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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE:
INGENIERA CIVIL
VÍAS DE COMUNICACIÓN
TEMA:
ANÁLISIS DE REHABILITACIÓN DE LA VÍA ZININ-SOLANO,
CANTÓN DÉLEG, PROVINCIA DEL CAÑAR
AUTOR:
IRENE BEATRIZ LLIVIZACA ZUMBA
TUTOR:
ING. PAÚL CARRIÓN, Ph.D.
2018
GUAYAQUIL - ECUADOR
ii
Agradecimiento
Agradezco a Dios por haberme dado a mis padres, quienes me han apoyado
en cada paso de mi vida, aquellos que me han dado aliento para convertirme en una
profesional. A mi hijo que ha sido un motivo especial para seguirme esforzando y
cumplir esta meta. De manera particular a mis hermanas que colaboraron en este
largo trayecto; y en especial a mi compañero de vida, por su comprensión y
paciencia en etapa final, y como no a quien se desvelaba conmigo mientras
realizaba trabajos y proyectos de la universidad, titi.
De manera muy cordial al Ing. Ciro Andrade que supo brindarnos su
conocimiento y tiempo desinteresadamente, es una gran persona de la cual he
aprendido mucho moralmente y en el campo de ingeniería. A mis profesores que
han contribuido con su conocimiento y paciencia en formarme como profesional de
manera especial al Ing. Christian Almendáriz.
A mis amigos que colaboraron con sus consejos y ayuda. De manera grata y
especial a Diego, mi compañero de tesis; con quien guardo una buena amistad
desde el inicio de ésta carrera, Jeffry quien supo darme su ayuda incondicional en
estos años, y cuando más lo necesité.
Y como no, a mi tutor, Ing. Paúl Carrión, que supo guiarme en esta tesis.
Irene Llivizaca Zumba
iii
Dedicatoria
Este trabajo va dedicado infinitamente a Dios, mis padres, hermanos y de
manera especial a mi familia Alejandro y Luiggi; quienes han estado en esta etapa y
me han motivado cada día a seguir dando mi mayor esfuerzo. Gracias por ser
partícipes de este proceso de aprendizaje.
Irene Llivizaca Zumba.
iv
TRIBUNAL GRADUACIÓN
______________________________ __________________________
ING. EDUARDO SANTOS BAQUERIZO, M.Sc. ING. CARLOS MORA CABRERA, M.Sc.
DECANO TUTOR REVISOR
______________________________ __________________________
VOCAL VOCAL
v
vi
vii
Resumen
El presente proyecto de Titulación se basa en la rehabilitación de la vía Zinin-
Solano que tiene una longitud de dos mil doscientos metros (2.2 km) y está
enfocado a la carpeta asfáltica de dicha vía, debido a que por la falta de cuidado y
mantenimiento se encuentra muy deteriorado e imposibilita el flujo normal de
vehículos.
La solución se basa en realizar un diseño de las capas que conforman la
estructura del pavimento y para llevar a cabo esto se realizaron los ensayos de
laboratorio necesarios tales como la humedad natural, los límites de Atterberg,
Proctor y California Bearing Ratio (CBR) para obtener todos los parámetros
necesarios para llevar a cabo el nuevo diseño de la carpeta asfáltica mediante la
metodología de diseño de pavimentos del Manual AASHTO-93.
viii
ABSTRACT
The present Titulation project is based on the rehabilitation of the Zinin-Solano
road that has a length of two thousand two hundred meters (2.2 km) and is focused
on the asphalt binder of said road, due to the lack of care and maintenance It is very
deteriorated and makes the normal flow of vehicles impossible.
The solution is based on designing the layers that make up the pavement
structure and to carry out this, the necessary laboratory tests were performed, such
as natural humidity, the limits of the Atterberg, Proctor and CBR to obtain all the
necessary parameters to carry out the new design of the asphalt folder using the
pavement design methodology of the AASHTO-93 Manual.
ix
ÍNDICE GENERAL
Capítulo I ............................................................................................................. 1
Contextualización del tema .............................................................................. 1
1.1 Introducción. ...................................................................................... 1
1.2 Antecedentes. .................................................................................... 2
1.3 Objetivo General ................................................................................ 3
1.4 Objetivos Específicos ......................................................................... 3
1.5 Ubicación del proyecto ....................................................................... 4
1.6 Delimitación del tema ......................................................................... 4
1.7 Planteamiento del problema ............................................................... 5
1.8 Justificación ....................................................................................... 6
1.9 Metodología a emplearse ................................................................... 7
Capítulo II ............................................................................................................ 9
Marco Teórico ...................................................................................................... 9
2.1 Pavimento .......................................................................................... 9
2.2 Pavimentos Flexibles: Terreno de Fundación, Base y Subbase. Capa
de Rodadura. ..................................................................................................... 9
2.2.1 Terreno de fundación ..................................................................... 10
2.2.2 Base y Sub-base ............................................................................ 10
2.3 Tráfico: Estimación del tráfico actual. Proyección del tráfico a 10 años.
Clasificación del Camino. ................................................................................. 12
x
2.3.1 Factor de estacionalidad mensual (Fm).- ..................................... 15
2.3.2 Factor de Ajuste Diario.- ............................................................... 15
Capítulo III ......................................................................................................... 19
Metodología ................................................................................................... 19
3.1 Investigación estructural del pavimento existente. ............................ 19
3.2 Ensayos de laboratorio ..................................................................... 19
3.2.1 Humedad natural .......................................................................... 19
3.2.2 Límite Líquido............................................................................... 21
3.2.3 Límite Plástico. ............................................................................. 22
3.2.4 Análisis Granulométrico ............................................................... 23
3.2.5 Proctor ......................................................................................... 24
3.2.6 CBR ............................................................................................. 25
3.3 Evaluación de los resultados. ........................................................... 26
Capítulo IV ......................................................................................................... 27
Diseño de rehabilitación del pavimento .......................................................... 27
4.1 Método AASHTO 93......................................................................... 27
4.2 Limitaciones en el método de diseño AASHTO ................................ 29
4.2.1 Variabilidad .................................................................................. 29
4.2.2 Limites en Materiales y Subrasantes ............................................ 30
4.3 Cálculo de Esal´s ............................................................................. 30
4.3.1 Estimación de los Ejes Equivalentes ............................................ 30
xi
4.3.2 Tasa de crecimiento ..................................................................... 32
4.3.3 Esal´s ........................................................................................... 33
4.4 Parámetros de Diseño: Confiablidad, Desviación Estándar,
Coeficientes de Capa, Coeficientes de Drenaje, Serviciabilidad. ..................... 34
4.4.1 Variable Confiabilidad .................................................................. 34
4.4.2 Variable Desviación Estándar ...................................................... 35
4.4.3 Factores de Desviación Normal ................................................... 35
4.4.4 Variable Serviciabilidad ................................................................ 35
4.4.5 Coeficiente de Drenaje ................................................................. 36
4.4.6 Cálculo de espesores ................................................................... 45
Capítulo V .......................................................................................................... 48
Conclusiones y recomendaciones .................................................................. 48
Bibliografía
Anexos
xii
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Períodos de diseño .............................................................................. 12
Tabla 2: Resumen de resultados obtenidos del conteo vehicular ...................... 13
Tabla 3: Factores de ajuste mensual para el año 2011 ..................................... 15
Tabla 4: Determinación de factor diario ............................................................. 15
Tabla 5: Tasa de crecimiento anual de tráfico ................................................... 17
Tabla 6: Clasificación de carreteras .................................................................. 18
Tabla 7: Contenido de humedad natural............................................................ 21
Tabla 8: Límite líquido, primera muestra ........................................................... 21
Tabla 9: Límite líquido, segunda muestra .......................................................... 22
Tabla 10: Límite plástico, primera muestra. ....................................................... 22
Tabla 11: Límite plástico, segunda muestra. ..................................................... 23
Tabla 12: Análisis granulométrico, primera muestra. ......................................... 23
Tabla 13: Análisis Granulométrico, segunda muestra. ....................................... 24
Tabla 14: Porcentaje pasante tamiz # 200 ........................................................ 24
Tabla 15: Ensayo de Proctor Standard .............................................................. 25
Tabla 16: Resultados de ensayo CBR. .............................................................. 25
Tabla 17: Clasificación de suelo, AASHTO, Guide for Design of Pavement
Structures 1993. ..................................................................................................... 26
Tabla 18: Espesores mínimos recomendados por el método, en pulgadas, en
función de los ejes equivalentes. ............................................................................ 27
xiii
Tabla 19: Pesos y dimensiones: "Tipos de vehículos motorizados, remolques y
semirremolques" ..................................................................................................... 30
Tabla 20: Cálculo Esal´s.................................................................................... 31
Tabla 21: Tasa de crecimiento para vehículos mixtos. ...................................... 32
Tabla 22: Valores sugeridos por la AASHTO para el nivel de confianza según la
clasificación funcional. ............................................................................................ 34
Tabla 23: Factores de Desviación Normal. ........................................................ 35
Tabla 24: Calificación de índice de serviciabilidad. ............................................ 35
Tabla 25: Clasificación de la calidad de drenaje. ............................................... 36
Tabla 26: Coeficientes de drenaje. .................................................................... 37
Tabla 27: Valores de CBR para cada uso. ........................................................ 40
Tabla 28: Propiedades físicas de los materiales para base y sub-base. ............ 40
Tabla 29: Resultados de Proctor y CBR, primera muestra primera muestra. ..... 41
Tabla 30: Resultados Proctor y CBR, segunda muestra. ................................... 41
Tabla 31: Límites para selección de resistencia. ............................................... 42
Tabla 32: Cálculo de CBR de diseño. ................................................................ 43
Tabla 33: Factores de capa base, subrasante. .................................................. 43
Tabla 34: Cuadro de Resumen, espesores de capa. ......................................... 46
xiv
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Vía Zinin-Solano, cantón Déleg, provincia del Cañar .................... 4
Ilustración 2: Proceso metodológico .................................................................. 8
Ilustración 3: Terreno de Fundación ................................................................. 10
Ilustración 4: Calicatas ..................................................................................... 20
Ilustración 5: Estaciones de toma de muestra, vía Zinin-Solano ...................... 20
Ilustración 6: Gráfica límite líquido, primera muestra ........................................ 21
Ilustración 7: Gráfica límite líquido, segunda muestra ...................................... 22
Elaboración: Irene Llivizaca ............................................................................. 22
Ilustración 8: Número Estructural ..................................................................... 27
Ilustración 9: Factores equivalente de carga para pavimento flexibles, ejes
simples. .................................................................................................................. 31
Ilustración 10: Coeficientes de (a) para carpeta asfáltica. ................................ 37
Ilustración 11: Coeficientes de (a) para sub-bases granulares. ........................ 38
Ilustración 12: Coeficientes de (a) para bases granulares. ............................... 38
Ilustración 13: Gráfica de Proctor y CBR, primera muestra. ............................. 41
Ilustración 14: Gráfica de Proctor y CBR. ......................................................... 42
Ilustración 15: Gráfica CBR de diseño. ............................................................ 43
Ilustración 16: Nomograma de diseño. ............................................................. 44
Ilustración 17: Cálculo SN de capa base. ......................................................... 44
Ilustración 18: Cálculo SN capa subrasante. .................................................... 45
1
Capítulo I
Contextualización del tema
1.1 Introducción.
Actualmente la vía que conecta los pueblos de Zinin y Solano, se encuentra en
estado deplorable. Este problema ha estado presente durante años, causando
malestar a los transeúntes y conductores, ya que no brinda seguridad.
La capa asfáltica se ha perdido por completo, dejando a muestra el material
base, existen baches en todo ese tramo lo que ha generado daños a los vehículos
que circulan por la carretera.
Las autoridades competentes del municipio del cantón Déleg ya tienen
conocimiento del problema, existe un diseño preliminar que no se ha establecido
definitivamente.
El presente trabajo de titulación plantea establecer un diseño que cumpla con
varias características primordiales, la más importante es la seguridad. Para que se
obtenga este diseño, es necesario regirse a la normativa que proporciona la
Ministerio de Transporte y Obras Públicas (MTOP) obtener información verídica y
realizar una visita técnica en el lugar de la carretera, para visualizar de mejor
manera el proyecto de rehabilitación, analizar correctamente los resultados.
2
1.2 Antecedentes.
Los habitantes de las parroquias del cantón Déleg enviaron un informe en el cual
pedían que se diera los estudios para la rehabilitación de la vía Zinin-Solano puesto
que ya tiene un alto grado de daño en su estructura como es en el pavimento
asfáltico, que en algunos tramos ya es inexistente y en su lugar se ha colocado
material pétreo para rellenar los vacíos presentes, el cual es una solución pero no
eficaz puesto que genera más daños a la capa asfáltica dando sitio a que el agua se
infiltre y dañe el material base y subbase.
Para este fin, la gestión del Alcalde del Cantón empieza en Diciembre del 2009,
en el Gabinete Ministerial desarrollado en la ciudad de Biblián, en el cual se solicita
el mejoramiento de las vías rurales en la Provincia del Cañar por cuanto la red
estatal de la provincia es de escasos kilómetros en comparación con la red estatal
de las demás provincias del país.
El MTOP y el alcalde de Déleg, tienen listos los estudios para la ejecución de
rehabilitación de la vía Déleg-Solano-Zhullin-Javier Loyola, la cual iba a iniciar en
2014.
3
1.3 Objetivo General
Plantear una alternativa de diseño del pavimento asfaltico de la vía Zinin–Solano
mediante el estudio del suelo, análisis técnico y revisión de la normativa vigente,
para la obtención de parámetros y condiciones que permitan la correcta selección
de diseño vial, a fin de que existan nuevas condiciones de movilidad del sector.
1.4 Objetivos Específicos
Caracterizar los problemas presentes en el pavimento de la vía mediante una
visita técnica para la identificación de los problemas actuales existentes.
Adquirir información verídica y actual mediante el estudio de tráfico y ensayos
de suelo para la obtención de resultados que servirán para el correcto diseño de
pavimento asfáltico.
Diseñar el pavimento asfáltico según las condiciones de uso actuales
considerando la normativa actual de diseño para que brinde seguridad a las
personas que transiten.
4
1.5 Ubicación del proyecto
El proyecto que se va a realizar, de diseño de pavimento asfáltico, está ubicado
en el cantón Déleg, a media hora de la ciudad de Azogues, a una altitud de 2661
msnm.
1.6 Delimitación del tema
Campo: Vías.
Área: Pavimento Asfáltico
Aspecto: Rehabilitación del pavimento asfáltico Zinin-Solano
Problema: Actualmente se encuentra en estado deplorable, ha perdido por
completo la capa de pavimento asfáltico.
Título: Análisis para la rehabilitación de la vía Zinin–Solano, provincia del Cañar,
cantón Déleg.
Ilustración 1: Vía Zinin-Solano, cantón Déleg, provincia del Cañar
Fuente: Google earth
5
Delimitación espacial: La presente investigación se desarrollará analizando el
pavimento asfáltico de la vía Zinin-Solano en el cantón Déleg, provincia de Cañar.
Para el diseño de rehabilitación se considerará la normativa ASSHTO – 93, MTOP.
Delimitación temporal: El presente trabajo de investigación se llevará a cabo en
el año 2017.
1.7 Planteamiento del problema
Es una necesidad de primer orden para el ser humano tener caminos en buen
estado, ya sea para comunicación, actividades de agricultura, comercio entre otras.
El camino Zinin-Solano no cuenta con las condiciones de rodaje y seguridad
necesarias debido a muchos factores, entre ellos los daños de la calzada que
conforma el pavimento asfáltico, ocasionando problemas a los peatones y
conductores que transitan por la unión de estos dos pueblos. (GAD De Deleg, 2014)
Como afirma el GAD (Gobiernos Autónomos Descentralizados) Municipal de
Deleg (2011) el Dr. Darío Tito ha estado encaminado a dar soluciones óptimas y
duraderas. Es así que gracias al apoyo institucional del ministerio de Obras Públicas
y Transporte MTOP del Cañar en el año 2014 se ejecutará la obra de construcción
de la Vía Déleg–Solano–Zhullín-Javier Loyola. (Municipio del Cantón Deleg, s.f.)
En la junta parroquial ubicada en el sector de Zinin, existe información y datos
relevantes sobre las condiciones de la vía, manifiestan que actualmente no se ha
procedido con la rehabilitación, del cual ya existe un proyecto establecido. (GAD De
Deleg, 2014)
6
1.8 Justificación
Del Plan Nacional de Desarrollo del Gobierno Nacional que lleva por nombre
“toda una vida” se menciona en uno de sus ejes “economía al servicio de la
sociedad”, es por esto que la rehabilitación de la vía sería un motor para incentivar
la economía ya que una buena carretera ayuda al campesino a poder comercializar
sus productos en la ciudad, también se puede incentivar el turismo y así actividades
que mejoren la economía, para que esta contribuya a la sociedad. (Gobierno
Nacional, 2017)
También se puede mencionar para la importancia de ésta tesis que la Junta
Parroquial ha elaborado un oficio al GAD Municipal de Déleg en el cual piden que se
haga las debidas adecuaciones de la vía, para que así sus habitantes puedan
obtener una mejor calidad de vida y darle una movilidad a su economía que se basa
en la Agricultura. (GAD De Deleg, 2014)
Con los problemas anteriormente mencionados es necesario realizar un estudio
técnico donde se obtenga la solución más adecuada, es sumamente beneficioso
que se realizara la rehabilitación del camino Zinin–Solano ya que evitaría accidentes
y daños que se ocasionan indirectamente a los vehículos que transitan por el
camino.
7
1.9 Metodología a emplearse
a) Obtener información actual, previa al diseño: Tipo de suelo, estudio de
tráfico, normas.
Para llevar a cabo éste proceso, se realizará ensayos de suelo en el laboratorio
Arnaldo Rufilli como son: Límites de Atterberg, Proctor, CBR entre otros, los cuales
nos darán como resultado las propiedades y características del suelo en el cual se
plantea realizar la rehabilitación de vía. Mediante el estudio de tráfico se obtendrá
como resultado el TPDA (Tráfico Promedio Diario Anual), puesto que es un factor
importante al momento de diseño. Es necesario revisar las normas establecidas en
la MTOP (Ministerio de Transporte de Obras Públicas) previo al diseño.
b) Analizar la información obtenida.
Con resultados del proceso anterior, se procede al análisis de la información
obtenida, utilizando la normativa y textos que hagan referencia al estudio de suelo y
tráfico. Corroborar la importancia de realizar la rehabilitación de la vía, ya que
sugiere beneficiar al cantón y ambas poblaciones.
c) Proponer lineamientos para la vía.
Mediante una visita técnica del lugar se puede observar las características
actuales de la vía. Cuales fueron beneficiosas y se mantienen aún. Conociendo
éstos parámetros se puede proponer nuevos lineamientos, que den solución a las
fallas que presenta en la actualidad.
8
d) Realizar el cálculo de diseño de vía.
Con la obtención de la información y lineamientos que se podrían establecer se
procede con el respectivo diseño, siempre teniendo en cuenta la normativa vigente.
Éste diseño debe cumplir como primera instancia la seguridad para los conductores
y peatones que hagan uso de ella. Debe ligarse a un presupuesto que pueda
otorgar el cantón, con el fin de que se lleve a cabo la rehabilitación. El proceso
metodológico se representa en la ilustración 2.
Información
Análisis
Propuesta
Diseño
Ilustración 2: Proceso metodológico
9
Capítulo II
Marco Teórico
2.1 Pavimento
“Un pavimento está constituido por capas superpuestas parcialmente
horizontales, que diseñan y construyen con materiales técnicamente apropiados y
compactados adecuadamente.” (Ing. Montejo Fonseca, 2006)
“Estas estructuras dispuestas en capas se apoyan sobre la rasante de una vía
que es obtenida por el movimiento de tierras mediante un proceso de exploración y
que estas deben resistir los esfuerzos que las cargas del tránsito repartidas le
transmiten durante el periodo para el cual es diseñado el pavimento y su estructura.”
(Ing. Montejo Fonseca, 2006)
2.2 Pavimentos Flexibles: Terreno de Fundación, Base y Subbase. Capa de
Rodadura.
“El pavimento flexible está formado por una capa que contiene betún, que
generalmente está apoyada sobre dos capas, la base y la Sub-base, y son
imprescindibles las dos capas, en caso de que no sea necesaria cualquiera de estas
capas se debe colocar el mínimo como indica la normativa.” (Fernández, 2013)
10
2.2.1 Terreno de fundación
“El terreno de fundación es la capa del suelo bajo la estructura del pavimento,
que ha sido preparada y compactada como base para el pavimento, es el terreno
natural o la última capa de relleno sobre la cual se asienta el pavimento.” (Ing.
Corredor M., 2008)
2.2.2 Base y Sub-base
“Las Bases y sub-bases son componentes en capas con material Pétreo
adecuado para transmitir las cargas de la carpeta asfáltica a la sub-rasante. Los
esfuerzos en un pavimento van decreciendo con la profundidad la ubicación de los
materiales dentro de la estructura está dada por las propiedades mecánicas de
ellas.” (De Osio, 2012)
Base: La finalidad de la capa es absorber los esfuerzos que son transmitidos por
las cargas de los vehículos y además estos esfuerzos ser repartidos uniformemente
en la sub-base y al terreno de fundación. El material de las bases puede ser
granular, o puede estar formados por mezclas bituminosas o que contengan
material cementicio o cualquier otro material ligante. (De Osio, 2012)
Ilustración 2: Terreno de Fundación
Fuente: Propia
11
El material pétreo que se emplee en la base, deberá llenar los siguientes
requisitos:
Resistir los cambios de humedad y temperatura.
No presentar cambios de volumen.
El porcentaje de desgaste, debe ser inferior a 45.
El material que pase del tamiz # 40, ha de tener un límite líquido menor del
25% y un índice de plasticidad inferior a 6.
La fracción del material que pasa el tamiz # 200, no podrá exceder de 1/2 y
en ningún caso de los 2/3 de la fracción que pase el tamiz # 40.
El porcentaje de CBR tiene que ser superior a 50%. (Ing. Cordo V, 2006)
Sub-base: Está colocada encima de la sub-rasante y tiene material
seleccionado. Tiene como objeto:
Servir de drenaje al pavimento.
Controlar, o eliminar en lo posible, los cambios de volumen, elasticidad y
plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material de la sub-rasante.
Ayuda a prevenir la acumulación de agua libre dentro de la estructura del
pavimento. En este caso se debe especificar material de libre drenaje y
colectores para evacuar el agua. (Ing. Cordo V, 2006)
12
2.2.3 Capa de Rodadura
“Es la última capa que se aplica, es por la cual van a circular los vehículos, en la
mayoría de casos se coloca una capa intermedia y en pocos casos como son las
autopistas estará formado por una capa base, intermedia y al final de rodadura.”
(Ing. Coronado Iturbide, 2002)
2.3 Tráfico: Estimación del tráfico actual. Proyección del tráfico a 10 años.
Clasificación del Camino.
Un elemento imprescindible previo a la introducción del diseño de la carretera es
el Trafico Promedio Diario Anual o TPDA.
Para la obtención del TPDA se realizó como primer paso un conteo vehicular
durante una semana, doce horas diarias en la ubicación del proyecto.
La metodología para la determinación del volumen de tráfico se basó en la
realización de estaciones de conteo en la vía de estudio, estos conteos se realizan
para obtener datos de volúmenes de tráfico.
Para el período de diseño, 10 años, se basó en la siguiente información.
Tabla 1: Períodos de diseño
Tipo de Carretera Periodo de diseño
(años)
Urbana de transito elevado 30-50
Interurbana de transito elevado 20-50
Pavimentada de baja intensidad de transito 15-25
De baja intensidad de tránsito, pavimentación con grava 10-20
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993. Elaboración: Irene Llivizaca
13
El método Manual permite la clasificación de vehículos por tipo que circulan en la
vía, en la estación de conteo se registraron los movimientos vehiculares de ambos
sentidos de circulación de la calzada.
A continuación se mostrará en resumen los resultados obtenidos:
Una vez tabulados los valores del conteo de toda la semana se inicia con el
cálculo para obtener el tráfico promedio diario semanal (TPDS), mediante la
siguiente expresión:
𝑇𝑃𝐷𝑆 = 5
7∗∑
𝐷𝑛
𝑚+2
7∗∑
𝐷𝑒
𝑚
Livianos Camionetas Camiones
Lunes 61 37 8
Martes 71 32 9
Miércoles 62 36 12
Jueves 65 44 11
Viernes 49 40 13
Sábado 40 24 9
Domingo 27 24 5
TPDS 54 34 10
FACTOR DIARIO 1,11 1,05 1,09
FACTOR MENSUAL 1,034 1,034 1,034
TPDA ACTUAL 61 37 11
Trafico generado 5% 3,06 1,84 0,54
Trafico desarrollado 25 % 15,31 9,19 2,70
TPDA asignado 71,94 44,89 12,81
TPDA asignado 72,00 45,00 13,00
Vehículos
Tabla 2: Resumen de resultados obtenidos del conteo vehicular
Elaboración: Irene Llivizaca
14
Donde:
TPDS = trafico promedio diario semanal
∑ = Sumatoria
Dn = Días normales (Lunes, Martes, Miércoles, Jueves, Viernes)
De = Días feriados (Sábados y Domingos)
m = número de días que se realizó el conteo
Aplicando la fórmula para la determinación del T.P.D.S.
𝑇𝑃𝐷𝑆 = 5
7∗∑
106 + 112 + 110 + 120 + 102
5+2
7∗∑
73 + 56
2
𝑇𝑃𝐷𝑆 = 96.95 𝑉𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
En la realidad se puede observar que no tenemos partes de vehículos que
utilicen la carretera así que por este motivo aproximamos y el TPDS sería igual a 97
vehículos.
Para la determinación del trafico promedio diario anual (T.P.D.A.), el trafico
promedio diario semanal (T.P.D.S.) debe ser afectado por los siguientes factores.
15
2.3.1 Factor de estacionalidad mensual (Fm).- Calculado en base al consumo
de combustible de la provincia del cañar correspondiente al mes de junio,
donde Fm para este mes es obtenido del siguiente cuadro:
Tabla 3: Factores de ajuste mensual para el año 2011
Fuente: Ministerio de Transporte y Obras Publicas, Manual de Diseño. Elaboración: Irene Llivizaca
Entonces el factor mensual correspondiente al mes de Junio es 1.034.
2.3.2 Factor de Ajuste Diario.- Se determina en base al promedio de la
semana.
𝑓𝑑 =1
𝑇𝐷𝑇𝑃𝐷𝑆
Tabla 4: Determinación de factor diario
Elaboración: Irene Llivizaca
Mes Factor
Enero 1,07
Febrero 1,132
Marzo 1,085
Abril 1,093
Mayo 1,012
Junio 1,034
Julio 1,982
Agosto 0,974
Septiembre 0,923
Octubre 0,931
Noviembre 0,953
Diciembre 0,878
Día TD fd
lunes 106.00 0.92
martes 112.00 0.87
miércoles 110.00 0.88
jueves 120.00 0.81
viernes 102.00 0.95
sábado 72.67 1.33
domingo 56.00 1.73
∑ 678.67 1.07
16
Obteniendo los factores definidos procedemos a calcular el T.P.D.A mediante la
siguiente formula:
𝑇𝑃𝐷𝐴 (𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) = 𝑇𝑃𝐷𝑆 ∗ 𝐹𝑚 ∗ 𝑓𝑑
Entonces el T.P.D.A. es:
𝑇𝑃𝐷𝐴 (𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) = 97 𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠 ∗ 1.034 ∗ 1.07
𝑇𝑃𝐷𝐴 (𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) = 107 𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
El número de vehículos que transitan por esta vía es de 107 vehículos en promedio.
Para proyectar el TPDA debemos obtener el TPDA asignado, mediante la siguiente
fórmula:
𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 + 𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐷𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜
En donde tenemos que:
𝑇𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 = 5% 𝑡𝑝𝑑𝑎 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙
𝑇𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐷𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜 = 25% 𝑡𝑝𝑑𝑎 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙
Entonces el TPDA asignado calculado así es:
𝑇𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐺𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜 = 5% (107) = 5 𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
𝑇𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐷𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜 = 25% (107) = 27𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = (107 + 5 + 27)𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 139 𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
17
Una vez ya calculado el TPDA asignado se puede proyectar mediante un modelo
exponencial expresado en la siguiente formula.
𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑟)𝑛
En donde
r = tasa de crecimiento anual de transito
n = número de años
Para el valor de r se debe realizar un promedio de la tasa de crecimiento anual de
tráfico de los tipos de vehículos que transitan por la vía en nuestro caso livianos y
buses.
Tabla 5: Tasa de crecimiento anual de tráfico
Años Livianos Buses C2P-C3 C3(S1-S3)
2016 3,75 1,99 2,24 2,24
2017 3,75 1,99 2,24 2,24
2018 3,75 1,99 2,24 2,24
2019 3,75 1,99 2,24 2,24
2020 3,37 1,80 2,02 2,24
2021 3,37 1,80 2,02 2,02
2022 3,37 1,80 2,02 2,02
2023 3,37 1,80 2,02 2,02
2024 3,37 1,80 2,02 2,02
2025 3,06 1,63 1,84 1,84
2026 3,06 1,63 1,84 1,84
2027 3,06 1,63 1,84 1,84
2028 3,06 1,63 1,84 1,84
2029 3,06 1,63 1,84 1,84
2030 3,06 1,63 1,84 1,84
2031 3,06 1,63 1,84 1,84
2032 3,06 1,63 1,84 1,84
2033 3,06 1,63 1,84 1,84 Fuente: Ministerio de Transporte y Obras Publicas, Manual de Diseño.
18
Entonces el valor de r calculado quedará de la siguiente manera:
𝑟 = 3.75 + 1.99
2
𝑟 = 2.87
Una vez calculado el valor de r que es 2.87 y podemos decir que para n que es
el número de años, lo proyectaremos para 10 años.
Entonces ya dados todos los factores el TPDA proyectado calculado es:
𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 139 (1 + 2.87)10
𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 = 184.46 𝑣𝑒ℎ𝑖𝑐𝑢𝑙𝑜𝑠
El TPDA proyectado es de 184 vehículos.
Con este valor podemos clasificar la vía mediante una tabla de clasificación del
MTOP.
Tabla 6: Clasificación de carreteras
Fuente: Ministerio de Transporte y Obras Publicas, Manual de Diseño. Elaboración: Irene Llivizaca
De acuerdo al TPDA proyectado la vía del proyecto es una carretera colectora y
tiene una categoría de cuarto orden.
FUNCION CATEGORÍA DE
LA VÍA
TPDA Esperado
Corredor Arterial
R - I o R – II >8000
I 3000 - 8000
II 1000 - 3000
Colectoras III 300 - 1000
IV 100 - 300
Vecinal V <100
19
Capítulo III
Metodología
3.1 Investigación estructural del pavimento existente.
Para continuar con la investigación, se realizó un viaje al Cantón Deleg. Se llevó
a cabo un recorrido de la vía en el cual se iba tomando las coordenadas, y
observando las fallas que tiene dicha vía y sobre todo el desgaste y la falta de
mantenimiento que ha tenido la capa asfáltica se podía evidenciar ya que en la
mitad de la calzada existían baches de un tamaño considerable en varios tramos y
también en ciertos tramos de la vía existía una reducción de la calzada ya que no se
han tomado las debidas precauciones y a causa de la erosión y por la falta de
mantenimiento ciertos tramos han tenido desprendimiento de tierra por estar en una
ubicación montañosa.
3.2 Ensayos de laboratorio
3.2.1 Humedad natural
“El contenido de agua que existe en una muestra de suelo, es la relación entre el
peso seco (después de 24 horas en el horno) y el peso de agua contenida.” (Ing.
Terreros de Varela & Ing. Moreno Lituma, 2000)
Muestra 1: Primera calicata
Muestra 2: Segunda calicata
20
Ilustración 3: Estaciones de toma de muestra, vía Zinin-Solano Fuente: Google Earth
Ilustración 4: Calicatas Fuente: Propia
21
Tabla 7: Contenido de humedad natural
MUESTRA No. 1 2
Recipiente No. 11 P – 2
Pe
so e
n g
r. Recipiente + Peso húmedo 1651,7 1730,4
Recipiente + Peso seco 1492,3 1625
Agua 159,4 105,4
Peso del Recipiente 94,8 112,1
Peso Seco 1397,5 1512,9
Contenido de Agua 11,41% 6,97% Elaboración: Irene Llivizaca
3.2.2 Límite Líquido
“El límite líquido es el contenido de humedad que existe en el suelo, mediante el
cual cambia del estado plástico al estado líquido.” (Ing. Terreros de Varela & Ing.
Moreno Lituma, 2000)
Tabla 8: Límite líquido, primera muestra
PASO No. 1 2 3 4
Recipiente No. 12 20 8 9
Pes
o e
n g
r. Recipiente + Peso húmedo 38.6 27.6 28.7 28
Recipiente + Peso seco 33.8 24.9 26.1 25.6
Agua 4.8 2.7 2.6 2.4
Peso del Recipiente 16.11 16.1 15.8 15.7
Peso Seco 17.69 8.8 10.3 9.9
Contenido de Agua 27.13% 30.68% 25.24% 24.24%
Numero de Golpes 13 20 28 34
Límite líquido 26.42%
Elaboración: Irene Llivizaca
20.00%
25.00%
30.00%
35.00%
10 15 20 25 30 35
Co
nte
nid
o d
e h
um
ed
ad %
Número de golpes
26,42
Ilustración 3: Gráfica límite líquido, primera muestra Elaboración: Irene Llivizaca
22
Tabla 9: Límite líquido, segunda muestra
PASO No. 1 2 3 4
Recipiente No. H 20 8 9
Pes
o e
n g
r. Recipiente + Peso húmedo 28 27.6 28.7 28
Recipiente + Peso seco 24.2 24.9 26.1 25.6
Agua 3.8 2.7 2.6 2.4
Peso del Recipiente 8.4 8.7 8.3 8.5
Peso Seco 15.8 16.2 17.8 17.1
Contenido de Agua 24.05% 16.67% 14.61% 14.04%
Numero de Golpes 14 22 28 35
Límite líquido 17.06%
Elaboración: Irene Llivizaca
3.2.3 Límite Plástico.
“Es limite plástico de una muestra de suelo es la menor cantidad de agua contenida
con el cual el suelo se encuentra en estado plástico.” (Ing. Terreros de Varela & Ing.
Moreno Lituma, 2000)
Tabla 10: Límite plástico, primera muestra.
PASO No. 1 2 3
Recipiente No. 10 31 14
Pes
o e
n g
r. Recipiente + Peso húmedo 12 12.5 10.7
Recipiente + Peso seco 11.4 11.9 10.1
Agua 0.6 0.6 0.6
Peso del Recipiente 8 8 6.9
Peso Seco 3.4 3.9 3.2
Contenido de Agua 17.65% 15.38% 18.75%
Limite Plástico 17.26%
Índice de Plasticidad (IP) 9.16%
10.00%
15.00%
20.00%
25.00%
10 15 20 25 30 35
Co
nte
nid
o d
e h
um
ed
ad %
Número de golpes
17,06%
Ilustración 4: Gráfica límite líquido, segunda muestra Elaboración: Irene Llivizaca
Elaboración: Irene Llivizaca
23
Tabla 11: Límite plástico, segunda muestra.
PASO No. 1 2 3
Recipiente No. MV a 9 P
eso
en
gr.
Recipiente + Peso húmedo 16.2 13 18.1
Recipiente + Peso seco 15.4 12.5 17.6
Agua 0.8 0.5 0.5
Peso del Recipiente 11.36 8.6 12.6
Peso Seco 4.04 3.9 5
Contenido de Agua 19.80% 12.82% 10.00%
Limite Plástico 14.21%
Índice de Plasticidad (IP) 2.85% Elaboración: Irene Llivizaca
3.2.4 Análisis Granulométrico
“El análisis granulométrico de un suelo se encarga de separar y clasificar por
tamaños los granos finos y gruesos que lo componen con el fin de observar si se
cumplen especificaciones.” (Ing. Terreros de Varela & Ing. Moreno Lituma, 2000)
Tabla 12: Análisis granulométrico, primera muestra.
TAMIZ PESO PARCIAL
% RETENIDO
% RETENIDO ACUMULADO % PASANTE ACUMULADO
3/4'' 212 18% 18% 82%
3/8'' 219.3 18% 36% 64%
No. 4 142.9 12% 48% 52%
No. 10 150 13% 61% 39%
No. 20 92.2 8% 68% 32%
No. 30 45.1 4% 72% 28%
No. 40 38.4 3% 75% 25%
No. 50 68.3 6% 81% 19%
No. 100
95.6 8% 89% 11%
No. 200
37.8 3% 92% 8%
FONDO 94.8 8% 100% 0%
TOTAL 1196.4
Elaboración: Irene Llivizaca
24
Tabla 13: Análisis Granulométrico, segunda muestra.
TAMIZ PESO PARCIAL % RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO
% PASANTE ACUMULADO
3/4'' 142.5 10% 10% 90%
3/8'' 290.7 20% 30% 70%
No. 4 310.6 22% 52% 48%
No. 10 260.6 18% 70% 30%
No. 20 116.5 8% 78% 22%
No. 30 49.1 3% 81% 19%
No. 40 31.5 2% 84% 16%
No. 50 36.6 3% 86% 14%
No. 100 60.2 4% 90% 10%
No. 200 24.4 2% 92% 8%
FONDO 114.7 8% 100% 0%
TOTAL 1437.4 Elaboración: Irene Llivizaca
Tabla 14: Porcentaje pasante tamiz # 200
Muestra Nº. 1 2 Recipiente Nº 11 P – 2
Pes
o e
n g
ram
os Peso del recipiente 94.80 112.10
Peso inicial + recipiente 1,492.30 1,625.00
Peso final + recipiente 1,196.40 1,437.40 Peso inicial 1,397.50 1,512.90
Peso final
1,101.60 1,325.30
% Retenido =
78.83% 87.60%
% Pasa tamiz Nº 200 = 100% - %Retenido
21.17% 12.40%
Elaboración: Irene Llivizaca
3.2.5 Proctor
“Proctor creo un método para reproducir condiciones dadas de compactación en
el campo y a este método se lo conoce como Prueba Proctor Standard. El cual
consiste en compactar el suelo en capas estas pueden ser tres o cinco dentro de un
molde especificado por medio de golpes de un pisón que se deja caer desde una
altura dada.Se realizó Proctor Standard, ya que el suelo no contenía en su mayoría
material granular.” (Ing. Terreros de Varela & Ing. Moreno Lituma, 2000)
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑥 100
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝐼𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
25
Tabla 15: Ensayo de Proctor Standard
Elaboración: Irene Llivizaca
3.2.6 CBR
El índice CBR se obtiene como un porcentaje del esfuerzo requerido para hacer
penetrar el mismo pistón hasta la misma profundidad de una muestra patrón de
piedra triturada. (Ing. Terreros de Varela & Ing. Moreno Lituma, 2000)
Tabla 16: Resultados de ensayo CBR.
No. Golpes
Esfuerzo Penetración
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 5.17 8.89
25 16.20 25.32
56 27.50 49.09
C.B.R. %
12 7.39 8.46
25 23.14 24.11
56 39.29 46.75
Elaboración: Irene Llivizaca
Los ensayos se pueden visualizar en Anexos, se ha procedido a mostrar los
ensayos de proctor y CBR de una sola muestra ya que en los resultados fueron muy
similares.
kg/
H.N. B 428.08 413.30 46.2 14.8 367.1 4.03 6253 1993 1.04 1.9155 2029.11
50 C 312.5 297.10 28.9 15.40 268.20 5.74 6291 2031 1.06 1.9203 2034.25
100 K - 10 327.8 308.62 45.7 19.18 262.92 7.29 6372 2112 1.07 1.9680 2084.78
150 240 348.1 319.80 45.6 28.30 274.20 10.32 6405 2145 1.1 1.9440 2059.28
200 L 278.1 249.50 32.1 28.60 217.40 13.16 6320 2060 1.13 1.8202 1928.13
ῳ %
PESO
TIERRA
HÚMEDA +
CILINDRO
kg.
PESO
TIERRA
HÚMEDA
W kg.
CA
NT
IDA
D D
E A
GU
A
RE
CIP
IEN
TE
Nº
DENSIDAD
SECA PESO
TIERRA
SECA Ws
kg.
PESO
TIERRA
HÚMEDA +
RECIPIENTE
gr.
PESO
TIERRA
SECA +
RECIPIENTE
gr.
PE
SO
DE
RE
CIP
IEN
TE
PESO
DE
AGUA
gr.
PESO
SECO gr.
𝑐𝑚 1+
100
𝑚
26
3.3 Evaluación de los resultados.
De las calicatas realizadas y las muestras obtenidas según la clasificación
AASTHO basándonos en los resultados obtenidos del ensayo de granulometría
podemos llegar a la conclusión de que el suelo es material granular, ambas
muestras pertenecen al tipo de suelo A-2-4 según los resultados obtenidos de los
ensayos.
Según la clasificación el material es de Limos o gravas arcillosas y arena que
tiene una valoración general de excelente a bueno.
Fuente: Principles of Geotechnical Engineering. Braja M. Das, 1998
Tabla 17: Clasificación de suelo, AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
27
Capítulo IV
Diseño de rehabilitación del pavimento
4.1 Método AASHTO 93
El presente método está basado en los resultados del AASHTO Road test.
Para el diseño de pavimento flexible es necesario hallar el número estructural, el
cual va “soportar el nivel de carga exigido por el proyecto”, mantiene una relación
con el número de ejes equivalentes. (Ing. Navarro, 2017)
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
Ilustración 5: Número Estructural Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
Tabla 18: Espesores mínimos recomendados por el método, en pulgadas, en función de los ejes equivalentes.
28
Los materiales requeridos, pasan por un proceso de selección en base a las
recomendaciones del método, los módulos resilientes de capas de material se
determinan mediante el uso del ábaco, con estos factores, se puede obtener el valor
de espesor D1 de la carpeta asfáltica.
𝐷1 ≥𝑆𝑁1
𝑎1 𝐷1 =
𝑆𝑁1
𝑎1
Se adopta un espesor D1 mayor, el número estructural de la capa será:
𝑆𝑁1 = 𝑎1 ∗ 𝐷1
Se comprueba:
𝑆𝑁1∗ = 𝐷1 ∗ 𝑎1 ≥ 𝑆𝑁1
Espesor D2
Para determinar el espesor mínimo se obtiene mediante el ábaco con el MR de la
sub-base, para obtener el número estructural SN2.
29
Se escoge un espesor D2 mayor y el SN será:
Como último proceso, en caso que se requiera capa sub-base, se ingresa al
ábaco con el Mr de la subrasante, y así se “obtiene el SN3 para todo el paquete
estructural” (Ing. Navarro, 2017). El espesor será:
Se elige un espesor de D3 mayor y el número estructural será:
La suma de los números estructurales de las capas que constituyen el pavimento
debe ser mayor o igual a:
(Ing. Navarro, 2017)
4.2 Limitaciones en el método de diseño AASHTO
4.2.1 Variabilidad
“Las ecuaciones de diseño de la AASHTO están basadas en tramos de
pavimentos cortos, donde la construcción y el control de calidad son excelentes,
pero en la realidad con tramos más largos la variabilidad en la construcción de
materiales y construcción será mucho mayor y de esto se obtiene como resultado
fallas localizadas antes de alcanzar el nivel de serviciabilidad final.” (Ing. Navarro,
2017)
30
4.2.2 Limites en Materiales y Subrasantes
El método de diseño con las capas base, sub-base, mejoramiento del AASHTO
Road Test fue debidamente revisada y corroborada, de tal manera que se espera
otro comportamiento.
4.3 Cálculo de Esal´s
4.3.1 Estimación de los Ejes Equivalentes
“En el diseño uno de los factores que presenta mayor variabilidad es el efecto
que producen las cargas que transmiten los vehículos. A continuación se tomará en
consideración para el diseño, los establecidos por el MTOP.” (Ing. Navarro, 2017)
Los vehículos que transitan por la carretera de diseño, son livianos, camionetas y
camiones (2 DA). Para livianos, la carga por eje es de 1,5 y 2,5.
El peso que muestra la tabla, está en toneladas, para el diseño, se requiere
convertir en kip. Lo cual se presentará en la siguiente tabla.
Fuente: Ministerio de Transporte y Obras Publicas, Manual de Diseño, 2002.
Tabla 19: Pesos y dimensiones: "Tipos de vehículos motorizados, remolques y
semirremolques"
31
1 kip = 0,4536 ton
Elaboración: Irene Llivizaca
Los valores que se muestran en tercera fila son los factores de equivalencia de
carga. Correspondiente al método que se está empleando, en este caso AASHTO –
93. Van de acuerdo a un SN = 3 (número estructural) y un pt = 2,5 para cada carga
requerida.
ESRS ESRS ESRD FC FEP FC*FEP
Livianos 117,00 1,5 2,5 90,00 0,016555 0,0149
3,31 5,51
0,00274 0,013815
2DB 13 7 12 10,00 5,2513 0,5251
15,43 26,46
0,575605 4,6757
TDPA 130 ∑ 0,5400
Vehículos
Ilustración 6: Factores equivalente de carga para pavimento flexibles, ejes simples.
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
Tabla 20: Cálculo Esal´s
32
4.3.2 Tasa de crecimiento
La tasa de crecimiento se calcula mediante la siguiente formula:
𝐺𝑓𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 =(1 + 𝑟)𝑛 − 1
𝑟
N = 10 años.
R = 2,02% para camiones
𝐺𝑓𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 =(1 + 2,02%)10 − 1
2,02%= 10,96
N = 10 años.
R = 2,04% para autos livianos.
𝐺𝑓𝑙𝑖𝑣𝑖𝑎𝑛𝑜𝑠 =(1 + 2,04%)10 − 1
2,04%= 10,97
Valores de r, tomados de la siguiente tabla, establecida por el MTOP:
Tabla 21: Tasa de crecimiento para vehículos mixtos.
Años Tasas Livianos Buses Camiones GF Bus
GF Camión
GF Liviano
2018-2020 2 3,75 1,99 2,24 2,02 2,02 2,04
2020-2025 6 3,37 1,80 2,02 5,18 5,21 5,35
2025-2030 3 3,06 1,63 1,84 3,05 3,06 3,09
Total 10 10,25 10,28 10,48 Fuente: Ministerio de Transporte y Obras Publicas, Manual de Diseño.
Elaboración: Irene Llivizaca
33
4.3.3 Esal´s
𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆 = 𝑇𝑃𝐷𝐴 ∗ 𝑇𝐾𝑆 ∗ 𝐷𝐷 ∗ 𝐿𝐷 ∗ 𝐹𝐸𝑃 ∗ 𝐺𝑓 ∗ 365
- TPDA = 130 veh.
- TKS = Porcentaje de vehículos livianos.
- DD = Factor direccional. Si es de una dirección, el factor será 1; si posee de
dos direcciones, el factor será 0,5.
- LD = Factor carril. Si posee un carril por cada sentido, será 1; si posee dos
carriles por sentido, será de 0,80 – 1, si posee tres carriles por cada sentido,
será de 0,60 – 0,80.
- FEI = 0,5400 (sumatoria que presenta en la tabla anterior).
- Gf = 10,96 (camión) y 10,97 (liviano).
La vía posee dos direcciones opuestas.
𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆𝑙𝑖𝑣𝑖𝑎𝑛𝑜𝑠 = 130 ∗ 90% ∗ 0,5 ∗ 1 ∗ 0,5400 ∗ 10,97 ∗ 365
𝑬𝑺𝑨𝑳´𝑺𝒍𝒊𝒗𝒊𝒂𝒏𝒐𝒔 = 𝟏𝟐𝟔, 𝟒𝟗𝟓 𝒗𝒆𝒉í𝒄𝒖𝒍𝒐𝒔
𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 = 130 ∗ 10% ∗ 0,5 ∗ 1 ∗ 0,5400 ∗ 10,96 ∗ 365
𝑬𝑺𝑨𝑳´𝑺𝒄𝒂𝒎𝒊𝒐𝒏𝒆𝒔 = 𝟏𝟒, 𝟎𝟒𝟐 𝒗𝒆𝒉í𝒄𝒖𝒍𝒐𝒔
𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆𝑙𝑖𝑣𝑖𝑎𝑛𝑜𝑠 + 𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠
𝑬𝑺𝑨𝑳´𝑺𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝟏𝟒𝟎, 𝟓𝟑𝟕 𝒗𝒆𝒉í𝒄𝒖𝒍𝒐𝒔
34
4.4 Parámetros de Diseño: Confiablidad, Desviación Estándar, Coeficientes
de Capa, Coeficientes de Drenaje, Serviciabilidad.
4.4.1 Variable Confiabilidad
En 1973 fue utilizado por primera vez para el diseño de pavimentos flexibles en
Texas (Texas Higway Department). Los conceptos de confiabilidad fueron
introducidos en los procedimientos de diseño AASHTO en 1973 y finalmente fueron
adoptados en la guía de diseño AASHTO de 1986.
La confiabilidad consta con un proceso de diseño asegurando varios parámetros
de asfalto, para que se encuentre en el rango de período de análisis, este factor de
diseño tiene en cuenta cambios en la predicción del tránsito y en su
comportamiento, a su vez otorga un nivel a la cual fueron diseñados. En la siguiente
tabla se detallan los valores recomendables para el índice de confianza en función
de la importancia de la vía. (Ing. Navarro, 2017)
Tabla 22: Valores sugeridos por la AASHTO para el nivel de confianza según la clasificación
funcional.
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
Tipo de camino Zonas urbanas Zonas rurales
Autopistas (Rutas interestatales y autopistas) 85 – 99.9 80 – 99.9
Carreteras de primer orden (Arterias Principales) 80 – 99 75 – 95
Carreteras secundarias (Colectoras) 80 – 95 75 – 95
Caminos vecinales (Locales) 50 – 80 50 – 80**
35
4.4.2 Variable Desviación Estándar
La confiabilidad es uno de los aspectos que se toma en cuenta para el diseño del
pavimento; se hace uso de la desviación estándar.
Los valores recomendados por la AASHTO son:
Pavimentos Flexibles: 0.40 – 0.50
Pavimentos Rígidos: 0.30 – 0.40
4.4.3 Factores de Desviación Normal
Tabla 23: Factores de Desviación Normal.
Confiabilidad ZR Confiabilidad ZR
50 0 92 -1,405
60 -0,253 94 -1,555
70 -0,524 95 -1,645
75 -0,674 96 -1,751
80 -0,841 97 -1,881
85 -1,037 98 -2,054
90 -1,282 99 -2,327 Fuente: Guía para el Diseño y la Construcción de Pavimentos Rígidos Ing. Aurelio Salazar
Rodríguez, 1998.
4.4.4 Variable Serviciabilidad
Esta variable puede ser definida como la capacidad que tiene el pavimento que
servirá a la clase de tránsito que vaya ser usada. (Ing. Navarro, 2017)
Tabla 24: Calificación de índice de serviciabilidad.
Índice de Serviciabilidad
(PSI)
Calificación
5 – 4 Muy buena
4 – 3 Buena
3 – 2 Regular
2 – 1 Mala
1 – 0 Muy mala Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993
36
Para el diseño del pavimento se deben elegir los índices de servicio inicial y final.
“El índice de servicio inicial depende del diseño y de la calidad de la construcción, el
índice de servicio final representa el índice más bajo capaz de ser tolerado por el
pavimento, antes de que sea imprescindible su rehabilitación mediante un refuerzo o
la reconstrucción.” (Ing. Navarro, 2017)
El índice de serviciabilidad se obtiene mediante la siguiente ecuación:
∆𝑃𝑆𝐼 = 𝑃𝑜 − 𝑃𝑡
Serviciabilidad inicial (Po): “Es la condición inmediata que tendrá después de
la construcción, la guía de las AASHTO define que para pavimentos flexibles este
valor inicial es de 4.20.” (Ing. Navarro, 2017)
Serviciabilidad final (Pt): “Es la condición final, cuando el pavimento falla y
necesita rehabilitación el valor recomendado por la AASHTO es de 2.0.” (Ing.
Navarro, 2017)
4.4.5 Coeficiente de Drenaje
Se conoce que si existe un buen drenaje va a existir un aumento en la capacidad
portante de la sub rasante, el módulo resiliente aumentara cuando exista una
disminución del contenido de humedad, esto traerá como consecuencia que exista
un mejor camino y así el implemento “capas de material más delgada.” (Ing.
Navarro, 2017)
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993
Tabla 25: Clasificación de la calidad de drenaje.
37
El drenaje será expresado mediante coeficientes m los cuales serán visualizados en
la siguiente tabla.
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993
El ingeniero Alfonso Montejo en uno de sus informes de ingeniería de
pavimentos da a conocer tablas para materiales granulares tales como base y sub
base y asi obtener los coeficientes de capa a1, a2,a3, como se dara a conocer en
las siguientes ilustraciones.
Tabla 26: Coeficientes de drenaje.
Ilustración 7: Coeficientes de (a) para carpeta asfáltica.
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
38
Ilustración 9: Coeficientes de (a) para sub-bases granulares.
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
Ilustración 8: Coeficientes de (a) para bases granulares.
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
39
Método AASHTO´93 para propuesta 10 años
De acuerdo a los parámetros antes mencionados, procedemos a realizar el
diseño correspondiente.
Datos:
*Carreteras locales
Confiabilidad: 70%
So: 0,45
∆Psi: 2,2
CBR de diseño: 34,5%
o Po = 4,2
o Pf = 2,00
Obtendremos el MR (Módulo Resiliente) de la subrasante, para un cbr de diseño
34,5% se empleará la siguiente fórmula, tal como establece el método AASHTO –
93.
𝑀𝑟 = 4626 ∗ ln 𝑐𝑏𝑟 + 241
𝑀𝑟 = 4626 ∗ ln 34,5% + 241
𝑀𝑟 = 16621 𝑝𝑠𝑖
40
Tabla 27: Valores de CBR para cada uso.
CBR Clasificación cualitativa del suelo Uso
2-5 Muy mala Sub–rasante
5-8 Mala Sub-rasante
8-20 Regular – buena Sub-rasante
20-30 Excelente Sub-rasante
30-60 Buena Sub-base
60-80 Buena Base
80-100 Excelente Base
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993. Elaboración: Irene Llivizaca
De acuerdo a la clasificación de usos de suelo, los valores de cbr: 34,5%
puede ser establecido como sub-base. Esto quiere decir que no se necesitará
diseñar capas de sub-base ni mejoramiento. No será necesario implementarse éstas
capas, ya que la capa de subrasante es excelente y puede funcionar como subbase.
Para base, se usarán los valores de cbr establecidos en las especificaciones
generales para la construcción.
Fuente: Tomado del M-014 Especificaciones Generales para
la Construcción de Carreteras
Tabla 28: Propiedades físicas de los materiales para base y sub-base.
41
*Cálculo del cbr de diseño.
Elaboración: Irene Llivizaca
Elaboración: Irene Llivizaca
# golpes CBR dens. Seca
12 7.38 1955
25 23.13 2010
56 39.27 2117
Mu
est
ra 2
w% dens. Seca
4.01 2029.51
5.74 2034.25
7.29 2085.41
10.32 2058.58
13.16 1938.03
w% dens. Seca
3.97 2024.04
5.91 2049.05
7.79 2119.44
10.15 2086.61
12.41 1982.39
PROCTOR (95%)= 2013.468
Mu
est
ra 1
CBR = 37%
GRÁFICA CBRGRÁFICA PROCTOR
1960
1980
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
2140
0 5 10 15
De
nsi
dad
se
ca k
g/cm
3
w%
1940
1960
1980
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
2140
0 10 20 30 40 50
De
nsi
dad
se
ca k
g/cm
3
CBR
# golpes CBR dens. Seca
12 15.25 1963
25 40.25 2012
56 46.75 2113
Tabla 29: Resultados de Proctor y CBR, primera muestra primera muestra.
Ilustración 10: Gráfica de Proctor y CBR, primera muestra. Elaboración: Irene Llivizaca
Tabla 30: Resultados Proctor y CBR, segunda muestra.
42
El criterio que más se emplea para hallar el valor de resistencia de diseño es el
propuesto por el Instituto del Asfalto, el cual recomienda escoger un valor total: 60%,
75%, 87.5% sea igual o mayor que dicho valor, de acuerdo al tránsito que circulará
sobre el pavimento, como se muestra en la siguiente tabla. (Ing. Montejo Fonseca,
2006)
Tabla 31: Límites para selección de resistencia.
Límites para selección de resistencia
Número de ejes de 8.2 toneladas
en el carril de diseño (N)
Percentil a seleccionar para
hallar la resistencia
<104 60
104 - 106 75
>106 87.5
Fuente: Ingeniería de Pavimentos para carreteras, Fonseca. Elaboración: Irene Llivizaca
Ilustración 11: Gráfica de Proctor y CBR. Elaborado por: Irene Llivizaca
CBR = 32%
DIBUJOS DE CBRDIBUJOS DE PROCTOR
1920
1940
1960
1980
2000
2020
2040
2060
2080
2100
0 2 4 6 8 10 12 14
De
nsi
dad
se
ca k
g/cm
3
w%
1940
1960
1980
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
2140
0 10 20 30 40 50
De
nsi
dad
se
ca k
g/cm
3
CBR
43
CBR = 34,5%
4550556065707580859095
100105
31 32 33 34 35 36 37 38
%
CBR
CBR DE DISEÑO
Ilustración 12: Gráfica CBR de diseño.
Elaboración: Irene Llivizaca
Elaboración: Irene Llivizaca
Tabla 33: Factores de capa base, subrasante.
Elaboración: Irene Llivizaca
Material CBR MR SN a m
Base 80% 28000 1,28 0,135 0,9
Subrasante 34,5 16621 1,64
CALICATAS CBR
0+500 37 32 1.00 100
1+500 32 37 0.5 50
Tabla 32: Cálculo de CBR de diseño.
44
Para obtener el SN se puede hallar mediante el siguiente ábaco.
También existe otra alternativa donde se obtiene con más exactitud el número
estructural, empleando un software “CALCULO DE NÚMERO ESTRUCTURAL
AASHTO 1993” desarrollado por el Ingeniero civil Luis Ricardo Vásquez Varela.
Ilustración 13: Nomograma de diseño. Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1993.
Ilustración 14: Cálculo SN de capa base. Fuente: “CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL AASHTO 1993”
45
4.4.6 Cálculo de espesores
Carpeta Asfáltica
𝐷𝑐𝑎𝑐 = 𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒
𝑎𝑐𝑎𝑐 ∗ 𝑚𝑐𝑎𝑐
𝐷𝑐𝑎𝑐 = 1,28
0,42 ∗ 1= 3,0476 𝑝𝑢𝑙𝑔. 𝑎𝑠𝑢𝑚𝑖𝑚𝑜𝑠 𝟑, 𝟏𝟎 𝒑𝒖𝒍𝒈 (7,80𝑐𝑚)
𝑆𝑁𝑐𝑎𝑐∗ = 𝑎𝑐𝑎𝑐 ∗ 𝑚𝑐𝑎𝑐 ∗ 𝐷𝑐𝑎𝑐
∗
𝑆𝑁𝑐𝑎𝑐∗ = 0,42 ∗ 1 ∗ 3,10
𝑆𝑁𝑐𝑎𝑐∗ = 1,302
𝑆𝑁𝑐𝑎𝑐∗ ≥ 𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒
1,302 ≥ 1,28 (𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒)
Ilustración 15: Cálculo SN capa subrasante. Fuente: “CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL AASHTO 1993”
46
Capa Base
𝐷𝑏𝑎𝑠𝑒 = 𝑆𝑁𝑠𝑢𝑏− 𝑆𝑁𝑐𝑎𝑐
∗
𝑎𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝑚𝑏𝑎𝑠𝑒
𝐷𝑏𝑎𝑠𝑒 = 1,64 − 1,302
0,135 ∗ 0,9= 2,78 𝑝𝑢𝑙𝑔. 𝑎𝑠𝑢𝑚𝑖𝑚𝑜𝑠 𝟔 𝒑𝒖𝒍𝒈 (15,24𝑐𝑚)
𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒∗ = 𝑎𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝑚𝑏𝑎𝑠𝑒 ∗ 𝐷𝑏𝑎𝑠𝑒
∗
𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒∗ = 0,135 ∗ 0,9 ∗ 6
𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒∗ = 0,729
𝑆𝑁𝑐𝑎𝑐∗ + 𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒
∗ ≥ 𝑆𝑁𝑠𝑢𝑏𝑟.
2,031 ≥ 1,64 (𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒)
Elaboración: Irene Llivizaca
Dcac = 3.0476 3.1 pulg.
SN*cac= 1.302
1.302 > 1.28 OK
Dbase = 2.781893 6 pulg.
SN*base = 0.729
2.031 > 1.64 OK
CÁLCULO DE ESPESORES
BASE GRANULAR
CARPETA ASFÁLTICA
𝑆𝑁∗𝑐𝑎𝑐 𝑆𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒
𝑆𝑁∗𝑐𝑎𝑐 + 𝑆𝑁∗𝑏𝑎𝑠𝑒 𝑆𝑁𝑠𝑢𝑏𝑟
Tabla 34: Cuadro de Resumen, espesores de capa.
47
48
Capítulo V
Conclusiones y recomendaciones
En base a los estudios y análisis para la rehabilitación de la vía Zinin-Solano, es
necesario que se implemente carpeta asfáltica de 3,1” y capa base de espesor 6
pulg. Según el diseño y valores establecidos por la AASHTO-93, la capa base
podría ser de 4” ya que según el requerimiento, es de 2,78”; pero no se puede
establecer dicho valor, ya que en proceso constructivo no es el adecuado. Por ende
es recomendable implementar 6”. La subrasante posee un CBR elevado de 34,5%,
es un factor positivo ya que por esta condición, basándonos en el método empleado;
no es necesario que se implemente capas de sub-base y mejoramiento.
La vía Zinin-Solano, actualmente ha perdido la carpeta asfáltica, en casi todo el
tramo, por ende no se pudo visualizar los daños que afectaron en gran medida. Se
recomienda que exista mantenimiento en el alcantarillado, ya que se encuentra en
mal estado. También que se realice un estudio sobre el diseño geométrico, bermas,
cunetas que tampoco están en buen estado.
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deleg-solano-zhullin-javier-loyola
Reyes Lizcano, F. A., & Rondón Quintana, H. A. (2011). Pavimentos Flexibles.
Anexos
Tablas de Conteo del Tráfico que se realizó.
Camiones Camionetas Livianos Motos CamionesCamionetasLivianos Motos8:00 a 8:15 1 2 2 1 8:00 a 8:15 1 1 1 18:15 a 8:30 0 0 3 0 8:15 a 8:30 0 2 1 08:30 a 8:45 0 1 4 0 8:30 a 8:45 0 2 2 08:45 a 9:00 0 2 1 0 8:45 a 9:00 0 3 0 09:00 a 9:15 0 1 0 0 9:00 a 9:15 0 1 2 09:15 a 9:30 2 2 2 1 9:15 a 9:30 2 2 2 19:30 a 9:45 0 1 1 1 9:30 a 9:45 0 0 0 19:45 a 10:00 0 3 0 0 9:45 a 10:00 0 2 0 010:00 a 10:15 0 1 1 1 10:00 a 10:15 0 1 2 010:15 a 10:30 1 2 2 1 10:15 a 10:30 1 2 2 110:30 a 10:45 0 2 1 0 10:30 a 10:45 0 0 1 010:45 a 11:00 0 0 0 0 10:45 a 11:00 0 0 3 011:00 a 11:15 0 1 2 0 11:00 a 11:15 0 1 2 011:15 a 11:30 2 2 3 0 11:15 a 11:30 2 2 3 011:30 a 11:45 0 1 2 1 11:30 a 11:45 0 2 3 111:45 a 12:00 0 1 2 0 11:45 a 12:00 0 1 2 212:00 a 12:15 0 0 0 0 12:00 a 12:15 0 0 0 012:15 a 12:30 0 0 0 0 12:15 a 12:30 0 1 0 212:30 a 12:45 0 1 3 0 12:30 a 12:45 1 0 1 212:45 a 13:00 0 0 0 0 12:45 a 13:00 0 2 0 113:00 a 13:15 0 0 2 0 13:00 a 13:15 0 0 0 213:15 a 13:30 0 2 2 0 13:15 a 13:30 0 0 2 013:30 a 13:45 0 0 0 0 13:30 a 13:45 0 0 1 213:45 a 14:00 0 3 0 0 13:45 a 14:00 0 0 0 014:00 a 14:15 0 0 0 0 14:00 a 14:15 0 0 2 114:15 a 14:30 0 0 1 0 14:15 a 14:30 0 0 3 114:30 a 14:45 0 2 0 0 14:30 a 14:45 0 1 0 014:45 a 15:00 0 0 0 0 14:45 a 15:00 0 0 2 015:00 a 15:15 0 0 3 0 15:00 a 15:15 1 0 3 115:15 a 15:30 0 2 0 0 15:15 a 15:30 0 0 0 215:30 a 15:45 0 0 3 0 15:30 a 15:45 0 0 2 015:45 a 16:00 0 0 1 1 15:45 a 16:00 0 0 1 016:00 a 16:15 0 1 0 0 16:00 a 16:15 0 0 2 116:15 a 16:30 0 0 1 0 16:15 a 16:30 0 0 0 016:30 a 16:45 0 0 2 0 16:30 a 16:45 0 2 0 016:45 a 17:00 0 0 0 0 16:45 a 17:00 0 0 1 017:00 a 17:15 0 0 0 0 17:00 a 17:15 1 0 2 117:15 a 17:30 0 1 0 0 17:15 a 17:30 0 0 3 017:30 a 17:45 0 0 0 0 17:30 a 17:45 0 1 2 117:45 a 18:00 0 0 1 0 17:45 a 18:00 0 0 1 018:00 a 18:15 0 0 3 1 18:00 a 18:15 0 0 2 018:15 a 18:30 0 0 0 0 18:15 a 18:30 0 1 1 018:30 a 18:45 0 2 0 0 18:30 a 18:45 0 0 0 018:45 a 19:00 1 0 0 0 18:45 a 19:00 0 0 0 119:00 a 19:15 0 0 1 1 19:00 a 19:15 0 0 0 019:15 a 19:30 0 0 0 0 19:15 a 19:30 0 0 2 119:30 a 19:45 0 0 0 0 19:30 a 19:45 0 2 1 019:45 a 20:00 0 0 0 0 19:45 a 20:00 0 0 1 120:00 a 20:15 0 0 0 0 20:00 a 20:15 0 0 0 020:15 a 20:30 0 0 2 0 20:15 a 20:30 0 0 0 020:30 a 20:45 1 0 0 0 20:30 a 20:45 0 0 1 020:45 a 21:00 0 1 1 0 20:45 a 21:00 0 0 0 0
8 37 52 9 9 32 62 9
LUNES MARTES
TotalTD
Hora
106
Hora
TotalTD 112
CamionesCamionetasLivianos Motos CamionesCamionetasLivianos motos8:00 a 8:15 0 2 2 1 8:00 a 8:15 1 3 3 18:15 a 8:30 1 0 0 0 8:15 a 8:30 0 2 2 08:30 a 8:45 0 3 1 0 8:30 a 8:45 0 2 2 08:45 a 9:00 0 0 1 0 8:45 a 9:00 0 2 1 09:00 a 9:15 0 0 0 0 9:00 a 9:15 0 1 0 09:15 a 9:30 1 0 0 1 9:15 a 9:30 1 0 0 19:30 a 9:45 0 2 1 2 9:30 a 9:45 0 0 2 29:45 a 10:00 0 0 1 0 9:45 a 10:00 0 0 4 0
10:00 a 10:15 0 0 0 1 10:00 a 10:15 0 2 1 110:15 a 10:30 1 2 2 1 10:15 a 10:30 1 1 0 110:30 a 10:45 0 0 0 0 10:30 a 10:45 0 3 0 010:45 a 11:00 0 1 2 1 10:45 a 11:00 0 2 2 011:00 a 11:15 0 0 1 0 11:00 a 11:15 0 1 1 011:15 a 11:30 1 0 2 0 11:15 a 11:30 1 2 2 011:30 a 11:45 0 0 0 2 11:30 a 11:45 0 2 3 111:45 a 12:00 0 2 1 0 11:45 a 12:00 0 1 0 012:00 a 12:15 0 0 0 1 12:00 a 12:15 0 1 0 112:15 a 12:30 1 2 1 0 12:15 a 12:30 1 1 0 012:30 a 12:45 0 0 0 0 12:30 a 12:45 0 0 2 012:45 a 13:00 0 1 2 2 12:45 a 13:00 1 0 1 013:00 a 13:15 0 0 1 1 13:00 a 13:15 0 0 0 113:15 a 13:30 0 1 2 2 13:15 a 13:30 2 1 1 213:30 a 13:45 0 0 1 0 13:30 a 13:45 0 1 0 113:45 a 14:00 1 0 0 1 13:45 a 14:00 0 0 0 214:00 a 14:15 0 0 1 0 14:00 a 14:15 0 1 4 114:15 a 14:30 1 2 1 2 14:15 a 14:30 0 2 0 014:30 a 14:45 0 1 2 1 14:30 a 14:45 0 0 0 014:45 a 15:00 0 0 1 2 14:45 a 15:00 0 1 0 015:00 a 15:15 0 0 0 0 15:00 a 15:15 0 0 2 015:15 a 15:30 0 1 1 1 15:15 a 15:30 0 0 1 115:30 a 15:45 1 0 2 2 15:30 a 15:45 1 0 1 115:45 a 16:00 0 2 1 0 15:45 a 16:00 0 1 0 116:00 a 16:15 0 0 0 2 16:00 a 16:15 0 2 0 016:15 a 16:30 0 1 2 0 16:15 a 16:30 0 0 2 016:30 a 16:45 0 0 1 1 16:30 a 16:45 0 0 1 216:45 a 17:00 1 0 2 0 16:45 a 17:00 0 2 0 117:00 a 17:15 0 1 1 2 17:00 a 17:15 0 0 2 317:15 a 17:30 0 0 2 0 17:15 a 17:30 0 1 2 017:30 a 17:45 0 2 3 0 17:30 a 17:45 1 2 0 017:45 a 18:00 1 0 0 0 17:45 a 18:00 0 0 0 018:00 a 18:15 0 0 2 0 18:00 a 18:15 0 0 0 018:15 a 18:30 0 1 2 1 18:15 a 18:30 0 1 1 018:30 a 18:45 0 2 0 1 18:30 a 18:45 0 0 1 018:45 a 19:00 0 0 1 0 18:45 a 19:00 0 0 1 219:00 a 19:15 1 2 2 0 19:00 a 19:15 0 1 2 019:15 a 19:30 0 0 0 0 19:15 a 19:30 1 0 2 019:30 a 19:45 1 2 0 0 19:30 a 19:45 0 0 1 019:45 a 20:00 0 1 1 1 19:45 a 20:00 0 0 0 120:00 a 20:15 0 0 1 0 20:00 a 20:15 0 0 0 020:15 a 20:30 0 0 0 0 20:15 a 20:30 0 2 2 020:30 a 20:45 0 1 0 1 20:30 a 20:45 0 0 2 320:45 a 21:00 0 1 1 0 20:45 a 21:00 0 0 1 0
12 36 51 11 11 44 55 10TotalTD
MIERCOLES JUEVESHoraHora
TotalTD 110 120
CamionesCamionetas Livianos motos8:00 a 8:15 1 0 0 08:15 a 8:30 0 1 1 08:30 a 8:45 1 2 0 08:45 a 9:00 0 0 0 09:00 a 9:15 0 0 1 09:15 a 9:30 0 2 2 19:30 a 9:45 0 0 0 09:45 a 10:00 1 0 0 010:00 a 10:15 0 1 1 110:15 a 10:30 0 2 0 010:30 a 10:45 0 1 0 010:45 a 11:00 1 0 1 011:00 a 11:15 0 0 2 111:15 a 11:30 0 2 1 011:30 a 11:45 0 0 0 011:45 a 12:00 0 0 0 112:00 a 12:15 1 2 1 012:15 a 12:30 0 1 0 112:30 a 12:45 0 0 1 012:45 a 13:00 0 0 0 213:00 a 13:15 1 1 0 013:15 a 13:30 0 0 1 013:30 a 13:45 0 0 1 013:45 a 14:00 0 0 0 014:00 a 14:15 0 0 0 014:15 a 14:30 0 1 0 014:30 a 14:45 2 1 3 014:45 a 15:00 0 0 2 115:00 a 15:15 0 0 1 015:15 a 15:30 0 3 0 015:30 a 15:45 0 0 0 015:45 a 16:00 0 2 2 016:00 a 16:15 1 2 1 016:15 a 16:30 1 0 0 116:30 a 16:45 0 0 4 016:45 a 17:00 0 1 2 017:00 a 17:15 1 0 3 017:15 a 17:30 0 4 0 117:30 a 17:45 0 0 0 017:45 a 18:00 0 0 0 018:00 a 18:15 0 2 1 018:15 a 18:30 0 2 1 018:30 a 18:45 0 1 0 018:45 a 19:00 1 0 0 019:00 a 19:15 0 3 4 119:15 a 19:30 0 0 0 019:30 a 19:45 0 0 1 019:45 a 20:00 0 0 2 120:00 a 20:15 0 1 2 020:15 a 20:30 1 0 0 020:30 a 20:45 0 2 0 020:45 a 21:00 0 0 1 0
13 40 43 6
VIERNESHora
Total102TD
Camiones Camionetas Livianos motos CamionesCamionetasLivianos motos
8:00 a 8:15 0 0 0 0 8:00 a 8:15 0 1 1 0
8:15 a 8:30 0 0 0 0 8:15 a 8:30 0 0 1 1
8:30 a 8:45 0 0 1 0 8:30 a 8:45 1 0 1 0
8:45 a 9:00 0 0 0 1 8:45 a 9:00 0 0 0 0
9:00 a 9:15 0 1 0 1 9:00 a 9:15 0 2 0 1
9:15 a 9:30 0 0 2 0 9:15 a 9:30 1 0 0 0
9:30 a 9:45 0 0 0 0 9:30 a 9:45 0 0 1 0
9:45 a 10:00 0 1 0 0 9:45 a 10:00 0 0 1 0
10:00 a 10:15 0 0 0 0 10:00 a 10:15 1 0 2 0
10:15 a 10:30 0 0 1 0 10:15 a 10:30 0 2 0 1
10:30 a 10:45 0 1 0 0 10:30 a 10:45 0 0 0 0
10:45 a 11:00 0 0 0 1 10:45 a 11:00 0 0 0 1
11:00 a 11:15 1 0 0 0 11:00 a 11:15 0 2 0 0
11:15 a 11:30 0 0 0 0 11:15 a 11:30 1 2 2 0
11:30 a 11:45 0 1 1 0 11:30 a 11:45 0 0 0 0
11:45 a 12:00 1 0 0 0 11:45 a 12:00 0 0 0 0
12:00 a 12:15 0 0 0 1 12:00 a 12:15 0 2 2 1
12:15 a 12:30 1 0 0 1 12:15 a 12:30 0 0 0 0
12:30 a 12:45 0 0 1 2 12:30 a 12:45 0 1 0 0
12:45 a 13:00 0 1 1 1 12:45 a 13:00 1 0 1 0
13:00 a 13:15 0 2 0 0 13:00 a 13:15 0 1 0 0
13:15 a 13:30 0 1 0 0 13:15 a 13:30 0 0 0 1
13:30 a 13:45 0 0 1 0 13:30 a 13:45 0 0 1 0
13:45 a 14:00 0 0 1 0 13:45 a 14:00 0 1 0 0
14:00 a 14:15 0 1 0 1 14:00 a 14:15 0 2 0 0
14:15 a 14:30 0 0 1 0 14:15 a 14:30 0 1 2 0
14:30 a 14:45 0 1 0 0 14:30 a 14:45 0 0 1 2
14:45 a 15:00 1 0 0 0 14:45 a 15:00 1 0 0 0
15:00 a 15:15 0 1 1 1 15:00 a 15:15 0 1 1 0
15:15 a 15:30 0 0 1 0 15:15 a 15:30 0 1 1 0
15:30 a 15:45 0 0 0 0 15:30 a 15:45 0 0 0 0
15:45 a 16:00 0 0 0 1 15:45 a 16:00 0 0 0 1
16:00 a 16:15 0 0 1 1 16:00 a 16:15 0 0 2 0
16:15 a 16:30 0 0 0 0 16:15 a 16:30 1 0 1 0
16:30 a 16:45 0 0 1 0 16:30 a 16:45 0 1 3 0
16:45 a 17:00 0 0 1 0 16:45 a 17:00 0 0 1 0
17:00 a 17:15 0 0 2 0 17:00 a 17:15 0 1 2 0
17:15 a 17:30 0 1 1 0 17:15 a 17:30 0 1 0 1
17:30 a 17:45 0 0 0 0 17:30 a 17:45 1 0 0 0
17:45 a 18:00 1 1 0 0 17:45 a 18:00 0 0 0 0
18:00 a 18:15 0 0 0 0 18:00 a 18:15 0 0 1 0
18:15 a 18:30 0 1 0 0 18:15 a 18:30 0 1 2 0
18:30 a 18:45 0 0 0 1 18:30 a 18:45 0 0 0 0
18:45 a 19:00 0 1 0 0 18:45 a 19:00 0 0 0 1
19:00 a 19:15 0 2 1 0 19:00 a 19:15 0 0 0 2
19:15 a 19:30 0 2 1 1 19:15 a 19:30 0 0 2 0
19:30 a 19:45 0 1 0 0 19:30 a 19:45 1 0 0 0
19:45 a 20:00 0 1 0 1 19:45 a 20:00 0 0 2 0
20:00 a 20:15 0 2 1 0 20:00 a 20:15 0 0 0 0
20:15 a 20:30 0 0 1 0 20:15 a 20:30 0 1 1 0
20:30 a 20:45 0 0 0 0 20:30 a 20:45 0 0 0 1
20:45 a 21:00 0 1 0 0 20:45 a 21:00 0 0 0 1
5 24 22 5 9 24 35 5.00
TD
Domingo SÁBADO
56 73.00
Hora
Total
TD
Hora
Total
VOLUMEN CILINDRO: 0.000944 MUESTRA Nº FECHA: Guayaquil, enero 25 del 2016
PESO DEL CILINDRO: 4260.4 kg PROYECTO:
NÚMERO DE GOLPES POR CAPA: 25 LOCALIZACIÓN:
NÚMERO DE CAPAS: 5
kg/
H.N. B 428.08 413.30 46.2 14.8 367.1 4.03 6253 1993 1.04 1.9155 2029.11
50 C 312.5 297.10 28.9 15.40 268.20 5.74 6291 2031 1.06 1.9203 2034.25
100 K - 10 327.8 308.62 45.7 19.18 262.92 7.29 6372 2112 1.07 1.9680 2084.78
150 240 348.1 319.80 45.6 28.30 274.20 10.32 6405 2145 1.1 1.9440 2059.28
200 L 278.1 249.50 32.1 28.60 217.40 13.16 6320 2060 1.13 1.8202 1928.13
CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD
%
CONTENIDO ÓPTIMO DE HUMEDAD
%
DENSIDAD SECA MÁXIMA
kg/
DENSIDAD SECA MÁXIMA:
PROF. ῳi ῳo %> Nº4
1,50 m
Dibujado por: Irene Llivizaca Verificado por: Ing. Paúl Carrión
Calculado por: Diego Pérez
ῳ %
PESO
TIERRA
HÚMEDA +
CILINDRO
kg.
PESO
TIERRA
HÚMEDA
W kg.
CA
NT
IDA
D D
E A
GU
A
RE
CIP
IEN
TE
Nº
PRUEBA PROCTOR
DENSIDAD
SECA
IpGsCLASIFICACIÓN
PESO
TIERRA
SECA Ws
kg.
PROCTOR STANDARD AASHTO T-99
PESO
TIERRA
HÚMEDA +
RECIPIENTE
gr.
PESO
TIERRA
SECA +
RECIPIENTE
gr.
PE
SO
DE
RE
CIP
IEN
TE
PESO
DE
AGUA
gr.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILLABORATORIO "Ing. Dr. ARNALDO RUFFILLI"
MUESTRA
PESO
SECO gr.
4.03
Zinin-Solano
7.29
2084.78
𝑐𝑚 1+
100
𝑚
𝑚
1920.00
1940.00
1960.00
1980.00
2000.00
2020.00
2040.00
2060.00
2080.00
2100.00
6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 11.00 12.00 13.00 14.00 15.00
DE
NS
IDA
D K
G/
CONTENIDO DE HUMEDAD
𝑚
𝑚
PROYECTO: FECHA: 22/02/2016
MOLDE No.: PESO DE MOLDE: V. MOLDE: 0.002316
No. GOLPES POR CAPA: 12 No. DE CAPAS: 5
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALT. DE CAIDA: 18 pulg.
1 2 3
1 7 240
264.8 230.3 239.8
249.9 216.6 225.8
14.9 13.7 14
30.3 30.1 22.8
219.6 186.5 203
6.79 7.35 6.90
P 11290 11670.000 11958.000
6435 6669 6726
Wh 4855 5001 5232
Ws 4546.520 4658.770 4894.450
W% 6.785 7.346 6.897
ɣh 2096 2159 2259
ɣs 1,963.09 2,011.56 2,113.32
Q 5 AC
284.70 375.90 268.70
233.70 336.00 224.60
51.00 39.90 44.10
30.90 75.60 24.60
202.80 260.40 200.00
25.15 15.32 22.05
P 11580.00 11895.00 12126.00
6435.00 6669.00 6726.00
Wh 5145.00 5226.00 5400.00
Ws 4111.13 4531.64 4424.42
W% 25.15 15.32 22.05
ɣh 2221.50 2256.48 2331.61
ɣs 1775.10 1956.67 1910.37
0.05 0.05 0.05
0.079 0.085 0.081
0.071 0.074 0.072
0.069 0.073 0.071
0.000 0.000 0.000
% 0.475 0.575 0.525
96 Horas
N° de Ensayo
Suelo Seco.
Conetido de agua=
Densidad Húmeda=
Densidad Seca=
Conetido de agua=
Wh + r
Ws + r
N° Recipiente
W%
% DE HINCHAMIENTO
Densidad Húmeda=
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
UNIVESIDAD DE GUAYAQUIL
ANTES DE LA INMERSIÓN
ANTES DE LA INMERSIÓN
Ww
Recipiente
Ws
ENSAYO DE CBR
LECTURA INICIAL
HU
ME
DA
D
N° Recipiente
Wh + r
Ws + r
Ww
LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI"
HINCHAMIENTO
HU
ME
DA
D
Molde + Suelo Húmedo
Molde
Suelo Húmedo.
Suelo Seco.
Densidad Seca=
Molde
Suelo Húmedo.
Recipiente
Ws
W% Molde + Suelo Húmedo
24 Horas
48 Horas
72 Horas
PROYECTO: FECHA:
MOLDE No.: PESO DE MOLDE: VOL. DEL MOLDE: 0.002123
No. GOLPES POR CAPA: 12 No. DE CAPAS: 5
PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.
1 2 3 1 2 3
CARGA DE PENETRACION Kg
1.27 mm (0.05") 176 374 770 80 170 350
2.54 mm (0.10") 253 693 1419 115 315 645
3.81 mm (0.15") 308 880 1782 140 400 810
5.08 mm (0.20") 378 1078 2090 172 490 950
7.62 mm (0.30") 517 1430 2552 235 650 1160
10.16 mm (0.40") 616 1672 2816 280 760 1280
12.70 mm (0.50") 748 1870 3080 340 850 1400
1 2 3 1 2 3
CARGA DE UNITARIA Lbs/plg2 CARGA UNITARIA Kg/cm 2
0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0
1.27 mm (0.05") 58.67 124.67 256.67 4.13 8.78 18.08
2.54 mm (0.10") 84.33 231.00 473.00 5.17 16.20 27.50
3.81 mm (0.15") 102.67 293.33 594.00 7.23 20.67 41.85
5.08 mm (0.20") 126.13 359.33 696.67 8.89 25.32 49.09
7.62 mm (0.30") 172.33 476.67 850.67 12.14 33.58 59.94
10.16 mm (0.40") 205.33 557.33 938.67 14.47 39.27 66.14
12.7 mm (0.50") 249.33 623.33 1026.67 17.57 43.92 72.34
0,1 Pulg 0,2 Pulg
12 5.17 8.89
25 16.20 25.32
56 27.50 49.09
C.B.R.
12 7.39 8.46
25 23.14 24.11
56 39.29 46.75
ENSAYO DE CBR (PENETRACIÓN)
No. DE ENSAYO
No. DE ENSAYO
22/02/2016
CARGA DE PENETRACION Lb
UNIVESIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI"
Esfuerzo Penetración
%
No. Golpes
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 2.54 5.08 7.62 10.16 12.7 15.24
Car
ga u
nit
aria
Kg/
cm2
Penetración en mm.
Ensayo de Humedad Natural
Jbhg lh blh bhb .hb
Muestras del suelo siendo pesadas para el cálculo de humedad natural
Ensayo límites de Atterberg
Se están realizando los ensayos para el límite líquido y plástico de las muestras
Ensayo Proctor
Se está realizando el ensayo de Proctor.
Ensayo CBR
Se está realizando el ensayo de CBR lectura de datos y penetración
Via Zinin-Solano
Condición actual de la Vía Zinin-Solano
Toma de muestras
Calicatas para la toma de muestras.
Conteo
Se está realizando el conteo de tráfico
Conteo y visita en Solano
