Expediente Tecnicodd de Carretera de Huayochaca

EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERAHUAYOCHACA-CAJAY UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES – FILIAL LIMA DISEÑO DE PAVIMENTO METODO ASSHTO 1993 PRESENTADO POR :      CHAVEZ AQUINO, Guísela PEREZ MALDONADO ,Paul REYES ROBLES ,José ROSALES ASENJO ,Manuel SUELDO CARRASCO, Armando CICLO: VIII SECCION: A-I LIMA- PERU 2014 CATEDRA: PAVIMENTOS usuario 0 1 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY INDICE 1.INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………………… ………………………………….3 UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO………………………………………………………………………………..3 ACCESO AL ÁREA EN ESTUDIO……………………………………………………………………………………………… ……………4 CONDICIÓN CLIMÁTICA…………………………………………………………………………………………… ……………………….5 ALTITUD DE LA ZONA………………………………………………………………………………………………… …………………….5 RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN………………………………………………………………………………………… ……………5 2.- DEFINICION DEL PROBLEMA…………………………………………………………………………………………… ……….6 OBJETIVO DEL ESTUDIO…………………………………………………………………………………………… …………………6 3.-ANALISIS DE VARIABLES ………………………………………………………………………………………………………… .7 MÉTODO DE DISEÑO DE LA AASHTO 1993………………………………………………………………………………………..7 PARÁMETROS DE DISEÑO……………………………………………………………………………………………… …………………8 TRÁFICO.………………………………………………………………………………………………………… …………………………..8 MR………………………………………………………………………………………...ANEXOS……………………………………………………………………………………………… ……………………………17 . R……………………………………………………………………………………………………… …….2 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY NIVEL DE CONFIABILIDAD.. PSI…………………………………………………………………………………………………… .CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………… ……………………………15 6.PROPUESTA DEL DISEÑO OPTIMIZADO …………………………………………………………………………………….9 4.16 7.RECOMENDACIONES……………………………………………………………………………… …………………………….9 PERDIDA DE SERVICIALIDAD. SO……………………………………………………………………………………………………9 MODULO RESILENTE DE SUBRASANTE.8 DESVIACIÓN ESTÁNDAR TOTAL.14 5. El Asfaltado de la Carretera Huayochaca . con el consiguiente abaratamiento de los pasajes y fletes. así como de la disminución de los tiempos de transporte. los mismos que se dedican a los cultivos de productos de pan llevar y la ganadería. se ha presupuestado la ejecución de la obra: “ASFALTADO DE LA CARRETERA HUAYOCHACA – CAJAY”. con lo que se espera mejorar la infraestructura vial del distrito.3 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY INTRODUCCIÓN En el Plan Anual de Inversiones para el año 2007 en el distrito de Cajay. teniendo como referencia el Presupuesto Participativo. entre otros. constituye una necesidad inmediata ya que actualmente es la única vía de acceso directo al distrito. caseríos y anexos que se encuentran juntos y al final el tramo.GENERALIDADES . 1. permitiéndose un mejor acceso a la capital del distrito.. Asimismo.Cajay. el “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay” ayudará evidentemente a encarar los problemas socio-económicos y culturales que vienen siendo afectados por el deterioro de ésta y sus demás caminos. caserios y anexos. 0+000. resistentes a la acción del tránsito.40 8´992. El tramo se inicia en el Km. De acuerdo al Estudio de Tráfico. El pavimento es la capa o conjunto de capas de materiales apropiados.m. dentro del programa de mejoramiento de la infraestructura vial ha considerado en el Plan Anual de Adquisiciones y Contrataciones – PAAC la ejecución de un proceso cuyo objeto es la elaboración del expediente técnico y la ejecución de Obra: “ASFALTADO DE LA CARRETERA HUAYOCHACA .n. seguridad y economía previstos por el proyecto.s. comprendidos entre la superficie de la subrasante (capa superior de las explanaciones) y la superficie de rodadura.00 m.262. el método que se empleó para el diseño del espesor del pavimento fue la metodología de la AASHTO.00 m.050.m. UBICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL ÁREA EN ESTUDIO El tramo en estudio corresponde a la Ruta Vial que une los distritos de Huayochaca con el distrito de Cajay y se encuentra ubicado en la provincia de Huari. . y el punto final esta en la progresiva Km 05+601 ubicado en el distrito de Cajay. 05+601.742. proveniente de la Guide for Design of Paviment Structures. de color y texturas apropiados. departamento de Ancash. con la comodidad.131.4 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY La Municipalidad distrital de Cajay. el Pavimento en análisis es clasificado como una Carretera Pavimentada de Bajo Volumen de Tránsito. Teniendo como base la información recopilada en los trabajos de campo así como los resultados de laboratorio. en el distrito de Cajay.51 E N ALTITUD 3. cuyas principales funciones son las de proporcionar una superficie uniforme.513. a la del interperismo y de otros agentes perjudiciales.045. en la localidad de Huayochaca. COORDENADAS UTM ESTE NORTE 768. NOMBRES Punto Inicial: Km.s. edición 1993 publicada por la American Association of State Highway and Transportation Officials. la superficie de rodadura consta de un afirmado en regular estado de conservación. los esfuerzos producidos por las cargas impuestas por el tránsito fluido de los vehículos.33 E N 770.CAJAY”. Actualmente. en la localidad de Huayochaca Punto Final: Km.n. 0+000.18 8´993. se determinan los espesores de la estructura del pavimento que deberá colocarse con la finalidad de soportar las solicitaciones de cargas que serán transmitidas por los vehículos que se proyecta pasarán por los accesos. asi como transmitir adecuadamente al terreno de fundación. Asimismo. . 3. Capital del Distrito de Cajay en el Departamento de Ancash. También se puede hacer el viaje hacia Huaraz en transporte de Servicio Público y de allí se hace trasbordo con el bus que va hacia Cajay. de la Ciudad de Lima Capital del Departamento de Lima. se hace a través de una carretera de 2º orden asfaltada hasta la Localidad de Recuay y a partir de esta se hace por vía carrozable de 3º orden en regular estado de conservación con una pendiente uniforme hasta la localidad de San Marcos.2 ª C (bajo cero) en Agosto.2 ª C en Enero y mínima de -2. . que es lo que permiten las pendientes y curvas del desarrollo. sino el viaje dura 5 horas. CONDICIÓN CLIMÁTICA El clima del distrito de Cajay es moderado con una temperatura anual promedio máximo de 25. de la Ciudad de Huaraz. a partir de la cual se asciende hasta Cajay y Huayocancha en una serie de desarrollos que en gran parte están en mal estado de conservación. haciendo que las temperaturas en invierno se sientan mas frías. El acceso para carga se puede hacer en vehículos hasta de 14 Ton. El tiempo de duración del viaje es de 7 horas. debido a la rehabilitación de la carretera. se encuentra ubicada a aproximadamente 165 Kms. y se hace en bus de Servicio Público. Capital del Departamento de Ancash y 577 Kms.5 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY AREA EN ESTUDI ACCESO AL ÁREA EN ESTUDIO La localidad de Cajay. El acceso a esta localidad desde la ciudad de Huaraz. Presenta una humedad relativa máxima de 74% y mínima de 51%. alcanzando un máximo de 17. PLAZO DE EJECUCION El plazo para ejecutar la obra será de 150 días naturales.n..  Estudio de Canteras con fines de Pavimentación del Proyecto: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay”. COSTOS DE INVERSION: VALOR REFERENCIAL El valor referencial asciende a la suma de S/.5 mm en el mes de febrero y un mínimo de 2.050.6 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Las precipitaciones existentes en la provincia de Huari son de regular magnitud. la vía se encuentra construida a nivel de trocha carrozable.14 (Son: Ocho millones trece mil ciento uno con 14/100 nuevos soles) incluido IGV.9 mm en el mes de agosto.  Estudio de Trafico del Proyecto: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay”. 2. siendo la estructura existente un .m RECOPILACIÓN DE INFORMACIÓN Para el desarrollo del estudio y en conformidad a los términos de referencia se ha recopilado información cartográfica de las siguientes instituciones:  Estudio de Suelos con fines de Pavimentación del Proyecto: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay”.  Instituto Geográfico Nacional (IGN) Obteniendo la siguiente información.101.DEFINICION DEL PROBLEMA Actualmente.s.m.00 m m. y mejorada en algunos tramos con una pequeña capa de afirmado. 8’013. Dado que las precipitaciones máximas en las 24 horas son de regular magnitud. su implicancia en el proyecto es significativa. por lo tanto se tendrá que prever en el diseño de la carretera las obras de drenaje y evacuación de aguas pluviales que deberá tener la capacidad suficiente para sobreponerse a las máximas demandas eventuales que se presentaran en un futuro fenómeno del niño. y a precios del mes de Octubre del 2007. ALTITUD DE LA ZONA El área de estudio se encuentra ubicada a una altitud de 3. pero sus espesores son tan pequeños que no deben ser considerados como un mejoramiento. a nivel de Afirmado. con la comodidad. hacen que el Estudio de Mecánica de Suelos recomiende los trabajos de Mejoramiento de terreno natural empleando material adicionado de cantera en la vía y que el Diseño del Pavimento no considere el aporte estructural de la vía existente. Bueno : Vía uniforme. el trazo horizontal propuesto trata de aprovechar al máximo la plataforma existente de la vía. En dichos sectores existe la presencia de capas de material granular que fueron colocados por motivos de transitabilidad. Durante los trabajos de campo efectuados se determinó el estado de servicio del camino. los esfuerzos producidos por las cargas impuestas por el tránsito fluido de los vehículos. por lo que el terreno natural se encuentra a la vista formando parte de la superficie de rodadura. Asimismo. el cual se encuentra en gran parte en mal estado de conservación. seguridad y economía previstos por el proyecto 3. inexistente o muy mal drenaje. ligeros huellamientos. hay tramos de afirmado donde se encuentra ausente o muy erosionada la capa de suelo. sin embargo existen zonas críticas y criterios de vulnerabilidad ambiental que han generado un trazo y diseño geométrico que recorre zonas no pavimentadas. evaluándose el camino en cuatro clasificaciones basado en el estado de servicio en la que se encuentran. ahuellamientos y un encalaminado que dificulta el tránsito vehicular. OBJETIVO DEL ESTUDIO El objetivo del estudio es efectuar el Diseño de Pavimentos del “ASFALTADO DE LA CARRETERA HUAYOCHACA . y aunado a las deficiencias de la vía debidas a la escasez de obras de drenaje. a la del interperismo y de otros agentes perjudiciales. se logra concluir que la vía en estudio predomina un pavimento en estado malo.ANÁLISIS DE VARIABLES DISEÑO DE ESPESORES DE PAVIMENTOS .7 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Pavimento con Superficie de Rodadura No Pavimentada. debido a que su plataforma presenta: baches. de color y texturas apropiados. algunas gravas sobresalientes. buen estado de transitabilidad. mal drenaje y transito difícil.CAJAY” con la finalidad de proporcionar una superficie uniforme. De la Evaluación Vial realizada. asi como transmitir adecuadamente al terreno de fundación. no uniforme y transito muy difícil a intransitable.. transito uniforme. como son: Muy malo : Presenta muy fuertes ahuellamientos. resistentes a la acción del tránsito. Regular : Vía relativamente uniforme. Malo : Presenta ahuellamiento moderado. se ha determinado en base a la . La fórmula general que gobierna el número estructural de diseño. edición 1993 publicada por la American Association of State Highway and Transportation Officials.20 Ton. requiere de la determinación de parámetros básicos que sirven de datos para el cálculo de espesores del pavimento. MÉTODO DE DISEÑO DE LA AASHTO 1993 La metodología de diseño de pavimentos de la AASHTO.8 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Los métodos de estimación de los espesores del pavimento. estarán orientados a estructuras de bajo tránsito.- El número acumulado de cargas de Eje Equivalente de diseño (8. se adoptará un Periodo de Diseño de 10 y 20 AÑOS. el valor del Módulo Resilente (Mr psi) y otros derivados.32 * Log ( MR )  8.) que circula por las vías de acceso durante la vida útil prevista. presenta la expresión siguiente:  PSI   4. pt MR = Modulo resilente (psi) SN = Numero estructural indicativo del espesor total del pavimento requerido PARÁMETROS DE DISEÑO  TRÁFICO. y el índice de serviciabilidad terminal. con fines de diseño de la estructura del pavimento.07 Log10 (W18 )  Zr * So  9. PERIODO DE DISEÑO Teniendo en cuenta que la estructura del pavimento estará conformada por una carpeta asfáltica en caliente (Pavimento con Superficie de Rodadura Pavimentada).36 * Log10 ( SN  1)  0.5   2.19 Log10  Donde: W18 = Numero proyectado de carga equivalente de 18 kip (18000 lb) de aplicación de carga axial simples.20  10 1094 0. en esta sección.4  ( SN  1) 5. Zr = Desviación estándar normal So = Error estándar combinado del trafico proyectado y del comportamiento proyectado PSI = Diferencia entre índice de serviciabilidad inicial. por. el cual resalta un diseño óptimo. están referidos al Tráfico (EAL).2  1. proveniente de la Guide for Design of Paviment Structures. 44 para pavimentos flexibles) y el rango obtenido de la carretera experimental AASHTO (0.645. En este caso se adoptará un valor de 0. de que las secciones del pavimento sobrevivirán.45. .326 * Ln(CBR) + 241. proporcionando un nivel de confianza predeterminado.  DESVIACIÓN ESTÁNDAR TOTAL.055 10 2019 – 2028 0. adoptamos una Confiabilidad (R) de 95%.49 para pavimentos flexibles). Se aplicará lo indicado en el presente cuadro considerando un periodo de diseño de 10 y 20 años para una estructura de un Pavimento Flexible a nivel Carpeta Asfáltica.  MODULO RESILENTE DE SUBRASANTE.“Asfaltado de la Carretera Huayochaca .9 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY información de tráfico correspondiente al Estudio de Tráfico del Proyecto: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay”. para materiales granulares con CBR de Sub-rasante: CBR > 20%.005 Año Base 2008 – 2018 0.Cajay”. recomienda que el MR(psi) = 4. Es un parámetro importante que toma en cuenta las variaciones en las predicciones del tráfico y del funcionamiento.  NIVEL DE CONFIABILIDAD.129 20 Fuente: Estudio Geotécnico . en que no se tome en cuenta está variación (0.50 para pavimentos flexibles). para garantizar que las deferentes alternativas durarán el periodo de diseño. R Es un concepto que incorpora un cierto grado de certeza al proceso. En este caso. que equivale a una Desviación Estándar Normal (Zr) de -1.40 – 0. Setiembre 2007. de Octubre del año 2007. correspondiente al promedio del rango en Vías Principales. En resumen se tiene el siguiente cuadro: CUADRO: ANÁLISIS DEL TRÁFICO PROYECTADO – 10 Y 20 AÑOS EJES EQUIVALENTES PERIODO DE PERIODO ACUMULADOS (1x10^6) DISEÑO(AÑO) 2008 0. SO La guía considera los casos en que se tome en cuenta la variación del tráfico futuro (0. MR Según AASHTO. AL 75% Mr (Psi) PERCENTIL MR=4. de 2. Setiembre 2007.22 Elaboración: El Consultor  PERDIDA DE SERVICIALIDAD.326*Ln(CBR)+241 28. conformado por suelos de sub-rasante predominantes de Gravas Limosas (GM).20 .80% al 95% de la Máxima Densidad Seca del Proctor Modificado. CUADRO: VALORES DEL MODULO RESILENTE (Mr) TRAMO HOMOGENEO UNICO: (Inicio del tramo): Km 00+000 (Fin del tramo): Km 05+600 CBR DE DISEÑO MODULO RESILENTE.00 = 2. PSI La guía sugiere el uso de un Índice de Serviciabilidad Inicial Pi.20 – 2. cuyas capacidades de resistencia a la tracción medidas mediante los ensayos CBR (California Bearing Ratio) empleando la norma ASTM D-1883. de 4. En el siguiente cuadro. en el Estudio de Suelos del Proyecto: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca Cajay”. en función a la condición estructural del terreno de fundación. de acuerdo a los tipos de suelo que se han encontrado en los diferentes tramos homogéneos.30% 14.2 para pavimentos flexibles y un Indice de Serviciabilidad Final Pt. se puede apreciar los valores calculados para cada caso.0 para carreteras con una clasificación menor a las autopistas luego en este caso: PSI = 4.0% hasta 36.702. se ha sectorizado en un único sector homogéneo de regular capacidad de soporte. varían desde 20.10 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Asimismo. 00  100. la tasa de crecimiento y el periodo de diseño.11 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY CÁLCULO DE ESPESORES MÉTODO AASHTO 1993 Para la determinación de los espesores de las capas que conforman la estructura del pavimento se ha empleado la metodología AASHTO que considera principalmente los parámetros de relación soporte (CBR).44 -- -- -- Base a2=0. ejes equivalentes acumulados. se obtiene los correspondientes números estructurales SN (Structural Number) a cubrir la demanda de las solicitaciones de carga. La expresión que relaciona el número estructural con los espesores de capa es: SN = a1D1 + a2m2D2 + a3m3D3 Donde: a1. Mr (Psi) Carpeta Asfáltica a1=0. D3 : Espesores de Capa Este valor de SN. el factor ambiental. a2. D1. En principio se ha establecido dos periodo de diseño. Por otro lado del perfil estratigráfico se observa un tramo homogéneo. se adoptaron los siguientes coeficientes: CAPA Coeficiente Estructural de Capa Coeficiente s de Drenaje. Bajo este contexto se establece la siguiente estructura De la aplicación de la metodología de diseño correspondiente al método AASHTO y de las condiciones iniciales. A fin de cubrir el número estructural (SN) determinado.0%  20. a3 : Coeficientes Estructurales de capa. CBR Modulo Resilente.163 Elaboración: El Consultor . m3 : Coeficientes de Drenaje. de acuerdo a la calidad del suelo. m2. el primero de 10 años y el segundo de 20 años (requeridos por el Proyecto). D2.14 m2 = 1. permitirá las diferentes combinaciones de capas integrantes de la estructura del pavimento. 0% Desviación Estándar Total. .78 OK (*) Metodología de Diseño de Pavimentos: AASTHO 1993.702.055 x 10^6 1. Número Estructural.0 cm 23. So Indice de Serviciabilidad Inicial Pi Indice de Serviciabilidad Final Pt Perdida Serviciabilidad. R Variable Aleatoria Normal Estándar (Zr) asociado al Nivel de Confiabilidad de 95.22 Psi 95.75 cm 1.75 cm 20.20 2.74 3. Mr Nivel de Confiabilidad. SN adoptado SN adoptado  SN requerido TRAMO HOMOGENEO 28. EAL Número Estructural.0% 1.645 0.00 2.12 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY CUADRO: RESUMEN DE DATOS BASICOS DEL DISENO DISEÑO DE PAVIMENTOS – 10 AÑOS PARÁMETROS CBR Diseño de Subrasante Modulo Resiliente Subrasante. PSI Ejes Equival. Acumulados. SN requerido Espesor Carpeta Asfáltica Espesor Base Granular Espesor Total adoptado.45 4.30% 14.20 0. 0 cm Espesor Base Granular 20.00 Espesor Carpeta Asfáltica 5. 25.20 Perdida Serviciabilidad.129 x 10^6 Número Estructural. Acumulados.0 cm Espesor Total adoptado. PSI Ejes Equival. SN requerido 2.0 cm Número Estructural. So 0.00 2. SN adoptado 2.20 Indice de Serviciabilidad Final Pt 2.30% Modulo Resiliente Subrasante. Mr 14. . EAL 0.645 Confiabilidad de 95.13 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY CUADRO: RESUMEN DE DATOS BASICOS DEL DISENO DISEÑO DE PAVIMENTOS – 20 AÑOS PARÁMETROS TRAMO HOMOGENEO CBR Diseño de Subrasante 28.702.01 OK SN adoptado  SN requerido (*) Metodología de Diseño de Pavimentos: AASTHO 1993.22 Psi Nivel de Confiabilidad. R 95.45 Indice de Serviciabilidad Inicial Pi 4.0% Variable Aleatoria Normal Estándar (Zr) asociado al Nivel de 1.0% Desviación Estándar Total. ..14 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY RESUMEN DE ESPESORES CALCULADOS A continuacion se muestra el resumen de Espesores calculados con los diferentes periodos de diseño adoptados: CUADRO: RESUMEN DE ESPESORES CALCULADOS – PERIODO DE DISEÑO: 10 AÑOS TRAMO HOMOGENEO UNICO: METODOS Huayochaca Cajay (Inicio del (Fin del tramo): tramo): Km 00+100 Km 05+600 AASHTO 1993 CARPETA CARPETA PERIODO ASFALTICA ASFALTICA ESPESOR DE EN EN TOTAL DISEÑO CALIENTE CALIENTE E1 = 3.75 cm cm E1 = 5. tomando como base la información de tráfico y de suelos determinados en campo y laboratorio. ESPESORES ADOPTADOS Y PERIODO DE DISEÑO ÓPTIMO Se ha efectuado el diseño del pavimento del Estudio Definitivo: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay”.DISEÑO OPTIMIZADO SELECCIÓN DE ALTERNATIVA.75 10 AÑOS E2 = 20 cm 23.00 20 AÑOS E2 = 20 cm 25.00 cm cm Elaboración: El Consultor 4. 50 cm. se tienen los siguientes espesores adoptados del pavimentos: ESPESORES ADOPTADOS DEL PAVIMENTO: PERIODO DISEÑO RECOMENDADO: 10 AÑOS .15 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Si bien en la Guía AASTHO para el Diseño de Pavimentos recomienda periodos de diseño de 10 y 20 años. De acuerdo a los criterios mencionados anteriormente. Para el caso del diseño de 20 años. Razones por las cuales se recomienda la ejecución para el Periodo de Diseño de 10 años y no de 20 años. se propone que en todo caso se considere como espesores constantes la capa de Base Granular establecida para 10 años y la carpeta a colocar de 2. Segundo: Una Carpeta Asfáltica en Caliente (con Cemento Asfáltico PEN 85 – 100 o PEN 120 – 150) de espesor = 3. deflectometría y nuevo estudio de tráfico. se propone una estructura del pavimento compuesta por dos elementos estructurales obtenidos mediante la metodología AASTHO 1993: Primero: Una Capa de Base Granular (con CBR = 80% mínimo.75 cm (establecida para 10 años). los diseñados para un período de 10 años considerando un mantenimiento periódico de cada 10 años de acuerdo al relevamiento de fallas y nivel de servicialidad. por lo que sería conveniente considerar. a ser colocada sobre la Base Granular del proyecto. Luego de los 10 años se colocará el refuerzo necesario según el nuevo relevamiento de fallas.20m (establecida para 10 años) a ser colocada sobre la Subrasante con Mejoramiento de terreno natural empleando material adicionado de cantera (espesor mínimo = 20 cm) en los tramos de la vía cuyo CBR de Subrasante sea inferior a 20% (referido al 95% de la MDS). referido al 100% de la MDS y compactada al 100% de la MDS) de espesor = 0. valor de rugosidad. por la naturaleza del proyecto se trata de un pavimento en carpeta asfáltica en caliente con recubrimiento (con superficie de rodadura pavimentada). PROPUESTA DEL GRUPO Para el caso del diseño de 10 años. 30% Tráfico de Diseño 0. se ha considerado conveniente que para el diseño del pavimento se agrupe en un solo tramo homogéneo desde Huayochaca (Km 00+000) hasta Cajay (Km 05+600). 20.16 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Espesor Carpeta Asfáltica TRAMO HOMOGENEO UNICO: HUAYOCHACA CAJAY 3.75 cm PARÁMETROS Elaboración: El Consultor (Ver Espesores Mínimos) Hoja de Cálculo de SN y Cálculo de 5.0 cm 23.129 x 10^6 SN 1.74 2. ESPESORES DEL PAVIMENTO (Unico Tramo Homogeneo: Km 00+000 – Km 05+600) Tipo de Material Periodo de diseño De 10 años Pulg.055 x 10^6 0.75 Base Granular 8 20.  Los datos básicos de diseño para el único tramo homogéneo se resumen en los siguientes cuadros DATOS BÁSICOS DEL DISEÑO (Unico Tramo Homogeneo: Km 00+000 – Km 05+600) Periodo de Diseño 10 años 20 años CBR de Diseño de la Sub-rasante 28.0 .75 cm Espesor Base Granular Espesor Total adoptado.5 3. Carpeta Asfáltica en Caliente 1.30% 28. cm..CONCLUSIONES  De acuerdo al análisis del tráfico realizado y la evaluación de las características de los suelos de la sub-rasante.00  Los espesores del pavimento se resumen a continuación. 50 cm. por lo que se recomienda en cualquier caso. en los tramos de la vía cuyo CBR de Subrasante y/o terreno natural sea inferior a 20% (referido al 95% de la MDS).  Para el caso del diseño de 20 años. de acuerdo al relevamiento de fallas y nivel de servicialidad.  Debido a que en las consideraciones de diseño se ha tenido en cuenta Valores CBR desde 20% hasta 36. los diseñados para un período de 10 años considerando un reforzamiento de la carpeta asfáltica a los 10 años de vida útil. valor de rugosidad. Por tanto se deberá aplicar en forma estricta y adecuada las Especificaciones Técnicas y procedimientos utilizados en . se deberá efectuar un Mejoramiento de terreno natural y/o Sub-rasante empleando material adicionado de cantera en un espesor mínimo de 20 centímetros.8%.  La buena calidad y permanencia de la obra deviene de efectuar un control permanente de los parámetros de calidad de los materiales antes y durante la ejecución de la obra (proceso constructivo). para luego proceder a colocar el relleno y la estructura del pavimento propuesta. por lo que sería conveniente considerar. controlarla mediante las obras de drenaje superficial más apropiada. la superficie remanente deberá perfilarse y compactarse al 95% del Próctor Modificado.  El enemigo número uno de los pavimentos es el agua. 6. Razones por las cuales se recomienda la ejecución para el Periodo de Diseño de 10 años y no de 20 años  La Subrasante deberá ser removida eliminando todo material contaminante y posteriormente compactada (al 95% de la MDS) con el contenido de humedad inherente a dicho material.17 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY  Para el caso del diseño de 10 años.. deflectometría y nuevo estudio de tráfico. Luego de los 10 años se colocará el refuerzo necesario según el nuevo relevamiento de fallas. se propone que en todo caso se considere como espesores constantes la capa de Base Granular establecida para 10 años y la carpeta a colocar de 2.RECOMENDACIONES  Si bien en la Guía AASTHO de Diseño de Pavimentados recomienda periodos de diseño de 10 y 20 añospor la naturaleza del proyecto se trata de un pavimento en carpeta asfáltica en caliente con recubrimiento (con superficie de rodadura pavimentada). se propone una estructura del pavimento compuesta por dos (02) elementos estructurales obtenidos mediante la metodología AASTHO 1993:  Al efectuarse la conformación de la explanación. preventivo y correctivo durante el periodo de duración previsto. se recomienda que el pavimento tenga un mantenimiento rutinario.1” (HUAYOCHACA) ESTACIÓN TRAFICO NORMAL Y TRAFICO GENERADO HUANCHACO AUTO CAMIONETA RURAL MICR OBU S C 2E C 3E C 4E IMD (Veh/día ) DE POR LA 5 9 0 3 1 0 18 TRAFICO DESVIADO 100% DEL ACTUAL 5 9 0 3 1 0 18 IMDA TOTAL 10 18 0 6 2 0 36 VOLUMEN TRÁNSITO DÍA DE SEMANA Fuente: Estudio de Tráfico .  Para garantizar la permanencia del pavimento.18 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Ingeniería para la explotación de las Canteras.Cajay”.  Las recomendaciones señaladas en el presente Estudio deberán ser concordantes con las Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras del MTC (EG – 2000).“Asfaltado de la Carretera Huayochaca . fundamentalmente tomando en consideración la variabilidad horizontal y vertical que presentan las mismas por su génesis. así como el control permanente de las características físico – mecánicas de los agregados en relación con los volúmenes explotados. . Octubre 2007. ANEXOS MEMORIA DE CALCULO DE TRÁFICO CUADRO: IMD ANUAL – 2007 ESTACION “E . Cajay”. CAMIONETAS.Cajay”.“Asfaltado de la Carretera Huayochaca .1” (HUAYOCHACA) ESTACIÓN “E . .1” IMDA TOTAL 2007 2007 – 2008 Año Base (Año Cero) 2009 – 2013 Periodo de 5 años 2014 – 2018 Periodo de 10 años 2019 – 2023 Periodo de 15 años 2024 – 2028 Periodo de 20 años AUTOS CAMIONETA RURAL MICROBU S C 2E C 3E C 4E IMD (Veh/día) 10 18 0 6 2 0 10 18 0 6 2 0 11 20 0 8 3 0 42 12 22 0 10 4 0 48 14 24 0 13 5 0 56 15 27 0 17 6 0 65 36 36 Fuente: Estudio de Tráfico . el crecimiento de tránsito se puede calcular utilizando una fórmula simple: Tn = To (1+i)n-1 Donde: Tn To n i = Tránsito proyectado al año “n” en veh/día = Tránsito actual (año base o) en veh/día = Años del período de diseño = Tasa anual de crecimiento del tránsito.2028 VEHICULOS LIGEROS INGRESO PERCAPITA 2.“Asfaltado de la Carretera Huayochaca . CAMIONES.IMD PROMEDIO (VEHICULO/DIA) ESTACION “E . CUADRO: PROYECCIÓN DEL TRÁFICO . Octubre 2007.00 % (AUTOMOVIL. Octubre 2007. Definida en correlación con la dinámica de crecimiento socio-económico(*) normalmente entre 2% y 6% a criterio del equipo del estudio.19 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY PROYECCIÓN DEL TRÁFICO VEHICULAR CUADRO: TASAS DE CRECIMIENTO DEL TRÁFICO POR TIPO DE VEHÍCULO TASAS DE CRECIMIENTO TIPO DE VEHICULO TIPO DE TASA 2007 .00 % TASA DE CRECIMIENTO PBI 5. TRAYLERS) Fuente: Estudio de Tráfico . MICROS) VEHICULOS PESADOS (OMNIBUS. De acuerdo al Manual de Diseño de la Guía AASTHO. en función al porcentaje para ejes de porcentaje para ejes de 8.2 Tn. W18 = DD x DL x EAL Donde: EAL DD DL = Numero de ejes equivalentes a 8.2 Tn en cada dirección. considera como parámetro de diseño el Número esperado de repeticiones de ejes equivalentes a 8.2 tn en el periodo de diseño.7022 2. en un período de vida útil de (n) años y una tasa de crecimiento (r). Por lo general se considera 0.5 = Factor Carril.4204 4.9853 0.0192 1. = Es un factor de distribución direccional.3067 0.3023 0 0 3. se calculó con la expresión siguiente (recomendada por las guías de diseño (AASHTO): EAL8.0192 0 2.2 Tn en el periodo de diseño (W18).6045 .0192 0 9.6830 0.1226 2.6830 3.2 -1] Tn (n años) =365*(IMDom*FDom+IMD2eli*FD2eli+IMD2e*FD2e+IMD3e*FD3e+IMDa*FDa)x [(1+i)^n 2 Ln(1+r) Donde: N IMD FD r n om 2eli 2e 3e a = Número de Ejes Equivalentes Acumulados = Índice Medio Diario = Factor Destructivo = Tasa de crecimiento = Período de Diseño = Ómnibus = Camión de 2 ejes ligeros = Camión de 2 ejes = Camión de 3 ejes = Articulados CUADRO: FACTORES DE CARGA TIPO DE VEHICULO MICROBUS 2E Camión 2 Ejes (C 2E) Camión 3 Ejes (C 3E) Camión 4 Ejes (C 4E) EJE SIMPLE EJE SIMPLE EJE 2 4 TANDEM NEUMATICOS NEUMATICOS EJE TRIDEM TOTAL 0.6830 0 2.6830 6. el cual corresponde al EAL afectado por coeficientes que representan el sentido y el número de carriles que tendrá la vía. para un solo sentido.20 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY NÚMERO ACUMULADO DE REPETICIONES DE EJES EQUIVALENTES La guía AASHTO. El número acumulado de repeticiones de Ejes Equivalentes de 8. 599.00 0 C 4E 0 9.3067 5.731.21 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Elaboración: El Consultor (Valores asignados de acuerdo al peso máximo reglamentario) Con los insumos detallados y la expresión de “N”.00 5.00 5.744.900 0 25.783 0 88.490 0 4.521 Periodo de 20 años Fuente: El Consultor (La actualización al Año Base considera que la apertura de la vía al tránsito estará prevista para el año 2009) En resumen se tiene el siguiente cuadro: CUADRO: ANÁLISIS DEL TRÁFICO PROYECTADO TRAMO HOMOGENEO UNICO: Santiago de Cao (Inicio del tramo): Km 03+100 Huanchaco (Fin del tramo): Km 18+737.967.00 EE(2008)=EE(2007)*(1+r)n 17.418.00 5.205 1.774 43. se ha realizado la estimación del tráfico de diseño.00 5.928.00 5.00 5.508.1)/ LN(1+r) Ni 2007 – 2009 Año Base (Año Cero) 0 3.245 0 TASAS DE CRECIMIENTO ( r ) 5.062 29.145.7022 C 3E 2 4.895.421. 8 EE= SUMA (IMDi * Fdi) 16.025 0 54. CUADRO: ACTUALIZACIÓN Y PROYECCIÓN DEL TRÁFICO MICROBUS 2E 0 3.796.845 Periodo de 15 años 2024 – 2028 0 85.767 Periodo de 10 años 2019 – 2023 0 58.025 0.735 8.213 8.005 0.635 Periodo de 5 años 2014 – 2018 0 36.00 5.1226 IMD acum.234 8.222. presenta el cálculo para el tráfico esperado de la estación de Huayochaca.00 5.00 5.00 5.240.377.089 PERIODO DE DISEÑO (AÑO) Año Base 05 10 15 .9853 DETALLE IMD i FD i EJES EQUIVALENTES: EE 2007 0 2009 – 2013 (5 años) 2014 – 2018 (10 años) 2019 – 2023 (15 años) 2024 – 2028 (20 años) ACTUALIZACION AL AÑO BASE: EE 2009 (*) C 2E 6 2.00 5.458 - 25.00 5.643.055 0.694 Finalización de Obra 2009 – 2013 0 16. El cuadro de “Actualización y Proyección del Tráfico”.998 PROYECCION N=365/2 * (EE2008) * ((1+r)n .742 18.47 PERIODO 2008 2009 – 2013 2014 – 2018 2019 – 2023 EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS (1x10^6) 0.764 0 24.747 0 128.00 5.00 5. 22 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY 2024 – 2028 0. Estación de Control EP-1: Huayochaca La Estación Principal de control EP–1: HUAYOCHACA. Setiembre 2007.) que circula por las vías de acceso durante la vida útil prevista.055 10 2019 – 2028 0.005 Año Base 2008 – 2018 0. de Octubre del año 2007. . En resumen se tiene el siguiente cuadro: CUADRO: ANÁLISIS DEL TRÁFICO PROYECTADO – 10 Y 20 AÑOS EJES EQUIVALENTES PERIODO DE PERIODO ACUMULADOS (1x10^6) DISEÑO(AÑO) 2008 0. El número acumulado de cargas de Eje Equivalente de diseño (8. fue ubicada al final del tramo. se ha determinado en base a la información de tráfico correspondiente al Estudio de Tráfico del Proyecto: “Asfaltado de la Carretera Huayochaca – Cajay”.“Asfaltado de la Carretera Huayochaca .129 20 Elaboración: El Consultor Se aplicará lo indicado en el presente cuadro considerando un PERIODO DE DISEÑO DE 10 y 20 AÑOS para una estructura de una Carpeta Asfáltica en Caliente (Pavimento con Superficie de Rodadura Pavimentada).Cajay”. El conteo volumétrico y la encuesta Origen – Destino se efectuó durante 7 días consecutivos desde el jueves 20 de setiembre hasta el miércoles 26 de setiembre del 2007.129 20 Fuente: Estudio Geotécnico .20 Ton. modelos y tipo de combustible utilizado por el parque vehicular. . Los conteos de tráfico obtenidos en campo han sido procesados en formatos de resumen. los motivos de viaje de los pasajeros y la ocupabilidad de los vehículos. por día y según el sentido. la misma que fue procesada en Excel mediante hojas de cálculo. También se ha identificado la participación porcentual de la carga.23 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY Estación de control EP-1 HUAYOCHACA  TABULACIÓN DE LA INFORMACIÓN La tabulación de la información corresponde íntegramente al trabajo de gabinete. La información recogida de la Encuesta Origen y Destino ha sido procesada en Matrices Origen – Destino. según las localidades representativas. marcas. 24 EXPEDIENTE TECNICO DE CARRETERA HUAYOCHACA-CAJAY .