UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN

TESINA PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO CIVILELABORADO POR

DANIEL ISAAC PERALTA CALDERÓNERICK JOVANY CASTILLO CENTENOSAUL ELIUTH MANTILLA IDALGO.

TUTORMSC. ING. JIMMY SIERRA MERCADO

ASESORLIC. YIRLEY INDIRA PERALTA CALDERÓN

 MANAGUA, AGOSTO 2013.

“DISEÑO DE 0.542 KM DE ESTRUCTURA DE PAVIMENTO Y DRENAJE PARA LA CALLE DE LA FÁBRICA DE PUROS AJ

FERNÁNDEZ CIGARS S.A. DE LA CIUDAD DE ESTELÍ”.

OBJETIVO GENERAL

Diseñar 0.542 km de estructura de pavimento rígido y flexible, y

obras de drenaje que garanticen la evacuación de las aguas pluviales

de la calzada del proyecto “Construcción de Fábrica de Puros AJ

Fernández Cigars S.A.”, situada en la zona noreste de la ciudad de

Estelí.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

a) Identificar la capacidad de soporte de suelo (CBR), retomando los datos de

clasificación del suelo generados en el estudio realizado por el ingeniero consultor

Oscar Gutiérrez.

b) Determinar el tráfico promedio diario anual (TPDA) que se utilizará en el diseño de

la estructura de pavimento.

c) Calcular los espesores de las capas estructurales necesaria en el diseño del

pavimento rígido por el método de la PCA y el diseño del pavimento flexible

utilizando el método AASHTO 93 para 0.542 km de calle.

d) Elaborar diseño hidráulico de las obras de drenaje transversales, para 0.542 km

de calle.

CAPÍTULO I: ESTUDIO GEOTÉCNICO

METODOLOGÍA

Datos del Estudio Realizado por Dr. Oscar Gutiérrez

Análisis de la Clasificación de las Muestras de Suelo

Sintetización de CBR por cada Tipo de Suelo

Valoración de Terracería Existente

PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”

UBICACIÓN DE SONDEOS MANUALES DE SUELO

RESULTADOS ENSAYES DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”

RESULTADOS ENSAYES DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”

RESULTADOS ENSAYES DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”

VALORACIÓN DE MATERIAL DE TERRACERÍA EXISTENTE.

REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL MATERIAL, PARA SER UTILIZADO COMO BASE

PruebaRequerimiento mínimo

NIC-2000Material para base a

usar, A-2-4(0)Valoración

Graduación Cuadro 1003.10 Cumple No Cumple

Desgaste, Los Ángeles máx. 50% - -

Índice de plasticidad máx. 10% 9% Cumple

Módulo de plasticidad máx. 200 378 No cumple

CBR al 95% de AASHTO modificado (AASHTO T-

180) y 4 días de saturación

Min. 80% 25.21% No cumple

REQUISITOS GRADUACIÓN DE AGREGADOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA SUB RASANTE.

Designación de tamiz (mm)

% que pasa por los tamices

ValoraciónNIC-2000

Material para base a usar, A-2-

4(0).

75 100 100 Cumple

4.75 30-70 67 Cumple

0.075 0-15 31 No cumple

CUADRO 1003.83, NIC 2000

C. B. R. DE DISEÑO

CRITERIO DEL INSTITUTO DE ASFALTO

Límites para la selección de resistenciaNúmero de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño (N)

Percentil a seleccionar para hallar la resistencia

<104 60104-106 75>106 87.5

CBR Cantidad de valoresiguales o mayores

% de valoresiguales o mayores

4 10 100.005 9 90.0010 3 30.0012 2 20.0013 1 10.00

VALORES Y PORCENTAJES DE C. B. R. DE LA SUB-RASANTE

C. B. R. DE DISEÑO

C. B. R. DE DISEÑO, PERCENTIL 75%

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

Figura 1.1. C.B.R DE DISEÑO, PERCENTIL 75%

C.B.R

% d

e va

lore

s ig

uale

s o

may

ores

que

CBR=6.2%

CAPÍTULO II: ESTUDIO DE TRÁFICO

METODOLOGÍA

Recopilación de Datos

Procesamien-to de Datos

Cálculo ESAL del Carril de Diseño

Análisis de la Información Obtenida

UBICACIÓN DEL PUNTO DE CONTEO VEHICULAR

VISTA SATELITAL, VISTA AÉREA

FORMATO PARA RECOPILACIÓN DE DATOSConteos Volumétricos de Tránsito

Estación: Fábrica de Puros A. J. Fernández      Ambos Sentidos:     Fecha:    

Hora Bicic. MotosVehículos Livianos Pesados de Pasajeros Pesados de Carga Veh. Pesados Total

(vph)Autos Jeep Cta Mbus MB15 Bus Liv C2 C2 C3 T3S2 Otros Veh. Cons.

Veh. Agric

06:00 - 07:00                                

07:00 - 08:00                                

08:00 - 09:00                                

09:00 - 10:00                                

10:00 - 11:00                                

11:00 - 12:00                                

12:00 - 13:00                                

13:00 - 14:00                                

14:00 - 15:00                                

15:00 - 16:00                                

16:00 - 17:00                                

17:00 - 18:00                                

Total (vpd)                                

CONSOLIDADO DE CONTEOS DIARIO DE TRÁFICO

Resumen Semanal por Tipo de VehículoEstación Fábrica de Puros A. J. Fernández

Día Bicic. MotosVehículos Livianos Pesados de Pasajeros Pesados de Carga Veh. Pesados Total

(vpd)Autos Jeep Cta Mbus Mb> 15 P Bus Liv C2 C2 C3 T3S2 Veh. Cons. Veh. Agric

Lunes 0 220 30 0 30 4 0 16 0 20 0 12 0 0 332

Martes 0 210 32 0 36 4 0 16 0 14 0 8 0 0 320

Miércoles 0 208 32 0 40 4 0 16 0 18 0 10 0 0 328

Jueves 0 228 38 0 32 4 0 16 0 24 0 16 0 0 358

Viernes 0 250 40 0 48 4 0 16 0 38 0 18 0 0 414

Total 0 1,116 172 0 186 20 0 80 0 114 0 64 0 0 1,752

TPD (vpd) 0 223 34 0 37 4 0 16 0 23 0 13 0 0 350

TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL

Estación Fábrica de Puros A. J. Fernández

Día MotosVehículos Livianos Pesados de Pasajeros Pesados de Carga

Total (vpd)Autos Jeep Cta Mbus Mb> 15 P Bus Liv C2 C2 C3 T3S2

Lunes 220 30 0 30 4 0 16 0 20 0 12 332

Martes 210 32 0 36 4 0 16 0 14 0 8 320

Miércoles 208 32 0 40 4 0 16 0 18 0 10 328

Jueves 228 38 0 32 4 0 16 0 24 0 16 358

Viernes 250 40 0 48 4 0 16 0 38 0 18 414

Total 1,116 172 0 186 20 0 80 0 114 0 64 1,752

TPDS 223 34 0 37 4 0 16 0 23 0 13 350

TPDA vpd 223 34 0 37 4 0 16 0 23 0 13 350

% TPDA vpd 64 10 0 11 1 0 5 0 7 0 4 100

CLASIFICACIÓN VEHICULAR

TASA DE CRECIMIENTO

𝑻𝒂𝒔𝒂𝒅𝒆𝒄𝒓𝒆𝒄𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐=(𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊 ó𝒏𝒂𝒍 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒍𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒐−𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊 ó𝒏𝒂𝒍𝒑𝒓𝒊𝒏𝒄𝒊𝒑𝒊𝒐 𝒅𝒆𝒍𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒐 )

𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝒂𝒍𝒑𝒓𝒊𝒏𝒄𝒊𝒑𝒊𝒐 𝒅𝒆𝒍𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒐

Año N° de EmpleadosTasa crecimiento

2010 100 -2011 180 80.00%2012 350 94.44%2013 600 71.43%2014 900 50.00%

Tasa promedio 73.97%

Año Empleados Tasa crecimiento

2014 900 - 2033 1500 66.67%

Tasa de crecimiento promedio anual: 3.50%

Año N° Puros Tasa Exportados crecimiento2010 5000,000.00 -2011 6000,000.0020.00%2012 7000,000.0016.67%2013 8000,000.0014.29%2014 13000,000.0062.50%

Tasa promedio28.36%

TRÁFICO DE DISEÑO

𝐹𝐶=(1+𝑖 )𝑛−1

𝑖 28.28

Número de carrilesen ambas

direcciones

LD10

2 504 45

6 ó mas 40

Número de carriles en

sola direcciones

LD10

1 1.002 0.80-

1.003 0.60-

0.804 0.50-

0.75

TD= TPD * FC * FD * fc *365

TRÁNSITO DE CARRIL DE DISEÑO PARA EL CÁLCULO DEL ESAL’S

Transito de carril de diseño para el cálculo del ESAL´S

Tipo de vehículos Tránsito Actual (2013) F.C. Tránsito de diseño

Factor de Dirección (FD)

Factor por Carril (Fc)

Tránsito para el carril de diseño

Autos 34.00 28.28 350,950.85 0.50 1.00 175,475.43

Camionetas 37.00 28.28 381,917.10 0.50 1.00 190,958.55

McBus<15 pas 4.00 28.28 41,288.34 0.50 1.00 20,644.17

Bus 16.00 28.28 165,153.34 0.50 1.00 82,576.67

C2 5 +ton 23.00 28.28 237,407.93 0.50 1.00 118,703.96

Tx-Sx>=5e 13.00 28.28 134,187.09 0.50 1.00 67,093.55

Total 655,452

CÁLCULO ESAL’S DEL CARRIL DE DISEÑO.Calculo ESAL´S del carril de diseño

Asumimos un número estructural (SN=5), Pt=2.0

Tipo de vehiculos Peso X eje(Ton.met)

Peso X eje (Lbs) Tipo de eje To. 2013 TD TD corregido Factor ESAL ESAL de

diseño

Autos0.91 2,000.00 Simple

34.00 175,475.43 175,476.000.0002 36

0.91 2,000.00 Simple 0.0002 36

Camionetas0.91 2,000.00 Simple

37.00 190,958.55 190,959.000.0002 39

1.82 4,000.00 Simple 0.002 382

McBus<15 pas1.82 4,000.00 Simple

4.00 20,644.17 20,645.000.002 42

2.73 6,000.00 Simple 0.009 186

Bus4.09 9,000.00 Simple

16.00 82,576.67 82,577.000.055 4542

4.55 10,000.00 Simple 0.079 6524

C2 5 +ton3.64 8,000.00 Simple

23.00 118,703.96 118,704.000.031 3680

6.36 14,000.00 Simple 0.338 40122

Tx-Sx>=5e4.09 9,000.00 Simple

13.00 67,093.55 67,094.000.055 3691

10.91 24,000.00 Doble 0.239 1603610.91 24,000.00 Doble 0.239 16036

Total ESAL´S de diseño(W18) 91,352.00