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i
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE TITULACIÓN
PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL
TEMA:
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA
KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN DE
LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO.
AUTOR:
ALEX FERNANDO AGILA DIAZ
C.I: 0704421940
TUTOR:
ING. CIVIL WILMER EDUARDO ZAMBRANO Mg. Sc.
MACHALA OCTUBRE 2015
ii
FRONTISPICIO
La presente investigación, construcción y desarrollo, al igual que los criterios, opiniones, ideas y demás concepciones vertidas y expuestas en este trabajo, son de mi absoluta exclusividad.
TEMA: DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA
INTERSECCIÓN DE LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO.
AUTOR
______________________________________
Egdo. Alex Fernando Agila Diaz C.I: 0704421940
fercho_a123@hotmail.com
TUTOR
______________________________________
Ing. Civil Wilmer Eduardo Zambrano Zambrano Mg. Sc. C.I: 0701139941
wzambrano@utmachala.edu.ec
MACHALA OCTUBRE 2015
iii
APROBACIÓN DEL TRIBUNAL EXAMINADOR
Los miembros del comité evaluador certifican haber leído y aprobado el documento del trabajo
de titulación presentado por el /la egresada.
EL TRIBUNAL
_________________________
Ing. Wilmer Zambrano Zambrano Mg. Sc.
_______________________ _______________________
Ing. Ángel Carrillo Landín Mg. Sc. Ing. Winston Arias Padilla Mg. Sc
Los miembros del Tribunal Examinador aprueban el informe de investigación, sobre.el.tema “DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERSECCIÓN DE LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO”, del estudiante Alex Fernando Agila Diaz de Ingeniería Civil.
Machala, Octubre 2015
v
DEDICATORIA
Dedico este proyecto técnico a DIOS, por darme siempre las fuerzas para continuar en lo adverso y por guiarme por el sendero correcto de la vida.
A mis padres Vicente Agila y Esperanza Diaz, quienes fueron mis incentivos para seguir adelante, y han velado por mi bienestar y educación, siendo mi apoyo fundamental en todo momento.
A mis hermanos, Jessica, Fabricio y Edinson quienes han sido pilares fundamentales en mi vida y por estar conmigo en las buenas y en las malas.
Alex Fernando Agila Diaz
iv
vi
AGRADECIMIENTO
Agradezco en primer lugar a Dios, por darme siempre aliento de vida y por brindarme la dicha de la salud y del bienestar.
A mis padres, Vicente Agila y Esperanza Diaz como agradecimiento a su esfuerzo, amor y apoyo incondicional que me sirvieron de inspiración para culminar mi carrera por y por inculcarme los valores que de una u otra forma me han servido en la vida.
A mis hermanos, Jessica, Fabricio y Edinson por apoyarme en cada momento en mi vida profesional y darme ánimos para seguir adelante.
A mi tutor Ing. Wilmer Zambrano, por tenerme paciencia y guiarme en cada paso de este proyecto técnico.
A mis maestros de la Unidad Académica de Ingeniería Civil quienes me impartieron sus conocimientos y experiencias en el transcurso de mi vida estudiantil y q me ayudaron de una u otra forma para hacer posible la realización de este proyecto.
A mis amigos y amigas quienes me incentivaron y me motivaron para seguir adelante con este propósito
v
vii
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA
KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN DE
LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO.
Alex Fernando Agila Diaz
Resumen
La vía balosa en la actualidad se encuentra
en mal estado ya que ha cumplido con su
periodo de diseño, ocasionando
congestionamiento vehicular y causando un
malestar en conductores, habitantes y
peatones que circulan por dicho sector. Por
esta razón siguiente proyecto técnico tiene
como objetivo: diseñar la estructura de la
superficie de rodadura de la vía Balosa km
15 desde el puente Voluntad de Dios hasta
la intersección de la vía Sta. Rosa,
garantizando la movilidad y seguridad de los
conductores y peatones, además permitirá el
aumento de comunicación entre las
regiones. Tomando en cuenta las
especificaciones técnicas del MTOP
(Ministerio de Transporte y Obras Publicas)
y de la guía AASHTO para el diseño de
pavimentos.
Para ello se hace un análisis de los métodos
de evaluación de los pavimentos utilizados
en las obras viales tales como: transito
promedio diario anual (TPDA),
determinación de la velocidad de
circulación, evaluación de la señalización,
evaluación del pavimento mediante el
método no destructivo método Paver y
accidentabilidad.
El diseño de la vía es de I Orden proyectado
con una velocidad de diseño de 90km/h,
tiene una longitud de 14440, un ancho de
7,30m. La estructura tiene un espesor de
carpeta asfáltica de 8cm, base clase IV de 20
cm, su-base clase III de 30 cm y
mejoramiento de la subrasante de 50cm
Palabras claves: pavimento flexible,
movilidad urbana, red vial,
congestionamiento vehicular, tránsito
vehicular.
Abstract
The balosa pathway is currently in poor
condition because it has met its design
period, causing traffic congestion and
causing discomfort in drivers, residents and
pedestrians on the sector. For this reason
technical project following aims: to design
the structure of the running surface of the
track Balosa 15 km from the Will of God
bridge to the intersection of the road Sta
Rosa, ensuring mobility and safety of
drivers and pedestrians. also allow increased
communication between the regions. Taking
into account the technical specifications
MTOP (Ministry of Transport and Public
Works) and the AASHTO design guide for
pavements.
Annual average daily traffic (TPDA),
determining the speed of movement,
assessment of signage, pavement evaluation
by nondestructive method: To do an analysis
of the evaluation methods used in paving
road works such as is done Paver method
and accidents.
The design of the track is projected Order
one I design speed of 90km / h, it has a
length of 14440, a width of 7,30m. The
structure has a thickness of 8cm asphalt base
20 cm Class IV, Class III your-base of 30
cm and improvement of 50cm subrasante
Keywords: flexible pavement, urban
mobility, roads, traffic congestion, traffic.
Egresado de la Unidad Académica de Ingeniería Civil de la Universidad Técnica de Machala Email: fercho_a123@hotmail.com
ÍNDICE DE CONTENIDO
CARÁTULA…………………………………………………………………….…………………..
CESIÓN DE DERECHOS DE AUTORÍA ............................................................................................... i
FRONTISPICIO ........................................................................................................................................ ii
PÁGINA DE EVALUACIÓN O VEREDICTO ....................................................................................... iii
DEDICATORIA ........................................................................................................................................ iv
AGRADECIMIENTO ............................................................................................................................... vi
RESUMEN ................................................................................................................................................ vi
INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................................... 1
1. DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA ................................................................................................ 2
1.1. CONTEXTUALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA: ......................................... 2
1.2. OBJETIVOS DEL PROYECTO:.............................................................................................. 5
1.2.1. OBJETIVO GENERAL: .................................................................................................... 5
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: .......................................................................................... 5
1.3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO TÉCNICO .................................................................... 6
2. ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ADOPTADA. .......... 7
2.1. ESTUDIOS DE INGENIERÍA PARA LA DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS
DE SOLUCIÓN Y SUS ESCENARIOS. ............................................................................................ 7
2.1.1. ESTUDIO DE TRÁNSITO ................................................................................................ 7
2.1.2. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN ................................... 13
2.1.3. EVALUACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN ....................................................................... 15
2.1.4. EVALUACIÓN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO NO
DESTRUCTIVO: MÉTODO PAVER ............................................................................................ 19
2.1.5. ACCIDENTABILIDAD ..................................................................................................... 46
2.1.6. ESTUDIO TOPOGRÁFICO ........................................................................................... 47
2.2. RECONOCIMIENTO DEL SECTOR .................................................................................... 48
2.3. DIAGNÓSTICO DE LA VÍA ................................................................................................... 48
2.4. ¿QUÉ NECESIDADES SE VAN A SATISFACER Y CUÁL SERÁ EL PRODUCTO? .. 50
2.5. ¿CUÁL ES LA POBLACIÓN OBJETIVO? ........................................................................... 50
2.6. ¿DÓNDE ESTARÁ LOCALIZADO EL PROYECTO?......................................................... 50
2.7. PREFACTIBILIDAD ................................................................................................................ 51
2.8. FACTIBILIDAD ........................................................................................................................ 52
2.9. IDENTIFICACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN VIABLE PARA SU DISEÑO .
2.9.1. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE ............................... 53
2.9.2. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO: ............................................................................ 55
v
2.9.3. CÁLCULO DE ESPESORES: ....................................................................................... 62
3. DISEÑO DEFINITIVO DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ................................................ 64
3.1. CONCEPCIÓN DEL PROTOTIPO ....................................................................................... 64
3.2. DISEÑO DEFINITIVO DE LA PROPUESTA ....................................................................... 64
3.3. MEMORIA TÉCNICA ............................................................................................................. 64
3.3.1. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 64
3.4. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA PROPUESTA ..................................................... 65
3.5. UBICACIÓN SECTORIAL Y FÍSICA .................................................................................... 66
3.6. IMPACTOS Y BENEFICIARIOS ........................................................................................... 67
3.7. PLANOS DE DISEÑOS DEFINITIVOS: .............................................................................. 67
3.7.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ............................................................................... 68
3.8. PRESUPUESTO GENERAL ................................................................................................. 70
3.8.1. PROGRAMACION DE OBRAS..................................................................................... 71
3.9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................... 72
4. ANEXOS: ......................................................................................................................................... 73
5. BIBLIOGRAFIA: .............................................................................................................................. 81
6. PLANOS…………………………………………………………………………………………...83
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: TPDA horas pico ....................................................................................................................... 9
Tabla 2: TPDi durante 7 dias ................................................................................................................ 10
Tabla 3: Porcentaje de vehículos de acuerdo a su peso.................................................................. 11
Tabla 4: Desviación estándar de la muestra ...................................................................................... 12
Tabla 5: Proyección tráfico futuro ........................................................................................................ 13
Tabla 6: Toma de velocidades antes del puente ............................................................................... 14
Tabla 7: Promedio general de velocidad de circulación ................................................................... 15
Tabla 8: Visibilidad ................................................................................................................................. 15
Tabla 9: Posición ................................................................................................................................... 16
Tabla 10: Forma ..................................................................................................................................... 16
Tabla 11: Decoloración y suciedad ..................................................................................................... 16
Tabla 12: Desgaste................................................................................................................................ 16
Tabla 13: Evaluación de la señalética................................................................................................. 17
Tabla 14: Resultado de la señalética por grupos .............................................................................. 18
Tabla 15: Determinación de la longitud de la muestra ..................................................................... 19
Tabla 16: Cuadro para la identificación de fallas ............................................................................... 21
Tabla 17: Grado de severidad de baches .......................................................................................... 21
Tabla 18: Resumen del tramo más afectado ..................................................................................... 28
Tabla 19: Cuadro de resumen del PCI (ida) ...................................................................................... 35
Tabla 20: Cuadro de resumen del PCI (vuelta) ................................................................................. 44
Tabla 21: Número de accidentes por mes-2014 ............................................................................... 46
Tabla 22: Clases de accidentes de tránsito ....................................................................................... 47
Tabla 23: Clasificación de carreteras según el MTOP ..................................................................... 49
Tabla 24: Coordenadas del proyecto .................................................................................................. 50
Tabla 25: Ancho de calzada según el MTOP..................................................................................... 53
Tabla 26: Velocidad de diseño de acuerdo al MTOP ....................................................................... 54
Tabla 27: Cálculo del w18 por el conteo de tráfico ............................................................................. 55
Tabla 28: Esquema de ejes .................................................................................................................. 55
Tabla 29: Cálculo del número estructural SN 3 ................................................................................. 56
Tabla 30: Cálculo del número estructural SN 4 ................................................................................. 57
Tabla 31: Cálculo del número estructural SN 5 ................................................................................. 57
Tabla 32: Niveles de confiabilidad ....................................................................................................... 59
Tabla 33: Valores de Zr en función de la confiabilidad ..................................................................... 59
Tabla 34: Desvío estándar.................................................................................................................... 59
Tabla 35: Variables de entrada ............................................................................................................ 60
Tabla 36: Porcentaje de los materiales............................................................................................... 60
Tabla 37: Resultados obtenidos .......................................................................................................... 62
Tabla 38: Cuadro de resumen de los espesores del pavimento ..................................................... 63
Tabla 39: Coordenadas del proyecto .................................................................................................. 66
Tabla 40: Tabla de cantidades y precios ............................................................................................ 70
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1: Conteo de tráfico ................................................................................................................... 7
Gráfico 2: Tipos de señales por grupo ............................................................................................... 17
Gráfico 3: Señalización horizontal en mal estado ............................................................................. 18
Gráfico 4: Falla de depresión .............................................................................................................. 23
Gráfico 5: Fisuramiento longitudinal ................................................................................................... 24
Gráfico 6: Fisuramiento longitudinal ................................................................................................... 25
Gráfico 7: Falla de hinchamiento ........................................................................................................ 26
Gráfico 8: Falla de depresión .............................................................................................................. 27
Gráfico 9: Valor de deducción corregido ............................................................................................ 28
Gráfico 10: Escala de la condición del pavimento ............................................................................ 29
Gráfico 11: Falla de bache ................................................................................................................... 30
Gráfico 12: Falla de desmoronamiento .............................................................................................. 31
Gráfico 13: Falla de corrugación ......................................................................................................... 32
Gráfico 14: Falla de fisura en borde ................................................................................................... 33
Gráfico 15: Falla de fisura en bloque .................................................................................................. 34
Gráfico 16: Escala de la condición del pavimento ............................................................................ 36
Gráfico 17: Falla de desmoronamiento .............................................................................................. 37
Gráfico 18: Falla de bache ................................................................................................................... 38
Gráfico 19: Fisuramiento longitudinal ................................................................................................. 39
Gráfico 20: Falla piel de cocodrilo ....................................................................................................... 40
Gráfico 21: Falla de bache ................................................................................................................... 41
Gráfico 22: Valor de deducción corregido.......................................................................................... 42
Gráfico 23: Escala de la condición del pavimento ............................................................................ 43
Gráfico 24: Escala de la condición del pavimento (vuelta) .............................................................. 45
Gráfico 25: Cantidad de accidentes en la vía Balosa según meses del 2014 .............................. 46
Gráfico 26: Accidentes de tránsito de la vía Balosa en el año 2014 .............................................. 47
Gráfico 27: Estado actual de la vía ..................................................................................................... 49
Gráfico 28: Localización del proyecto................................................................................................. 51
Gráfico 29: Estructura del pavimento flexible .................................................................................... 58
Gráfico 30: Cálculo del número estructural ....................................................................................... 60
Gráfico 31: Coeficiente estructural para la carpeta asfáltica ........................................................... 61
Gráfico 32: Coeficiente estructural para base granular ................................................................... 61
Gráfico 33: Coeficiente estructural para sub-base granular ............................................................ 61
Gráfico 34: Ubicación del proyecto ..................................................................................................... 66
Gráfico 35: Duración del proyecto ...................................................................................................... 71
INTRODUCCIÓN
El presente proyecto tiene como propósito fundamental analizar los niveles de deterioro de la superficie de rodadura del pavimento flexible, en la vía Balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa de la Ciudad de Machala - Provincia de El Oro; ya que debido a este deterioro de la vía impide que los vehículos circulen con normalidad, causando molestia a los usuarios y afectando el nivel socio-cultural y económico de la población del sector.
Este proyecto se ha realizado para buscar soluciones que eviten que se presenten fallas con mayor rapidez antes de su periodo de diseño, para reducir los costos de mantenimiento y elevar el grado de serviciabilidad, permitiendo un mejor desempeño del tránsito vehicular.
Las carreteras son en nuestro país la vía de comunicación terrestre más importante, ya que la mayor parte de los intercambios comerciales a nivel nacional e internacional se llevan a cabo a través de estas vías de acceso.
Debido al deterioro de la vía, ya que es de suma importancia tener en cuenta el mantenimiento de la superficie de rodadura de concreto asfaltico, para de esta manera evitar su reconstrucción, que significan costos muy elevados en relación a su mantenimiento.
Es necesario el mejoramiento de la infraestructura vial para así poder evitar accidentes de tránsito, aglomeración de vehículos y dar mayor seguridad a las personas que circulan por estas zonas.
2
CAPÍTULO l
DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA
1.1. CONTEXTUALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA:
ANÁLISIS MACRO:
A lo largo de la historia el hombre ha buscado formas diversas de transportarse para realizar sus desplazamientos de manera más eficiente y confortable; en tal sentido, la evolución de los medios de transporte y la infraestructura del pavimento sobre la que circulan juegan un papel fundamental en la eficiencia y la eficacia de la movilidad de la población y sus bienes. (1)
Los países en desarrollo han perdido miles de millones de dólares durante la última década debido al deterioro de la capa de rodadura. Las pérdidas macroeconómicas provocadas por la falta de mantenimiento de carreteras, se podrían evitar mediante un adecuado mantenimiento. Desde principios de la década de 1960, la construcción de carreteras ganó una alta prioridad en los países en desarrollo, como una posible herramienta para acelerar la economía.(2)
El incremento de tráfico en Corea en 1990 ha llamado mucho la atención debido a su influencia sobre los problemas de seguridad. Una buena parte de los peatones sufren accidentes en la carretera de otros países, tales accidentes de tránsito siguen imponiendo costos inaceptables en la comunidad, tanto en términos humanos como económicos. Estos accidentes en estos países pueden deberse a múltiples factores como: la densidad urbana, la mala infraestructura vial, al alcohol y el acceso de velocidad.(3)
A menudo en Colombia son frecuentes los accidentes de tránsito, con un costo muy elevados en vidas humanas y bienes materiales. Entre las causas principales podemos destacar: la topografía de las carreteras, la falta de señalización, la congestión de las vías en la ciudad, pero principalmente la imprudencia de los conductores quienes irrespetan las normas existentes de conducción.(4)
La vialidad y el transporte en la ciudad de Caracas son componentes estructurales de singular significación actual en la vida cotidiana de la ciudad capital. Prácticamente la vida de buena parte de su población discurre a bordo de un transporte, sea subterráneo público o superficial de carácter privado, esto es, como servicio de transporte o como vehículo de propiedad particular. (5)
A través de la historia las grandes capitales del mundo, el flujo vehicular se ha incrementado constantemente, no obstante, el desarrollo de la infraestructura vial ha sido insuficiente; en donde el volumen de tránsito en uno o más puntos de una vía excede el volumen máximo que puede pasar por ellos. Por lo tanto, el control de tráfico es muy importante para el control de la congestión vehicular y beneficiar así la calidad de vida de las personas, el medio ambiente y la economía de la ciudad.(6)
3
La última década del siglo XX trajo consigo un fuerte incremento en el número de automóviles en circulación en América latina, implicando que con el paso del tiempo sea más propicia la condición de congestionamiento vehicular, entendiendo este como “la condición que prevalece si la introducción de un vehículo en un flujo de transito aumenta el tiempo de circulación de los demás”. A su vez, a medida que aumenta el transito se reduce fuertemente la velocidad de circulación.(7)
El congestionamiento de tráfico representa en la actualidad un gran reto a resolver debido al número de usuarios cada vez mayor que necesitan transportarse hacia las grandes ciudades para realizar sus actividades económicas, sociales, culturales y de cualquier índole.
Más aun, el transporte no es exclusivo de los usuarios, ya que los productos que se consumen o se comercializan también necesitan ser transportados, lo que agudiza más el problema acerca del incremento del número de vehículos que transitan a través de las ciudades y que provocan problemas serios de tráfico vehicular, además de contaminación, exceso de ruido, incremento del número de accidentes viales, etc. (8)
ANÁLISIS MESO:
La vialidad en el Ecuador desde hace algunos años ha abastecido las necesidades de transportación y comunicación entre las poblaciones que habitan en los diferentes poblados, parroquias y cantones de la Provincia, sin embargo el incremento de la población y el incremento vehicular han generado la necesidad de implementar nuevas obras viales que satisfagan los requerimientos actuales y futuros.
En lo económico la falta de vialidad rural en el Ecuador origina que las poblaciones rurales tengan que emigrar a las ciudades, originando así (desempleo y pobreza). En lo social, la carencia y mal estado de vías, origina que los habitantes de las zonas rurales efectúen prácticas anti-técnicas de construcción de vías sin tomar en cuenta el daño o perjuicio que causan a la naturaleza.
Cerca del 52% de los caminos rurales se concentran en la sierra y presentan pésimas condiciones de transitabilidad, en gran parte debido a una gestión basada en el círculo vicioso: rehabilitación, abandono, deterioro y nueva necesidad de rehabilitación. Eso se traduce en largos tiempos de viaje, problemas de accidentes con personas y animales y pérdidas de producción agropecuaria y agroindustrial; agravando así las condiciones de aislamiento de las comunidades rurales.
(9)
El progreso de una ciudad requiere de una apropiada comunicación e integración vial que garantice el fácil acceso de los moradores a sus viviendas, fuentes de trabajo, centros de educación, salud, comercio y recreación. El crecimiento de la población en la ciudad de Machala, ha generado también el crecimiento del radio urbano, al mismo tiempo el aumento de vehículos que circulan por sus vías y avenidas, provocando congestionamiento vehicular en las mismas, teniendo la necesidad de contar con nuevas carreteras y avenidas asfaltadas. El crecimiento de la movilidad y sobre todo, del tráfico de automóviles, plantea problemas sociales, desigualdades en términos de accesibilidad, económicos, costes
4
de infraestructuras, congestión y medioambientales, poco compatibles con los objetivos de un desarrollo sostenible.(10)
La movilidad urbana constituye una de las problemáticas más importantes de la vida urbana contemporánea. Si bien el reconocimiento de su rol como medio para asegurar la accesibilidad entre las distintas áreas funcionales de la ciudad es de la antigüedad, su relevancia se ha incrementado fuertemente en la actualidad, pasando a constituirse en un factor de desarrollo político, económico y sociocultural por sí mismo.
(11)
En el periodo de vida de los pavimentos flexibles se presentan problemas de fallas, los cuales pueden ser: asentamientos, deformaciones, factores climáticos, la intensidad del tránsito circulante, las condiciones de drenaje y sub-drenaje, etc. El pavimento requiere de conservación y mantenimiento, eficiente, rápida y económica.
El estado de las carreteras constituye un sistema de control que garantiza un nivel de servicio para los usuarios. Por lo general, los estudios que se refieren a las carreteras se basan en dos factores principales: la velocidad de circulación y la relación entre la densidad de vehículos y la capacidad vial.(12)
Para la rehabilitación del pavimento flexible es un proceso destinado a mejorar las condiciones de la vía, las cuales garantizara las funcionalidades de esta, teniendo en cuenta las propiedades del suelo, calidades de los materiales y el tráfico que se llevarán durante la vida de servicio de la carretera.(13)
ANÁLISIS MICRO:
La vía Balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa a pesar de ser muy transitada, presenta una mala infraestructura vial, ya que causa un malestar en conductores, habitantes y peatones que circulan por dicho sector y da una mala presencia afectando al turismo local y nacional.
La vía se encuentra deteriorada ya que ha cumplido con su periodo de diseño, debido a las condiciones de la superficie lo que origina deterioro de las unidades vehiculares que circulan, y no se le ha dado un mantenimiento adecuado lo que lleva como consecuencia peligros a la sociedad que transitan por este sector.
La falta de señalización y semaforización en la vía, produce que vehículos circulen con gran velocidad originando accidentes de tránsito hasta la muerte, además la poca información al conductor o peatón de las características de la vía, lo que conlleva al bajo respeto conductor-peatón en las vías. El flujo elevado de transporte extra pesado hace que se acelere el deterioro de la parte estructural de la superficie de rodadura y la obstaculización de los demás vehículos ya que la calzada tiene un ancho muy reducido para la circulación y a su vez estos transportes liberan dióxido de carbono lo que provoca contaminación del medio ambiente. Además se pudo observar lo siguiente:
Insuficiente semaforización para los peatones No existe aceras frente a la gran cantidad de peatones
5
Peatones usan las calzadas ante la falta de paraderos Inexistencia o escaso mantenimiento de la señalización preventiva o informativa No existe preferencia al peatón Los vehículos no respetan los cruces peatonales
La gestión del peligro en carreteras ligado a infraestructuras, vehículos y usuarios pueden acometerse siguiendo una jerarquía de tres niveles: Primero, podemos tratar de eliminar el peligro con un diseño estructural adecuado, Segundo, recurrir a una protección basada en un agente intermediario (por ejemplo., cinturón de seguridad, un casco). Finalmente, queda el recurso de proteger del peligro informando y advirtiendo de él (por ejemplo., mediante las señales de tránsito).(14)
El volumen de tráfico es importante en cualquier diseño de pavimento, ya que nos sirve para determinar el espesor del pavimento. La medida del volumen de tráfico para un tramo de carretera es el número de vehículos que pasan la sección de carretera durante la unidad de tiempo, esta es la densidad del tráfico del tramo de carretera. Con el fin de medir el volumen del tráfico en las zonas de mayor tamaño se utiliza el número de vehículos-kilómetros recorridos.(15)
Una vez que una nueva carretera se construye, varios tipos de fallas del pavimento pueden desarrollarse con el tiempo, por eso es muy importante vigilar y predecir el deterioro del pavimento para el mantenimiento eficiente de carreteras.(16)
En el diseño de las estructuras de pavimento hay dos variaciones climáticas que reducen la vida de la estructura del pavimento: la humedad del suelo y la temperatura ambiente, la primera causa una reducción en la resistencia de la sub-base, mientras que la otra causa la disminución en la rigidez de asfalto. La combinación de ambos afecta claramente el deterioro general del pavimento, y esto tiene un elevado costo tanto en mantenimiento como en rehabilitación.(17)
1.2. OBJETIVOS DEL PROYECTO:
1.2.1. OBJETIVO GENERAL:
Diseñar la estructura de la superficie de rodadura en la vía balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa de la ciudad de Machala, de acuerdo a las características de tránsito vehicular existente en la vía, garantizando la movilidad y seguridad.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Diagnosticar el estado actual de la vía.
Determinar la estructura vial del lugar del proyecto según las características vehiculares de la ciudad de Machala.
Disminuir el índice de accidentalidad en la vía balosa km 15 haciendo conciencia en la población sobre la importancia del cumplimiento de las normas de tránsito.
Mejorar la señalización vertical y horizontal de las vías urbanas y rurales de la vía balosa km 15 especialmente en las zonas escolares.
6
Fortalecer los operativos de control para el cumplimiento de las normas de tránsito y transporte automotor.
Proponer el diseño de la parte estructural de la capa de rodadura del pavimento flexible en la vía balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía a Sta. Rosa de la ciudad Machala – Provincia de El Oro.
1.3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO TÉCNICO
El presente proyecto técnico, se justifica que una vez diseñada la vía Balosa km 15 (Desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa) al mejoramiento de la calidad de vida de los moradores de la zona en razón de la facilidad para el acceso a los servicios públicos, el descongestionamiento del tráfico vehicular existente, además de ser una avenida de mayor importancia por la comunicación directa, entre los sectores de intercambio comercial, como es la zona de guarumal y la Terminal de Buses, al mismo tiempo renovar el aspecto urbano del sector de nuestra ciudad.
Las carreteras y vías urbanas son un factor muy importante en el desarrollo socio – económico de las regiones y países. El transporte es un elemento de gran influencia en la economía de las zonas urbanas y rurales, y la serviciabilidad de las carreteras contribuye al desarrollo socio – económico de los sectores de la población, por ello es necesario de una adecuada planificación en los proyectos viales para que puedan garantizar y facilitar el mejoramiento del buen vivir de la población.
Dicha serviciabilidad es función directa del estado superficial y estructura del pavimento. Por ello es de gran importancia para la región, que se cuente con una red vial eficiente, que permita la comunicación entre sus diferentes núcleos urbanos y rurales. Durante los últimos años se ha visto un incremento alarmante en la cantidad de accidentes en carretera en nuestro país.
El deterioro del pavimento está altamente influenciado por condiciones climáticas severas, alto volumen de tráfico y cargas excesivas en los camiones, así como también por la calidad de su construcción y su mantenimiento; el deterioro de los pavimentos se acelerará después de varios años de servicio pero una rehabilitación a tiempo con tratamientos como la adición de una nueva capa de rodadura, el reciclaje o la recuperación de los asfaltos envejecidos pueden devolver la calidad del pavimento y extender la vida útil de la carretera
7
CAPÍTULO ll
2. ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ADOPTADA.
2.1. ESTUDIOS DE INGENIERÍA PARA LA DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS DE SOLUCIÓN Y SUS ESCENARIOS.
Los estudios de ingeniería que se realizaron para determinar el diseño estructural de la superficie de rodadura fueron los siguientes:
Cálculo del tránsito promedio diario anual (TPDA). Determinación de la velocidad de circulación. Evaluación de la señalización. Evaluación del pavimento. Accidentabilidad Estudio de la topografía y levantamiento topográfico.
2.1.1. ESTUDIO DE TRÁNSITO
El tránsito es uno de los estudios más importantes en el diseño de la estructura del pavimento o una vía, ya que el TPDA (tráfico promedio diario anual) influyen en el diseño geométrico, mientras que el número de ejes y peso son factores determinantes para el diseño de la estructura.
En el método AASHTO los pavimentos se los diseña para que resistan determinado número de cargas durante su vida útil. El transito está conformado por vehículos de diferentes peso (livianos, pesados, extra pesados) y numero de ejes que producen distintas fallas en el pavimento, lo cual origina que el pavimento se deteriore rápidamente.
Gráfico 1: Conteo de tráfico
Fuente: El Autor (2015)
8
TIPOS DE CONTEOS
Manuales: Se los realiza manualmente en la vía, contando cada uno de los vehículos, y clasificándolos de acuerdo al tipo, para obtener el número de vehículos que circulan por dicho sector
Automáticos: Se los utiliza para conocer el volumen total de tráfico, estos cuentan de acuerdo a los pares de ejes, por cada dos impulsos registra un vehículo, y también vienen acompañados de los conteos manuales.
LAS CLASES DE VEHÍCULOS A TOMAR EN CUENTA SON:
Livianos: (automóviles particulares, autos, camionetas, taxis, jeesps, busetas)
Pesados: (buses, colectivos y buses de turismo, camiones)
Extra pesados: (tándem, maquinarias pesadas¸ camiones con carga)
TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA)
El conteo de tráfico se lo realizo en la vía Balosa km-15 (Desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa, manualmente en puntos estratégicos de la vía para obtener el volumen de tráfico existente, en horarios de 06:00 am a 19:00 pm los siete dias de la semana, analizando el flujo de vehículos en ambos sentidos de circulación.
TRÁFICO FUTURO Es aquel tráfico que circulará por la vía una vez mejorada, su análisis se lo realiza para un tiempo determinado de 20 años, la cual nos servirá para indicar cuanto se debe mejorar la vía y aumentar su capacidad.
La fórmula que permite determinar el valor del Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA), a partir del Transito Promedio Diario Semanal (TPDS) se expresa a continuación:
√ √
De donde el TPDS es igual a:
9
CENSO VOLUMÉTRICO DE TRÁFICO VÍA BALOSA KM – 15 (HORAS PICO)
Tabla 1: TPDA horas pico Fuente: El Autor: Datos obtenidos en el sitio (2015)
ESTACION VIA
FECHA DIAS DE LA SEMANA 7 SOLEADO
2D 3A T2S1 T2S2 2DR2 3AR3
69 341 956 649 51 68 201 86 15 5 37 9 2487
14 57 159 108 9 11 34 14 3 1 7 3 415
BALOSA - KM 15 UBICACIÓN SUR DE MACHALA IndicadosDIRECCION DEL TRAFICO1_2_3
BUSETAS BUSES SIMPLES
CAMIONES
Del 20 al 26 / Julio del 2015 ESTADO DEL TIEMPO Alex F. Agila DiazENCUESTADOR
2,00
MEDIO DE
TRANSPORTEBICICLETAS MOTOS
AUTOMOVI
LES Y JEEPS
CAMIONETAS -
FURGONETAS
N - S 07
:00
-
09
:00
11,00 71,00 182,00
HORAS DE
MAS
AFLUENCIA
9,00 4,00
469
S - N 07
:00
-
09
:00
3,00 44,00 185,00 100,00 10,00 14,00 28,00
- 13,00 - 121,00 10,00 9,00 47,00 3,00 2,00
- 4012,00
16,00 2,00 532
S - N 12
:00
-
14
:00
- 23,00 108,00
14,00 42,00 15,00 4,00 1,00 N - S 1
2:0
0 -
14
:00
20,00 79,00 190,00 136,00 13,00
7,00
8,00 1,00 - 5,00
259
N - S 17
:00
-
19
:00
10,00 69,00 175,00 118,00 5,00 8,00 45,00
1,00 - 2,00 69,00 6,00 5,00 7,00 36,00 2,00
CENSO VOLUMETRICO DE TRAFICO VIA A BALOSA - KM 15 (HORAS PICO)D
IRE
CC
ION
DE
L
TR
AN
SIT
O
TOTAL
TPDH
CON REMOLQUE
TOTAL
1,00 5,00 382
CON SEMI- REMOLQUE
18,00 32,00 15,00 2,00 1,00
- 444
S - N 17
:00
-
19
:00
25,00 55,00 116,00 105,00
10
CENSO VOLUMETRICO DE TRÁFICO VÍA BALOSA KM-15 (6:00 AM – 19:00PM)
Tabla 2: TPDi durante 7 dias Fuente: El Autor (2015)
ESTACION VIA UBICACIÓN VIA A BALOSA DIRECCION DEL TRAFICO Indicados
FECHA DIAS DE LA SEMANA 7 ESTADO DEL TIEMPO SOLEADO ENCUESTADOR
415,00 3302,00 16367,00 14696,00 949,00 258,00 7560,00 43697,00
2338,14 2099,43 135,57 36,86 1080,00 5711,4321,43
HO
RA
RIO
DE
TRA
NSI
TO
PESADOS EXTRA PESADOS
TANDENTOTAL
150,00
Tdi
17,00
12,00
26,00
36,00
41,00
LIVIANOS
BICICLETAS MOTOS
919,00 6061,00
AUTOMOVI
LES Y JEEPS
CAMIONETAS -
FURGONETASDIAS
BUSETASBUSES - CAMIONES -
VOLQUETAS
6141,00
TOTAL
TPDS
06:00 - 19:00 VIERNES 57,00 491,00
1100,00 6080,0017,00
6331,00
06:00 - 19:00 DOMINGO 45,00 403,00 2325,00 2004,00 151,00 35,00
1252,00 22,0006:00 - 19:00 SÁBADO 63,00 489,00 2237,00 2079,00 144,00 45,00
42,00 1052,00
6414,001091,00
1060,00 6240,0020,002387,00 2049,00 135,00
6430,0006:00 - 19:00 JUEVES 71,00 487,00 2414,00 2198,00 130,00
135,00 41,0006:00 - 19:00 MIÉRCOLES 69,00 475,00 2438,00 2139,00
Alex F. Agila D.
CENSO VOLUMETRICO DE TRÁFICO VÍA BALOSA - KM 15 (6:00 AM - 19:00 PM)1_2_3 BALOSA - KM 15
Del 20 al 26 / Julio del 2015
06:00 - 19:00 MARTES 60,00 455,00 2328,00 2168,00 99,00 20,00
1086,0006:00 - 19:00 LUNES 50,00 502,00 2238,00 2059,00 155,00 34,00
SIMPLES
(2D)
11
PORCENTAJE DE VEHÍCULOS DE ACUERDO A SU PESO
Con estos resultados podemos obtener el porcentaje de vehículos de acuerdo a su peso. Los autos que más circulan por este sector son los vehículos livianos con un porcentaje del 79,59%.
Tabla 3: Porcentaje de vehículos de acuerdo a su peso
Fuente el Autor (2015)
Cálculo del (TPDA)
TPDA
√ √
Calculo del (TPDS): Como ya se tiene el registro de los 7 días solamente se tiene que sumar el resultado de cada día y dividirlo para 7, como se lo expreso en la fórmula (2).
El valor de Zc. Por tener un aforo de una semana se toma un nivel de confianza más seguro del 95% cuyo valor de Zc = 1.96.
Cálculo del valor de S = Desviación estándar de la muestra.
√
BICICLETAS MOTOSAUTOMOVI
LES Y JEEPS
CAMIONETAS -
FURGONETAS TOTAL
% 79,59% 20,06% 0,34% 100%
150,00 43697,0034780,00 8767,00∑TPDS
LIVIANOS PESADOS EXTRA PESADOS
BUSETASSIMPLES
(2D)
BUSES - CAMIONES -
VOLQUETASTANDEN
12
DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA
DIAS TDi TPDS (TDi-TPDS)^2
1 6141 6242 10201
2 6061 6242 32761
3 6414 6242 29584
4 6430 6242 35344
5 6240 6242 4
6 6331 6242 7921
7 6080 6242 26244
∑
Tabla 4: Desviación estándar de la muestra Fuente: El Autor (2015)
√
√ → S = 153.8 ≈ 154
1. Con los valores de n = 7, N = 365, con los valores de TPDS = 6242, S = 154, y finalmente con el valor de Zc = 1.96, se aplica directamente la formula (1).
TPDA
√ √
TPDA
√ √
TPDA √
TPDA
TPDA La desviación típica = 113
TPDA1 = 6355
TPDA2 = 6129
6129 < TPDA < 6355
142059
13
PROYECCIÓN TRÁFICO FUTURO
TPDAO = 6355 ACTUAL PROYECCIÓN DE TRÁFICO A 20 AÑOS
Nº de Años =
t Año i% M
Aritmético(1)
M
Geométrico(2)
M
Wappaus(3)
1 2015 5 6673 6681 6681
2 2016 5 7006 7023 7024
3 2017 5 7357 7383 7386
4 2018 5 7725 7762 7767
5 2019 5 8111 8160 8171
6 2020 5 8516 8578 8598
7 2021 5 8942 9018 9051
8 2022 5 9389 9480 9533
9 2023 5 9859 9966 10045
10 2024 5 10352 10477 10592
11 2025 5 10869 11014 11176
12 2026 5 11413 11579 11802
13 2027 5 11983 12172 12475
14 2028 5 12582 12796 13199
15 2029 5 13212 13452 13981
16 2030 5 13872 14142 14828
17 2031 5 14566 14867 15749
18 2032 5 15294 15629 16754
19 2033 5 16059 16431 17855
20 2034 5 16862 17273 19065
Tabla 5: Proyección tráfico futuro
Fuente El Autor (2014)
Con estos resultados se puede dar cuenta que la vía debe de ser tratada como una autopista ya que para el año 10 su TPDA es superior a los 7000 vehículos en los tres casos.
2.1.2. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN
Tomamos una medida de 100m sobre la vía y la marcamos, y con la ayuda de un cronometro tomamos el tiempo empleado en recorrer esa distancia. Y con la fórmula de la velocidad V=e/t la calculamos.
La velocidad es uno de los factores que hay que tener en cuenta, en todo proceso que implique traslado de personas o cosas de un sitio a otro, ya que de esta depende de que se emplee un mayor o menor tiempo. La variación de velocidad corresponde a diferentes factores:
Limitación del conductor, Características del vehículo, Características de la carretera, Condiciones del tiempo (clima).
14
DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN
Tabla 6: Toma de velocidades antes del puente
Fuente: El Autor (Datos obtenidos del sitio) (2015)
TIPO DE VEHICULO DISTANCIA (m) TIEMPO (seg.)VELOCIDAD
(Km/h)
CAMIONETA 100 4,12 87,38
LIVIANO 100 3,8 94,74
BUS 100 5,39 66,79
LIVIANO 100 3,96 90,91
CAMION PESADO 100 5,8 62,07
LIVIANO 100 5,24 68,7
LIVIANO 100 4,05 88,89
LIVIANO 100 3,99 90,23
MOTO 100 3,72 96,77
LIVIANO 100 3,46 104,05
LIVIANO 100 4,23 85,11
CAMIONETA 100 4 90
LIVIANO 100 4,65 77,42
BUSETA 100 4,21 85,51 PROMEDIO 1
CAMION PESADO 100 4,46 80,72 84,6
LIVIANO 100 4,9 73,47
LIVIANO 100 2,8 128,57
LIVIANO 100 3,42 105,26
LIVIANO 100 3,31 108,76
LIVIANO 100 3,48 103,45
LIVIANO 100 3,57 100,84
LIVIANO 100 3,87 93,02
LIVIANO 100 4,21 85,51
LIVIANO 100 3,64 98,9
LIVIANO 100 4,04 89,11
LIVIANO 100 3,31 108,76
LIVIANO 100 3,41 105,57
LIVIANO 100 3,64 98,9
LIVIANO 100 5,53 65,1 PROMEEDIO 2
LIVIANO 100 3,89 92,54 100
ANTES DEL PUENTE
STA. ROSA – MACHALA
MACHALA - STA. ROSA
TIPO DE VEHICULO DISTANCIA (m) TIEMPO (seg.)VELOCIDAD
(Km/h)
CAMIONETA 100 3,96 90,91
BUS 100 3,43 104,96
MOTO 100 4,78 75,31
CAMIONETA 100 4,22 85,31
CAMIONETA 100 4,38 82,19
CAMION PESADO 100 5,27 68,31
LIVIANO 100 4,44 81,08
LIVIANO 100 4,57 78,77
CAMIONETA 100 4,49 80,18
LIVIANO 100 4,1 87,8
CAMIONETA 100 4,38 82,19
CAMIONETA 100 3,52 102,27
CAMIONETA 100 3,97 90,68
CAMIONETA 100 3,6 100 PROMEEDIO 3
LIVIANO 100 4,21 85,51 86,4
LIVIANO 100 3,25 110,77
EXTRA PESADO 100 4,7 76,6
CAMION PESADO 100 4,85 74,23
EXTRA PESADO 100 4,75 75,79
LIVIANO 100 5,93 60,71
CAMIONETA 100 3,78 95,24
EXTRA PESADO 100 6,23 57,78
BUS 100 3,89 92,54
CAMIONETA 100 5,72 62,94
CAMIONETA 100 3,63 99,17
LIVIANO 100 3,27 110,09
CAMION PESADO 100 3,37 106,82
LIVIANO 100 3,16 113,92 PROMEEDIO 4
CAMIONETA 100 4,73 76,11 85,8
DESPUES DEL PUENTE
MACHALA - STA. ROSA
STA. ROSA – MACHALA
15
PROMEDIO GENERAL DE VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN POR TIPO DE VEHÍCULO
CLASE LIVIANOS PESADOS EXTRAPESADOS
VELOCIDAD 91,13 km/h 82,25 km/h 70,06 km/h
Tabla 7: Promedio general de velocidad de circulación Fuente: El Autor (2015)
La velocidad excesiva e inadecuada es considerada como una de las principales causas de accidentes de acuerdo a la OMS (Organización Mundial de la Salud-2004). La relación entre la velocidad y la seguridad vial es doble, dado que la velocidad afecta a la gravedad del accidente y también se relaciona con una mayor probabilidad de verse implicado en un siniestro.(18)
2.1.3. EVALUACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN
La señalización vial surgió históricamente con el fin de resolver la infraestructura vial. A medida que el uso de automóviles va en aumento, las vías no se ajustaban a las densidades de tránsito, así como las altas velocidades. Estas señalizaciones se hicieron para delimitar los accidentes, para prevenir a los conductores y peatones de los peligros de accidentes.(19)
Las señales de tránsito se colocan a los lados de la carretera o por encima de la carretera para proporcionar información importante y para advertir al conductor o peatón, haciendo de la conducción más segura y más fácil.(20)
SEÑALIZACIÓN VERTICAL
Para evaluar la señalización de la vía BALOSA se utilizó el Método Índice de Estado de la Señalización Vertical (IES), se lo determina mediante la inspección visual de 7 deterioros que se presentar en una señal vertical: Visibilidad, posición, forma, decoloración, desgaste, retroreflección y suciedad. Cada uno de los deterioros se evalúa en una escala de 2 a 10 puntos.
Para evaluar la VISIBILIDAD el evaluador se ubicara a 60 m aproximadamente de la señal y se la clasifica de la siguiente manera.
VISIBILIDAD
Visibilidad IE, puntos
Excelente 10
Regular 6
Mala 2
Tabla 8: Visibilidad
Para evaluar la POSICIÓN se tiene que comprobar si la señal esta verticalmente, o si esta tiene un desplome de:
16
POSICIÓN
Desplome Posición IE, puntos
0 – 6 Correcta 10
7 – 14 Bien 7
15 – 19 Regular 4
> a 20 Mala 2
Tabla 9: Posición
FORMA: Esta hace referencia a que no puede estar deformada si la misma tiene deformaciones de:
FORMA
Deformación (cm) IE, puntuación
0 – 3 10
4 – 6 7
7– 9 4
> a10 2
Tabla 10: Forma
Para evaluar la DECOLORACIÓN Y SUCIEDAD, se tienen los siguientes parámetros de calificación:
DECOLORACIÓN Y SUCIEDAD
Decoloración IE, puntuación Suciedad IE, puntuación
Nula 10 Nula 10
Regular 6 Regular 6
Elevada 2 Elevada 2
Tabla 11: Decoloración y suciedad
El DESGASTE tiene los siguientes parámetros de calificación:
DESGASTE
Tabla 12: Desgaste
Formulas a utilizar en el cálculo:
Índice de Estado Vertical
Promedio de Conservación
Desgaste IE, puntuación
Nulo 10
Poco 7
Regular 4
Elevado 2
17
TIPOS DE SEÑALES POR GRUPO
Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3
Gráfico 2: Tipos de señales por grupo
N.E = NO EXISTE SEÑAL
EVALUACIÓN DE LA SEÑALETICA
DATOS
No GRUPOS DETERIOROS TOTAL IEv Observaciones
I II III Vis. Pos. For. Dec. Desg. Retr. Suc. (Ptos) (Ptos)
1 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 Resalto km 2+020
2 X 6 7 10 10 10 6 49 8.17 Parada de bus km 3+520
3 X 6 10 10 10 10 10 56 9.33 R. sanitario km 4+180
4 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Estadio F.A km 5+160
5 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 Peligro km 5+700
6 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 Peligro Km 5+850
7 X 10 4 7 6 7 6 40 6.67 Resalto km 6+200
8 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Colegio km 6+200
9 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 Resalto km 7+000
10 X 6 10 10 6 7 6 45 7.50 Desvió km 7+000
11 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Curva km 9+500
12 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Puente km 9+500
13 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Reducción de V. km 9+500
14 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. R. de V km 13+200
15 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Poblado km 13+200
16 X 6 10 7 10 10 10 53 8.83 Pare km 14+200
17 X 6 10 10 10 10 10 56 9.33 Informativas km 14+200
18 X 10 4 7 6 7 6 40 6.67 Resalto km 13+200
19 X 6 10 10 10 10 10 56 9.33 Peligro km 12+100
20 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Puente km 10+200
21 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Peligro km 7+000
22 X 10 4 7 6 7 6 40 6.67 Resalto km 7+000
23 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 Peligro km 5+800
24 X 10 7 7 6 7 6 43 7.16 Resalto km 5+700
25 X 10 2 10 10 10 10 52 2.00 Pare
26 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 R. Sanitario km 4+180
27 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 P. de bus km 3+520
28 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 Informativa km 0+000
Tabla 13: Evaluación de la señalética Fuente: El Autor (2015)
18
Mediante las fórmulas anteriores obtengo los siguientes valores
RESULTADO DE LA SEÑALÉTICA POR GRUPOS
Grupo ∑IEv NIEv PCi
G I 73.17 15 4.87
G II 55.66 10 5.56
G III 26.83 3 8.94
Tabla 14: Resultado de la señalética por grupos Fuente: El Autor (2015)
Y para calcular el valor de IES se aplica la fórmula: IES = 0.5 PCI + 0.3 PCII + 0.2 PCIII IES = 0.5 (4.87) + 0.3 (5.56) + 0.2 (8.94)
IES = 5.89
Este valor está dentro del rango de 3.5 - 5.9 por lo tanto se lo califica como MALA señalización en toda la vía y en el tramo de estudio la calificación es de PÉSIMA ya que de unas seis señales que deberían existir solo existe una y en pésimas condiciones.
SEÑALIZACIÓN HORIZONTAL
La señalización horizontal en la vía balosa km 15 desde el puente voluntad de Dios hasta la intersección de la vía Sta. Rosa es prácticamente pésima, y no cuenta con una señalización horizontal adecuada.
Las señalizaciones horizontales tienen una duración corta por lo que se han ido desgastando poco a poco, ya sea por el paso continuo de los vehículos, por la calidad de los materiales y por acción del medio ambiente. En algunos tramos de la vía no cuenta con lo que son los pasos cebras o paso de peatones ya que estos son muy utilizados la mayor parte por estudiantes, que se dirigen a sus diferentes centros de educación, ya que estas señalizaciones no son visibles por lo que se irrespeta y son ignorados por la mayoría de los conductores. En cuanto a los rompevelocidades no están diseñados correctamente y son anti técnicos, por lo que dificulta en su mayoría la aglomeración de vehículos.
Gráfico 3: Señalización horizontal en mal estado
Fuente: El autor (2015)
19
Las señales de tránsito proporcionan información útil sobre las carreteras. El uso correcto de las señales de tránsito pueden mejorar la seguridad en la conducción, desafortunadamente la utilización de las señales de tránsito no pueden llevarse a cabo si los conductores son descuidados o no las respetan provocando los accidentes. (21)
2.1.4. EVALUACIÓN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO NO DESTRUCTIVO: MÉTODO PAVER
MÉTODO PAVER
El laboratorio de investigación ingenieril de construcción del Cuerpo de Ingenieros de la Fuerza armada de los EE.UU: (USACERL), ha desarrollado un sistema de Evaluación y Administración de pavimentos llamado PAVER para su uso militar y civil.
Desde su implementación en 1980, ha obtenido una rápida aceptación en los círculos militares y civiles a través del mundo. Para la evaluación funcional y estructural de los asfaltos, el metodo PAVER usa el índice de Condición del Pavimento (Pavement Condition Index = PCI) desarrollado por la USACERL. El PCI adopta una medida operacional graduándose de 0 a 100.
La evaluación del estado y la condición de una carretera es parte fundamental en un sistema de gestión de infraestructura vial, para garantizar la continuidad de ésta en el tiempo, brindando un servicio cómodo, rápido, seguro y económico a los usuarios.(22)
UBICACIÓN DE LA MUESTRA
Se encuentra ubicado en la vía balosa desde el puente Voluntad de Dios hasta la intersección con la vía Sta. Rosa.
DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DE LA MUESTRA
ANCHO DE CALZADA
LONGITUD DE LA MUESTRA
3,4 50
5 46
5,5 41,8
6 38,3
6,5 35,4
7,3 31,5
Tabla 15: Determinación de la longitud de la muestra
Para carretera asfáltica: Ancho de calzada menor a 7,30m; El área de unidad de
muestreo es de 230 93m2. Por lo tanto en la vía Balosa km – 15 tenemos un ancho de calzada de 6,80m, cada carril de 3,40m por lo que nuestra longitud de la muestra es de 50m. Teniendo un área de muestreo total de 170m2, ubicándose esta área dentro de lo establecido anteriormente.
20
CRITERIOS PARA EVALUACIÓN DE SEVERIDAD
Estos se los evalúa dependiente del daño de la falla, y pueden ser: alta, media, o baja, tal como se indica en la siguiente tabla.
CUADRO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE FALLAS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES (MOP)
Nº de
FALLA
NOMBRE FALLA
CAUSA UNIDAD MEDICI
ON
CRITERIOS PARA EVALUACION DE SEVERIDAD OBSERVACION
ES B L
M M
A H
1 PIEL DE
COCODRILO c m2
FISURAS FINAS CASI
SIN INTERCONEC
CION
FISURAS FORMANDO MOSAICO,
ALGUN DESMENBRAMIE
NTO
AMPLIO DESARROLLO DE LA RED DE
FISURAS, DESMENBRAMI
ENTO
CADA SEVERIDAD POR SEPARADO
2 EXHUDACION o m2
APARECE ALGUNOS
DÍAS POR AÑO (NO SE PEGA A ZAPATOS Y
LLANTAS)
APARECE ALGUNAS
SEMANAS POR AÑO ( SE PEGA A
ZAPATOS Y LLANTAS)
APARECE VARIAS
SEMANAS POR AÑO ( SE PEGA A ZAPATOS Y
LLANTAS)
NO SE REGISTRA SI HAY
AGREGADO PULIDO (Nº12)
3 FISURAMIENTO
EN BLOQUE A/D m2
FISURAS < 1cm
FISURAS 1 - 7.5 cm
FISURAS > 7.5 cm
TAMAÑO DE BLOQUES 0.3 X 0.3 m - 3 X 3 m
4 DESNIVEL
LOCALIZADO o m
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
SI DISTANCIA ENTRE NIVELES ES < 3m, SERA
FALLA Nº 5
5 CORRUGACIO
N o m2
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
A DISTANCIA DE HASTA 3m
6 DEPRESION o m2 PROFUNDIDAD MÁXIMA DE DEPRESIÓN
13 - 25 mm 25 - 50 mm > 50 mm
7 FISURAS EN
BORDE c m
SIN DESMORONA
MIENTO
CON DESMORONAMIE
NTO
CON DESMORONAMI
ENTO Y ROTURA
HASTA 60 cm DEL BORDE DEL PAVIMENTO
8 FISURAS DE REFLEXION
A/D m ANCHO < 10 mm FISURAS SELLADAS
1 - 7.5 cm FISURAS
SELLADAS Y FISURAMIENTO
LEVE ALREDEDOR
ANCHO > 7.5 cm TODA FISURA
CON ALTO FISURAMIENTO
ALREDEDOR
CARPETA ASFALTICA
SOBRE PAVIMENTO
RÍGIDO
9 DESNIVEL
CARRIL/ESPALDON
o m DIFERENCIA ENTRE NIVELES
2.5 - 5 cm 5 - 10 cm > 10 cm
10
FISURAMIENTO LONGITUDINAL/TRANSVERSA
L
A/D m ANCHO < 10 mm FISURAS SELLADAS
1 - 7.5 cm FISURAS SELLADAS Y
FISURAMIENTO LEVE
ALREDEDOR
ANCHO > 7.5 cm TODA FISURA
CON ALTO FISURAMIENTO
ALREDEDOR
11 PARCHE/CORTE DE SEVICIO
o m2
PARCHE BUENO DEFICIENCIA
BAJA EN CALIDAD DE
RODADURA
PARCHE POCO DETERIORADO DEFICIENCIA MEDIANA EN CALIDAD DE RODADURA
PARCHE POCO DETERIORADO DEFICIENCIA
ALTA EN CALIDAD DE RODADURA
CADA SEVERIDAD POR SEPARADO NO
SE REGISTRAN OTRAS FALLAS
SOBRE EL PARCHE
12 AGREGADO
PULIDO o m2 NO HAY GRADOS DE SEVERIDAD
SE REGISTRA CUANDO EL GRADO ES
SIGNIFICATIVO, NO SE REGISTRA
JUNTO AL Nº 2
13 BACHES c Unidade
s VER CUADRO ADJUNTO
CADA SEVERIDAD POR SEPARADO
21
14 CRUCE DE
FERROCARRIL o m2
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
NO SE REGISTRA CUANDO NO AFECTA A LA CALIDAD DE RODADURA
15 SURCO EN
HUELLA c m2
PROFUNDIDAD DE SURCO
0.6 - 1.3 cm 1.3 - 2.5 cm > 2.5 cm
16 DESPLAZAMIE
NTO o m2
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
NO SE REGISTRA CUANDO
APARECE SOBRE PARCHE
17
FISURAMIENTO DE
RESBALAMIENTO
o m2 ANCHO
PROMEDIO DE 1 cm
1 - 7.5 cm FISURAS
SELLADAS Y FISURAMIENTO
LEVE ALREDEDOR
ANCHO > 7.5 cm TODA FISURA
CON ALTO FISURAMIENTO
ALREDEDOR
NO SE REGISTRA CON EL MÁXIMO
NIVEL DE SEVERIDAD EN
EL ARZA
18 HINCHAMIENT
O o m2
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
DEFICIENCIA BAJA EN
CALIDAD DE RODADURA
FISURAS SOBRE HINCHAMIENTO, SE REGISTRAN POR SEPARADO
19 DESMORANAMIENTO/INTEMPE
RISMO A/D m2
COMIENZA A PICARSE LA SUPERFICIE
SUPERFICIE MODERADAMEN
TE RUGOSA Y PICADA
SUPERFICIE MUY RUGOSA Y
PICADA
SI DIÁMETRO DE PICADURA ES >
10cm Y SU PROFUNDIDAD ES >
1cm, ES REGISTRADA COMO
Nº12
Tabla 16: Cuadro para la identificación de fallas
SEVERIDAD: B= baja; M= media; A= alta
CAUSA: c=carga; A/D= ambiente/durabilidad; o= otras
GRADOS DE SEVERIDAD DE BACHES
PROFUNDIDAD MÁXIMA
DIAMETRO PROMEDIO DEL BACHE
10 - 20 cm 20 - 45 cm 45 - 75 cm
1 - 2.5 cm B B M
2.5 - 5 cm B M M
> 5 cm M M A
CUANDO EL DIÁMETRO DEL BACHE ES > 75 cm, SE TOMA EL ÁREA EN m2 Y SE
DIVIDE POR 0.5 m2 PARA HALLAR EL Nº EQUIVALENTE DE BACHES,
PROFUNDIDAD < 2.5 cm, EL Nº EQUIVALENTE SERÁ DE SEVERIDAD "M", PROFUNDIDAD > 2.5 cm, EL EQUIVALENTE SERÁ DE SEVERIDAD "A"
Tabla 17: Grado de severidad de baches
FÓRMULA PARA LAS DENSIDADES
Para la densidad se calcula la dependiendo del tipo de falla que tenemos en la vía por ejemplo:
La densidad de fallas medidas en unidad de longitud (pies o metros) tales como fisuramientos longitudinales y/o transversales, desnivel carril espaldón, etc. Se calcula de la siguiente manera.
22
La densidad de fallas medidas en unidades de área (pies2 o m2), como piel de cocodrilo, exudación etc. se calcula de la siguiente manera.
La densidad de fallas medidas en unidades (numero) tal como baches, se calcula de la siguiente manera.
TOMA DE FALLAS EN LA VÍA BALOSA km 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERSECCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA.
23
ABSCISA 2 +099 (TRAMO MAS AFECTADO)
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 6
Nombre de la falla: Depresión “Depression”
Descripción de la falla: Las depresiones son zonas localizadas en el pavimento con niveles ligeramente inferiores al pavimento. En varias ocasiones, las depresiones suaves solo son evidentes después de la lluvia, cuando el agua almacenada forma un charco.
Posibles causas del deterioro:
Asentamiento del subsuelo Construcción deficiente de la capa de rodadura
Medición: Las depresiones se miden en pies2 o m2 de área afectada
Área: 1,65m x 4,70m = 7,76 m2
SEVERIDAD: Baja
Para una severidad baja y una densidad 4.56 de tenemos un valor de deducción (VD)= 8
Gráfico 4: Falla de depresión Fuente: El Autor (2015)
24
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 10
Nombre de la falla: Fisuramiento longitudinal y/o transversal “Longitudinal and Transversal Cracking)
Descripción de la falla: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción.
Posibles causas del deterioro: Una junta de canal del pavimento pobremente
construida Contracción de la superficie de concreto asfaltico
debido al clima, al empobrecimiento del asfalto o al cambio brusco de la temperatura.
Medición: Las fisuras longitudinales se miden en pies o metros.
Longitud: 37m
SEVERIDAD: Alta
Para una severidad alta y una densidad 21,76 de tenemos un valor de deducción (VD)= 81
Gráfico 5: Fisuramiento longitudinal
Fuente: El Autor (2015)
25
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 10
Nombre de la falla: Fisuramiento longitudinal y/o transversal “Longitudinal and Transversal Cracking)
Descripción de la falla: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción.
Posibles causas del deterioro: Una junta de canal del pavimento pobremente
construida Contracción de la superficie de concreto asfaltico
debido al clima, al empobrecimiento del asfalto o al cambio brusco de la temperatura.
Medición: Las fisuras longitudinales se miden en pies o metros.
Longitud: 45m
SEVERIDAD: Alta
Para una severidad alta y una densidad 26,47 de tenemos un valor de deducción (VD)= 85
Gráfico 6: Fisuramiento longitudinal Fuente: El Autor (2015)
26
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 18
Nombre de la falla: Hinchamiento “Swell”
Descripción de la falla: El hinchamiento se caracteriza por un combeo hacia arriba de la superficie del pavimento.
Posibles causas del deterioro: Causado por la acción de un suelo expansivo
Medición: El hinchamiento se mide en pies2 o m2 de área afectada
Área: 1,55m x 1,10m = 1,71m2
SEVERIDAD: Alta
Para una severidad alta y una densidad 1 de tenemos un valor de deducción (VD)= 32
Gráfico 7: Falla de hinchamiento Fuente: El Autor (2015)
27
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 6
Nombre de la falla: Depresión “Depression”
Descripción de la falla:
Las depresiones son zonas localizadas en el pavimento con niveles ligeramente inferiores al pavimento. En varias ocasiones, las depresiones suaves solo son evidentes después de la lluvia, cuando el agua almacenada forma un charco.
Medición: Las depresiones se miden en pies2 o m2 de área afectada
Área: 7,70m x 1,70m = 12,41 m2
SEVERIDAD: Baja
Para una severidad baja y una densidad 7.30 de tenemos un valor de deducción (VD)= 11
Gráfico 8: Falla de depresión Fuente: El Autor (2015)
28
RESUMEN DEL TRAMO MÁS AFECTADO
ABCSISAS
NÚMERO DE FALLA SEGÚN MTOP
NOMBRE DE LA FALLA
NÚMERO DE FALLAS
SEVERIDAD DENSIDAD
DE LA FALLA
VALOR DE DEDUCCIÓN
(VD)
PCI POR TRAMO
ABS. 2+099
6 DEPRESION 1 BAJA 4,56 8,00
6 FALLADO
10 FISURAMIENTO LONGITUDINAL
2 ALTA 21,76 81,00
ALTA 26,47 85,00
18 HINCHAMIENTO 1 ALTA 1,00 32,00
6 DEPRESION 1 BAJA 7,30 11,00
217,00
q = 5
Tabla 18: Resumen del tramo más afectado Fuente: El Autor (2015)
DETERMINAR EL VALOR DE DEDUCCIÓN CORREGIDO
Primero se suma todos los valores de deducción de cada falla. Encontrar un valor q (q es el número de valores de deducción que existen, y se
considera solo los valores mayores a 2 según el MTOP). Una vez obtenido q; que para este caso es 5, ya que todos los valores son
mayores a 2 Luego ubicamos en el eje de las abscisas el valor de deducción total (VDT) y la
curva q=5
Gráfico 9: Valor de deducción corregido
Como se observa en la gráfica para un VDT = 217 y una q = 5 tenemos un VDC= 94 y con este valor determinamos el PCI final.
29
DETERMINAR EL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI)
Gráfico 10: Escala de la condición del pavimento
Fuente: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots
Pavement Conditions Index Surveys, Designation: D 6433-07
Continuando con la evaluación del pavimento se encontraron más tipos de fallas en
las siguientes abscisas.
100 – 85 EXCELENTE
85 – 70 MUY BUENO
70 – 55 BUENO
55 – 40 REGULAR
40 – 25 MALO
25 – 10 MUY MALO
10 – 0 FALLADO
30
ABSCISA 3+238 NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 13
Nombre de la falla: Bache “Potholes”
Descripción de la falla: Desprendimiento del material de la base en la que se apoya la capa de rodadura después de la pérdida de esta.
Posibles causas del deterioro:
Espesor insuficiente de la capa de rodadura (carpeta asfáltica).
Dosificación insuficiente de ligante asfaltico en bases tratadas con cemento asfaltico.
Presencia de mezclas pobres
Medición: Número de baches por cada 50m de carril
Unidad: 2 unidad
SEVERIDAD: Baja
Para una severidad baja y una densidad de 1,18 tenemos un valor de deducción (VD)= 77
Gráfico 11: Falla de bache Fuente: El Autor (2015)
31
ABSCISA 4+817
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 19
Nombre de la falla: Desmoronamiento / Intemperismo “Weathering / Ravelling)
Descripción de la falla: El desmoronamiento e Intemperismo representan el desgaste de la superficie por pérdida de ligante asfaltico y la disgregación de las partículas pétreas.
Posibles causas del deterioro: Mezcla asfáltica de baja calidad
Medición: se mide en pies2 o m2
Área: 7,75m x 2,10m =16,28m2
SEVERIDAD: Media
Para una severidad media y una densidad 16,28 de tenemos un valor de deducción (VD)= 4
Gráfico 12: Falla de desmoronamiento Fuente: El Autor (2015)
32
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 5
Nombre de la falla: Corrugación (Corrugation)
Descripción de la falla: La corrugación u ondulación es una serie de pequeñas acanaladuras espaciadas a intervalos regulares.
Posibles causas del deterioro: Causado por la acción del tráfico en combinación
con una capa de superficie o base inestables.
Medición: La corrugación se mide en pies2 o m2 de área afectada
Área: 4,95m x 1,25m = 6,19m2
SEVERIDAD: Media
Para una severidad media y una densidad 3,64 de tenemos un valor de deducción (VD)= 28
Gráfico 13: Falla de corrugación Fuente: El Autor (2015)
33
ABSCISA 7+755
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 7
Nombre de la falla: Fisuramiento en borde (Edge Cracking)
Descripción de la falla: Este Fisuramiento es paralelo al borde exterior del pavimento y generalmente dentro de los 30 a 60cm de este borde. El área entre la fisura y el borde del pavimento es considerada desmoronada si hay desprendimiento y rotura de piezas completas.
Posibles causas del deterioro: Falta de soporte lateral del espaldón Falta de compactación y confinamiento en el
borde del pavimento.
Medición: El Fisuramiento de borde se mide en pies o metros lineales.
Longitud: 3,35m
SEVERIDAD: Baja
Para una severidad baja y una densidad 1,97 de tenemos un valor de deducción (VD)= 4
Gráfico 14: Falla de fisura en borde Fuente: El Autor (2015)
34
ABSCISA13+520 NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 3
Nombre de la falla: Fisuramiento en bloque (Block Cracking)
Descripción de la falla: El Fisuramiento en bloque es una serie de fisuras interconectadas que dividen el pavimento en piezas aproximadamente rectangulares. Los bloques pueden variar en tamaño de unos 30x30cm a 3x3m.
Posibles causas del deterioro: Causadas principalmente por la contracción de la
carpeta asfáltica y los ciclos diarios de temperatura.
Medición: El Fisuramiento en bloque se mide en pies2 o m2 de área afectada
Área: 4,90m x 1,40m = 6,86m2
SEVERIDAD: Media
Para una severidad media y una densidad 4,04 de tenemos un valor de deducción (VD)= 9
Gráfico 15: Falla de fisura en bloque Fuente: El Autor (2015)
35
CUADRO DE RESUMEN DE LA CALIFICACIÓN DEL PCI DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA.
Tabla 19: Cuadro de resumen del PCI (ida) Fuente: El Autor (2015)
El tramo # 1 la abscisa 2+099 es el más afectado ya que existen fallas bien severas como: 2 depresiones, 2 fisuramientos longitudinales y un hinchamiento y el PCI de este tramo es de 6, lo cual significa que esta FALLADO de acuerdo a la escala del PCI.
6 DEPRESION 1 BAJA 4,56 8,00
ALTA 21,76 81,00
ALTA 26,47 85,00
18 HINCHAMIENTO 1 ALTA 1,00 32,00
6 DEPRESION 1 BAJA 7,30 11,00
BAJA 2,88 6,00
MEDIA 5,35 23,00
MEDIA 3,09 17,00
13 BACHE 1 ALTA 0,59 95,00
19DESMORONAMIENTO/
INTEMPERISMO1 MEDIA 9,57 4,00
5 CORRUGACION 1 MEDIA 3,64 28,00
7 FISURAS EN BORDE 1 BAJA 1,97 4,00
MEDIA 4,76 21,00
ALTA 2,62 30,00
MEDIA 2,26 14,00
7 FISURAS EN BORDE 1 MEDIA 1,26 9,00
MEDIA 2,26 14,00
ALTA 2,00 26,00
ALTA 12,53 66,00
MEDIA 10,84 32,00
3FISURAMIENTO EN
BLOQUE 1 MEDIA 4,04 9,00
13 BACHE 1 ALTA 0,59 95,00
24 220
31,43
17 MUY
MALO
27 MALO
PCI POR
TRAMOABCSISAS
PCI TOTAL
6
FALLADO
23 MUY
MALO
16 MUY
MALO
75 MUY
BUENO
56 BUENOABS. 7+755
ABS. 8+964
ABS. 13+520
PCI PROMEDIO
77,00
ABS. 2+099
ABS. 3+238
ABS. 4+129
ABS. 4+817
10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL4
BAJA 1,18
10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL3
10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL3
10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL2
13 BACHES 2
SEVERIDADDENSIDAD
DE LA FALLA
VALOR DE
DEDUCCION
NUMERO
DE FALLA
NOMBRE DE LA
FALLA
NUMERO
DE FALLAS
36
PROMEDIO TOTAL DEL PCI
De acuerdo con la escala o calificación del pci tenemos un promedio total de todo los tramos de PCI =31,43 en toda la vía lo cual significa que está en estado MALO.
ESCALA O CLASIFICACIÓN DEL PCI
Gráfico 16: Escala de la condición del pavimento
Fuente: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Conditions Index Surveys, Designation: D 6433-07
TOMA DE FALLAS EN LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE LA INTERSECCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA HASTA EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS.
100 – 85 EXCELENTE
85 – 70 MUY BUENO
70 – 55 BUENO
55 – 40 REGULAR
40 – 25 MALO
25 – 10 MUY MALO
10 – 0 FALLADO
37
ABSCISA 0+062
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 19
Nombre de la falla: Desmoronamiento / Intemperismo “Weathering / Ravelling)
Descripción de la falla: El desmoronamiento e Intemperismo representan el desgaste de la superficie por pérdida de ligante asfaltico y la disgregación de las partículas pétreas.
Posibles causas del deterioro: Mezcla asfáltica de baja calidad
Medición: se mide en pies2 o m2
Área: 0,66m x 18m = 11,88m2
SEVERIDAD: Alta
Para una severidad alta y una densidad 6,99 de tenemos un valor de deducción (VD)= 11
Gráfico 17: Falla de desmoronamiento Fuente: El Autor (2015)
38
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 13
Nombre de la falla: Bache “Potholes”
Descripción de la falla: Desprendimiento del material de la base en la que se apoya la capa de rodadura después de la pérdida de esta.
Posibles causas del deterioro: Espesor insuficiente de la capa de rodadura
(carpeta asfáltica). Dosificación insuficiente de ligante asfaltico en
bases tratadas con cemento asfaltico. Presencia de mezclas pobres
Medición: Número de baches por cada 50m de carril
Unidad: 2 unidades
SEVERIDAD: Baja
Para una severidad baja y una densidad de 1,18 tenemos un valor de deducción (VD)= 60
Gráfico 18: Falla de bache Fuente: El Autor (2015)
39
ABSCISA 3+100
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 10
Nombre de la falla: Fisuramiento longitudinal y/o transversal “Longitudinal and Transversal Cracking)
Descripción de la falla: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción.
Posibles causas del deterioro:
Una junta de canal del pavimento pobremente construida
Contracción de la superficie de concreto asfaltico debido al clima, al empobrecimiento del asfalto o al cambio brusco de la temperatura.
Medición: Las fisuras longitudinales se miden en pies o metros.
Longitud: 3m
SEVERIDAD: Alta
Para una severidad alta y una densidad 1,76 de tenemos un valor de deducción (VD)= 24
Gráfico 19: Fisuramiento longitudinal Fuente: El Autor (2015)
40
ABSCISA 3+700 NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 1
Nombre de la falla: Piel de cocodrilo “Aligator Cracking”
Descripción de la falla: Son una serie de fisuras interconectadas causadas por la fatiga de la carpeta asfáltica, bajo las cargas repetitivas del tráfico.
Posibles causas del deterioro: Uso de ligantes asfalticos muy duros. Bases granulares de mala calidad. Espesor insuficiente de la carpeta asfáltica para el
tráfico a la que será expuesto. Daño por fatiga.
Medición: Se mide en pies2 o m2 de área afectada.
Área: 1,17m x 2,24m = 2,62m2
SEVERIDAD: Media
Para una severidad media y una densidad 1,54 de tenemos un valor de deducción (VD)= 26
Gráfico 20: Falla piel de cocodrilo Fuente: El Autor (2015)
41
TRAMO DE LA VÍA MÁS AFECTADO ABSCISA 4+000
NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 13
Nombre de la falla: Bache “Potholes”
Medición: Número de baches por cada 50m de carril
Unidad: 1 unidades
Gráfico 21: Falla de bache
Fuente: El Autor (2015)
SEVERIDAD: Media
Para una severidad media y una densidad de 0,59 tenemos un valor de deducción (VD)= 76
42
DETERMINAR EL VALOR DE DEDUCCIÓN CORREGIDO
Primero se suma todos los valores de deducción de cada falla.
Encontrar un valor q (q es el número de valores de deducción que existen, y se considera solo los valores mayores a 2 según el MTOP).
Una vez obtenido q; que para este caso es 5, ya que todos los valores son
mayores a 2
Luego ubicamos en el eje de las abscisas el valor de deducción total (VDT) y la curva q=1
Gráfico 22: Valor de deducción corregido
Como se observa en la gráfica para un VDT = 76 y una q = 1 tenemos un VDC= 76
DETERMINAR EL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI)
43
ESCALA O CLASIFICACIÓN DEL PCI
Con el PCI = 24 obtenido, observamos en la tabla en cual rango se encuentra
Gráfico 23: Escala de la condición del pavimento
Fuentes: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Conditions
Index Surveys, Designation: D 6433-07
100 – 85 EXCELENTE
85 – 70 MUY BUENO
70 – 55 BUENO
55 – 40 REGULAR
40 – 25 MALO
25 – 10 MUY MALO
10 – 0 FALLADO
44
CUADRO DE RESUMEN DE LA CALIFICACIÓN DEL PCI DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA HASTA EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS
Tabla 20: Cuadro de resumen del PCI (vuelta) Fuente: El Autor (2015)
El tramo # 4 la abscisa 4+000 es el más afectado por lo existe una falla bien severa como: bache y el PCI de este tramo es de 24, lo cual significa que está MUY MALO de acuerdo a la escala del PCI.
19DESMORONAMIENTO/
INTEMPERISMO1 ALTA 6,99 11
MEDIA
MEDIA
FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 MEDIA 1,76 12,00
ALTA 0,79 15,00
MEDIA 0,47 4,00
ABS. 3+7001 PIEL DE COCODRILO
1 MEDIA 1,54 26,00PCI = 26
MALO
ABS. 4+000 13 BACHE 1 MEDIA 0,59 76,00PCI=24 MUY
MALO
ABS. 4+204 10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 ALTA 3,71 37,00
PCI = 63
MALO
7FISURAIENTO EN
BORDE1 MEDIA 1,76 22,00
MEDIA 4,12 37,00
MEDIA 0,46 14,00
10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 ALTA 3,71 37,00
1 PIEL DE COCODRILO 1 MEDIA 1,42 25,00
10FISURAMIENTO
TRANSVERSAL1 ALTA 0,68 14,00
7FISURAMIENTO EN
BORDE1 BAJA 2,14 4,00
ABS. 10+940 10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 ALTA 3,99 39,00
PCI = 61
BUENO
ABS. 11+367 18 HINCHAMIENTO 1 MEDIA 3,72 24,00
PCI = 76
MUY
MUENO
19DESMORONAMIENTO/
INTEMPERISMO1 ALTA 0,81 4,00
7FISURAMIENTO EN
BORDE1 ALTA 1,1 14,00
20 615
61,50
PCI TOTAL
PCI PROMEDIO
PCI = 35
MALO
PCI = 82
MUY
BUENO
PCI = 36
MALO
PCI = 74
MUY
BUENO
PCI = 88
EXCELENTE
ABS. 10+220
ABS. 13+058
771,18
ABS. 3+100 10FISURAMIENTO
TRANSVERSAL2
ABS. 5+110 1 PIEL DE COCODRILO 2
DENSIDAD
DE LA FALLA
VALOR DE
DEDUCCION
PCI POR
TRAMO
ABS. 0+062
13 BACHES 2
ABCSISAS NUMERO
DE FALLA
NOMBRE DE LA
FALLA
NUMERO
DE FALLASSEVERIDAD
45
PROMEDIO TOTAL DEL PCI
De acuerdo con la escala la calificación del pci tenemos un PCI promedio total de todos los tramos de 61,5 en toda la vía lo cual significa que está en estado BUENA.
Gráfico 24: Escala de la condición del pavimento (vuelta)
Fuentes: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Conditions Index Surveys, Designation: D 6433-07
100 – 85 EXCELENTE
85 – 70 MUY BUENO
70 – 55 BUENO
55 – 40 REGULAR
40 – 25 MALO
25 – 10 MUY MALO
10 – 0 FALLADO
46
2.1.5. ACCIDENTABILIDAD
De acuerdo a los datos proporcionados de los accidentes de tránsito por parte de la Jefatura Provincial de Transito de El Oro, obtenemos los accidentes que ocurrieron en la vía Balosa Km-15 (Desde el Puente Voluntad de Dios hasta la intersección con la vía Sta. Rosa), elaborando tablas de número de accidentes de acuerdo a los tipos de accidentes como: choque frontal, choque lateral, volcamiento, pérdida de pista, etc.
NÚMERO DE ACCIDENTES POR MES-2014
AÑO 2014 CANTIDAD
DE ACCIDENTES
ENERO 0
FEBRERO 0
MARZO 0
ABRIL 3
MAYO 0
JUNIO 1
JULIO 0
AGOSTO 1
SEPTIEMBRE 3
NOVIEMBRE 3
DICIEMBRE 0
TOTAL 11
Tabla 21: Número de accidentes por mes-2014 Fuente: Jefatura Provincial de Transito de “el Oro” (2015)
En la vía Balosa Km-15 (Desde el Puente Voluntad de Dios hasta la intersección con la vía a Sta. Rosa), se producen un promedio de 0,92% de accidentes de tránsito por mes.
CANTIDAD DE ACCIDENTES EN LA VÍA BALOSA SEGÚN MESES DEL 2014
Gráfico 25: Cantidad de accidentes en la vía Balosa según meses del 2014
Fuente: Jefatura Provincial de Transito de “el Oro” (2015)
ENERO 0%
FEBRERO 0%
MARZO 0%
ABRIL 28%
MAYO 0%
JUNIO 9%
JULIO 0%
AGOSTO 9%
SEPTIEMBRE 27%
OCTUBRE 0%
NOVIEMBRE 27%
DICIEMBRE 0%
CANTIDAD DE ACCIDENTES EN LA VIA BALOSA Km 15 SEGUN MESES DEL 2014
47
Como se observa en la gráfica los meses con más accidentes de tránsito, son en abril, septiembre y noviembre de acuerdo a los datos proporcionados por la Jefatura provincial de Transito de El Oro. La mayor parte de estos accidentes son producidos por la imprudencia de los conductores, mala señalización, exceso de velocidad y por el mal estado de la vía.
CLASE DE ACCIDENTES
AÑO
CLASE DE ACCIDENTE
TOTAL CHOQUE FRONTAL
CHOQUE LATERAL
PERDIDA DE PISTA
VOLCAMIENTO
2014
7 2 1 1 11
64% 18% 9% 9% 100,00%
Tabla 22: Clases de accidentes de tránsito
Fuente: (Jefatura Provincial de Transito de “el Oro”)
Según las clases de accidentes, el choque frontal es el que más se produce con un 64%¸ luego el choque lateral con un 18%, y por último con un 9% están la perdida de pista y volcamiento
ACCIDENTES DE TRÁNSITO DE LA VÍA BALOSA KM -15 EN EL AÑO 2014
Gráfico 26: Accidentes de tránsito de la vía Balosa en el año 2014 Fuente: (Jefatura Provincial de Transito de “el Oro”)
2.1.6. ESTUDIO TOPOGRAFICO
La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para describir la superficie del terreno y determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de medidas según los tres elementos de espacio como son: una distancia, una dirección y una elevación.
64%
18%
9% 9%
ACCIDENTES DE TRANSITO DE LA VIA BALOSA Km - 15 EN EL AÑO 2014
CLASE DE ACCIDENTE CHOQUE FRONTAL
CLASE DE ACCIDENTE CHOQUE LATERAL
CLASE DE ACCIDENTE PERDIDA DE PISTA
CLASE DE ACCIDENTE VOLCAMIENTO
48
ESTACIÓN TOTAL
La estación total es un instrumento topográfico de última generación, que integra en un solo equipo medición electrónica de distancias y ángulos, capaz de realizar múltiples tareas de medición, guardado de datos y cálculos en tiempo real.
METODOLOGÍA
La topografía se la realizo en la vía balosa km – 15 desde el puente voluntad de Dios hasta la intersección con la vía Sta. Rosa, Utilizando Estación Total “Sokia” la cual nos permite guardar los datos para luego descargarlos en la computadora, teniendo como resultado un terreno relativamente plano.
Para realizar el levantamiento nivelamos el trípode centrando la burbuja del nivel circular y con el manejo de las dos patas del mismo, luego con la base niveladora usando los tornillos de nivelación, se comprueba girando el instrumento y se verifica que la burbuja se mantiene en la misma posición. Una vez que se nivelo el instrumento ingresamos las coordenadas tanto del equipo como la de visual atrás.
Con la ayuda de los compañeros se procedió a levantar el terreno teniendo en cuenta detalles como: el eje, la calzada, líneas de fábrica etc.
2.2. RECONOCIMIENTO DEL SECTOR
SEÑALIZACIÓN: La señalización en la vía no es apreciable una buena señalización, falta señalización horizontal y vertical en algunas partes, y en otras con muy poca visibilidad.
TRÁNSITO: Aumenta el volumen vehicular en las horas pico
MOVILIDAD: Existe una alta concurrencia de vehículos por lo que solo existen dos carriles, uno de ida y uno de venida, además por ese sector circulan vehículos de carga extra pesada que obstaculizan la vía en el momento de estacionarse, lo que ocasiona que en el carril contrario se produzca un aglomera miento mayor y los vehículos con circulen con dificultad a sus destinos.
Las personas circulan en ese pequeño tramo de berma arriesgando sus vidas, además personas en bicicletas circulan muy a menudo pudiéndoles causar algún daño.
2.3. DIAGNÓSTICO DE LA VÍA
Tipo de vía: De acuerdo a la clasificación de carreteras según el MTOP dependiendo del número de tráfico existente la vía es arterial corredora clase I
49
CLASIFICACIÓN DE CARRETERAS SEGÚN EL MTOP
FUNCIÓN CATEGORÍA DE LA VÍA TPDA ESPERADO
Corredor Arterial
R – I o R – II (Tipo) >8000
I todos 3000 – 8000
II Todos 1000 – 3000
Colectora III Todos 300 – 1000
IV 5,5E,6 y 7 100 – 300
Vecinal V 4 y aE <100
Tabla 23: Clasificación de carreteras según el MTOP Fuente: MTOP
Tipo del terreno: Mediante la topografía realizada se determinó que tenemos un tipo de terreno llano
Ancho de la calzada: Tiene un ancho total de calzada de 6.8m, consta de dos carriles (ida y vuelta) de 3.20m cada uno y un ancho de Berma de 0.20cm de cada lado. Tipo de pavimento: Pavimento flexible sin cuneta. Longitud de la vía: la vía a estudiar tiene una longitud de 14,440 km Estado actual de la calzada: El estado actual de la vía balosa km – 15 (Desde el puente voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa) se encuentra en deteriorada en algunos tramos y posee diferentes tipos fallas en el pavimento, ya que ha cumplido su periodo de diseño. Además no cuenta con una señalización (horizontal y vertical) adecuada y no existe cunetas ni drenajes para las aguas lluvias.
Gráfico 27: Estado actual de la vía
Fuente: El Autor (2015)
50
2.4. ¿QUÉ NECESIDADES SE VAN A SATISFACER Y CUÁL SERÁ EL PRODUCTO?
Con el diseño estructural de la superficie de rodadura traerá consigo beneficios tanto a los habitantes del sector como a los conductores que transitan a través de esta vía. A continuación se detallan las necesidades que se van a satisfacer con el mejoramiento de esta vía.
Mejor plataforma de rodadura para tránsito pesado La conformidad ciudadana El descongestionamiento vehicular El respeto conductor peatón en las vías públicas La disminución de contravenciones de transito El mejor acceso a servicios públicos y turísticos Evitar accidentes de transito La disminución de los niveles de contaminación La adecuada señalización y semaforización de la vía Disminuir el costos en los daños de vehículos
2.5. ¿CUÁL ES LA POBLACIÓN OBJETIVO?
La vía balosa km – 15 (desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa, cuenta con una población de aproximadamente 2964 habitantes, realizado mediante un conteo de casas en el sector, dándole un promedio de 4 habitantes por casa. La población objetivo que se tendrá en cuenta está conformada principalmente por comerciantes, bananeros, camaroneros y estudiantes de los diferentes centros de educación ubicados en el sector.
2.6. ¿DÓNDE ESTARÁ LOCALIZADO EL PROYECTO?
El presente proyecto se ubica en la Provincia de El Oro cantón Machala en la jurisdicción de las parroquias Machala y el retiro pertenecientes al cantón Machala. El diseño de la superficie de rodadura inicia desde el puente voluntad de Dios (ingreso al cementerio general) pertenecientes a la parroquia Urbana Machala hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa.
COORDENADAS DEL PROYECTO
INICIO DEL PROYECTO (Puente Voluntad de Dios )
LONGITUD LATITUD
X = 615827,080 Y = 9637174,010
FIN DEL PROYECTO (Intercepción con la vía a Sta. Rosa)
LONGITUD LATITUD
X = 618931,000 Y = 9625141,000
Tabla 24: Coordenadas del proyecto Fuente: Datos obtenidos con GPS en el sitio (2015)
51
LÍMITES DE LA VÍA BALOSA
Norte : Ciudad Machala Sur : El cantón Sta. Rosa Este : Con camaroneras y bananeras Oeste : El retiro
LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO
Gráfico 28: Localización del proyecto
Fuente: Google Earth
2.7. PREFACTIBILIDAD
DEMANDA:
De acuerdo con los estudios realizados podremos decir que la mayoría son moradores del sector quienes la utilizarían principalmente para trasladarse de sus localidades hasta el centro de la ciudad. También están los estudiantes de diferentes escuelas que tienen que trasladarse para tener acceso a su educación, además están los trabajadores que se trasladan para laborar en bananeras y camaroneras cercanas al sector. Por otra parte como usuarios minoristas serían los turistas provenientes de provincias aledañas quienes se dirigen por esta vía a esta ciudad a diversas festividades culturales y religiosas.
Esta carretera en mal estado no está apto para el flujo vehicular existente, de acuerdo al TPDA realizado circulan semanalmente al alrededor de 43,697 clases de vehículos entre ellos vehículos livianos, pesados y extra pesados lo que hacen que el pavimento se deteriore rápidamente debido al incremento de vehículos en los últimos años.
52
OFERTA:
En este caso la oferta es nula porque no existe una adecuada infraestructura que satisfaga la demanda existente en este sitio. Los moradores tienen que cruzar la calle con peligro de ser atropelladas al no haber señales de tránsito adecuadas como: paso cebra, reductores de velocidad, discos pares entre otros.
El costo a los daños de los vehículos provocados por hundimientos de la calzada, reductores de velocidad mal diseñados, es elevado ya que la superficie de rodadura se encuentra deteriorada
BALANCE OFERTA Y DEMANDA:
En este caso la demanda es mayor que la oferta, lo que significa que la demanda existente no está siendo satisfecha al cien por ciento, por lo que hay una demanda no atendida.
2.8. FACTIBILIDAD
Este proyecto busca la reducción de costos, tiempo de transporte y la seguridad vial. Los efectos positivos inducidos por el diseño estructural de la capa de rodadura se observaran principalmente en el desarrollo económico, social y cultural de la zona.
La accesibilidad a medios de transporte permitirá desplazarse a centro educativos y lugares de trabajo, además contribuirá a mejorar el comercio, el turismo, y a reducir los altos índices de accidentabilidad existentes en este sector. Se podrá ver que esta inversión a tiempo rendirá sus frutos, lo cual le da a la obra un alto grado de factibilidad. Este proyecto es factible realizarlo ya que traerá beneficios como:
Evitar el daño de los vehículos al circular por esta vía Disminuir el tiempo de viaje Trasladar los productos agrícolas a otros sitios sin dañar el producto Promover el respeto entre conductor y peatón
2.9. IDENTIFICACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN VIABLE PARA SU DISEÑO
De acuerdo a todos los estudios de ingeniería realizados, el diseño estructural de la superficie de rodadura, se presenta como alternativa para el mejoramiento de la vía. Para el diseño estructural del pavimento flexible, determinaremos los espesores de cada capa de la estructura del pavimento como son base, sub-base y sub-rasante de acuerdo a las especificaciones técnicas del MTOP y de la guía AASHTO 93.
53
2.9.1. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
PAVIMENTO
Los pavimentos son estructuras que son deterioradas por muchos factores tales como: el volumen de tráfico, la carga, la propiedades de los materiales, el cambio climático entre otros.El metodo AASHTO ha sido utilizado ampliamente en el diseño del pavimento durante varias décadas, ya que solo satisface el servicio de la vía, y no se puede utilizar para predecir los diversos causas del deterioro del pavimento.(23) El rendimiento de pavimento flexible durante mucho tiempo ha sido reconocido como un parámetro importante en el diseño de pavimentos flexibles. El estado de la superficie del pavimento es evaluado mediante inspección visual que se realiza periódicamente para evaluar el comportamiento del pavimento con el tiempo.(24)
El rendimiento es la capacidad que soporta el pavimento durante un periodo de tiempo, el rendimiento del pavimento se puede dividir en dos categorías: rendimiento funcional, que está relacionado con el usuario, carretera y la seguridad; y el desempeño estructural, que se asocia con el pavimento y las necesidades para su rehabilitación.(25)
ANCHO DE CALZADA: De acuerdo al MOTP el ancho de calzada dependerá del TPDA y del tipo de vía.
ANCHOS DE CALZADA
Clase de Carretera Ancho de la Calzada (m)
Recomendable Absoluto
R-I o R-II > 8000 TPDA 7,30 3,30
I 3000 a 8000 TPDA 7,30 7,30
II 1000 a 3000 TPDA 7,30 6,50
III 300 a 1000 TPDA 6,70 6,00
IV 100 a 300 TPDA 6,00 6,00
V Menos de 100 TPDA 4,00 4,00
Tabla 25: Ancho de calzada según el MTOP Fuente: Normas de Diseño Geométrico – MTOP 2003
En este caso el ancho de calzada para nuestra vía es de 7,30 ya que circulan alrededor de 6242 vehículos por dia.
54
VELOCIDAD DE DISEÑO DE ACUERDO AL MTOP
Tabla 26: Velocidad de diseño de acuerdo al MTOP
Fuente: Normas de Diseño Geométrico – MTOP 2003
VELOCIDAD DE DISEÑO EN Km/h
BÁSICA PERMISIBLE EN TRAMOS DIFÍCILES
(RELIEVE LLANO) (RELIEVE ONDULADO) (RELIEVE MONTAÑOSO)
Para el cálculo de
los elementos del
trazado del perfil
longitudinal
Para el cálculo de
los elementos de la
sección transversal
y otros
dependientes de la
velocidad
Para el cálculo de
los elementos del
trazado del perfil
longitudinal
Para el cálculo de los
elementos de la
sección transversal y
otros dependientes
de la velocidad
Para el cálculo de
los elementos del
trazado del perfil
longitudinal
Para el cálculo de
los elementos de la
sección transversal
y otros
dependientes de la
velocidad CATEGORÍA
DE LA VÍA Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta
R - I o R - II 120 110 100 95 110 90 95 85 90 80 90 80
I 110 100 100 90 100 80 90 80 80 60 80 60
II 100 90 90 85 90 80 85 80 70 50 70 50
III 90 80 85 80 80 60 80 60 60 40 60 40
IV 80 60 80 60 60 35 60 35 50 25 50 25
V 60 50 60 50 50 35 50 35 40 25 40 25
55
La velocidad de diseño es la velocidad máxima a la cual los vehículos circulan con seguridad sobre una vía, y se la elige dependiendo de la importancia de la vía, los volúmenes de tránsito y el uso de la tierra tratando de que su velocidad sea el máximo compatible con la seguridad, eficiencia, desplazamiento y movilidad de los vehículos. Para nuestra vía adoptamos una velocidad de 90km/h de acuerdo al MTOP.
2.9.2. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO:
Calculo del W18 por el conteo de tráfico
Tabla 27: Cálculo del w18 por el conteo de tráfico Fuente: El Autor (2015)
ESQUEMA DE EJES
Tabla 28: Esquema de ejes
Fuente: El Autor (2015)
N° de Ejes Livianos 3210 N° de Ejes Vp 903 N° de Ejes Vep 162
Como la vía es de 2 carriles entonces contribuye 50% de la circulación del vehículo para cualquier lado de la dirección de la vía.
N° de Ejes Livianos 3210 * 50% = 1605 N° de Ejes Vp 903 * 50% = 452 N° de Ejes Vep 162 * 50% = 81
%
Autos y camionetas 1,1 76,9
Furgonetas 1,1 2,44
Buses 1,1 3,26
Camiones sin acople 1,1 9,63
Camiones sin acople 1,2 4,12
Camiones con acople 1,1,1,2 1,2
Camiones semi-remolque 1,1,2 2,01
Camiones semi-remolque 1,1,2 0,43
Σ 100,0
DESCRIPCION
51
68
201
86
25
9
2087
42
ESQUEMA DE EJE T.P.D.
1605
1624113
1
1
-
-
-
-
86
25
42
9
-
-
-
-
1
1
18
42
9
2
2
2
2
1
3
2
2
68
201
86
25
Buses
Camiones sin acople
Camiones sin acople
Camiones con acople
Camiones semi-remolque
136
402
86
75
84
EJES TANDEM POR
VEHICULOS
N-VEH.
TANDEM
Autos y camionetas
Furgonetas
1605
51
3210
102
EJES SIMPLES POR
VEHICULOS
1,1
1,1
N- EJES
SIMPLES
Camiones semi-remolque
1,1
1,1
1,2
1,1,1,2
1,1,2
1,1,2
CARACTERISTICAS DE
VEHICULOS ESQUEMA DE EJES
CANTID
AD
56
Vl = 5% Vp = 5% Pd = 20 años N° de ejes acumulados en función de la tasa de crecimiento
CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL SN
Tabla 29: Cálculo del número estructural SN Fuente: El Autor (2015)
W18 = 2,15E+07
% KIPS
71,91 7,04
2,25 13,20
3,37 21,34
22,47 30,36
85151 x
% KIP S
77,78 30,36
11,11 34,32
5,56 38,5
5,56 42,46
Σ1 =
Σ1 + Σ2365
21458282,81
13,8 0,681 2267,69
15,6 1,128 536,16
17,5 1,835 436,50
SN=3
Eje s Ta nde mF a c to r
e quiv a le nte
N ° Eje s
A c um ula do s
3900,63
58789,82
Σ2 =
13,8
F a c to r
e quiv a le nte
SN = 3
52615,839,771
ejes Livianos
19,3 2,776 660,27
0,0002 17,03
54889,19
Eje s S im ple s
3,2
6
9,7
155,30
1687,42
0,288
2,089
Nº Ejes
Acumulados
413,610,024
57
CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL SN
Tabla 30: Cálculo del número estructural SN
Fuente: El Autor (2015)
W18 = 2,02E+07 CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL SN
Tabla 31: Cálculo del número estructural SN
Fuente: El Autor (2015)
W18 = 2,03E+07
% KIPS
71,91 7,04
2,25 13,20
3,37 21,34
22,47 30,36
85151 x
% KIP S
77,78 30,36
11,11 34,32
5,56 38,5
5,56 42,46
Σ1 =
Σ1 + Σ2
365
20220337,8
19,3 2,749 653,87
Σ2 = 3882,47
55398,19
13,8 0,679 2258,90
15,6 1,128 536,16
17,5 1,823 433,53
0,0002 17,03
51515,72
SN=4
Eje s Ta nde mF a c to r
e quiv a le nte
N ° Eje s
A c um ula do s
6 0,282 152,06
9,7 2,059 1663,11
13,8 9,156 49305,06
SN = 4
Eje s S im ple sF a c to r
e quiv a le nte
Nº Ejes
Acumulados
3,2 0,022 378,45
Livianos
% KIPS
71,91 7,04
2,25 13,20
3,37 21,34
22,47 30,36
85151 x
% KIP S
77,78 30,36
11,11 34,32
5,56 38,5
5,56 42,46
19,3 2,793 664,48
Σ = 3845,20
55728,95
365
20341068,5
13,8 0,663 2207,46
15,6 1,128 536,16
17,5 1,838 437,10
0,0002 17,03
51883,75
SN=5
Eje s Ta nde mF a c to r
e quiv a le nte
N ° Eje s
A c um ula do s
6 0,272 146,67
9,7 2,093 1690,08
13,8 9,225 49677,71
SN = 5
Eje s S im ple sF a c to r
e quiv a le nte
Nº Ejes
Acumulados
3,2 0,020 352,26
Ejes Livianos
58
ÍNDICE DE SERVICIALIDAD
El pavimento es calificado entre 0 (para pavimentos en pésimas condiciones) y 5 (para pavimentos en perfecto estado).
Servicialidad inicial Po= 4,2 para pavimentos flexibles Po= 4,5 para pavimentos rígidos
Servicialidad final: Pt= 2,5 o más para caminos principales Pt= 2,0 para caminos de transito menor
Para el diseño del pavimento flexible se adopta una Servicialidad final de Pt= 2,5
NÚMERO ESTRUCTURAL
Gráfico 29: Estructura del pavimento flexible
Fuente: Guía de pavimentos método AASHTO
SN = a1 * D1 + a2 * D2 * m2 + a3 *D3 *m3
SN = SN1 + SN2 + SN3
D1, 2, 3 = Espesores de capas asfálticas, base y sub-base en (Pulg.) a1, 2, 3 = Coeficiente estructural de capa de superficie de rodadura, base y sub-
base m1, 2 = Coeficiente de drenaje de base y sub-base
59
CONFIABILIDAD (R).-La confiabilidad en el diseño (R) quiere decir que la estructura tenga un comportamiento igual o mejor que el previsto durante el periodo de diseño. La Guía AASHTO, sugiere los niveles de confiabilidad R, de acuerdo al tipo de carreteras.
NIVELES DE CONFIABILIDAD
Clasificación Funcional
Nivel de confiabilidad, R, recomendado
Urbana Rural
Interestatales y vías rápidas 85 – 99,9 80 – 99,9
Arterias principales 80 – 99 75 – 95
Colectoras 80 – 95 75 – 95
Locales 50 – 80 50 – 80 Tabla 32: Niveles de confiabilidad
Fuente: Guía de pavimentos método AASHTO
El cuadro muestra los valores de Zr en función de la confiabilidad, se adoptamos una confiabilidad de 99% correspondiente a Zr = -2,327
VALORES DE ZR EN FUNCION DE LA CONFIABILIDAD
CONFIABILIDAD (R %) DESVIACION
NORMAL ESTANDAR (Zr)
50 0,000
60 -0,253
70 -0,524
75 -0,674
80 -0.841
85 -1,037
90 -1,282
91 -1,340
92 -1,405
93 -1,476
94 -1,555
95 -1,645
96 -1,751
97 -1,881
98 -2,054
99 -2,327
99,9 -3.090
99,99 -3,750
Tabla 33: Valores de Zr en función de la confiabilidad Fuente: Guía de pavimentos método AASHTO
DESVIÓ ESTÁNDAR.-La AASHTO recomienda tomar los valores de la tabla
CONDICIÓN DE DISEÑO DESVÍO ESTÁNDAR ( SO )
Variación en la predicción del comportamiento 0.34 (pav. Rígidos)
Del pavimento sin errores de tránsito 0.45 (pav. Flexibles)
Variación en la predicción del comportamiento 0.39 (pav. Rígidos)
Del pavimento con errores de tránsito 0.49 (pav. Flexibles)
Tabla 34: Desvío estándar Fuente: método AASHTO/93
60
MODULO DE RESILIENCIA Y CAPACIDAD DEL SUELO MEDIANTE EL CBR
Mr (psi) = 1500 x CBR; para CBR < 7,2% sugerida por AASHTO Mr (psi) = 3000 x CBR00, 65, Para materiales de sub-rasante con CBR mayor de 7,2% pero menor o igual a 20,0 %.
DATOS PARA EL DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
VARIABLES DE ENTRADA
Confiabilidad R 99%
Desviación Estándar Normalizada Zr -2,327
Desviación Estándar So 0,49
Servicialidad inicial Po 4,2
Servicialidad final Pt 2,5
Perdida de Servicio ∆psi 1,7
Capacidad de Soporte CBR 6,00%
Módulo Resiliente MR 9000
W18 W18 2000000
Numero Estructural SN 4,5 Tabla 35: Variables de entrada
Fuente: El Autor (2015)
PORCENTAJES DE LOS MATERIALES
MATERIALES C.B.R
Base Clase IV 100,00%
Sub Base Clase III 80,00%
Sub Rasante 6,00 %
Tabla 36: Porcentaje de los materialesFuente: El Autor (2015)
∆PSI = Po – Pt ∆PSI = 4, 2 – 2, 5 ∆PSI = 1, 7
Mediante los ábacos se puede calcular el valor de SN (número estructural)
Gráfico 30: Cálculo del número estructural
61
Para un Mr = 9000 tenemos un SN= 4.5
COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA LA CARPETA ASFALTICA
Gráfico 31: Coeficiente estructural para la carpeta asfáltica
COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA BASE GRANULAR
Gráfico 32: Coeficiente estructural para base granular
COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA SUB-BASE GRANULAR
Gráfico 33: Coeficiente estructural para sub-base granular
62
RESULTADOS OBTENIDOS
Tabla 37: Resultados obtenidos
2.9.3. CÁLCULO DE ESPESORES:
SN = a1 * D1 + a2 * D2 * m2 + a3 *D3 *m3
SN = SN1 + SN2 + SN3
De la tabla N 40. Obtenemos los valores de SN1 + SN2 + SN3
Espesor de la Carpeta Asfáltica:
Como el espesor de la carpeta asfáltica es muy alto la AASHTO sugiere poner el
espesor mínimo de 3 pulg.
Espesor de la Base Granular:
MATERIALESMÓDULOS
RESILIENTES
Carpeta Asfaltica 4700 SN1 5,5 a1 0,44
Base Clase IV 3000 SN2 6,1 a2 0,139 m2 0,9
Sub Base Clase III 1500 SN3 7,4 a3 0,11 m3 0.9
Subrasante 9000 SN 4.5
NÚMEROS
ESTRUCTURALES
COEFICIENTES
ESTRUCTURALES
COEFICIENTES DE
DRENAJE
63
Espesor de Sub-base Granular
El Sn total se lo calcula con el nomograma, y se lo compara con la sumatoria de los Sn de cada una de las capas del pavimento.
SN = SN1 + SN2 + SN3
4, 50 = 1,320 + 1,000 + 2, 18
4, 50 = 4, 50
CUADRO DE RESUMEN
CAPA Pulg. Cm.
Carpeta Asfaltica 3,00 8,00
Base Clase IV 8,00 20,00
Sub Base Clase III 12,00 30,00
PAQUETE ESTRUCTURAL 33,00 58,00
Tabla 38: Cuadro de resumen de los espesores del pavimento Fuente: El Autor (2015)
64
CAPÍTULO III
3. DISEÑO DEFINITIVO DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN
3.1. CONCEPCIÓN DEL PROTOTIPO
Diseño estructural de la superficie de rodadura del pavimento flexible en la vía Balosa km 15 desde el puente voluntad de dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa de la ciudad de Machala - Provincia de El Oro.
La vialidad es un factor muy importante¸ ya que es parte fundamental para la economía de nuestra ciudad. El ser humano necesita trasladarse para realizar las diferentes actividades para lograr sobrevivir.
Con el diseño estructural se estará disminuyendo la alta tasa de accidentabilidad, disminuyendo los niveles de contaminación y mejorando la calidad del buen vivir de los ciudadanos del sector. Además disminuyendo los altos costos en reparación y mantenimiento de los vehículos que transitan diariamente por esta vía.
3.2. DISEÑO DEFINITIVO DE LA PROPUESTA
Diseñar la estructura de la superficie de rodadura del pavimento flexible de la vía Balosa km – 15 desde el puente voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa, de acuerdo a las características de tránsito vehicular existente en la avenida, garantizando la integridad y seguridad, de los peatones y usuarios, reduciendo al mínimo los riesgos de accidentes.
3.3. MEMORIA TÉCNICA
3.3.1. JUSTIFICACIÓN
En el presente proyecto técnico una vez construido el diseño estructural de la superficie de rodadura busca reducir el descongestionamiento vehicular, que se está dando actualmente y a su vez mejorar el buen vivir de los habitantes que habitan en el sector. Además de esto ahorraríamos el tiempo de viaje, y gastaríamos menos en costos de transporte.
También facilitar el acceso a los conductores que se dedican al comercio (agricultura y pesca) quienes circulan por esta vía para trasladarse hasta el centro de la ciudad, y vender sus productos, ya que es una vía de suma importancia que se conecta con una vía principal como lo es la vía Sta. Rosa
La infraestructura vial incide mucho en la economía de nuestra ciudad por el gran valor que tiene ésta, pues al alto costo de construcción, mantenimiento o rehabilitación hay que adicionarle también los costos que se derivan por el
65
mal estado de las vías. La ejecución del proyecto traerá un avance notable en el desarrollo socioeconómico de las comunidades que existen en la zona. Además de ser una avenida de gran importancia por la conexión directa, entre las zonas de intercambio comercial, y al mismo tiempo mejorar el aspecto urbanístico del sector de nuestra ciudad.
Este proyecto técnico pone al servicio de la comunidad y de los moradores una vía en buen estado que cumpla con las especificaciones técnicas del MTOP. La misma que proporcionara la comunicación vial facilitando un acceso rápido a los transportistas, disminuyendo el tiempo de viaje y puedan llegar a los distintos lugares, además aprovechar en el comercio los productos agrícolas (bananeras, y pesca (camaroneras) que existen en la zona.
3.4. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA PROPUESTA
La vía Balosa km-15 (desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa) a pesar de ser muy transitada, esta se encuentra en mal estado lo que produce: mayor tiempo de viaje, caos vial, pérdidas materiales y humanas, altos costos en reparación de vehículos y otros factores que afectan el desempeño de las actividades de cada persona.
Para el diseño estructural de la superficie de rodadura nos basamos en las especificaciones técnicas del MTOP (Ministerio de Transporte y de Obras Públicas) y de la Guía AASHTO. La carpeta estructural se compone de los siguientes elementos:
PAVIMENTO FLEXIBLE: Conocido también como pavimento de asfalto, está formada por varias capas que son: Base, Sub-base y la carpeta asfáltica, las cuales deben cumplir las especificaciones del MTOP y AASHTO. Este resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida entre 15-20 años, tiene un elevado costo al momento de mantenimiento.
CAPA DE RODADURA: Es de material bituminoso que está constituido por asfalto diluido o emulsiones asfálticas y tiene como función proporcionar una superficie uniforme y estable al tránsito, y resistir los efectos abrasivos del tránsito.
BASE: Está entre la capa de rodadura y la sub-base, se compone de agregados triturados o parcialmente cribados. De acuerdo al MTOP el valor de soporte el CBR deberá ser igual o mayor al 80%.
SUB BASE: Está compuesta por agregados obtenidos del proceso de trituración o de cribado. De acuerdo al MTOP el valor de soporte el CBR deberá ser igual o mayor al 30%.
SUB RASANTE: Es la capa de terreno natural, y su objetivo es el de servir de soporte al pavimento flexible una vez sea estabilizada y compactada.
66
3.5. UBICACIÓN SECTORIAL Y FÍSICA
Gráfico 34: Ubicación del proyecto Fuente: Google Earth
El presente proyecto se ubica en la Provincia de El Oro cantón Machala en la jurisdicción de las parroquias Machala y el retiro pertenecientes al cantón Machala. Problema Específicamente desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía a Sta. Rosa.
COORDENADAS DEL PROYECTO
INICIO DEL PROYECTO (Puente Voluntad de Dios )
LONGITUD LATITUD
X = 615827,080 Y = 9637174,010 FIN DEL PROYECTO (Intercepción con la vía a Sta. Rosa)
LONGITUD LATITUD
X = 618931,000 Y = 9625141,000
Tabla 39: Coordenadas del proyecto
Fuente: Datos obtenidos con GPS en el sitio El Autor (2015)
67
LÍMITES DE LA VÍA BALOSA
Norte : Ciudad Machala Sur : El cantón Sta. Rosa Este : Con camaroneras y bananeras Oeste : El retiro
3.6. IMPACTOS Y BENEFICIARIOS
IMPACTOS
Los impactos positivos se dan una vez que la obra esta culminada, y estos pueden ser:
Aumento en la economía
Aumento de empleo
Reducción del tiempo y costos del transporte
Mejoramiento de acceso a servicios básicos
Contribución al desarrollo del sector
Incremento de la seguridad personal conformidad ciudadana
Disminución de accidentes de transito
Respeto conductor-peatón
BENEFICIARIOS DEL PROYECTO
Este proyecto beneficiara aproximadamente 2.964 habitantes, con el propósito de beneficiar a los pequeños y medianos productores de la zona. Además traerá consigo beneficios favorables para los transportistas que harán uso de esta vía. Otros beneficios son:
Son en su mayoría los moradores de este sector los cuales una gran parte de estos son personas de bajos recursos económicos.
Las fuentes de trabajo que se dan en la zona son la agricultura (bananeras) y la pesca (camaroneras), con una vía en buen estado les facilitara transportar sus productos en perfecto estado.
Con una buena infraestructura vial los transportistas gastarían menos en reparación de vehículos y llegar a tiempo a sus lugares de trabajos.
Los estudiantes podrán llegar a tiempo a los distintos centros de educación
3.7. PLANOS DE DISEÑOS DEFINITIVOS:
Los planos definitivos del diseño estructural de la capa de rodadura se muestran en los anexos.
68
3.7.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS Y PUENTES (MOP – 001 – F 2002)
CAPÍTULO 400
ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO SECCIÓN 401. SUPERFICIE DE RODADURA
401-1. Superficie de Grava – Arcilla
401-1.01. Descripción.- Este rubro consiste en la construcción de una capa estabilizada de grava y arcilla o arena y arcilla, según sea la granulometría del árido, sobre una subrasante terminada con los alineamientos, pendientes y secciones transversales indicados en los planos contractuales, a fin de dotar al camino de una superficie uniforme y resistente para circulación vehicular de baja densidad.
SECCIÓN 402. MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE
402-2 Mejoramiento del suelo seleccionado.- El suelo seleccionado se obtendrá de la excavación para la plataforma del camino, de excavación de préstamo, o de cualquier otra excavación debidamente autorizada y aprobada por el Fiscalizador. El CBR para el mejoramiento de la subrasante:
Mr (psi) = 1500 x CBR; para CBR < 7,2% sugerida por AASHTO Mr (psi) = 3000 x CBR00, 65, Para materiales de sub-rasante con CBR mayor de 7,2% pero menor o igual a 20,0 %.
SECCIÓN 403 SUBBASES
403-1.01. DESCRIPCIÓN.- Este rubro consiste en la construcción de capas de sub-bases compuestas por agregados obtenidos por proceso de trituración o de cribado. La capa de sub-base se colocara sobre la subrasante previamente preparada y aprobada, de conformidad con las alineaciones, pendientes y sección transversal señaladas en los planos.
De acuerdo al MTOP para la subbase la capacidad de soporte corresponderá a un CBR igual o mayor del 30%.
SECCIÓN 404. BASES
404-1.01. Descripción.- Este rubro consiste en la construcción de capas de base compuestas por agregados triturados total o parcialmente o cribados, estabilizado con agregado fino procedente de la trituración, o suelos finos seleccionados, o
69
ambos. La capa de base se colocara sobre una sub-base terminada y aprobada, y de acuerdo con los alineamientos, pendientes y sección transversal establecida en los planos o en las disposiciones especiales.
De acuerdo al MTOP para la base la capacidad de soporte el CBR deberá ser igual o mayor al 80%.
SECCIÓN 405. CAPAS DE RODADURA
405-1. Riego de Imprimación
405-1.01. Descripción.- Este trabajo consistirá en el suministro y distribución del material bituminoso, con aplicación de asfalto diluido de curado medio, o de asfalto emulsificador sobre la superficie de una base o subbase, que deberá hallarse con los anchos, alineamientos y pendientes indicados en el plano. En la aplicación de riego de imprimación está incluida la limpieza de la superficie inmediatamente antes de dicho riego bituminoso.
Para el ancho de calzada de acuerdo MTOP (Ministerio de Transporte y Obras Publicas) nos indica que para un TPDA de 6000 el ancho de calzada es de 7,30m.
Para la velocidad de diseño de acuerdo al MTOP (Ministerio de Transporte y Obras Publicas) para un valor absoluto y para un terreno llano la velocidad de diseño es de 90km/h.
Para los espesores de pavimento flexible mediante el metodo AASHTO 93, se fundamenta en la determinación de las Cargas equivalentes en el periodo de diseño de acuerdo al número de tráfico existente.
Según la guía AASHTO que a medida que el valor de confiabilidad se hace más grande, es necesarios unos mayores espesores de pavimento.
En la guía AASHTO, para la caracterización de los materiales, tanto de la subrasante como los que conformaran las diferentes capas de la estructura, es la determinación del módulo elástico o Resiliente.
70
3.8. PRESUPUESTO GENERAL
PRESUPUESTO GENERAL PARA EL PAVIMENTO FLEXIBLE PROYECTO: DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA ELABORADO POR: ALEX FERNANDO AGILA DIAZ UBICACIÓN: VÍA BALOSA KM – 15 (DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA)
TABLA DE CANTIDADES Y PRECIOS
COD DESCRIPCIÖN UNIDAD CANT. P.
UNITARIO TOTAL
PAVIMENTO FLEXIBLE
1 Replanteo y nivelacion ml 14440,00 0.36 5198,40
2 Excavacion de suelo sin clasificar m3 49096,00 3,18 156125,28
3 Desalojo del material, cargado a máquina, de menor o mayor 5km m3 49096,00 2,10 103101,6
4 Capa de Sub Base Clase III m3 21082,4 17.09 360298,22
5 Capa de Base Clase IV m3 31623,6 21,29 673266,44
6 Asfalto de Imprimacion m2 105412 0,70 73788,4
7 Capa de Rodadura de Hormigón Asfaltico m3 84329,6 14,25 1201696,8
8 Hormigón simple para Bordillos f´c= 180 Kg/cm2 ml 14782,00 30,07 444494,74
TOTAL: 3017969,88
Tabla 40: Tabla de cantidades y precios Fuente: El Autor (2015)
71
3.8.1. PROGRAMACION DE OBRAS
La programación de obras se la realizo en Microsoft Proyect una vez obtenidos las actividades, para saber el tiempo en que demorara la obra en ejecutarse el cual es 377 dias.
Gráfico 35: Duración del proyecto
Fuente: El Autor
72
3.9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
Las señalizaciones tanto (vertical como horizontal) se encuentran en pésimas condiciones de acuerdo a los estudios realizados dando como resultado un IES= 5,89 la cual se la califica como mala.
De acuerdo a los estudios del pavimento realizados los tramos que más afectados están en las abscisa de ida (2+099) teniendo un PCI=6 la cual significa que esta fallado y de regreso la abscisa (4+000) dando un PCI=24 la cual se encuentra en un estado muy malo.
La ejecución de este proyecto beneficiara a la población del sector, fortaleciendo la exportación y aumentando la economía de la ciudad.
Una buena estructura eficiente generara seguridad y confianza a los conductores y peatones.
RECOMENDACIONES
Colocar de manera correcta las señalizaciones tanto vertical como horizontal en toda la vía, para indicar las direcciones y velocidades máximas permitidas.
.
Dar un mantenimiento adecuado a la vía para evitar se deteriore rápidamente, para evitar accidentes de tránsito.
Utilizar las especificaciones técnicas de MTOP y de la guía AASHTO 93 para el diseño del pavimento flexible.
Dar capacitaciones a conductor-peatón acerca de la vía y de los accidentes tránsito.
73
4. 4. ANEXOS:
Anexo 1: Árbol de problemas
DETERIORO DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA – km 15 DESDE EL PUENTE
VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA SANTA ROSA DE LA CIUDAD DE
MACHALA PROVINCIA DE EL ORO
Inconformidad Ciudadana
Contravenciones de transito (Infracciones y delitos)
Alta tasa de
mortalidad Gran número de heridos
Inadecuada
infraestructura vial
Escasa señalización y
semaforización en la vía
Exceso de velocidad de
los vehículos
Gran número de ciclistas sin
espacio para circular
Bajo respeto conductor-peatón en las vías públicas
Poca información al conductor o peatón de las
características de la vía
Falta de mantenimiento a la vía
Mayor y mejor acceso a servicios públicos y
turísticos
Flujo elevado de tránsito pesado no considerado
Deterioro de la vía y contaminación del medio
ambiente
PROBLEMA
EFECTOS
CAUSAS
74
Anexo 2: Árbol objetivos y soluciones
DISEÑO ESTRUCTURAL DE LASUPERFICIE DE RODADURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA BALOSA
– km 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DIOS HASTA LA HASTA LA INTERCEPCIÓNDE CON LA VIA
SANTA ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA PROVINCIA DE EL ORO
Aprobación y
conformidad ciudadana
Disminución de
contravenciones de transito
Evitar la muerte
en accidentes Evitar heridos en bicicletas
Adecuada
infraestructura vial
Aumento de la señalización y
semaforización de la vía
Campañas de
concientización
Implementaciones aceras
Gran respeto conductor-peatón en las vías públicas
Sensibilizar a la población en temas de seguridad vial
Mantenimiento vial adecuado y programado
Mayor y mejor acceso a servicios públicos y
turísticos
Mejor plataforma de rodadura para tránsito pesado
Menores niveles de contaminación
SOLUCIÓN
75
Anexo 3: Resultado de las fallas totales con sus dimensiones (carril derecho)
ANCHO
(m)
LARGO
(m)
6 DEPRESION 1 1,65 4,70 7,76 BAJA 4,56 8,00
37,00 ALTA 21,76 81,00
45,00 ALTA 26,47 85,00
18 HINCHAMIENTO 1 1,55 1,10 1,71 ALTA 1,00 32,00
6 DEPRESION 1 7,30 1,70 12,41 BAJA 7,30 11,00
0,21 2,65
0,30 3,50
4,90 BAJA 2,88 6,00
9,10 MEDIA 5,35 23,00
5,25 MEDIA 3,09 17,00
13 BACHE 1 0,49 3,80 ALTA 0,59 95,00
19DESMORONAMIENTO/
INTEMPERISMO1 7,75 2,10 16,28 MEDIA 9,57 4,00
5 CORRUGACION 1 4,95 1,25 6,19 MEDIA 3,64 28,00
7 FISURAS EN BORDE 1 3,35 BAJA 1,97 4,00
8,10 MEDIA 4,76 21,00
4,45 ALTA 2,62 30,00
3,85 MEDIA 2,26 14,00
7 FISURAS EN BORDE 1 2,15 MEDIA 1,26 9,00
3,85 MEDIA 2,26 14,00
3,40 ALTA 2,00 26,00
21,30 ALTA 12,53 66,00
18,42 MEDIA 10,84 32,00
3FISURAMIENTO EN
BLOQUE 1 4,90 1,40 6,86 MEDIA 4,04 9,00
13 BACHE 1 0,30 5,00 ALTA 0,59 95,00
24 787,00 31,43
BAJAPCI = 23
MUY MALO
PCI = 16
MUY MALO
13 BACHES
10FISURAMIENTO
LONGITUDINALABS. 8+964
ABS. 4+817
PCI POR
TRAMO
PCI = 27
MALO
PCI = 17
MUY MALO
PCI = 56
BUENO
PCI =75 MUY
BUENO
ABCSISAS
NUMERO DE
FALLA SEGÚN
MTOP
NOMBRE DE LA FALLA
ABS. 2+09910
ABS. 3+238
3FISURAMIENTO
LONGITUDINAL
FISURAMIENTO
LONGITUDINAL2
# DE
FALLAS
AREA
SEVERIDADDENSIDAD DE
LA FALLA
VALOR DE
DEDUCCION
(VD)
LONG.
(m)
DIAM.
(m)
1,18 77,00
AREA
(m2)
PCI = 6
FALLADO
4
2
PROF.
(cm)
ABS. 7+755FISURAMIENTO
LONGITUDINAL
10ABS. 4+129
310
TOMA DE FALLAS EN LA VIA A BALOSA (DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERSECCION CON LA A VIA STA. ROSA)
ABS. 13+520
76
Anexo 4: Resultado de las fallas totales con sus dimensiones (carril izquierdo)
ANCHO
(m)
LARGO
(m)
19DESMORONAMIENTO/
INTEMPERISMO1 0,66 18 11,88 ALTA 6,99 11
0,18 3,80 MEDIA
0,10 3,50 MEDIA
FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 3,00 MEDIA 1,76 12,00
1,35 ALTA 0,79 15,00
0,8 MEDIA 0,47 4,00
ABS. 3+7001 PIEL DE COCODRILO
1 1,17 2,24 2,62 MEDIA 1,54 26,00PCI = 26
MALO
ABS. 4+000 13 BACHE 1 0,38 4,00 MEDIA 0,59 76,00PCI=24 MUY
MALO
ABS. 4+204 10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 6,30 ALTA 3,71 37,00
PCI = 63
MALO
7FISURAIENTO EN
BORDE1 3,00 MEDIA 1,76 22,00
0,70 10,00 7,00 MEDIA 4,12 37,00
0,52 1,50 0,78 MEDIA 0,46 14,00
10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 6,30 ALTA 3,71 37,00
1 PIEL DE COCODRILO 1 0,97 2,49 2,42 MEDIA 1,42 25,00
10FISURAMIENTO
TRANSVERSAL1 1,15 ALTA 0,68 14,00
7FISURAMIENTO EN
BORDE1 3,64 BAJA 2,14 4,00
ABS. 10+940 10FISURAMIENTO
LONGITUDINAL1 6,78 ALTA 3,99 39,00
PCI = 61
BUENO
ABS. 11+367 18 HINCHAMIENTO 1 1,12 5,64 6,32 MEDIA 3,72 24,00
PCI = 76
MUY
MUENO
19DESMORONAMIENTO/
INTEMPERISMO1 0,71 1,93 1,37 ALTA 0,81 4,00
7FISURAMIENTO EN
BORDE1 1,87 ALTA 1,10 14,00
20 404,00 61,50
PCI = 74
MUY BUENO
PCI = 88
EXCELENTE
TOMA DE FALLAS EN LA VIA A BALOSA (DESDE LA INTERSECCION CON LA VIA STA. ROSA HASTA EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS)
1,18
PCI POR
TRAMO
PCI = 35
MALO
PCI = 36
MALO
77
LONG.
(m)
DIAM.
(m)
PROF.
(cm)
ABS. 10+220
ABS. 13+058
10FISURAMIENTO
TRANSVERSAL2
ABS. 3+100
ABS. 5+110 PIEL DE COCODRILO 21
PCI = 82
MUY BUENO
ABS. 0+062
13 BACHES 2
ABCSISAS
NUMERO DE
FALLA SEGÚN
MTOP
NOMBRE DE LA FALLA# DE
FALLAS
AREAAREA
(m2)SEVERIDAD
DENSIDAD DE
LA FALLA
VALOR DE
DEDUCCION
(VD)
77
Anexos 5: Señalizaciones verticales deterioradas y en mal estado
Anexos 6: Señalizaciones de peligro ya casi no se ven
Anexo 7: Señalización horizontal (rompevelocidades) despintadas y con huecos
78
Anexo 8: No hay suficiente espacio para la circulación de los peatones
Anexo 9: Espacio reducido de berma, por lo que los peatones ponen en peligro sus vidas
Anexo 10: Circulación de vehículos en horas pico
79
Anexo 11: No hay letreros avisando la curva, ni de velocidad
Anexo 12: La vía no cuenta con paradas de buses paradas de buses
Anexo 13: Estado actual de la vía con baches
81
5. BIBLIOGRAFIA: 1. Hoyos-martínez JE De, Álvarez-vallejo A. Transporte urbano y movilidad , hacia
una dinámica urbana sustentable y competitiva. 2014; 2. Klockow S, Hofer W. Improvement of road maintenance practices in developing
countries: Case study from Nepal. Transp Res Part A Gen. 1991;25(2-3):113–20. 3. Sohn SY, Lee SH. Data fusion, ensemble and clustering to improve the
classification accuracy for the severity of road traffic accidents in Korea. Saf Sci. 2003;41(1):1–14.
4. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. 2. Centro Internacional
Forense. 2006;38(4):1375–8. 5. Camejo I, Guillermo P, Guillermo P, Camejo I. Caracas , vialidad y transporte .
Una visión crítica desde la teoría del caos Caracas : Roads and transport . A critical view from chaos theory. 2011;
6. Pedraza LF, Hernández CA, López DA. Control de tráfico vehicular usando
ANFIS. Ingeniare Rev Chil Ing. 2012;20(1):79–88. 7. Efecto de la disminución de la velocidad vehicular en la durabilidad de una capa
asfáltica Effect of reducing traffic speed on the durability of a road asphalt layer. 2013;
8. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=49630405005. 2014; 9. Resultados preliminares . Valuation of Environmental Management in the
construction of rural roads in Ecuador . Preliminary results . Jaime Adrián Peralta Delgado. 2010;
10. Public U, Review E. Formas urbanas , movilidad y segregacion. Rev Lit Arts Am.
2010; 11. Urbana DELAM, Mobility U. Disponible en:
http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=25819403004. 2011; 12. Álvarez P, López-Rodríguez F, Canito JL, Moral FJ, Camacho A. Development of
a measure model for optimal planning of maintenance and improvement of roads. Comput Ind Eng. 2007;52(3):327–35.
13. Levasseur S, Malécot Y, Boulon M, Flavigny E, Malecot Y. Soil parameter
identification using a genetic algorithm. Int J Numer Anal Methods Geomech. 2008;32(March 2007):189–213.
14. Lucas A, Montoro L, Blanch MT. Road signs and new technologies: vectors of
development within the European context. Secur Vialis [Internet]. 2009;1(2):53–7. Available from: http://link.springer.com/10.1007/s12615-009-9006-4
15. Er SEND. Suggestions for an I M P R O V E D System for Statistical Data About
Road. 1974;6:125–39.
82
16. Park ES, Smith RE, Freeman TJ, Spiegelman CH. A Bayesian approach for
improved pavement performance prediction. J Appl Stat. 2008;35(11):1219–38. 17. Basma BAA, Member A, Al-suleiman TI. A a s h t o. 1991;117(2):210–23. 18. González LM, Ruiz JR, Lucas-Alba A. Creencias de los conductores españoles
sobre la velocidad. Psicothema. 2010;22(4):858–64. 19. Bazire M, Tijus C. Understanding road signs. Saf Sci [Internet]. Elsevier Ltd;
2009;47(9):1232–40. Available from: http://dx.doi.org/10.1016/j.ssci.2009.03.013 20. Fang CY, Fuh CS, Yen PS, Cherng S, Chen SW. An automatic road sign
recognition system based on a computational model of human recognition processing. Computer Vision and Image Understanding. 2004. 237-268 p.
21. Liu Y-S, Duh D-J, Chen S-Y, Liu R-S, Hsieh J-W. Scale and skew-invariant road
sign recognition. Int J Imaging Syst Technol [Internet]. 2007;17(1):28–39. Available from: http://doi.wiley.com/10.1002/ima.20095
22. Disponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=75017164013. 2010; 23. Manual E. ENGINEERING AND DESIGN · Airfield Flexible Pavement Mobilization
Construction r .’ l " r .''. 1984;(April). 24. Abaza K a. Performance-Based Models for Flexible Pavement Structural Overlay
Design. 2005;(February):149–59. 25. Haider SW, Chatti K. Effects of Design and Site Factors on Roughness
Development in Flexible Pavements. J Transp Eng [Internet]. 2009;135(3):112. Available from: http://link.aip.org/link/?JTPEDI/135/112/1
26. Guía AASHTO 93 (diseño del pavimento flexible) 27. Ministerio del Ecuador – Ministerio de Obras Públicas y comunicaciones MOP -
001 – F 2002 -Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos y Puentes
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