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JO R G E R A M IR E Z IN G E N IE R O S C onsultores & C onstructores ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION Jr. Pedro Donofrio # 277 – Breña– Telf.: 3323539 Cel:: 998270455 E-mails : [email protected][email protected] MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC LUGAR DISTRITO CALLE LOS TULIPANES DE RICONADA DE PURUHUAY PACHACAMAC PROVINCIA DPTO. LIMA LIMA SOLICITADO POR MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE

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J O R G E R A M I R E ZI N G E N I E R O S Consultores & Constructores

ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION

JUNIO 2012

J r . P e d r o D o n o f r i o # 2 7 7 – B r e ñ a – T e l f . : 3 3 2 3 5 3 9 – C e l : : 9 9 8 2 7 0 4 5 5E - m a i l s : i n g . j f r a m i r e z @ g m a i l . c o m – j f _ r a m i r e z j 2 0 0 0 @ y a h o o . c o m

MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA

ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC

LUGAR

DISTRITO

CALLE LOS TULIPANES DE RICONADA DE PURUHUAY

PACHACAMAC

PROVINCIA

DPTO.

LIMA

LIMA

SOLICITADO POR MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE PACHACAMAC

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MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC

ÍNDICE

ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION

MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE

PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC

1. ANTECEDENTES

2. OBJETIVO

3. DESCRIPCION Y UBICACIÓN DE LA VIA

4. GEOLOGIA DEL AREA ESTUDIADA

5. CLIMA

6. ESTUDIO DE SUELOS EN PLATAFORMA

7. DISEÑO DE PAVIMENTO

8. MATERIALES SELECCIONADOS.

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

10. REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

11. ANEXOS

- NOMOGRAMA METODO AASTHO -93

- RESULTADOS DE LABORATORIO EN PLATAFORMA

- REGISTROS DE EXCAVACION

- PANEL FOTOGRAFICO

ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACION

Estudio de Suelos con Fines de Pavimentación ING° JORGE RAMIREZ JAPAJA

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MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE

PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMAC

1.0 ANTECEDENTES

La Municipalidad Distrital de Pachacamac ha solicitado para la elaboración del Expediente Técnico de MEJORAMIENTO DEL ACCESO VEHICULAR Y PEATONAL DE LA CALLE LOS TULIPANES EN LA ZONA DE RICONADA DE PURUHUAY, DISTRITO DE PACHAMACcon el fin de pavimentar la vía existente; mejorando de esta manera el servicio de transporte terrestre, disminuyendo los costos operativos lo cual refleja en la economía de los usuarios. Esta vía servirá para consolidar la integración y el desarrollo de esta parte de la ciudad. De acuerdo a las coordinaciones realizadas con el área técnica de la institución se coordino

los trabajos de campo.

2.0 OBJETIVO

El objetivo del presente informe es determinar las características físicas mecánicas de los

suelos de fundación existente con el fin de obtener un diseño de pavimento tal que de a la

vía una serviciabilidad adecuada, confort y seguridad , con materiales apropiados que

garanticen la vida útil para la cual fue diseñada; así mismo se recomienda los materiales

para la estructura de pavimentos que cumplan con los requerimientos técnico mínimos

exigidos en la norma EG-2000 Especificaciones Técnicas del Ministerio de Transporte y

Comunicaciones.

3.0 DESCRIPCIÓN Y UBICACIÓN DE LAS VIAS

El área en estudio se encuentra ubicada en el distrito de Pachacamac, existen 1 vías que se

encuentran a nivel de material granular o terreno natural las cual están en muy mal estado;

la ubicación y su distancia aproximada se aprecia en el grafico N° 01. Con una longitud total

de 0.425 Kms.

Actualmente estas vías se encuentran en servicio, presentando características de

transitabilidad en regular a mal estado; a continuación se describe algunas características

de la vía.

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A) Ancho y longitud Vía Promedio

El ancho de vía es variable llegando a tener un promedio de 6.00 mts. Los cuales se

aprecian en el plano de planta del levantamiento topográfico y una longitud aproximada

de 425.00 ml.

B) Interferencias

En la calle existen postes telefónicos y eléctricos que están fueran de la área de la via,

así mismo de las calicatas realizadas se pudo observar que no existen redes de

desagües a una profundidad promedio de 1.50m. Computados desde nivel de terreno

actual

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Grafico N° 01

C-1

C-2

C-3

Rinconada Altade Puruhuay

Sector A

* Ubicación de la vía Longitud 0.425 Kms.

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4.0 GEOLOGIA DEL ÁREA ESTUDIADA

Los rasgos geomorfológicos regionales presentes en el área en estudio, han sido modelados

por eventos plutónicos y/o tectónicos, así como por procesos de geodinámica externa.

Las unidades geomorfológicas existentes en el área son clasificadas como quebradas y

estribaciones de la Cordillera Occidental, las que a continuación se detallan:

a) Quebradas

Esta unidad geomorfológica comprende las quebradas afluentes que permanecen secas la

mayor parte del año, discurriendo agua solo en épocas de fuertes precipitaciones en el

sector andino y especialmente asociados al Fenómeno del Niño.

b) Estribaciones de la Cordillera Occidental

Esta unidad geomorfológica, corresponde a las laderas y restos marginales de la cordillera

andina, de topografía abrupta, formado por plutones los cuales han sido emplazados con

rumbo NO-SE, los mismos que han sido disectados por las quebradas.

Los rasgos geomorfológicos locales en los taludes están conformados por cerros abruptos

(de fuertes pendientes en cotas superiores), lomadas y acumulaciones de baja pendiente al

pie de los taludes, algunos de los cuales han sido cubiertos por material eólico.

5.0 CLIMA

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El proyecto comprende parte de la cuenca del Río Lurín que considera la Micro cuenca de

Manchay, zona que presenta un clima caracterizado como seco y árido. El tipo de clima es

desértico con muy escasa precipitaciones.

La temperatura promedio anual minima es de 14.2 ºC, asimismo la variación durante el año

de la temperatura es de aproximadamente 2 ºC. de acuerdo a mediciones realizadas en los

años 1989 y 1990), es el sur con velocidad media que fluctúa entre los 3.9 y 2.8 m/s. En

términos generales el clima de la Quebrada de Manchay se caracteriza por ser árido,

semicálido, deficiente en lluvias, presentando un perfil climático típico de los valles de la

costa peruana.

6.0 ESTUDIO DE SUELOS EN PLATAFORMA

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A) Metodología.-

La metodología consiste en efectuar investigación mediante la ejecución de pozos

exploratorios a lo largo de la vía, de una profundidad de 1.50 mt., mediante la cual se

obtiene muestras representativas de material de cada estrato encontrado; las cuales se

identifican y embalan en bolsas de polietileno para que posteriormente sean enviados al

laboratorio de mecánica de suelos.

B) Trabajos de Campo.-

Con el objeto de determinar las características propias del terreno de fundación, se

realizaron excavaciones a lo largo del eje de la carretera con una profundidad de 1.50 mt.

como mínimo, se ha considerado la exploración de 3 calicatas a lo largo de la vía por la

naturaleza del estudio que apunta a una construcción nueva, estas han sido ubicados

proporcionalmente al tramo.

Los materiales encontrados en cada estrato fueron descritos e identificados mediante

tarjetas de identificación, donde se coloca el estrato al que corresponde, profundidad y

número de calicata. Luego estas muestras serán colocadas en bolsas de polietileno para su

traslado al laboratorio.

C) Ensayos de Laboratorio.-

Las muestras de suelos ya en laboratorio, fueron clasificadas y seleccionadas siguiendo

procedimientos y normas descritas en la ASTM D – 2488 /2004. Las muestras obtenidas de

suelos fueron sometidas a los siguientes ensayos:

Análisis Granulométrico MTC E107 ASTM D-422

Material que Pasa el Tamiz N° 200 MTC E 202 ASTM D-1140

Límite Líquido MTC E 110 ASTM D-4318

Límite Plástico MTC E 111 ASTM D-4318

Contenido de humedad del suelo MTC E 108 ASTM D-2216

Clasificación SUCS ASTM D-2487

Proctor Método Modificado MTC E115 ASTM D-1557

C.B.R MTC E132 ASTM D-1883

Clasificación de Suelos para el ASTMD-3283

Uso en Vías de Transporte

D) Perfil Estratigráfico.-

A continuación se describe los estratos hallados según calicatas realizados

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Calicata C-1

De 0.00-0.20m.

Material granular de color amarillento, poco húmedo denso posible afirmado.

De 050-1.50m.

Arenas limosa, denso, poco húmedas, color marrón claro, clasificado según AASHTO A-4(1)

Y SUCS SM.

Calicata C-2

De 0.00-0.20m.

Material granular de color amarillento, poco húmedo denso posible afirmado.

De 0.20-1.50m.

Arenas limosa, denso, poco húmedas, color marrón claro, clasificado según AASHTO A-2-

4(0) Y SUCS SM.

Calicata C-3

De 0.00-0.20m.

Material granular de color amarillento, poco húmedo denso posible afirmado.

De 0.20-1.50m.

Arenas limosa, denso, poco húmedas, color marrón claro, clasificado según AASHTO A-1B

(0) Y SUCS SM.

Ver ANEXOS perfiles

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PROF.(M) %W

DE-A SUCS AASHTO LL LP IP %W OPT. MDS 100% 95%

CALLE 1 Y 2 C-1 M-1

CALLE 1 Y 2 C-1 M-2 0.20-1.50 SM A-4(1) 19.30 15.40 3.90 8.70

CALLE 1 Y 2 C-2 M-1

CALLE 1 Y 2 C-2 M-2 0.20-1.50 SM A-2-4(0) 17.80 15.60 2.20 10.30

CALLE 1 Y 2 C-3 M-1

CALLE 1 Y 2 C-3 M-2 0.20-1.50 SM A-1B(0) 16.00 - - 6.80 10.60 1.96 30.10 14.60

CUADRO RESUMEN DE RESULTADOS -PLATAFORMA

UBICACIÓN EN CALLE Y/O AVENIDA N° CALICATA MUESTRACLASIFICACION LIMITES PROCTOR CBR

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7. DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE.

7.1 Evaluación De La Subrasante.

La Subrasante en su mayoría la conforman arenas finas limosas, y desde el punto de

vista de pavimentos, corresponde a un material de regular calidad, como

sustentación de la estructura del pavimento. Se ha efectuado 01 ensayos de CBR, en

las muestras típicas arenosas cuyo resultado, se adjunta en el cuadro siguiente:

En la exploración de calicatas no se ha localizado el nivel freático.

7.2 Métodos para el Diseño del Pavimento.

Para efectos de determinar el espesor de pavimento requerido para una estructura

nueva a nivel de carpeta asfáltica, se utilizará el método para diseño de pavimentos

flexibles de la American Associations of State Highway and Transportation

Officials (AASHTO).

7.2.1 Método AASHTO

El método de la AASHTO permite calcular el espesor de pavimento necesario para

satisfacer un valor estructural determinado. Este valor o número estructural (SN)

asegura que la estructura diseñada será capaz de soportar un flujo determinado de

tráfico (N18), sin que los esfuerzos inducidos excedan la capacidad de soporte del

suelo de subrasante (S). Un aspecto sui generis en este método es el requisito de

serviciabilidad, por el cual el pavimento debe brindar, a lo largo del periodo de diseño

considerado, un servicio adecuado, cuyo nivel final puede controlarse a través de un

parámetro denominado serviciabilidad final (pt).

Este método proporciona una expresión analítica que, dada su complejidad, para

efectos prácticos es reemplazada por nomogramas. Sin embargo, para efectos de

cálculos computarizados la solución matemática es sumamente útil. Dicha

formulación se presenta a continuación.

Donde,

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W18 = Numero esperado de repeticiones de ejes equivalentes a 8.2tn.

En el periodo de diseño.

ZR = Desviación estándar normalizada.

So = Desviación estándar del error combinado en la predicción de tráfico y

comportamiento de la estructura.

PSI = Diferencia entre la servicialidad inicial (Po) y la final (Pf)

MR = Módulo resilente de la subrasante.

SN = Número Estructural indicador de la capacidad estructural requerida;

materiales y espesores según:

Siendo:

ai = Coeficiente estructural de la capa “i”

Di = Espesor de la capa “i” en pulgadas

mi = Coeficiente de drenaje de la capa gradual “i”

7.2.1.1 Parámetros de Diseño

A) Número de Ejes Equivalentes (N18)

El pavimento es diseñado en función al tráfico número y peso de vehículos

que circularán durante la vida útil del pavimento. Cuando mayor es la

importancia de la vía tanto en volumen como en carga de tráfico, se

requieren mayores coeficientes de seguridad para estimar el tráfico futuro.

De estimarse grandes posibilidades de congestionamiento en una vía es

preferible seleccionar estrategias que tengan un mayor periodo de diseño

con poco mantenimiento de modo de minimizar problemas a los usuarios.

La falta de información sobre las posibilidades de cargas actuales y

futuras, obliga a veces al proyectista a estimar esos valores; dicha

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suposición implica riesgos considerables, como podría ser la posibilidad de

un sobre dimensionamiento de un pavimento por la incertidumbre en la

estimación del N8.2.

* Ecuación de cálculo de Ejes equivalentes

Dónde:

EAL(8.2 Tn) : Número de Ejes Equivalentes a 8.2 tn en el periodo de

diseño.

IMD2E : Índice Medio Diario de Camiones de 2 ejes

IMD3E : Índice Medio Diario de Camiones de 3 ejes

IMDT y ST : Índice Medio Diario de Camiones de T y ST

FD2E : Factor Destructivo de Camiones de 2E

FD3E : Factor Destructivo de Camiones de 3E

FDT y ST : Factor Destructivo de Camiones de T y ST

i : Tasa de crecimiento de los vehículos

n : Periodo de Diseño

Según lo anterior se estima la cantidad de ejes equivalente para un periodo

de diseño de 10 años.

Se ha estimado un EAL= 2.0x105.

B) C.B.R. de Diseño

El diseño del espesor del pavimento toma en consideración fundamental

este valor ya que es como primer dato de ingreso al análisis del tipo de

estructura a plantear en combinación con parámetros propios de cada

material conformante.

De acuerdo a lo señalado en el ítem 7.1 se asume como valor de diseño el

mínimo establecido en la subrasante el cual corresponde a CBR (diseño)

CBR(diseño) = 14.60%.

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C) Suelo Subrasante

El comportamiento de los Suelos de Subrasante (suelo de fundación) tiene

una gran influencia en los pavimentos por que sobre ellos descansan y

reciben todas las cargas que son transmitidas por el mismo pavimento.

La representación del suelo de fundación en el diseño de estructuras es

por medio del Módulo de resilencia (Mr) y por este factor se puede definir

el tipo de pavimento que se colocará en la vía proyectada. Es importante

precisar que la obtención del módulo resilente (modulo dinámico) es

compleja por que no se tiene un número constante puesto que pueda

variar según las condiciones climáticas o drenaje y esto hace variar los

resultados de los diseños calculados. Se trabajará con el promedio de

todos los valores de Mr. Obtenidos.

Así también cabe resaltar que debido a la complejidad y falta de equipos

necesarios parar realizar este ensayo se han obtenido relaciones

matemáticas relacionando al CBR de Subrasante y que son aceptadas

dentro del campo de la ingeniería de pavimentos ya que las distorsiones

son mínimas de acuerdo a ello; la expresión de conversión es la siguiente:

MR(psi) = 1500 x CBR

MR(Mpa) = 10.3 x CBR

MR(Mpa) = 8+3.8 x CBR

D) Materiales de Construcción

El conocimiento de los tipos de materiales de construcción disponibles en

las proximidades del proyecto tiene una gran influencia en los aspectos de

costos y comportamiento de la estructura.

También se debe considerar que para él cálculo de los espesores del

pavimento se deben tener las características bien definidas de los

materiales que conformaran el pavimento como son la base granular y la

carpeta asfáltica y estos a su vez tengan otros materiales de condiciones

favorables que las constituyen como son: el cemento, el filler, suelos de

buena granulometría, asfaltos, aditivos. Etc.

E) El Clima

Normalmente el clima afecta las condiciones de la subrasante y capa de

rodadura Climas cálidos reducen la estabilidad de las mezclas asfálticas

por otro lado en climas frígidos las mezclas asfálticas tiene gran potencia

de sufrir fisuración, asimismo en zonas de grandes alturas y climas

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tropicales las capas de superficie asfáltica están sujetas al efecto de

oxidación del cemento asfáltico . en otras áreas la presencia de suelos de

subrasante expansivos y/o susceptibles de helarse pueden verse muy

afectados por el clima.

El clima esta comúnmente acompañado de dos agentes importantes,

negativos para el pavimento como son:

- La Temperatura.

- El agua

Estos agentes externos actúan en desorden y el pavimento debe estar

protegido contra estos dos agentes perjudiciales para la estructura del

pavimento.

F) Drenaje

Tradicionalmente las capas de base y súbase granular del pavimento

fueron diseñadas solamente por aspectos de resistencia dando escasa

importancia al drenaje. Una buena base granular debe ser diseñada para

drenar rápidamente el agua del pavimento. La drenalidad del material o

calidad de drenaje es función de varios aspectos incluyendo la

permeabilidad del material, su distribución granulométrica, el porcentaje

de material finos (pasante la malla N°200) y las condiciones geométricas

de la superficie y subrasante del pavimento.

G) Confiabilidad

La confiabilidad se refiere al nivel de probabilidad que tiene una estructura

de pavimento diseñada para durar a través del periodo de análisis. La

confiabilidad del diseño toma en cuenta las posibles variaciones de tráfico

previsto así como en las variaciones del modelo de comportamiento

AASHTO, proporcionando un nivel de confiabilidad que asegure que las

secciones del pavimento duren el periodo para la cual fueron diseñadas.

H) Costo y Clico de Vida

Después de los espesores mínimos de las capas del pavimento, han sido

establecidas de acuerdo al procedimiento descrito anteriormente y luego

de ser verificado de acuerdo a limitantes debe ser minimizado para proveer

una alternativa de diseño para cada combinación de materiales

considerados

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7.3.1.2 Diseño Estructural del Pavimento.

A) Número de Estructural Requerido

Para el cálculo del número estructural ingresamos al nomograma (adjunto en gráficos) con los siguientes valores:

Periodo de Diseño : 10 años

Confiabilidad : 93%

Desviación estándar total : 0.45

Numero de ejes equivalentes acumulados (trafico liviano) : 0.2E+06

Modulo Resiliente de la sub rasante (trafico liviano):

4326 * LnCBR + 241 = 11658

Perdida de la serviciabilidad del Diseño : 2.2

Coeficiente de drenaje (mi) :

Base : 1.15

Coeficiente Estructural (ai):

Base (80%) : 1.13

Coeficiente Estructural (ai):

Sub-Base(40%) : 1.11

Coeficiente Estructural (ai):

Carpeta Asfáltica : 0.44

Con los valores determinados para cada uno de los parámetros de diseño requeridos, se encuentra un Número Estructural SN= 2.29, según lo cual se propone una estructura del pavimento del siguiente tipo, el cual cubre y satisface el SN requerido.

Carpeta asfáltica : 5.00 cm.

Base : 15.00 cm

Sub Base : 15.00 cm

8. MATERIALES SELECCIONADOS.

8.1 Sub - Rasante

El terreno de fundación previo perfilado de su superficie se deberá escarificar y

compactar en 0.20 m. por debajo de la superficie de la subrasante hasta lograr una

densidad no menor del 95% de máxima obtenida, según el A.A.S.H.T.O. T-180-A

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Previamente, se deberá eliminar todo material extraño, como raíces y material de

desmonte, y piedras mayores de 2”.

8.2 Base

El espesor compactado de la base granular deberá ser de 15.00cm, El material a

emplearse en la base granular deberá ser de cantera preferentemente. La

compactación que debe alcanzar esta capa debe ser no menor del 100% de la

obtenida en laboratorio, mediante el Ensayo Proctor A.A.S.H.T.O. T-180-A;

asimismo , los materiales deben cumplir las siguientes exigencias :

Requerimientos Granulométricos para Base Granular

TamizPorcentaje que Pasa en Peso

Gradación A Gradación B Gradación C Gradación D

50 mm (2”) 100 100 --- ---

25 mm (1”) --- 75 – 95 100 100

9.5 mm (3/8”) 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100

4.75 mm (Nº 4) 25 – 55 30 – 60 35 – 65 50 – 85

2.0 mm (Nº 10) 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 – 70

4.25 um (Nº 40) 8 – 20 15 – 30 15 – 30 25 – 45

75 um (Nº 200) 2 – 8 5 – 15 5 -15 8 – 15

Fuente: ASTM D 1241

El material de Base Granular deberá cumplir además con las siguientes características físico-mecánicas que a

continuación se indican:

Valor Relativo de Soporte, CBR (1)Tráfico Ligero y Medio Mín 80%

Tráfico Pesado Mín 100%

La franja por utilizar será la Gradacion C o en su defecto la que determine el

supervisor en campo.

Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia

exigidos por la presente especificación, el material que produzca el Contratista

deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme, sensiblemente paralela a los

límites de la franja por utilizar, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la

inferior de un tamiz adyacente o viceversa.

Agregado Grueso

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Se denominará así a los materiales retenidos en la Malla N° 4, los que consistirán de

partículas pétreas durables y trituradas capaces de soportar los efectos de

manipuleo, extendido y compactación sin producción de finos contaminantes.

Deberán cumplir las siguientes características:

Requerimientos Agregado Grueso

Ensayo Norma MTCNorma ASTM

Norma AASHTO

Requerimientos

Altitud

< Menor de 3000 msnm

> 3000 msnm

Partículas con una cara fracturada

MTC E 210 D 5821   80% min. 80% min.

Partículas con dos caras fracturadas

MTC E 210 D 5821   40% min. 50% min.

Abrasión Los Angeles MTC E 207 C 131 T 96 40% máx 40% max

Partículas Chatas y Alargadas (1)

MTC E 221 D 4791   15% máx. 15% máx.

Sales Solubles Totales MTC E 219 D 1888   0.5% máx. 0.5% máx.

Pérdida con Sulfato de Sodio MTC E 209 C 88 T 104 -.- 12% máx.

Pérdida con Sulfato de Magnesio

MTC E 209 C 88 T 104 -.- 18% máx.

(1) La relación ha emplearse para la determinación es: 1/3 (espesor/longitud)

Agregado Fino

Se denominará así a los materiales pasantes la malla Nº 4 que podrá provenir de

fuentes naturales o de procesos de trituración o combinación de ambos.

Requerimientos Agregado Fino

Ensayo NormaRequerimientos

< 3 000 m.s.n.m. > 3 000 m.s.n.m

Indice Plástico MTC E 111 4% máx 2% máx

Equivalente de arena MTC E 114 35% mín 45% mín

Sales solubles totales MTC E 219 0,55% máx 0,5% máx

Indice de durabilidad MTC E 214 35% mín 35% mín

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8.3 Sub – Base

El espesor compactado de la Sub-base granular deberá ser de 15.00cm.

Los materiales seleccionados y recomendados para la el material de sub – base se ceñirán a lo señalado en las siguientes especificaciones:

Requerimientos Granulométricos para Sub-Base Granular

TamizPorcentaje que Pasa en Peso

Gradación A (1) Gradación B Gradación C Gradación D

50 mm (2”) 100 100 --- ---

25 mm (1”) --- 75 – 95 100 100

9.5 mm (3/8”) 30 – 65 40 – 75 50 – 85 60 – 100

4.75 mm (Nº 4) 25 – 55 30 – 60 35 – 65 50 – 85

2.0 mm (Nº 10) 15 – 40 20 – 45 25 – 50 40 – 70

4.25 um (Nº 40) 8 – 20 15 – 30 15 – 30 25 – 45

75 um (Nº 200) 2 – 8 5 – 15 5 – 15 8 – 15

Fuente: ASTM D 1241

(1) La curva de gradación "A" deberá emplearse en zonas cuya altitud sea igual o superior a 3000 m.s.n.m.

Requerimientos de Ensayos Especiales

EnsayoNorma MTC

Norma ASTM

Norma AASHTO

Requerimiento

< 3000 msnm > 3000 msnm

Abrasión MTC E 207 C 131 T 96 50 % máx 50 % máx

CBR (1) MTC E 132 D 1883 T 193 40 % mín 40 % mín

Límite Líquido MTC E 110 D 4318 T 89 25% máx 25% máx

Índice de Plasticidad MTC E 111 D 4318 T 89 6% máx 4% máx

Equivalente de Arena MTC E 114 D 2419 T 176 25% mín 35% mín

Sales Solubles MTC E 219 1% máx. 1% máx.

Partículas Chatas y Alargadas (2)

MTC E 211 D 4791 20% máx 20% máx

(1) Referido al 100% de la Máxima Densidad Seca y una Penetración de Carga de 0.1"(2.5mm)

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(2) La relación ha emplearse para la determinación es 1/3 (espesor/longitud)

Para prevenir segregaciones y garantizar los niveles de compactación y resistencia exigidos por la presente especificación, el material que produzca el Contratista deberá dar lugar a una curva granulométrica uniforme y sensiblemente paralela a los límites de la franja, sin saltos bruscos de la parte superior de un tamiz a la inferior de un tamiz adyacente y viceversa.

8.4 Carpeta Asfáltica

8.4.1 Mezcla Asfáltica en Caliente

Constituye el tipo más generalizado de mezcla asfáltica y se define como mezcla

asfáltica en caliente la combinación de un ligante hidrocarbonado, agregados

incluyendo el polvo mineral y, eventualmente, aditivos, de manera que todas las

partículas del agregado queden muy bien recubiertas por una película homogénea

de ligante. Su proceso de fabricación implica calentar el ligante y los agregados

(excepto, eventualmente, el polvo mineral de aportación) y su puesta en obra debe

realizarse a una temperatura muy superior a la del ambiente.

8.4.1.1 Aplicación

La capa correspondiente a la superficie de rodadura deberá ser de concreto asfáltico

tipo laminar y tendrá un espesor compactado de 5.0 cm. (2”).

Previa colocación de la capa de rodadura de concreto asfáltico, una vez aprobada la

base granular se aplicará un riego de “imprimación” de asfalto líquido del tipo

“Cutback”

Se utilizará asfalto líquido de curado rápido RC 250 (designación AASHTO M-81)

diluido con Kerosene industrial en proporción del 10 al 20% en peso.

La capa de concreto asfáltico (que es una mezcla en caliente de cemento asfáltico,

agregados debidamente graduados y relleno mineral, colocada sobre la base

imprimada.

El relleno mineral (“Filler”) estará compuesto por partículas muy finas

de caliza, cal apagada, cemento Portland u otra sustancia mineral no

plástica que se presentará seca y sin grumos. El material cumplirá con

los siguientes requisitos mínimos de granulometría.

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Malla % que pasa(en peso seco)

N°30100

N°100 90

N°200 65

La fracción del “Filler” y de los agregados que pase la malla N°200, que se denomina

polvo mineral, no tendrá características plásticas.

El agregado que resulte de combinar o mezclar los agregados gruesos fino y el

“Filler”, debe cumplir con la gradación de cualquiera de las mezclas tipo IVa, IVb ó

IVc de las recomendadas por el Instituto de Asfalto que son las siguientes:

Tamaño de la Malla Abertura

CuadradaTipo IVa Tipo IVb Tipo IVC

1” - 100

¾” 100 80-100

½” 100 80-100 -

3/8” 80-100 70-90 60-80

N°4 55-75 50-70 48-65

N°8 35-50 35-50 35-50

N°30 18-29 18-29 19-30

N°50 13-23 13-23 13-23

N°100 8-16 4-16 7-15

N°200 4-10 4-10 0-8

Equivalente de arena en el agregado combinado: 50 mínimo.

El asfalto en la mezcla del concreto asfáltico será determinado utilizando el método

”Marshall”, con los siguientes requisitos básico.

Numero de golpes de compactación

En cada extremo de la probeta. 75

Estabilidad; en libras 750

Fluencia, en 0.01” 8 Mín. 16 Máx.

Vacíos en la mezcla, en % 3 Mín 5 Máx.

Vacíos llenos de asfalto, en % 75 Mín. 85 Máx.

Las tolerancia admitidas en las mezclas son las siguientes:

Tamaño de la Malla Variación permisible en %

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% que pasa

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En peso de la mezcla total.

N° 4 ó mayor5.0 aprox.

N°8 4.0 aprox.

N°30 3.0 aprox.

N°200 1.0 aprox.

Asfalto 0.3 aprox.

La mezcla asfáltica en caliente será producida en plantas continuas o intermitentes.

La temperatura de los componentes será la adecuada para garantizar una viscosidad

en el cemento asfáltico que le permita mezclarse íntimamente con el agregado

combinado, también calentado. La mezcla a la salida de la planta tendrá una

temperatura comprendida entre 125°C y 165°C y será transportada o obra en

vehículos adaptados convenientemente para garantizar su homogeneidad (no

segregación) y una mínima pérdida de calor (baja de temperatura) hasta el lugar del

destino. La temperatura de colocación de la mezcla asfáltica en la base imprimada,

será de 120°C mínimo.

La colocación y distribución se hará por medio de una pavimentación

autopropulsada de tipo y estado adecuados para que se garantice un esparcido

de la mezcla en volumen, espesor y densidad de capa uniformes. El esparcido

será complementado con un acomodo y rastrillado manual cuando se

comprueben irregularidades a la salida de la pavimentadora.

9.0 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

9.1 El espesor de la carpeta de rodadura tendrá un espesor mínimo compactado de 5.0

cm. (2.0”) y será de una Mezcla Asfáltica en Caliente, para lo cual se deberá tener

en cuenta lo recomendado en el ítem 8.4 del presente informe.

9.2 El espesor mínimo de la base granular será de 15.00 cm se deberá compactar el

afirmado al 100 % de la máxima densidad seca, obtenida mediante el ensayo

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Proctor Modificado y cuya especificaciones técnicas se ceñirán a lo señalado en el

ítem 8.2 del presente informe

9.3 El espesor mínimo de la Sub base granular será de 15.00 cm se deberá compactar

el afirmado al 95 % de la máxima densidad seca, obtenida mediante el ensayo

Proctor Modificado y cuya especificaciones técnicas se ceñirán a lo señalado en el

ítem 8.2 del presente informe

9.3 En caso de localizar a nivel de subrasante materiales denominados como rellenos;

este será retirado en lo posible en todo su espesor y rellenado con material de sub-

base en capas de 0.30 mt. Compactado al 95% de la MDS del Ensayo Proctor

Modificado.

9.5 La Subrasante, deberá ser escarificada hasta una profundidad de 0.20 m. para luego

ser compactada al 95% de la máxima densidad seca obtenida mediante el ensayo

Proctor modificado, previa eliminación de materiales extraños (raíces, relleno y

piedras mayores 2”), tal cual se señala en el ítem 8.1 del presente informe.

9.6 Del resultado de Análisis Químicos se deduce que el suelos esta dentro del rango

¨No Agresivo¨, por lo que se podrá utilizar cemento Tipo I, para la elaboración de los

concretos

9.7 El nivel freático no fue encontrado en las auscultaciones realizadas.

9.8 Cualquier variación en la estratigrafía señalada en este informe deberá ser

comunicada de inmediato al proyectista.

9.9 El presente estudio es válido sólo para el área investigada.

Lima, JUNIO del 2,012

10.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

1.- Raúl Valle Rodas “ Carreteras Calles y Aeropistas”.

2.- The Asphalt Institute (1973) “ Manual Del Asfalto”.

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3.- Germán Vivar R. (1,995) “Diseño y Construcción de Pavimentos.” Colección del

Ingeniero civil.

4.- Eddy T. Scipión P. (2,000) “Apuntes de clase Pavimentos”. Universidad Ricardo

Palma.

5.- Yoder E.J. y Witczak M.W. (1975) “ Principles Of Pavement Design”.

6. Rico A. y Del Castillo H(1978) “ La Ingeniería de Suelos en las Vias Terrestres,

carreteras, ferrocarriles y Aeropistas”

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HOJA DE CALCULO METODO AASTHO-93

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RESULTADOS DE LABORATORIO EN PLATAFORMA

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REGISTROS DE EXCAVACION

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PANEL FOTOGRAFICO

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Vista panorámica del área en estudio

Vista panorámica del área en estudio

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