UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL - UGrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/16834/1/... · ii DEDICATORIA El presente proyecto de titulación va dedicado con todo mi cariño y amor para Dios

i

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y

FISICAS

CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

TRABAJO DE TITULACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE

INGENIERO CIVIL

VÍAS

TEMA:

DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VIA AL RECINTO BELDACO,

TRAMO KM 8 ½ VIA MILAGRO – PARROQUIA ROBERTO

ASTUDILLO – RECINTO BELDACO

AUTORES

PALOMINO AYORA KENNETH LEONARDO

SOLIS RIVERA ANDRES JOSUE

TUTOR

ING. CIRO ANDRADE NUÑEZ, MSc.

2016

GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

DEDICATORIA

El presente proyecto de titulación va dedicado con todo mi cariño y amor para Dios

quien me ha dado las fuerzas, a mis dos madres Miryam Ayora Rodriguez y

Graciela Ayora Rodriguez por su apoyo incondicional para ayudarme a alcanzar la

meta tan anhelada.

KENNETH PALOMINO AYORA

iii

DEDICATORIA

El presente proyecto de titulación se lo dedico a Dios, a mis padres SOLIS

CUESTA JUAN ANTONIO y RIVERA CUESTA ANA LUCIA y a mi familia quienes

con sus sacrificios, sabios consejos y apoyo incondicional me ayudaron a alcanzar el

ansiado título profesional.

Andrés Josué Solís Rivera

iv

AGRADECIMIENTO

Expresamos nuestra gratitud a Dios por todo lo que nos ha regalado en la vida, por

bendecirnos día a día, darnos fuerzas para seguir adelante en los momentos más

difíciles y permitirnos alcanzar la meta tan anhelada.

A nuestros familiares por su apoyo brindado durante toda nuestra vida estudiantil

ya que ellos fueron un pilar importante durante nuestra carrera universitaria.

A la Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas por

acogernos en sus aulas y formarnos profesionalmente.

A nuestro tutor Ing. Ciro Andrade Msc. quien con su absoluto apoyo nos transmitió

en todo momento sus conocimientos para poder culminar satisfactoriamente el

presente proyecto.

Kenneth Leonardo Palomino Ayora

Andrés Josué Solís Rivera

v

TRIBUNAL DE GRADUACIÓN

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, MSc. Ing. Ciro Andrade Nuñez, MSc.

DECANO Tutor

Ing. David Stay Coello, MSc. Ing. Julio Vargas Jimenez, MSc.

Vocal Vocal

vi

DECLARACIÓN EXPRESA

Art.XI.- del Reglamento Interno de graduación de la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

La responsabilidad por los hechos, ideas y doctrinas expuestas en este Trabajo de

Titulación corresponde a los autores, y al patrimonio intelectual de la Universidad de

Guayaquil.

Palomino Ayora Kenneth Leonardo

CI: 120614338-8

Solís Rivera Andrés Josué

CI: 094036552-1

vii

ÍNDICE GENERAL

CAPÍTULO I

GENERALIDADES

1.1 Introducción .................................................................................................. 1

1.2. Antecedentes .............................................................................................. 1

1.3. Ubicación ..................................................................................................... 2

1.4. Objetivos ..................................................................................................... 3

1.4.1. Objetivo general .................................................................................... 3

1.4.2. Objetivos específicos ............................................................................ 3

1.5. Delimitación del problema ........................................................................... 4

1.6. Planteamiento del problema ........................................................................ 4

1.7. Análisis del problema .................................................................................. 5

1.8. Justificación del proyecto ............................................................................ 5

CAPITULO II

MARCO TEORICO

2.1. Carretera ..................................................................................................... 6

2.2. Estudio de tráfico ......................................................................................... 6

2.2.1. Trafico promedio diario anual (TPDA). .................................................. 7

2.2.2. Tipos de conteo .................................................................................... 7

viii

2.3. Volumen de tráfico ....................................................................................... 7

2.4. Calculo de ejes equivalentes ....................................................................... 7

2.5. Pavimento ................................................................................................... 8

2.5.1. Pavimento flexible ................................................................................. 9

2.5.2 Sub-rasante ......................................................................................... 10

2.5.3 Sub–base ............................................................................................. 10

2.5.4 Base ..................................................................................................... 10

2.5.5 Capa de rodadura ................................................................................ 11

2.5.6 Pavimento rígido .................................................................................. 11

2.5.7 Losa de concreto ................................................................................. 11

2.5.8 Subbase ............................................................................................... 12

CAPITULO III

METODOLOGIA

3.1. Levantamiento Topográfico ....................................................................... 13

3.2. Estudio de suelos ...................................................................................... 13

3.2.1. Contenido de humedad ....................................................................... 14

3.2.2. Límites de Atterberg ............................................................................ 15

3.2.3. Granulometría ..................................................................................... 15

3.2.4. Ensayo de compactación (Proctor) ..................................................... 16

3.2.5. California bearing ratio (CBR) ............................................................. 16

ix

3.3. Estudio de tráfico ....................................................................................... 18

3.4. Conteo de tráfico ....................................................................................... 18

3.5. Variaciones de tráfico ................................................................................ 20

3.5.1. Factor de ajuste mensual (Fm). .......................................................... 21

3.5.2. Factor de ajuste diario (Fd). ................................................................ 21

3.6. Determinación de la demanda proyectada ................................................ 22

3.6.1. Tráfico futuro. ...................................................................................... 22

3.6.2. Tráfico generado ................................................................................. 23

3.6.3. Trafico desarrollado ............................................................................ 23

3.6.4. Composición del tráfico. ...................................................................... 24

3.7. T.P.D.A futuro (Proyección del tráfico a 20 años) ...................................... 24

3.8. Clasificación de la vía ................................................................................ 27

3.9. Determinación de ESAL´S de diseño (Pavimento Flexible). ...................... 28

CAPITULO IV

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE

4.1 Diseño de pavimento flexible ...................................................................... 35

4.1.1. Confiabilidad (R%). ................................................................................. 36

4.1.2. Desviación estándar (So). ...................................................................... 37

4.1.3. Índice de serviciabilidad ......................................................................... 38

4.1.4. Módulo resiliente .................................................................................... 38

x

4.1.5. Factores de drenaje. ............................................................................... 39

4.2. Determinación de la estructura del pavimento ........................................... 41

CAPITULO V

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO

5. Diseño de pavimento rígido .......................................................................... 45

5.1. Determinación de ESAL´S de diseño (Pavimento Rigido). ........................ 46

5.2. Relación entre CBR y k. ............................................................................ 48

5.3. Concreto .................................................................................................... 49

5.4. Subrasante ................................................................................................ 50

5.5. Pérdida de soporte (LS) ............................................................................ 51

5.6. Determinación de K efectiva ...................................................................... 52

5.7. Confiabilidad de diseño (R%) .................................................................... 53

5.8. Desviación estándar (So) .......................................................................... 53

5.9. Coeficiente de drenaje. .............................................................................. 54

5.10. Serviciabilidad inicial (Po) ........................................................................ 54

5.11. Serviciabilidad final (Pt) ........................................................................... 54

5.12. Transferencias de cargas (J) ................................................................... 54

5.13. Determinación de espesor de capa de Pavimento Rígido ...................... 55

5.14 Tipos de juntas para pavimentos rígidos .................................................. 57

5.14.1 Juntas transversales de contracción .................................................. 57

xi

5.14.2. Juntas transversales de construcción .............................................. 57

5.14.3. Junta longitudinal de contracción ..................................................... 57

5.14.4. Juntas Longitudinales de construcción ............................................ 58

CAPITULO VI

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

6. Ventajas y desventajas de los pavimentos rígidos y flexibles ....................... 59

6.1. Ventajas y desventajas del uso de Pavimento Flexible ............................. 60

6.1.1. Regularidad......................................................................................... 60

6.1.2. Resistencia al Derrapamiento y Drenaje Superficial ........................... 60

6.1.3. Capacidad estructural ......................................................................... 60

6.1.4. Reciclable ........................................................................................... 61

6.1.5. Mantenimiento .................................................................................... 61

6.2. Ventajas y desventajas del uso de Pavimento Rígido ............................... 61

6.2.1. Regularidad......................................................................................... 61

6.2.2. Resistencia al Derrapamiento y Drenaje Superficial ........................... 62

6.2.3. Capacidad estructural ......................................................................... 62

6.2.4. Reciclable ........................................................................................... 62

6.2.5. Mantenimiento .................................................................................... 63

xii

CAPITULO VII

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1. Conclusiones ............................................................................................. 64

7.2. Recomendaciones ..................................................................................... 65

Anexos

Bibliografía

xiii

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1.- Limites para selección de resistencia ................................................... 17

Tabla 2.- Determinación del CBR de diseño ........................................................ 17

Tabla 3.- Formato empleado para el conteo de tráfico ........................................ 19

Tabla 4.- Resultados del conteo (condensado en dos direcciones) ..................... 19

Tabla 5.- Factor de estacionalidad ....................................................................... 21

Tabla 6.- Tasa de crecimiento anual de tráfico .................................................... 25

Tabla 7.- Valores de diseño recomendados para carreteras de dos carriles ....... 27

Tabla 8.- Distribución máxima de carga por eje ................................................... 29 Tabla 9.- Factores equivalentes de carga para pavimentos flexibles,

ejes simples, pt= 2.0 ............................................................................................ 30

Tabla 10.- Calculo de LEF y Factor Camión ........................................................ 31

Tabla 11.- Factores de crecimiento de tránsito .................................................... 31

Tabla 12.- Tasa de crecimiento anual de tráfico .................................................. 32

Tabla 13 . - Cálculo de ESALs de diseño (Pavimento flexible) ............................ 33

Tabla 14.- Factor de distribución por carril........................................................... 34

Tabla 15.- Factor de distribución por dirección .................................................... 34

Tabla 16.- Niveles de confiabilidad ...................................................................... 36

Tabla 17.- Áreas de distribución normal niveles de confianza ............................. 37

Tabla 18.- Valores de desviación estándar .......................................................... 37

Tabla 19.- Clasificación y uso del suelo según el valor de CBR .......................... 38

Tabla 20.- Calidad de drenaje ............................................................................. 40

Tabla 21.- Calidad de drenaje ............................................................................. 40

Tabla 22.- Módulos resilientes de materiales ....................................................... 40

xiv

Tabla 23.- Valores ai recomendados .................................................................. 41

Tabla 24.- Cálculos de los espesores del pavimento flexible ............................... 44

Tabla 25.- Factores equivalentes de carga para pavimentos rigidos,

ejes simples, pt= 2.0 ............................................................................................ 46

Tabla 26.- Calculo de LEF y Factor Camión ........................................................ 47

Tabla 27 . - Cálculo de ESALs de diseño (Pavimento rigido) .............................. 47

Tabla 28.- Relación aproximada entre la clasificación de los

suelos y los valores de CBR y K .......................................................................... 49

Tabla 29.- Influencia del espesor de la subrasante granular

sobre el valor de k ................................................................................................ 51

Tabla 30.- Rangos típicos de perdida de soporte (Ls) Factores

para varios tipos de materiales ............................................................................ 52

Tabla 31.- Corrección del módulo efectivo de reacción de la subrasante

para la pérdida potencial del soporte de la subbase ............................................ 53

Tabla 32.- Coeficiente de transferencia de carga ................................................ 55

xv

INDICE DE FIGURAS

Figura 1.- Ubicación del proyecto .......................................................................... 3

Figura 2.- Esquema del comportamiento de pavimentos flexibles y rígidos .......... 9

Figura 3.- Estación de conteo.............................................................................. 18

1

CAPÍTULO I

GENERALIDADES

1.1 Introducción

La vía existente hacia el Recinto Beldaco perteneciente a la parroquia Roberto

Astudillo del cantón Milagro se ha visto afectada durante largo tiempo debido al clima,

tránsito y a la falta de mantenimiento en esta. La estructura vial actual presenta una

capa de rodadura de material pétreo (lastrada), oquedades y anchos que varían de

4m a 6m.

Por tales motivos descritos anteriormente en el presente documento se realizará el

diseño del pavimento para la vía al Recinto Beldaco, ya que de esta manera se podrá

satisfacer las necesidades de los moradores de la zona.

1.2. Antecedentes

El recinto Beldaco es un sector cercano a la Parroquia Roberto Astudillo de la

ciudad de Milagro, está conformado en su mayor parte por personas muy

trabajadoras, que de esta manera han salido adelante, superándose día a día, viven

por lo general de la agricultura y de viveros que son muy reconocidos en este sector

perteneciente al cantón Milagro.

En los últimos años este sector se ha desarrollado y ha crecido con gran auge,

teniendo más habitantes y por ende mayor desarrollo de tráfico debido al progreso de

las personas, es por este motivo los pobladores de este sector tienen la gran

necesidad de poseer una estructura vial adecuada para la zona.

2

Es en base a lo antes mencionado surge este proyecto en relación al desarrollo

poblacional y vehicular del sector, para que de esta manera haya una fácil

movilización de sus productos a los diferentes puntos de venta, de igual manera para

la comunicación vial interna del sector.

Para satisfacer adecuadamente este proyecto se realizó una previa inspección del

sitio, se recopilaron los correspondientes estudios preliminares tales como son el

aforo del tráfico y el respectivo levantamiento topográfico que son quienes nos

proporcionan los datos y parámetros necesarios para la correcta clasificación de la

vía.

1.3. Ubicación

El recinto Beldaco se encuentra localizado en el Km 8 ½ de la vía Milagro –

Parroquia Roberto Astudillo perteneciente al cantón Milagro de la provincia del

Guayas con una longitud total de 2080m aproximadamente, cuyas coordenadas UTM

de inicio de la vía son las siguientes:

Este: 661886.12 Norte: 9758705.94 Cota: 19m

Y las de llegada son:

Este: 662038.65 Norte: 9758596.84 Cota: 16m

3

Figura 1.- Ubicación del proyecto

Fuente: Google Earth

1.4. Objetivos

1.4.1. Objetivo general.

Diseñar el pavimento para la vía al Recinto Beldaco, desde el tramo km 8 ½

vía Milagro – Parr. Roberto Astudillo – Rcto. Beldaco; el cual les dará a los

habitantes la facilidad al momento de transportarse una vez que esté realizado

el proyecto.

1.4.2. Objetivos específicos.

Evaluar el estado actual de la vía.

Mediante un aforo de tráfico y con la topografía del terreno encontrar la

clasificación de la vía mediante el manual establecido por el MTOP.

Realizar el estudio de suelo.

Diseñar el pavimento rígido y flexible para la vía.

Escoger el tipo de pavimento adecuado para satisfacer las necesidades de

los habitantes del área de influencia.

http://www.google.com.ec/maps

4

1.5. Delimitación del problema

El proyecto en estudio se inicia desde la vía de acceso en el km 8 ½ de la vía

Milagro - Roberto Astudillo hasta el recinto Beldaco, actualmente se encuentra en

malas condiciones debido a la falta de una capa de rodadura, presentando un camino

lastrado con baches en todo el trayecto hasta la llegada a dicha población, en el

presente proyecto se resolverá este inconveniente mediante un diseño de pavimento

adecuado para las exigencias de esta vía.

1.6. Planteamiento del problema

En los últimos años esta vía se ha visto de manera afectada ya sea por motivos de

tráfico o por el clima, sin recibir algún tipo de mantenimiento dando paso al deterioro

de la misma lo cual resulta perjudicial para los moradores del sector, ya que el traslado

de los productos o simple movilización de ellos les resulta cansado e incluso

perjudicial para su salud, debido al mal estado de la vía y por ende los vehículos

deben de transportarse de manera muy lenta para evitar daños en los mismos o algún

tipo de accidente.

Una vez realizado el recorrido por la vía a estudiar, se desea solucionar todos los

problemas viales que afectan a la comunidad para que mediante toda la información

recolectada ya sea ésta de laboratorio o de campo proceder a plantear nuestra

solución más recomendable basadas en las respectivas normas de diseño y normas

técnicas que permitan dar una solución a la vía.

5

1.7. Análisis del problema

El inconveniente que tienen los habitantes de ese sector perteneciente al cantón

Milagro es notorio, ya que la falta de un proyecto vial ha venido causando molestias

en ellos porque deben de recorrer una vía deteriorada y llena de oquedades producto

de lo antes mencionado.

1.8. Justificación del proyecto

El siguiente proyecto tiene como objetivo principal beneficiar a este recinto

mejorando uno de sus principales problemas como lo es la vía de acceso a este, ya

que realizando los respectivos estudios los habitantes han manifestado la

inconformidad por el deterioro de la misma.

La mayor parte de la población de este sector se dedica a la agricultura como son

sembríos de cacao, piña y venta de plantas ornamentales, es por este motivo que se

plantea como solución a este problema desarrollar un proyecto vial que permita darle

una mejora a la vía y a la comunidad para que así los habitantes puedan transportar

de la manera más conveniente todos sus productos a los distintos sitios de consumo.

6

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1. Carretera

Una carretera es una infraestructura de transporte especialmente acondicionada

dentro de toda una faja de terreno denominada derecho de vía, con el propósito de

permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y en el tiempo,

con los niveles adecuados de seguridad y comodidad (GRISALES, pág. 1)

2.2. Estudio de tráfico

Es la metodología para determinar el volumen de vehículos que circulan por una

vía, este dato sirve para la clasificación de vías, diseño geométrico, diseño de

pavimento, ya sea este flexible, rígido o articulado, el estudio de tráfico es uno de los

principales parámetros para un diseño.

El diseño de una carretera o de un tramo de la misma debe basarse en los datos

del tráfico existente o aledaño a esa vía, con el objetivo primordial de determinar el

volumen máximo de vehículos que en una carretera puede existir. El estudio sobre

tráfico debe comprender la determinación del tráfico actual (volúmenes y tipos de

vehículos).

7

2.2.1. Trafico promedio diario anual (TPDA).

El tráfico promedio diario anual o TPDA es la unidad de medida del volumen de

tráfico que circula por una carretera, el TPDA se calcula en base a los datos

obtenidos del conteo de tráfico que se ha realizado previamente, estos conteos se

los efectúa 24 horas diarias durante los 7 días de la semana o por lo menos 4 días

incluyendo sábado y domingo.

2.2.2. Tipos de conteo.

a) Manuales.- Se los realiza con personas, las cuales anotan los vehículos

automotores que transitan por el punto o estación de conteo designada.

b) Automáticos.- Son aquellos que mediante la tecnología se realiza el conteo

de vehículos automotores.

2.3. Volumen de tráfico

Es el número de vehículos automotores que pasan por un tramo o sección de una

vía, durante un periodo de tiempo los cuales pueden ser actual, diario, semanal o

mensual.

2.4. Calculo de ejes equivalentes

Las diferentes cargas que actúan sobre un pavimento producen a su vez tensiones

y deformaciones en el mismo; los diferentes espesores de pavimentos y diferentes

materiales, responden en igual forma de diferente manera a igual carga. Como estas

8

cargas producen diferentes tensiones y deformaciones en el pavimento, las fallas

tendrán que ser distintas.

Para tomar en cuenta estas diferencias, el volumen del tránsito se transforma en

un número equivalente de ejes de una determinada carga, que a su vez producirá el

mismo daño que toda la composición del tránsito mixto de los vehículos. Esta carga

uniformizada según la AASHTO es de 80 KN 0 18 kips y la conversión se hace a

través de los Factores Equivalentes de Carga LEF (LOAD EQUIVALENT FACTOR).

(ITURBIDE, 2002, pág. 3 capitulo 3)

2.5. Pavimento

Un pavimento está constituido por un conjunto de capas superpuestas,

relativamente horizontales, que se diseñan y construyen técnicamente con materiales

apropiados y adecuadamente compactados. (FONSECA, 2002, pág. 1)

Los pavimentos se dividen en flexibles y rígidos. El comportamiento de los mismos

al aplicarles cargas es muy diferente…

9

Figura 2.- Esquema del comportamiento de pavimentos flexibles y rígidos

Fuente: Manual centroamericano para diseño de pavimentos

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se

produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy

bajas en la subrasante.

Lo contrario sucede en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener

menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la subrasante.


2.5.1. Pavimento flexible.

Es la estructura que soporta las cargas producidas por el tráfico, la cual está

conformada por: capa de rodadura – base – sub base – mejoramiento - subrasante.

10

2.5.2 Sub-rasante.

Capa de terreno de una carretera que soporta la estructura del pavimento y que

se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de diseño que

corresponde al tránsito previsto. (ITURBIDE, 2002, pág. xviii)

2.5.3 Sub–base.

Es la capa de la estructura del pavimento destinada fundamentalmente a

soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas a la superficie

de rodadura del pavimento, de tal manera que la capa de la subrasante la pueda

la pueda soportar absorbiendo las variaciones inherentes a dicho suelo que puedan

afectar a la subbase. La subbase debe controlar los cambios de volumen y

elasticidad que serían dañinos para el pavimento.


2.5.4 Base.

Es la capa del pavimento que tiene como función primordial, distribuir y

transmitir las cargas ocasionadas por el tránsito, a la subbase y a través de esta a

la subrasante y es la capa sobre la cual se coloca la capa de rodadura.

(ITURBIDE, 2002, págs. 4, capitulo 5)

11

2.5.5 Capa de rodadura.

Es la capa que se coloca sobre la base. Su objetivo principal es proteger la

estructura de pavimento, impermeabilizando la superficie, para evitar filtraciones

de agua de lluvia que podrían saturar las capas inferiores. Evita la desintegración

de las capas subyacentes a causa del tránsito de vehículos.

Asimismo, la capa de rodadura contribuye a aumentar la capacidad soporte del

pavimento, absorbiendo cargas, si su espesor es apreciable (mayor de 4

centímetros)


2.5.6 Pavimento rígido.

Están constituidos por una losa de concreto hidráulico, apoyada sobre la

subrasante o sobre una capa de material seleccionado, la cual se denomina la

subbase del pavimento rígido. (FONSECA, 2002, pág. 5)

2.5.7 Losa de concreto

Las funciones de la losa en el pavimento rígido son las mismas de la carpeta

en el flexible, más la función estructural de soportar y transmitir en nivel adecuado

los esfuerzos que le apliquen. (FONSECA, 2002, pág. 7)

12

2.5.8 Subbase

La función más importante es impedir la acción del bombeo en las juntas, grietas

y extremos del pavimento. Se entiende por bombeo a la fluencia de material fino

con agua fuera de la estructura del pavimento, debido a la infiltración de agua por

las juntas de las losas.

(FONSECA, 2002, pág. 6)

13

CAPITULO III

METODOLOGÍA

3.1. Levantamiento Topográfico

Para el estudio, elaboración y ejecución de cualquier proyecto de ingeniería que

vaya a estar asentado sobre una superficie de terreno, es necesario el uso de la

topografía.

En el presente proyecto se realizó el levantamiento topográfico de la vía para poder

determinar el tipo de terreno y conocer la conformación del camino existente.

3.2. Estudio de suelos

Un análisis de suelo es de suma importancia dado que nos permite conocer las

propiedades del terreno de fundación, para luego definir la estructura del pavimento

requerida para la vía.

Se realizó la exploración del terreno de fundación a una profundidad de 1,50m

aproximadamente, mediante perforaciones a suelo abierto (calicata) a un costado de

la vía, se realizaron 4 calicatas una cada 500m para poder obtener las propiedades

físicas del material extraído.

14

Las muestras obtenidas fueron sometidas a diferentes ensayos tales como:

Contenido de humedad

Límites de Atterberg

Granulometría

Ensayo de compactación

California Bearing Ratio (C.B.R.)

3.2.1. Contenido de humedad.

Consiste en determinar la relación de la cantidad de agua contenida en una

muestra y el peso de ella después de haber sido secada al horno.

El contenido de humedad de la muestra del suelo se lo obtiene mediante la

fórmula:

Ec. (1)

W% =Contenido de humedad (%)

Ww = Peso de agua de la muestra

Ws= Peso de la muestra seca

15

3.2.2. Límites de Atterberg.

Los límites de Atterberg (límites de consistencia) son usados para la clasificación

de suelos finos, y estos se pueden encontrar en diferentes estados dependiendo

de su contenido de humedad; se definen tres límites: límite líquido, límite plástico,

límite de contracción.

Limite líquido.

Es el contenido de humedad que posee el material cuando pasa del estado

plástico al estado líquido, donde dos partes de una muestra de suelo se tocan sin

unirse luego de que el recipiente que las contiene es sometido a una serie de

golpes verticales.

Limite plástico.

Es el límite entre los estados plásticos y semisólidos, donde el suelo puede ser

deformado o moldeado sin recuperación elástica.

3.2.3. Granulometría.

Este ensayo consiste en separar y clasificar los granos que componen un suelo

mediante el uso de una serie de tamices, con el objetivo de determinar el tipo de

suelo.

16

3.2.4. Ensayo de compactación (Proctor).

Este ensayo consiste en la aplicación de un número determinado de golpes a

las capas de la muestra del suelo contenida en un cilindro metálico, con ayuda de

un pisón normalizado que se deja caer a cierta altura agregando a la muestra

diferentes cantidades de agua. Con este ensayo se determina la densidad seca

máxima de un suelo en relación de su grado de humedad.

.

3.2.5. California bearing ratio (CBR).

Es la medida de la resistencia de un suelo al esfuerzo cortante bajo condiciones

controladas de humedad y densidad, mediante este ensayo podemos establecer

una relación entre la resistencia a la penetración del suelo y su capacidad de

soporte.

En los anexos del presente proyecto se proporcionan los resultados de los

análisis de laboratorio, la determinación del CBR de diseño se lo realizó de acuerdo

al instituto del asfalto el cual recomienda tomar un valor total del 60, 75 o 85 % de

los valores que son mayores o iguales a él, en base al tránsito que se espera que

circule por el pavimento.

17

Tabla 1.- Limites para selección de resistencia

Fuente: Instituto del Asfalto

ABSCISA CBR %

0+500 14,50

1+000 13,00

1+500 11,9

2+000 13,20

Tabla 2.- Determinación del CBR de diseño

Fuente: Kenneth Palomino

Del análisis estadístico se adopta un CBR de diseño igual a 12, 60 %.

18

3.3. Estudio de tráfico

Los datos del tráfico son de vital importancia para el diseño de una carretera o de

un tramo de la misma, el diseño de la estructura del pavimento se lo realizo de acuerdo

a la proyección del tráfico y se basara en la norma ASHTO 93, para lo cual

previamente determinamos: tráfico actual – tráfico futuro – ESAL´s (Carga de Eje

Equivalente Simple).

3.4. Conteo de tráfico

Para determinar la demanda actual (TPDA actual) de la vía hacia el Rcto. Beldaco

se realizó un conteo manual de tráfico, la estación de conteo fue aproximadamente

en el centro de la vía en la que se va a realizar el proyecto, ya que en ese sitio nos

permite apreciar de una manera óptima la cantidad de vehículos automotores que

circulan por la el sector, estos conteos se los realizaron los días 19, 20, 21 y 22 de

Mayo del presente año.

Figura 3.- Estación de conteo

Fuente: Google Earth

ESTACION DE CONTEO

19

Para el conteo de tráfico se utilizó un formato de clasificación de vehículos el cual

se lo presenta a continuación:

Tabla 3.- Formato empleado para el conteo de tráfico

CAMIONES

LIVIANOS BUSES PESADOS EXTRAPESADOS

TOTAL

HORA

Automóvil Camioneta Bus C2P C3 C2-S1 C2-S2 C3-S2

06h00 07h00

07h00 08h00

08h00 09h00

09h00 10h00

10h00 11h00

11h00 12h00

12h00 13h00

13h00 14h00

14h00 15h00

15h00 16h00

16h00 17h00

17h00 18h00 18h00 19h00

TOTAL VEHICULOS


El aforo de tráfico nos permite conocer la cantidad y tipo de vehículos que transitan

por el sector, por lo tanto podemos determinar el tráfico promedio diario de vehículos

existentes.

Tabla 4.- Resultados del conteo (condensado en dos direcciones)

MOTOS

AUTOS

LIVIANOS

CAMIONETAS BUSES

PESADOS CAMIONES

EXTRAPESADOS

FECHA DIA

TOTAL

% DE

VOLUMEN

19/05/2016 JUEVES 181 112 32 0 15 0 0 0 0 159,00 21,52%

20/05/2016 VIERNES 216 145 45 4 22 0 0 0 0 216,00 29,23%

21/05/2016 SABADO 207 128 31 0 15 0 0 0 0 174,00 23,55%

22/05/2016 DOMINGO 305 183 1 0 6 0 0 0 0 190,00 25,71%

TOTAL VEHICULOS

SUMA A AUT.

567

109

4

58

0

0

0

0

739,00

100,00%

TPD

136

32

1

16

0

0

0

0

185

100,00%

% T.P.D. 73,51% 17,30% 0,54% 8,65% 0,00% 0,00% 100,00%

% T.P.D.

90,81% 0,54% 8,65% 0,00% 100%

Nota: De acuerdo a referencias del MTOP, se considera que las motos representan entre un 30% a 50% en relación de los livianos. Para este caso se ha considerado el 50%, es decir que por cada

2 motos se considera un vehículo liviano, lo cual tiene proporción al peso de los mismos.

Fuente: kenneth Palomino

El cálculo se lo realizó mediante la siguiente ecuación:

20

Ec. (2)

Donde:

T.P.D.S.: Tráfico promedio diario semanal

Σ: Sumatoria

Dn: Días normales (Lunes, Martes, Miércoles, Jueves, Viernes)

De: Días feriados (sábado, Domingo)

M : número de días que se realizó el conteo

Aplicando la ecuación 2 y reemplazando los valores con respecto a los días que se

realizó el aforo se determina el T.P.D.S.

�. 𝑃. 𝐷. � = 5 ∗ 𝛴

7

𝐷� +

�

2 ∗ 𝛴

7

𝐷𝑒

�

�. 𝑃. 𝐷. � = 5 159 + 216

( ) + 7 2

2 174 + 190 ( )

7 2

�. 𝑷. 𝑫. �. = 𝟏𝟖𝟓 𝑽��. 𝑴�𝒙��/��/��

3.5. Variaciones de tráfico

Con estos factores podemos establecer relaciones entre las observaciones

actuales y puntuales de tráfico de lo ocurrido con anterioridad, permitiendo así calcular

el TPDA actual.

21

3.5.1. Factor de ajuste mensual (Fm).

Estos factores son otorgados por el departamento de estudios del MTOP.

Tabla 5.- Factor de estacionalidad

MES FACTOR

Enero 1.07

Febrero 1132

Marzo 1085

Abril 1093

Mayo 1,012

Junio 1034

Julio 1982

Agosto 0.974

Septiembre 0.923

Octubre 0.931

Noviembre 0.953

Diciembre 0.878

Fuente: Dirección de estudios del MTOP para el año 2011

El factor que compete para nuestro proyecto es al mes de Mayo = 1,012

3.5.2. Factor de ajuste diario (Fd).

Se lo obtuvo en base al conteo de tráfico

Ec. (3)

Ajuste por variación diaria de los volúmenes en la semana

22

Dia de la Semana TD (Veh/día) TD

TPDS

Factor Diario

Fd=1/(TD/TPDS)

Jueves 159 0,85945946 1,16 Viernes 216 1,16756757 0,86 Sábado 174 0,94054054 1,06

Domingo 190 1,02702703 0,97 Total 739 1,013

El factor diario es = 1,013

Conocidos estos factores se procede a calcular el TPDA actual

Ec. (4)

TPDA actual= (185) (1,013) (1,02)

TPDA actual=191 Veh. Mixtos/día/ambos sentidos

El TPDA actual obtenido corresponde a ambos sentidos del tránsito vehicular.

3.6. Determinación de la demanda proyectada

3.6.1. Tráfico futuro.

Antes de obtener el TPDA futuro se debe calcular los incrementos del tránsito

(tráfico asignado, desarrollado y el tráfico generado).

23

3.6.2. Tráfico generado.

El tráfico generado se refiere al número de viajes que se realizarían, una vez

que hayan ocurrido las mejoras de la vía, generalmente sucede luego de 2 años

que se haya terminado la construcción de la vía.

Se le asignan tasas de incremento entre el 5 y 25 % del tránsito actual, para

nuestro caso aplicaremos el 25%.

Ec. (5)

Tg= 25% (191)

Tg= 48 Veh. Mixtos/dia/ambos sentidos

3.6.3. Trafico desarrollado.

Se produce debido al incremento de áreas de explotación en la zona.

Es el 5% del T.P.D.A existente

Ec. (6)

TD= 5% (191)

TD= 10 Veh. Mixtos/dia/ambos sentidos

Una vez obtenido el tráfico generado, desarrollado y el TPDA actual se procede

a calcular el Tráfico asignado.

24

Ec. (7)

Trafico asig. = 191 + 48 + 10

Trafico asig. = 249 Veh. Mixtos/dia/ambos sentidos

Luego de obtener estos resultados realizamos la composición del tráfico.

3.6.4. Composición del tráfico.

TPDS

TIPO DE VEHICULO NUMERO %

LIVIANOS 168 90,81%

BUSES 1 0,54%

CAMIONES 16 8,65%

TOTAL 185 100,00%

T ASIG.

TIPO DE VEHICULO NUMERO %

LIVIANOS 226 90,81%

BUSES 1 0,54%

CAMIONES 22 8,65%

TOTAL 249 100,00%

3.7. T.P.D.A futuro (Proyección del tráfico a 20 años)

Con el tráfico asignado para cada tipo de vehículos y las tasas de crecimiento

obtenidas del departamento de estudios de factibilidad del MTOP, se realiza la

proyección futura del T.P.D.A. para 20 años empleando la siguiente formula:

Ec. (8)

Donde:

Tf =

Tráfico futuro o proyectado

25

Tasig. = Tráfico asignado

t= Tasa de crecimiento del tráfico

n = Período de proyección, expresado en años

Tabla 6.- Tasa de crecimiento anual de tráfico

Fuente: Departamento de Estudios de Factibilidad del MTOP

26

ESTUDIO DE TRAFICO VIA HACIA EL RECINTO BELDACO

PROYECCION DEL TRAFICO A 20 AÑOS (2036)

AÑO No. AÑOS LIVIANOS

i

BUSES

i

CAMIONES

i

TOTAL

2016 - 2020 3.75 1.99 2.24

2016 0 224 1 21 247

2017 1 233 1 22 256

2018 2 241 1 22 265

2019 3 250 1 23 275

2020 - 2025 3.37 1.8 2.02

2020 4 256 1 23 281

2021 5 265 1 24 290

2022 6 274 1 24 299

2023 7 283 2 25 309

2024 8 292 2 25 319

2025 - 2030 3.06 1.63 1.84

2025 9 294 2 25 321

2026 10 303 2 26 330

2027 11 312 2 26 340

2028 12 322 2 27 350

2029 13 332 2 27 361

2030 - 2035 3.06 1.63 1.84

2030 14 342 2 28 371

2031 15 353 2 28 382

2032 16 363 2 29 394

2033 17 374 2 29 405

2034 18 386 2 30 417

2035 19 398 2 30 430

2036 20 410 2 31 442

T.P.D.Af = 442 veh. mixtos/día/ambos sentidos proyectado a 20 años

27

3.8. Clasificación de la vía

De acuerdo a los resultados de la proyección del tráfico para un periodo de 20 años,

se procede a clasificar el tipo de vía con ayuda del manual establecido por el MTOP.

Tabla 7.- Valores de diseño recomendados para carreteras de dos carriles

Fuente: MTOP

28

T.P.D.A (Proyectado a 20 años) 442veh. mixtos/día/ambos sentidos

Clasificación de la vía Clase III MOP (absoluta)

Terreno Llano

Velocidad de diseño 80 Km/h

Ancho de pavimento 6.00 m

De acuerdo al tráfico futuro calculado para 20 años (442 vehículos) y según las

especificaciones del MTOP la vía hacia el Rcto. Beldaco se la clasifica como vía de

CLASE III.

3.9. Determinación de ESAL´S de diseño (Pavimento Flexible).

El cálculo de los Esal´s de diseño (número de ejes equivalentes de 8,2 ton.) se los

realiza a partir de los volúmenes del tráfico obtenido, estos resultados definen las

cargas de los vehículos para el periodo de diseño mencionados anteriormente.

En base a las especificaciones del MTOP, las motos representan entre el 30 a 50%

de los vehículos livianos, para el presente proyecto se estimó el 50%, es decir por

cada dos motos se considera un vehículo liviano.

En la siguiente tabla se presenta las cargas máximas estimadas por ejes para cada

tipo de vehículos según el MTOP.

29

Tabla 8.- Distribución máxima de carga por eje

Fuente: MTOP

Diferenciado los tipos de vehículos y conociendo las cargas por eje de ellos, se

procede a determinar los factores equivalentes de carga (LEF) con ayuda de las tablas

presentadas por la AASHTO 93.

Para nuestro caso asumiremos un Pt= 2,0 con un SN = 2.0 para pavimentos

flexibles y seleccionamos el valor de LEF para los distintos tipos de ejes.

30

Tabla 9.- Factores equivalentes de carga para pavimentos flexibles, ejes simples, pt= 2.0

Fuente: AASHTO 93, Guide for Design of Pavement Structures

31

Tabla 10.- Calculo de LEF y Factor Camión

CARGA TIPO DE VEHICULO TON KIPS LEF TF

AUTOS EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

1

1

2.2

2.2

0.0048

0.0048

0.0096

CAMIONETAS EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

1

3

2.2

6.6

0.0048

0.189 0.1938

BUSES EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

7

11

15.4

24.2

0.235

0.896 1.131

CAMION (2DB) EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

7

11

15.4

24.2

0.235

0.896 1.131

Fuente: Propia

Con los LEF determinados se procede a obtener el factor camión, el cual se lo

realizó para cada tipo de vehículos correspondientes tal como lo establece la

AASHTO 93.

Tabla 11.- Factores de crecimiento de tránsito

Fuente: AASHTO 93, Guide for Design of Paviment Structures

32

Para el periodo de 20 años se asumieron los porcentajes respectivos para cada

tipo de vehículo.

Tabla 12.- Tasa de crecimiento anual de tráfico

TASAS DE CRECIMIENTO

LIVIANOS

BUSES

CAMIONES

2010 - 2015 4.21 2.24 2.52

2016 - 2020 3.75 1.99 2.24

2021 - 2025 3.37 1.80 2.02

2026 - 2030 3.06 1.63 1.84

Fuente: Departamento de Estudios de Factibilidad del MTOP

Con los volúmenes de tráfico (A) y seleccionando el factor de crecimiento de

tránsito correspondiente al periodo de análisis (B) multiplicado por 365 días se

determina el tránsito de diseño (C) para el periodo de diseño de 15 años, el número

total los ESALs se los obtiene mediante el producto entre el Transito de diseño y factor

de camión correspondiente.

33

Tabla 13 . - Cálculo de ESALs de diseño (Pavimento flexible)

PROCEDIMIENTO AASHTO 1993

Espesor : 2´´ Nº. de Años Proyecto = 20

N°| DE

VOLUMEN FACTORES DE TRANSITO FACTOR DE CAMION TF ESAL´S

TIPO DE VEHICULO DIARIO CRECIMIENTO DE DISEÑO P/DISEÑO

(A) ( B) ( C) (D) ( E )

3,75%

AUTOS 181 29,01 1916546 0,0096 18399

CAMIONETA 43 29,01 455312 0,194 88.239

1,99%

BUSES 1 24,27 8859 1,131 10.019

2,24%

CAMIONES (2 EJES Y 6 RUEDAS) 21 24,88 190705 1,13 215.688

CAMIONES (3 O MAS EJES)

TOTAL

SEMIRREMOLQUES ( 3 EJES)


SEMIRREMOLQUES ( 5 O MAS EJES)

TOTAL

CAMION C/ ACOPLADO (5 EJES)

EJES)

TOTAL

TOTAL VEHICULOS 246 2571421 ESALs DISEÑO 332345

FACTOR DE DIRECCION = 0,5

FACTOR DE CARRIL = 1,00

ESALs POR CARRIL DE TRANSITO= 0.50 X 1.00 X 332345

ESALs POR CARRIL DE TRANSITO= 166172


A la sumatoria total de los ESALs de diseño se los debe de afectar por el factor de

carril que se asume LD= 1 y por el factor de distribución direccional que para nuestro

caso se asume un valor de 0.5 ya que la mitad de los vehículos va en una dirección y

la otra mitad en la otra dirección.

34

Tabla 14.- Factor de distribución por carril


Tabla 15.- Factor de distribución por dirección


ESAL´S para el periodo de diseño = 166172.

35

CAPITULO IV

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE 4.1 Diseño de pavimento flexible.

Para el cálculo del pavimento flexible se empleó el método de la AASHTO 93 la cual

describe como calcular la estructura del pavimento flexible con la siguiente ecuación:

Ec. (9)

Dónde:

W18= Numero de cargas de ejes simples equivalentes de 18 kips (80KN)

Zr = Es el valor Z (área bajo la curva de distribución) correspondiente a la curva

estandarizada para una confiabilidad R.

So = Desviación estándar de todas las variables.

ΔPSI = Perdida de serviciabilidad

Mr = Modulo de resilencia de la subrasante

SN= Numero estructural

36

4.1.1. Confiabilidad (R%).

El valor de confiabilidad se lo obtiene de la siguiente tabla:

Tabla 16.- Niveles de confiabilidad


Para vías colectoras en zona rural el valor de confiabilidad esta entre 75 a 95%,

para nuestra vía asumiremos el valor de confiabilidad del 85% como recomienda

la guía AASHTO 93.

En función del valor de confiabilidad asumido encontramos el valor de la

desviación normal estándar.

37

Tabla 17.- Áreas de distribución normal niveles de confianza


Con el valor asumido de confiabilidad (85%) se obtiene el de desviación normal

estándar (Zr) el cual es de -1,037.

4.1.2. Desviación estándar (So).

La AASHTO recomienda adoptar un valor de 0,45 para pavimentos flexibles el

cual es la media del rango que se presenta en la tabla siguiente.

Tabla 18.- Valores de desviación estándar


38

4.1.3. Índice de serviciabilidad.

Es el valor que indica el grado de confort que presta la vía a los usuarios

después de su construcción.

Los índices de serviciabilidad inicial y final que la AASHTO 93 ha establecido

son:

Serviciabilidad inicial (Po) para pavimentos flexibles = 4,2

Serviciabilidad final (Pt) para caminos de menor transito = 2,0

Por lo tanto la pérdida de serviciabilidad para nuestro diseño será:

ΔPSI= 4,2 – 2,0 = 2,2

4.1.4. Módulo resiliente.

Se lo obtiene en función del valor del ensayo de C.B.R. para determinar la

resistencia de la subrasante, el valor del C.B.R. obtenido de los ensayos realizados

es de 12,60% lo cual califica a la subrasante como buena.

Tabla 19.- Clasificación y uso del suelo según el valor de CBR

Fuente: Assis A 1988

39

Para obtener el módulo resiliente emplearemos las formulas planteadas por la

AASHTO 93 en función del valor del C.B.R.

Para CBR de diseño <10%:

Ec. (10)

Para CBR de diseño entre 10 a 20%:

Ec. (11)

Para CBR de diseño >20%:

Ec. (12)

Para nuestro caso aplicaremos la ecuación # 11, por lo tanto el módulo de

resilencia será igual a:

MR= 3000 x CBR0, 65

MR= 3000 x (12,60)0,65

MR= 15572 psi

4.1.5. Factores de drenaje.

Se considera que la calidad de drenaje es regular y que la estructura del

pavimento tendrá una exposición a la humedad igual al 25%, lo que nos da un

coeficiente de drenaje m2=m3= 0.80 para las capas base y subbase.

40

Tabla 20.- Calidad de drenaje


Tabla 21.- Calidad de drenaje


La AASHTO estableció los valores de las constantes para los coeficientes de

pavimento y módulos resilientes.

Tabla 22.- Módulos resilientes de materiales


41

Tabla 23.- Valores ai recomendados

VALORES ai RECOMENDADOS (AASHTO)

CLASE DE MATERIAL NORMAS ai ( cm ⁻¹) ai ( plg ⁻¹)

CAPA DE SUPERFICIE

CONCRETO ASFALTICO ESTABILIDAD DE MARSHAL de 1000 - 1800 lbs 0,134 0,15 0,173 0,34 0,38 0,44

ARENA ASFALTICA ESTABILIDAD DE MARSHAL de 500 - 800 lbs 0,079 0,1 0,118 0,2 0,25 0,3

CARPETA BITUMINOSA MEZCALADA EN EL CAMINO ESTABILIDAD DE MARSHAL de 300 - 600 lbs 0,059 0,08 0,098 0,15 0,2 0,25

CAPA DE BASE

BASE GRANULAR Indice plástico de 0 - 4 y CBR > 100% 0,047 0,05 0,055 0,12 0,13 0,14

GRAVA GRADUADA UNIFORMEMENTE Indice plástico de 0 - 4 y CBR > 30 - 80 % 0,028 0,04 0,051 0,07 0,1 0,13

CONCRETO ASFALTICO Estabilidad de Marshal de 1000 - 1600 lbs 0,098 0,12 0,138 0,25 0,3 0,35

ARENA ASFALTICA Estabilidad de Marshal de 500 - 800 lbs 0,059 0,08 0,093 0,15 0,2 0,25

AGREGADO GRUESO ESTABILIZADO CON CEMENTO Resistencia a la compr 28 - 46 kg/cm2 0,079 0,11 0,135 0,2 0,28 0,35

AGREGADO GRUESO ESTABILIZADO CON CAL Resistencia a la compr 7 kg/cm2 0,059 0,09 0,113 0,15 0,23 0,3

SUELO - CEMENTO Resistencia a la compr 18 - 32 kg/cm2 0,047 0,08 0,079 0,12 0,15 0,2

CAPA DE SUBBASE

SUBBASE GRANULAR Indice plástico = 0 - 8 y CBR > 30% 0,035 0,04 0,043 0,09 0,1 0,11

SUELO CEMENTO Resistencia a la compr 18 - 32 kg/cm2 0,059 0,07 0,071 0,15 0,17 0,18

SUELO - CAL Resistencia a la compr 5 kg/cm2 0,059 0,07 0,071 0,15 0,17 0,18

MEJORAMIENTOP DE LA SUBRASANTE

ARENA O SUELO SELECCIONADO Indice plástico de 0 - 10 0,02 0,03 0,035 0,05 0,08 0,09

SUELO CON CAL 3% mínimo de cal en peso de los suelos 0,028 0,03 0,039 0,07 0,09 0,1

TRATAMIENTO SUPERFICIAL BITUMINOSO

TRIPLE RIEGO n = Usar estos valores para los diferentes

tipos de tratamientos bituminosos, sin

calcular espesores.

0,4 1,02

DOBLE RIEGO 0,25 0,64

SIMPLE RIEGO 0,15 0,36


4.2. Determinación de la estructura del pavimento.

Con los datos establecidos se procede a determinar la estructura del pavimento

que necesita nuestro proyecto con la ecuación general de la AASHTO 93 (programa

ECUACION AASHTO 93).

Parámetros de diseño:

CONFIABILIDAD (R%) = 85%

DESVIACION ESTANDAR (So) = 0,45

SERVICIABILIDAD INICIAL (Po) = 4,2

SERVICIABILIDAD FINAL (Pt) = 2

CBR DISEÑO DE SUB-RASANTE = 12,60%

ESAL´S (W18) = 166172

42

Con los parámetros descritos anteriormente y el módulo resiliente obtenido a

partir del CBR de la subrasante se calcula el número estructural del pavimento.

SN= 1,85

A partir de un CBR del 40% se establece el valor del módulo resiliente de la

subbase y se determina el espesor de ella.

43

SN= 1,79

Ahora se halla el valor del número estructural de la base a partir de un CBR del

80%.

SN= 1,42

Una vez calculado los espesores del pavimento con ayuda del programa, se realiza

las correcciones para obtener los valores de los espesores adecuados.

44

Tabla 24.- Cálculos de los espesores del pavimento flexible

CALCULO DE LOS ESPESORES DEL PAVIMENTO FLEXIBLE (AASHTO 93)

CBR (%) MR (psi)

Requerido Adoptado

Capa

Numero Estructural

Acumulado Parcial

Coeficiente de

capa (a)

Coeficiente

de Drenaje

(m)

Espesor (cm)

Calculado Adoptado

Numero Estructural

acumulado Parcial

400000 C.R 1,42 0,173 1,10 7,46 7,5 1,43

80 30000 Base CL-4 1,42 0,37 0,055 0,80 8,41 10 1,43 0,44

40 17000 Sub-base CL-3 1,79 0,06 0,043 0,80 1,74 15 1,87 0,52

12,6 15572 T.F 1,85 2,38 S= 32,5


Con las correcciones realizadas se obtuvo el numero estructural SN de (2,38),

el mismo que es mayor al número estructural asumido SN (2,00). Dado que la suma

de los espesores de las capas que conforman la estructura del pavimento deben ser

mayor o igual al asumido, se considera factible la estructura del pavimento.

SN requerido ≤ SN carp. Asf. + SN base + SN sub base

1,85 ≤ 1,43 + 0,44 + 0,52

1,85 ≤ 2,39 ok

Estructura del pavimento:

Carpeta Asfáltica – 3,0” (7.5 cm)

Base Granular – 4” (10cm)

Sub base Granular – 6” (15 cm)

45

CAPÍTULO V

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO 5. Diseño de pavimento rígido.

Pavimento rígido es aquel que está formado por una losa de hormigón, apoyada

sobre una o varias capas, algunas de estas estabilizadas.

Para la obtención de los espesores de capas del pavimento rígido se aplicó la

Metodología de Diseños de Pavimentos AASTHO-93 basándose en la fórmula

general de diseño:

Ec. (13)

Siendo: W8.2 - ejes acumulados equivalentes de 8.2 ton en el período de diseño

ZR - desviación estándar normal, relacionada con la confiabilidad

So - desviación estándar general, relacionada con el tráfico y el comportamiento

D - espesor de losa (pulgadas)

ΔPSI - pérdida esperada en el nivel de servicio

Pt - nivel de servicio final

S’c - módulo de rotura del concreto hidráulico (psi)

Ec - módulo elástico del concreto hidráulico (psi) Cd

- coeficiente de drenaje

J - coeficiente de transferencia de carga

K - módulo de reacción efectivo bajo la losa (pci).

46

5.1. Determinación de ESAL´S de diseño (Pavimento Rigido).

Para la determinación de los Esal’s de diseño para pavimento rígido se empleó el

método riguroso de la Norma AASHTO – 93, en el cual se determinan los factores

de carga equivalente para cada tipo de vehículos según sus pesos por eje para

luego obtener los factores camión.

Tabla 25.- Factores equivalentes de carga para pavimentos rigidos, ejes simples, pt= 2.0


47

Tabla 26.- Calculo de LEF y Factor Camión

CARGA

TIPO DE VEHICULO TON KIPS LEF TF

AUTOS EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

1

1

2,2

2,2

0,00038

0,00038 0,00076

CAMIONETAS EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

1

3

2,2

6,6

0,00038

0,0182 0,01858

BUSES EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

7

11

15,4

24,2

0,5357

3,509 4,0447

CAMION (2DB) EJE

EJE

DELANTERO

TRASERO

7

11

15,4

24,2

0,5357

3,509 4,0447


Una vez obtenidos los valores de factor camión se procede a calcular el número

de Esal´s siguiendo el mismo proceso realizado para el cálculo de los Esal´s para

pavimento flexible.

Tabla 27 . - Cálculo de ESALs de diseño (Pavimento rígido)



VOLUMEN N°| DE

TIPO DE VEHICULO DIARIO FACTORES DE TRANSITO ESAL´S

CRECIMIENTO DE DISEÑO FACTOR DE CAMION TF P/DISEÑO

(A) ( B) ( C) (D) ( E )

3,75%

AUTOS 181 29,01 1916546 0,00076 1457

CAMIONETA 43 29,01 455312 0,019 8.460

1,99%

BUSES 1 24,27 8859 4,045 35.830

2,24%



TOTAL




TOTAL


CAMION C/ ACOPLADO (6 O MAS EJES)

TOTAL




ESALs POR CARRIL DE TRANSITO=

ESALs POR CARRIL DE TRANSITO=

0.50 X 1.00 X 817092

408546


ESAL´S para el periodo de diseño = 408546.

48

5.2. Relación entre CBR y k.

Los pavimentos de concreto son diseñados utilizando el módulo de reacción de la

subrasante (k) (coeficiente de balasto o módulo de Westergaard).

Ec. (14)

Dicha fórmula representa la relación esfuerzo-deformación resultante tras aplicar

una carga unitaria necesaria para de esta manera producir una penetración de la

placa en el terreno de 0.05”.

El principal elemento estructural del pavimento rígido en la losa de concreto, la cual

debe estar asentada sobre una superficie que sea uniforme y estable, que garantice

un adecuado comportamiento estructural.

Para nuestro proyecto tenemos un valor de CBR de diseño de 12.60%, con este

valor se determinó el módulo de reacción de la subrasante (k) empleando la tabla N.-

28 y tenemos como resultado un valor de k = 5.80 (kg/cm2).

49

Tabla 28.- Relación aproximada entre la clasificación de los suelos y los valores de CBR y K.


5.3. Concreto

Podemos indicar que la resistencia de un hormigón a la compresión simple es

aceptada de una forma universal como una medida de durabilidad, calidad y

confiabilidad en el concreto. Es decir, que un hormigón de alta resistencia a la

compresión simple es un hormigón de buena calidad.

Para este proyecto se ha tomado un valor de 45 Kg/cm² como módulo de

resistencia a la flexión (MR), que equivale aproximadamente a un hormigón de 350

Kg/cm² de resistencia a la rotura por compresión.

50

El módulo de elasticidad (Ec) es un parámetro que indica la rigidez y la capacidad

para distribuir cargas que tiene una losa de concreto, lo determinamos de la siguiente

manera:

Ec. (15)

Ec = 57000 (4975) 0.5

Ec = 4020618 Psi

El módulo de rotura (ft) está relacionado con el módulo de elasticidad y lo

determinamos de la siguiente manera:

Ec. (16)

ft = 43,5 (4020618/1000000) + 488,5

ft = 663,4 Psi

5.4. Subrasante

Para evitar fallas en el pavimento rígido producidas por la subrasante es necesario

colocar una sub-base, la cual tendrá un espesor de 20 cm. La sub-base mejora el

apoyo de la losa y produce un incremento en el módulo de reacción de la subrasante.

En la siguiente figura determinamos el espesor de la sub-base con un módulo k

incrementado.

51

Tabla 29.- Influencia del espesor de la subrasante granular sobre el valor de k


De la tabla 29 tenemos que para un espesor de sub-base de 20 cm obtenemos

como resultado un k mejorado de 7,3 Kg/cm3.

5.5. Pérdida de soporte (LS)

Es aquella pérdida considerada por efectos de erosión de la sub-base o por

movimientos diferenciales verticales del suelo. Debido a este factor se baja el

coeficiente de reacción de la subrasante. Por tratarse de una base granular no tratada

y por poco movimiento diferencial vertical se considera una pérdida LS = 1.

52

Tabla 30.- Rangos típicos de perdida de soporte (Ls) Factores para varios tipos de materiales


5.6. Determinación de K efectiva

Para establecer el valor de K efectiva hacemos uso de la tabla 31, para esto el

valor de k mejorado lo transformamos a unidades Psi, obteniendo:

K= 7.3 * 2.2 * (2.5)3 = 251 Psi

Como resultado tenemos un valor de K efectivo de 80 Psi.

53

Tabla 31.- Corrección del módulo efectivo de reacción de la subrasante para la pérdida potencial

del soporte de la subbase


5.7. Confiabilidad de diseño (R%)

Se ha considerado un nivel de confiabilidad del 85% obtenido de la tabla # 16 como

se ha mencionado en el desarrollo del cálculo del pavimento flexible.

5.8. Desviación estándar (So)

La desviación estándar para pavimentos rígidos se recomienda entre valores de 0.30 y 0.40 según la AASHTO 93 indicado en la tabla # 18.

Para nuestro diseño hemos considerado un valor de 0,35.

54

5.9. Coeficiente de drenaje.

Como resultados de las tablas # 20 y 21 tenemos como resultado un coeficiente

de drenaje de 0,80.

5.10. Serviciabilidad inicial (Po)

Es aquella que tendrá el pavimento al entrar en servicio, para pavimento rígidos

la AASHTO 93 ha establecido: Po = 4,5

5.11. Serviciabilidad final (Pt)

La AASHTO establece para camino de bajo tránsito una serviciabilidad final de:

Pt = 2.

5.12. Transferencias de cargas (J)

Es un factor usado en pavimentos rígidos para tener en cuenta la capacidad de la

estructura del pavimento para transferir cargas a través de juntas y fisuras.

Para el presente proyecto, se está considerando un hormigón con juntas, por lo

tanto de la tabla # 32 se considera un coeficiente de J = 2,8.

55

Tabla 32.- Coeficiente de transferencia de carga

Espaldón

Concreto asfáltico

Hormigón vinculado

a calzada

Mecanismo de

Transferencia de cargas

Si

No

Si

No

Tipo de pavimento

Hormigón simple o

Armado c/juntas

3.2

3.8 - 4.4

2.5 - 3.1

3.6 - 4.2

Hormigón armado

Continuo

2.9 - 3.2

-------

2.3 - 3.9

--------


5.13. Determinación de espesor de capa de Pavimento Rígido.

Con los datos obtenidos y con la ayuda del programa de la Ecuación de AASHTO

93 se procede a determinar el espesor de la capa de pavimento rígido.

DATOS PARA EL DISEÑO

Confiabilidad de diseño (R%) 85%

Desviación Estándar (So) 0,35

Serviciabilidad inicial (Po)

4,5

Serviciabilidad final (Pt) 2

K efectivo (K) 80

Módulo de elasticidad del concreto (Ec) 4020618

Módulo de rotura del hormigón (ft) 663,4

Coeficiente de transferencia de cargas (J) 2,8

Coeficiente de drenaje (Cd) 0,8

ESAL´S (W18) 408546

56

El programa nos arroja como resultado un espesor de losa = 6.0 “≈ 15 cm

57

5.14 Tipos de juntas para pavimentos rígidos

5.14.1 Juntas transversales de contracción

Son aquellas juntas que se construyen transversalmente a la línea central del

pavimento y están debidamente espaciadas para controlar las fisuras por liberación

de tensiones debidas a temperatura, humedad y fricción. Estas juntas por lo

general, son perpendiculares a los bordes y a la línea central del pavimento.

Generalmente el espacio entre juntas no debe ser mayor a 24 veces el espesor

de la losa. Es de vital importancia mantener las losas lo más cuadradas posibles.

Cabe mencionar que el espaciamiento entre juntas transversales tampoco debe

exceder en 1.25 el ancho de la losa.

5.14.2. Juntas transversales de construcción

Son las que se realizan al finalizar los trabajos diarios de esparcimiento del

concreto o por otras interrupciones en el hormigonado.

5.14.3. Junta longitudinal de contracción

Este tipo de juntas son las que dividen los carriles y controlan el agrietamiento

cuando se construyen dos o más carriles simultáneamente.

58

5.14.4. Juntas Longitudinales de construcción

Son las juntas que se generan longitudinalmente cuando los carriles se

construyen en diferentes etapas. En caso de posibles ampliaciones, es conveniente

dejar los bordes con machimbre.

Un adecuado diseño de las juntas permitirá:

Prevenir la formación de fisuras.

Proveer transferencia de carga adecuada.

Prevenir la infiltración de agua y de materiales incomprensibles a la estructura

del pavimento.

Permitir el movimiento de las losas contra estructuras fijas e intersecciones.

59

CAPÍTULO VI

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

6. Ventajas y desventajas de los pavimentos rígidos y flexibles

A medida que ha pasado el tiempo y han variado los métodos de diseño y procesos

constructivos nos vemos en la necesidad natural de comparar ambos pavimentos a

fin de establecer cuál es el más adecuado para la gestión de infraestructura vial para

así de esta manera optimizar recursos brindando a los usuarios el mejor valor en las

inversiones que ellos realicen.

Podemos decir que no hay una solución perfecta, ambos sistemas tienen múltiples

virtudes y ejemplos de buen funcionamiento y, dependiendo quién haga el análisis,

características en los que son mejores que el competidor, pero también es innegable

que ambos sistemas tienen algunos inconvenientes y que existen ejemplos donde el

desempeño que se logra con ellos no ha sido el esperado.

Se menciona a continuación un resumen de las características tanto favorables

como desfavorables que poseen los pavimentos, ya sea este rígido o flexible.

60

6.1. Ventajas y desventajas del uso de Pavimento Flexible

6.1.1. Regularidad

Debido al aumento de tecnología con los nuevos equipos de transporte y tendido

es posible lograr acabados muy depurados mediante un esparcimiento continuo

sin necesidad de emplear juntas de construcción más que al inicio y fin de cada

jornada de trabajo.

6.1.2. Resistencia al Derrapamiento y Drenaje Superficial

La resistencia al derrapamiento se da usualmente por la estructura de su carpeta

de rodadura, esta textura proporciona un buen coeficiente de fricción neumático vs

pavimento y por ende un buen drenaje superficial que impida la formación de

láminas de agua sobre la superficie de la carpeta de rodadura.

6.1.3. Capacidad estructural

Los pavimentos flexibles se han concebido para un periodo de vida de 10 a 15

años, sin embargo errores en la ejecución de los proyectos, uso de materiales de

mala calidad, no llevar a cabalidad los procesos constructivos, control de calidad

insuficiente, falta de control en los pesos vehiculares, entre otros factores, han sido

razón suficiente para que los pavimentos flexibles no lleguen al período de vida

estimado. Las deformaciones y deterioros que sufre la estructura dan paso a que

disminuya la comodidad y seguridad en la vía.

61

6.1.4. Reciclable

La reutilización de pavimento asfáltico que ha cumplido con su período de vida

se ha dado por muchos tiempos, debido a los avances tecnológicos se ha dado

una gama de opciones para la reutilización de estas mezclas recuperadas de los

trabajos de rehabilitación en las diferentes carreteras de pavimento flexible.

Estos materiales pueden ser usados ya sean en capas de estructura de

pavimento o en la propia carpeta de rodadura, se la puede utilizar ya sea como

parte de una base estabilizada o parte de una base granular.

6.1.5. Mantenimiento

Como cualquier obra de ingeniería civil es necesario que al pavimento flexible

se le realicen mantenimientos y que estos sean oportunos y de manera adecuada

para que brinden un buen servicio durante el periodo de diseño proyectado, cabe

mencionar que los constantes mantenimientos en la vía interrumpen el tráfico y

hacen más costosa la carretera.

6.2. Ventajas y desventajas del uso de Pavimento Rígido

6.2.1. Regularidad

Con equipos modernos de pavimentación, se pueden lograr acabados de buena

calidad, además su gran capacidad estructural evita que se realicen deformaciones

de gran magnitud a lo largo de su vida útil, sin embargo, de alguna manera la

presencia de juntas afecta su regularidad.

62

Los malos procesos constructivos afectan su regularidad ya sea esta por

agrietamiento, escalonamiento, rotura lo losas, entre otros.

6.2.2. Resistencia al Derrapamiento y Drenaje Superficial

El acabado de un pavimento de concreto se logra mediante un escobillado, por

sus características normalmente el agregado grueso no queda expuesto

directamente con los neumáticos.

Por naturaleza el cemento portland es susceptible al pulido por lo que la pérdida

de fricción entre losa y neumático es relativamente rápida.

6.2.3. Capacidad estructural

Un pavimento de concreto bien diseñado, cumpliendo las normas y procesos

constructivos correspondientes y con un mantenimiento adecuado tiene

capacidades estructurales excelentes. Pero sin embargo un mal proceso

constructivo puede dar paso a fallas prematuras por defectos de construcción.

6.2.4. Reciclable

Las grandes resistencias que se logran en los pavimentos rígidos provocan que

sea un material difícil de demoler, por lo tanto dificulta con ello las posibilidades de

ser reutilizado.

63

6.2.5. Mantenimiento

El mantenimiento que requiere un pavimento rígido es mínimo, pero sin embargo

las juntas sin el sello adecuado o agrietamientos no atendidos a tiempo pueden

provocar problemas de bombeo, despostillamientos y en algunos casos roturas de

losas.

64

CAPITULO VII

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

7.1. Conclusiones

La ejecución del proyecto generará beneficios y bienestar a los habitantes de la

zona, ya que con una vía pavimentada principalmente se disminuye el tiempo de

comunicación para el traslado de sus productos desde el recinto Beldaco hacia la

Parr. Roberto Astudillo permitiendo así una mejor movilización de mejor calidad y

segura.

La carretera según el TPDA proyectado a 20 años es una vía de clase III.

El CBR del terreno de fundación es de 12.60% por lo cual el suelo es calificado

como regular o bueno.

La estructura del pavimento flexible resultante necesita los siguientes espesores

de capas:

Carpeta asfáltica = 3” ≈ 7.50 cm

Base granular = 4” ≈ 10 cm

Sub base granular = 6” ≈ 15 cm

65

La estructura del pavimento rígido resultante necesita los siguientes espesores de

capas:

Losa de hormigón = 6” ≈ 15.24 cm

Base granular = 8” ≈ 20.00 cm

7.2. Recomendaciones

Durante la ejecución de la obra se deberá respetar las especificaciones técnicas

establecidas por el MTOP de los materiales a utilizar.

Se recomienda construir la vía con estructura de pavimento flexible, debido a que

es una vía de tercer orden y no existe mayor cantidad de tráfico

Se recomienda la estructura de pavimento flexible ya que en relación de costos m2

de asfalto y m3 de hormigón, el asfalto es de menor precio y dado el inconveniente

de que no existen plantas de hormigón en las zonas aledañas al sector el costo de

este seria representativo.

En todo momento durante la realización del proyecto se tendrá que exigir los EPP

y sus respectivas señalizaciones de seguridad para los habitantes de la zona y

trabajadores.

Una vez culminada la obra se tendrá que dar periódicamente mantenimiento a la

infraestructura de la vía.

ANEXOS

ANEXO FOTOGRAFICO

IMÁGENES DE LA VIA

IMÁGENES LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

PUNTOS LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO

PUNTOS COORDENADA

NORTE COORDENADA

ESTE COTA OBSERVACIONES

1 9758750,045 663962,192 19,819 PTO. INICIO

2 9758741,499 663971,677 19,914 VIA

3 9758733,677 663981,019 19,938 VIA

4 9758734,791 663923,967 19,152 TN

5 9758737,932 663924,163 19,383 VIA

6 9758741,353 663923,759 19,494 VIA

7 9758744,023 663923,343 17,877 VIA

8 9758726,836 663882,98 18,476 TN

9 9758732,45 663882,501 19,36 VIA

10 9758735,524 663881,725 19,401 VIA

11 9758739,26 663880,785 19,364 VIA

12 9758724,904 663842,934 19,359 VIA

13 9758728,54 663842,398 19,356 VIA

14 9758732,042 663841,686 19,309 VIA

15 9758717,462 663803,555 19,219 VIA

16 9758721,141 663803,262 19,236 VIA

17 9758724,566 663802,639 19,114 VIA

18 9758728,104 663799,819 18,961 VIA

19 9758710,429 663764,672 19,161 VIA

20 9758713,721 663764,075 19,151 VIA

21 9758717,137 663763,599 19,132 VIA

22 9758702 663723,407 19,161 VIA

23 9758705,852 663723,021 19,115 VIA

24 9758709,715 663722,377 19,026 VIA

25 9758715,214 663721,181 18,636 VIA

26 9758702,714 663718,32 19,094 STC

27 9758705,599 663713,583 19,131 STC

28 9758697,518 663681,262 19,111 TN

29 9758703,298 663681,381 19,014 VIA

30 9758706,609 663681,439 19,045 VIA

31 9758710,098 663681,51 18,866 VIA

32 9758704,559 663643,227 18,815 TN

33 9758710,351 663644,01 18,836 VIA

34 9758713,832 663644,367 18,888 VIA

35 9758717,102 663644,892 18,892 VIA

36 9758721,717 663645,823 18,769 TN

37 9758711,743 663605,841 18,546 TN

38 9758718,632 663607,995 18,663 VIA

39 9758721,784 663609,305 18,839 VIA

40 9758724,57 663610,323 18,877 VIA

41 9758731,594 663611,445 18,749 TN

42 9758725,857 663571,448 18,716 VIA

43 9758729,332 663572,07 18,746 VIA

44 9758733,147 663572,626 18,73 VIA

45 9758728,68 663534,235 18,549 VIA

46 9758732,63 663534,416 18,731 VIA

47 9758736,545 663534,803 18,586 VIA

48 9758731,218 663495,345 18,591 VIA

49 9758734,7 663495,659 18,633 VIA

50 9758739,326 663495,995 18,496 VIA

51 9758743,201 663496,176 18,276 VIA

52 9758731,04 663456,305 18,478 VIA

53 9758734,024 663455,82 18,605 VIA

54 9758737,207 663455,393 18,57 VIA

55 9758735,787 663448,241 18,518 STC

56 9758731,757 663444,198 18,557 STC

57 9758720,349 663414,138 18,54 TN

58 9758722,874 663413,321 18,481 VIA

59 9758725,914 663412,223 18,56 VIA

60 9758728,879 663411,307 18,572 VIA

61 9758730,836 663411,351 18,381 TN

62 9758709,916 663377,416 18,356 TN

63 9758711,074 663377,113 18,333 VIA

64 9758713,894 663376,285 18,339 VIA

65 9758716,92 663375,414 18,379 VIA

66 9758718,529 663374,965 18,421 TN

67 9758699,462 663340,132 18,428 TN

68 9758702,011 663339,554 18,354 VIA

69 9758704,618 663338,86 18,428 VIA

70 9758707,436 663337,788 18,427 VIA

71 9758687,564 663302,643 18,261 TN

72 9758690,513 663301,729 18,273 VIA

73 9758693,727 663300,486 18,247 VIA

74 9758696,842 663299,438 18,319 VIA

75 9758700,663 663297,967 18,251 TN

76 9758673,563 663268,776 18,124 TN

77 9758675,594 663267,392 18,246 VIA

78 9758678,454 663265,736 18,332 VIA

79 9758681,316 663264,097 18,312 VIA

80 9758685,748 663262,212 18,219 TN

81 9758653,059 663238,71 18,269 TN

82 9758655,498 663236,65 18,323 VIA

83 9758657,785 663234,888 18,327 VIA

84 9758660,243 663232,825 18,293 VIA

85 9758625,171 663212,986 18,276 TN

86 9758627,432 663211,188 18,271 VIA

87 9758629,333 663208,995 18,247 VIA

88 9758632,063 663206,143 18,295 VIA

89 9758634,412 663203,546 18,102 TN

90 9758597,725 663188,256 18,246 VIA

91 9758599,733 663185,883 18,102 VIA

92 9758601,493 663183,699 18,222 VIA

93 9758603,614 663180,997 18,114 TN

94 9758567,077 663166,38 18,181 VIA

95 9758568,699 663164,688 18,148 VIA

96 9758570,73 663162,233 18,058 VIA

97 9758551,21 663154,066 18,121 VIA

98 9758552,761 663152,871 18,223 VIA

99 9758554,611 663151,431 18,136 VIA

100 9758538,655 663138,849 17,877 STC

101 9758534,52 663134,539 17,799 STC

102 9758537,46 663122,154 17,934 TN

103 9758540,04 663121,83 18,171 VIA

104 9758542,907 663121,249 18,12 VIA

105 9758546,09 663120,418 19,985 VIA

106 9758541,459 663080,166 17,967 TN

107 9758546,334 663082,055 18,16 VIA

108 9758549,003 663082,798 18,049 VIA

109 9758551,464 663083,993 18,04 VIA

110 9758565,176 663047,331 18,104 VIA

111 9758567,604 663048,629 18,085 VIA

112 9758569,732 663049,697 17,993 VIA

113 9758585,562 663017,258 17,947 VIA

114 9758587,659 663019,212 17,869 VIA

115 9758589,53 663020,906 17,809 VIA

116 9758612,92 662991,237 17,885 VIA

117 9758614,739 662994,297 17,747 VIA

118 9758615,517 662996,611 17,722 VIA

119 9758627,146 662983,063 17,775 STC

120 9758630,045 662982,769 17,747 STC

121 9758629,293 662980,798 17,642 VIA

122 9758631,257 662982,99 17,601 VIA

123 9758633,047 662985,058 17,528 VIA

124 9758664,438 662964,058 17,461 VIA

125 9758666,853 662967,417 17,592 VIA

126 9758669,389 662970,609 17,549 VIA

127 9758690,307 662921,274 17,194 VIA

128 9758692,963 662921,364 17,218 VIA

129 9758695,506 662920,916 17,358 VIA

130 9758683,835 662878,741 17,311 VIA

131 9758687,041 662877,782 17,46 VIA

132 9758690,011 662876,817 17,433 VIA

133 9758674,999 662831,721 17,302 VIA

134 9758677,951 662831,025 17,483 VIA

135 9758669,737 662793,213 17,351 VIA

136 9758672,929 662792,74 17,355 VIA

137 9758676,111 662792,384 17,201 VIA

138 9758665,139 662758,796 17,138 VIA

139 9758669,647 662759,31 17,271 VIA

140 9758669,602 662762,746 17,292 STC

141 9758670,733 662760,267 17,252 STC

142 9758677,584 662725,547 17,158 VIA

143 9758681,225 662726,451 16,767 VIA

144 9758685,218 662727,672 17,472 VIA

145 9758689,545 662688,718 17,221 TN

146 9758690,9 662689,29 17,154 VIA

147 9758693,791 662690,006 17,2 VIA

148 9758697,05 662690,663 17,14 VIA

149 9758700,919 662691,171 17,003 TN

150 9758701,171 662650,089 17,194 TN

151 9758704,166 662651,075 17,1 VIA

152 9758706,572 662651,963 17,104 VIA

153 9758708,644 662652,372 17,415 VIA

154 9758711,187 662653,051 17,177 TN

155 9758712,304 662614,352 17,099 TN

156 9758714,688 662614,297 17,023 VIA

157 9758717,094 662614,437 16,988 VIA

158 9758720,169 662614,36 17,131 VIA

159 9758722,888 662614,27 17,077 TN

160 9758704,389 662578,938 17,098 TN

161 9758706,911 662578,07 17,062 VIA

162 9758710,008 662577,198 17,034 VIA

163 9758713,367 662576,304 16,944 VIA

164 9758716,568 662575,442 16,801 TN

165 9758693,472 662542,348 16,583 TN

166 9758696,183 662541,505 16,791 TN

167 9758699,09 662540,866 16,834 TN

168 9758701,98 662540,142 16,785 TN

169 9758705,221 662539,399 16,612 TN

170 9758686,741 662505,435 16,738 VIA

171 9758688,188 662505,162 16,796 VIA

172 9758692,028 662505,282 16,941 VIA

173 9758695,813 662505,262 16,838 VIA

174 9758698,309 662505,244 17,352 VIA

175 9758689,168 662497,156 16,952 STC

176 9758688,046 662492,106 16,944 STC

177 9758686,648 662464,427 16,851 TN

178 9758688,962 662464,063 17,019 VIA

179 9758692,956 662463,217 17,077 VIA

180 9758697,65 662462,986 17,021 VIA

181 9758702,723 662462,419 16,706 VIA

182 9758690,568 662411,182 16,897 VIA

183 9758694,971 662410,874 16,974 VIA

184 9758698,683 662410,813 16,869 VIA

185 9758706,337 662410,575 16,883 VIA

186 9758686,328 662363,324 16,7 VIA

187 9758689,041 662361,826 16,777 VIA

188 9758691,094 662360,211 16,888 VIA

189 9758638,44 662309,696 16,85 VIA

190 9758641,541 662307,257 16,881 VIA

191 9758644,851 662304,569 16,724 VIA

192 9758619,077 662278,127 16,932 VIA

193 9758624,153 662278,247 15,533 VIA

194 9758618,393 662277,491 16,924 STC

195 9758617,05 662276,414 16,942 STC

196 9758613,627 662258,824 16,79 VIA

197 9758616,431 662257,519 16,701 VIA

198 9758619,322 662256,125 16,568 VIA

199 9758609,882 662226,248 16,862 VIA

200 9758613,504 662225,831 16,804 VIA

201 9758616,399 662225,774 16,682 VIA

202 9758612,082 662170,815 16,575 VIA

203 9758615,18 662171,243 16,39 VIA

204 9758618,532 662171,335 16,498 VIA

205 9758618,142 662132,199 16,536 VIA

206 9758620,621 662133,129 16,482 VIA

207 9758623,449 662133,642 16,493 VIA

208 9758628,169 662108,595 16,346 VIA

209 9758626,6 662108,601 16,369 VIA

210 9758623,694 662108,344 16,536 VIA

211 9758620,796 662108,123 16,642 VIA

212 9758621,673 662062,134 16,258 PTO. FINAL

IMÁGENES DEL AFORO DE TRÁFICO

IMÁGENES DE TOMA DE MUESTRAS PARA ENSAYO DE LABORATORIO

ENSAYOS DE LABORATORIO

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE SUELO

PASO Nº 1

Recipiente + peso humedo. 140,5

Peso en Recipiente + peso seco. 113,5

gramos. Agua. Ww 27

Recipiente. 26,2

Peso seco. Ws 87,3

Contenido de humedad. W 30,93

CONTENIDO DE HUMEDAD

MUESTRA N0 2 3 4

RECIPIENTE N0 xy - 4 xy - 2 xy - 3

Recipiente + Peso humedo 2003,1 1120,7 1920,8

Recipiente + Peso seco 1725 1027 1718,9

Agua 278,1 93,7 201,9

Peso del Recipiente 48,7 49,2 49,4

Peso seco 1676,3 977,8 1669,5

Contenido de Agua 17% 10% 12%


FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

ESCUELA DEINGENIERIA CIVIL

Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"

ENSAYO DE LÍMITE LIQUIDO Y PLASTICO.

FECHA: Noviembre 2016

DEFORMACIÓN: PROYECTO: Diseño de pavimento via al Rcto. Beldaco

MUESTRA: 1 PROFUNDIDAD:

LÍMITE LIQUIDO.

PASO Nº 1 2 3 4 5 6

RECIPIENTE Nº Peso en

gramos.

Recipiente + peso humedo. 39,09 40,37 39,9 Recipiente + peso seco. 31,06 32,51 32,4 Agua. Ww 8,03 7,86 7,5 Recipiente. 10,92 10,86 11,03 Peso seco. Ws 20,14 21,65 21,37

Contenido de humedad. W 39,9 36,3 35,1 Numero de golpes. 10 26 45

41,0

40,0

39,0

38,0 % Humedad

37,0

36,0

35,0

34,0

0 10 20 30 40 50

N golpes

LÍMITE PLASTICO.

WL: 36,80 %

WP: 24,50 %

IP: 12,3

PASO Nº 1 2 3 4

RECIPIENTE Nº Peso en

gramos.


Contenido de agua. 24,47 24,57 24,49 Límite plastico. 24,51

CL Arcilla de baja plasticidad

Operador:

Calculado por: P. K. - S. A.

Revisado por:







DEFORMACIÓN:

PROYECTO: Diseño de pavimento via al Rcto. Beldaco


LÍMITE LIQUIDO.

PASO Nº 1 2 3 4 5 6

RECIPIENTE Nº 3 9 P 40 Peso en

gramos.

Recipiente + peso humedo. 49,2 51,4 49,25 50 Recipiente + peso seco. 40,7 43,1 41,6 44,7 Agua. Ww 8,5 8,3 7,65 5,3 Recipiente. 11,1 11,7 11,7 11,8 Peso seco. Ws 29,6 31,4 29,9 32,9

Contenido de humedad. W 28,7 26,4 25,6 16,1 Numero de golpes. 11 21 31 40

35,0

30,0

25,0

20,0 % Humedad

15,0

10,0

5,0

0,0

0 10 20 30 40 50

N golpes

LÍMITE PLASTICO.

WL: 26,00 %

WP: 19,86 %

IP: 6,1

PASO Nº 1 2 3 4

RECIPIENTE Nº 15 A1 6

Peso en

gramos.




Operador:


Revisado por:







DEFORMACIÓN: PROYECTO: Diseño de pavimento via al Rcto. Beldaco


LÍMITE LIQUIDO.

PASO Nº 1 2 3 4 5 6

RECIPIENTE Nº MV GMC 28 F Peso en

gramos.

Recipiente + peso humedo. 27,9 26,7 27,4 25,7 Recipiente + peso seco. 25 24,8 25,8 25 Agua. Ww 2,9 1,9 1,6 0,7 Recipiente. 11,3 11,8 11,7 11,4 Peso seco. Ws 13,7 13 14,1 13,6

Contenido de humedad. W 21,2 14,6 11,3 5,1 Numero de golpes. 10 20 28 38

25,0

20,0

15,0

% Humedad 10,0

5,0

0,0

0 10 20 30 40

N golpes

LÍMITE PLASTICO.

WL: 12,50 %

WP: 8,56 %

IP: 3,9

PASO Nº 1 2 3 4

RECIPIENTE Nº 15 17 2 Peso en

gramos.




Operador:


Revisado por:

Muestra # 4 = NP


FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICASY FISICAS


Laboratorio "Ing. Dr. Atnaldo Ruffilli"

ANÁLISIS GRANULOMETRICO

PROYECTO:

Abscisa : 0+500

Fuente del Material

Diseño de pavimento para la via hacia el Rcto. Beldaco

Para :

Rcto. Beldaco

Fecha : Noviembre del 2016

Profundidad : 0 - 1,50m.

Muestra :1

Tamiz Peso Parcial %Retenido %Retenido

Acumulado

%Pasante

Acumulado Especificac.

3 0 2"

1 1/2" 1" 0,00 0,00 0,00 100,00

3/4" 0,00 0,00 1/2" 0,00 3/8" 0,00 0,00 1/4" 0,00 No.4 1,57 0,11 0,11 99,89 No.8 0,00 No.10 2,42 0,17 0,28 99,72 No.16 0,00 No.20 0,00 No.30 0,00 0,00 0,28 99,72 No.40 3,1 0,22 No.50 0,0 0,00 0,28 99,72 No.80 0,00 No.100 0,0 0,00 0,28 99,72 No.200 18,1 1,27 1,55 98,45 FONDO 1399,8 98,23 99,78 0,22 TOTAL 1425 100,00 %

Observaciones : CL Arcilla de baja a media plasticidad


Operador:

Verificado por:






PROYECTO:

Abscisa : 1+000

Fuente del Material


Para :

Rcto. Beldaco



Muestra :2


Acumulado

%Pasante


3 0 2"

1 1/2" 100,00 1" 0,00 0,00 0,00 100,00

3/4" 0,00 0,00 1/2" 0,00 3/8" 0,00 0,00 1/4" 0,00 No.4 120,30 7,18 7,18 92,82 No.8 0,00 No.10 85,17 5,08 12,26 87,74 No.16 0,00 No.20 0,00 No.30 53,00 3,16 15,42 84,58 No.40 0,00 No.50 174,2 10,39 25,81 74,19 No.80 0,00 No.100 123,4 7,36 33,17 66,83 No.200 39,0 2,33 35,50 64,50 FONDO 1081,2 64,50 100,00 0,00 TOTAL 1676,3 100,00 %

Observaciones : CL Arcilla de baja a media plasticidad


Operador:

Verificado por:






PROYECTO:

Abscisa : 1+500

Fuente del Material


Para :

Rcto. Beldaco



Muestra :3


Acumulado

%Pasante


3 0 2"

1 1/2" 1" 65,50 6,70 6,70 93,30


Observaciones : SC Arena arcillosa

Calculado por: P.K. - S.A.

Operador:

Verificado por:






PROYECTO:

Abscisa :2+000

Fuente del Material


Para :

Rcto. Beldaco



Muestra :4


Acumulado

%Pasante


3 0 2"

1 1/2" 100,00 1" 461,60 27,65 27,65 72,35


Observaciones : SC Arena arcillosa

Calculado por: P.K. - S.A.

Operador:

Verificado por:



ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL


PRUEBA PROCTOR

Proyecto: Diseño de pavimento para la vi a al Rcto. Beldaco Localizacion: Milagro

Volúmen del cilindro: 0,00208600 m³ Fecha: Noviembre del 2016

Peso del cilindro: 5,859 Kg Número de capas: 5

Numero de golpes por capa: 25 Muestra: 1

Cantidad Reci- Peso de ti- Peso de Peso Peso Peso Peso de ti- Peso de Peso de de agua piente erra hume- tierra seca del del seco W erra humeda tierra 1+W/100 tierra seca Densidad

cm³ Nº da + recipt. . + recipt recipt agua grs (%) . + cilindro humeda Ws seca

grs grs grs grs Kg Kg Kg Kg/m³

EN C1 196,80 178,50 33,82 18,30 144,68 12,65 9,370 3,511 1,126 3,117 1494

70,00 D7 247,80 212,50 34,00 35,30 178,50 19,78 9,912 4,053 1,198 3,384 1622

140,00 C11 202,30 165,90 34,10 36,40 131,80 27,62 9,881 4,022 1,276 3,152 1511

1640

1620

Contenido natural de humedad:

1600

1580

Contenido optimo de humedad:

Densidad

Kg/cm3

1560 20,00%

1540

Densidad seca maxima: 1520 1622,16 Kg/m³

1500

1480 0 5 10 15 20 25 30

% Humedad

Muestra Nº Prof. CLASIFICACION Gs Wi Wo Ip % > Nº4

Dibujado por: P. K. - S. A.


Verificado por:





PRUEBA PROCTOR


Volúmen del cilindro: 0,00094400 m³ Fecha: Noviembre del 2016

Peso del cilindro: 4,531 Kg Número de capas: 5

Numero de golpes por capa: 25 Muestra: 2




HN 27 365,80 345,40 21,80 20,40 323,60 6,30 6,036 1,505 1,063 1,416 1500

90,00 III 204,10 189,20 30,10 14,90 159,10 9,37 6,184 1,653 1,094 1,511 1601

180,00 10 212,30 185,30 29,90 27,00 155,40 17,37 6,392 1,894 1,174 1,614 1709

270,00 28 226,00 189,30 30,70 36,70 158,60 23,14 6,345 1,863 1,231 1,513 1603

360,00 29 516,20 424,10 44,20 92,10 379,90 24,24 6,329 1,836 1,242 1,478 1565

1750,00

1700,00


1650,00

1600,00 Contenido optimo de humedad:

Densidad

Kg/cm3

17,37%

1550,00 Densidad seca maxima:

1500,00 1709 Kg/m³

1450,00

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0

% Humedad




Verificado por:





PRUEBA PROCTOR


Volúmen del cilindro: 0,00094400 m³

Peso del cilindro: 4,531 Kg

Numero de golpes por capa: 25

Fecha: Noviembre del 2016

Número de capas: 5

Muestra: 3




HN JR 390,40 384,70 30,60 5,70 354,10 1,61 6,221 1,690 1,016 1,663 1762

60,00 Nº 322,10 315,30 30,70 6,80 284,60 2,39 6,280 1,749 1,024 1,708 1810

120,00 B 293,10 280,60 31,00 12,50 249,60 5,01 6,512 1,981 1,050 1,887 1998

180,00 16 265,00 248,10 29,70 16,90 218,40 7,74 6,318 1,787 1,077 1,659 1757

2050,00

2000,00

1950,00 Contenido natural de humedad:

1900,00


Densidad

Kg/cm3

1850,00 5,01%


1998 Kg/m³

1750,00

1700,00

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0

% Humedad




Verificado por:





PRUEBA PROCTOR


Volúmen del cilindro: 0,00094400 m³

Peso del cilindro: 4,531 Kg

Numero de golpes por capa: 25

Fecha: Noviembre del 2016

Número de capas: 5

Muestra: 4




HN X 406,00 398,10 30,00 7,90 368,10 2,15 6,108 1,577 1,021 1,544 1635

60,00 3 291,40 283,50 29,90 7,90 253,60 3,12 6,161 1,630 1,031 1,581 1675

120,00 PM 234,60 227,40 70,40 7,20 157,00 4,59 6,252 1,721 1,046 1,646 1743

180,00 5 221,50 209,20 30,40 12,30 178,80 6,88 6,458 1,927 1,069 1,803 1910

240,00 I 211,50 196,20 31,10 15,30 165,10 9,27 6,342 1,811 1,093 1,657 1756

300,00 8,00 349,00 317,20 21,80 31,80 295,40 10,77 6,283 1,752 1,108 1,582 1676

1950,00

1900,00


1850,00

1800,00


Densidad

Kg/cm3

1750,00

7,00%


1910 Kg/m³

1650,00

1600,00 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0

% Humedad




Verificado por:

Car

ga U

nit

aria

(K

g/cm

2)

C.B.R

PENETRACION

PROYECTO: DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VIA AL RECINTO BELDACO, TRAMO KM 8 ½ VIA MILAGRO – PARR.

ROBERTO ASTUDILLO – RCTO. BELDACO

LOCALIZACION: RCTO. BELDACO - MILAGRO - GUAYAS

Molde Nº ___ Peso delmolde: Volumen del molde: 0,002316cm3

Numero de golpes por capa: _ Numereo de capas: Peso del martil 10 Lb. Altura de caida: 12 ''

No. Golpes / Capa Penetracion Carga Carga Carga Unitaria Carga Unitaria

(mm) (pulg) (Libras) (Kg.) (Kg/cm2) (Kg/cm2)

56 Golpes

0,64 0,025 134 61 3,15 0,16

1,02 0,05 286 130 6,70 0,35

1,79 0,075 444 202 10,42 0,54

2,54 0,1 614 279 14,39 0,74

5,08 0,2 1126 512 26,40 1,36

7,62 0,3 1511 687 35,42 1,83

10,16 0,4 1824 829 42,74 2,20

12,7 0,5 2116 962 49,60 2,56

25 Golpes

0,64 0,025 75 34 1,75 0,09

1,27 0,05 202 92 4,74 0,24

1,98 0,075 352 160 8,25 0,43

2,54 0,1 504 229 11,81 0,61

5,08 0,2 966 439 22,63 1,17

7,62 0,3 1261 573 29,54 1,52

10,16 0,4 1461 664 34,24 1,77

12,7 0,5 1672 760 39,19 2,02

10 Golpes

0,64 0,025 42 19 0,98 0,05

1,6 0,05 101 46 2,37 0,12

2,32 0,075 161 73 3,76 0,19

3,08 0,1 209 95 4,90 0,25

5,4 0,2 361 164 8,46 0,44

7,15 0,3 480 218 11,24 0,58

9,43 0,4 579 263 13,56 0,70

12,7 0,5 671 305 15,73 0,81

Nº de golpes Esfuerzo de penetracion

60,00

50,00

40,00

30,00 10 Golpes

20,00 25 Golpes

56 Golpes 10,00

0,00

0 5 10 15

Penetracion en mm

0.10 pulg 0.20 pulg

10 4,898 8,456

25 11,807 22,635

56 14,385 26,399

C.B.R % 10 6,95 8,00

25 16,76 21,42

56 20,42 24,98

Calculado por: P. K - S. A. Verificado por:

CARG

A U

NIT

ARI

A E

N K

g/cm

2





C.B.R

PENETRACION

Proyecto: Diseño de pavimento de la via hacia el Rcto. Beldaco

Localizacion: Rcto. Beldaco

Muestra: 2

Molde Nº _______

Numero de golpes por capa: ____

Peso del martillo: 10 Lb.

Peso delmolde: Volumen del molde: 0,002316cm3

Numereo de capas:

Altura de caida: 12 ''

NUMERO DE ENSAYO 1 2 3 1 2 3

CARGA DEPENETRACION EN Lb CARGA DEPENETRACION EN Kg

1.27 mm (0.05") 154 308 396 70 140 180

2.54 mm (0.10") 352 638 880 160 290 400

3.81 mm (0.15") 594 902 1232 270 410 560

5.08 mm (0.20") 792 1166 1540 360 530 700

7.62 mm (0.30") 1166 1694 2046 530 770 930

10.16 mm (0.40") 1430 2134 2464 650 970 1120

12.70 mm (0.50") 1716 2662 2772 780 1210 1260

CARGA UNITARIA EN Lb/pulg2

CARGA UNITARIA EN Kg/cm2

1.27 mm (0.05") 51,23 102,45 131,73 3,609 7,218 9,281

2.54 mm (0.10") 117,09 212,23 292,73 8,250 14,952 20,624

3.81 mm (0.15") 197,59 300,05 409,82 13,921 21,140 28,874

5.06 mm (0.20") 263,45 387,86 512,27 18,562 27,327 36,092

7.62 mm (0.30") 387,86 563,50 680,59 27,327 39,701 47,951

10.16 mm (0.40") 475,68 709,86 819,64 33,514 50,013 57,747

12.87 mm (0.50") 570,82 885,50 922,09 40,217 62,388 64,966

70


0.10 pulg 0.20 pulg

60 12 8,250 18,562

50 25 14,952 27,327

56 20,624 36,092

40 C.B.R %

30

12 11,71 17,56

25 21,22 25,86

20 56 29,27 34,15

Calculado por:

P. K. - S. A. 10

0

Verificado por:

0 5 10 15

PENETRACION EN mm

CARG

A U

NIT

ARI

A E

N K

g/cm

2





C.B.R

PENETRACION


Localizacion: Rcto. Beldaco

Muestra: 3

Molde Nº _______

Numero de golpes por capa: ____

Peso del martillo: 10 Lb.

Peso del molde: Volumen del molde: 0,002316cm3

Numereo de capas:

Altura de caida: 12 ''



1.27 mm (0.05") 176 220 396 80 100 180

2.54 mm (0.10") 308 374 968 140 170 440

3.81 mm (0.15") 440 550 1386 200 250 630

5.08 mm (0.20") 572 726 1628 260 330 740

7.62 mm (0.30") 792 968 2420 360 440 1100

10.16 mm (0.40") 1012 1188 3036 460 540 1380

12.70 mm (0.50") 1232 1364 3630 560 620 1650

CARGA UNITARIA EN Lb/pulg2 CARGA UNITARIA EN Kg/cm2

1.27 mm (0.05") 58,55 73,18 131,73 4,125 5,156 9,281

2.54 mm (0.10") 102,45 124,41 322,00 7,218 8,765 22,686

3.81 mm (0.15") 146,36 182,95 461,05 10,312 12,890 32,483

5.06 mm (0.20") 190,27 241,50 541,55 13,406 17,015 38,154

7.62 mm (0.30") 263,45 322,00 805,00 18,562 22,686 56,716

10.16 mm (0.40") 336,64 395,18 1009,91 23,718 27,842 71,153

12.87 mm (0.50") 409,82 453,73 1207,50 28,874 31,967 85,074

90


80 0.10 pulg 0.20 pulg

70 12 7,218 13,406

25 8,765 17,015

60 56 22,686 38,154

50 C.B.R %

12 10,25 12,68 40

25 12,44 16,10

30 56 32,20 36,10

20

Calculado por:

P. K. - S. A.

10

Verificado por:

0 0 5 10 15

PENETRACION EN mm





C.B.R

PENETRACION


Localizacion: Rcto. Beldaco Muestra: 4

Molde Nº _______ Peso delmolde: Volumen del molde: 0,002316cm3

Numero de golpes por capa: ____ Numereo de capas:

Peso del martillo: 10 Lb. Altura de caida: 12 ''



100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0 5 10 15

PENETRACION EN mm

Nº de golpes

CAR

GA

UN

ITA

RIA

EN

Kg/

cm2

1.27 mm (0.05") 132 484 748 60 220 340

2.54 mm (0.10") 286 1056 1540 130 480 700

3.81 mm (0.15") 440 1540 2332 200 700 1060

5.08 mm (0.20") 550 1914 2882 250 870 1310

7.62 mm (0.30") 770 2420 3212 350 1100 1460

10.16 mm (0.40") 990 2596 3432 450 1180 1560

12.70 mm (0.50") 1210 2794 3762 550 1270 1710

CARGA UNITARIA EN Lb/pulg2

CARG A UNITARIA EN Kg/cm2

1.27 mm (0.05") 43,91 161,00 248,82 3,094 11,343 17,530

2.54 mm (0.10") 95,14 351,27 512,27 6,703 24,749 36,092

3.81 mm (0.15") 146,36 512,27 775,73 10,312 36,092 54,654

5.06 mm (0.20") 182,95 636,68 958,68 12,890 44,857 67,544

7.62 mm (0.30") 256,14 805,00 1068,45 18,046 56,716 75,278

10.16 mm (0.40") 329,32 863,55 1141,64 23,202 60,841 80,434

12.87 mm (0.50") 402,50 929,41 1251,41 28,358 65,481 88,168

Esfuerzo de penetracion

0.10 pulg 0.20 pulg

12 6,703 12,890

25 24,749 44,857

56 36,092 67,544

C.B.R % 12 9,51 12,20

25 35,13 42,45

56 51,23 63,91

Calculado por:

Verificado por:

P.K - S. A.

C.B.R - DENSIDADES

PROYECTO: DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VIA AL RECINTO BELDACO, TRAMO KM 8

½ VIA MILAGRO – PARR. ROBERTO ASTUDILLO – RCTO. BELDACO

Localizacion: RCTO. BELDACO - MILAGRO - GUAYAS FECHA: JULIO 2016

Nº de ensayo: 1 3 5

# Golpes 56 25 10

ANTES DE LA INMERSION

Recipiente #

Peso humedo + recipiente 197,6 196,5 206,6

Peso seco + recipiente 166,2 166,2 175,1

Agua 31,4 30,3 31,5

eso recipiente 33,92 34,9 35,59

Peso seco 132,28 131,3 139,51

HUMEDAD 23,7% 23,1% 22,6%

Molde + Suelo Humedo 10410 10190 9976

Molde 6117 6061 6144

Suelo Humedo 4293 4129 3832

Suelo Seco 4283 4119 3823

Densidad Humeda 2011 1934 1795

DENSIDAD SECA 18042 17851 16933

DESPUES DE LA INMERSION

Recipiente #

Peso humedo + recipiente 172,7 165,5 152,2

Peso seco + recipiente 145,6 138,1 125,5

Agua 27,1 27,4 26,7

Peso recipiente 34,4 34,8 34,86

Peso seco 111,2 103,3 90,64

HUMEDAD 24,4% 26,5% 29,5%

HINCHAMIENTO

Lectura inicial 0,0002 0,0001 0,0001

Lectura final 0,0059 0,0072 0,0084

Hinchamiento % 0,114 0,142 0,166




Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Rruffilli"

C.B.R - DENSIDADES

Proyecto:Diseño de pavimento de la via hacia el Rcto. Beldaco Fecha: Noviembre del 2016

Localizacion: Rcto. Beldaco Calicata: 2

Molde Nº ________________ Peso del molde: Volumen del molde: 0,002316

Nº de golpes por capa: _____ Nº de capas: 5 Peso del martillo: 10 Lb.


ANTES DELA INMERSION

12 Golpes xcapa 25 Golpes por capa 56 Golpes por capa

HU

ME

DA

D

Nº recipiente 117 7 I

Wh + r 228,00 231,60 230,00

Ws + r 194,20 205,40 203,00

Ww 33,80 26,20 27,00

r 29,90 30,50 30,90

Ws 164,30 174,90 172,10

w (%) 20,57 14,98 15,69

Molde + suelo humedo P 10,13 12,27 11,32

Molde 5,67 7,58 6,46

Suelo humedo W 4,46 4,69 4,86

Suelo seco Ws 3,70 4,08 4,20

Contenido de agua w 20,57 14,98 15,69

Densidad humeda h 1,93 2,02 2,10

Densidad seca s 1,60 1,76 1,81

DESPUES DELA INMERSION

12 Golpes por capa 25 Golpes por capa 56 golpes por capa

HU

ME

DA

D

Nº recipiente B I I,

Wh + r 263,50 390,80 302,10

Ws + r 224,00 356,00 278,00

Ww 39,50 34,80 24,10

r 31,00 31,10 30,90

Ws 193,00 324,90 247,10

w (%) 20,47 10,71 9,75


Molde 5,67 7,58 6,46


Suelo seco Ws 4,10 4,58 4,79




HINCHAMIENTO

Lectura inicial 0,050 0,050 0,050

24 horas 0,050 0,057 0,052

48 horas 0,046 0,054 0,042

72 horas 0,046 0,054 0,042

96 horas 0,046 0,054 0,042

HINCHAMIENTO % -0,31% 0,31% -0,63%

C.B.R % 12 GOLPES 25 GOLPES 56 GOLPES

Densidad seca γS 1,77 1,98 2,07

P. K. - S. A.

Operador Calculado por

Verificado por





C.B.R - DENSIDADES







12 Golpes x capa 25 Golpes por capa 56 Golpes por capa

HU

ME

DA

D

Nº recipiente 50 A Vo

Wh + r 345,00 328,20 270,60

Ws + r 320,20 312,30 253,60

Ww 24,80 15,90 17,00

r 30,40 29,80 30,30

Ws 289,80 282,50 223,30

w (%) 8,56 5,63 7,61


Molde 6,40 6,65 6,59


Suelo seco Ws 4,22 4,42 4,76






HU

ME

DA

D

Nº recipiente 3 XY III

Wh + r 377,30 330,40 298,70

Ws + r 345,20 302,50 276,00

Ww 32,10 27,90 22,70

r 29,90 30,00 30,10

Ws 315,30 272,50 245,90

w (%) 10,18 10,24 9,23


Molde 6,40 6,65 6,59


Suelo seco Ws 4,43 4,70 4,91




HINCHAMIENTO


24 horas 0,052 0,060 0,054

48 horas 0,054 0,059 0,054

72 horas 0,054 0,059 0,053

96 horas 0,054 0,058 0,052

HINCHAMIENTO % 0,31% 0,63% 0,16%



P.K - S. A.


Verificado por




Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Rruffilli"

C.B.R - DENSIDADES







12 Golpes x capa 25 Golpes por capa 56 Golpes por capa

HU

ME

DA

D

Nº recipiente XY BT Z

Wh + r 286,70 347,50 192,40

Ws + r 262,30 329,10 182,30

Ww 24,40 18,40 10,10

r 20,00 31,00 30,50

Ws 242,30 298,10 151,80

w (%) 10,07 6,17 6,65


Molde 5,58 6,49 7,58


Suelo seco Ws 4,14 4,55 4,77






HU

ME

DA

D

Nº recipiente Vo A 28

Wh + r 425,20 276,90 357,60

Ws + r 379,90 253,40 327,10

Ww 45,30 23,50 30,50

r 30,30 29,80 30,70

Ws 349,60 223,60 296,40

w (%) 12,96 10,51 10,29


Molde 5,58 6,49 7,58


Suelo seco Ws 4,35 4,66 4,71




HINCHAMIENTO


24 horas 0,051 0,051 0,052

48 horas 0,050 0,043 0,041

72 horas 0,050 0,043 0,041

96 horas 0,05 0,043 0,041

HINCHAMIENTO % 0,00% -0,55% -0,71%



P. K. - S. A.


Verificado por

C.B.R DE DISEÑO

PROYECTO: DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VIA AL RECINTO BELDACO, TRAMO KM 8 ½ VIA MILAGRO – PARR. ROBERTO ASTUDILLO – RCTO. BELDACO

Localizacion: RCTO. BELDACO - MILAGRO - GUAYAS

DENSIDADES OBTENIDAS 100% DSM 1624 Kg/m3 95% DSM 1542,8 kg/m3 CBR DISEÑO 14.5% Calculado por: P. K - S. A.

Verificado por:

Proyecto:Diseño de pavimento de la via hacia el Rcto. Beldaco

1840,00 1820,00 1800,00 1780,00 1760,00 1740,00 1720,00 1700,00 1680,00 1660,00 1640,00 1620,00 1600,00 1580,00 1560,00 1540,00 1520,00 1500,00

5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00

Densidades obtenidas en los ensayos

100 % DSM 1709,36

95 % DSM 1623,89

Nº de Golpes DSM ( Kg/m3 ) CBR %

12 1597,88 11,71

25 1759,71 21,22

56 1814,25 29,27

CBR DISEÑO= 13%


2060,00

2040,00

2020,00

1960,00

1940,00

1920,00

1880,00

1860,00

1840,00

1820,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00


100 % DSM 1998,44

95 % DSM 1898,51


12 1822,45 10,25

25 1908,96 12,44

56 2054,31 32,20

CBR DISEÑO= 11,90%


CBR DE DISEÑO

2090,00 2070,00 2050,00 2030,00 2010,00 1990,00 1970,00 1950,00 1930,00 1910,00 1890,00 1870,00 1850,00 1830,00 1810,00 1790,00 1770,00 1750,00

5,00 25,00 45,00


100 % DSM 1909,93

95 % DSM 1814,43


12 1789,56 9,51

25 1964,66 35,13

56 2061,05 51,23

CBR DISEÑO= 13,20%

ESTUDIO DE TRÁFICO

TEMA: DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VÍA AL RECINTO BELDACO TRAMO KM 8 1/2 VÍA MILAGRO - PARR. ROBERTO ASTUDILLO - RECINTO BELDACO

ESTUDIANTES: KENNETH PALOMINO - ANDRES SOLIS VARIACION HORARIA DIARIA SEGÚN LA DIRECCION DEL FLUJO Y TIPO DE VEHICULOS

DIA DE LA SEMANA: JUEVES 19 DE MAYO DEL 2016

ESTACION: RECINTO BELDACO

DIRECCION: BELDACO - VÍA ROBERTO ASTUDILLO

CAMIONES LIVIANOS BUSES PESADOS EXTRAPESADOS

TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 13 8 21 16,41%

07h00 08h00 11 4 3 1 19 14,84%

08h00 09h00 6 2 8 6,25%

09h00 10h00 5 1 3 9 7,03%

10h00 11h00 8 2 1 11 8,59%

11h00 12h00 5 1 6 4,69%

12h00 13h00 14 3 4 21 16,41%

13h00 14h00 5 1 1 7 5,47%

14h00 15h00 3 3 2,34%

15h00 16h00 4 1 5 3,91%

16h00 17h00 8 2 10 7,81%

17h00 18h00 7 1 8 6,25%

TOTAL VEHICULOS

89

12

18

0

9

0

0

0

0

128

100%

AFORO DE TRÁFICO

AFORO DE TRÁFICO TEMA: DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VÍA AL RECINTO BELDACO TRAMO KM 8 1/2 VÍA MILAGRO - PARR. ROBERTO ASTUDILLO - RECINTO BELDACO


DIA DE LA SEMANA: JUEVES 19 DE MAYO DEL 2016


DIRECCION: VÍA ROBERTO ASTUDILLO - BELDACO

CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 14 3 2 19 15,70%

07h00 08h00 7 2 2 11 9,09%

08h00 09h00 5 1 6 4,96%

09h00 10h00 3 2 1 6 4,96%

10h00 11h00 8 2 10 8,26%

11h00 12h00 10 10 8,26%

12h00 13h00 12 2 4 1 19 15,70%

13h00 14h00 6 2 8 6,61%

14h00 15h00 3 2 5 4,13%

15h00 16h00 2 2 4 3,31%

16h00 17h00 8 1 9 7,44%

17h00 18h00 14 14 11,57%

TOTAL VEHICULOS

92

9

14

0

6

0

0

0

0

121

100%


ESTUDIANTES: KENNETH PALOMINO - ANDRES SOLIS

VARIACION HORARIA DIARIA SEGÚN LA DIRECCION DEL FLUJO Y TIPO DE VEHICULOS DIA DE LA SEMANA: VIERNES 20 DE MAYO DEL 2016



CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 10 4 7 21 12,80%

07h00 08h00 8 2 3 3 16 9,76%

08h00 09h00 7 1 8 4,88%

09h00 10h00 5 1 1 2 9 5,49%

10h00 11h00 15 2 3 3 23 14,02%

11h00 12h00 22 1 4 27 16,46%

12h00 13h00 7 4 8 19 11,59%

13h00 14h00 8 2 10 6,10%

14h00 15h00 11 1 2 14 8,54%

15h00 16h00 4 4 2,44%

16h00 17h00 6 1 7 4,27%

17h00 18h00 5 1 6 3,66%

TOTAL VEHICULOS

108

17

24

2

13

0

0

0

0

164

100%



DIA DE LA SEMANA: VIERNES 20 DE MAYO DEL 2016



CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 11 2 5 18 11,25%

07h00 08h00 6 3 1 10 6,25%

08h00 09h00 4 4 2,50%

09h00 10h00 3 1 4 2,50%

10h00 11h00 14 1 1 2 18 11,25%

11h00 12h00 21 3 5 3 32 20,00%

12h00 13h00 11 5 6 1 23 14,38%

13h00 14h00 10 10 6,25%

14h00 15h00 7 1 8 5,00%

15h00 16h00 4 2 3 9 5,63%

16h00 17h00 8 4 12 7,50%

17h00 18h00 9 2 1 12 7,50%

TOTAL VEHICULOS

108

20

21

2

9

0

0

0

0

160

100%

AFORO DE TRÁFICO



DIA DE LA SEMANA: SÁBADO 21 DE MAYO DEL 2016



CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 6 2 8 2 18 11,92%

07h00 08h00 8 1 3 1 13 8,61%

08h00 09h00 4 4 2,65%

09h00 10h00 10 10 6,62%

10h00 11h00 5 2 7 4,64%

11h00 12h00 11 1 4 16 10,60%

12h00 13h00 6 4 3 13 8,61%

13h00 14h00 4 3 3 10 6,62%

14h00 15h00 15 2 5 22 14,57%

15h00 16h00 10 10 6,62%

16h00 17h00 13 3 16 10,60%

17h00 18h00 12 12 7,95%

TOTAL VEHICULOS

104

14

23

0

10

0

0

0

0

151

100%



VARIACION HORARIA DIARIA SEGÚN LA DIRECCION DEL FLUJO Y TIPO DE VEHICULOS DIA DE LA SEMANA: SÁBADO 21 DE MAYO DEL 2016



CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 7 7 5,56%

07h00 08h00 6 3 2 11 8,73%

08h00 09h00 4 2 6 4,76%

09h00 10h00 9 1 10 7,94%

10h00 11h00 7 1 8 6,35%

11h00 12h00 8 8 6,35%

12h00 13h00 11 3 1 2 17 13,49%

13h00 14h00 6 1 4 11 8,73%

14h00 15h00 12 2 14 11,11%

15h00 16h00 14 1 15 11,90%

16h00 17h00 8 8 6,35%

17h00 18h00 11 11 8,73%

TOTAL VEHICULOS

103

10

8

0

5

0

0

0

0

126

100%



VARIACION HORARIA DIARIA SEGÚN LA DIRECCION DEL FLUJO Y TIPO DE VEHICULOS DIA DE LA SEMANA: DOMINGO 22 DE MAYO DEL 2016


DIRECCION: BELDACO - ROBERTO ASTUDILLO

CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 10 10 5,59%

07h00 08h00 7 2 9 5,03%

08h00 09h00 4 1 5 2,79%

09h00 10h00 12 1 13 7,26%

10h00 11h00 20 2 1 1 24 13,41%

11h00 12h00 28 6 5 1 40 22,35%

12h00 13h00 15 2 3 20 11,17%

13h00 14h00 6 6 3,35%

14h00 15h00 14 2 16 8,94%

15h00 16h00 12 1 13 7,26%

16h00 17h00 12 12 6,70%

17h00 18h00 11 11 6,15%

TOTAL VEHICULOS

151

14

12

0

2

0

0

0

0

179

100%

AFORO DE TRÁFICO



DIA DE LA SEMANA: DOMINGO 22 DE MAYO DEL 2016



CAMIONES


TOTAL

% DE VOLUMEN

HORA

06h00 07h00 12 5 17 8,99%

07h00 08h00 7 3 2 12 6,35%

08h00 09h00 4 4 2,12%

09h00 10h00 6 1 7 3,70%

10h00 11h00 21 6 2 29 15,34%

11h00 12h00 31 1 2 34 17,99%

12h00 13h00 17 4 2 23 12,17%

13h00 14h00 7 5 12 6,35%

14h00 15h00 13 1 14 7,41%

15h00 16h00 9 9 4,76%

16h00 17h00 12 12 6,35%

17h00 18h00 15 1 16 8,47%

TOTAL VEHICULOS

154

16

15

0

4

0

0

0

0

189

100%

AFORO DE TRÁFICO

TEMA: DISEÑO DE PAVIMENTO PARA LA VÍA AL RECINTO BELDACO TRAMO KM 8 1/2 VÍA MILAGRO - PARR. ROBERTO ASTUDILLO - RECINTO BELDAC

AUTORES: PALOMINO KENNETH - SOLIS ANDRES VARIACION DIARIA DEL VOLUMEN DE TRANSITO

CONDENSADO EN DOS DIRECCIONES


LIVIANOS BUSES

CAMIONES MOTOS AUTOS CAMIONETAS PESADOS EXTRAPESADOS

FECHA DIA

TOTAL % DE VOLUMEN

19/05/2016 JUEVES 181 112 32 0 15 0 0 0 0 159,00 21,52%

20/05/2016 VIERNES 216 145 45 4 22 0 0 0 0 216,00 29,23%

21/05/2016 SABADO 207 128 31 0 15 0 0 0 0 174,00 23,55%

22/05/2016 DOMINGO 305 183 1 0 6 0 0 0 0 190,00 25,71%

TOTAL VEHICULOS SUMA A AUT. 567 109 4 58 0 0 0 0 739,00 100,00%

TPD 136 32 1 16 0 0 0 0 185 100,00%

% T.P.D. 73,51% 17,30% 0,54% 8,65% 0,00% 0,00% 100,00%

% T.P.D. 90,81% 0,54% 8,65% 0,00% 100%

Nota: De acuerdo a referencias del MTOP, se considera que las motos representan entre un 30% a 50% en relación de los livianos. Para este caso se ha considerado el 50%, es decir que por cada 2 motos se

considera un vehículo liviano, lo cual tiene proporción al peso de los mismos.

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE



N°| DE

VOLUMEN FACTORES DE TRANSITO FACTOR DE CAMION TF ESAL´S

TIPO DE VEHICULO DIARIO CRECIMIENTO DE DISEÑO P/DISEÑO

(A) ( B) ( C) (D) ( E )

3,75%

AUTOS 181 29,01 1916546 0,0096 18399

CAMIONETA 43 29,01 455312 0,194 88.239

1,99%

BUSES 1 24,27 8859 1,131 10.019

2,24%



TOTAL




TOTAL


EJES)

TOTAL




ESALs POR CARRIL DE TRANSITO= 0.50 X 1.00 X 332345

ESALs POR CARRIL DE TRANSITO= 166172

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO

BIBLIOGRAFÍA

MANUAL NEVI 12. (2013). QUITO.

AASHTO - 93. (s.f.).

FONSECA, A. M. (2002). INGENIERIA DE PAVIMENTOS PARA

CARRETERAS.

GRISALES, J. C. (s.f.). DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS.

ITURBIDE, I. J. (2002). MANUAL CENTROAMERICANO PARA DISEÑO DE

PAVIMENTOS.

MOP. (2003). NORMAS DE DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS.

Presidencia

de la República

del Ecuador

AUTOR/ES: REVISORES:

PALOMINO AYORA KENNETH LEONARDO Ing. Ciro Andrade Nuñez M.Sc

SOLÍS RIVERA ANDRÉS JOSUE Ing. David Stay Coello M. Sc

Ing. Julio Vargas Jimenez M.Sc

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: De Ciencias Matematicas y Fisicas

CARRERA: Ingenieria civil

FECHA DE PUBLICACIÓN: 2016 Nº DE PÁGS: 79

ÁREAS TEMÁTICAS: Vías

DISEÑO DE PAVIMENTO DE LA VÍA.

PALABRAS CLAVE:

DISEÑO - PAVIMENTOS FLEXIBLE Y RÍGIDO - VÍA- AASHTO 93

RESUMEN:

N. DE REGISTRO (en base de datos): Nº. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTOS PDF: SI NO

CONTACTOS CON AUTOR/ES: Teléfono:

CONTACTO EN LA Nombre: FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

INSTITUCIÒN: Telèfono: 2-283348

Quito: Av. Whymper E7-37 y Alpallana, edificio Delfos, teléfonos (593-2) 2505660/ 1: y en la

Av. 9 de octubre 624 y Carrión, edificio Prometeo, teléfonos: 2569898/9, Fax: (593 2) 250-9054

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGIA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

0959135017

0986046382

Innovacion y saberes

º

1

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo principal diseñar tecnicamente un pavimento rígido y flexible basandose en la metodología sugerida por la AASHTO 93 y siguiendo las normas ecuatorianas que rigen en la actualidad (MTOP) las cuales nos indican el procedimiento apropiado para conseguir un diseño duradero y confortable para cualquier clase de proyecto vial, en nuestro caso el proyecto es la vía hacia el recinto Beldaco; luego del proceso de análisis de resultados y diseño de cada clase de pavimento se determina el tipo de pavimento adecuado para satisfacer las necesidades de los habitantes del sector. El diseño óptimo de un pavimento rígido o flexible es el resultado obtenido de varios estudios con la finalidad de obtener los parámetros de diseño, tales como : estudio de tràfico, estudio del suelo de fundación, drenaje vial y topografía, para posteriormente proceder a realizar el diseño de las capas de los pavimentos y escoger el mas conveniente. En el trabajo actual se optó por el diseño

de pavimento flexible debido a que en base a la proyección del tráfico y el tipo de terreno de la vía, según las normas establecidas por el Ministerio

de Obras Publicas del Ecuador nos indica que la vía es clase III absoluta y nos recomienda el uso de una carpeta asfaltica para el proyecto. Este diseño representa un grado de confort y confiabilidad de tener una vía duradera para brindar un mejor servicio de movilidad a los habitantes del Recinto Beldaco y que de esta manera tengan facilidad al momento de transportar sus productos agricolas a los distintos lugares de comercio permitiendo el desarrollo del sector y sus zonas de influencia.

[email protected]@hotmail.com

X

Diseño de pavimento para la vía al recinto Beldaco, Tramo Km 8 ½ Vía Milagro - ParroquiaRoberto Astudillo - Recinto Beldaco.

TÍTULO Y SUBTÍTULO

E-mail:

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL - UGrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/16834/1/... · ii DEDICATORIA El presente proyecto de titulación va dedicado con todo mi cariño y amor para Dios