Diseño Afirmado Marlon

NEO TERRA INGENIEROS E.I.R.L. ALFREDO SIFUENTES SIFUENTES ORTIZ ORTIZ %22&'(

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y MATERIALES INGENIERO CIVIL

C.I.P.. N° 74682 C.I.P

Regi!"# INDECOPI

ESTUDIOS DE MECANICA DE SUELOS) ANALISIS DE CANTERAS Y DISE*O DE MEZCLAS DE CONCRETO.

DISEÑO DEL PAVIMENTO AFIRMADO PARA EL PROYECTO A NIVEL DE INGENIERÍA DE DETALLE DE LA CARR CARRET ETER ERA A DEL DEL DESV DESVÍO ÍO:: CHAM CHAMIS IS,, CAHU CAHUAD ADÁN ÁN DESV ESVÍO SANJA ANJAP PAMPA MPA, DIS DI STRIT TRITO O HUAMA UAMACH CHUC UCO, O, PROVIN PROVINCIA CIA SÁNCHE SÁNCHEZ Z CARRIÓ CARRIÓN, N, DEPART DEPARTAME AMENT NTO O LA LIBERTAD. INTRODUCCION. Las vías consideradas de “Bajo volumen de tránsito”, se estructuran como caminos de bajo costo, puesto que dentro de sus lineamientos de diseño se evitan movimientos de tierra masivos, considerando estructuras y obras de arte diseñadas para períodos de corto y mediano plazo de vida útil con pavimentos generalmente de tipo airmado! "ara estructurar el pavimento se #a tenido por conveniente utilizar y comparar tres $%&' m(todos, con el in de escoger el que más se adapte a nuestra realidad!

2. )*+- .//01/ $./+2./L /0032/+2. 4 /50+1/L2/. 0+/+6 1/ /5+712+260, #oy /50+1/-0'! 

)*+- -6 L/ 50/36 $5!0! /1)8 31"0 4 6.92.6610'



)*+- -6L 1/- 1606/137 L/B1/+18! L/B1/+18!

ANALISIS DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE CBR! DEL TERRENO DE FUNDACIÓN. 3omo se indic: en un inicio; las vías consideradas de “Bajo volumen de tránsito”, se estructuran como caminos de bajo costo, motivo por este es que para el diseño del pavimento ,se a elegido tres tipos de suelo, que representan a los tramos de suelo más mas representativos del trazo de la vía, ya que de escoger solamente el suelo más desavorable, se estaría considerando gastos innecesarios, para la colocaci:n del pavimento! 6n base a lo indicado, el ensayo de la capacidad de soporte relativo, se #a #a eectuado para muestras representativas del suelo de cimentaci:n teniendo en cuenta el "eril 6stratigráico y analizando el tipo de suelo más desavorable y representativo en cada zona de estudio!

CUADRO Nº 1.1 CBR DE CALICAT CA LICATAS AS REPRESENTATIVAS REPRESENTATIVAS C"#$%"&" N'

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C#"/$1$%. AASHTO

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3L

)L

3L

Limo /rcillas inorgánicas de alta a mediana "lasticidad

Limo /rcillas inorgánicas de alta a mediana "lasticidad

9ravas limo arcillosas de alta a mediana plasticidad

C#"/$1$%. SUCS D/%+$9%$3

2.1.1

ANALISIS DE TRÁFICO. +iene por objetivo conocer el volumen, las características y el origen@destino del tráico ve#icular, elementos básicos para la evaluaci:n econ:mica del proyecto y la determinaci:n de las características del diseño de la ruta! 6l tráico de personas y carga que circula en la zona en estudio, se realiza en dierentes ve#ículos como autos, station Eagon, camionetas, camionetas rurales, 3oaster, volquetes y camiones de = eje!

2.1.2

INDICE MEDIO DIARIO IMD!. 6n el cuadro 1.1, se observa que el tipo de tránsito deberá estar constituido básicamente por ve#ículos ligeros, como camionetas station Eagon, 3amionetas picF up y camiones 3?6, empleados básicamente al transporte de productos propios de las actividades desarrolladas en la regi:n!

CUADRO Nº 1.2 TRÁFICO INDICE MEDIO DIARIO DEL PROYECTO

FUENTE: Equipo Técnico

2)- G??% H67235L0 I -2/ 2.1.3

TASA DE CRECIMIENTO. 0e #a considerado una tasa de crecimiento anual de J!

2.1.4

PERIODO DE DISEÑO. "ara dic#o proyecto se #a considerado un periodo de diseño de C años, tiempo en que se estima que la estructura del pavimento cumpla con su servicio :ptimo!

2.1.5

CÁLCULO DEL N;MERO DE EJES E
"ara #allar los ejes equivalentes emplearemos lo siguiente;

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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ESTUDIOS DE MECANICA DE SUELOS) ANALISIS DE CANTERAS Y DISE*O DE MEZCLAS DE CONCRETO. 

Factor de Crecimiento.

-e la Tabla Nº 1.1, con la +asa de crecimiento $i' G J y el "eriodo de diseño $n' G C años, #allamos un actor de C!?!

TABLA Nº 1.1.- FACTOR DE CRECIMIENTO PERIODO DE DISEÑO AÑOS 3!

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TASA ANUAL DE CRECIMIENTO, PORCENTAJE +!

Fuente: Manual de Die!o "tructural de #a$imento. % a$ier Llorac& 'ar(a 

Factor Cami)n:

"ara el cálculo de actores destructivos #aremos uso de la metodología //07+ según la Tabla 1.2 .

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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TABLA Nº 1.2. FACTORES DESTRUCTIVOS POR EJE TIPO DE EJE

EJE E
6jes 0imples de rueda simple

 P   6.6   

4

6jes 0imples de rueda doble

 P   8.16   

4

6jes +andem de rueda doble

 P  15.1  

4

6jes +ridem de rueda doble

 P   22.9   

" G "eso en toneladas

Fuente: Manual DCN#B'T * MTC 2++,

La Tabla Nº 1.2 ! 0e toma en cuenta como criterio simpliicado de la metodología //07+! +ambi(n se considerará un actor de ajuste por presi:n de neumáticos, de tal manera de computar el eecto adicional de deterioro que producen las altas presiones de los neumáticos en el deterioro de los airmados! 6ste eecto se incrementa más, para el

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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caso de las capas de revestimiento granular en altura, donde la baja presi:n atmos(rica genera un aumento de la presi:n interna del neumático, reduciendo su área de contacto y aumentando la presi:n sobre la capa de rodadura! "ara evitar este eecto en el cálculo de los 66, las llantas deberían tener una presi:n máMima de K% psi! pulg? -el cual, para un eje simple de ruedas simples usaremos 66G $"IA!A', y para, un eje simple de rueda doble 66 G $"IK!?',, donde ", es el peso por eje en +oneladas!

CUADRO Nº 1.. FACTOR E
TIPO DE VEHICULO

P/   3 T3.

F"%&+ E2$0"#3& 4 C"+"

FEC

E D#"3&+

G+29 )

E D#"3&+

G+29 )

"

"

$"IA!A'

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/utomovil

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3amioneta

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3amioneta 1ural N 3ombi

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3ami:n ? ejes

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3ami:n de & D!%% =K!%% ejes Luego calculamos el 6/L de diseño

CUADRO Nº 1. CALCULO DE EAL E2$0"#3& A# L"4! "AL/.2 TON01+a!o 

….( Ec.- 1.1)

+asa crecimiento ;

TIPO DE VEHICULO /utom:vil

J

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VEHAÑO

FEC

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EAL

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3amioneta

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3amioneta 1ural N 3ombi

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cami:n de ? ejes

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volquete de & ejes

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6/L C añosO

*@>,>?8

TOTAL

))8

EAL

DISEÑO

*.@?E86

Elaboración Propia. *Valor! rdondado!

2.1.6

CALCULO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO. 5tilizaremos los siguientes m(todos, de donde escogeremos el más adecuado de acuerdo a nuestra realidad!

MTODO NAASRA  AUSTROADS!. 0e realizará mediante la rlación d el valor soporte del suelo $3B1' y la carga actuante sobre el airmado, eMpresada en .úmero de 1epeticiones de 6jes 6quivalentes : 6/L de diseño! -e acuerdo a los dierentes tramos, se tiene; "ara un 3B1G =%!%% y con .rep G &KA,D%% , tendremos; ) a"ir#ado$ %21& ' 211 ( %lo 1 1) +   %lo 1 1) 2 )  lo 1 %/0,12

eairmadoG ??!?% cm!, por diseño y construcci:n adoptamos "1$+"4K )8.88 %. "ara un 3B1G =?!%% y con .rep G &KA,D%% , tendremos; ) a"ir#ado$ %21& ' 211 ( %lo 1 12. +   %lo 1 12.)2 )  lo 1 %/0,12

eairmadoG ?%!A% cm!, por diseño y construcci:n adoptamos "1$+"4K )8.88 %.

"ara un 3B1G &=!%% y con .rep G &KA,D%% , tendremos; ) a"ir#ado$ %21& ' 211 ( %lo 1 12. +   %lo 1 /1.)2 )  lo 1 %/0,12

eairmadoG ==!D% cm!, por diseño y construcci:n adoptamos "1$+"4K (8.88 %. MTODO DE LA USACE U.S. ARMY CORPS OF ENGINEERS! 3on los valores establecidos para los ejes equivalentes, la capacidad de soporte de la subrasante 3B1 y el 3r4"ico Nº 1.1, se determina el espesor del airmado! "ara ello se veriica el 3B1 que debe tener la capa del pavimento en unci:n del tráico, 3B1 de la subrasante y el espesor requerido según la Tabla 1./.

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3R4F5CO Nº 1.1. CURVAS PARA EL DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTOS CON SUPERFICIE DE RODADURA GRANULAR MTODO USACE!

6

(8

(6

CURVA Número de Ejes Simples Equivalentes de 18,000 lbs

A

)8

A ! C # E %

B C

)6

D

N18  N18  N18  N18  N18  N18 

10,000 Ejes Equivalentes "0,000 Ejes Equivalentes 100,000 Ejes Equivalentes $00,000 Ejes Equivalentes "00,000 Ejes Equivalentes 1000,000 Ejes Equivalentes

E

6 / " / 3 . ' s , a 3 d a g 0 l , u p + $ . 6 1 / ) 2 L H 5 / . " / / 1 1 9 / / " 1 5 , 2 / 1 6 , 5 1 P 6 1 1 , 0 6 " 0 6

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TABLA Nº 1.

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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C.B.R. RE
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E/9/+ 4 A1$+"4 P2#"4"/!

CBR 4 #" /2+"/"3&

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D DK A A C C? K

KD D% A? CD C& D &

D A CD C? K & &

D& C C? K C % &A

AK CC  C ? &D &

CUADRO Nº 1.,. ESPESOR DEL AFIRMADOS POR USACE SECTOR

N+9 EAL 6 AÑOS

= = =

&!KD6>%C &!KD6>%C !AA6>%

CBR D$/ =?!%% =%!%% &=!%%

E/9/+ +. 92# C K!=% !%% &!C%

 4$/ %

?%!CD ??!KA K!K

?%!%% ?%!%% =%!%%

MTODO DEL ROAD RESEARCH LABORATORY. -el 3r4"ico Nº 1.2, se obtiene el espesor del airmado

CUADRO Nº 1.6. SECTOR = ? 

ESPESOR DEL AFIRMADO POR RRL

N+9 EAL 6 AÑOS !AA6>% !AA6>% !AA6>%

CBR E/9/+ +. D$/ C =?!%% =!% =%!%% ?%!?% &=!%% =?!C% 3R4F5CO Nº 1.2

 4$/ % ?%!% ?%!% =%!%

CURVAS PARA EL DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTOS CON SUPERFICIE DE RODADURA GRANULAR RRL!

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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C.B.R 3 7 0

3

4

5

6

7 8 9 10

15

30

20

40

50

60 70 80 90100

0 5 10

E ! D S A O P R T A E C M Í N T O N C E O C  T N R E A L M I U V N A A P R L G E D A R R U O D S A E D P O S R E

15 20 25 30 35

A 40 45

B

50

NUMERO DE EJ ES SIMPLES EQUIVALENTES

C 55 60 65

A: *: +: D: E:

D

E

70

0-15 15-45 45-150 150-450 450-1500

mi E!"# E$%i&'"()"# mi E!"# E$%i&'"()"# mi E!"# E$%i&'"()"# mi E!"# E$%i&'"()"# mi E!"# E$%i&'"()"#

RESUMEN Y CONCLUSION DE MTODOS. 

6l cálculo de los espesores se #an realizado con m(todos que son especíicos para el diseño de airmados, si es que #ubi(semos empleado m(todos tradicionales para el -iseño de "avimentos, se #abrían obtenido valores muc#o más altos, que no se justiicaría la actibilidad del presente proyecto! "or lo tanto recomendamos la siguiente estructura de airmado!

CUADRO Nº .,./. ESPESOR ADOPTADO PARA EL AFIRMADO SECTOR = ? &





E/9/+ /3 # M&4 %! E/9/+ AUSTROADS USACE RRL A1$+"4 )8.8 % ??!?% ??!KA ?%!?% (?.6 % ?%!A% ?%!CD =D!% ().8 % ==!D% K!K =?!C%

6n el nuevo trazo de la vía eMisten dos variantes, las que atraviesan en determinados sectores por estratos rocosos y conglomerados estables de 1oca, y pos suelo tipo /@?, para estos casos, se recomienda colocar una capa de airmado de solamente =% cm! 6n los tramos de suelos limo arcillosos con gravas calizas del "royecto “)ejoramiento de la 3arretera Hecinal, se colocará una capa de airmado de ?%

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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cm! 6n terrenos limo arcillosos, el resto del tramo estable y conglomerados consistentes y de roca se colocará solamente #asta =D!C cm! de espesor de material compactado con el :ptimo contenido de #umedad y la máMima densidad seca!

+". Leg,i- N° 4(%  +". S-/ M-"!0/ N° (86 28&8(2

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