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i

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO DE TITULACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

VÍAS

TEMA:

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO DEL PAVIMENTO

FLEXIBLE DE LA VIA SIMÓN BOLÍVAR – MARISCAL SUCRE

AUTOR

SALAZAR FLORES RAÚL ALEXIS

TUTOR

ING. JULIO VARGAS JIMÉNEZ, MSc.

2016

GUAYAQUIL – ECUADOR

i

Agradecimiento

Agradezco a Dios por darme salud y vida para poder culminar esta etapa tan

importante en mi vida, luego a mis padres por su apoyo incondicional y por sus

sabios consejos en cada momento de mi vida, jamás podré compensar todo lo

que han hecho por mí.

ii

Dedicatoria

Este trabajo de titulación lo dedico a mis padres que son mi ejemplo a seguir

por su humildad sacrificio y esfuerzo incansable, por siempre motivarme a lograr

esta meta, ya que ellos son el pilar fundamental en mi vida impulsándome

siempre a ser una persona de bien, este logro se los debe a ellos y a mi familia

que de una u otra manera estuvieron apoyándome en todo este proceso de

formación profesional, a mis maestros que en cada clase transmitían sus

conocimientos, experiencias y anécdotas profesionales gracias a todos.

iii

TRIBUNAL DE GRADUACIÓN

_____________________ ______________________

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M. Sc. Ing. Julio Vargas Jiménez, M.Sc.

DECANO TUTOR

____________________ ____________________

Ing. Gustavo Ramírez Aguirre, M.Sc. Ing. Marcelo Moncayo Theurer, M.Sc.

VOCAL VOCAL

iv

DECLARACIÓN EXPRESA

De conformidad con el Artículo XI del Reglamento de Graduación de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

La responsabilidad del contenido de este trabajo de Titulación, me corresponde

exclusivamente y el patrimonio intelectual a la Universidad de Guayaquil.

___________________________________________

Salazar Flores Raúl Alexis

Ci: 0202330221

v

Índice General

Capítulo I

Aspectos Generales

1.1 Introducción ............................................................................................. 1

1.2 Antecedentes ........................................................................................... 2

1.3 Objetivos .................................................................................................. 3

1.3.1 Objetivo general. ..................................................................................... 3

1.3.2 Objetivo específico. ................................................................................. 3

1.4 Delimitación del tema ............................................................................... 3

1.4.1 Delimitación espacial. .............................................................................. 3

1.4.2 Delimitación de contenido........................................................................ 5

1.5 Planteamiento del problema .................................................................... 6

1.6 Justificación ............................................................................................. 7

Capítulo II

Marco Teórico

2.1 Pavimento ................................................................................................ 8

2.1.1. Características que debe reunir un pavimento. ....................................... 8

2.1.2. Clasificación de los pavimentos. .............................................................. 9

2.1.2.1. Pavimentos flexibles. ............................................................................... 9

2.1.2.2. La subbase granular. ............................................................................. 10

2.1.2.3. La base granular. ................................................................................... 11

2.1.2.4. Carpeta. ................................................................................................. 12

2.2. Tipos de falla en un pavimento flexible .................................................. 13

vi

2.2.1. Fallas de superficie. ............................................................................... 13

2.2.2. Fallas estructurales. .............................................................................. 13

2.2.3. Descripción de deterioros. ..................................................................... 13

2.2.3.1. Depresiones. ......................................................................................... 13

2.2.3.2. Grietas por fatiga (longitudinales y piel de cocodrilo). ........................... 14

2.2.3.3. Bacheos y parcheos. ............................................................................. 15

2.2.3.4. Ojos de pescado. ................................................................................... 16

2.3. Trafico .................................................................................................... 16

2.3.1. Trafico promedio diario anual. ............................................................... 17

2.3.1.1. Proceso de cálculo del TPDA. ............................................................... 17

2.3.1.2. Observaciones de campo. ..................................................................... 18

2.3.1.3. Variaciones de tráfico (factores). .......................................................... 19

2.3.2. Trafico futuro. ........................................................................................ 19

2.3.2.1. Caracterización del tránsito. .................................................................. 20

2.3.2.2. Conversión del tránsito en ESAL´s. ....................................................... 20

2.3.2.3. Factores equivalentes de carga. ............................................................ 21

2.3.2.4. Factor camión. ....................................................................................... 21

2.4. Diseño de pavimentos flexibles .............................................................. 22

2.5. Estudio de suelos ................................................................................... 23

2.5.1. Penetrómetro Dinámico de Cono (DCP). .............................................. 23

2.5.1.1. Especificaciones Geométricas del DCP. ............................................... 23

2.5.1.2. Resumen del Método de Ensayo. .......................................................... 25

2.5.1.3. Cálculos e interpretación de resultados. ................................................ 26

2.5.2. Contenido de humedad. ........................................................................ 27

2.5.3. Límites de Atterberg. ............................................................................. 27

vii

2.5.4. Limite liquido (wl). .................................................................................. 27

2.5.5. Limite plástico (wp). ............................................................................... 28

2.5.6. Granulometría. ....................................................................................... 28

2.6. Especificaciones Técnicas MOP – 2002 ................................................ 28

2.6.1. Mejoramiento con suelo seleccionado. .................................................. 28

2.6.2. Subbase de agregados. ........................................................................ 29

2.6.3. Base de agregados ............................................................................... 30

Capítulo III

Metodología

3.1. Trabajos de Campo ................................................................................ 32

3.2. Trabajos de laboratorio .......................................................................... 32

3.3. Trabajos de gabinete ............................................................................. 33

Capítulo IV

Aplicación de la Metodología

4.1. Determinación del tráfico promedio diario anual (TPDA) ....................... 34

4.1.1. Conteo de tráfico ................................................................................... 34

4.1.2. Variaciones del tráfico ........................................................................... 36

4.1.2.1 Determinación del tráfico futuro. ............................................................ 39

4.1.2.2 Proyección del tráfico a 20 años (Tf). ................................................... 41

4.1.2.3 Clasificación de la vía de acuerdo al tráfico........................................... 43

4.1.2.1 Determinación de ESALS. .................................................................... 45

4.1.2.1.1 Cálculo de ESALs para el tráfico existente. .......................................... 45

4.1.2.1.2 Cálculo de ESALs para el tráfico futuro ................................................ 52

viii

4.2. Estudio de Suelos y Materiales .............................................................. 54

4.2.1. Valores de CBR para diseño de pavimento. .......................................... 59

4.3. Método de diseño de pavimentos flexibles AASHTO 93 ........................ 60

4.3.1. Variables para el diseño. ....................................................................... 60

4.3.1.1 Restricciones de tiempo. ....................................................................... 60

4.3.1.2 El tránsito. .............................................................................................. 60

4.3.1.3 Nivel de Confianza, R (%). .................................................................... 60

4.3.1.4 Nivel se serviciabilidad. ......................................................................... 62

4.3.1.5 Módulo resiliente de la subrasante. ....................................................... 63

4.3.1.6 Numero estructural del pavimento, SN. ................................................. 64

4.3.1.7 Espesores de capa. ............................................................................... 65

4.3.1.7.1 Coeficientes estructurales. ................................................................... 65

4.3.1.7.2 Coeficientes de Drenaje. ...................................................................... 68

4.3.1.7.3 Detalle de cálculo de espesores presentados en la imagen N°16 ....... 71

4.3.2. Rediseño de pavimento flexible para un periodo de 20 años ................ 73

Capítulo V

Análisis e Interpretación de Resultados

5.1. Tráfico .................................................................................................... 78

5.2. Caracterización de los materiales .......................................................... 78

5.2.1. Calicata 1............................................................................................... 79

5.2.2. Calicata 2............................................................................................... 81

5.3. Diseño de pavimento flexible para realizar la evaluación de la vía ........ 82

5.4. Propuesta de rediseño para un periodo de 20 años .............................. 84

ix

Capítulo VI

Conclusiones Y Recomendaciones

6.1. Conclusiones ................................................................................................. 86

6.2. Recomendaciones ......................................................................................... 88

ANEXOS

BIBLIOGRAFÍA

x

Índice de Tablas

Tabla 1: Ecuaciones para correlacionar el CBR ................................................... 26

Tabla 2: clasificación de materiales para estructura del

pavimento MOP – 2002 ........................................................................................ 31

Tabla 3: Formato utilizado para realizar el aforo vehicular ................................... 35

Tabla 4: Resumen de conteo de tráfico ................................................................ 35

Tabla 5: Factores de estacionalidad mensual ...................................................... 37

Tabla 6: Factor de ajuste diario ............................................................................ 37

Tabla 7: Composición del tráfico existente ........................................................... 38

Tabla 8: TPDS en los dos sentidos ...................................................................... 41

Tabla 9: Tráfico asignado en los dos sentidos ..................................................... 41

Tabla 10: Tabla de crecimiento según el tipo de vehículo .................................... 42

Tabla 11: Proyección del tráfico asignado ............................................................ 43

Tabla12: Valores de diseño recomendados ......................................................... 44

Tabla 13: Clasificación de la vía ........................................................................... 45

Tabla 14: Cálculo de LEF ..................................................................................... 46

Tabla 15: Tabla Nacional de Pesos y Medidas .................................................... 48

Tabla 16: Tabla Nacional de Pesos y Medidas .................................................... 49

Tabla 17: Cálculo de Factor Camión .................................................................... 50

Tabla 18: Cálculo de los ESALs de diseño para el tráfico existente ..................... 51

Tabla 19: Valor de Factor de distribución por carril .............................................. 52

Tabla 20: Cálculo de LEF para el tráfico estimado en 20 años ........................... 52

Tabla 21: Cálculo de FC para cada tipo de eje .................................................... 53

xi

Tabla 22: conversión del trafico futuro a un número de ejes

equivalentes de 8.2 ton ........................................................................................ 54

Tabla 23: Ubicación de calicatas .......................................................................... 55

Tabla 24: Ensayo y su respectivo procedimiento ................................................. 56

Tabla 25: Resumen de los ensayos realizados .................................................... 59

Tabla 26: Resumen de los valores de CBR de diseño ......................................... 60

Tabla 27: Niveles de confianza sugeridos para varios tipos de carreteras ........... 61

Tabla 28: Desviación normal estándar, Zr ............................................................ 61

Tabla 29: Error normal combinado para pavimentos flexibles, So ....................... 62

Tabla 30: Serviciabilidad inicial, Po ...................................................................... 63

Tabla 31: Serviciabilidad final, Pt ......................................................................... 63

Tabla 32: Valores de módulo resiliente y coeficiente estructural

obtenido de los gráficos N° 13, 14 y 15 ................................................................ 68

Tabla 33: Calidad del drenaje............................................................................... 68

Tabla 34: Coeficientes de drenaje recomendados mi .......................................... 69

Tabla 35: Tabla de espesores mínimos ............................................................... 71

Tabla 36: Valores de módulo resiliente y coeficiente estructural .......................... 74

Tabla 37: Verificación del material existente C-1, para determinados

parámetros de base, con un espesor de 40cm ................................................... 80

Tabla 38: Verificación del material existente C-1, para determinados

parámetros de subbase, con un espesor de 20cm ............................................... 80

Tabla 39: Comprobación de material C-2, para explícitas

cuantificaciones de base, con un grosor de 40cm. ............................................... 82

Tabla 40: Verificación de material C-2, para determinados parámetros

de subbase, con un espesor de 20cm .................................................................. 82

xii

Tabla 41: Comparación de los espesores existentes y los calculados ................. 83

Tabla 42: Verificación de material existente para determinados

parámetros de subbase. ....................................................................................... 84

Tabla 43: Verificación de material existente para determinados

parámetros de material de mejoramiento ............................................................. 85

xiii

Índice de Imágenes

Imagen 1: Ubicación vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre ...................................... 4

Imagen 2: Tramo de estudio................................................................................... 5

Imagen 3: Conjunto típico de un pavimento ......................................................... 10

Imagen 4: Asentamiento de pavimento ................................................................ 14

Imagen 5: Piel de cocodrilo ................................................................................. 15

Imagen 6: Parche ................................................................................................. 15

Imagen 7: Ojo de pescado ................................................................................... 16

Imagen 8: Esquema del DCP ............................................................................... 24

Imagen 9: Punto - cono recambiable .................................................................... 24

Imagen 10: Ubicación de la estación 1 ................................................................. 34

Imagen 11: Cantidad de vehículos en las dos orientaciones ............................... 39

Imagen 12: Distribución granulométrica de la muestra 1, calicata 1 .................... 58

Imagen 13: Gráfico para encontrar a1 para capas asfálticas

en función de distintos ensayos ........................................................................... 66

Imagen 14: Variación de coeficientes a2 con distintos parámetros

de resistencias de la base granular ...................................................................... 67

Imagen 15: Variación del coeficiente a3 con distintos parámetros

de resistencia de la sub-base ............................................................................... 67

Imagen 16: Diseño de pavimento flexible método AASHTO 93 ........................... 70

Imagen 17: Análisis del diseño por capas ............................................................ 71

Imagen 18: Coeficiente a3 con un valor de CBR = 45% de la subbase ............... 73

Imagen 19: Coeficiente a3 con un CBR = 21 % ................................................... 74

xiv

Imagen 20: Propuesta de rehabilitación del pavimento flexible

para un periodo de 20 años.................................................................................. 75

Imagen 21: Estratigrafía de la calicata 1 .............................................................. 79

Imagen 22: Estratigrafía de la calicata 2 .............................................................. 81

Imagen 23: Gráfico de la estructura calculada ..................................................... 83

Imagen 24: Gráfico de la estructura rediseñada ................................................... 85

1

Capítulo I

Aspectos Generales

1.1 Introducción

La vía que une el cantón Simón Bolívar con la parroquia Mariscal Sucre

atraviesa una zona rica en sembríos de banano, café, cacao y arroz permitiendo

que estos productos puedan transportarse y comercializarse a las grandes

ciudades, además sirve como medio de comunicación a los usuarios que circulan

diariamente por esta vía. La carretera no da un buen servicio a sus usuarios, ya

que se encuentra deteriorada, por ende en este tema de titulación se realizara

un estudio a la estructura para determinar cuáles son los principales causantes

que hacen que el pavimento flexible se deteriore. Una vez determinado los

causantes del deterioro de la carretera se planteara un rediseño para mejorar la

estructura del pavimento flexible actual, para garantizar una durabilidad,

comodidad y seguridad a las personas que transitan por esta vía.

Para hacer este estudio se realizara un aforo vehicular para conocer con mayor

amplitud el tráfico actual que circula por la vía, se desarrollara un estudio de

suelos para caracterizar los materiales que fueron empleados en su construcción.

Se ejecutara un diseño de pavimento flexible empleando el método AASHTO –

93, con el tráfico existente, para lograr efectuar la comparación con la estructura

actual y así poder determinar los motivos por el cual el pavimento flexible se

encuentra deteriorado. Definidos los causantes del deterioro se revisara si los

materiales sirven para ser reutilizados, para poder hacer el rediseño el cual tendrá

una proyección a 20 años.

2

1.2 Antecedentes

Como obligación previa a la obtención del título de Ingeniero Civil necesito

hacer el trabajo de titulación en el núcleo de Vías, por lo que quiero aplicar mi

aprendizaje en la vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre, en donde considero que

esta carretera se encuentra en mal estado originando inseguridad y afectando la

economía de todos los usuarios de este camino.

Los automóviles que transitan por estos caminos deben realizar maniobras

riesgosas para evitar las fallas presentes en la capa de rodadura, por estas

circunstancias deciden cambiar de carril volviéndose un peligro constante para las

personas que circulan esta vía, por lo que sería oportuno efectuar una valoración

de la condición actual de la estructura del camino, para establecer cuáles son los

primordiales causantes de las fallas y en base a esto plantear o exponer una

mejoría de la estructura para generar una mejor economía y seguridad de los

ciudadanos que transitan por esta vía.

3

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo general.

Determinar cuáles son los principales causantes que originan el deterioro del

pavimento flexible de la vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre.

1.3.2 Objetivo específico.

Realizar un conteo manual de vehículos, para determinar el TPDA actual y

el TPDA futuro.

Determinar el CBR in situ a través del ensayo con el DCP.

Analizar la estructura de pavimento flexible, mediante calicatas se verificar

el dimensionamiento de las capas que componen el pavimento y se

analizara en laboratorio los materiales de base, subbase y subrasante

Elaborar el diseño de la estructura del pavimento flexible empleando el

método ASSHTO – 93, con las cargas recibidas por el tráfico en la

actualidad, con el propósito de efectuar una comparación con el diseño que

posee esta vía.

Rediseñar la estructura de pavimento flexible empleando la metodología

AASHTO – 93, realizando la proyección de tráfico a un periodo de 20 años.

1.4 Delimitación del tema

1.4.1 Delimitación espacial.

La vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre ubicada en la Provincia del Guayas, la

cual presenta problemas en su capa de rodadura tiene una longitud aproximada

de 12km con un ancho de calzada de 7m, la cual cuenta con dos carriles en los

4

cuales no se conoce con exactitud el ancho de cada carril debido a que esta vía

no presenta una señalización horizontal, esta vía pertenece a la Prefectura del

Guayas.

El trabajo de titulación se realizara desde el km 6+ 600 hasta el km 7+ 600

teniendo una distancia de 1km, área designada por ser más evidente su deterioro.

Coordenadas UTM:

Punto inicial Este: 666510.00, Norte: 9772032.00

Punto final Este: 666524.00, Norte: 9771016.00

Imagen 1: Ubicación vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre

Fuente: Google Earth

5

Imagen 2: Tramo de estudio Fuente: Google Earth

1.4.2 Delimitación de contenido.

En la vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre se realizara una evaluación a la

estructura, para lo cual se hará un conteo manual para determinar el TPDA

existente y el TPDA futuro a una proyección de 20 años y en los dos casos se

calculará los ESALs, se determinaran los CBR´s mediante el ensayo con el DCP y

posteriormente se harán calicatas para constatar las dimensiones de las capas

que conforman el pavimento, al mismo tiempo se extraerá material de la base,

subbase y subrasante, con el fin de llevarlas al laboratorio para analizar sus

propiedades físicas y mecánicas, con el CBR de la subrasante y los ESALs

obtenidos del trafico actual, se realizara el diseño de pavimento flexible aplicando

la metodología AASHTO – 93, para hacer una comparación con el pavimento

actual.

Se realizara la comparación de espesores del diseño propuesto con el tráfico

existente y los espesores que tiene la vía en la actualidad, además se verificara si

6

las propiedades de los materiales cumplen con las especificaciones técnicas del

MOP – 2002, tanto para base como para subbase.

Con la proyección del tráfico a 20 años se determinaras los ESALs para

efectuar la rehabilitación de la estructura de pavimento flexible para proyectar una

solución al problema actual.

1.5 Planteamiento del problema

En el pavimento flexible de la vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre se producen

fallas que se muestran en la capa de rodadura las cuales pueden originarse por

un inadecuado diseño o malos procedimientos constructivos, las anomalías que

muestra la ruta o carretera son baches, exposición de agregados, y piel de

cocodrilo (agrietamientos en forma de malla), en las cuales no se ha hecho un

estudio que determine los motivos por los que se producen.

En esta vía se presentan constantemente la aparición de fallas superficiales en

la carpeta asfáltica, ante los cuales la Prefectura del Guayas realiza trabajos

emergentes cuando se presentan baches, pero a medida que pasa el tiempo se

vuelven a presentar en distintos lugares de la capa de rodadura y no se da una

solución eficiente ante este problema.

7

1.6 Justificación

El problema se desarrolla en la necesidad de conocer el motivo del deterioro

del pavimento flexible, ya que en la Prefectura del Guayas no cuenta con un

inventario en el cual consten los motivos por los que se produce el deterioro

constante de la estructura de esta carretera. Por este motivo nace el

requerimiento de realizar una valoración estructural al pavimento flexible de la vía

Simón Bolívar – Mariscal Sucre, debido a que no se encontró información del

diseño o estudio de su construcción, ni del estado actual de la vía.

8

Capítulo II

Marco Teórico

2.1 Pavimento

Los pavimentos están conformados por un conjunto de capas superpuestas,

respectivamente de forma horizontal, que se diseñan y elaboran de manera

técnica con materiales adecuados y convenientemente compactados. Para los

autores Figueroa, y otros quienes afirman que: “Estas estructuras estratificadas

se apuntalan sobre la subrasante la misma tiene que soportar de una forma

apropiada los esfuerzos que transfieren el peso respectivo del tránsito en el

tiempo para el cual fue creada” (Figueroa, y otros, 2010)

2.1.1. Características que debe reunir un pavimento.

El pavimento para que logre cumplir su propósito de creación de la forma más

conveniente tiene que reunir los siguientes aspectos:

Tener resistencia al accionar continuo de las cargas que producen los

vehículos que transitan.

Tener resistencia frente a los agentes de intemperismo.

Mostrar una textura superficial acoplada a la velocidad estimada con que la

mayoría de vehículos circulan, por cuanto esta posee una decisiva

influencia en la seguridad vial. Así mismo, tiene que mostrar resistencia al

desgaste ocasionado por los efectos abrasivos de las llantas de los

automóviles.

Tiene que mostrar seguridad superficial, ya sea esta transversal como

longitudinal, que permita una apropiada manejabilidad de los usuarios.

9

Tiene que ser duradero.

Mostrar condiciones correctas en relación al drenaje.

Los ruidos de rodadura, en el interior de los automóviles que incomodan a

los usuarios, así como en el exterior, que perjudican al ambiente, tiene que

ser apropiadamente contenido.

Tiene que ser económico.

2.1.2. Clasificación de los pavimentos.

En latinoamericana el pavimento se catalogan de la siguiente forma: pavimento

flexible, pavimento semi-rigido o semi-flexible, pavimento rígido y pavimento

articulado. (Montejo, 2002, pág. 2)

2.1.2.1. Pavimentos flexibles.

Este tipo de pavimento está conformado por una carpeta bituminosa apoyado

habitualmente sobre 2 capas no rígidas, la base y la sub-base. No obstante puede

prescindirse de cualquiera de estas capas dependiendo de las necesidades

particulares de cada obra. (Montejo, 2002, pág. 2)

10

Imagen 3: Conjunto típico de un pavimento Fuente: http://biblioteca.mti.gob.ni

Funciones de las capas de un pavimento flexible

2.1.2.2. La subbase granular.

Función económica: una de las primordiales funciones que tiene esta

sub-base es claramente económico; en efectos, el espesor general que

se pretende para que el grado de esfuerzo en la sub-rasante sea igual o

menor que su propia resistencia, suele ser diseñado y elaborado con

material de elevada calidad; no obstante, es más factible dividir las

capas más calificadas en la zona superior y ubicar en la zona inferior del

suelo las capas de menos valoración cabe recalcar que estas son

mucho más económicas. Esta solución logra trasladar consigo un

incremento en el grosor y volumen final del pavimento aparte de que

resulta un producto económico. (Montejo, 2002, pág. 4)

11

Capa de transición: para (Nicolas R., 2012) ”La sub-base correctamente

elaborada imposibilita la introducción de los materiales que fabrican la base

con los de la sub-rasante y por otro lado, actúa como filtro de la base

imposibilitando que los finos de la sub-rasante la impurifiquen perjudicando

su calidad”.

Disminución de las deformaciones: ciertas variaciones volumétricas de la

capa sub-rasante, “frecuentemente asociadas a cambios en su contenido

de agua (expansiones), o a variaciones extremas de temperaturas

(congelada), consiguen absorberse con la capa sub-base, evitando que

dicha imperfecciones se proyecten en la superficie de rodamiento” (Nicolas

R., 2012).

Resistencia: la sub-base tiene que soportar los esfuerzos que se

transmiten por las cargas de los automóviles a través de los mantos

superiores y transmitirlas a un grado conveniente de la sub-rasante

(Nicolas R., 2012).

Drenaje: en la mayoría de los casos la sub-base tiene que drenar el agua,

que se introduce a través de la carpeta o por las bermas, de igual manera

evitar el ascenso capilar (Nicolas R., 2012).

2.1.2.3. La base granular.

Resistencia: la primordial función que tiene la base granular de un

pavimento radica en suministrar un componente resistente que trasfiera a

12

la sub-base y a la sub-rasante los esfuerzos producidos por la circulación

de vehículos en una intensidad adecuada (Montejo, 2002, pág. 4).

Función económica: en relación a la carpeta del asfalto, la base posee un

funcionamiento económico análogo a la que tiene la sub-base en relación a

la base (Montejo, 2002, pág. 4).

2.1.2.4. Carpeta.

Superficie de rodamiento: la función de la carpeta es suministrar una

superficie uniforme y firme a la circulación del tránsito, de textura y color

conveniente, además de resistir los efectos abrasivos del tránsito.

(Montejo, 2002, pág. 4).

Impermeabilidad: hasta donde sea posible, debe impedir el paso del agua

al interior del pavimento. (Montejo, 2002, pág. 5).

Resistencia: su resistencia a la tensión complementa la capacidad

estructural del pavimento. (Montejo, 2002, pág. 5).

13

2.2. Tipos de falla en un pavimento flexible

Existen 2 clases de falla:

2.2.1. Fallas de superficie.

Comprende los defectos de la superficie de rodamiento debido a fallas de la

capa asfáltica y no guardan relación con la estructura de la calzada. La corrección

de estas fallas se efectúa con solo regularizar la superficie y conferirle una

adecuada impermeabilidad.(Montejo Fonseca, 2006, pág. 158)

2.2.2. Fallas estructurales.

Está comprendido por los defectos que padece la superficie de rodamiento

cuyo origen es una falla en la estructura del pavimento, en pocas palabras una o

más capas que tienen que soportar las solicitaciones del tránsito y el conjunto de

factores climáticos regionales. Para corregir este tipo de fallas es necesario un

refuerzo sobre el pavimento existente. Se hace necesario el diseño de una

estructura nueva formada por la subrasante - pavimento antiguo – refuerzo.

(Montejo Fonseca, 2006, pág. 158)

2.2.3. Descripción de deterioros.

2.2.3.1. Depresiones.

Áreas localizadas del pavimento, cuya elevación es menor que la de la

superficie circulante. Pueden ser motivadas por asentamientos del suelo de

fundación o pueden ser generadas durante la construcción por deficiente

14

compactación o el uso de materiales inadecuados. (Montejo Fonseca, 2006, pág.

174)

Imagen 4: Asentamiento de pavimento

Fuente: Catálogo de pavimentos flexibles

2.2.3.2. Grietas por fatiga (longitudinales y piel de

cocodrilo).

La piel de cocodrilo es un conjunto de grietas interconectadas, las cuales se

producen por la falla por fatiga de las capas asfálticas a causa de la acción

repetida de las cargas del tránsito. El agrietamiento se inicia en la parte inferior de

dichas capas donde los esfuerzos de tensión y las deformaciones a causa de las

cargas del tránsito alcanzan su mayor magnitud. La piel de cocodrilo se considera

un síntoma muy importante de deterioro estructural del pavimento

asfaltico.(Montejo Fonseca, 2006, pág. 175).

15

Imagen 5: Piel de cocodrilo

Fuente: Catálogo de deterioro de pavimentos flexibles

2.2.3.3. Bacheos y parcheos.

Áreas donde el pavimento original ha sido removido y reemplazado con

materiales similares o diferentes. Las capas involucradas en la reparación pueden

ser solo las asfálticas (parcheo) o tanto las asfálticas como las inferiores del

pavimento (bacheo). Estas reparaciones se usan como trabajos provisionales o

definitivos a ciertos defectos del pavimento. (Montejo Fonseca, 2006, pág. 176)

Imagen 6: Parche

Fuente: Raúl Salazar

16

2.2.3.4. Ojos de pescado.

Cavidades de tamaño diverso, de forma aproximadamente redondeada, que

resultan del desprendimiento ocasionado por el tránsito de trozos de carpeta

afectados por agrietamientos del tipo piel de cocodrilo, por depresiones o

desintegración localizada de la mezcla asfáltica. Según su gravedad, la

reparación deberá incluir solo la capa de rodadura o la totalidad de la estructura.

(Montejo Fonseca, 2006, pág. 180)

Imagen 7: Ojo de pescado

Fuente: Catálogo de deterioros de pavimentos flexibles

2.3. Trafico

La elaboración de una vía para traslado vehicular o del tramo del mismo tiene

que estar basado entre otros datos en las informaciones sobre tráfico, con el

propósito de efectuar comparaciones con el volumen o sea con la capacidad

máxima de automóviles que una carretera puede soportar. Como resultado de ello

el trafico afecta de manera directa a las particularidades de la elaboración

geométrica (Normas de diseño geometrico de carreteras , 2003, pág. 11).

17

Los datos del tráfico deben comprender la determinación del tráfico actual

(volúmenes y tipos de vehículos), en base a estudio de tráfico futuro utilizando

pronósticos. (Normas de diseño geometrico de carreteras , 2003, pág. 11).

2.3.1. Trafico promedio diario anual.

La unidad de medida en el tráfico de una carretera es el volumen del tráfico

promedio diario anual cuya abreviación es el TPDA. (Tráfico promedio diario

anual) (Normas de diseño geometrico de carreteras , 2003, pág. 11).

Para la realización de la medición del TPDA se tiene que tomar en

consideración lo siguiente:

En camino de una sola dirección de traslado, el tráfico será el contado en

ese sentido.

En caminos de doble dirección de traslado, se tomara la cantidad de tráfico

en ambos sentidos. Habitualmente en esta clase de caminos al final de la

jornada la cantidad de vehículos es parecida en ambas direcciones.

En lo referente a las autopistas, normalmente se realiza el cálculo del

TPDA para cada dirección de traslado vehicular.

2.3.1.1. Proceso de cálculo del TPDA.

El trafico promedio diario anual (TPDA) se determina a partir de observaciones

puntuales del tráfico y de las variaciones de tráfico.

18

2.3.1.2. Observaciones de campo.

Es indispensable efectuar conteos automovilísticos que faciliten conocer el

grado de tráfico existente.

Tipos de conteo

Conteo manual: este tipo de conteo se caracteriza por ser irremplazable,

por brindar datos en relación a la composición del tráfico y los giros en

intersecciones de las que depende significativamente el diseño del

camino.

Conteo Automático: este tipo de conteo facilita la comprensión de la

cantidad general del tráfico. Todo un siempre debe ir acompañado de

conteos manuales para determinar una mejor composición.

Periodo de observación: el periodo de observación para un análisis

concluyente, tiene que tener por lo mínimo un conteo manual de siete

días consecutivos en una semana que no esté afectada por eventos

especiales.

Variaciones de tráfico: Las variaciones de tráfico son los factores que

permiten establecer relaciones entre las observaciones actuales y

puntuales de tráfico de los datos estadísticos de lo ocurrido con

anterioridad, llegando así a determinar el TPDA del año en que se

realice el estudio.

19

Este vínculo se lo puede determinar considerando de que la sociedad está en

constante movimiento por las costumbres y al no haber un cambio en la

organización poblacional de una nación, prácticamente estos cambios persistirán

de forma constante en etapas más o menos extensas, por lo que el TPDA (Tráfico

promedio diario anual) puede llegarse a medir basándose en muestreos.

2.3.1.3. Variaciones de tráfico (factores).

Factores horarios (FH): consiente en cambiar el volumen

de tráfico que se haya registrado en una establecida

cantidad de horas a VOLUMEN DIARIO PROMEDIO.

Factores diarios (FD): cambia el volumen de tráfico diario

promedio en VOLUMEN SEMANAL PROMEDIO.

Factores semanales (FS): cambia la cantidad semanal

promediada del tráfico en VOLUMEN MENSUAL

PROMEDIO.

Factores mensuales (FM): Cambia la cantidad mensual

promediada del tráfico en TRAFICO PROMEDIO DIARIO

ANUAL (TPDA).

2.3.2. Trafico futuro.

El pronóstico del volumen y composición del tráfico está basado en el tráfico

actual. Los diseños se basan en una proyección del tráfico a 15 o 20 años y el

crecimiento normal del tráfico, el tráfico generado y el crecimiento del tráfico por

desarrollo.

20

Las proyecciones de tráfico se utilizan para la categorización de los caminos e

intervienen en el establecimiento de la rapidez de elaboración, también para

enseñar el momento en que las vías deben mejorarse su parte superficial o

incrementar su capacidad. (Normas de diseño geometrico de carreteras , 2003,

pág. 16).

2.3.2.1. Caracterización del tránsito.

En la metodología ASSHTO los pavimentos se proyectan para que soporten

determinada cantidad de carga durante su vida útil. El tráfico está compuesto

por vehículos de distintos pesos y cantidad de ejes y a los efectos de cálculo,

se los convierte en un número equivalente de ejes de 80KN o 18 Kips.

(AASHTO, 1993).

2.3.2.2. Conversión del tránsito en ESAL´s.

Los pavimentos interactúan distinto dependiendo de las cargas las cuales

produce tensiones y deformaciones, los distintos grosores y materiales que

está compuesto el pavimento responden de forma distinta a una misma carga,

motivo por el cual las diferentes fallas se distinguen de acuerdo a lo intenso del

peso y las particularidades del pavimento. Cabe recalcar que para tener en

consideración este aspecto, la circulación es reducida a un número

equivalentes de ejes de una establecida carga que produciría el mismo daño

que toda la composición del tránsito. De acuerdo a ASSHO esta clase de carga

es de 80KN o 18 Kips, como se pudo notar existe una conversión la cual se

efectúa mediante los factores equivalentes de carga, definidos como LEF que

21

significa “Load Equivalent Factor y en la versión de español quiere decir Factor

Equivalente de Carga (AASHTO, 1993).

2.3.2.3. Factores equivalentes de carga.

“La conceptualización de transformar un tránsito mixto en una cantidad de

ESALs de 80KN, fue implementada y perfeccionada en el Road Test de la

ASSHO, en esta prueba se cargaron pavimentos similares conformados de

ejes y cargas para examinar los daños producidos” (AASHTO, 1993).

De esta forma “el factor equivalente de carga LEF es una valor numérico

que expresa la relación entre la pérdida de serviciabilidad (condición del

pavimento para brindar un manejo seguro) provocada por una carga de una

clase de eje y la originada por el eje de 80KN en el mismo eje” (AASHTO,

1993).

Ecuación 1

2.3.2.4. Factor camión.

Los daños originados por cada eje de un vehículo se van sumando para

establecer los daños ocasionados por los vehículos en general, “de esta forma se

da origen de la definición del factor camión (FC), que se determina como la

cantidad de ESALs por automóvil. Para todos los vehículos comerciales como un

promedio para una configuración de transito dada”. (AASHTO, 1993).

𝐿𝐸𝐹 =𝑁°.𝑑𝑒 𝐸𝑆𝐴𝐿𝑠 𝑑𝑒 80 𝐾𝑁 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑛 𝑢𝑛𝑎 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑

𝑁°.𝑑𝑒 𝑒𝑗𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑥 𝐾𝑁 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑚𝑖𝑠𝑚𝑎 𝑝é𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑟𝑣𝑖𝑐𝑖𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑

22

Ecuación 2

2.4. Diseño de pavimentos flexibles

Uno de los primeros antecedentes en la elaboración y diseño de pavimentos de

acuerdo a la metodología AASHTO “es el que se basa en el ASSHO Road Test el

cual fue una prueba efectuada en aquel pavimento que tenía ciertas

particularidades enlazadas a distintas cargas en “Ottawa, Illinois entre 1958 y

1960” (Zuñiga M. , 2006). Gracias a estas pruebas se logró recoger información

importante para que se a empleado en la metodología de diseño de pavimentos,

“de esta forma hace su aparición el AASHO que sujetaba programaciones de

diseños basadas en normas empíricas deducidas de información recolectadas en

el AASHO Road Test” (Zuñiga M. , 2006)

Luego aparece la AASHTO Interim “Guide for the Design of Pavement

Sructures en 1972 y luego de hacer observaciones a partir de 1983, aparece en

1986 la AASHTO Guide for the Design of pavement Structures” con muchas

modificaciones con respecto a 1972 en las cuales se tiene en cuenta la

confiabilidad, módulos resilientes de materiales, coeficientes de drenaje y efecto

de subrasante expansivas sometidas a congelación y deshielo.

Finalmente en 1993 se hace una revisión a esta versión, la cual no ofrece

variaciones en lo que se refiere a diseños de pavimentos flexibles. (AASHTO,

1993).

𝐹𝐶 =𝑁°. 𝑑𝑒 𝐸𝑆𝐴𝐿𝑠

𝑁° 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠

23

2.5. Estudio de suelos

2.5.1. Penetrómetro Dinámico de Cono (DCP).

El Penetrómetro Dinámico de Cono (DCP), está definido como un mecanismo

para evaluar las resistencias de los suelos inalterados y/o compactados. Este

ensayo se lo realiza aplicando la metodología publicada por la ASTM para la

utilización y ejecución del DCP en pavimentos, el cual tiene la designación D

6951-03. (ASTM D 6951, 2003, pág. 1)

Esta modalidad de ensayo radica sobre la medición de la razón de penetración

de penetrómetro dinámico de cono, está razón de penetración puede relacionarse

con la capacidad de soporte en situ, “tal como mide su estimación con el ensayo

de CBR. (Razón de Soporte California)” (Palma, 2012)

2.5.1.1. Especificaciones Geométricas del DCP.

El DCP de 8kg que se muestra en la “imagen 8 consiste en los siguientes

componentes” (Palma, 2012)

Una barra de acero de “15.8mm (5/8´´) de diámetro, con una punta-cono

recambiable o desechable” (Palma, 2012).

Un mazo de 8kg. (17,6lbs)

Un ensamblaje de acople y una empuñadura

Escala vertical graduada

La punta-cono “tiene un ángulo de 60° y un diámetro en la base de 20mm

(0,79´´)” (Palma, 2012). Observar la figura 9.

Como normativa universal, “el aparato se construye a base de acero

inoxidable, con excepciones de la punta-cono que es una pieza cambiable, esta

24

consigue ser elaborada en bases de acero endurecido o unos materiales similares

que soporten la utilización” (Palma, 2012).

Imagen 8: Esquema del DCP Fuente: NORMA ASTM D 6951-03

Imagen 9: Punto - cono recambiable Fuente: NORMA ASTM 6951-03

25

2.5.1.2. Resumen del Método de Ensayo.

Según la American Society for Testing and Materials, “El operador debe

sostener el aparato por la empuñadera en posición vertical, e inmediatamente

incrusta la punta del DCP en el suelo, elevando el mazo deslizante hasta la

empuñadera y luego soltándola en una altura de 575mm. Se mide y se toma nota

de la penetración total, para un número establecido de golpes” (Achá, 2013).

Según su aplicabilidad la profundidad de la penetración varía, para su

utilización en autopistas es adecuada una penetración menor a 900mm 35

pulgadas” (Achá, 2013).

La presencia de agregados de gran tamaño o estratos de roca va a ocasionar

que la penetración se imposibilite o que se flexione la barra guía, “si después de 5

impactos, el DCP no ha avanzado, más de 2mm (0,08 pulgadas) o el mango se

ha desviado más de 75mm (3 pulgadas) de la posición vertical, se debe detener la

prueba y mover el DCP hacia otro lugar. La nueva ubicación para realizar la

prueba debe estar ubicada con lo mínimo a unos 300mm (12 pulgadas) de la

localización anterior” (Achá, 2013).

Las lecturas son tomadas posteriormente de un número establecido de golpes,

después de “un impacto en el caso de materiales suaves, 5 impactos en el caso

de materiales “normales” y 10 impactos en el caso de materiales muy resistentes”

(Achá, 2013). La penetración conveniente a un número establecido de golpes se

registrara “al 1mm más próximo (0,04 pulgadas), así mismo se debe efectuar una

26

lectura tan pronto varíe significativamente las características del material o la

razón de penetración” (Achá, 2013).

2.5.1.3. Cálculos e interpretación de resultados.

El CBR “in situ” (California Bearing Ratio), se calcula empleando el “índice del

DCP para cada grupo de lecturas, la penetración por golpe consigue ser graficada

en relación a la escala de lectura o en proporción a la profundidad total obtenida,

la penetración por golpe se usa para evaluar el CBR in situ o la fuerza al corte

manejando una reciprocidad apropiada” (Achá, 2013).

A continuación se detallaran en la siguiente “Tabla las ecuaciones usadas y

recomendadas por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos”

(Achá, 2013).

Tabla 1: Ecuaciones para correlacionar el CBR

Competente para toda clase de suelos a excepción de

suelos CL y CH

Convenientes para suelos CL con CBR < 10 %, arcilla

inorgánica de baja a media plasticidad

Adecuados para suelos CH, arcillas inorgánicas de

elevada plasticidad

Fuente: Ecuaciones recomendadas por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los Estados

Unidos

CBR=292

𝐷𝐶𝑃1.12

Ecuación 3

CBR=1

(0.017019∗𝐷𝐶𝑃)1.12

Ecuación 4

CBR=1

0.002871∗𝐷𝐶𝑃

Ecuación 5

27

2.5.2. Contenido de humedad.

El contenido de humedad de un suelo, “es la relación entre el peso del agua

contenida en la muestra, y el peso de la muestra luego de secarse en un horno”

(Román Ch., 2011).

2.5.3. Límites de Atterberg.

Por consistencia entiende el valor de cohesión de las “partículas de suelo y su

resistencia a aquellas fuerzas exteriores que tienden a deformar o destruir su

estructura” (Román Ch., 2011).

La plasticidad no es una propiedad permanente de las arcillas, sino que es

circunstancial, así, una arcilla puede parecer un ladrillo “resistente cuando esta

seca y un lodo semilíquido cuando se encuentra con suficiente cantidad de agua”

(Pierbich, 2013).

Según su contenido de agua en orden decreciente, “un suelo susceptible de

ser plástico, puede estar en cualquiera de los estados de consistencia definidos

por Atterberg” (Pierbich, 2013).

2.5.4. Limite liquido (wl).

El límite líquido de un suelo es “el contenido de humedad, en el cual, el

material cambia del estado plástico al estado líquido” (Pierbich, 2013).

28

2.5.5. Limite plástico (wp).

Según ( Terreros de Varela & Moreno Lituma, 1995, pág. 25) “Límite plástico

de un suelo, es el mínimo contenido de agua, con el cual el suelo persiste

plástico”.

2.5.6. Granulometría.

Este análisis granulométrico es realizado en el suelo, que radica en apartar y

especificar por tamaños los granos que lo conforman con el fin de clasificar los

suelos gruesos o de observar si se cumple especificaciones. ( Terreros de Varela

& Moreno Lituma, 1995, pág. 36)

2.6. Especificaciones Técnicas MOP – 2002

2.6.1. Mejoramiento con suelo seleccionado.

Deberá “ser suelo granular, material rocoso o combinaciones entre ambos,

libre de material orgánico y escombros” (Lucero, 2016), y salvo que se

especifique de otra manera, “habrá una granulometría tal que todas las partículas

pasaran por un tamiz de 4 pulgadas (100mm). Con una abertura cuadrada y no

más del 20 por ciento será conducido el tamiz N° 200 (0.075 mm)” (Lucero, 2016).

La porción de material que pase por “el tamiz N° 40 (0.425mm). Deberá poseer

un índice de plasticidad no mayor de nueve (9) y limite liquido hasta 35% y

siempre que el valor del CBR sea mayor al veinte por ciento, tal como se fija en el

ensayo AASHTO-T-91” (Lucero, 2016).

29

2.6.2. Subbase de agregados.

Las sub-bases de agregados se clasifican como se indica a continuación, de

acuerdo a los materiales a manejarse. El tipo de sub-base que les corresponda

emplearse en la obra debe estar detallada en las documentaciones estipuladas.

De igual manera, la parte que pase el tamiz N° 40 debe contar con un índice de

plasticidad menor que 6 y un límite liquido máximo de veinticinco. La capacidad

de soporte pertenecerá a un CBR igual o mayor del treinta por ciento. (MOP -

001-F, 2002)

Clase 1: la sub-base clase 1 está constituida por “agregados gruesos

provenientes de la trituración de grava o roca, mezclados con arena

natural o material finamente triturado para alcanzar la granulometría

puntualizada. Por lo menos el treinta por ciento corresponderá a ser

obtenido por el procedimiento de trituración”. (Aulestia A., 2012).

Clase 2: la sub-base clase 2 está conformada por agregados gruesos,

conseguidos por medio de la “trituración o cribado de gravas o

depósitos cuyas partículas estén fragmentadas naturalmente,

combinados con arena natural o material finamente triturado para

conseguir la granulometría detallada. Por lo menos el treinta por ciento

le corresponderá alcanzarse mediante el proceso de trituración”

(Aulestia A., 2012).

Clase 3: la sub-base clase 3 está constituida por agregados gruesos,

conseguidos con la utilización de cribado de gravas o roca, combinados

30

con arena natural o material finamente triturado para lograr la

granulometría definida. (MOP - 001-F, 2002)

2.6.3. Base de agregados

Las bases de agregados podrán ser de las clases indicadas a continuación,

acorde con el tipo de material a utilizarse. (MOP - 001-F, 2002)

El tipo de base que deben utilizar en una obra será detallada en las

documentaciones establecidas. Por tal razón, “el límite líquido de la fracción que

pasa el tamiz N° 40 le corresponderá ser menor de 25 y el índice de plasticidad

menor de 6. El valor de CBR tiene que ser igual o mayor al 80%” (Aulestia A.,

2012).

Clase 1: son bases construidas por agregados gruesos y finos,

triturados en un cien por ciento y graduados uniformemente de la forma

como se visualiza en el cuadro número 2.

Clase 2: son bases construidos por “fragmentos de roca o grava

trituradas cuya fracción de agregado grueso es triturada al menos el

cincuenta por ciento en peso” (Aulestia A., 2012), y que cumplirá los

requerimientos establecidos en el cuadro número dos.

Clase 3: son bases construidos por fragmentos de rocas o gravas

trituradas cuya fracción de adherido grueso será triturado por lo menos

en un veinticinco por ciento en peso.

31

Clase 4: son bases construidos por “agregados conseguidos mediante la

trituración o cribado de piedras fragmentadas naturalmente o de gravas”

(Aulestia A., 2012).

Síntesis de las granulometrías para material de mejoramiento sub-base y base

granular.

Tabla 2: clasificación de materiales para estructura del pavimento MOP – 2002

Fuente: (MOP - 001-F, 2002)

PARAMETRO MEJORAMIENTO

LIMITE LÍQUIDO ≤ 35

ÍNDICE PLÁSTICO ≤ 9 %

CBR% > 20 %

TAMIZ MEJ. C - 1 C-2 C - 3 C-1 C-2 C-3 C - 4

4" (101.6mm.) 100

3" (76.2mm) 100

2" (50.8mm.) 100 100

1 1/2" (38.1mm.) 100 70-100 100

1" (25.4mm.) 70-100 100 60 - 90

3/4" (19.0mm) 60-90 70-100 100

3/8" (9.5mm.) 45-75 50-80

N° 4 (4.76mm.) 30 - 70 30-70 30 - 70 30-60 35-65 45-80 20 - 50

N°10 (200mm.) 20-50 25-50 30-60

N° 40 (0.425mm.) 10-35 15-40 10-25 15-30 20-35

N° 200 (0.075mm.) 0 - 20 0-15 0-20 0-20 2-12 3-15 3-15 0 - 15

< 25 %

< 6 %

≥ 30 %

< 25 %

< 6 %

≥ 80 %

GRANULOMETRIA

SUBBASE BASE

32

Capítulo III

Metodología

La metodología que se empleó para el proyecto actual, se divide de la

siguiente forma:

3.1. Trabajos de Campo

En los trabajos de campo se realizara una inspección visual para verificar

el estado actual de la carretera.

Se hará un aforo vehicular que permita establecer el tráfico promedio diario

anual.

Ensayos in situ con el DCP y toma de muestras que serán analizadas en el

Laboratorio de Suelos Dr. Ing. “Arnaldo Ruffilli”.

3.2. Trabajos de laboratorio

Una vez transportadas las muestras al laboratorio se procederá a realizarles

los distintos ensayos:

Humedad natural

Límite líquido

Límite plástico

Índice de plasticidad

Granulometría

Pasante del tamiz 200

33

3.3. Trabajos de gabinete

En los trabajos de gabinete se procederá a realizar los cálculos de los datos

obtenidos en el conteo vehicular y de los ensayos realizados en el laboratorio de

suelos, de los resultados obtenidos del estudio de suelos, se calificara los

materiales con los detalles del MOP -001-F 2002 y se efectuara el diseño de la

estructura de pavimento flexible utilizando la guía AASHTO – 93.

34

Capítulo IV

Aplicación de la Metodología

4.1. Determinación del tráfico promedio diario anual (TPDA)

4.1.1. Conteo de tráfico

Teniendo como propósito la fijación del tráfico promedio diario anual (TPDA)

existente, el conteo se ejecutó por medio de un proceso manual, colocando una

estación de conteo ubicada en el km 6+870. El conteo se lo realizo los días

sábado 11, domingo 12, lunes 13, martes 14 y miércoles 15 de Junio del año

2016 en un tiempo determinado de 24 h. por día, obteniendo así el volumen de

tráfico que circula por este tramo de la vía.

Imagen 10: Ubicación de la estación 1

Fuente: Google Earth

35

Tabla 3: Formato utilizado para realizar el aforo vehicular


El conteo realizado permitió conocer el número total de vehículos y el tráfico

promedio diario el cual se detalla en la siguiente tabla:

Tabla 4: Resumen de conteo de tráfico


Por lo tanto se obtuvo un TPD = 1573 veh. Mixtos/día/ambos sentidos

Para obtener los datos del tráfico promedio diario semanal (TPDS) en la

estación 1, fue obtenido mediante la subsiguiente ecuación:

Empleando la ecuación 6 se obtuvo el siguiente TPDS.

ESTACIÓN 1: DÍA CONTEO: FECHA:

DIRECCIÓN:

Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3

06h00 07h00

07h00 08h00

08h00 09h00

09h00 10h00

10h00 11h00

11h00 12h00

12h00 13h00

13h00 14h00

14h00 15h00

15h00 16h00

16h00 17h00

17h00 18h00

18h00 19h00

19h00 20h00

20h00 21h00

21h00 22h00

22h00 23h00

23h00 24h00

24h00 01h00

01h00 02h00

02h00 03h00

03h00 04h00

04h00 05h00

05h00 06h00

HORA

LIVIANOS BUSES CAMIONES

TOTAL

Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3

11/06/2016 SÁBADO 739 452 0 114 135 128 51 21 11 7 10 0 1668

12/06/2016 DOMINGO 621 308 0 101 59 35 16 11 9 8 7 0 1175

13/06/2016 LUNES 639 427 0 113 158 121 77 28 27 23 24 0 1637

14/06/2016 MARTES 654 437 0 108 172 135 73 33 24 26 20 0 1682

15/06/2016 MIERCOLES 617 465 0 112 159 130 88 40 30 33 29 0 1703

3270 2089 0 548 683 549 305 133 101 97 90 0 7865

654 418 0 110 137 110 61 27 20 19 18 0 1573

41.58 % 26.56 % 0.00 % 6.97 % 8.68 % 6.98 % 3.88 % 1.7 % 1.28 % 1.23 % 1.14 % 0.00 % 100 %

TOTALFECHADÍA DE LA

SEMANA

LIVIANOS BUSES CAMIONES

TOTAL

T.P.D

%TPD

36

Ecuación 6

Dónde:

TPDS = Trafico promedio Diario Semanal.

∑ = Sumatoria.

Dn = Días normales (lunes, martes, miércoles, jueves, viernes).

De= Días Feriado (sábado, domingo).

M= Número de días que se realizó el conteo.

=

∗ ∑

8 0

∗ ∑

8

TPDS = 1602 veh. Mixtos/día/ambos sentidos

4.1.2. Variaciones del tráfico

Para determinar el TPDA, se basó en las normas del MTOP y del libro

Ingeniería de Tránsito-Fundamentos y Aplicaciones (por Rafael Cal y Mayor),

para conseguir el TPDA, pero al tráfico TPDS se afectará por los siguientes

factores:

Factor de ajuste mensual (Fm): fue conseguido de la Dirección de Estudios

del MTOP para el año 2011.

𝑇𝑃𝐷𝑆 =

∗ ∑

𝐷𝑛

𝑚

∗ ∑

𝐷𝑒

𝑚

37

Tabla 5: Factores de estacionalidad mensual

Fuente: Dirección de Estudios del MTOP para el año 2011

El valor obtenido en el mes de Junio es 1.034.

Factor de ajuste diario (Fd): son obtenidos en base al conteo que se realiza

durante la semana, a continuación se muestra el cálculo del factor de

ajuste diario.

En la estación 1:

Tabla 6: Factor de ajuste diario


El Fd es = 1.039

MES FACTOR

Enero 1.07

Febrero 1.132

Marzo 1.085

Abril 1.093

Mayo 1.012

Junio 1.034

Julio 1.982

Agosto 0.974

Septiembre 0.923

Octubre 0.931

Noviembre 0.953

Diciembre 0.878

DÍA DE LA

SEMANATD (veh/día) TD/TPDS

FACTOR DIARIO

Fd = 1/(TD/TPDS)

SÁBADO 1668 1.041 0.960

DOMIMGO 1175 0.734 1.363

LUNES 1637 1.022 0.979

MARTES 1682 1.050 0.952

MIERCOLES 1703 1.063 0.941

TOTAL 7865 1.039

38

Una vez adquirido el Fm y el Fd, se calcula el TPDA mediante la ecuación 7:

TPDA = 1602 (1.039) (1.034)

TPDA existente = 1721 veh. Mixtos/día/ambos sentidos

Aquí se muestra el valor del tráfico promedio diario anual existente para los dos

sentidos del tráfico vehicular.

Logrado el TPDA de toda la composición de tráfico existente, se obtiene el

TPDA para cada modelo vehicular:

Tabla 7: Composición del tráfico existente


NÚMERO %

Automóvil 697 40.52

Camioneta 457 26.53

BUS Bus 118 6.87

C2P 155 9.00

C2G 124 7.19

C3 71 4.14

C3-S1 31 1.79

C2-S1 24 1.38

C2-S2 23 1.35

C3-S2 21 1.24

C3-S3 0 0.00

TOTAL 1721 100.00

CAMIONES

TIPO DE VEHÍCULO

LIVIANOS

TPDA = TPDS (Fm) (Fd)

Ecuación 7

39

Imagen 11: Cantidad de vehículos en las dos orientaciones


4.1.2.1 Determinación del tráfico futuro.

Para determinar un tráfico a futuro, deberá basarse no solamente en los

volúmenes actuales sino también en los incrementos del tránsito, que se espera

utilicen la nueva carretera.

El tráfico asignado es calculado por medio de la siguiente ecuación:

TPDA existente = 1721 veh.mixtos/día/ambos sentidos

Transito generado (TG).- Es el tránsito de viajes completamente nuevos y

viajes que de manera precedente realizaban por otro medio de transporte, al

tránsito generado se le instituyen tasas de incremento entre cinco y el veinticinco

por ciento del tránsito actual, con un período de generación de 1 o 2 años

posteriormente de que la carretera sea abierta al público. (Cal y Mayor &

Cárdenas Grisales, 2007)

Para nuestra estación de conteo:

41%

27%

7%

9%

7%

4% 2% 1%

1%

1% 0%

Composición de tráfico

Automóvil

Camioneta

Bus

C2P

C2G

C3

C3-S1

C2-S1

C2-S2

C3-S2

C3-S3

Trafico asignado = TPDA existente +TG + TD

Ecuación 8

40

Tg = 25% TPDA existente

Tg = 25% * 1721

Tg = 430 veh.mixtos/día/ambos sentidos

Trafico desarrollado (TD).- (Cal y Mayor & Cárdenas Grisales, 2007) dicen que:

Es el incremento del volumen de tránsito a causa de las mejoras en

el suelo adyacente a la carretera. La experiencia indica que en

carreteras construidas con altas especificaciones, el suelo lateral

tiende a desarrollarse más rápidamente de lo normal, generando un

tránsito adicional el cual tiene un valor en el orden del 5% del

tránsito actual.

Td = 5% TPDA existente

Td = 5% x 1721

Td = 86 veh. Mixtos/día/ambos sentidos

Con los datos del TPDA existente, tráfico desarrollado y tráfico generado, se

procede a realizar el cálculo del tráfico asignado, con el cual se ejecutara la

proyección a 20 años. Aplicando la ecuación 8 se obtiene el siguiente el

resultado:

Tasig. = 1721 + 430 + 86

Tasig. = 2237 veh. Mixtos/día/ambos sentidos

41

TPDS

Tabla 8: TPDS en los dos sentidos


Tasig.

Tabla 9: Tráfico asignado en los dos sentidos


4.1.2.2 Proyección del tráfico a 20 años (Tf).

Con el tráfico asignado acorde a la vía en estudio se efectuará la proyección

del tráfico a un período de veinte años, utilizando un modelo exponencial como

se muestra en la siguiente formula:

NÚMERO %


Camioneta 425 26.53

BUS Bus 110 6.87

C2P 144 9.00

C2G 115 7.19

C3 66 4.14

C3-S1 29 1.79

C2-S1 22 1.38

C2-S2 22 1.35

C3-S2 20 1.24

TOTAL 1602 100.00

LIVIANOS

TIPO DE VEHÍCULO

CAMIONES

NÚMERO %


Camioneta 594 26.53

BUS Bus 154 6.87

C2P 201 9.00

C2G 161 7.19

C3 93 4.14

C3-S1 40 1.79

C2-S1 31 1.38

C2-S2 30 1.35

C3-S2 28 1.24

C3-S3 0 0.00

TOTAL 2237 100.00

CAMIONES

TIPO DE VEHÍCULO

LIVIANOS

42

Ecuación 9

Dónde:

Tf = trafico futuro o proyectado

Tasig. = trafico asignado

i = tasa de crecimiento del trafico

n = número de años proyectados

Para las proyecciones del tráfico, se usó la tasa de crecimiento, conforme el

tipo de vehículo, obtenida y elaborada por el Dep. De Factibilidad del MTOP.

Tabla 10: Tabla de crecimiento según el tipo de vehículo

Fuente: MTOP

Consecutivamente, se procedió a proyectar el TPDA de la vía en estudio,

tomando desde el 2016 a un período de 20 años, cuyos resultados se muestran a

continuación:

TASAS DE

CRECIMIENTOLIVIANOS BUSES CAMIONES

2015-2020 3.75 1.99 2.24

2020-2025 3.37 1.8 2.02

2025-2030 3.06 1.63 1.84

Tf = Tasig. (1+t) n

43

Tabla 11: Proyección del tráfico asignado


Por lo tanto el TPDAf = 3953 veh. mixtos/día/ambos sentidos

4.1.2.3 Clasificación de la vía de acuerdo al tráfico.

De acuerdo al tráfico proyectado, en un período determinado de veinte años, la

carretera será diseñada con una sistematización establecida por el MOP, que se

especifica a continuación:

% AUTOMOVIL % CAMIONETA % BUS % C2P % C2G % C3 % C3-S1 % C2-S1 % C2-S2 % C3-S2 TOTAL

2016 3.75 906 3.75 594 1.99 154 2.24 201 2.24 161 2.24 93 2.24 40 2.24 31 2.24 30 2.24 28 2237

2017 1 3.75 940 3.75 616 1.99 157 2.24 206 2.24 164 2.24 95 2.24 41 2.24 32 2.24 31 2.24 28 2310

2018 2 3.75 975 3.75 639 1.99 160 2.24 211 2.24 168 2.24 97 2.24 42 2.24 33 2.24 32 2.24 29 2386

2019 3 3.75 1012 3.75 663 1.99 163 2.24 216 2.24 172 2.24 99 2.24 43 2.24 34 2.24 33 2.24 30 2465

2020 4 3.75 1050 3.75 688 1.99 166 2.24 221 2.24 176 2.24 101 2.24 44 2.24 35 2.24 34 2.24 31 2546

2021 5 3.37 1085 3.37 711 1.8 169 2.02 225 2.02 180 2.02 103 2.02 45 2.02 36 2.02 35 2.02 32 2621

2022 6 3.37 1122 3.37 735 1.8 172 2.02 230 2.02 184 2.02 105 2.02 46 2.02 37 2.02 36 2.02 33 2700

2023 7 3.37 1160 3.37 760 1.8 175 2.02 235 2.02 188 2.02 107 2.02 47 2.02 38 2.02 37 2.02 34 2781

2024 8 3.37 1199 3.37 786 1.8 178 2.02 240 2.02 192 2.02 109 2.02 48 2.02 39 2.02 38 2.02 35 2864

2025 9 3.37 1239 3.37 812 1.8 181 2.02 245 2.02 196 2.02 111 2.02 49 2.02 40 2.02 39 2.02 36 2948

2026 10 3.06 1277 3.06 837 1.63 184 1.84 250 1.84 200 1.84 113 1.84 50 1.84 41 1.84 40 1.84 37 3029

2027 11 3.06 1316 3.06 863 1.63 187 1.84 255 1.84 204 1.84 115 1.84 51 1.84 42 1.84 41 1.84 38 3112

2028 12 3.06 1356 3.06 889 1.63 190 1.84 260 1.84 208 1.84 117 1.84 52 1.84 43 1.84 42 1.84 39 3196

2029 13 3.06 1397 3.06 916 1.63 193 1.84 265 1.84 212 1.84 119 1.84 53 1.84 44 1.84 43 1.84 40 3282

2030 14 3.06 1440 3.06 944 1.63 196 1.84 270 1.84 216 1.84 121 1.84 54 1.84 45 1.84 44 1.84 41 3371

2031 15 3.06 1484 3.06 973 1.63 199 1.84 275 1.84 220 1.84 123 1.84 55 1.84 46 1.84 45 1.84 42 3462

2032 16 3.06 1529 3.06 1003 1.63 202 1.84 280 1.84 224 1.84 125 1.84 56 1.84 47 1.84 46 1.84 43 3555

2033 17 3.06 1576 3.06 1034 1.63 205 1.84 285 1.84 228 1.84 127 1.84 57 1.84 48 1.84 47 1.84 44 3651

2034 18 3.06 1624 3.06 1066 1.63 208 1.84 290 1.84 232 1.84 129 1.84 58 1.84 49 1.84 48 1.84 45 3749

2035 19 3.06 1674 3.06 1099 1.63 211 1.84 295 1.84 236 1.84 131 1.84 59 1.84 50 1.84 49 1.84 46 3850

2036 20 3.06 1725 3.06 1133 1.63 214 1.84 300 1.84 240 1.84 133 1.84 60 1.84 51 1.84 50 1.84 47 3953

AÑOnúmero de

años(n)

TIPO DE VEHÍCULO

LIVIANOS BUS CAMIONES

44

Tabla

12:

Va

lore

s d

e d

iseñ

o r

ecom

endados

Fuente

: M

inis

terio

de O

bra

s P

ub

licas

45

Para la estación 1 conforme a esta clasificación, la vía Simón Bolívar –

Mariscal Sucre esta predeterminada como una carretera de clase I, por lo que su

TPDA tiene un rango de 3000 a 8000 vehículos proyectados.

Tabla 13: Clasificación de la vía


4.1.2.1 Determinación de ESALS.

4.1.2.1.1 Cálculo de ESALs para el tráfico existente.

“El transito se reduce a un número equivalente de ejes de una determinada

carga, que provoca el mismo daño que toda una composición de tránsito. La

conversión se realiza mediante los factores equivalentes de carga conocidos

como LEF (Load Equivalent Factor).”. (AASHTO, 1993)

El LEF es un valor numérico que presenta la pérdida de serviciabilidad,

originada por un eje de una carga dada, y la ocasionada por el eje estándar de

80 KN en el mismo eje. (AASHTO, 1993)

En el subsiguiente grafico se expone de forma puntualizada y concisa los

procesos y sistematizaciones de los factores de equivalencia de carga, para cada

clase de eje, según el método simplificado de la AASHTO.

TPDA (Proyectado 20 años)

Clasificación de la vía

Terreno

Velocidad de diseño

Ancho de pavimento

3953 veh. mixtos/día/ambos sentidos

Clase I MOP (absoluta)

Llano

110km/h

7.3 m

46

Tabla 14: Cálculo de LEF


Ecuación 10

Ecuación 11

Ecuación 12

Ecuación 13

Dónde:

Wx = Inverso de los factores de equivalencia de aplicación de ejes

W18 = Número de ejes simples de 80 KN o 18Kips

Lx = Carga del eje evaluado

L18 = 18 (carga del eje estándar en kips)

L2 = Código para la configuración del eje

1 = Eje simple

2 = Eje tándem

3 = Eje tridem

Lx(ton) Lx(Kips) L18 L2x L2s Pt SN G Bx G/BX B18 G/B18 WX/W18 LEF

1 2.2 18 1 1 2.5 2.5 -0.20091 0.40520 -0.49584 2.04114 -0.09843 2033.09973 0.00049

2 4.4 18 1 1 2.5 2.5 -0.20091 0.42821 -0.46920 2.04114 -0.09843 176.31907 0.00567

3 6.6 18 1 1 2.5 2.5 -0.20091 0.48507 -0.41419 2.04114 -0.09843 38.93781 0.02568

7 15.4 18 1 1 2.5 2.5 -0.20091 1.42028 -0.14146 2.04114 -0.09843 1.83273 0.54563

11 24.2 18 1 1 2.5 2.5 -0.20091 4.48597 -0.04479 2.04114 -0.09843 0.29253 3.41848

18 39.6 18 2 1 2.5 2.5 -0.20091 2.59845 -0.07732 2.04114 -0.09843 0.49470 2.02142

20 44 18 2 1 2.5 2.5 -0.20091 3.44195 -0.05837 2.04114 -0.09843 0.31926 3.13228

24 52.8 18 3 1 2.5 2.5 -0.20091 1.93214 -0.10399 2.04114 -0.09843 0.65953 1.51623

CÁLCULO DE LEF PARA CADA TIPO DE EJE

𝐺 = 𝑙𝑜𝑔 4. − 𝑝𝑡

4. − .

𝐵𝑥 = 0.40 0.08 (𝑙𝑥 𝑙 𝑥)3.23

(𝑆𝑁 )5.19𝐿 𝑋3.23

𝐵 8 = 0.40 0.08 (𝐿 8 𝐿 𝑠)3.23

(𝑆𝑁 )5.19𝐿 𝑠3.23

𝑊𝑥

𝑊 8=

𝐿 8 𝐿 𝑠

𝐿𝑥 𝐿 𝑥 4.79

0𝐺/𝐵𝑥

0𝐺/𝐵18 𝐿 𝑥 4.33

47

X = Factor de equivalencia de carga del eje evaluado

S = Código para eje estándar, igual a 1 (eje simple)

G = Función de la proporción de la perdida de serviciabilidad en un tiempo t,

para la pérdida potencial observada en el punto donde Pt = 1.5

B = Función que determina la relación entre serviciabilidad y aplicaciones de

eje de carga

Pt = Índice de servicibilidad final

SN = Número estructural del pavimento

Las cargas para las distintas clases de ejes se consiguieron conforme a la

Tabla Nacional de Pesos y Medidas, el cual presenta los pesos y longitudes

máximas aprobadas por el MTOP.

48

Tabla 15: Tabla Nacional de Pesos y Medidas

Fuente: MTOP

49

Tabla 16: Tabla Nacional de Pesos y Medidas

Fuente: MTOP

50

En la siguiente Tabla se realiza el cálculo del Factor Camión, destinado para

cualquier tipo de vehículo.

Tabla 17: Cálculo de Factor Camión


Para realizar la evaluación a la estructura se calculó el ESALs con el tráfico

existente, en la carretera de estudio como se define a continuación:

GRÁFICO DE

VEHÍCULO

CLASE DE

VEHÍCULOS

EJE

DELANTERO

(Ton)

EJE

TRASERO 1

(Ton)

EJE

TRASERO 2

(Ton)

FC /

VEHÍCULO

AUTOMÓVILES 1 1 0.00098372

CAMIONETAS 1 2 0.006163396

BUS 7 18 2.567051047

C2P 3 7 0.571316149

C2G 7 11 3.964118441

C3 7 20 3.677910685

C3-S1 7 20 11 7.096394955

C2-S1 7 11 11 7.382602711

C2-S2 7 11 20 7.096394955

C3-S2 7 20 20 6.810187199

C3-S3 7 20 24 5.194144048

51

Tabla 18: Cálculo de los ESALs de diseño para el tráfico existente


Dónde:

DD = Factores de distribución por dirección.

Esta cantidad se asume 0.5, esto nos indica que del flujo total censado, la

mitad va por cada orientación.

LD =Factores de distribución por carril.

Esta cantidad es determinada con el cuadro que se presenta a continuación:

CLASE DE

VEHÍCULOSTPDA n AÑOS DD LD

FACTOR DE

CRECIMIENTO

(F.C)

FACTOR

CAMIÓN FC ESALs/ VEHÍC.

AUTOMÓVILES 697 50 100 1.0 0.0010 125.1864

CAMIONETAS 457 50 100 1.0 0.0062 513.5919

BUS 118 50 100 1.0 2.5671 55365.1378

C2P 155 50 100 1.0 0.5713 16146.5158

C2G 124 50 100 1.0 3.9641 89530.7847

C3 71.16 50 100 1.0 3.6779 47765.9268

C3-S1 31 50 100 1.0 7.0964 39820.0821

C2-S1 23.79 50 100 1.0 7.3826 32051.7946

C2-S2 23 50 100 1.0 7.0964 30146.6512

C3-S2 21 50 100 1.0 6.8102 26451.0113

C3-S3 0 50 100 1.0 5.1941 0.0000

337916.68258ESALs PARA EL PERIODO DE DISEÑO

ESALs= ( : ) ;

( : ) x FC x 365

FC=( : ) ;

( : )

Donde: n: Período de Diseño r: Tasa anual de crecimiento %

52

Tabla 19: Valor de Factor de distribución por carril

Fuente: (AASHTO, 1993)

En donde se obtuvo 337,916 ESALs, con este dato se realizara el diseño para

evaluar la estructura existente.

4.1.2.1.2 Cálculo de ESALs para el tráfico futuro

Con el tráfico proyectado a 20 años (Tabla 11), se realizó el cálculo de ESALs

con el fin de proponer un rediseño el cual tendrá una vida útil de 20 años. El valor

del inicie de servicio final (Pt), se considera 2.5 debido al volumen de tráfico, el

número estructural tiene un valor de 4.5 por motivo de que el tráfico aumenta

considerablemente, el cual se demostrara detalladamente más adelante en lo que

corresponde al diseño de pavimento.

Tabla 20: Cálculo de LEF para el tráfico estimado en 20 años


Número de cariles en cada dirección LD

1 1.00

2 0.80 - 1.00

3 0.60 - 1.00

4 0.50 - 0.75

Lx(ton) Lx(Kips) L18 L2x L2s Pt SN G Bx G/BX B18 G/B18 WX/W18 LEF

1 2.2 18 1 1 2.5 4.5 -0.200915 0.400498 -0.501662 0.557173 -0.360597 3668.567769 0.000273

2 4.4 18 1 1 2.5 4.5 -0.200915 0.402702 -0.498917 0.557173 -0.360597 301.122681 0.003321

3 6.6 18 1 1 2.5 4.5 -0.200915 0.408148 -0.492260 0.557173 -0.360597 59.493504 0.016809

7 15.4 18 1 1 2.5 4.5 -0.200915 0.497712 -0.403677 0.557173 -0.360597 1.832517 0.545698

11 24.2 18 1 1 2.5 4.5 -0.200915 0.791315 -0.253900 0.557173 -0.360597 0.330536 3.025392

18 39.6 18 2 1 2.5 4.5 -0.200915 0.610546 -0.329074 0.557173 -0.360597 0.506706 1.973532

20 44 18 2 1 2.5 4.5 -0.200915 0.691329 -0.290621 0.557173 -0.360597 0.342023 2.923778

24 52.8 18 3 1 2.5 4.5 -0.200915 0.546734 -0.367482 0.557173 -0.360597 0.657509 1.520891

CÁLCULO DE LEF PARA CADA TIPO DE EJE

53

Tabla 21: Cálculo de FC para cada tipo de eje


GRÁFICO DE VEHÍCULOCLASE DE

VEHÍCULOS

EJE

DELANTERO

(Ton)

EJE

TRASERO 1

(Ton)

EJE

TRASERO 2

(Ton)

FC /

VEHÍCULO

AUTOMÓVILES 1 1 0.000545

CAMIONETAS 1 2 0.00359349

BUS 7 18 2.51922993

C2P 3 7 0.56250608

C2G 7 11 3.57108968

C3 7 20 3.4694759

C3-S1 7 20 11 6.49486806

C2-S1 7 11 11 6.59648184

C2-S2 7 11 20 6.49486806

C3-S2 7 20 20 6.39325428

C3-S3 7 20 24 4.99036682

54

Tabla 22: conversión del trafico futuro a un número de ejes equivalentes de 8.2 ton


Donde el ESALs para el periodo de diseño es 10´222,331.

4.2. Estudio de Suelos y Materiales

Con el estudio de suelos realizado a lo largo de la ruta, permitió definir y

caracterizar los suelos, de la misma manera determinar los valores de capacidad

portante de la sub-rasante (CBR), en función de lo cual se ha definido la

estructura de pavimento con sus capas y espesores respectivos. (Zuñiga P. ,

2010)

Con el propósito de definir el perfil de suelo se realizaron 2 calicatas de 1.50 m

de profundidad, considerando como nivel 0.00 el nivel de la rasante actual, las

CLASE DE

VEHÍCULOSTPDA n AÑOS DD LD

FACTOR DE

CRECIMIENT

O (F.C)

FACTOR

CAMIÓN

(FC)

ESALs/ VEHÍC.

AUTOMÓVILES 906 50 100 29.56 0.000545 2665.873

CAMIONETAS 594 50 100 29.56 0.00359349 11506.281

BUS 154 50 100 24.51 2.51922993 1731512.861

C2P 201 50 100 25.16 0.56250608 520065.024

C2G 161 50 100 25.16 3.57108968 2638485.018

C3 92.51 50 100 25.16 3.4694759 1474039.130

C3-S1 40 50 100 25.16 6.49486806 1192237.595

C2-S1 30.93 50 100 25.16 6.59648184 936878.627

C2-S2 30 50 100 25.16 6.49486806 902609.161

C3-S2 28 50 100 25.16 6.39325428 812331.541

C3-S3 0 50 100 25.16 4.99036682 0

10222331.11ESALs PARA EL PERIODO DE DISEÑO

ESALs= ( : ) ;

( : )x FC x 365

FC=( : ) ;

( : )

Donde: Tasa de crecimiento MTOP (r) :n: Período de Diseño Livianos 3.75 %

r: Tasa anual de crecimiento % Buses 1.99%

Camiones 2.24%

55

calicatas fueron ejecutadas cada 500m aproximadamente, en el lado derecho de

la vía. (Zuñiga P. , 2010)

Tabla 23: Ubicación de calicatas


En cada calicata hasta la profundidad explorada se obtuvieron muestras

representativas de cada una de las capas halladas. De las muestras obtenidas se

realizaron los ensayos correspondientes para determinar las propiedades, índices

y con ello poder caracterizar los suelos.

Las muestras han sido clasificadas acorde el Sist. Unificado de clasificación de

suelos (SUCS) y al sist. De la AASHTO (American Association of State Highway

and Transportation officials).

Antes de realizar las calicatas, se realizó el ensayo de DCP, esta metodología

de ensayo, se basa en medir la razón de penetración del Penetrómetro Dinámico

de Cono con el mazo de 8kg. En suelos inalterados y/o compactados. La razón de

penetración consigue relacionar la capacidad de soporte “in situ”, tal y como se

aprecia en el ensayo del CBR “in situ” (Razón de Soporte de California).

Los estudios con su respectiva especificación de realización son presentados

en la sucesiva tabla:

Calicatas Abscisas Lado

C-1 6 + 850 Derecho

C-2 7 + 350 Derecho

56

Tabla 24: Ensayo y su respectivo procedimiento

ENSAYO PROCEDIMIENTO

Contenido de humedad ASTM – D – 2216 ;

Material menor No.

200

ASTM – D – 1140

Límite líquido, plástico

e Índice de plasticidad

ASTM – D – 4318

Clasificación de los

suelos

ASTM – D – 2487

DCP ASTM – D – 6951-03


Con la información generada de campo y laboratorio se ha preparado la tabla

resumen que se presenta a continuación, donde se incluye: la calicata con su

número, abscisa, número de muestras, la descripción, su profundidad, la

clasificación SUCS y AASHTO, en los estudios los resultados muestran un

contenido de humedad, límites de Atterberg y ensayos CBR.

Como medida de comprobación, la AASHTO - 2002 admite que el CBR sea

determinado también de manera indirecta mediante correlaciones, con los datos

granulométricos y límites de Atterberg del suelo, estas correlaciones son

confiadas por el Cuerpo de Ingenieros del Ejército de Estados Unidos,

expresando también que se realizaron ensayos de DCP para obtener el CBR, los

mismos que arrojan resultados bastantes cercanos a los CBR calculados

mediante correlación, y se escogió el de menor valor para estar a favor de la

seguridad. (Instituto Nacional de Vías, 2002)

57

Mediante las siguientes expresiones se obtiene el valor del CBR (teórico) el

cual da resultados bastante satisfactorios.

Ecuación 14

Para materiales no plásticos como: GW, GP, SW, SP.

Ecuación 15

“D60: Tamaño correspondiente al 60% que pasa en la curva granulométrica

(mm).

P200: Proporción del material que pasa el tamiz #200, expresada como decimal.

IP: Índice plástico del suelo”. (Instituto Nacional de Vías, 2002)

A continuación se demuestra el cálculo del CBR (teórico) para la profundidad

de 0.03m hasta 0.40m de la calicata 1, según la clasificación SUCS es un

material GP-GM no plástico.

De la curva granulométrica se obtienen el siguiente valor:

CBR = 20.09 (D60)0.359

CBR = 75/ 1+0.728(P200 * IP)

58

Imagen 12: Distribución granulométrica de la muestra 1, calicata 1 Fuente: Raúl Salazar

D60 = 12mm

Aplicando la ecuación 14, para materiales no plásticos se tiene el siguiente

resultado

CBR = 20.09 (12 )0.358

CBR = 49

59

Tabla 25: Resumen de los ensayos realizados


4.2.1. Valores de CBR para diseño de pavimento.

Para los diseños de pavimento flexible, las cantidades de CBR han sido

concretadas hasta una profundidad del orden de 1.00m bajo el nivel de rasante

del proyecto.

Los resultados de los estudios y análisis son presentados en la siguiente tabla

que define como valor de CBR de la sub-rasante del orden del siete por ciento,

siendo este el menor valor logrado y selecto para estar en lado de la seguridad.

Proyecto :

Ubicación: Lw Límite Líquido

Lp Límite plástico CBR Relación de soporte de California

Realizado por: RAÚL SALAZAR Ip Indice de plasticidad W Contenido de humedad natural

Fecha: jueves, 14 de julio de 2016 SUCS Sistema Unificado de Clasificacion de Suelos

AASTHO American Association of State Highway and Transportation Officials

Calicata Muestra Profundidad Descripción SUCS AASTHO W Lw Ip 1" 3/4" No 4 No 10 No 40 No 200

# m % % %

C - 1 (Lado Der) 1 0,03-0,40 GP-GM A-1-a 2 NP NP 49 73 69 47 37 21 10

Abscisa:6+850

2 0,43-0,60 SM A-1-b 3 NP NP 25 99 97 76 61 36 16

3 0,63-1,50 CL A-6 28 28 11 9 100 100 100 100 100 93

C - 2 (Lado der) 1 0,03-0,43 GP-GM A-1-a 2 NP NP 47 79 73 47 35 18 8

Abscisa:7+350

2 0,43-0,63 SP-SM A-1-a 3 NP NP 22 97 93 62 49 27 12

3 0,63-1,50 CL A-6 20 37 16 7 100 100 100 100 100 81

45

TABLA RESUMEN DE RESULTADOS

GranulometríaCBR(%)

CBR

TEORICO

52

DCP

Grava limosa pobremente

graduada, color café no

plastico.

CANTÓN MILAGRO DE LA PROVINCIA DEL GUAYAS

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA

SIMÓN BOLÍVAR - MARISCAL SUCRE

21

Arecilla limosa con algo de

arena fina color café.

24

Arena limosa, color café.

10

8

Arena limosa pobremente

graduada, color café.

Arecilla limosa con algo de

arena fina color café.

Grava limosa pobremente

graduada, color café no

plastico.

60

Tabla 26: Resumen de los valores de CBR de diseño


4.3. Método de diseño de pavimentos flexibles AASHTO 93

4.3.1. Variables para el diseño.

4.3.1.1 Restricciones de tiempo.

En el estudio se realizara una evaluación de la estructura actual,

correspondiente al diseño con el tráfico existente de la vía.

4.3.1.2 El tránsito.

El método de diseño está basado en un número de ejes que equivalentes de

18 kips en el carril de diseño (W18), por lo que para este análisis el valor será de

W18 =337,916 ver (Tabla18).

4.3.1.3 Nivel de Confianza, R (%).

Esta medida incorpora un grado de seguridad para el desarrollo del diseño,

que consiente cerciorar que las opciones del diseño perduren durante el curso de

análisis.

Calicata Abscisas Muestra

Profundida

d

(m)

SUCSCBR

DCP

CBR

teorico

CBR

DISEÑO

C-1 6+850 1 0,03-0,43 GP-GM 52 49 49

C-1 6+850 2 0,43-0,63 SM 21 25 21

C-1 6+850 3 0,63-1,50 CL 10 9 9

C-2 7+350 1 0,03-0,43 GP-GM 45 47 45

C-2 7+350 2 0,43-0,63 SP-SM 24 22 22

C-2 7+350 3 0,63-1,50 CL 8 7 7

RESUMEN DE CBR

61

Se muestran en el cuadro 27 los niveles de confiabilidad, que fueron

recomendados para diversas carreteras, por lo que se establece el valor de la

desviación normal estándar (Zr) con que se desea diseñar el pavimento.

Tabla 27: Niveles de confianza sugeridos para varios tipos de carreteras


Para nuestra vía el valor de confiabilidad es de 90% la carretera es una red

rural pero debido a que cuando la vía Jujan Guayaquil es interrumpida todo este

flujo vehicular circula por la vía Simón Bolívar Mariscal Sucre.

Tabla 28: Desviación normal estándar, Zr


75.0 - 95

75.0 - 95

50.0 - 80

NIVEL DE CONFIABILIDAD, R (%)

Red Rural o Local

TIPO DE CARRETERA

Carretera Interestatal o Autopista

Red Principal o Federal

Red Secundaria o Estatal

80.0 - 99.9

50 0.000

60 -0.253

70 -0.524

75 -0.674

80 -0.841

85 -1.037

90 -1.282

91 -1.34

92 -1.405

93 -1.476

94 -1.555

95 -1.645

96 -1.751

96.5 -1.816

97 -1.881

98 -2.054

99 -2.327

99.9 -3.09

99.99 -3.75

CONFIABILIDAD, % DESVIACIÓN NORMAL

ESTANTAR, Zr

62

Una vez seleccionado el valor “R” se busca el valor Zr de la Tabla 28, el cual

se lo asigna de acuerdo al valor de “R” asignado que en este caso es 90% el cual

corresponde a un valor Zr = -1.282.

Error normal combinado, S0

El error normal combinado (S0) tiene en cuenta el error o desviación del diseño,

lo que presenta una variación en las propiedades de los materiales, en las

propiedades de la sub-rasante, en la apreciación del tránsito, en las diversas

situaciones climáticas y en la calidad con lo cual realizan la construcción. Los

valores recomendados del S0 se presentan en el siguiente cuadro.

Tabla 29: Error normal combinado para pavimentos flexibles, So


Por tratarse de una construcción nueva la valoración del desvío es de 0.45

4.3.1.4 Nivel se serviciabilidad.

Para el diseño del pavimento se debe elegir el índice del servicio inicial y final,

la mejor manera para que sea evaluada es mediante el índice de servicio

presente (PSI), el cual varía desde cero (carretera imposible) a cinco (carretera

perfecta).

PROYECTO DE PAVIMENTO DESVIACIÓN ESTÁNDAR, So

Rango de construcción 0.40 - 0.50

Construcción nueva 0.45

Sobrecapas 0.5

63

Las cantidades de serviciabilidad inicial y final recomendadas por la normativa

AASHTO se muestran en el subsiguientemente cuadro.

Tabla 30: Serviciabilidad inicial, Po


La serviciabilidad inicial es 4.2

Tabla 31: Serviciabilidad final, Pt


La cantidad de la serviciabilidad concluyente es de 2.5, debido a que la vía se

clasifica de acuerdo a su TPDA actual como una carretera clase 2 recomendable.

4.3.1.5 Módulo resiliente de la subrasante.

La base para la determinación de los materiales de sub-rasante en este

procedimiento, es el módulo resiliente o elástico. Este módulo se puede

establecer acorde a otros ensayos. Heukelom y Klomp, hallaron una correlación a

través del Mr medido en el campo y el CBR de laboratorio para la equivalente de

la densidad.

TIPO DE PAVIMENTO SERVICIABILIDAD INICIAL, Po

Concreto 4.5

Asfalto 4.2

TIPO DE TRÁFICO SERVICIABILIDAD FINAL, Pt

Tráfico de mayor importancia 2.5

Tráfico de menor importancia 2.0

Mr (psi) = 1500 CBR

Ecuación 16

64

Esta expresión es considera razonable para suelos finos con un CBR

sumergido no mayor a un diez por ciento. (Montejo, 2002, págs. 265-266)

El manejo de este método en Venezuela, utiliza las sucesivas ecuaciones de

correlación:

Para suelos finos:

Mr = 1500 x CBR; para CBR < 7.2%

Mr = 3000 x CBR; 0.65 para CBR de 7.2 a 20%

Aplicando la ecuación 16 se tiene el siguiente resultado:

Mr = 1500 x 7

Mr = 10500 lb/pulg2

4.3.1.6 Numero estructural del pavimento, SN.

El número estructural del pavimento muestra una cifra abstracta que simboliza

la resistencia total de un pavimento para las diversas condiciones de sub-rasante,

tránsito, índice de servicio y condiciones climáticas. La ecuación primordial de la

AASHTO para establecer el número estructural es:

𝐿𝑜𝑔𝑊 8 = 𝑍𝑟. 𝑆𝑜 9. log(𝑆𝑁 ) − 0. 0 log

𝛥𝑃𝑆𝐼4. − .

0.40 094

(𝑆𝑁 )5.19

. 𝑙𝑜𝑔𝑀𝑅 − 8.0

Ecuación 17

65

Dónde:

W18: Cantidad de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño

durante el periodo de diseño.

Zr: Desviación normal estándar

So: Error normal combinado de la previsión del tránsito y del comportamiento

𝛥PSI: Diferencia entre el índice de servicio inicial Po y final Pt

Mr: Modulo resiliente de la subrasante (lb/pulg2)

SN: Numero estructural

Con la utilización de esta ecuación se logró determinar el valor estructural del

pavimento (SN) y los valores estructurales de cada una de las capas SN1 y SN2.

4.3.1.7 Espesores de capa.

La modalidad o el procedimiento designa a cada manto del pavimento “un

coeficiente de drenaje (mi), y un coeficiente estructural (ai)” (Pinto, 2012),

“Partiendo de estos coeficientes se establecen los grosores de cada manto del

pavimento (Di)” (Pinto, 2012). Estos coeficientes permiten transformar los

espesores reales a números estructurales (SN) (Pinto, 2012)

SN = a1 x D1 + a2 x D2 x m2+ a3 x D3 x m3

4.3.1.7.1 Coeficientes estructurales.

Para establecer el coeficiente estructural de la carpeta asfáltica (a1), se utilizó

el ábaco propuesto por la AASHTO 93, que se halla en función de la estabilidad

Marshall y el módulo resiliente. El módulo resiliente fue conseguido a través de la

66

estabilidad Marshall de 1800 libras de acuerdo a especificaciones técnicas del

MOP- 2002, lo cual se representa en la gráfica N°13. (Jarjusey, 2015)

Los coeficiente estructurales de base (a1) y subbase (a2) se obtuvieron de

acuerdo al CBR mínimo requerido por el MOP – 2002, el cual específica para una

base un CBR = 80 % y subbase un CBR =30%, lo cual se detalla en las gráficas

N° 14 y 15.

Imagen 13: Gráfico para encontrar a1 para capas asfálticas en función de distintos ensayos Fuente: (AASHTO, 1993)

67

Imagen 14: Variación de coeficientes a2 con distintos parámetros de resistencias de la base granular


Imagen 15: Variación del coeficiente a3 con distintos parámetros de resistencia de la sub-base Fuente: (AASHTO, 1993)

68

Tabla 32: Valores de módulo resiliente y coeficiente estructural obtenido de los gráficos N° 13, 14 y 15


4.3.1.7.2 Coeficientes de Drenaje.

Los factores de drenajes sugeridos por la normativa AASHTO para capas de

base y sub-base granular se eligen según las características de los materiales, la

calidad del drenajes y el tiempo en que la estructura del pavimento está expuesta

a niveles de humedad próximos a la saturación.

Tabla 33: Calidad del drenaje


Capa CBR Mr (Lb/pulg2) Coeficiente estructural (ai)

Concreto asfáltico(a1) 400000 0.42

Base granular(a2) 80 28000 0.13

Subbase granular(a3) 30 14900 0.11

Excelente 2 horas

Bueno 1 día

Regular 1 semana

Pobre 1 mes

Muy Bueno El agua no evacua

CALIDAD DE DRENAJETIEMPO QUE TARDA EL AGUA EN

SER EVACUADA

69

Tabla 34: Coeficientes de drenaje recomendados mi


Para este estudio se escoge una estimación de factor de drenaje igual a 0.80

tomando en consideración que el drenaje será regular y el pavimento tiene una

exposición a la humedad = 25%.

Una vez establecidos todos los parámetros para la elaboración de pavimento

empleando la modalidad AASHTO 93, de manera continua se muestra en la figura

número dieciséis la sistematización de la estructura del pavimento flexible de la

vía Simón Bolívar - Mariscal Sucre, la cual servirá para comparar con la estructura

existente.

Menos del 1 % 1- 5 % 5 - 25 % Más de 25 %

Excelente 1.40 - 1.35 1.35 - 1.30 1.30 - 1.20 1.20

Bueno 1.35 - 1.25 1.25 - 1.15 1.15 -1.00 1.00

Regular 1.25 - 1.15 1.15 - 1.05 1.00 - 0.80 0.80

Pobre 1.15 - 1.05 1.05 - 0.80 0.80 - 0.60 0.60

Muy malo 1.05 - 0.95 0.95 - 0.75 0.75 - 0.40 0.40

CARACTERÍSTICAS

DEL DRENAJE

PORCENTAJE DE TIEMPO QUE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO ESTÁ

EXPUESTA A GRADOS DE HUMEDAD PRÓXIMOS A LA SATURACIÓN

70

Imagen 16: Diseño de pavimento flexible método AASHTO 93


1

EJES ACUMULADOS 8,2 ton : 337,917

EJES ACUM. AJUSTADOS 8,2 ton : 337,917 No. AÑOS : 1

CONFIABILIDAD (%) : 90

DESVIACIÓN NORMAL ESTANDAR (Zr) : -1.282

ERROR NORMAL COMBINADO (So): 0.45

7.0

MÓDULO RESILIENTE HOR. ASFÁLTICO (p.s.i.) : 400,000 a 1 : 0.42 m 1 : x

MÓDULO RESILIENTE DE BASE GRANULAR (p.s.i.) : 28,000 a 2 : 0.13 m 2 : 0.80

MÓDULO RESILIENTE SUBBASE (p.s.i.) : 14,900 a 3 : 0.11 m 3 : 0.80

MÓDULO RESILIENTE SUBRASANTE (p.s.i.) : 10,500

PERDIDA TOTAL DE P S I : 1.7

CÁLCULO DE LOS NUMEROS ESTRUCTURALES REQUERIDOS

(SN)NÚMERO ESTRUCT REQUERIDO SUBRSANTE: 2.55

LOG (EJES ACUMULADOS) : 5.53

ECUACIÓN DE COMPROBACIÓN : 5.53

SN1 NÚMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO (BASE GRANULAR)

NÚMERO ESTRUCT REQUERIDO : 1.74



SN2 NÚMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO (SUB BASE)


LOG (EJES ACUMULADOS) : 5.53 2.55 > 2.55


DETERMINACIÓN DE ESPESORES DE LA ESTRUCTURA:

Espesor Núm. Estr. Espesor Espesor Espesor

Núm. Estr. corregido cálculado adoptado adoptado

(plg) (plg) (cm)

D1* : 4.13 2.00 5.0

CAPA HORMIGÓN ASFÁLTICO :

SN1* : 0.84

D2* : 13.37 8.00 20.0

SN2* : 0.83

D3* : 9.98 10.00 25.0

SUBBASE GRANULAR CLASE 3

SN3* : 0.88

TOTAL 2.55 27.5 20.0 50.0

≥ SN*

(corregido)

SN

(requerido)

DATOS :

NO. AÑOS :

CBR SUBRASANTE:

CAPAS DEL PAVIMENTO

BASE GRANULAR CLASE 4:

71

Tabla 35: Tabla de espesores mínimos

Fuente: AASHTO 93

4.3.1.7.3 Detalle de cálculo de espesores

presentados en la imagen N°16

A continuación se presenta el cálculo de los espesores de las capas de

pavimento flexible.

Imagen 17: Análisis del diseño por capas Fuente: (AASHTO, 1993)

SN1 =1.74 con EB = 28000 PSI

D1= SN1 / a1

D1 = 1.74 / 0.42 = 4.14

D1* =2.0 pulg = 2.0 pulg Ok (Tabla No 35)

SN*1 = (D*1) x a1 = 2.0” x 0.42 = 0.84

SN2 = 2.23 con ESB = 14900 PSI

D2 = (SN2 – SN1*) / (a2 x m2)

< 50,000 1.0 o TSD 4.0

50,001 - 1,500,000 2.0 4.0

1,500,000 - 5,000,000 2.5 4.0

5,000,000 - 20,000,000 3.0 6.0

20,000,000 - 70,000,000 3.5 6.0

> 70,000,000 4.0 6.0

No. De ejes

equivalentes (millones)

Concreto

asfálticoBase granular

Espesores minímos (pulg.)

CONCRETO ASFÁLTICO

CAPA DE BASE

CAPA DE SUBBASE

SN1

SN1

SN3

D1

D2

D3

SUBRASANTE

72

D2 = (2.23 – 0.84) / (0.13 x 0.8) = 13.36 > 4 (Tabla No 35)

D2* = 8 Plg

SN*2 = (D2*) x (a2 x m2) = 8”x 0.13 x 0.8 = 0.832

D3 = (SN – (SN1* + SN2*)) / (a3 x m3) = (2.55 - (0.84 + 0.832)) / (0.11 x 0.8)

D3 = 9.98 se seleccionara un valor de 10”

SN*3 = (D3*) x (a3 x m3) = 10” x 0.11 x 0.8 = 0.88

SN*1 + SN2* + SN3* = 0.84 + 0.832 + 0.88 = 2.552 ≥ 2.55 Ok

La estructura calculada es la siguiente:

Carpeta asfáltica = 5 cm

Base granular clase 4 = 20cm

Subbase granular clase 3 = 25 cm

73

4.3.2. Rediseño de pavimento flexible para un periodo de 20

años

El rediseño se elaboró en base a las mismas variables tomadas en

consideración con anterioridad, pero en estas circunstancias para un lapso de

tiempo de 20 años, en donde se efectuó el cálculo del número de ejes

equivalentes, el cual dio un valor de 10´222,331 ver (Tabla22).

Del estudio de suelos realizado se pudo constatar que los materiales existentes

pueden ser reciclados y serán reutilizados como material de subbase clase tres

con un CBR de 45% y un material de mejoramiento con un CBR de 21%.

Mediante las siguientes graficas se determina los módulos resilientes y

coeficientes estructurales para los materiales reciclados.

Imagen 18: Coeficiente a3 con un valor de CBR = 45% de la subbase Fuente: (AASHTO, 1993)

74

Imagen 19: Coeficiente a3 con un CBR = 21 % Fuente: (AASHTO, 1993)

En la Tabla N° 36 se presentan los valores obtenidos de las gráficas N°13, 18 y

19.

Tabla 36: Valores de módulo resiliente y coeficiente estructural


El valor del índice de servicio final (Pt) para este caso será de 2.5 Tabla (31),

debido al incremento considerable de tráfico que se estima circule en 20 años. A

continuación se detalla el cálculo de la propuesta de rediseño de la vía en estudio.

Capa CBR Mr (Lb/pulg2) Coeficiente estructural (ai)

Concreto asfáltico(a1) 400000 0.42

Base granular(a2) 80 28000 0.13

Subbase granular(a3) 45 17000 0.122

Mejoramiento(a4) 21 13000 0.095

75

Imagen 20: Propuesta de rehabilitación del pavimento flexible para un periodo de 20 años


20

EJES ACUMULADOS 8,2 ton : 10,222,331

EJES ACUM. AJUSTADOS 8,2 ton : 10,222,331 No. AÑOS : 20

CONFIABILIDAD (%) : 90

DESVIACIÓN NORMAL ESTANDAR (Zr) : -1.282

ERROR NORMAL COMBINADO (So): 0.5

7.0

MÓDULO RESILIENTE HOR. ASFALTICO (p.s.i.) : 400,000 a 1 : 0.42 m 1 : x

MÓDULO RESILIENTE DE BASE GRANULAR (p.s.i.) : 28,000 a 2 : 0.13 m 2 : 0.80

MÓDULO RESILIENTE SUBBASE (p.s.i.) : 17,000 a 3 : 0.12 m 3 : 0.80

MÓDULO RESILIENTE MEJORAMIENTO (p.s.i.) : 13,000 a 4 : 0.095 m 4 : 0.80

MÓDULO RESILIENTE SUBRASANTE (p.s.i.) : 10,500

PERDIDA TOTAL DE P S I : 1.7

CÁLCULO DE LOS NUMEROS ESTRUCTURALES REQUERIDOS

(SN) NÚMERO ESTRUCT REQUERIDO SUBRASANTE : 4.53



SN1 NÚMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO (BASE GRANULAR)




SN2 NÚMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO (SUB BASE)



ECUACIÓN DE COMPROBACION : 7.01

SN3 NÚMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO (MEJORAMIENTO)


LOG (EJES ACUMULADOS) : 7.01 4.68 ≥ 4.53


DETERMINACIÓN DE ESPESORES DE LA ESTRUCTURA:

Espesor Núm. Estr. Espesor Espesor Espesor

Núm. Estr. corregido cálculado adoptado adoptado

(plg) (plg) (cm)

D1* : 7.5 4.00 10.0

CAPA HORMIGON ASFÁLTICO :

SN1* : 1.68

D2* : 20.5 8.00 20.0

SN2* : 0.83

D3* : 17.3 16.00 40.0

SUBBASE CLASE 3 MATERIAL EXISTENTE

SN3* : 1.56

D4* : 6.0 8.00 20.0

MEJORAMIENTO MATERIAL EXISTENTE

SN4* : 0.61

TOTAL 4.68 36.0 90.0

DATOS :

CAPAS DEL PAVIMENTO

CBR SUBRASANTE:

BASE GRANULAR CLASE 1:

NO. AÑOS :

SN*

(corregido)≥

SN

(requerido)

76

4.3.2.1 Detalle del cálculo de pavimento flexible presentado

en la imagen 20.

SN1 = 3.16 Con Eb= 28000 PSI

D1= SN1 / a1

D1= 3.16 / 0.42 = 7.52

D1* = 4 plg >3.0 (tabla No 35) OK

SN1*= (D1*) x a1 = 4” x 0.42 = 1.68

SN2= 3.81 Con Esb = 17000 PSI

D2 = (SN2 – SN1*) / (a2 x m2)

D2= (3.81 – 1.68) / (0.13 x 0.8) = 20.48

D2* = 8 plg > 6 (tabla No 35) OK

SN2*= (D2*) x (a2 x m2) = 8” x (0.13 x 0.8) = 0.83

SN3= 4.20 Con Emejor. = 13000

D3 = (SN3 – (SN1* + SN2*)) / (a3 x m3)

D3 = (4.20 – (1.68 + 0.83) / (0.122 x 0.8) = 17.31

D3*= 16 plg

SN3*= (D3*) x (a3 x m3) = 16” x 0.122 x 0.8 = 1.56

D4= (SN – (SN1* + SN2* + SN3*)) / (a4 x m4)

D4= (4.53– (1.68 + 0.83 + 1.56)) / (0.095 x 0.80)

D4= 6.05 plg

D4* = 8 plg

SN4*= (D4*) x (a3 x m4) = 8” x 0.095 x 0.8= 0.61

77

SN*1 + SN2* + SN3* + SN4* = 1.68 + 0.83 + 1.56 + 0.61 = 4.68 > 4.53 Ok

Nota: Los espesores D3*= 16 plg y D4*= 8 plg, se eligen estos valores debido a

que no van a variar así el cálculo lo indique, porque estos espesores son los que

tienen las capas en la actualidad y sobre estas dos capas de 8plg y 16 plg se

efectuara la colocación de la base y carpeta asfáltica nuevas cuyos espesores se

especifica en el cálculo.

La estructura calculada queda de la siguiente manera:

Carpeta asfáltica nueva = 10cm

Base clase 1 nueva = 20cm

Material existente Subbase clase 3 = 40cm

Material existente Mejoramiento = 20cm

78

Capítulo V

Análisis e Interpretación de Resultados

5.1. Tráfico

Del aforo vehicular realizado los días 11, 12, 13, 14 y 15 de Junio del año 2016

se obtuvo un TPDA existente de 1721 veh. mixtos/día/ambos sentidos. La

carretera según el TPDA existente se clasifica en una vía de clase 2

recomendable.

Realizando la proyección del tráfico asignado a un periodo de 20 años se

obtuvo un tráfico promedio diario anual futuro (TPDAf) de 3953 veh.

mixtos/día/ambos sentidos, por lo que la carretera se la cataloga según la tabla

del MOP como una vía clase 1 absoluta.

Para el TPDA existente se calculó los ESALs el cual dio un valor de 337,917

dato que sirvió para realizar el diseño de pavimento flexible para evaluar la

carretera, y para el tráfico de diseño futuro se obtuvo los ESALs de 10´222,331,

este valor sirvió para realizar el rediseño de la vía en estudio.

5.2. Caracterización de los materiales

A lo extenso de la vía se realizaron dos calicatas cada 500m, con una

profundidad de 1.50m ubicadas en el margen derecho de la vía.

79

5.2.1. Calicata 1

En la primera calicata (exploración de terrenos mediante perforaciones) la cual

se la efectuó en la abscisa 6+850 se encontró una estratigrafía de tres capas

incluida la capa de rodadura la cual se detalla en el siguiente gráfico:

Imagen 21: Estratigrafía de la calicata 1 Fuente: Raúl Salazar

De 0.00 a 0.03m corresponde a la carpeta asfáltica

De 0.03 a 0.43m corresponde a un material granular (gravas, arenas y

limos) pobremente graduadas preferentemente de color café no

plásticos el cual tiene un CBR de 49%. Con estas características el

material colocado no cumple como un material de base.

0,8

70

,2

Capa de rodadura

Grava limosa

pobremente

graduada, color café

no plástico.

Arena limosa, color

café

Arcilla limosa con

algo de arena fina

color café

0,4

0,0

3

80

Tabla 37: Verificación del material existente C-1, para determinados parámetros de base, con un espesor de 40cm


De 0.43 a 0.63m corresponde a un material granular compuesto por

arenas limosas color café no plástico, según la granulometría realizada

se observa que el pasante del tamiz N° 4 sobre pasa lo indicado por la

especificación, el valor del CBR es de 21%, de acuerdo a las

características observadas el material no cumple como material de

subbase.

Tabla 38: Verificación del material existente C-1, para determinados parámetros de subbase, con un espesor de 20cm


Como se puedo visualizar el camino posee 2 mantos los cuales no cumplen las

especificaciones para ser utilizados como base y sub-base.

Calicata 1

Espesor material = 40cm

Limite líquido < 25 % N.P Cumple

Índice plástico < 6 % N.P Cumple

CBR% ≥ 80 % 49 No cumple

Parámetro Base Observaciones

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES - ESRUCTURA DEL PAVIMENTO MOP - 2002

Calicata 1






Parámetro Subbase Observaciones

81

5.2.2. Calicata 2

La segunda calicata se la efectuó en la abscisa 7+350 en las cuales se hallaron

estratigrafía de 3 capas incluido la capa de rodadura, el cual se detalla

subsiguientemente:

Imagen 22: Estratigrafía de la calicata 2 Fuente: Raúl Salazar

De 0.00 a 0.03 m corresponde a la carpeta asfáltica

De 0.03 a 0.43 m corresponde a un material granular (gravas, arenas y

limos) pobremente graduadas preferentemente de color café no

plásticos, el pasante acumulado del tamiz 2”, es menor a lo que nos

indica la especificación del MOP, el CBR posee un valor de 45%. Con

estos planteamientos el material colocado no desempeña su función

como un material de base.

Capa de rodadura

Grava limosa

pobremente


no plástico.

Arena limosa,

pobremente


Arcilla limosa con

algo de arena fina

color café

0,8

70

,20

,40

,03

82

Tabla 39: Comprobación de material C-2, para explícitas cuantificaciones de base, con un grosor de 40cm


De 0.43 a 0.63m corresponde a un material granular compuesto por

arenas limosas pobremente graduadas color café no plástico, con un

CBR de 22, el cual no cumple como un material de subbase.

Tabla 40: Verificación de material C-2, para determinados parámetros de subbase, con un espesor de 20cm


Las capas que componen al pavimento flexible no son materiales calificados

como para poder ser utilizados como base y subbase.

5.3. Diseño de pavimento flexible para realizar la evaluación de

la vía

En el diseño que se presenta a continuación se lo efectuó empleando la

modalidad AASHTO 93, con la cual se procederá a efectuar las comparaciones

estructurales del pavimento existente de la vía en estudio.

Calicata 2






Parámetro Base Observaciones

Calicata 2






Parámetro Subbase Observaciones

83

Imagen 23: Gráfico de la estructura calculada Fuente: Raúl Salazar

De 0.00 a 0.05m corresponde a una carpeta asfáltica con un espesor de

0.05m la cual fue elaborada por la modalidad AASHTO 93 con el

número de ESALs calculado para el tráfico existente.

De 0.05 a 0.25m corresponde a una capa de base granular clase 4, para

la cual se utilizara un límite líquido menor del 25%, un índice de

plasticidad menor del 6% y un CBR de 80%. Los cuales son parámetro

utilizados por el MOP.

De 0.25 a 0.50 m corresponde a una capa de subbase granular clase 3,

para la cual se utilizara un límite líquido menor del 25%, un índice de

plasticidad menor del 6% y un CBR de 30%. Los cuales son parámetro

establecidos por el MOP.

En la siguiente tabla se hace la comparación de los espesores

existentes en la vía con los espesores calculados.

Tabla 41: Comparación de los espesores existentes y los calculados


Subbase 3

Carpeta asfáltica

Base clase 4

0,25

0,2

0,05

Diseño existente Diseño cálculado

Espesor (cm) Espesor (cm)

Carpeta asfáltica 3 5

Base clase 4 40 20

Subbase clase 3 20 25

Espesores de pavimento flexible de la vía Simón Bolívar - Mariscal

Sucre

Capa

84

5.4. Propuesta de rediseño para un periodo de 20 años

El rediseño se lo efectuó con la modalidad AASHTO 93, para un lapso de

tiempo de veinte años, para realizar la rehabilitación de esta carretera se

utilizaron los materiales existentes los cuales no cumplen con los parámetros

requeridos por el MOP – 2002 para base y subbase, pero estos materiales

pueden cumplir diferentes funciones dentro del rediseño de la estructura.

La base granular, la cual tiene un CBR de 45 no cumple como un

material de base, pero si cumple como un material de subase, el cual

servirá para nuestro rediseño como un material de subbase granular.

Tabla 42: Verificación de material existente para determinados parámetros de subbase.


La subbase presenta un CBR de 21, el cual tampoco cumple con las

especificaciones técnicas para ser material calificado como subbase,

pero puede ser útil como un material de mejoramiento y así se lo

considero para realizar el rediseño de la estructura de pavimento

flexible de la vía Simón Bolívar – Mariscal Sucre.

Límite líquido < 25 % N.P Cumple


CBR% ≥ 30 % 45 cumple


Parámetro Subbase ObservacionesEspesor material = 40cm

85

Tabla 43: Verificación de material existente para determinados parámetros de material de mejoramiento


La estructura calculada queda de la siguiente manera:

Imagen 24: Gráfico de la estructura rediseñada Fuente: Raúl Salazar

De 0.00 a 0.10m corresponde a la carpeta asfáltica.

De 0.10 a 0.30m corresponde a una capa de base granular clase 1, para

la cual se usara un límite líquido menor del 25%, un índice de plasticidad

menor del 6% y un CBR de 80%. Los cuales son parámetro utilizados

por el MOP.

De 0.30 a 0.70m corresponde al material existente el cual será utilizado

como subbase.

De 0.70 a 0.90m corresponde al material existente el cual será

reutilizado como material de mejoramiento.

Límite líquido ≤ 35% N.P Cumple

Índice plástico ≤ 9% N.P Cumple

CBR% > 20 % 21 Cumple


Parámetro Mejoramiento Espesor material = 20cm Observaciones

0,2

Carpeta de rodadura

Base clase 1

Mejoramiento MAT.

EXISTENTE

0,4Subbase clase 3

MAT. EXISTENTE

0,2

0,1

86

Capítulo VI

Conclusiones y Recomendaciones

6.1. Conclusiones

De acuerdo al estudio de suelos realizado en la vía Simón Bolívar Mariscal

Sucre se pudo constatar que los materiales de base y subbase cumplen

con los límites líquidos e índices de plasticidad, de acuerdo a la norma

mencionada el limite liquido debe ser menor del 25% y el índice de

plasticidad menor que el 6%, luego de los ensayos de Atterberg

observamos que los limites líquidos e índices de plasticidad resultantes

están por debajo de lo establecido por el MOP-001-F 2002.

Las resistencias a los esfuerzos cortantes no califican como para ser

utilizados como bases y subbases. En la base los valores obtenidos de

CBR se encuentran entre 49% y 45% y para base según especificaciones

del MOP – 2002 el CBR debe ser igual o mayor a 80%. La subbase

tampoco cumple con su resistencia para ser utilizado como tal, ya que los

valores de CBR se encuentran entre 21% y 22% y según la especificación

técnica debe ser igual o mayor a 30%.

De acuerdo a las curvas granulométricas de los materiales de base de las

dos calicatas se puede concluir que cumple con los parámetros de una

base clase 4.En la primera calicata el material de la subbase se encuentra

ligeramente excedido en un 5% el tamiz N°4, por lo cual no cumple con los

requisitos granulométricos de una subbase clase 3, en la segunda calicata

87

el material de subbase si cumple con los requisitos de una subbase clase

3.

En el diseño realizado con el tráfico existente se puede determinar que el

espesor de carpeta asfáltica (3cm) no resiste los esfuerzos producidos por

las cargas de los vehículos, el espesor de la carpeta asfáltica que debería

tener es de 5 cm. El espesor de base (40cm) actual está

sobredimensionado, lo cual sería suficiente una base de 20 cm. El espesor

de subbase (20cm) existente, tiene un espesor menor que el calculado, la

subbase necesita un espesor de 25cm. La diferencia es que los espesores

cálculos cumplen con todos las especificaciones para la construcción de

carreteras del MOP-001-F 2002.

La estructura del pavimento falla por un mal diseño, tanto como por

espesor de carpeta insuficiente y por qué los valores de CBR son muy

inferiores a la norma MOP-001-F 2002. Estos son los principales causantes

que originan el deterioro del pavimento flexible de la vía Simón Bolívar –

Mariscal Sucre.

88

6.2. Recomendaciones

Según el deterioro que presenta la carpeta asfáltica a lo largo y ancho del

tramo en estudio, el cual se debe al deficiente espesor de la capa de

rodadura y las resistencias del material utilizado como base y subbase no

son las adecuadas, se recomienda realizar el rediseño propuesto, para

rehabilitar la estructura de pavimento flexible existente.

Se sugiere reutilizar los materiales existentes, debido a que estos califican

como materiales de sub-base clase 3 y mejoramiento.

Realizar la rehabilitación de la vía sobre el material existente, al cual se le

añadirá una base clase 1 de 20 cm y una carpeta asfáltica de 10 cm. Lo

cual sería suficiente para mejorar la resistencia del paquete estructural.

Se recomienda utilizar materiales calificados que cumplan con las

especificaciones técnicas del MOP, tanto para base clase 1 como para

carpeta asfáltica, para garantizar que el rediseño calculado dure un periodo

de 20 años.

ANEXOS

Anexo 1 Tablas de conteo vehicular

ES

TA

CIÓ

N 1

:K

M 6

+ 8

70

D

ÍA C

ON

TE

O:

SÁ

BA

DO

FE

CH

A:

11

/06

/20

16

DIR

EC

CIÓ

N:

VÍA

SIM

ÓN

BO

LÍV

AR

- M

AR

ISC

AL

SU

CR

E

Auto

mó

vil

Ca

mio

ne

taB

use

taB

us

C2

PC

2G

C3

C3

-S1

C2

-S1

C2

-S2

C3

-S2

C3

-S3

06

h0

0 0

7h0

04

13

47

66

21

29

9

07

h0

0 0

8h0

03

93

31

04

94

21

01

08

h0

0 0

9h0

04

23

58

58

71

11

10

8

09

h0

0 1

0h0

05

84

37

71

44

32

11

39

10

h0

0 1

1h0

04

13

99

14

14

54

12

6

11

h0

0 1

2h0

03

93

41

01

11

65

12

11

19

12

h0

0 1

3h0

06

65

69

77

33

11

52

13

h0

0 1

4h0

06

95

21

11

78

62

21

67

14

h0

0 1

5h0

04

01

17

89

31

28

1

15

h0

0 1

6h0

06

72

68

16

92

11

29

16

h0

0 1

7h0

06

22

16

14

62

11

12

17

h0

0 1

8h0

05

11

77

97

19

2

18

h0

0 1

9h0

02

89

33

22

24

9

19

h0

0 2

0h0

01

74

12

32

7

20

h0

0 2

1h0

01

56

32

22

8

21

h0

0 2

2h0

01

65

22

25

22

h0

0 2

3h0

04

26

23

h0

0 2

4h0

05

16

24

h0

0 0

1h0

02

31

17

01

h0

0 0

2h0

01

1

02

h0

0 0

3h0

00

03

h0

0 0

4h0

02

12

16

04

h0

0 0

5h0

08

32

11

12

18

05

h0

0 0

6h0

02

61

89

45

32

12

70

SU

MA

TO

RIA

73

94

52

01

14

13

51

28

51

21

11

71

00

16

68

HO

RA

TO

TA

L

LIV

IAN

OS

BU

SE

SC

AM

ION

ES

ES

TA

CIÓ

N 1

:K

M 6

+ 8

70

D

ÍA C

ON

TE

O:

DO

MIN

GO

FE

CH

A:

12

/06

/20

16

DIR

EC

CIÓ

N:

VÍA

SIM

ÓN

BO

LÍV

AR

- M

AR

ISC

AL

SU

CR

E

Auto

mó

vil

Ca

mio

ne

taB

use

taB

us

C2

PC

2G

C3

C3

-S1

C2

-S1

C2

-S2

C3

-S2

C3

-S3

06

h0

0 0

7h0

02

51

37

45

22

15

9

07

h0

0 0

8h0

04

32

09

63

12

84

08

h0

0 0

9h0

02

52

71

04

43

11

75

09

h0

0 1

0h0

06

12

87

22

11

11

10

4

10

h0

0 1

1h0

02

91

26

54

23

61

11

h0

0 1

2h0

04

22

89

33

12

88

12

h0

0 1

3h0

05

91

78

52

19

2

13

h0

0 1

4h0

04

02

28

51

22

80

14

h0

0 1

5h0

05

22

49

64

29

7

15

h0

0 1

6h0

05

02

36

41

84

16

h0

0 1

7h0

04

41

85

31

17

2

17

h0

0 1

8h0

03

91

74

21

63

18

h0

0 1

9h0

02

88

21

39

19

h0

0 2

0h0

02

29

23

3

20

h0

0 2

1h0

01

05

11

6

21

h0

0 2

2h0

08

62

16

22

h0

0 2

3h0

04

32

9

23

h0

0 2

4h0

02

21

5

24

h0

0 0

1h0

01

21

11

17

01

h0

0 0

2h0

05

16

02

h0

0 0

3h0

01

11

14

03

h0

0 0

4h0

01

1

04

h0

0 0

5h0

07

83

11

12

23

05

h0

0 0

6h0

02

51

48

42

11

25

7

SU

MA

TO

RIA

62

13

08

01

01

59

35

16

11

98

70

11

75

HO

RA

LIV

IAN

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BU

SE

SC

AM

ION

ES

TO

TA

L

ES

TA

CIÓ

N 1

:K

M 6

+ 8

70

D

ÍA C

ON

TE

O:

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NE

SF

EC

HA

:

13

/06

/20

16

DIR

EC

CIÓ

N:

VÍA

SIM

ÓN

BO

LÍV

AR

- M

AR

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AL

SU

CR

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Auto

mó

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Ca

mio

ne

taB

use

taB

us

C2

PC

2G

C3

C3

-S1

C2

-S1

C2

-S2

C3

-S2

C3

-S3

06

h0

0 0

7h0

03

21

89

53

23

12

75

07

h0

0 0

8h0

03

83

21

08

51

43

31

04

08

h0

0 0

9h0

03

03

68

11

94

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12

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7

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63

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0 1

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34

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24

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h0

0 1

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31

46

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h0

0 1

3h0

04

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15

10

10

24

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8

13

h0

0 1

4h0

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98

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12

11

13

12

14

0

14

h0

0 1

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04

63

37

11

15

84

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4

15

h0

0 1

6h0

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23

79

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86

21

11

16

16

h0

0 1

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05

12

66

87

23

12

21

08

17

h0

0 1

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04

62

35

53

38

5

18

h0

0 1

9h0

03

02

02

44

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64

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h0

0 2

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02

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16

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14

1

20

h0

0 2

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87

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6

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h0

0 2

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01

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h0

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61

16

23

h0

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4h0

05

41

10

24

h0

0 0

1h0

02

24

01

h0

0 0

2h0

01

1

02

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0 0

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01

22

11

7

03

h0

0 0

4h0

03

11

16

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h0

0 0

5h0

01

45

11

31

5

05

h0

0 0

6h0

02

41

69

83

11

21

65

SU

MA

TO

RIA

63

94

27

01

13

15

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77

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27

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24

01

63

7

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RA

LIV

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BU

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ION

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TA

L

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N 1

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+ 8

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D

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14

/06

/20

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- M

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SU

CR

E

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C2

PC

2G

C3

C3

-S1

C2

-S1

C2

-S2

C3

-S2

C3

-S3

06

h0

0 0

7h0

03

02

51

25

34

22

83

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h0

0 0

8h0

04

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49

10

73

33

12

11

7

08

h0

0 0

9h0

02

83

11

01

49

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44

31

07

09

h0

0 1

0h0

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01

11

51

37

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31

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3

10

h0

0 1

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62

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16

11

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22

11

7

11

h0

0 1

2h0

05

73

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16

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5

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h0

0 1

3h0

04

42

27

15

14

81

31

14

13

h0

0 1

4h0

05

72

44

14

13

74

12

41

30

14

h0

0 1

5h0

04

43

67

16

13

62

11

25

15

h0

0 1

6h0

04

33

25

10

10

41

31

11

10

16

h0

0 1

7h0

04

83

06

88

11

01

17

h0

0 1

8h0

05

02

75

75

12

32

10

2

18

h0

0 1

9h0

03

62

42

52

17

0

19

h0

0 2

0h0

01

81

23

22

13

8

20

h0

0 2

1h0

01

68

32

7

21

h0

0 2

2h0

01

56

21

24

22

h0

0 2

3h0

07

71

15

23

h0

0 2

4h0

08

51

3

24

h0

0 0

1h0

03

31

7

01

h0

0 0

2h0

02

11

4

02

h0

0 0

3h0

01

21

11

6

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h0

0 0

4h0

02

21

5

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h0

0 0

5h0

02

34

22

22

17

05

h0

0 0

6h0

02

71

41

09

31

13

13

72

SU

MA

TO

RIA

65

44

37

01

08

17

21

35

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33

24

26

20

01

68

2

HO

RA

LIV

IAN

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BU

SE

SC

AM

ION

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L

ES

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N 1

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M 6

+ 8

70

D

ÍA C

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TE

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MIÉ

RC

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A:

15

/06

/20

16

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VÍA

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ÓN

BO

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CR

E

Auto

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C2

PC

2G

C3

C3

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C2

-S1

C2

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C3

-S2

C3

-S3

06

h0

0 0

7h0

02

82

21

03

35

42

27

9

07

h0

0 0

8h0

04

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11

18

72

34

31

11

0

08

h0

0 0

9h0

03

03

69

13

94

45

14

11

5

09

h0

0 1

0h0

03

43

81

01

41

09

33

42

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7

10

h0

0 1

1h0

03

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58

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14

65

31

28

11

h0

0 1

2h0

04

02

99

15

16

11

44

34

13

5

12

h0

0 1

3h0

03

93

39

16

14

95

25

21

34

13

h0

0 1

4h0

05

02

96

13

13

10

14

41

30

14

h0

0 1

5h0

05

23

18

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13

71

21

31

15

h0

0 1

6h0

04

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87

81

05

32

12

1

16

h0

0 1

7h0

03

32

95

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24

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17

h0

0 1

8h0

04

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0 1

9h0

03

92

83

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h0

0 2

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01

91

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40

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h0

0 2

1h0

02

07

27

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h0

0 2

2h0

01

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5

22

h0

0 2

3h0

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h0

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h0

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h0

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25

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h0

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3h0

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12

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h0

0 0

4h0

02

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9

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h0

0 0

5h0

06

12

22

11

4

05

h0

0 0

6h0

02

11

29

73

33

23

46

7

SU

MA

TO

RIA

61

74

65

01

12

15

91

30

88

40

30

33

29

01

70

3

HO

RA

LIV

IAN

OS

BU

SE

SC

AM

ION

ES

TO

TA

L

Anexo 2 Tablas de cálculo de la calicata 1

ph + t = 1005.37

ps + t = 985.98

pt TW8= 63.0

pw = 19.4

ps = 922.98

W = 2.1

Humedad

Proyecto:

Localización: CANTON MILAGRO DE LA PROVINCIA DEL GUAYAS

Calicata: C-1

Muestra: 1

Profundidad: 0,03-0,43 m

Abscisa: 6+850

Toma de muestra: 19/06/2016 Ejecución: 20/06/2016

Humedad 2.1 %

Límite Líquido NP % SUCS: GP-GM

Límite Plástico NP % AASTHO: A-1-a

Indice Plástico NP %

Peso Pasante Diámetro

Parcial Retenido Acumulado Acumulado Medio

gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1 1/2" 862.30 17.87 17.87 82.13 781.65

1" 444.82 9.22 27.08 72.92 288.01

3/4" 181.85 3.77 30.85 69.15 82.89

1/2" 382.86 7.93 38.78 61.22 124.94

3/8" 236.12 4.89 43.68 56.32 53.81

No 4 457.81 9.49 53.16 46.84 67.58

No 8 397.29 8.23 61.39 38.61 29.26

No 10 76.46 1.58 62.98 37.02 3.45

No 16 247.78 5.13 68.11 31.89 8.16

No 20 157.78 3.27 71.38 28.62 3.32

No 30 155.24 3.22 74.60 25.40 2.33

No 40 204.07 4.23 78.82 21.18 2.17

No 50 200.58 4.16 82.98 17.02 1.51

No 80 201.71 4.18 87.16 12.84 1.00

No 100 62.92 1.30 88.46 11.54 0.22

No 200 65.42 1.36 89.82 10.18 0.15

FONDO 491.41 10.18 100.00 0.00

TOTAL 4826.42 100.00 14.50

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a

A N A L I S I S G R A N U L O M E T R I C O

RESULTADOS DE ENSAYOS DE CLASIFICACION:

Tamiz Porcentajes en peso

ASTM

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE

LA VÍA SIMON BOLIVAR - MARISCAL SUCRE

60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

.1

25

19

12

.5

9.5

4.7

5

2.3

621.1

8

0.8

5

0.6

0.4

25

0.3

0.1

5

0.0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 mm. 0.1 mm. 1. mm. 10. mm. 100. mm. 1000. mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O

CURVA DE DISTRIBUCIÓN GRANULOMETRICA

Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 1

Profundidad: 0,03-0,43 Toma:

Uso: BASE CLASE 4 Ejecución: 20/06/2016

Humedad : 2.1

Límite Líquido : NP LL ≤ 25% SUCS: GP-GM

Límite Plástico: NP AASTHO: A-1-a

Indice Plástico: NP IP ≤ 6%

Tamiz P.Parcial Retenido Retenido Pasante Base

Acumulado Acumulado Clase 4

# gr. % % %

2" 0.00 0.00 0.00 100.00 100

1 " 1307.12 27.08 27.08 72.92 60-90

No 4 1258.64 26.08 53.16 46.84 20-50

No 200 1769.25 36.66 89.82 10.18 0-15

FONDO 491.41 10.18 100.00 0.00

TOTAL 4826.42 100.00

Coeficientes de uniformidad y curvatura

A N A L I S I S G R A N U L O M E T R I CO

RESULTADOS DE ENSAYOS DE CLASIFICACION

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

DE LA VÍA SIMON BOLIVAR - MARISCAL SUCRE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Po

rce

nta

je q

ue p

as

a %

Abertura en mm

CURVA GRANULOMETRICA

Base clase IV

ph + t = 978.36

ps + t = 952.36

pt TW8= 64.0

pw = 26.0

ps = 888.36

W = 2.9

Humedad

Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 2


Abscisa: 6+850


Humedad 2.9 %

Límite Líquido NP % SUCS: SM

Límite Plástico NP % AASTHO: A-1-b




gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1" 21.86 1.02 1.02 98.98 31.88

3/4" 42.78 2.00 3.02 96.98 43.92

1/2" 100.04 4.67 7.69 92.31 73.53

3/8" 115.56 5.39 13.08 86.92 59.32

No 4 238.17 11.12 24.19 75.81 79.20

No 8 252.72 11.79 35.99 64.01 41.93

No 10 59.02 2.75 38.74 61.26 6.00

No 16 171.65 8.01 46.75 53.25 12.74

No 20 122.17 5.70 52.45 47.55 5.79

No 30 117.00 5.46 57.91 42.09 3.96

No 40 139.44 6.51 64.42 35.58 3.34

No 50 132.32 6.18 70.60 29.40 2.24

No 80 146.14 6.82 77.42 22.58 1.64

No 100 43.76 2.04 79.46 20.54 0.34

No 200 94.57 4.41 83.87 16.13 0.50

FONDO 345.55 16.13 100.00 0.00

TOTAL 2142.75 100.00 3.66

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a




ASTM



60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

.1

25

19

12

.5

9.5

4.7

5

2.3

621.1

8

0.8

5

0.6

0.4

25

0.3

0.1

5

0.0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 mm. 0.1 mm. 1. mm. 10. mm. 100. mm. 1000. mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


Proyecto:

Localización: CANTÓN MILAGRO DE LA PROVINCIA DEL GUAYAS

Calicata: C-1

Muestra: 2


Solicitado por: Toma:

Uso: Ejecución: 20/06/2016

Humedad: 2.9 SUCS SM

Límite Líquido: NP LL ≤ 25% AASTHO A-1-b

Límite Plástico: NP

Indíce Plástico: NP IP ≤ 6%

TAMIZ P.PARCIAL RETENIDO RETENIDO PASANTE SUB BASE

ACUMULADO ACUMULADO CLASE 3

# gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 100

No 4 518.41 24.19 24.19 75.81 30-70

No 200 1278.79 59.68 83.87 16.13 0-20

FONDO 345.55 16.13 100.00 0.00

TOTAL 2142.8 100.00

ANÁLISIS GRANULOMETRICO DEL AGREGADO GRUESO

RESULTADOS DE ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN


DE LA VÍA SIMÓN BOLÍVAR - MARISCAL SUCRE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Po

rce

nta

je q

ue

pa

sa %

Abertura en mm


Sub-Base III

ph + t = 157.10

ps + t = 127.26

pt TW8= 20.1

pw = 29.8

ps = 107.13

W = 27.9

Humedad

Proyecto:


Calicata: C-1

Muestra: 3


Abscisa: 0+250


Humedad 27.9 %

Límite Líquido 28 % SUCS: CL

Límite Plástico 17 % AASTHO: A-6

Indice Plástico 11 %



gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

3/4" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 4 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 8 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 10 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 16 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 20 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 30 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 40 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 50 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 80 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 100 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 200 8.75 6.51 6.51 93.49 0.73

FONDO 125.75 93.49 100.00 0.00

TOTAL 134.50 100.00 0.01

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a




ASTM



60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

.1

25

19

12

.5

9.5

4.7

5

2.3

621.1

8

0.8

5

0.6

0.4

25

0.3

0.1

5

0.0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 mm. 0.1 mm. 1. mm. 10. mm. 100. mm. 1000. mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


PROYECTO :

UBICACIÓN:

ARCILLA

P97 H34 H20 H51

13.71 13.46 13.20 13.03

11.92 11.76 11.65 11.58

1.79 1.70 1.55 1.45

6.02 6.00 6.00 6.01

5.90 5.76 5.65 5.57

30.30 29.45 27.42 26.12

13 19 26 332.564949357 2.944438979 3.258096538 3.496507561

M7 X2 M21

9.14 9.34 9.50

8.38 8.55 8.69

0.76 0.79 0.81

3.89 3.89 3.89

4.49 4.66 4.80

16.95 17.01 16.91

L. Líquido = 27,53

16,96

I. Plasticidad =

Determinación del Límite Líquido, Límite Plástico e

Índice de Plasticidad de Suelos

Observaciones :

Normas de Referencia

INEN 691-1982

INEN 692-1982

ASTM D 4318-98

AASHTO T 89-94

AASHTO T 90-94

CANTON MILAGRO

MASA DE RECIPIENTE + MUESTRA SECA ( P2 )

MASA DE RECIPIENTE + MUESTRA HÚMEDA ( P1 )

# DE GOLPES

% DE HUMEDAD ( W = P3 × 100 ÷ P5 )

MASA DE MUESTRA SECA ( P5 = P2 - P4 )

LIMITE PLÁSTICO



LIMITE LÍQUIDO

COTA:

RECIPIENTE #

MASA DE RECIPIENTE ( P4 )

MASA DE AGUA ( P3 = P1 - P2 )

RESULTADOS

L. Plástico =

% DE HUMEDAD ( W = P3 × 100 ÷ P5 )

10,57



DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA (VISUAL) :

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO

DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA SIMON

BOLIVAR - MARISCAL SUCRE


-

RECIPIENTE #

PROFUNDIDAD: 0,63-1,50

ABSCISA:

Muestra Nº :

6+850

3

Clasificación Según

Carta de Plasticidad deCasagrande = CL

15 20 25 30 40 50 60 70 80 90

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.0

30.0

31.0

32.0

10 100

% d

e H

um

ed

ad

Numero de Golpes

Project: VÍA SIM ON BOLIVAR - M ARISCAL SUCRE Date: 19-jun-16

Location: PROVINCIA DEL GUAYAS Soil Type(s): Type in the soil type

No. of Accumulative Type of

Blows Penetration Hammer

(mm)

0 0 1

15 77 1

20 170 1

20 270 1

15 338 1

15 400 1

5 430 1

10 523 1

10 608 1

5 693 1

5 740 1

5 842 1

5 950 1

5 1111.0 1

CALICATA #1 ABSCISA 6+850 LADO DERECHO

0.0

127.0

254.0

381.0

508.0

635.0

762.0

889.0

1016.0

0.1 1.0 10.0 100.0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0.1 1.0 10.0 100.0

DE

PT

H, m

m

DE

PT

H, i

n.

CBR

10.1 lbs.

17.6 lbs.

Both hammers used

Soil TypeCH

CL

All other soils

Hammer

Anexo 3 Tablas de cálculo de la calicata 2

ph + t = 2708.17

ps + t = 2649.00

pt TW8= 79.0

pw = 59.2

ps = 2570.00

W = 2.3

Humedad

Proyecto:


Calicata: C-2

Muestra: 1


Abscisa: 7+350


Humedad 2.3 %

Límite Líquido NP % SUCS: GP-GM





gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2" 557.82 5.71 5.71 94.29 322.89

1 1/2" 128.15 1.31 7.03 92.97 57.44

1" 1380.46 14.14 21.17 78.83 441.96

3/4" 567.07 5.81 26.98 73.02 127.81

1/2" 983.54 10.08 37.06 62.94 158.70

3/8" 560.46 5.74 42.80 57.20 63.16

No 4 1024.96 10.50 53.30 46.70 74.82

No 8 927.13 9.50 62.80 37.20 33.77

No 10 176.14 1.80 64.60 35.40 3.93

No 16 515.89 5.29 69.89 30.11 8.40

No 20 370.25 3.79 73.68 26.32 3.85

No 30 328.87 3.37 77.05 22.95 2.44

No 40 446.58 4.58 81.62 18.38 2.34

No 50 330.05 3.38 85.01 14.99 1.23

No 80 338.22 3.47 88.47 11.53 0.83

No 100 119.42 1.22 89.69 10.31 0.20

No 200 187.76 1.92 91.62 8.38 0.22

FONDO 818.22 8.38 100.00 0.00

TOTAL 9760.99 100.00 13.04

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a




ASTM



60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

.1

25

19

12

.5

9.5

4.7

5

2.3

621.1

8

0.8

5

0.6

0.4

25

0.3

0.1

5

0.0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 mm. 0.1 mm. 1. mm. 10. mm. 100. mm. 1000. mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


Proyecto:


Calicata: C-2

Muestra: 1

Profundidad: 0,03-0,43 Toma:

Uso: BASE CLASE 4 Ejecución: 20/06/2016

Humedad : 2.3

Límite Líquido : NP LL ≤ 25% SUCS: GP-GM

Límite Plástico: NP AASTHO: A-1-a

Indice Plástico: NP IP ≤ 6% IG: 0

Tamiz P.Parcial Retenido Retenido Pasante Base

Acumulado Acumulado Clase 4

# gr. % % %

2" 557.82 5.71 5.71 94.29 100

1 " 1508.61 15.46 21.17 78.83 60-90

No 4 3136.03 32.13 53.30 46.70 20-50

No 200 3740.31 38.32 91.62 8.38 0-15

FONDO 818.22 8.38 100.00 0.00

TOTAL 9760.99 100.00

Coeficientes de uniformidad y curvatura

A N A L I S I S G R A N U L O M E T R I CO

RESULTADOS DE ENSAYOS DE CLASIFICACION


DE LA VÍA SIMON BOLIVAR - MARISCAL SUCRE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Po

rce

nta

je q

ue p

as

a %

Abertura en mm


Base clase IV

ph + t = 918.73

ps + t = 894.94

pt TW8= 54.5

pw = 23.8

ps = 840.44

W = 2.8

Humedad

Proyecto:


Calicata: C-2

Muestra: 2


Abscisa: 7+350


Humedad 2.8 %

Límite Líquido NP % SUCS: SP-SM





gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1" 71.51 2.70 2.70 97.30 84.47

3/4" 115.64 4.37 7.07 92.93 96.16

1/2" 307.91 11.64 18.71 81.29 183.30

3/8" 151.11 5.71 24.42 75.58 62.83

No 4 356.04 13.46 37.88 62.12 95.88

No 8 286.77 10.84 48.72 51.28 38.53

No 10 58.37 2.21 50.93 49.07 4.81

No 16 173.31 6.55 57.48 42.52 10.42

No 20 125.64 4.75 62.23 37.77 4.82

No 30 119.01 4.50 66.72 33.28 3.26

No 40 156.46 5.91 72.64 27.36 3.03

No 50 118.77 4.49 77.13 22.87 1.63

No 80 165.33 6.25 83.38 16.62 1.50

No 100 36.32 1.37 84.75 15.25 0.23

No 200 97.21 3.67 88.42 11.58 0.41

FONDO 306.26 11.58 100.00 0.00

TOTAL 2645.66 100.00 5.91

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a




ASTM



60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

.1

25

19

12

.5

9.5

4.7

5

2.3

621.1

8

0.8

5

0.6

0.4

25

0.3

0.1

5

0.0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 mm. 0.1 mm. 1. mm. 10. mm. 100. mm. 1000. mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


Proyecto:

Localización: CANTÓN MILAGRO DE LA PROVINCIA DEL GUAYAS

Calicata: C-2

Muestra: 2


Solicitado por: Toma:

Uso: Ejecución: 20/06/2016

Humedad: 2.8 SUCS SP-SM

Límite Líquido: NP LL ≤ 25% AASTHO A-1-a

Límite Plástico: NP IG 0

Indíce Plástico: NP IP ≤ 6%

TAMIZ P.PARCIAL RETENIDO RETENIDO PASANTE SUB BASE

ACUMULADO ACUMULADO CLASE 3

# gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 100

No 4 1002.21 37.88 37.88 62.12 30-70

No 200 1337.19 50.54 88.42 11.58 0-20

FONDO 306.26 11.58 100.00 0.00

TOTAL 2645.7 100.00

ANÁLISIS GRANULOMETRICO

RESULTADOS DE ENSAYOS DE CLASIFICACIÓN


DE LA VÍA SIMÓN BOLÍVAR - MARISCAL SUCRE

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 0.10 1.00 10.00 100.00

Po

rce

nta

je q

ue

pa

sa %

Abertura en mm


Sub-Base III

ph + t = 156.47

ps + t = 133.82

pt TW8= 21.2

pw = 22.7

ps = 112.58

W = 20.1

Humedad

Proyecto:


Calicata: C-2

Muestra: 3


Abscisa: 7+350


Humedad 20.1 %

Límite Líquido 37 % SUCS: CL

Límite Plástico 21 % AASTHO: A-6

Indice Plástico 16 %



gr. % % %

3" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1 1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

3/4" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

1/2" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

3/8" 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 4 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 8 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 10 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 16 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 20 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 30 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 40 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 50 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 80 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 100 0.00 0.00 0.00 100.00 0.00

No 200 26.28 18.84 18.84 81.16 2.12

FONDO 113.22 81.16 100.00 0.00

TOTAL 139.50 100.00 0.02

Abertura No

S

e

r

i

e

G

r

u

e

s

a

S

e

r

i

e

F

i

n

a




ASTM



60

0

30

0

15

0

75

63

50

38

.1

25

19

12

.5

9.5

4.7

5

2.3

621.1

8

0.8

5

0.6

0.4

25

0.3

0.1

5

0.0

75

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.01 mm. 0.1 mm. 1. mm. 10. mm. 100. mm. 1000. mm.

% P

AS

AN

TE

AC

UM

UL

AD

O


PROYECTO :

UBICACIÓN:

ARCILLA

C12 CL11 C77 C61

21.12 21.41 21.64 21.90

18.21 18.51 18.79 19.12

2.91 2.90 2.85 2.78

11.07 11.08 11.07 11.08

7.14 7.43 7.72 8.04

40.76 39.03 36.92 34.58

11 19 27 352.397895273 2.944438979 3.295836866 3.555348061

P90 V11 R

9.49 9.29 9.04

8.50 8.36 8.14

0.99 0.93 0.90

3.78 3.79 3.79

4.72 4.57 4.35

20.97 20.35 20.69


-

RECIPIENTE #

PROFUNDIDAD: 0,63-1,50

ABSCISA:

Muestra Nº :

7+350

3

L. Plástico =

% DE HUMEDAD ( W = P3 × 100 ÷ P5 )

16,02



DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA (VISUAL) :

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO

DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA SIMÓN

BOLÍVAR - MARISCAL SUCRE

RECIPIENTE #



RESULTADOS

# DE GOLPES

% DE HUMEDAD ( W = P3 × 100 ÷ P5 )


LÍMITE PLÁSTICO



LÍMITE LÍQUIDO

L. Líquido = 36,69

20,67

I. Plasticidad =

Determinación del Límite Líquido, Límite Plástico e

Índice de Plasticidad de Suelos

Observaciones :

Normas de Referencia

INEN 691-1982

INEN 692-1982

ASTM D 4318-98

AASHTO T 89-94

AASHTO T 90-94

CANTÓN MILAGRO



Clasificación Según

Carta de Plasticidad deCasagrande = CL

15 20 25 30 40 50 60 70 80 90

32.0

34.0

36.0

38.0

40.0

42.0

44.0

10 100

% d

e H

um

ed

ad

Numero de Golpes

Project: VÍA SIM ON BOLIVAR - M ARISCAL SUCRE Date: 19-jun-16

Location: PROVINCIA DEL GUAYAS Soil Type(s): Type in the soil type

No. of Accumulative Type of

Blows Penetration Hammer

(mm)

0 0 1

20 111 1

20 232 1

20 321 1

15 401 1

10 487 1

10 581 1

5 631 1

5 794 1

5 899 1

5 1019 1

5 1112 1

CALICATA #2 ABSCISA 7+350 LADO DERECHO

0.0

127.0

254.0

381.0

508.0

635.0

762.0

889.0

1016.0

0.1 1.0 10.0 100.0

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0.1 1.0 10.0 100.0

DE

PT

H, m

m

DE

PT

H, i

n.

CBR

10.1 lbs.

17.6 lbs.

Both hammers used

Soil TypeCH

CL

All other soils

Hammer

Anexo 4 Evidencias Fotografías

Fotografía 1: Realizando el aforo vehicular

Fotografía 2: Realizando el aforo vehicular

Fotografía 3: Realizando en la noche el aforo vehicular

Fotografía 4: Aforo vehicular

Fotografía 5: Conteo de vehículos

Fotografía 6: Aforo vehicular en la noche

Fotografía 7: conteo de vehículos

Fotografía 8: Conteo de vehículos

Fotografía 9: Conteo manual de vehículos

Fotografía 10: Inspeccionando el deterioro presente de la vía en estudio

Fotografía 11: Preparando el equipo para realizar el ensayo con el DCP en la abscisa 6+850 carril derecho

Fotografía 12: Realizando la penetración con el DCP en la abscisa 7+350 carril derecho

Fotografía 13: realizando la calicata en la abscisa 6+850 carril derecho

Fotografía 14: Extrayendo material de la abscisa 7+350 que sirvió para analizarlo en el laboratorio

Fotografía 15: Medición del espesor de la carpeta asfáltica obtenida de la abscisa 6+850

Fotografía 16: Espesor de carpeta asfáltica abscisa 7+350

Fotografía 17: Realizando el ensayo para determinar el valor del límite liquido

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Presidencia

de la República

del Ecuador

AUTOR/ES: REVISORES:

Ing. Julio Vargas, MS.C

Ing. Marcelo Moncayo, MS.c

Ing. Gustavo Ramírez, MS.c

INSTITUCIÓN: Universidad de Guayaquil FACULTAD: De Ciencias Matematicas y Fisicas

CARRERA: Ingenieria civil

FECHA DE PUBLICACIÓN: Nº DE PÁGS: 88

ÁREAS TEMÁTICAS: Vías

Estudio de las causas del deterioro

PALABRAS CLAVE:

RESUMEN:

N. DE REGISTRO (en base de datos): Nº. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTOS PDF: SI NO

CONTACTOS CON AUTOR/ES: Teléfono: 989267908

CONTACTO EN LA Nombre: FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

INSTITUCIÒN: Telèfono: 2-283348

Quito: Av. Whymper E7-37 y Alpallana, edificio Delfos, teléfonos (593-2) 2505660/ 1: y en la

Av. 9 de octubre 624 y Carrión, edificio Prometeo, teléfonos: 2569898/9, Fax: (593 2) 250-9054

<DETERIORO> < PAVIMENTO FLEXIBLE>

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGIA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

SALAZAR FLORES RAÚL ALEXIS

<ESTUDIO> <CAUSAS>

Innovacion y saberes

º

1

La vía que une el cantón Simón Bolívar con la parroquia Mariscal Sucre atraviesa una zona rica en sembríos de banano, café, cacao y arrozpermitiendo que estos productos puedan transportarse y comercializarse a las grandes ciudades, además sirve como medio decomunicación a los usuarios que circulan diariamente por esta vía. La carretera no da un buen servicio a sus usuarios, ya que se encuentradeteriorada, por ende en este tema de titulación se realizara un estudio a la estructura para determinar cuáles son los principalescausantes que hacen que el pavimento flexible se deteriore. Una vez determinado los causantes del deterioro de la carretera se plantearaun rediseño para mejorar la estructura del pavimento flexible actual, para garantizar una durabilidad, comodidad y seguridad a las personasque transitan por esta vía. Para hacer este estudio se realizara un aforo vehicular para conocer con mayor amplitud el tráfico actual quecircula por la vía, se desarrollara un estudio de suelos para caracterizar los materiales que fueron empleados en su construcción. Seejecutara un diseño de pavimento flexible empleando el método AASHTO – 93, con el tráfico existente, para lograr efectuar la comparacióncon la estructura actual y así poder determinar los motivos por el cual el pavimento flexible se encuentra deteriorado. Definidos loscausantes del deterioro se revisara si los materiales sirven para ser reutilizados, para poder hacer el rediseño el cual tendrá una proyeccióna 20 años.

[email protected]

X

ESTUDIO DE LAS CAUSAS DEL DETERIORO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA SIMÓN BOLÍVAR

MARISCAL SUCRE.TÍTULO Y SUBTÍTULO

E-mail:

universidad de guayaquil -...

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