABLA 12. Factor de vehículo pesado (Fvp) por tipo de vehículo para pavimento flexible ...... 31
TABLA 13. Ejes equivalentes por tipo de vehículo y el tráfico proyectado (W18) – pavimento
flexible .......................................................................................................................................... 31
TABLA 14. Datos para el diseño del pavimento rígido ............................................................... 32
TABLA 15. Datos para la obtención del módulo de reacción combinada (k) .............................. 32
TABLA 16. Datos para trazo de ábaco AASHTO – 1993 ............................................................ 33
TABLA 17. Datos para diseño de pavimento flexible número estructural (SNr) ........................ 34
TABLA 18. Espesores mínimos sugeridos basados en la guía AASHTO – 1993 ....................... 34
TABLA 19. Datos para número estructural propuesto (SNp) ...................................................... 35
TABLA 20. Requerimientos granulométricos para sub-base granular ......................................... 36
TABLA 21. Requerimientos de calidad para sub-base granular .................................................. 36
TABLA 22. Requerimientos para los agregados gruesos de mezclas asfálticas en caliente ........ 37
TABLA 23. Requerimientos para los agregados finos de mezclas asfálticas en caliente ............ 37
TABLA 24. Requerimientos para caras fracturadas (MTC E210-2000) ...................................... 38
TABLA 25. Requerimientos del equivalente de arena (NTP 339.146:2000) ............................... 38
TABLA 26. Angularidad del agregado fino (MTC E222-2000) .................................................. 38
TABLA 27. Gradaciones de los agregados para mezclas asfálticas en caliente ........................... 39
7
TABLA 28. Sustancias dañinas .................................................................................................... 39
TABLA 29. Resistencia mecánica del agregado grueso ............................................................... 40
TABLA 30. Pérdida por ataque de sulfatos .................................................................................. 40
TABLA 31. Frecuencia de ensayos de control para materiales de sub-base y base granulares ... 47
TABLA 32. Frecuencias y normas de ensayo .............................................................................. 48
TABLA 33. Ensayos en agregados finos para el concreto ........................................................... 49
TABLA 34. Ensayos en agregados gruesos para el concreto ....................................................... 49
TABLA 35. Ensayos de consistencia del concreto ....................................................................... 50
TABLA 36. Ensayos de resistencia del concreto .......................................................................... 50
8
ÍNDICE DE CUADROS
CUADRO 1. Bases de pago de las obras principales ................................................................... 14
CUADRO 2. Descripción de la calicata ....................................................................................... 17
CUADRO 3. Descripción estratigráfica de la calicata (C-1) ........................................................ 20
CUADRO 4. Ubicación de estudio ............................................................................................... 21
CUADRO 5. Descripción de canteras .......................................................................................... 25
9
ÍNDICE DE IMÁGENES
IMAGEN 1. Estado actual de la vía............................................................................................. 11
IMAGEN 2. Foto de reconocimiento de terreno. ......................................................................... 17
IMAGEN 3. Fotos de la calicata (C–1) en la Avenida Oxapampa, Quiparacra ........................... 18
IMAGEN 4. Foto del grupo N°7 después de realizar los ensayos en el Laboratorio de Ingeniería
Civil USIL sede Pachacamac ........................................................................................................ 19
IMAGEN 5. Localización del Centro Poblado de Quiparacra ..................................................... 22
IMAGEN 6. Accesos para llegar a Quiparacra desde Lima ......................................................... 23
IMAGEN 7. Área de propuesta .................................................................................................... 23
IMAGEN 8. Plano de perfil de pavimento rígido ......................................................................... 24
IMAGEN 9. Plano de perfil de pavimento flexible ...................................................................... 24
IMAGEN 10. Ubicación de canteras ............................................................................................ 25
IMAGEN 11. Curva de compactación .......................................................................................... 26
IMAGEN 12. Curva de densidad vs CBR para 0.1” y 0.2” .......................................................... 28
10
RESUMEN
El presente proyecto da a conocer la propuesta de diseño de pavimento urbano para el tramo
avenida Oxapampa de la red vial Ninacaca-Oxapampa del centro poblado de Quiparacra, así
mismo, desarrolla el análisis económico para la pavimentación del tramo.
La Avenida Oxapampa es una vía que pertenece a una zona agrícola, ganadera y minera de
la región de Pasco. Las actividades que se desarrollan demandan una vía que garantice el traslado
de productos, sin embargo, en la actualidad presenta un estado deteriorado al igual que muchas
vías de nuestro país dificultando el tránsito. En este sentido el proyecto busca solucionar este
problema proponiendo dos tipos de pavimento urbano teniendo como referencia el factor
económico y estructural.
La investigación se inició evaluando el estado actual de la vía con una primera visita de
campo, donde se identificó los deterioros y fallas característicos definidos en el Manual de
Conservación Vial, con ello se concluyó la necesidad de mejorar el servicio de la vía.
Posteriormente se llevó acabo la segunda visita, donde se realizó el conteo vehicular por el periodo
de 7 días con la finalidad de calcular el tráfico y la extracción de muestra alterada para los estudios
de mecánica de suelos.
Luego se procedió con los estudios en el laboratorio de la muestra extraída de la calicata
(C-1), estos estaban sujetos a los ensayos de granulometría, límites de consistencia, clasificación
de suelo, Proctor modificado y CBR. Los ensayos dieron como resultado final la capacidad
portante del suelo, obteniendo un 34% de CBR, esto garantiza la buena calidad como terreno de
fundación. Seguido a ello, se realizó el diseño de pavimento bajo el Reglamento Nacional de
Edificaciones-Norma CE.010 Pavimentos Urbanos y los nomogramas de la guía AASHTO 93,
resultando 6 cm de espesor para la carpeta asfáltica en frio y 15 cm para el espesor de la losa de
concreto hidráulico.
Finalmente se hizo la evaluación del costo directo del proyecto, resultando S/.319,529.79
para pavimento flexible y S/.565,267.29 para pavimento rígido y con ello se pudo concluir que la
implementación de pavimento flexible en frio con emulsión asfáltica es recomendable para esta
zona por el costo directo obtenido, la cercanía de las canteras, los equipos y materiales que se
requieren para su elaboración, en comparación con el pavimento rígido. Sin embargo la decisión
de ejecución, dependerá de la disposición y capacidad de inversión de la Municipalidad Distrital
de Huachón.
11
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
En los países emergentes, la infraestructura vial ha sido reconocida como un pilar central para
estimular la actividad económica, porque es una de las bases fundamentales sobre las que se
apoyan todas las actividades privadas; extractivas, productivas, financieras y comerciales de un
país. Las vías de comunicación posibilitan la integración de mercados regionales con los grandes
centros de consumo y aumentan el desarrollo de la exportación (Vasquez, 2008).
El Perú se ubica entre los primeros productores de los principales metales a nivel mundial
y Latinoamérica según el MINAM, como también productor y exportador de productos agrícolas
lo cual demanda de un Sistema Vial desarrollado y eficiente para su continuo crecimiento, sin
embargo actualmente cuenta con solo el 13.59% de sus redes viales pavimentados según el
Sistema Nacional de Carreteras (SINAC) mostrando un déficit en el desarrollo de las vías, tal es
el caso de la red vial departamental Ninacaca - Oxapampa de la Región Pasco que tiene una
longitud de 109 km de los cuales solo 0.5 km se encuentra pavimentado según el registro nacional
de carreteras (RENAC).
El desarrollo de este trabajo se centra en el tramo avenida Oxapampa de la red vial ya
mencionada ubicado en el centro poblado de Quiparacra del Distrito de Huachón, que es una zona
agrícola, ganadera y minera. La vía en estudio presenta tipos de deterioros y fallas como
deformaciones, hundimientos, baches profundos, erosión y lodazales a lo largo del tramo que
dificultan el tránsito (ver Imagen 1).
IMAGEN 1. Estado actual de la vía
Fuente: Elaboración propia
12
El mal estado de la vía dificulta el desarrollo de las actividades socioeconómicas con
normalidad por la pérdida de tiempo y dinero que ocasiona el uso del tramo ya que necesita
reparación continua y se restringe el paso principalmente en épocas de mayor precipitación que
humedece la superficie haciéndola resbaladiza e intransitable, también se originan daños a la salud
principalmente por el material que constituye la vía que es afirmado sin tratamiento que en épocas
de verano se ven afectadas por una constante polvadera que no permite la visibilidad, afectando a
los usuarios con infecciones respiratorias y deteriorando las fachadas de las viviendas (MDH,
2017).
Las situaciones expuestas demuestran la clara necesidad de pavimentar el tramo para
mejorar el nivel de serviciabilidad y confort que beneficie a la población.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Problema principal
El tramo avenida Oxapampa de Quiparacra perteneciente a la red vial Ninacaca –
Oxapampa necesita ser pavimentada.
Problemas específicos
El tramo avenida Oxapampa de la red vial Ninacaca – Oxapampa en Quiparacra está
deteriorado y presenta fallas.
La falta de pavimentación en este tramo dificulta el transporte de productos agrícolas,
ganaderos y mineros hacia la carretera central.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Objetivo general
Determinar el diseño de pavimento urbano para el tramo avenida Oxapampa de la red
vial Ninacaca – Oxapampa en Quiparacra, Pasco.
Objetivos específicos
Determinar el diseño de pavimento urbano mediante evaluación geotécnico de capas
de soporte del pavimento para el tramo avenida Oxapampa de la red vial Ninacaca –
Oxapampa en Quiparacra, Pasco.
Determinar el diseño de pavimento urbano mediante análisis económico para el tramo
avenida Oxapampa de la red vial Ninacaca – Oxapampa en Quiparacra, Pasco.
13
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
Se presenta este trabajo de investigación con título “PROPUESTA DE DISEÑO DE
PAVIMENTO URBANO PARA EL TRAMO AVENIDA OXAPAMPA EN QUIPARACRA,
PASCO – 2019” cuyo propósito principal es mejorar la transitabilidad de los vehículos y peatones
que circulan por la mencionada red vial y con ello mejorar la calidad de vida de las personas del
centro poblado de Quiparacra y pueblos colindantes. Cabe resaltar que todas las vías del distrito
de Huachón, específicamente del centro poblado de Quiparacra son importantes, pero éste en
particular porque se encuentra en el casco urbano del distrito, por ende, requiere prestarle mayor
atención.
Con la realización de ese proyecto se contribuye al desarrollo de la población debido a la
mejora en el sistema vial, infraestructura vial y crecimiento ordenado del centro poblado de
Quiparacra, así como también facilitará a los pobladores una adecuada circulación masiva para el
acceso a sus predios prestando comodidad, seguridad y eficiencia.
En términos medioambientales y de salud, con la pavimentación de esta vía, el centro poblado se
beneficiará ya que se reducirá la polvareda que es generado por los vehículos al momento de
transitar, y así evitar posibles enfermedades respiratorias.
ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Para trabajos en campo.
En este proyecto se propone mejorar el tramo de la avenida Oxapampa del centro poblado de
Quiparacra con un diseño de pavimento urbano, ya que en la actualidad aún se mantiene como
afirmado en estado deplorable (fallas y deterioros), generando que los vehículos no hagan uso
frecuente de esta vía.
El proyecto que se plantea desarrollar cuenta con las siguientes actividades basadas en el
Manual de Carreteras “Especificaciones técnicas generales para construcción EG-2013”:
1. Obras provisionales
Se desarrollará actividades de instalar el almacén, cartel de identificación de la obra, caseta
de guardianía, movilización y desmovilización de equipos.
2. Trabajos preliminares
Se desarrollará actividades de trazo y replanteo en la ejecución de la obra.
14
3. Movimiento de tierras
Se desarrollará actividades de corte de terreno a nivel de la subrasante, acarreo de material
sobrante para eliminación, perfilado y compactado a nivel de subrasante.
4. Pavimento urbano
Pavimento flexible
Se desarrollará actividades para la sub-base granular (material para sub-base puesto en obra e
= 30cm, extendido, riego y compactado desde la subrasante) y para la carpeta asfáltica en frio
mezcla asfáltica con emulsión (imprimación asfáltica, riego de liga y capa de rodadura
e=6cm).
Pavimento rígido
Se desarrollará actividades para la sub-base granular (material para sub-base puesto en obra
e= 30cm, extendido, riego y compactado desde la sub-rasante), y para el concreto hidráulico
(encofrado y desencofrado para el concreto, carpeta de concreto f’c = 280 kg/cm2 e = 15cm).
5. Señalización
Se desarrollará actividades para la señalización horizontal (pintura lineal de transito) y para la
señalización vertical (señales verticales informativas).
Formas de pagos de las principales actividades
Las bases de pago a efectuar están explicadas detalladamente en el “Cuadro 1”.
CUADRO 1. Bases de pago de las obras principales
Obras principales que tratar Bases de pago
1.1. Almacén y caseta de
guardianía
Se efectuará cada mes, además se debe retirar todo el material inservible en
la zona trabajada y estar bien nivelado
1.2. Trazo de niveles Los trabajos realizados serán valorizados y pagados por precios unitarios
1.3. Corte de terreno a nivel de
sub-rasante Los trabajos realizados serán valorizados y pagados por precios unitarios
1.4. Acarreo de material
excedente para eliminación Los trabajos realizados serán valorizados y pagados por precios unitarios
1.5. Perfilado y compactado a
nivel de sub-rasante Los trabajos realizados serán valorizados y pagados por precios unitarios
1.6. Sub-base granular Los trabajos realizados serán valorizados y pagados por precios unitarios
Fuente: Elaboración propia adaptada del Manual de Carreteras “Especificaciones técnicas generales para construcción EG-2013”
15
Especificaciones técnicas constructivas
El Reglamento Nacional de Edificaciones - Norma CE.010 Pavimentos Urbanos, especifica
que se deben de cumplir con por requerimientos mínimos para diferentes tipos de
pavimento mostrados en la tabla 1.
TABLA 1. Requisitos mínimos para los diferentes tipos de pavimento Tipo de pavimento
Elemento Flexible Rígido Adoquines
Sub-rasante
95% de compactación: Suelos Granulares – Proctor Modificado
Suelos Cohesivos – Proctor Estándar Espesor compactado:
>= 250mm – Vías locales y colectoras >=300mm – Vías arteriales y expresas
Sub-base CBR >= 40%
100% Compactación Proctor Modificado
CBR >= 30% 100% Compactación Proctor Modificado
Base CBR >= 80%
100% Compactación Proctor Modificado
N.A.* CBR >= 80%
100% Compactación Proctor Modificado
Imprimación/capa de apoyo Penetración de la
Imprimación >=5mm N.A.*
Cama de arena fina, de espesor comprendido
entre 25 y 40mm. Espesor
de la capa de
rodadura
Vías locales >= 50mm >= 150mm
>= 60mm Vías colectoras >= 60mm >= 80mm Vías arteriales >= 70mm NR** Vías expresas >= 80mm >= 200mm NR**
Material
Vías locales
Concreto asfáltico*** MR>=3,4 MPa
(34 kg/cm2) f’c>=38 MPa (380 kg/cm2)
Vías colectoras Vías arteriales Vías expresas
Notas: *N.A.: No aplicable; N.R.: No Recomendable; *** El concreto asfáltico debe ser hecho preferentemente con mezcla en caliente. Donde el Proyecto considere Mezclar en frío, estas deben ser hechas con asfalto emulsificado.
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON LAS RESTRICCIONES Y LIMITACIONES
DEL PROYECTO
Se realizó el recorrido de la avenida Oxapampa de Quiparacra y se tomó apuntes del estado
situacional de la vía, además de visitar las instalaciones de la Municipalidad Distrital de Huachón,
para que nos proporcionen planos de la zona, y posteriormente se estableció lo siguiente:
Se aceptarán los trabajos una vez alcanzado las especificaciones detalladas en los
planos de sección y perfil.
16
Se aceptarán los trabajos de acarreo una vez ubicados en el punto final antes de la
respectiva eliminación, así mismo durante el proceso de acarreo, el encargado verificará
los trayectos dentro de la obra sin que esto entorpezca los demás trabajos en ejecución.
Durante la ejecución de los trabajos, el profesional responsable efectuará los siguientes
controles requeridos:
Asegurar que se dispongan de los permisos necesarios para dar inicio los trabajos.
Verificar el nivel de funcionamiento de los equipos que se usarán para los trabajos.
Supervisar el cumplimiento de los trabajos programados.
Verificar que la subrasante mejorada quede limpia sin presencia de materia
orgánica.
Supervisar que se realice una buena compactación de la subrasante a la máxima
densidad seca y porcentaje óptimo de humedad, calculado en los ensayos de
laboratorio.
Medir avances en los trabajos ejecutados en campo.
RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON ESTÁNDARES DE DISEÑOS NACIONALES E
INTERNACIONALES
Según el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE) “CE.010 Pavimentos Urbanos” especifica
la siguiente normatividad para considerar en la propuesta de diseño de pavimentos urbanos:
a) Normativas de diseño
Manual de Diseño de Pavimentos EG-2013 en base al Método AASHTO–93.
Nuestro proyecto utiliza como metodología de diseño a la guía AASHTO–93 que es una
norma norteamericana que estudió los diferentes parámetros de diseño para los pavimentos,
el tráfico vehicular y capacidad portante de la subrasante para el cálculo de espesores.
Norma CE.010 Pavimentos urbanos–2010.
Esta norma es una guía nacional para tomar consideraciones con respecto al diseño de
pavimento urbano aprobado mediante el Decreto Supremo Nº 011-2006-VIVIENDA, pero
esta objetado a cambios, actualizaciones y correcciones constantemente.
b) Normativas de ensayos realizados
Trabajo en campo
Para la realización de la calicata (C-1)
17
Se realizó reconocimiento del terreno en la avenida Oxapampa (ver Imagen 2) con la
finalidad de escoger el área para la realización de la calicata (C-1) con las descripciones que se
muestra en el cuadro 2, este se realizó según la Norma MTC E101-2000 denominado “Pozos,
calicatas, trincheras y zanjas” con la finalidad de obtener el material para poder ensayarlas en el
laboratorio.
IMAGEN 2. Foto de reconocimiento de terreno.
Fuente: Elaboración propia
CUADRO 2. Descripción de la calicata Nº Calicata Ubicación Profundidad (m) Área (m2) Nivel Freático
C-1 (ver imagen 3) Calle Oxapampa (centro) 1.50 1.5x1.5 = 2.25 No se ubicó
Fuente: Elaboración propia
18
Se tomaron muestras del suelo un total de 180 kg a una profundidad de 0.6m – 1.2m con
respecto al nivel del afirmado de acuerdo con la Norma AASHTO D420, luego fueron trasladadas
de Quiparacra hasta las instalaciones del laboratorio de Ingeniería Civil sede Pachacamac de la
Universidad San Ignacio de Loyola para realizar los análisis de identificación, clasificación, y
resistencia de sus características y propiedades físico-mecánicas con fines de pavimentación.
IMAGEN 3. Fotos de la calicata (C–1) en la Avenida Oxapampa, Quiparacra
Fuente: Elaboración propia
Para el conteo del tráfico
Se viajó al centro poblado de Quiparacra para realizar los conteos de los vehículos
(basado al curso de traffic engineering) dirigido por el estudiante Marco Antonio
Mayta Arrieta por el periodo de una semana (18/04/2019-23/04/2019), la
información recopilada se muestra en la tabla 2, esto nos sirvió para calcular el
tráfico y posteriormente diseñar el pavimento urbano.
En la tabla 2 se muestra el conteo de tráfico vehicular en 2 sentidos por día y el índice medio diario
semanal (IMDs).
19
TABLA 2. Conteo de tráfico Tipo de
Vehículo Conteo de tráfico vehicular en 2 sentidos por día Total IMDs
Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo Semana Automóvil 20 16 17 12 14 12 15 106 15 Camioneta 12 9 11 9 10 8 8 67 10 Camión Rural 13 11 8 8 7 8 6 61 9 Micro 9 7 5 3 4 3 3 34 5 Ómnibus B2 8 5 7 5 6 8 7 46 7 Ómnibus C3 6 6 5 4 7 5 7 40 6 Camión C2 10 9 7 8 9 11 6 60 9 Camión C3 5 9 8 9 7 8 13 59 8
Total 83 72 68 58 64 63 65 473 68 Fuente: Elaboración propia adaptada de Norma AASHTO-1993
Trabajos de laboratorio:
Se realizaron los ensayos requeridos en las instalaciones del laboratorio de Ingeniería Civil
USIL sede Pachacamac (ver Imagen 4), para ello se siguieron las Normas establecidas por
la American Society for Testing Materials (ASTM) y la norma AASHTO-1993.
IMAGEN 4. Foto del grupo N°7 después de realizar los ensayos en el Laboratorio de Ingeniería Civil USIL sede Pachacamac
Fuente: Elaboración propia
20
Se realizó los ensayos de Análisis Granulométrico (NTP 339.128) y posteriormente se
precedió a clasificar la muestra típica de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificación
de Suelos SUCS, NTP 339.134 (ASTM D 2487) y clasificación visual, Límites de
Consistencia (NTP 339.129), Proctor Modificado (NTP 339.141) y CBR (NTP 339.145).
Descripción estratigráfica de la calicata (C-1):
En el cuadro 3 se detallan la estratigrafía de la calicata (C-1).
CUADRO 3. Descripción estratigráfica de la calicata (C-1) Calicata Nº Descripción
C-1
De la cota 0.00 a 0.20 m:
El suelo es afirmado.
De la cota 0.20 a 0.60 m:
El suelo está conformado por arena, y gravas mal graduadas en 15%
aproximadamente.
De clasificación SUCS (visual): SM
De la cota 0.60 a 1.20 m:
El suelo está conformado por roca podrida, gravas, arena las cuales se clasifico en
el laboratorio.
De clasificación SUCS (GM GC) y AASHTO (A-1 a (0)).
De la cota 1.20 a 1.50 m:
El suelo está conformado por boloneria de 4” a más, consistencia fuerte y con arena
en 10 % aproximadamente.
De clasificación SUCS (visual): Over - Bolonería
De la cota 1.50 a más:
El suelo es roca firme.
De clasificación SUCS (visual): Over – Roca firme
Profundidad (m) 0.00 - 1.50
Fuente: Elaboración propia
PLAN DE METODOLOGÍA DE TRABAJO
El presente proyecto “PROPUESTA DE DISEÑO DE PAVIMENTO URBANO PARA EL TRAMO AVENIDA OXAPAMPA EN QUIPARACRA, PASCO-2019” se realizó el diseño
siguiendo la filosofía de la Guía AASHTO 1993 y la Normativa CE. 010 “PAVIMENTOS
URBANOS” previo a ello se realizó: salida de campo para evaluar la condición de la vía existente,
donde se observó deterioros tales como deformación, erosión, baches, lodazal, cruce de agua entre
21
otros. Posterior a ello se procedió con la toma de muestra alterada de una calicata (MTC E101-
2000) a nivel subrasante para estudios de mecánica de suelos lo cual se utilizó en el diseño de
pavimento, de mismo modo, se llevó a cabo el conteo vehicular por 7 días para el cálculo de
tráfico , seguido a ello se realizaron ensayos en el laboratorio de mecánica de suelos y pavimentos
de la Universidad San Ignacio de Loyola – sede Pachacamac tales como; granulometría por
tamizado (NTP 339.128) con el cual se determinó el huso granulométrico que posee el suelo
extraído y el método de compactación .
Mediante el ensayo de granulometría se logró definir el tipo C de Proctor modificado (NTP
339.150), con los resultados de este se calculó la humedad óptima y la máxima densidad seca al
que la muestra debe ser compactada para luego determinar el valor de CBR al 95 % de la máxima
densidad seca. Posteriormente, con el valor obtenido del CBR se procedió a realizar los diseños de
pavimento rígido y flexible siguiendo la Norma CE 010 para Pavimentos Urbanos, se determinó
los espesores de las capas mediante los nomogramas de la guía AASHTO 1993 que operacionaliza
los parámetros para obtener el SNrequerido (número estructural).
Finalmente se determinó el costo directo de los pavimentos con el programa S10, la EDT
basado a las actividades se graficó en WBS_Schedule Pro, los dibujos de planta y perfil del
pavimento en Autodad y por último se utilizó softwares y programas de apoyo como; ArcMap,
Google Maps, Google Earth Pro para elaborar la delimitación y ubicación visual del centro poblado
de Quiparacra.
JUEGO DE PLANOS CONSTRUCTIVOS
a. Plano de ubicación y localización
En el cuadro 4 se muestra la ubicación del estudio.
CUADRO 4. Ubicación de estudio Ubicación
Departamento/Región: Pasco
Provincia: Pasco
Distrito: Huachón
Localidad: Centro Poblado de Quiparacra
Ubicación Geográfica: Sierra
Altitud: 3,054 m.s.n.m.
Fuente: Elaboración propia
22
IMAGEN 5. Localización del Centro Poblado de Quiparacra
Fuente: Elaboración propia adaptada de Google Earth y ArcMap Accesos
Desde Lima la capital de la república (La Molina), el tramo de acceso se logra a través de
dos rutas (ver Imagen 6):
Por la carretera central de La Molina hasta Quiparacra.
Por la carretera 22A de La Molina hasta la ciudad de Cerro de Pasco, y luego a 2 horas
siguiendo la carretera hacia el centro poblado de Quiparacra.
23
IMAGEN 6. Accesos para llegar a Quiparacra desde Lima
Fuente: Elaboración propia adaptada de Google Maps
b. Plano de vista en planta
IMAGEN 7. Área de propuesta
Fuente: Elaboración propia adaptada del plano de la MDH, 2017
24
c. Plano de diseño estructural
IMAGEN 8. Plano de perfil de pavimento rígido
Fuente: Elaboración propia
IMAGEN 9. Plano de perfil de pavimento flexible
Fuente: Elaboración propia
25
d. Localización de canteras
En el cuadro 5 se muestra la descripción de las canteras que cuentan con materiales de
construcción que se hacen uso para diferentes tipos de trabajos en el distrito de Huachón,
sus centros poblados y anexos.
CUADRO 5. Descripción de canteras Cantera 1 Cantera 2
Propietario: Municipalidad Distrital de Huachón Municipalidad Distrital de Huachón
Altitud: 3,241 m.s.n.m. 3,250 m.s.n.m
Ubicación: Alancoy Alancoy
Material: Arena gruesa, arena fina, grava y
bolonerias
Piedra chancada y rocas
Descripción: Producto de las lluvias en la zona, el rio
acarrea material hasta depositarlo en las
pampas de Alancoy para luego ser
extraídas para diferentes obras de
construcción.
Producto a la explotación minera de
los informales, las rocas extraídas son
depositados al costado de la vía que
conecta Huachon - Centro Poblado de
Quiparacra.
Usos: Concreto, afirmado, mortero, etc. Concreto, sub-base granular, etc.
Accesos: Vía Huachón- Quiparacra Vía Huachón- Quiparacra
Distancia desde Pasco: 6.1 km 6.0 km
Fuente: Elaboración propia
IMAGEN 10. Ubicación de canteras
Fuente: Elaboración propia adaptada de Google Earth
26
MEMORIA DE CÁLCULOS
Memoria de cálculos de laboratorio
TABLA 3. Proctor modificado realizado en el Laboratorio de Ingeniería Civil USIL sede Pachacamac
Ensayo Proctor
Ensayo Nº 1 2 3
Número de Capas 5 5 5
Golpes de Pisón por Capa 56 56 56
Peso suelo húmedo + molde gr. 11000 11295 11198
Peso molde + base gr. 6533 6533 6533
Peso suelo húmedo compactado gr. 4467 4762 4665
Volumen del molde cm3 2015 2015 2015
Peso volumétrico húmedo gr/cm3 2.217 2.363 2.315
Recipiente Nº 1 2 3
Peso del suelo húmedo + recipiente gr. 448.00 425.00 336.00
Peso del suelo seco + recipiente gr. 440.00 412.00 322.00
Peso de recipiente Gr. 113.00 117.50 109.00
Peso de agua gr. 8.00 13.00 14.00
Peso del suelo seco gr. 327.00 294.50 213.00
Contenido de agua % 2.45 4.41 6.57
Peso volumétrico seco gr/cm3 2.164 2.263 2.172
Fuente: Elaboración propia adaptada del formato de laboratorio USIL (2019)
IMAGEN 11. Curva de compactación
Fuente: Elaboración propia adaptada del formato de laboratorio USIL (2019)
27
TABLA 4. Densidad y humedad óptima de compactación OCH 4.50%
Máxima densidad seca 2.262
Fuente: Elaboración propia adaptada del formato de laboratorio USIL (2019)
TABLA 5. Resultados de ensayo California Bearing Ratio (CBR)
Compactación del suelo
condición de la muestra: sin
saturar saturada
sin saturar
saturada sin
saturar saturada
1 Descripción del Molde I J O 2 Numero de capas 5 5 5 3 Numero de golpes por capa 12 25 56 4 Diámetro de la muestra (cm) 15.237 15.24 15.245 5 Altura de la muestra (cm) 11.64 11.665 11.635 6 Peso del molde (g) 7276 7269 7240 7 Peso del molde + suelo húmedo (g) 11757 12260 11961 12479 12260 12524 8 Volumen de la muestra (cm3) 2122 2128 2124 9 Peso del suelo húmedo (g/cm3) 4481 4984 4692 5210 5020 5284 10 Densidad Húmeda (g/cm3) 2.111 2.348 2.205 2.448 2.364 2.488 11 Densidad Seca (g/cm3) 2.024 2.153 2.120 2.251 2.262 2.330
Contenido de humedad inicial 12 N° del recipiente G2F G1B G3-3 13 Peso del recipiente (g) 185 85 45 14 Peso del recipiente + suelo Húmedo (g) 403 448 277 15 Peso del recipiente + suelo Seco (g) 394 434 267 16 Peso del Agua (14-15) (g) 9 14 10 17 Peso del suelo Seco (15-13) (g) 209 349 222
18 Contenido de Humedad (16/17)*100
(%) 4.31 4.01 4.50
Fuente: Elaboración propia adaptada de informe de laboratorio USIL (2019)
0.001 0.00254 Control de expansión
Fecha Hora Lec. en pulgadas
(divisiones) Lec. en pulgadas
(divisiones) Lec. en pulgadas
(divisiones) 19 - - 525 450 386
20 - -
21 - -
22 - - 532 460 393
Contenido de humedad final
23 N° del recipiente RR-05 N-40 A-B-P
24 Peso del recipiente (g) 220 50 90
25 Peso del recipiente + suelo Húmedo (g) 641 497 514
26 Peso del recipiente + suelo Seco (g) 606 461 487
27 Peso del Agua (25-26) (g) 35 36 27
28 Peso del suelo Seco (26-24) (g) 386 411 397
29 Contenido de Humedad (27/28)*100
(%) 9.1 8.8 6.8
Fuente: Elaboración propia adaptada del formato de laboratorio USIL (2019)
28
TABLA 6. Carga de penetración de ensayo CBR.
Área del pistón: 19.48 cm2 Carga - Penetración
(mm) (Pulg.) Carga (Kg)
Esfuerzo (PSI)
Carga (Kg)
Esfuerzo (PSI)
Carga (Kg)
Esfuerzo (PSI)
0.000 0.000 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.635 0.025 21.2 15.5 56.0 40.9 96.4 70.4 1.270 0.050 79.5 58.0 198.0 144.6 298.4 217.9 1.905 0.075 120.2 87.8 254.0 185.5 555.0 405.2 2.540 0.100 202.3 147.7 400.0 292.1 806.4 588.8 5.080 0.200 402.4 293.8 812.0 592.9 1719.5 1255.5 7.620 0.300 521.7 380.9 1322.0 965.2 2600.0 1898.3
10.160 0.400 634.1 463.0 1541.0 1125.1 2996.3 2187.7 12.700 0.500 723.4 528.2 1833.0 1338.3 3200.0 2336.4
Fuente: Elaboración propia adaptada del formato de laboratorio USIL (2019)
IMAGEN 12. Curva de densidad vs CBR para 0.1” y 0.2”
Fuente: Elaboración propia adaptada del formato de laboratorio USIL (2019)
El CBR al 95% de la máxima densidad seca fue 34% para mayor detalle ver el Anexo 18 y 19
29
Memoria de cálculo de tráfico
Para el cálculo del tráfico se realizó un conteo vehicular por periodo de una semana
donde se obtuvo el índice medio diario semanal (IMDs) para cada tipo de vehículo como
se detalla en la tabla 7.
TABLA 7. Resumen de tipo de vehículo e IMDs Índice Medio Diario (IMDs)
Vehículos Livianos (no se consideró para tráfico)
39
Ómnibus B2 7
Ómnibus C3 6
Camión C2 9
Camión C3 8
Total 53
Fuente: Elaboración propia
El resumen de datos y cálculo de factor de crecimiento anual, factor direccional y factor carril se
muestra en la tabla 8 necesarias para cálculo de tráfico.
TABLA 8. Resumen de datos y cálculos de factores
Datos de diseño
Tasa de Crecimiento Anual (r): 0.5 %(INEI) Periodo de diseño (n): 20 años
Factor de crecimiento anual (Fca)= 15.54
1calzada 2sentidos 1 carril por sentido
Factor direccional (Fd) = 0.5 Factor carril (Fc) = 1
Presión de contacto: 80psi. Fp = 1
Fuente: Elaboración propia adaptada de Norma AASHTO-1993
Cálculo de tráfico para pavimento rígido
El cálculo de tráfico para pavimento rígido se basó en la filosofía AASHTO y el Manual
de Carreteras EG-2013 para más detalles del cálculo de factores se muestran en la tabla 9
y 10.
𝑭𝒄𝒂 = (𝟏 + 𝒓)𝒏 − 𝟏𝒓
30
TABLA 9. Factor de crecimiento anual para pavimento rígido
Factor de crecimiento anual
r n Fca.
0.50% 20 15.54 Fuente: Elaboración propia
TABLA 10. Factor de vehículo pesado para pavimento rígido
Tipo de vehículo Fvp (rígido)
Ómnibus B2 4.608
Ómnibus C3 4.731
Camión C2 4.608
Camión C3 4.731
Fuente: Elaboración propia
El cálculo de tráfico (W18) para pavimento rígido se muestra en la tabla 11 mediante la
multiplicación del IMDs, los factores (Fd, Fc, Fvp, Fp) y el factor del crecimiento anual.
TABLA 11. Ejes equivalentes por tipo de vehículo y tráfico proyectado (W18) – pavimento rígido
Eje Equivalente (EEi)
Tipo de vehículo IMD Fd Fc Fvp Fp EEi
Ómnibus B2 7 0.5 1 4.61 1 15.14
Ómnibus C3 6 0.5 1 4.73 1 13.52
Camión C2 9 0.5 1 4.61 1 19.75
Camión C3 8 0.5 1 4.73 1 19.94
EEi: IMD*Fd*Fc*Fvp*Fp 68.34
Fuente: Elaboración propia
Cálculo de tráfico para pavimento flexible
El cálculo de tráfico para pavimento flexible se basó en la filosofía AASHTO, la norma CE 010
de pavimento urbano y el Manual de carreteras EG-2013 para los procedimientos de los cálculos.
Tráfico
W18 = ∑EEi*Fca*365 523307.90 ESAL
31
TABLA 12. Factor de vehículo pesado (Fvp) por tipo de vehículo para pavimento flexible
Tipo de vehículo Fvp (flexible)
Ómnibus B2 4.504
Ómnibus C3 3.285
Camión C2 4.504
Camión C3 3.285
Fuente: Elaboración propia
El cálculo de tráfico (W18) para pavimento flexible se muestra en la tabla 13 mediante la
multiplicación del IMDs, los factores (Fd, Fc, Fvp, Fp) y el factor del crecimiento anual.
TABLA 13. Ejes equivalentes por tipo de vehículo y el tráfico proyectado (W18) –
pavimento flexible
Eje equivalente (EEi) Tipo de vehículo IMD Fd Fc Fvp Fp EEi
Ómnibus B2 7 0.50 1 4.50 1 15.76 Ómnibus C3 6 0.50 1 3.28 1 9.85 Camión C2 9 0.50 1 4.50 1 20.27 Camión C3 8 0.50 1 3.28 1 13.14
EEi:IMD*Fd*Fc*Fvp*Fp 59.02
Fuente: Elaboración propia
Memoria de cálculo de diseño estructural de pavimento rígido
El cálculo de diseño de pavimento rígido se realizó siguiendo las normas CE. 010 para
pavimento urbano y la filosofía AASHTO-1993.
El resumen de datos para el cálculo del pavimento lo muestra la tabla 14 como el
CBR de la subrasante que se obtuvo en el laboratorio de USIL-Pachacamac.
Tráfico: W18 = ∑EEi*Fca*365 451948.28 ESAL
32
TABLA 14. Datos para el diseño del pavimento rígido
Datos Valores Descripción
CBR – Subrasante (%) 34% Se obtuvo del conjunto de ensayos realizados en el laboratorio de la universidad
CBR-Sub-base 40% CBR mínimo según norma AASHTO, Propuesta a alcanzar en la ejecución de la obra.
Esfuerzo de compresión de Concreto f’c (kg/cm2) 280
Valor de resistencia según tráfico obtenido, Especificado en el Manual de carreterasEG-2013 sección suelos y pavimentos.
Módulo de rotura S’c (kg/cm2) 43.3 Correlacionado con f’c del concreto Según (ACI 363 ) 𝑀𝑟 = (1.99+3.182 ) ∗ √𝑓′𝑐
LS (pérdida potencial de soporte) 1 Rango sugerido por AASHTO-93 según tipo de material de sub-base (material granular sin tratamiento)
J (Coeficiente de transferencia de carga)
2.8 Recomendado por AASHTO -93 y Manual de carreteras EG-2013 para simple con junta o reforzada con junta.
Cd (Coeficiente de drenaje) 0.9 Recomendado por AASHTO -93 y Manual de carreteras EG-2013, para drenaje regular y 5 meses de lluvia.
ΔPSI (pérdida de serviciabilidad) 4.1-2=2 Vinculado al tráfico, Recomendado por AASHTO -93 y Manual de carreteras EG-2013.
Confiabilidad R% 80% Vinculado al tráfico, Recomendado por AASHTO -93 y Manual de carreteras EG-2013.
Desviación estándar (So) 0.35 Recomendado por AASHTO-93 y Manual de carreteras EG-2013.
Tráfico (W18) 523307.9 Obtenido por el estudio de tráfico realizado
Fuente: Elaboración propia basado AASHTO, norma CE.010 y el Manual de Carreteras EG-2013.
La reacción combinada de “k” y “k corregido” que se obtuvo para el diseño se muestra en la tabla
15 y para los trazos correspondientes de los ábacos (ver en lista de anexos). Cabe resaltar que el
espesor que se utilizó fue de 30 cm de sub-base del pavimento flexible.
TABLA 15. Datos para la obtención del módulo de reacción combinada (k)
Módulo resiliente de la subrasante 1716.5 kg cm2⁄ Modulo elástico sub-base 1904 kg cm2⁄ Espesor sub-base 30 cm
Módulo de reacción combinada de k k = 1316.73 pci LS (pérdida potencial de soporte) 1
Módulo de reacción combinada k corregido k corregido = 350 pci Fuente: Elaboración propia
Los datos obtenidos para el cálculo de espesor del pavimento se muestran en la tabla 16.
33
TABLA 16. Datos para trazo de ábaco AASHTO – 1993 Trazo Abaco de Izquierda a derecha
Módulo de elástico del concreto (Ec). 𝑬𝒄 = 𝟓𝟕𝟎𝟎𝟎 ∗ 𝟐𝟗𝟒𝟎𝟎.𝟓 (𝒍𝒃 𝒑𝒖𝒍𝒈𝟐⁄ ) 𝐸𝑐 = 3.56 ∗ 106 (𝑝𝑐𝑖) Módulo de rotura en (psi): S′c = 615 pci Coeficiente de transferencia (J) J = 2.8
Coeficiente de drenaje Lluvia = 5
meses/año, “regular” Cd = 0.9
La pérdida de serviciabilidad (ΔPSI) ΔPSI = 2
Trazo de abajo a izquierda
Confiabilidad R% según tráfico 80%
desviación estándar (So) 0.35
Tráfico (W18) 523307.9 ESAL
Fuente: Elaboración propia
Formula general para el cálculo de espesor de la capa de rodadura de pavimento rígido.
Con los datos de la tabla 13 y 14 se realizaron los trazos en el “Abaco AASHTO para pavimentos
Para el pavimento rígido se obtuvo como espesor de losa e = 5.8 in, e = 15cm.
Memoria de cálculo de diseño estructural de pavimento flexible.
El cálculo de diseño de pavimento flexible se realizó siguiendo las normas CE 010 para pavimento
urbano y la filosofía AASHTO-93.
El resumen de datos para el cálculo del pavimento lo muestra la tabla 17 como el CBR de
la subrasante que se obtuvo en el laboratorio de USIL-Pachacamac, entre otros valores.
𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎𝑾𝟖𝟐 = 𝒁𝑹∗𝑺𝟎 + 𝟕. 𝟑𝟓 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎 (𝑫 + 𝟐𝟓. 𝟒) − 𝟏𝟎. 𝟑𝟗 + 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎 ( ∆𝑷𝑺𝑰𝟒. 𝟓 − 𝟏. 𝟓)𝟏 + 𝟏. 𝟐𝟓 ∗ 𝟏𝟎𝟏𝟗(𝑫 + 𝟐𝟓. 𝟒)𝟖.𝟒𝟔 + (𝟒. 𝟐𝟐 − 𝟎. 𝟑𝟐𝑷𝒕) ∗ 𝒍𝒐𝒈𝟏𝟎( 𝑴𝒓𝑪𝒅𝒙(𝟎. 𝟎𝟗𝑫𝟎.𝟕𝟓 − 𝟏. 𝟏𝟑𝟐)𝟏. 𝟓𝟏 ∗ 𝑱(𝟎. 𝟎𝟗 ∗ 𝑫𝟎.𝟕𝟓 − 𝟕. 𝟑𝟖(𝑬𝒄𝒌 )𝟎.𝟐𝟓)
34
TABLA 17. Datos para diseño de pavimento flexible número estructural (SNr)
Confiabilidad (R %) según trafico 75% Vinculado al tráfico especificado en el Manual de Carreteras EG-2013, sección de suelos y pavimentos (Guía AASHTO 93).
Desviación estándar (So) 0.45 Extraído del Manual de Carreteras EG-2013, sección de suelos y pavimentos (Guía AASHTO 93).
Tráfico (W18) 325085.24 ESAL Obtenido mediante conteo vehicular que el equipo realizó en la zona.
Módulo resiliente subrasante.
CBR: 34% 𝑴𝑹 = 𝟐𝟓𝟓𝟓 × 𝑪𝑩𝑹𝟎.𝟔𝟒𝑷𝒔𝒊
24.40 psi
Se obtuvo del conjunto de ensayos realizados de la muestra (C-1), realizados en el laboratorio de Ingeniería Civil - USIL sede Pachacamac.
(Perdida de serviciabilidad) ΔPSI=Po-Pf 3.8-2 = 1.8 Vinculado al estudio de tráfico, especificado en el Manual de Carreteras EG-2013, sección de suelos y pavimentos (Guía AASHTO 93).
Fuente: Elaboración propia
Fórmula general de cálculo de SNreq.
Número estructural requerido SNreq obtenido en el abaco AASHTO -1993 (ver lista de Anexos).
SN req: 1.8
Cálculo de número estructural propuesto SNp.
Los valores tomados como espesor de la capa asfáltica y base granular para calcular el número estructural propuesto se obtuvo de la tabla 18.
TABLA 18. Espesores mínimos sugeridos basados en la guía AASHTO – 1993
Numero de ESAL´s Capas asfálticas en frio Base granular
150,000 – 300,000 5.0cm 15cm
300,000 – 500,000 6.0cm 15cm
500,000 – 750,000 6.0cm 15cm
Fuente: AASHTO-1993
El resumen de datos del cálculo de coeficientes se muestra en la tabla 19.
𝐿𝑜𝑔10 (𝑊18) = 𝑍𝑅𝑆0 + 9.36 𝑙𝑜𝑔10(𝑆𝑁 + 1) − 0.2 + 𝑙𝑜𝑔10( ∆𝑃𝑆𝐼4.2 − 1.5)0.4 + 1094(𝑆𝑁 + 1)5.19 + 2.32𝑙𝑜𝑔10(𝑀𝑅) − 8.07
35
TABLA 19. Datos para número estructural propuesto (SNp)
Fuente: Elaboración propia adaptada de AASHTO – 1993
SN requerido < SN propuesto 𝑆𝑁 = 𝑎1 ∗ 𝐷1 + 𝑎3 ∗ 𝐷3 ∗ 𝑚3 a1: coeficiente estructural
m3: coeficiente de drenaje
D1: espesor de la carpeta asfáltica
D3: espesor de la sub-base granular 1.8 ≤ 0.3175 ∗ 𝐷1 + 0.11938 ∗ 𝐷3 ∗ 0.80 D sub-base = 10.99 in =27.925 cm= 30 cm
MEMORIA DE CALIDADES Y ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES
Como mínimo se deberá considerar las calidades y especificaciones de los materiales que el
Reglamento Nacional de Edificaciones estipula en la Norma CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
que se mencionan a continuación:
Para sub-base granular:
En la tabla 20 se muestran los requerimientos granulométricos para la sub-base granular,
donde se especifican las gradaciones A, B, C y D, además de indicar el tipo de gradación a
usar con respecto a la altitud.
Coeficiente estructural a1 para carpeta asfáltica en frio, mezcla asfáltica con emulsión. Unidad: 1/pulg
0.317
Este valor es sugerido por la Norma: Manual de carreteras EG-2013, sección suelos y pavimentos, para un tráfico menor a 1000000 de EE
Coeficiente estructural a3 CBR= 40% de la sub-base 0.11938
Este valor es sugerido por la Norma: Manual de carreteras EG-2013, sección suelos y pavimentos, para un tráfico menor a 1000000 de EE
Coeficiente de drenaje m3 (5 meses de lluvia)
0.8 La calificación de capacidad de drenaje dada a la zona estudiada es “regular”
Espesor carpeta asfáltica D1 6.0 cm Obtenido del calculo
36
TABLA 20. Requerimientos granulométricos para sub-base granular
Tamiz Porcentaje que pasa en peso
Gradación A* Gradación B Gradación C Gradación D
50 mm (2”) 100 100 …. ….
25 mm (1”) …. 75 – 95 100 100
9.5 mm (3/8”) 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100
4.75 mm (N°4) 25 – 55 30 – 60 35 – 65 50 – 85
2.0 mm (N°10) 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 – 70
4.75 μm (N°40) 8 – 20 15 – 30 15 – 30 25 – 45
75 μm (N°200) 2 – 8 5 – 15 5 – 15 8 – 15
* La curva de gradación “A” deberá emplearse en zonas cuya altitud sea igual o superior a 3000 msnm. Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
En la tabla 21 se muestran los requerimientos para la sub-base granular con respecto a las altitudes
que se deberá de considerar dependiendo a la ubicación del proyecto.
TABLA 21. Requerimientos de calidad para sub-base granular
Ensayo Norma Requerimiento
=3000 msnm
Abrasión Los Ángeles NTP 400.019:2002 50% máximo
CBR de laboratorio NTP 339.145:1999 30-40% mínimo
Límite Líquido NTP 339.129:1999 25% máximo
Índice de Plasticidad NTP 339.129:1999 6% mínimo 4% máximo
Equivalente de Arena NTP 339.146:2000 25% mínimo 35% máximo
Sales Solubles Totales NTP 339.152:2002 1% máximo
*30% para pavimentos rígidos y de adoquines 40% para pavimentos flexibles. Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
Para los pavimentos asfálticos:
En la tabla 22 se muestran los requerimientos para los agregados gruesos de mezcla
asfáltica en caliente con respecto a las altitudes que se deberá de considerar dependiendo a
la ubicación del proyecto.
37
TABLA 22. Requerimientos para los agregados gruesos de mezclas asfálticas en caliente
Ensayos Norma
Requerimiento
Altitud (msnm)
=3000
Pérdida en Sulfato de Sodio NTP 400.016:1999 12% máximo 10% máximo
Pérdida en Sulfato de Magnesio NTP 400.016:1999 18% máximo 15% máximo
Abrasión Los Ángeles NTP 400.019:2002 40% máximo 35% máximo
Índice de durabilidad MTC E214-2000 35% mínimo
Partículas chatas y alargadas* NTP 400.040:1999 15% máximo
Partículas fracturadas MTC E210-2000 Según Tabla n.
Sales solubles NTP 339.152:2002 0.5% máximo
Absorción NTP 400.021:2002 1.00% Según Diseño
Adherencia MTC E519-2000 *95
* La relación a emplearse para la determinación es 5/1 (ancho/espesor o longitud/ancho) Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
En la tabla 23 se muestran los requerimientos para los agregados finos de mezcla asfáltica en
caliente con respecto a las altitudes que se deberá de considerar dependiendo a la ubicación del
proyecto.
TABLA 23. Requerimientos para los agregados finos de mezclas asfálticas en caliente
Ensayos Norma
Requerimiento
Altitud (msnm)
=3000
Equivalente de arena NTP 339.146:2000 Según tabla N.
Angularidad del agregado fino MTC E222-2000 Según tabla N.
Adhesividad (Riedel Weber) MTC E220-2000 4% mínimo 6% mínimo
Índice de Durabilidad MTC E214-2000 35% mínimo
Índice de Plasticidad NTP 339.129:1999 Máximo 4% NP
Sales Solubles Totales NTP 339.152:2002 0.5% máximo
Absorción NTP 400.021:2002 0.50% Según Diseño
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
38
En la tabla 24 se muestran los requerimientos para las caras fracturadas con respecto a los tipos de
vías y sus espesores.
TABLA 24. Requerimientos para caras fracturadas (MTC E210-2000)
Tipos de Vías Espesor de Capa
100mm
Vías Locales y Colectoras 65/40 50/30
Vías Arteriales y Expresas 85/50 60/40
Nota: La notación “85/50” indica que el 85% del agregado grueso tiene una cara Fracturada y que el 50% tiene dos caras fracturadas.
Fuente NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
En la tabla 25 se muestran los requerimientos del equivalente de arena para los diferentes tipos de
vías.
TABLA 25. Requerimientos del equivalente de arena (NTP 339.146:2000)
Tipos de Vías Equivalente Arena (%)
Vías Locales y Colectoras 45 mínimo
Vías Arteriales y Expresas 50 mínimo
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
En la tabla 26 se muestran los requerimientos mínimos de angularidad para los diferentes tipos de
vías.
TABLA 26. Angularidad del agregado fino (MTC E222-2000)
Tipos de Vías Angularidad (%)
Vías Locales y Colectoras 30 mínimo
Vías Arteriales y Expresas 40 mínimo
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
Gradación
La gradación de los agregados pétreos para la producción de la mezcla asfáltica en caliente
será establecida por el profesional encargado de la obra y aprobada por un supervisor.
39
TABLA 27. Gradaciones de los agregados para mezclas asfálticas en caliente
Tamiz Porcentaje que pasa
MAC-1 MAC-2 MAC-3
25.0 mm (1”) 100 - -
19.0 mm (3/4”) 80 – 100 100 -
12.5 mm (1/2”) 67 – 85 80 – 100 -
9.5 mm (3/8”) 60 – 77 70 – 88 100
4.75 mm (Nº 4) 43 – 54 51 – 68 65 – 87
2.00 mm (Nº 10) 29 – 45 38 – 52 43 – 61
425 μm (Nº 40) 14 – 25 17 – 28 16 – 29
180 μm (Nº 80) 08 – 17 08 – 17 09 – 19
75 μm (Nº 200) 04 – 08 04 – 08 05 – 10
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
Para los pavimentos de concreto hidráulico:
En la tabla 28 se muestran los requerimientos para las sustancias dañinas en el agregado
grueso y agregado fino.
TABLA 28. Sustancias dañinas
Características Norma Agregado fino Agregado grueso
Partículas deleznables, máximo NTP 400.015:2002 3% 3%
Material más fino que el tamiz normalizado 75 μm (Nº200) NTP 339.132:1999 3%* 1%
Carbón y lignito, máximo NTP 400.023:1979 0.5% 0.5%
Impurezas orgánicas, máximo NTP 400.024:1999 Placa orgánica Nº 1 o 2 Color Gardner Estándar Nº 5 u 8
N.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.
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
En la tabla 29 se muestran los requerimientos de resistencia mecánica del agregado grueso con
respecto al ensayo de Abrasión los Ángeles.
40
TABLA 29. Resistencia mecánica del agregado grueso
Métodos No mayor que
Abrasión Los Ángeles
NTP 400.019:2002 50%
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
En la tabla 30 se muestran los requerimientos de pérdida por ataque de sulfatos para agregado
grueso y agregado fino.
TABLA 30. Pérdida por ataque de sulfatos
Agregado fino Agregado grueso
Si se utiliza solución de
sulfato de sodio NTP
400.016:1999
Si se utiliza solución de
sulfato de magnesio NTP
400.016:1999
Si se utiliza solución de
sulfato de sodio NTP
400.016:1999
Si se utiliza solución de
sulfato de magnesio NTP
400.016:1999
10% 15% 12% 18%
El equivalente de arena del agregado fino NTP 339.146:2000 utilizado en concreto de pavimentación será igual o mayor 0 75%.
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
ESTRUCTURA DE ACTIVIDADES
Diagrama WBS de pavimento rígido
Fuente: Elaboración propia
42
Diagrama WBS de pavimento flexible
Fuente: Elaboración propia
COSTO DIRECTO DE PAVIMENTO URBANO
Costo directo de pavimento rígido
Presupuesto 0102017 PROPUESTA DE PAVIMENTO RIGIDO EN LA AV. OXAPAMPA-QUIPARACRA Subpresupuesto 001 Estructuras Cliente CENTRO POBLADO QUIPARACRA-AV. OXAPAMPA Costo al 21/06/2019 Lugar PASCO - PASCO - HUACHON Item Descripción Und. Metrado Precio S/. Parcial S/.
01 ESTRUCTURAS 565,267.29
01.01 OBRAS PROVISIONALES 3,337.83
01.01.01 ALMACEN Y CASETA DE GUARDIA mes 1.00 450.00 450.00
01.01.02 CARTEL DE IDENTIFICACION DE LA OBRA und 1.00 72.66 72.66
01.01.03 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPOS glb 1.00 2,815.17 2,815.17
01.02 OBRAS PRELIMINARES 1,420.00
01.02.01 TRAZO Y REPLANTEO m 1,000.00 0.65 650.00
01.02.02 TRAZO DURANTE LA EJECUCION DE LA OBRA m 1,000.00 0.77 770.00
01.03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 97,164.80
01.03.01 CORTE DE TERRENO A NIVEL SUBRASANTE m3 3,840.00 9.50 36,480.00
01.03.02 ACARREO DE MATERIAL EXCEDENTE PARA
ELIMINAR m3 3,840.00 9.42 36,172.80
01.03.03 PERFILADO Y COMPACTADO A NIVEL SUB-
RASANTE m2 6,400.00 3.83 24,512.00
01.04 PAVIMENTO RIGIDO 459,836.70
01.04.01 SUB-BASE GRANULAR 99,859.20
01.04.01.01 MATERIAL GRANULAR PARA SUB-BASE PUESTO EN
OBRA (e=30 cm) m3 1,920.00 45.11 86,611.20
01.04.01.03 EXTENDIDO RIEGO Y COMPACTADO DESDE
SUBRASANTE (e=30 cm) m2 6,400.00 2.07 13,248.00
01.04.02 PAVIMENTO URBANO 359,977.50
01.04.02.01 ENCOFRADO DE SARDINEL EN PAVIMENTO m2 150.00 45.82 6,873.00
01.04.02.02 CARPETA DE CONCRETO F'C=280 kg/cm2 (e=15 cm) m3 1,050.00 336.29 353,104.50
01.05 SEÑALIZACION 3,507.96
01.05.01 SEÑALIZACION HORIZONTAL 2,880.00
01.05.01.01 PINTURA LINEAL DE TRANSITO m 1,000.00 2.88 2,880.00
01.05.02 SEÑALIZACION VERTICAL 627.96
01.05.02.01 SEÑALES VERTICALES INFORMATIVAS und 2.00 313.98 627.96
Costo Directo 565,267.29
44
Lista de insumos de pavimento rígido
Obra 0102017 PROPUESTA DE PAVIMENTO RIGIDO EN LA AV. OXAPAMPA-QUIPARACRA Subpresupuesto 001 Estructuras Fecha 21/06/2019
Lugar 190102 PASCO - PASCO - HUACHON Código Recurso Unidad Cantidad Precio
S/. Parcial S/.
MANO DE OBRA
0101010003 OPERARIO hh 1,170.0510 9.41 11,010.18 0101010004 OFICIAL hh 1,096.4747 7.52 8,245.49 0101010005 PEON hh 8,510.1872 6.73 57,273.56 0101030000 TOPOGRAFO hh 18.0000 9.41 169.38
76,698.61
MATERIALES
02040100010001 ALAMBRE NEGRO RECOCIDO N° 8 kg 30.0000 4.50 135.00 02041200010005 CLAVOS PARA MADERA CON CABEZA DE 3" kg 30.0000 4.50 135.00 02070100010003 PIEDRA CHANCADA 3/4" m3 798.0000 75.00 59,850.00 02070200010002 ARENA GRUESA m3 651.0000 75.00 48,825.00 0207030001 HORMIGON m3 0.1280 60.00 7.68 0207040003 MATERIAL DE CANTERA PUESTA EN OBRA m3 1,920.0000 45.00 86,400.00 0207070001 AGUA PUESTA EN OBRA m3 989.0000 5.00 4,945.00 0210010001 FIBRA DE VIDRIO DE 4 mm ACABADO m2 0.7200 16.00 11.52 0213010001 CEMENTO PORTLAND TIPO I (42.5 kg) bol 9,975.9600 19.00 189,543.24 02130300010001 YESO BOLSA 28 kg bol 2.0000 19.00 38.00 0231010001 MADERA TORNILLO p2 900.0000 4.25 3,825.00 0240020018 PINTURA ESMALTE SINTETICO gal 0.2000 47.37 9.47 0240060001 PINTURA PARA TRAFICO gal 20.0000 55.00 1,100.00 0240070001 PINTURA ANTICORROSIVA gal 0.2000 47.37 9.47 0240080012 THINNER gal 0.4000 21.67 8.67 02400800150001 SOLVENTE XILOL gal 10.0000 65.00 650.00 0255080015 SOLDADURA CELLOCORD kg 0.1000 12.15 1.22 0267110022 LAMINA REFLECTIVA ALTA INTENSIDAD p 7.7400 43.14 333.90 0272010087 TUBO FIERRO GALVANIZADO 2" m 6.2000 17.50 108.50 0272070038 PERNO DE 1/2" X 4" und 6.0000 4.35 26.10 0292010001 CORDEL m 2.0000 6.20 12.40
395,975.17
EQUIPOS
0301000022 NIVEL TOPOGRAFICO hm 18.0000 12.50 225.00 0301000023 ESTACION TOTAL hm 18.0000 18.75 337.50 0301000024 MIRAS Y JALONES he 36.0000 7.00 252.00
0301010006 HERRAMIENTAS MANUALES %mo 3,819.27
03011000060002 RODILLO LISO VIBRATORIO AUTOPROPULSADO 7- 9 ton hm 51.2000 158.26 8,102.91 03011800020001 TRACTOR DE ORUGAS DE 190-240 HP hm 99.0720 350.00 34,675.20 03012000010001 MOTONIVELADORA 130 - 135 HP hm 102.4000 165.00 16,896.00 03012200050003 CAMION CISTERNA 3000 gl (AGUA) hm 51.2000 145.00 7,424.00 03012200050005 CAMION PLATAFORMA 4X2 hm 16.0000 172.00 2,752.00 03012900010002 VIBRADOR DE CONCRETO 4 HP 1.25" hm 466.6200 18.95 8,842.45 03012900030001 MEZCLADORA DE CONCRETO 11 P3 (23 HP) hm 466.6200 18.75 8,749.13
92,075.46
SUBCONTRATOS
0400010002 ALAMCEN mes 1.0000 300.00 300.00 0400010003 CASETA DE GUARDIA mes 1.0000 150.00 150.00
45
Costo directo de pavimento flexible.
Presupuesto 0102016 PROPUESTA DE PAVIMENTO FLEXIBLE EN LA AV. OXAPAMPA-QUIPARACRA
Subpresupuesto 001 Estructuras
Cliente CENTRO POBLADO QUIPARACRA-AV. OXAPAMPA Costo al 21/06/2019
Lugar PASCO - PASCO - HUACHON
Item Descripción Und. Metrado Precio S/. Parcial S/.
01 ESTRUCTURAS 319,529.79
01.01 OBRAS PROVISIONALES 3,337.83
01.01.01 ALMACEN Y CASETA DE GUARDIA mes 1.00 450.00 450.00
01.01.02 CARTEL DE IDENTIFICACION DE LA OBRA und 1.00 72.66 72.66
01.01.03 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE
EQUIPOS glb 1.00 2,815.17 2,815.17
01.02 OBRAS PRELIMINARES 1,420.00
01.02.01 TRAZO Y REPLANTEO m 1,000.00 0.65 650.00
01.02.02 TRAZO DURANTE LA EJECUCION DE LA OBRA m 1,000.00 0.77 770.00
01.03 MOVIMIENTO DE TIERRAS 97,164.80
01.03.01 CORTE DE TERRENO A NIVEL SUBRASANTE m3 3,840.00 9.50 36,480.00
01.03.02 ACARREO DE MATERIAL EXCEDENTE PARA
ELIMINAR m3 3,840.00 9.42 36,172.80
01.03.03 PERFILADO Y COMPACTADO A NIVEL SUB-
RASANTE m2 6,400.00 3.83 24,512.00
01.04 PAVIMENTO FLEXIBLE 214,099.20
01.04.01 SUB-BASE GRANULAR 99,859.20
01.04.01.01 MATERIAL GRANULAR PARA SUB-BASE
PUESTO EN OBRA (e=30 cm) m3 1,920.00 45.11 86,611.20
01.04.01.03 EXTENDIDO RIEGO Y COMPACTADO DESDE
SUBRASANTE (e=30 cm) m2 6,400.00 2.07 13,248.00
01.04.02 PAVIMENTO URBANO 114,240.00
01.04.02.01 IMPRIMACION ASFALTICA m2 6,400.00 2.64 16,896.00
01.04.02.02 CARPETA ASFALTICA EN FRIO (e= 6cm) m2 6,400.00 15.21 97,344.00
46
01.05 SEÑALIZACION 3,507.96
01.05.01 SEÑALIZACION HORIZONTAL 2,880.00
01.05.01.01 PINTURA LINEAL DE TRANSITO m 1,000.00 2.88 2,880.00
01.05.02 SEÑALIZACION VERTICAL 627.96
01.05.02.01 SEÑALES VERTICALES INFORMATIVAS und 2.00 313.98 627.96
Costo Directo 319,529.79
Lista de insumos de pavimento flexible
Obra 0102016 PROPUESTA DE PAVIMENTO FLEXIBLE EN LA AV. OXAPAMPA-QUIPARACRA Subpresupuesto 001 Estructuras Fecha 21/06/2019 Lugar 190102 PASCO - PASCO - HUACHON Código Recurso Unidad Cantidad Precio S/. Parcial S/.
MANO DE OBRA
0101010002 CAPATAZ hh 21.1200 11.64 245.84 0101010003 OPERARIO hh 301.9800 9.41 2,841.63 0101010004 OFICIAL hh 83.1360 7.52 625.18 0101010005 PEON hh 6,926.1560 6.73 46,613.03 0101030000 TOPOGRAFO hh 18.0000 9.41 169.38
50,495.06
MATERIALES
02010500010004 ASFALTO LIQUIDO RC-250 gal 2,048.0000 7.50 15,360.00 0201050002 EMULSION ASFALTICA gal 1,690.8800 8.67 14,659.93 0207020001 ARENA m3 256.0000 35.00 8,960.00 0207030001 HORMIGON m3 0.1280 60.00 7.68 0207040003 MATERIAL DE CANTERA PUESTA EN OBRA m3 1,920.0000 45.00 86,400.00 0207070001 AGUA PUESTA EN OBRA m3 800.0000 5.00 4,000.00 0210010001 FIBRA DE VIDRIO DE 4 mm ACABADO m2 0.7200 16.00 11.52 0213010001 CEMENTO PORTLAND TIPO I (42.5 kg) bol 0.9600 19.00 18.24 02130300010001 YESO BOLSA 28 kg bol 2.0000 19.00 38.00 0240020018 PINTURA ESMALTE SINTETICO gal 0.2000 47.37 9.47 0240060001 PINTURA PARA TRAFICO gal 20.0000 55.00 1,100.00 0240070001 PINTURA ANTICORROSIVA gal 0.2000 47.37 9.47 0240080012 THINNER gal 0.4000 21.67 8.67 02400800150001 SOLVENTE XILOL gal 10.0000 65.00 650.00 0255080015 SOLDADURA CELLOCORD kg 0.1000 12.15 1.22 0267110022 LAMINA REFLECTIVA ALTA INTENSIDAD p 7.7400 43.14 333.90 0272010087 TUBO FIERRO GALVANIZADO 2" m 6.2000 17.50 108.50 0272070038 PERNO DE 1/2" X 4" und 6.0000 4.35 26.10 0292010001 CORDEL m 2.0000 6.20 12.40
131,715.10
EQUIPOS
0301000022 NIVEL TOPOGRAFICO hm 18.0000 12.50 225.00 0301000023 ESTACION TOTAL hm 18.0000 18.75 337.50 0301000024 MIRAS Y JALONES he 36.0000 7.00 252.00
0301010006 HERRAMIENTAS MANUALES %mo 2,508.59
PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Y SEGURIDAD EN OBRA
El control de calidad y la supervisión de la obra lo realizará un profesional responsable, el cual
debe verificar el cumplimiento de las exigencias definidas en la Norma CE.010 Pavimentos
Urbanos que indican los siguientes puntos.
Para la subrasante:
a. Con respecto a la humedad de compactación, no debe variar en +- 2% del óptimo
contenido de humedad.
Para la sub-base y base granulares:
a. Se realizarán ensayos de control indicadas en la tabla 31.
TABLA 31. Frecuencia de ensayos de control para materiales de sub-base y base
granulares
Ensayo Normas Base y sub-base granular
Granulometría NTP 400.012:2001 1 cada 400 m3 Cantera
Límites de consistencia NTP 339.129:1998 1 cada 400 m3 Cantera
Equivalente de arena NTP 339.146:2000 1 cada 1000 m3 Cantera
Abrasión los ángeles NTP 400.019:2002 1 cada 1000 m3 Cantera
Sales solubles NTP 339.152:2002 1 cada 1000 m3 Cantera
Partículas fracturadas MTC E210-2000 1 cada 1000 m3 Cantera
Partículas chatas y alargadas NTP 400.040:1999 1 cada 1000 m3 Cantera
Pérdida en sulfato de sodio/magnesio NTP 400.016:1999 1 cada 1000 m3 Cantera
CBR NTP 339.145:1999 1 cada 1000 m3 Cantera
Relaciones Densidad – Humedad (Proctor Modificado)
NTP 339.141:1999 1 cada 400 m2 Cantera
Densidad en el sitio (Método del cono)
NTP 339.143:1999 1 cada 250 m2 con
un mínimo de 3
controles.
Pista
Densidad en el sitio (Método nuclear)
NTP 339.144:1999 Pista
Notas: (1) La frecuencia de los ensayos puede incrementarse en opinión del Supervisor, dependiendo de la variación de la estratigrafía en cantera, que pueda originar cambios en las propiedades de los materiales. (2) En caso de que los metrados del proyecto no alcancen las frecuencias mínimas especificadas, se exigirá como mínimo un ensayo de cada propiedad y/o característica.
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
b. El grado de compactación de la base y sub-base, debe ser como mínimo el 100%
de la máxima densidad seca del ensayo proctor modificado (Método C).
c. Se permitirá una tolerancia de +- 10 mm en las cotas del proyecto.
48
Para las mezclas asfálticas en obra:
a. El profesional responsable puede definir si es necesario realizar un tramo de prueba.
Se hará un control directo de las cantidades de agregados y asfalto que se mezclan,
como se muestra en la tabla 32.
TABLA 32. Frecuencias y normas de ensayo
Ensayo Norma Frecuencia Lugar
Contenido de Asfalto MTC E502-2000 1 por día Planta o Pista
Granulometría NTP 339.128:1998 1 por día Planta o Pista
Ensayo Marshall MTC E504-2000 1 por día Planta o Pista
Temperatura …. Cada volquete Planta y Pista
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
Para la carpeta asfáltica terminada
La supervisión está obligada a efectuar las siguientes verificaciones con cumplimiento a la
Norma del Reglamento Nacional de Edificaciones:
1. Compactación
2. Espesor
3. Lisura
4. Regularidad superficial o rugosidad
5. Medición de deflexiones sobre la carpeta asfáltica terminada
Para las mezclas de concreto hidráulico en obra:
a. Aprobado el diseño de mezcla se hará un control directo de las cantidades de agregados,
agua y cemento Portland que intervienen en la mezcla producida.
b. Se deben realizar controles directos de la consistencia de la mezcla y de la calidad de
los materiales, para cumplir con el módulo de rotura especificado en el proyecto.
c. El control de la mezcla en obras se podrá hacer mediante ensayos de compresión de
probetas cilíndricas o los que determinen los profesionales responsables.
d. Se harán ensayos en los agregados finos como se muestra en la tabla 33.
49
TABLA 33. Ensayos en agregados finos para el concreto
Ensayo Norma Frecuencia
Granulometría NTP 400.012.2001 250 m3
Material que pasa la malla 75 μm (Nº 200) NTP 400.018:2002 1000 m3
Terrones de arcillas y partículas deleznables NTP 400.015:2002 1000 m3
Equivalente de arena NTP 339.146:2000 1000 m3
Método químico para determinar la reactividad potencial álcali-sílice de los agregados*
NTP 334.099.2001 1000 m3
Cantidad de partículas livianas NTP 400.023:2001 1000 m3
Contenido de Sulfatos (SO4) NTP 400.042:2001 1000 m3
Contenido de Cloruros (Cl) NTP 400.042:2001 1000 m3
Durabilidad** NTP 400.016:1999 1000 m3
Nota: Todos estos ensayos se harán con muestras tomadas en la obra o en planta, según se trate de concreto preparado en obra o en planta de premezclado. * Según la NTP 334.099 y la ASTM C 289-3 los resultados de este ensayo por si solos no deben ser motivo de rechazo de una
cantera sujeta a evaluación por reactividad álcali-sílice, sino que debe ser evaluada en combinación con otros métodos. ** Solo se aplica a pavimentos sujetos a congelación y deshielo
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
e. Se permitirá una variación de +-0.2% en el módulo de fineza del agregado fino.
f. Las sustancias perjudiciales en los agregados no deberán superar el 4% en peso.
g. Se debe realizar los ensayos para agregados gruesos mostrados en la tabla 34.
TABLA 34. Ensayos en agregados gruesos para el concreto
Ensayo Norma Frecuencia Lugar
Granulometría NTP 400.012:2001 250 m3 Cantera
Desgaste los Ángeles NTP 400.019:2002 1000 m3 Cantera
Partículas fracturadas MTC E210-2000 500 m3 Cantera
Terrones de arcillas y partículas deleznables NTP 400.015:2002 1000 m3 Cantera
Cantidad de partículas livianas NTP 400.023:2001 1000 m3 Cantera
Contenido de sulfatos (SO4) NTP 400.042:2001 1000 m3 Cantera
Contenido de cloruros (Cl) NTP 400.042:2001 1000 m3 Cantera
Contenido de carbón lignito NTP 400.023:1979 1000 m3 Cantera
Reactividad NTP 334.099:2001
NTP 334.067:2001 1000 m3 Cantera
Durabilidad* NTP 400.016:1999 1000 m3 Cantera
Porcentaje de partículas chatas y alargadas (relación largo
espesor: 3:1) NTP 400.040:1999 250 m3 Cantera
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
50
h. Se harán los siguientes ensayos de consistencia de la mezcla.
TABLA 35. Ensayos de consistencia del concreto
Ensayo Norma Frecuencia Lugar
Consistencia NTP 339.035:1999 1 por cada 3 m3 Punto de vaciado
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
i. Se harán los siguientes ensayos de resistencia de concreto.
TABLA 36. Ensayos de resistencia del concreto
Ensayo Norma Frecuencia Lugar
Ensayo para determinar la
resistencia a tracción por flexión
o a la compresión
NTP 339.078:2001
NTP 339.034:1999
Una muestra por cada 450 m2, pero no
menos de una por día Laboratorio
Fuente: NTE CE.010 Pavimentos Urbanos (2014)
Para los Pavimentos de Concreto Hidráulico terminados:
La supervisión tiene la obligación de realizar los siguientes trabajos.
a. La superficie acabada no puede presentar irregularidades mayores de tres
milímetros cuando se compruebe con una regla.
b. La resistencia a flexo-tracción a los 28 días, no será menor que la resistencia de
diseño.
c. La verificación del espesor la efectuará el contratista cada 350 m2 o fracción,
debiendo extraerse al menos 2 testigos cilíndricos mediante equipos provistos
de brocas rotativas.
d. Si el espesor promedio de los 2 testigos resulta inferior al espesor teórico de
diseño en más de 15mm, se extraerán 4 testigos adicionales.
EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL
Fuente: Elaboración propia adaptada de la Municipalidad Distrital de Huachón, 2017
PROPUESTA DE DISEÑO PAVIMENTO URBANO PARA EL TRAMO AVENIDA OXPAMPA EN QUIPARACRA, PASCO – 2019
MATRIZ DE INTERACCIÓN CAUSA - EFECTO
VARIABLES AMBIENTALES POTENCIALES AFECTADOS
Medio Físico Medio Biológico
Agua Aire Suelo Paisaje Flora Fauna
AC
TIV
IDA
DES
CO
N P
OTE
NC
IA D
E C
AU
SAR
IMP
AC
TO
S A
MB
IEN
TALE
S
Etapa de construcción
Obras provinciales Movilización y desmovilización de equipos 3 3 Trabajos preliminares Trazo y replanteo 3 3 Movimiento de tierras Corte de terreno a nivel subrasante 9 9 6 3 Acarreo de material excedente para eliminar 6 6 6 3 Perfilado y compactado a nivel subrasante 9 6 3 3 Sub Base Granular Material granular para sub-base puesto en obra 3 3 Extendido riego y compactado de base Pavimento urbano Material granular para base 9 3 Extendido riego y compactado de base 9 3 Imprimación asfáltica 3 6 9 6 Carpeta asfáltica en frio 3 3 9 6 Pavimento Rígido Encofrado de sardineles en pavimento 6 3 Carpeta de concreto hidráulico 3 3 6 Señalización Pintura lineal de transito 3 3 Señales verticales informativas 3 Otros Explotación de canteras 6 6 6 Construcción de botaderos 6 6 6 6 LEYENDA
SIGNIFICANCIA AMBIENTAL
IMPACTOS
Valores Riesgo
ALTA 9
MODERADA 6
BAJA 3
CONCLUSIONES
Se logró determinar el diseño de los pavimentos urbano tanto rígido como flexible para el
tramo Av. Oxapampa de la red vial departamental Ninacaca - Oxapampa en Quiparacra,
Pasco. El pavimento rígido tendrá en un espesor de la capa de rodadura de 15 cm, mientras
que el flexible tendrá un espesor de 6 cm. El pavimento rígido y flexible están diseñados
para una vida útil de 20 años. Con estos resultados obtenidos y sujeto a lo estipulado en la
Norma CE.010, se puede afirmar que ambas propuestas cumplen con los requisitos para
brindar un adecuado servicio durante su vida útil.
De acuerdo con la evaluación geotécnica realizada en el laboratorio de suelos y pavimentos
de la facultad de Ingeniería Civil, se determinó que el suelo extraído de la calicata (C-1)
presenta una clasificación de “Grava arcillosa - Grava limosa” por el método SUCS y una
denominación de “A-1-a (0)” por el método AASHTO. Asimismo, mediante los ensayos
Proctor modificado y CBR se obtuvo la capacidad portante del terreno, obteniendo un valor
de CBR de 34% al 95% de su máxima densidad seca, por lo cual se puede concluir que es
un material aceptable como terreno de fundación ya que el valor de CBR mínimo es 6%.
Respecto al análisis de costo realizado del pavimento flexible y rígido para el tramo
evaluado correspondiente a la Avenida Oxapampa, se concluye que el costo directo de
construcción del pavimento flexible será de S/. 319,529.79, mientras que el pavimento
rígido tendrá un costo directo de S/. 565,267.29. Cabe destacar que este menor costo del
pavimento flexible en frio se ve directamente influenciado por el bajo precio de elaboración
de la capa de rodadura con emulsión asfáltica y así mismo el poco nivel de tránsito
vehicular que presenta el tramo analizado.
De acuerdo con el trabajo elaborado se propone la implementación del pavimento flexible
en frio con emulsión asfáltica por el costo directo obtenido, la cercanía de las canteras, los
equipos y materiales que se requieren para la implementación en comparación con el
pavimento rígido.
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RECOMENDACIONES
Para el proyecto “DISEÑO DE PAVIMENTO URBANO PARA EL TRAMO AVENIDA
OXPAMPA EN QUIPARACRA, PASCO-2019” se hizo solo una calicata, sin embargo, el
estudio geotécnico es el pilar fundamental para un buen desarrollo del proyecto, por ende, se
recomienda un estudio exhaustivo de ello, con la mayor extracción de muestras (Calicatas) en
distintos puntos de tramo a analizar.
Los estudios de suelos se deben realizar en laboratorios certificados y acreditados para validar
los resultados que se obtienen para poder diseñar con datos precisos.
Construcción de obras de drenajes adecuados para aguas superficiales y subterráneas de forma
que no produzcan alteraciones, anegamientos y perjuicios a la población.
Para la sub-base granular realizar los ensayos que verifiquen las propiedades mecánicas
tomadas para el diseño de los pavimentos.
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REFERENCIAS
AASHTO Guide for Design of Pavement Structures (1993). American Association of State
Highway and Transportation officials.washington, D.C.
MDH (2017). Municipalidad Distrital de Huachón
MTC E107 (2016). Análisis Granulométrico de suelos por tamizado.
MTC E 115 (2016). Compactación de suelos en Laboratorio utilizando una energía modificada
(Proctor Modificado).
MTC E 132 (2016). CBR de suelos (Laboratorio).
Rada, G.R. y colaboradores (1990). Structural Design of Concrete Block Pavements. ASCE
Journal Of Transportation, Vol. 116, Nº5.
Reglamento Nacional de Edificaciones – RNE (2014), Norma CE.010 Pavimentos Urbanos.
RENAC Registro Nacional de Carreteras.
Standard Classification of Soils for Engineering Purposes, ASTM D2487-00. American Society
for Testing and materials, Philadelphia, PA, 2000.
Standard Specifications for Transportation Material and Methods of Sampling and Testing, Part
II – Tests, American Association of State and Transportation Officials, Washington, D.C.
S.U.C.S. Sistema Unificado de Clasificación del suelo.
Vásquez, A y Bendezú (2008).Ensayos sobre el rol de infraestructura vial en el crecimiento
económico del Perú. Lima, Perú.
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ANEXOS
ÍNDICE DE ANEXOS
ANEXO 1: Ábacos y fórmulas utilizados para cálculo de tráfico para pavimento rígido y flexible
basado en el Reglamento Nacional de Edificaciones (Norma CE-010 de Pavimentos Urbanos) y
la Norma AASHTO-1993 ...........