Estudio Geotecnico Con Fines de Pavimentacion(1)

Cruz Punta Yautan Yautan Pariacoto– Pariacoto–Tramo Tramo Yautan Pariacoto Pariacoto (Ruta 14-A), 14-A), Departam Departamento ento de Ancash Provincia de Casma” Autor : Bach. Luis Enrique Goytizolo Fuentes /Asesor: Ing. Gustavo Adolfo Aybar Arriola

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

INFORME DE INGENIERÍA: PAVIMENTACIÓN ACIÓN “ESTUDIO GEOTÉCNICO CON FINES DE PAVIMENT CARRETERA CRUZ PUNTA YAUTAN PARIACOTO – TRAMO YAUTAN YAUTAN PARIACOTO ( RUTA 14-A) DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO DE ANCASH PROVINCIA DE CASMA ”

PRESENTADA POR EL BACHILLER: LUIS ENRIQUE GOYTIZOLO FUENTES

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

LIMA – PERÚ 2000

1

BACH ING° CIVIL LUIS GOYTIZOLO FUENTES

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Estudio Geotécnico con fines de Pavimentación de la Carretera: Casma – Yautan – Huaraz / Tramo Casma – Pariacoto / Sector Cruz Punta –Yautan- Pariacoto

DEDICATORIA

A MIS PADRES Y HERMANOS POR SER FUENTE DE SUPERACION






































SUMARIO El prese presente nte inform informe e de Ingen Ingenier iería ía cons consta ta de cinco cinco Capít Capítulo uloss que que describ describe e el “Estudio “Estudio Geotécni Geotécnico co con fines fines de pavimen pavimentaci tación ón carreter carretera a Cruz Cruz Punta Punta Yautan Yautan Paria Pariaco coto– to–Tra Tramo mo Yauta Yautan n Paria Pariacot coto o (Ruta (Ruta 14-A) 14-A),, Departamento de Ancash Provincia de Casma”. El Capí Capítu tulo lo I, desc descri rib be el proy proyec ecto to,, la ubic ubicac ació ión, n, las las vías vías de comunicación, los objetivos y los alcances del proyecto. El Capítulo II titulado Estudio de mecánica de suelos, describo los estudios desarrollados desarrollados para la pavimentación pavimentación de l a carretera, los estudios de suelos, la exploración del campo, los ensayos de laboratorio y las características de los suelos de fundación. En el Capítulo III, desarrollo el estudio de canteras, los trabajos de campo y el análisis y definición de usos de canteras. En el Capí Capítu tulo lo IV, IV, defi defino no las las fuen fuente tess de agua agua y sus sus anál anális isis is y terminando terminando en el Capitulo V, donde desarrollo desarrollo el diseño del pavimento, la descripción, el método para el diseño, un análisis del tráfico y unas conclusiones y recomendaciones sobre el tema. Para finalizar con las Conclusiones Conclusiones y Recomendaciones Recomendaciones del Informe, y un Panel fotográfico sobre el tema.






































INTRODUCCIÓN En el Sist Sistem ema a Naci Nacion ona al de Carr Carret eter eras as,, esta esta vía vía es una de las las princ principa ipales les transve transversa rsales les de la Red Red Vial Vial Nacio Nacional nal y es la que que tiene tiene la menor distancia entre la costa y selva del Perú. La Red Vial Nacional se encuentra en muy malas condiciones por falta de mant manten enim imie ient nto o y es un reto reto para para el gobi gobier erno no pone ponerr en serv servic icio io carreteras que permitan el transporte en forma eficiente de esta manera se activa la económica coadyuvando a su vez al desarrollo del País. Es el caso caso que la Carreter Carretera a Casma Casma – Cruz Punta, Punta, y Cruz Punta Punta – Yaut Yautan an - Pari Pariac acot oto o

une une las Pro Provi vinc ncia iass de Casm Casma a y

Huar Huaraz az en en el

Depar Departam tamen ento to de Ancas Ancash h que que desp despué uéss de haber haber sido sido sometid sometida a

a la

rehabilitación y mantenimiento deberá tener una superficie de rodadura lisa, lisa,

firme, firme, con

perm permit itan an que que c o n dic dicion ion es

su

el ancho ancho suficie suficiente, nte, tran transsitab itabililid ida ad

det det alla allada dass

pueden

alineam alineamien iento to y pendien pendientes tes que

sea econ económ ómic ica a y segu segura ra.. Esta Estass c u m p lirs lirse e

de

d ist ist int int as

f orm ormas, as,

considerando que no todas las vías exigen un pavimento costoso con capa de rodadura de material bituminoso. Muchas Muchas carreteras carreteras de la Red Vial Vecinal Vecinal o Rural Rural con tráfico ligero, ligero, han han sido sido cons constru truida idass con con la conc concepc epción ión de servir servir a las neces necesida idade dess planeadas y futuras para ese entonces, utilizando como capa de rodadura alguna forma del suelo estabilizado.






































aumentar excesivamente, excesivamente, lo cual requeriría como solución la construcción de un pavimento que seria mas económico. Motivo por el cual ante la necesidad que presentaba dicha carretera se elaboro elaboro el Estudio Estudio Definitivo Definitivo de Rehabil Rehabilitac itación ión y Mejorami Mejoramiento ento de la Carretera Casma – Cruz Punta, y Cruz Punta Yautan – Pariacoto ubicada en el Departamento de Ancash Provincias de Casma y Huaraz, con la finalidad de de ejecutar obras obras que optimicen optimicen sus características características originales, originales, aprovechando al máximo la plataforma existente. El prese presente nte proye proyect cto o tiene tiene como como objet objeto o princ principa ipall colab colabora orarr con con el d e s arro arrollllo o

s oci oci o

e c o nóm nóm ico ico

de los los

p u e b los los

que

est est án s itu itu a d o s

colindantes al eje del trazo de la carretera, dotándoles de una vía cómoda y segura para el el transito vehicular vehicular acorde con los requerimientos requerimientos futuros futuros de dicha zona. Sobre el particular el Programa Sierra Exportadora, tiene la finalidad de promover, fomentar y desarrollar actividades económicas productivas en la sierra, que permitan a los productores articular competitivamente a mercados nacionales e internacionales, en ese extremo la zona que se beneficiara con la construcción de esta carretera va poder insertarse al referido programa el mismo que tiene los siguientes objetivos: •

Desarrollar y consolidar el mercado Nacional e Internacional.

•

Consolidar y Ampliar una oferta competitiva de productos en la sier sierra ra peru peruan ana a en func funció ión n de la dema demand nda a rea real, nac naciona ionall e internacional.

•

Facilitar el acceso a recursos y servicios financieros e inversiones para el desarrollo de negocios y proyectos productivos.

•

Coordinación y formulación de políticas públicas y promoción de mecanismos de desarrollo territorial.






































INDICE INTRODUCCIÓN

7

CAPÍTULO I DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 1.1 Ubicación

13

1.2 Descripción del proyecto

14

1 . 3 V í a s de c o m u ni c a c i ón

16

1 . 4 O bj e t i v o s y a l c an c e s d e l p r o y e c t o

20

CAPITULO II ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS 2 . 1 O bj e t i vo

23

2.2 Estudios Estudios desarro desarrollad llados os para para la pavi paviment mentació ación n de la carreter carretera a 23 2.3 Estudio de suelos

24

2.3.1

E v al u a ci ó n de l a s ub r a s a n t e

24

2.3.2

M e t od o l o g í a a p l i ca d a

24

2.3.3

E v al u a ci ó n de l a s u b r a s a n t e

25








































2.3.4

E x pl o r a ci ó n d e c a m p o

25

2.3.5

E n sa y o s d e l ab o r a t o r i o

30

2.3.6

A ná l i si s de l o s r e s u l t a d o s

32

2.3.7C a r a c t e r í s t i c a s d e l o s s u e l o s d e f u n d a c i ó n 2 . 3 . 8 Ca p a c i d a d d e s o p o r t e d e l a s ub r a s a n t e 2 . 3 . 9 M e j o r a m i e n t o de l a s ub r a s a n t e

32 51 55

CAPITULO III ESTUDIO DE CANTERAS 3 . 1 G en e r al i d ad e s

58

3 . 2 T r a b a j o d e ca m p o

59

3.2.1

Ca l i c a t a s y m u e s t r e o

61

3.2.2

De s c r i p ci ó n d e l a s ca n t e r a s

61

3 .3 Anál i sis y de fini ción de uso de can tera s

66

CAPITULO IV FUENTES DE AGUA

4.1 F u e n t e s d e a g ua 4 . 2 A n á l i s i s d e l a s f u e n t e s de ag u a

69 73






































5.2.3

Di se ño de p a v i m e n t o s p a r a 10 a ñ o s

84

5.2.4

Di se ño de p a v i m e n t o s p a r a 20 a ñ o s

86

5 .2.5 .2.5 Dise ise ñ o d e pav pav ime ime n tos tos p a ra 2 0 a ñ o s e n d os c a p a s

87

5 . 3 M é t o d o d el i n s t i t u t o d e l a s f a l t o

91

5.3.1

De s c r i p ci ó n d el m é t o d o

91

5.3. 5.3.2 2

Pará Paráme metr tros os de dise diseño ño

92

5.4 Diseño del pavimento

93

5.4.1

A l t e r n a t i v a s d e e s t r u c t u r a s de l p a v i me n t o

5.4.2 5.4.2

Diseño Diseño de pavimen pavimentos tos con adoquin adoquines es de de concr concreto eto (km 5 5 + 4 80 – km 56 + 4 8 0 )

5.5 Análisis de tráf ico

94 96 100

5.5.1

A ná l i si s de i n f o r m a ci ón p r o p o r c i o n a d a

100

5.5.2

Trá fi co de di señ o

102

5 .5.3 .5.3 A c t ivid ivida a d e s pa ra la reh reh a b ilit ilitac ació ión n y m e jora joram m ient iento o

1 05

5 . 6 C o n c l u si o n e s

107

5 . 7 R e co m e n d a c i o n e s

110

C ONCLUSIONES

113 11 3

RECOMENDACIONES FUENTE DE CONSULTA

117 11 7 119 11 9






































CAPÍTULO I DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 1.1 UBICACIÓN La carretera Casma – Yautan - Huaraz se desarrolla íntegramente en la Región Ancash, atravesando en su desarrollo las provincias de Casma y Huaraz. La Carreter Carretera a codificad codificada a como Ruta Ruta 14-A, pertenec pertenece e a la Red Vial Vial Nacional. El Sect Sector or Cruz Cruz Punt Punta a – Pari Pariac acot oto o

se desa desarr rrol olla la dent dentro ro de la

provincias de Casma y Huaraz. El tramo cuya Rehabilitación y Mejoramiento es motivo del presente Estud Estudio io Defini Definitiv tivo o es la parte parte de la Carre Carreter tera a Casma Casma – Yauta Yautan n -






































Coordenadas UTM

N= 8’948,431.9356 E= 821,445.9493 Pariacot Pariacoto o es un Distrito Distrito que pertene pertenece ce a la Provincia de Huaraz. Departamento de Ancash y esta a una altitud de 1,247.31 m.s.n.m. cuyas coordenadas son las siguientes: Coordenadas UTM

N= 8’942,204.7767 E= 841,644.9381

1.2 DESCR DESCRIPC IPCIÓN IÓN DEL DEL PROYE PROYECT CTO O El estudio en el sector Cruz Punta – Pariacoto (Km 27+980 al Km 56+480) , se desarrolla por la vía existente, actualmente a nivel de afirma afirmado do,, cuyas cuyas carac caracter teríst ística icass en el tema tema de orogra orografía fía son son las las siguientes:



Del

Km 27 27 +98 +98 0 al Puen Puente te Ya Ya u tán, tán,

s e cara caracc t eriz eriza a por por






































30 + 6 1 5

P o n t ón M u ñ a

31 + 4 0 0

Ca c h i p am pa

A m b o s l a do s d e la v í a

37 + 1 5 0

Pu e n t e Ya u t á n

B u en e st a d o d e c o n s e r v a c i ón

37 + 5 0 0

Di s t r i t o de Y a u t án

Z o na U r b a n a

42 + 1 4 0

An e x o S an t a I s ab e l


45 + 5 0 0

A n e x o 3 1 de M a y o


46 + 3 8 0

A ne x o T ut u m a


51 + 0 0 0

C a s e r í o Ra c r a o


54 + 5 2 0

A ne x o C a f ur

D er e c h a

55 + 1 6 0

Ca s er í o S ec t or B é l gi c a

I z qu i e r d a

55 + 6 0 0

D is t r i t o P a r i a c o t o

Z o na U r b a n a

56 + 4 8 7

P ue n t e P ar i a c o t o

No c o n t e m p l ad o e n p r o y e c t o

1.3 1.3 VIAS VIAS DE COMU COMUNI NICA CACI CIÓN ÓN La carr carret eter era a Casm Casma a – Yaut Yautan an - Pari Pariac acot oto o Huara uarazz es una una vía vía importante porque es parte integrante de la Ruta 14-A, que se inicia en la Ciud Ciudad ad de Casm Casma a y esta esta a su vez vez inte interc rcon onec ecta tada da con con la P a nam nam e ric ric ana N o rte rte ( Ruta Ruta 0 0 1 N ) , q u e c o mun mun ica ica c on los los Departamentos del norte como con la Capital de la República. El acceso preferentemen preferentemente te se tiene a través de la Red Troncal Troncal 14-A, Casma – Cuncan, Santa Luisa, Sechin, Huaquilla, Sechin Alto Buena Vista, Capilla, Huancamuña, Cruz Punta, Lagar, Cachipampa, Liza,








































UBICACI N DEL PROYECTO
















































































































1.4 OBJET OBJETIV IVOS OS Y ALCAN ALCANCES CES DEL DEL PROY PROYECT ECTO O El pres present ente e estud estudio io de ingen ingenier iería ía tiene tiene como como objet objetivo ivo princ princip ipal, al, definir la estructura del pavimento para el tramo carretero: Casma – Yaután – Huaraz, tramo: Casma – Pariacoto, sector: Cruz Punta Pariacoto, así como la ubicación de los bancos de materiales para su construcción. Además es la elaboración del Expediente Técnico a nivel de Estudio Definitivo de Ingeniería, correspondiente al Sector 2: C ruz ruz P u nta nta – Par Par iac iac oto, oto, p a ra la c o nst nst ruc ruc c ión ión d e l a v ía c o n características adecuadas, en atención a los lineamientos del Estudio de Factibilidad, Factibilidad, la correcta obtención obtención de información información de campo, campo, y el adecuado diseño en función de la metodología desarrollada y a la aplicación de las normas vigentes. El Exped Expedien iente te Técnic Técnico, o, cons conside idera ra las las obras obras de cons constru trucc cción ión y/o mejo mejora rami mien ento to de la carr carret eter era a exis existe tent nte, e, para para lo cual cual se han han determinado las partidas especificas, que involucran básicamente las siguientes actividades:






































Estudios Desarrollados Para La Pavimentación De La Carretera Los estudios aquí expuestos para el sector: Cruz Punta – Pariacoto, forma forman n parte parte del del proye proyecto cto integr integral al de los estud estudios ios defin definiti itivo voss de ingen ingenier iería ía para para la rehab rehabili ilitac tación ión y mejor mejorami amien ento to de la carre carreter tera: a: Casma – Yaután – Huaraz. Por disposición de la DGCF, la Oficina de Apoyo Tecnológico ejecuta los estudio estudioss de suelos, suelos, cantera canteras, s, geologí geología, a, geotecni geotecnia, a, hidrolo hidrología, gía, drenaje y diseño de pavimento; pavimento; para la rehabilitación y mejoramiento del del tramo tramo carret carretero ero:: Cruz Cruz Punta Punta - Pariac Pariacoto oto.. Para Para cumpl cumplir ir dicho dicho objetivo, en lo que corresponde a los estudios de suelos, canteras y diseño diseño del del pavim pavimen ento to se progra programar maron on los los siguie siguiente ntess trabaj trabajos os de campo: 

Inspección de todo el tramo carretero, con la finalidad de definir la estrategia para la ejecución de los estudios.



Perf Perfor orac acio ione ness de estu estudi dio o para para dete determ rmin inar ar los los espe espeso sore ress y caract caracterí erísti stica cass físico físico-me -mecá cánic nicas as de los los suelo sueloss de funda fundació ción n








































CAPITULO II ESTUDIO DE MECANICA DE SUELOS

2.1 OBJETIVO El objetivo del estudio de Mecánica de Suelos es poder determinar






































2.3. 2.3.11 EVAL EVALUA UACI CIÓN ÓN DE DE LA SUB SUBRA RASA SANT NTE E Como tarea principal se orientaron los trabajos a evaluar los m a ter ter ial ial e s

c o n form forman antt es

de

la

s u b ras ras a nte nte

de

cuyos

resultados del laboratorio permitirá ser empleados como datos importantes en la metodología del diseño. La información de origen

de

los

parámetros

de

di s e ño

se

en c u en t r a

documentada técnicamente en los anexos correspondientes.

2.3. 2.3.22 METO METODO DOLO LOGÍ GÍA A APLIC PLICAD ADA A






































Los trabajos relacionados a la evaluación de la subrasante, consistieron en contar con los valores de las propiedades físicos mecánicas mecánicas de los materiales que se ubicaron a 0.60 m por por deba debajo jo de la supe superfi rficie cie del del terren terreno. o. Dicha Dicha evalu evaluaci ación ón permitió permitió proporc proporciona ionarr al ingenie ingeniero ro diseñado diseñadorr la objetivi objetividad dad necesaria para efectuar un diseño racional y coherente a los requerimientos de las cargas de los vehículos. Se excavar excavaron on un total total de 142 calicat calicatas as equidis equidistant tantes es cada 200 m una de la otra, de las cuales para fines del presente estudio se han considerado considerado solamente 33 por ser la mayoría homog omogé éneas neas..

Como Como

refe refere renc ncia ia

para para

los los

tra trabajo bajoss

de

exploración, exploración, se han empleado las progresivas progresivas efectuadas por






































Las Calicatas fueron denominadas como “C-I” donde “I” es el numero de la excavación ejecutada en la carretera existente. El cuad cuadro ro N° 2.1 “Loca “Localiz lizac ación ión de Calic Calicata atas”, s”, prese presenta nta la infor informac mació ión n referi referida da a las prosp prospec eccio ciones nes realiz realizada adass en la carretera evaluada. En el referido cuadro se detalla el carril en el cual se efectuó la exploración, detalles de la zona asoci asociad ada a a la excav excavac ación ión,, profun profundid didad ades es de los estra estratos tos encontrados en cada calicata y referencia del pintado que indica el lugar de trabajo. El

Ane Ane x o

pre pre s enta nta

l os r e g ist ist ros ros

e s trat tratig igrr á fic fic o s

de

la

subra subrasa sante nte.. Se emple empleo o un format formato o para para cada cada evalu evaluac ación ión efectuada. efectuada. En este se indica la profundidad de la excavación,






































Se llevo un registro sistemático de los suelos encontrados en cada exploración, determinando la profundidad a la que se encuentran encuentran los diferentes diferentes suelos, el espesor de los materiales de cobertura, potencia de la materia orgánica, la identificación de cada suelo y la ubicación de la napa freática si fuera el caso. En los lugares donde se observo cierta homogeneidad en los suelos de la subrasante a lo largo de la vía, los suelos se agruparon agruparon por características características de resistencia resistencia de la subrasante, tomándos tomándose e muestras muestras entre 80 y 100 kg para la ejecució ejecución n de los ensayos en laboratorio.








































Nº

CALI






































Los ensayos de laboratorio que se efectuaron a las muestras obtenidas obtenidas del campo están referidas a las Normas ASTM o en su equivalencia las Normas Técnicas Peruanas Peruanas (NTP), según los los req requeri uerim mient ientos os del del estu estudi dio o de la subr subras asan ante te y que que permitan resumirse de la siguiente manera:






































l ito ito lógi lógicc a s ,

lo c u a l

se

c o n s ign ign a

tam tam b ién ién

en

el

p e rfil rfil

estratigráfico (Anexo I.4).

a. Resultado de los ensayos Los resultados obtenidos de las observaciones de campo así como de los ensayos de laboratorio efectuados en los suelos






































C r u z P u n t a - A n e xo L a ga r

km 2 7 + 9 80

A n e xo La g ar - Y a u t a n

km 3 0 + 2 00

An exo Santa I sabel - Tut um a

km 4 2 + 1 50

C a se r í o Ra c r a o - P a r i a c o t o

km 5 0 + 0 00






































clasifica como arena, variando entre limosa y arcillosa, de espesor variable entre 10 y 30 cm (fotos N° 1 y 2). •

km

30 + 2 00

– km 4 2 + 15 0 .

El

rel ieve es ondulad o

desarrollándose la actual plataforma vial básicamente sobre rell rellen enos os conf confor orma mado doss con con el mism mismo o suel suelo o natu natura ral. l. En general se establece que los materiales predominantes son









































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Los resultados de los ensayos físicos químicos de las fuentes de agua, determinan su utilización en obra, tanto para su empleo en mezclas de concreto de cemento Pórtland, como para mezclas de Base y Sub-base granular. De acuerdo a los resultados obtenidos, todas las fuentes de agua estudiadas son aptas para su empleo en obra. La cali calida dad d del del agua agua para para el uso uso en obra obra se ha sido sido veri verifi fica cado do mediante los siguientes ensayos estándar. •

Sulfatos expresados como ión SO 4 = (NTP 339.074)

•

Cloruros expresados como ión Cl

•

Materia orgánica en agua, expresado como o x í g e no

•

-

(NTP 339.076) (NTP 339.072)

Potencia Potenciall de de hidró hidrógen geno o de de agua agua (pH) (NTP 339.07 339.073) 3)

CUADRO N° 4.1 SECTOR Pariacoto

OBSERVACIÓN A GU A A N A L I Z A D A C a n a l r e v e s t i d o co n c o n c r e t o k m 56+0 56+050 50,, L.D. L.D. a d e ceme eme n to P órt órt l and and . Cana ana l 50 m del eje. bordea la l o ca l i d a d de Pariacoto. k m 5 4 + 340 340 – k m C a n a l d e r e g a d í o s i n r e v e s t i r . -.54+200 km 5 2+080 Canal de regadío sin re vest ir. -.-






































SECTOR OBSERVACIÓN A GU A A N A L I Z A D A Racrao, k m Cana Canall reves revestid tido o con con conc concret reto o -.-. 51+000 de cemento Pórtland. Localidad de Racrao. k m 5 0 + 700 700 – k m C a n a l d e r e g a d í o s i n r e v e s t i r . -.50+600 km 4 8+200 Canal cruza carret era. -.k m 4 7 + 560 560 – k m C a n a l d e r e g a d í o s i n r e v e s t i r . km 47+370 47+300 km 4 5+700 Canal cruza carret era. -.k m 4 1 + 450 450 – k m C a n a l d e r e g a d í o s i n r e v e s t i r -.41+280 km 3 7+010 Puente Yaután km 37+ 010 km 3 6+500 C r u ce canal de agua -.-. (alcantarilla) km 3 6+180 C r u ce canal de agua -.-. (alcantarilla) km 3 5+160 C r u ce canal de agua -.-. (alcantarilla) km 3 4+960 C r u ce canal de agua -.-. (alcantarilla) km 3 3+620 C r u ce canal de agua -.-. (alcantarilla) Se ingresa en km 30+250 L.D. (Pte. Muña) por una trocha de Localidad Jaihua Jaihua 2 5 0 0 m. C a na l m a t r i z d e regadío Se ingresa en km 21+000 L.D. Localidad p o r u n a t r o c ha d e 4 0 0 0 m . Casablanca Casablanca Canal matriz de regadío. km 0 +000 Pte. Carrizal P t e . C a r r i za l






































Por lo tanto el empleo de esta agua requiere la coordinación con las juntas de regantes de las localidades involucradas.

4.2 ANÁLIS ANÁLISIS IS DE DE LAS LAS FUE FUENTE NTES S DE DE AGUA AGUA El presente presente análisis análisis se refiere refiere a la calidad del agua agua usada usada para para la elaboración de concreto y para el uso de la conformación de la base y sub base de la carretera en estudio. El agua pura pura destilad destilada a es dañina dañina para el concreto concreto pues pues tiende tiende a dest destru ruir ir,, des deslava lavarr la cal cal del del ceme cement nto. o. El agua agua de lluv lluvia ia no es recomendable recomendable en la elaboración elaboración pues es pura. Las aguas dañina son las que contien contienen en humus, humus, fibras fibras vegetal vegetales, es, partícu partículas las de carbón. carbón. Azufre, en general las llamadas minerales y todas las que contienen sales, sulfatos y ácidos en grandes concentraciones como pueden ser las que provienen de residuos de algunas fábricas aparte de las que se encuentran en la naturaleza. También son perjudiciales las aguas azucaradas y las que contienen aceites especialmente los orgán orgánico icos, s, los minera minerale less suele suelen n ser ser menos menos dañino dañinoss aunqu aunque e son son peligrosos pues pueden contener ácidos. Las sustancias alcalinas alcalinas en el agua son muy dañinas, especialmente especialmente los sulfatos de magnesio, sodio y calcio (llamados álcalis blancos), estos álcalis se pueden encontrar en aguas de pozo. Las aguas selenitosas (con yeso) en pequeña concentración se han usad usado o sin sin resu result ltad ado o dañi dañino no en la elab elabor orac ació ión n de conc concre reto to,, sin sin embargo su acción continua sobre el concreto puede ser desastrosa. La tolerancia de sulfatos en el concreto es mayor en el agua de elaboración que cuando actúa sobre el concreto ya hecho. En el






































algo mayor de 10%, en una concentración de 0.5% de SO4 en un terreno o agua que vaya a estar en contacto con un concreto ya hecho puede ser de consecuencias graves. El cloruro de Sodio (sal común) no debe de usarse como un añadido en la elaboración del concreto para bajar el punto de congelación pues baja la resistencia apreciablemente. Muchas veces se encuentra unida con otras sales o sulfatos que son dañinos dañinos,, de tal modo que un sabor sabor salino salino en el agua es un índice índice peligroso peligroso y es indispensable indispensable en este caso analizarla en el laboratorio o por medio de pruebas de obra, antes de usarla en el concreto. En general el agua clara (no la destilada o pura) que no tiene gusto salobre puede usarse para elaborar concreto sin análisis especiales. S e s uel uel e e s p ecif ecific ica a r lím lím ite ite s d e t u rbid rbidez ez d e las las agua gua s y s e rec rec o m ien ien d a q u e las las m a s t u rbi rbi a s s e d e ben ben d e clas las ific ificar ar p or sedimentación o algún medio apropiado. Todas las aguas dudosas deben de ser analizadas por un laboratorio competente, pues como se ha visto, basta que el agua contenga ciertas sales, sulfatos, ácidos u otras sustancias dañinas, aun en pequ pequeña eñass propo proporci rcion ones es

para para que influy influya a en la resist resisten enci cia a del del

conc concret reto o y dismin disminuya uya aprec apreciab iablem lemen ente te su resist resistenc encia ia o aun aun mas grave se destruya el concreto. Un método rápido de determinar la presencia de yeso u otro sulfato es por medio del cloruro de bario; se le agrega gotas de acido clorhídrico y luego una solución de cloruro de bario, si se forma un precipitado de color blanco es señal de la presencia de sulfatos, procedimiento similar puede usarse con los agregados para conocer






































Deberá entenderse que estos ensayos rápidos no pueden reemplazar a los los de labo labora rato tori rio o y solo solo se util utiliz izan an para para tene tenerr indi indici cios os que que posteriormente se comprobaran en un laboratorio competente. Con la finalidad de verificar la calidad de las aguas a emplearse en las diferentes obras de mejoramiento de la vía, se tomaron muestras que

fueron

remitidas

al

Laboratorio

para

efectuar

los

correspondientes análisis químicos a fin de determinar su calidad para el empleo en obras de concreto como cemento Pórtland. Por lo tanto se emplearan las fuentes de agua para los trabajos de compactación de las diferentes capas que conforman la estructura del pavimento. Se han tomado muestras de aguas en los torrentes mas significativos que presenta la vía. Cabe mencionar que estas fuentes cuentan con accesos accesos.. El Cuadro Cuadro Nº 4.2 “Resulta “Resultados dos de los Análisis Análisis Químicos”, Químicos”, resu resume me las las cara caract cter erís ísti tica cass mas mas rele releva vant ntes es de las las fuen fuente tess de abastecimiento de agua. Las Las muest muestras ras de agua agua anali analiza zadas das,, cumple cumplen n las espec especifi ifica caci cione oness técnicas para su empleo en Obras de Concreto de Cemento Pórtland (Norma Técnica ITINTEC 339.088).

RESULTADOS DE LOS ANALISIS QUIMICOS (FUENTES DE AGUA) CUADRO Nº 4.2








































FUE S O L ID O S E N






































CAPITULO V DISEÑO DEL PAVIMENTO

5.1 5.1 D ESC ESC R IPC IPC IÓN IÓN E l p avim avimen ento to e s la c a p a o c o n jun jun to d e c apas pas d e m a teri terial ale es aprop apropiad iados os,, compr compren endid didos os entre entre la super superfic ficie ie de los subra subrasa sante nte (capa superior de las explanaciones explanaciones o terreno natural) y la superficie de rodadura, cuyas principales funciones son la de proporcionar una superficie uniforme, de color y textura apropiados, resistentes a la acci acción ón del del tran transi sito to,, a la del del inte interp rper eris ismo mo y de otro otross agen agente tess perjudiciales, así como de trasmitir adecuadamente al terreno de fundación los esfuerzos producidos por las cargas impuestas por el transito. En otras palabras el pavimento es la superestructura de la obra vial, que hace posible el transito fluido de los vehículos con la comodidad, seguridad y economía previstos por el proyecto.






































La capa capa de rodadu rodadura ra propia propiame mente nte dicha dicha puede puede ser ser una carpe carpeta ta asfáltica, un tratamiento superficial o la superficie de una capa de material granular con resistencia al desgaste. La actual tecnología de pavimentos contempla una gama muy diversa de secciones estructurales, las cuales son función de los distintos factores que intervienen en la performance de una vía: transito, tipo de suelo, importancia de la vía, condiciones condiciones de drenaje, condiciones condiciones meteo meteoro rológ lógica icas, s, recurs recursos os dispo disponib nibles les,, etc. etc. Debe Debe de elegir elegirse se la solución mas apropiada, de acuerdo a las facilidades y experiencias locales locales y las condicione condicioness especifi especificas cas de cada cada caso, caso, lo cual cual es una tarea que requiere un balance técnico – económico de todas las alternativas. Debid Debido o a su amplia amplia difus difusión ión,, la expe experie rienc ncia ia y las conn connota otacio cione ness económicas que implica su uso, los pavimentos flexibles de capas granulares comprenden casi la generalidad de vías que forman la red nacional. nacional. Para la estructuración estructuración de estos tipos de pavimentos juegan p a p e l i mpo mpo rta rta n te e n la may may o ría ría de m é tod tod o s d e d ise iseño, ño, dos dos parámetros: la capacidad de soporte del suelo de subrasante y el volumen de tráfico al que estará sometido la vía. En la actualidad y con la puesta en marcha de los proyectos para la construcción de carreteras en la región de la sierra, se ha tomado conciencia de los factores que afectan al comportamiento de los pavimentos pavimentos ubicados en zonas de alturas y con climas fríos. Por ello






































dar sustento a las solicitaciones solicitaciones de cargas que serán trasmitidas por los vehículos. En conformidad con lo requerido en los Términos de Referencia se estructurará el pavimento con la metodología AASHTO, siendo los result resultado adoss obten obtenido idoss verifi verifica cado doss por por métod métodos os meca mecanís nístic ticos os.. Así Así tambié también n se efectu efectuará ará un diseño diseño compa compara rativ tivo o con con el métod método o del del Instituto del Asfalto. Se

han

a n a l i za d o

diferentes

tipos

de

alternativas

para

la

estructuración del pavimento acordes al tráfico que circulará por el peri period odo o de dise diseño ño;; es así así que que se ha desc descar arta tado do el empl empleo eo de pavimentos a nivel de Afirmado y Tratamientos Asfálticos. Además de lo señalado y por disposición de materiales para base granular el pavimento se encamina a tener como superficie de rodadura una carpeta con mezcla asfáltica en caliente. En tal sentido se plantean las alternativas de pavimentación con carpeta asfáltica en caliente para periodos de diseño de 10 y 20 años. años . A solicitud de Provias Nacional se está efectuando el diseño de pavi pavime ment nto o con con adoq adoqui uine ness de conc concre reto to para para la zona zona urba urbana na del del distrito de Pariacoto (km 55+480 - km 56+480), principalmente por que señalan que la mencionada mencionada localidad no cuenta con sistemas de agua y alcantarillado, y el tipo de pavimento proyectado permite su






































Punt Punta a Yauta autan n Pari Pariac acot oto, o, se util utiliz izar ara a el méto método do de dise diseño ño de pavimentos flexibles AASHTO, versión 1993.

5 .2.1 .2.1 M E T O DO A S S HTO HTO La meto metodo dolo logí gía a AASH AASHTO TO es reco recono noci cida da a nive nivell mund mundia iall porque se basa en valiosa información experimental; consiste en determinar un Número Estructural (SN) requerido por el pa v i m e n t o

a

fin

s a tis tis f act act o ria ria m e nte nte

de

soportar

d ura ura n te

su

el

volumen

p e rio rio do

de

de

tránsito

dis dise ño. ño.

El

procedimiento desarrollado es conforme con lo expuesto en Guide for Design of Pavement Structures – 1993. Para Para la apli aplica caci ción ón del del méto método do aash aashto to se requ requie iere re de los los siguientes siguientes datos: los cuales son Parámetros relacionados con la capacidad de soporte o resistencia del suelo denominado “Soil Support Value (s)” o Valor de soporte del Suelo (s), que se en func funció ión n del del CBR CBR y se defi define ne medi median ante te la sigu siguie ient nte e expresi expresión ón S= 4.4 4.4 log log CBR CBR + 1.2, 1.2, Parámet Parámetro ro relaci relaciona onado do al al trafico, denominado denominado “Numero Total de Ejes Equivalentes Equivalentes a 18 Kips (8.2 tn), que se calculan y serán los que transiten sobre la

vía

durante

rela relaci cion onad ados os

con

el

periodo

los los

fact factor ores es

de

servicio.

hidr hidro o

–

Parámetros

mete meteor orol oló ógico gicoss

denominados “Factor Regional”. Parámetro relacionado con la capacidad de servicio deseado para la vía, al final de su vida útil útil

de

mi

do “S vici viciab abililid idad ad fi

l (pt) (pt)””

ta








































también, tampoco tampoco se se emplean por el mismo mismo motivo el valor de daño relativo (u f ) para el cálculo del Mr estacional. •

Coeficiente de Drenaje toma en cuenta el efecto de los El Coeficiente distintos

n i vel es

de

ef i cien cia

d el

drenaje

en

el

comportamiento de la estructura. Este parámetro modifica el coeficiente estructural de las capas granulares (subbase y base granular). •

El método incorpora la estadística para establecer un cierto grado de confiabilidad durante el proceso de diseño. Este aspecto es incorporado en el diseño mediante un Nivel de

Confiabilidad (R), éste se basa en la distribución normal y es función de la desviación desviación estándar (S 0 ). La guía AASHTO ubica el valor S 0 entre 0,4 y 0,5 para pavimentos flexibles. •

Índice ice de Servici Serviciabil abilida idad d Fin Final al debe El Índ deberá rá ser ser tal tal que que culm culmin inad ado o el peri period odo o de dise diseño ño,, la vía vía (sup (super erfi fici cie e de roda rodadu dura ra))

ofre ofrezc zca a

una una

adecu decuad ada a

serv servic icia iab b ilid ilidad ad..

De






































Donde : a1 a2 a3

=

C o e f i c i e n t e s e s t r u c t u r a l e s o de de c a p a

m1 m2

=

Coef icientes de drenaje

D1 D 2 D 3

=

E s p e s o r e s de c a p a

5.2. 5.2.22 PARÁM ARÁMET ETRO ROS S DE DE DIS DISEÑ EÑO O Módulo resilente La capacidad relativa de soporte de los suelos”, se definió los CBRs de diseño. Para Para acce accede derr a los los Ábac Ábacos os de dise diseño ño AASH AASHTO TO 93, 93, es nece necesa sari rio o que que esto estoss valo valore ress de CBR CBR sean sean trad traduc ucid idos os a Módulo Resilente (Mr). Dada la escasa información existente en el medi medio o sobr sobre e esto estoss ensa ensayyos, os, se ha empl emplea eado do una una correlación entre CBR s versus Módulos de Resilencia (para suelos granulares) publicada en FHWA-PL-98-029:






































CUADRO N° 5.1 SUBSECTOR

CBR CB R MÓDULO RESILENTE

km 27+980 –

km 30+200 –

km 50+000 –

km 30+200

km 50+000

km 56+480

34,0 %

11,5 %

8,5 %

1 5 4 96 p s i

1 0 8 07 ps i

9 50 0 p s i

Análisis del Tráfico La carga y el volumen del tráfico juegan un rol importante en el diseño estructural de los pavimentos, particularmente cuando tanto la carg carga a como como el núme número ro de repe repetic ticio ione ness son son alto altos. s. Por Por ello, ello, es importante realizar un completo y preciso análisis de trafico para cami camino noss dond donde e esta esta prev previs isto to un fluj flujo o impo import rtan ante te de vehí vehícu culo loss pesados, tal como es el caso de la carretera de la ruta 14A.






































K=

IMDom x FDo FDom + IMD IMD2e x FD FD2e + IMD IMD3e x FD3 FD3e +

IMDt x FDt IMD= IMD= Índice Índice Medio Medio Diario Diario FD= FD= Facto actorr Des Destr tru uctiv ctivo o R=

Tasa de crecimiento

n=

Periodo de Diseño

om= Ómnibus 2e=

Camión 2 ejes

3e=

Camión 3 ejes

t=

Trayler y Semitrayler

En lo que respecta respecta al factor factor destru destructi ctivo vo (tenie (teniendo ndo en cuenta cuenta un numero de ejes equivalentes a 8.2 ton por vehiculo) de acuerdo a los pesajes de los vehículos ejecutados, se tiene valores altos para los vehículos mayores a tres ejes. Cabe mencionar que se ha empleado un factor de relación de cargas por eje, debido a la estandarización de ejes que pesan 8.2 ton. Este valor corresponde a 2.44 para todas las evaluaciones efectuadas en el estudio de tráfico.






































la clasificación de los materiales, puede aseverarse como variable , ello debido a que las secciones correspondientes se encuentren sobre lecho rocoso a semi rocoso, sobre suelos (Bueno Tipo I), suelos morrenicos gravosos arcillosos (Regular Tipo II) y suelos finos limosos arcillosos de baja a mediana plasticidad (Mala o Tipo III). Al respecto de la composición de soporte de suelos, mención aparte merece merece el caso de los suelos suelos saturad saturados, os, corres correspo pondi ndient ente e

a las

zona zonass deno denomi mina nada dass “bof “bofed edal ales es”, ”, en dond donde e la resi resist sten enci cia a es prác práctitica came ment nte e nula, nula, lo cual cual ha mere mereci cido do un estu estudi dio o espe especi cififico co,, habi habién éndo dose se deta detallllad ado o las las reco recome mend ndac acio ione ness punt puntua uale less para para el tratamiento de dichas zonas. Si bien bien es cier cierto to que que la capa capaci cida dad d de sopor oporte te del del suel suelo o de la subr subras asan ante te,, pued puede e refe referir rirse se en func funció ión n de las las cara caract cter erís ístitica cass granulométricas y plasticidad, también es cierto el hecho que existen elementos adicionales adicionales que deben deben tomarse en consideración además de la granulometría, en el juicio para la definición de los valores del CBR de diseño.








































cara caract cter erís ístitico cos) s),, se tend tendrá rá que que empl emplea earr algú algún n crit criter erio io de tipo tipo estadístico.

1°

EL NU NUMERO ES ESTRUCTURAL (S (SN) Se dete determ rmin ina a con con los los sig siguie uientes tes parám aráme etros tros que ha continuación detallamos: Numero de Ejes Equivalentes (N8.2) N8.2(10años)= 0.06 x 10 6 Repetición MODULO RESISTENTE (Mr) Según la ecuación Mr= 1500*CBR Donde CBR: Capacidad Portante de la subrasante






































FIG. 5.2 TABLA 5.2 PAVIMENTO RIGIDO FLEXIBLE

FACTOR DE RANGO (So) 0.30 - 0.40 0.40 – 0.50

SN=2.9 (km 27+980 - Km 56+480) SN=2.16 (km 27+980 - Km 56+480) 2°

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

Esta expresada del siguiente modo: SN= a1D1+a2D2m2+a3D3m3 Donde: El Material a usarse tiene un C.B.R. de 81% con este






































TABLA 5.3 Valores a los Niveles seleccionados de Fiabilidad Fiabilidad Desviación Normal (Zr) 50 -0.000 60 -0.253 70 -0.524 75 -0.674 80 -0.841 85 -1.037 90 -1.182 91 -1.340 92 -1.405 93 -1.476 94 -1.555 95 -1.645 96 -1.751 97 - 1 881






































Local

50-80 50-80 Fuente: AASHTO. Guide for Desing of Paviment Structures 1993

TABLA 5.6 COEFICIENTES EQUIVALENCIA DE ESPESOR COMPONENTE DEL PAVIMENTO CAPA SUPERIOR Carpeta concreto tipo superior Mezcla asfáltica en frío en camino Tratamiento superficial bituminoso tipo doble/triple Sello asfáltico(con agregados) BASES Bases tipo concreto asfáltico

OBSERVACIONES

COEFICIENTE

(baja estabilidad)

0.17/cm 0.08/cm 0.25-0.40 0.08

CBR=40%

0.17/cm 0.04/cm






































CUADRO Nº 5.7

Nº








































CUADRO Nº 5.8 CUADRO SECTORIZACION DE TRAMOS HOMOGENEOS SUBSECTOR CBR MÓDULO RESILENTE

Km 27+980 – km30+200 34,0 %

km 30+200 – km 50+000 11,5 %

Km 50+000 – km 56+480 8 ,5 %

15 496 psi ó

10 807 psi ó

9 500 psi ó

106,84 MPa

74,5 MPa

65,5 MPa






































A fin de analizar la capacidad portante de los suelos, se han asumido los los resu resultltad ados os de los los ensa ensayo yoss de CBR, CBR, para para dete determ rmin inar ar los los espeso espesores res de capas capas estruc estructur turale aless de pavime pavimento nto.. La inform informaci ación ón correspondiente de la capacidad de soporte de la subrasante se presento en el cuadro 1.5

FACTOR REGIONAL






































SN = a1 D1 + a2 m1 D2 + a3 m2 D3 Donde: a1 a2 a3

=

Coeficientes es estructurales o de ca capa

m1 m2

=

Coeficientes de drenaje

D1 D2 D3

=

Espesores de capa

SOLUCION ADOPTADA






































En todos los casos se esta considerando una solución convencional de pavimento flexible, asimismo se esta considerando una estructura de pavimento para 10 y 20 años, y en la otra opción es una con bi capa. Con respecto al pavimento es flexible consistente en una carpeta de roda rodadu dura ra de conc concret reto o asfá asfálti ltico co en cali calien ente te,, una una capa capa de base base granular y una sub base. Las zonas de berma deben de






































CUADRO Nº 5.12 MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES DIRECCIÓN GENERAL DE CAMINOS OFICINA DE APOYO TECNOLÓGICO MÉTODO DE DISEÑO AASHTO - 1993










































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































Informe de Ingenier ía: “Estudio “Estudio Geotécnico Geotécnico con fines de pavimentación pavimentación carretera carretera Cruz Punta Yautan Pariacoto–Tramo Yautan Pariacoto (Ruta 14-A), Departamento de Ancash Provincia de Casma” Autor : Bach. Luis Enrique Goytizolo Fuentes /Asesor: Ing. Gustavo Adolfo Aybar Aybar Arriola

5.7

ESTRUCTURA

ESPESOR

ADOQUINES DE CONCRETO (cm)

8

CA M A D E A R E N A ( c m )

4

BA S E G R A N U L A R ( c m )

20

RECOMENDACIONES •

En lo posible la actual superficie granular de rodadura no debe ser ser remov removida ida y debe debe servi servirr como como subra subrasa sant nte e para para la nuev nueva a estr estruc uctu tura ra de pavi pavime ment nto, o, toda toda vez vez que que ésta ésta se encu encuen entr tra a estable.

•

Dada la presencia de arcillas ó limos en los suelos donde se coloc colocará ará el pavime paviment nto, o, se reco recomie mienda nda la imple impleme menta ntació ción n de sistemas de drenajes y subdrenajes adecuados, ya que no sólo se tien tiene en las las agua aguass prov proven enie ient ntes es de las las prec precip ipit itac acio ione ness pluviales, sino también de las áreas agrícolas existentes en la zona.

•

La calidad y permanencia de la obra depende de que se efectúe el cont contro roll opor oportu tun no de los los pará parám metro etross de calid alidad ad de los los materiales antes y durante su ejecución (proceso constructivo). Por lo tanto deberán aplicar en forma estricta y adecuada las técn técnic icas as y proc proced edim imie ient ntos os utili utiliza zado doss en Inge Ingeni nier ería ía para para la explotación

de

Bancos

de

Materiales

(Canteras),






































fund fundam amen enta talm lmen ente te

teni tenien endo do

siem siempr pre e

en

cons consid ider erac ació ión n

la

variabilidad horizontal y vertical que presentan las mismas por su origen. •

La obra obra se ejec ejecut utar ará á bajo bajo las las Espe Especi cifi fica caci cion ones es Técn Técnic icas as adjuntas, las cuales se complementan con las Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras del MTC (EG – 2000).

•

En la Cant Canter era a Pamp Pampa a Came Camellllo o (km (km 17+5 17+500 00)) se obse observ rva a las las c o ndic ndicio ion n es apro apropi pia adas

pa ra la

u b ica ica c i ó n

de

la pla pla nta nta

chancadora y de fabricación de mezcla asfáltica. Semejantes condiciones presenta la cantera Casa Blanca (km 21+300). •

Dada Dada las las condi condicio ciones nes medio medioamb ambien iental tales es,, se recom recomien ienda da el empleo asfalto tipo PEN 60 -70 para la fabricación de mezcla asfáltica, así como asfalto MC-30 para imprimación.

•

Coord Coordina inarr con con las autori autoridad dades es de las las locali localida dade dess dond donde e se desarrolla el proyecto, para reubicar los Tubos del Sistema de Abastecimiento de Agua que se han encontrado durante los estudios en campo.

•

Se deben considerar los aspectos de medioambiente, como la remo remode dela laci ción ón del del terr terren eno o de una una cant canter era a expl explot otad ada a (par (para a recup recupera erarr sus carac caracte terís rístic ticas as origi origina nales les)) ó la ubica ubicació ción n de lugares específicos para la colocación de desechos, entre otros.






































C ONCLUSIONES

A.

DE LAS CANTERAS 

En el caso de los materiales para mezclas asfálticas, las dos canteras con mejores posibilidades de empleo (Pampa Camello y Casa Blanca) presentan regular adhesividad arena - asfalto (Riedel Weber) adicionándole 0,5% de aditivo mejorador de adhe adheren renci cia a tipo tipo amina. amina. El buen

dese desemp mpeño eño de la mezcla mezcla

asfáltica en la simulación de condiciones de servicio, se ha verificado en los materiales de la cantera Pampa Camello (mas mejorador de adherencia) mediante el ensayo “Efecto de las Humedad en Mezclas de Concreto Asfáltico - Lottman (ASTM D 4867) siendo los resultados satisfactorios. 

Si bien bien los los agre agrega gado doss de la cant canter era a Pamp Pampa a Came Camellllo o (km (km 17+500) y Casa Blanca (km 21+340) son de forma angular a subangular, se está recomendando el empleo de chancadora secundaria, con la finalidad de fabricar material para corregir cual cualqu quie ierr defi defici cien enci cia a en la grad gradac ació ión, n, ya sea sea para para base base granular, mezclas asfálticas ó concreto de cemento Pórtland.






































B.

D E LA LA S FU FU E NTE NTE S DE DE AG AG U A 

De los estudios realizados realizados se desprende desprende que se emplearan las fuentes de agua para los trabajos de compactación de las diferentes capas que conforman la estructura del pavimento.



Se han han toma tomado do mues muestr tras as de agua aguass en los los torr torren ente tess más más significativos que presenta la vía. Cabe mencionar que estas f uen uen tes tes c u e nta nta n c o n a c c e s os y las las mue mue s tra tra s de a g ua anali analiza zada das, s, cump cumplen len las espe especif cifica icaci cione oness técnic técnicas as para para su empleo en Obras de Concreto de Cemento Pórtland (Norma Técnica ITINTEC 339.088).

C.

DE LA LA ESTR ESTRUC UCTU TUR RA DEL DEL PAVI PAVIME MENT NTO O •

El tramo carretero Cruz Punta – Pariacoto (km 27+980 – km 56+480) se encuentra a nivel de capa granular de rodadura, cuya sección de plataforma es amplia desde Cruz Punta hasta Yaután principalmente, luego se reduce la sección.

•

De acuerdo a las características de los suelos, el tramo en estudio se ha sectorizado en: km 27+980 – km 50+000 cuyo CBR es 11,5%, y km 50+000 – km 56+480 cuyo CBR es 8,5%.

•

La zona es eminentemente agrícola, por lo que el suelo de fundación es mayoritariamente arenoso con presencia de limos y arcillas, calificándose su capacidad de soporte como regular. También se han ubicado sectores con arcillas y limos cuyo CBR son inferiores a los de diseño y que deben mejorarse previo a la






































colocación del pavimento, con material cuyo CBR sea superior a 20% (al 95% de MDS) y cuyo espesor no sea menor a 20 cm. Estos son:

•

–

k m 37 + 1 90 – k m 3 7 + 65 0

–

k m 39 + 6 00 – k m 3 9 + 85 0

– – –

km 47+270 - km 47+700 k m 51 + 0 00 – k m 5 2 + 12 0 k m 52 + 8 40 – k m 5 5 + 78 0

Resp Respec ecto to a las las fuen fuente tess de mate materi rial ales es se debe debe indi indica carr que que específicamente en el desarrollo de la zona de proyecto no se han han ubic ubicad ado o banc bancos os de mate materi rial ales es con con las las cara caract cter erís ísti tica cass adecuadas, adecuadas, por lo que se ha tenido que recurrir a las fuentes de materiales ubicadas ubicadas entre entre las progresivas progresivas km 17 y km km 25 de la carr carret eter era a Casm Casma a - Huar Huaraz az.. En los los resp respec ecti tivo voss cuad cuadro ross se detallan los usos que se le pueden dar a estos bancos de mate materi rial ales es cuyo cuyo orig origen en es aluv aluvia ial, l, enco encont ntrá ránd ndos ose e que que son son limpios. En lo que respecta a la cantera para mezclas asfálticas (Pampa Camello - km 17+500 y Casa Blanca – km 21+340) se debe indicar que la afinidad arena-asfalto en estado natural no es la óptima por lo que se ha tenido que agregar 0,5% de aditivo mejora mejorador dor de adhe adheren rencia cia (en peso peso respe respecto cto del del asfal asfalto) to).. El comportamiento de la mezcla sometida al ensayo Lottman indica que que es buen buena. a. Los Los agre agrega gado doss pres presen enta tan n form forma a angu angula larr a subangular, por lo que en estado natural pueden emplearse en la mezcla asfáltica, sin embargo se recomienda el empleo de una planta chancadora de tipo secundaria con la finalidad de fabr fabric icar ar

agreg gregad ados os

con con

tama tamaño ñoss

cualquier deficiencia en la gradación.

nece necesa sari rios os

para para

cubr cubrir ir








































•

Para Para base base gran granul ular ar se han han defi defini nido do las las sigu siguie ient ntes es:: Pamp Pampa a Camello (km 17+500), Casa Blanca (km 21+300) y Cruz Punta (km 23+700); por la forma de las caras de los agregados, sólo es necesario su zarandeo y mezcla.

•

Se ha tomado como referencia para el diseño del pavimento el Estudio de Tráfico ejecutado por la Dirección de Desarrollo Vial de la DGCF, DGCF, de la cual cual se ha estab establec lecido ido las repeti repeticio cione ness de carga equivalentes a ejes simple de 8.2 tn como se detalla en los cuadros respectivos .

•

Bajo Bajo las consi consider deraci acione oness antes antes se prese present ntan an las siguie siguiente ntess alternativas de pavimentación:

ALTERNAT.

ETAPA

AÑOS

1

I

20

I

10

2

II

10

SUBSECTOR

CARPETA ASFÁLTICA EN CALIENTE (cm)

BASE GRANULAR (cm)

km 27+980 – km 30+200

6, 3

25,0

km 30+200 – km 55+480

6, 3

30,0

km 27+980 – km 30+200

5, 0

22,0

km 30+200 – km 38+000

5, 0

30,0

km 38+000 – km 50+000

5, 0

25,0

km 50+000 – km 55+480

5, 0

30,0

5,0

-

km 27+980 – km 55+480






































RECOMENDACIONES •

En lo posible la actual superficie granular de rodadura no debe ser ser remov removida ida y debe debe servi servirr como como subra subrasa sant nte e para para la nuev nueva a estr estruc uctu tura ra de pavi pavime ment nto, o, toda toda vez vez que que ésta ésta se encu encuen entr tra a estable.

•

Dada la presencia de arcillas ó limos en los suelos donde se coloc colocará ará el pavime paviment nto, o, se reco recomie mienda nda la imple impleme menta ntació ción n de sistemas de drenajes y subdrenajes adecuados, ya que no sólo se tien tiene en las las agua aguass prov proven enie ient ntes es de las las prec precip ipit itac acio ione ness pluviales, sino también de las áreas agrícolas existentes en la zona.

•

La calidad y permanencia de la obra depende de que se efectúe el cont contro roll opor oportu tun no de los los pará parám metro etross de calid alidad ad de los los materiales antes y durante su ejecución (proceso constructivo). Por lo tanto deberán aplicar en forma estricta y adecuada las técn técnic icas as y proc proced edim imie ient ntos os utili utiliza zado doss en Inge Ingeni nier ería ía para para la explotación

de

fund fundam amen enta talm lmen ente te

Bancos teni tenien endo do

de

Materiales

siem siempr pre e

en

(Canteras),

cons consid ider erac ació ión n

la

variabilidad horizontal y vertical que presentan las mismas por






































•

En la Cant Canter era a Pamp Pampa a Came Camellllo o (km (km 17+5 17+500 00)) se obse observ rva a las las c o ndic ndicio ion n es apro apropi pia adas

pa ra la

u b ica ica c i ó n

de

la pla pla nta nta

chancad chancadora ora y de fabricac fabricación ión de mezcla mezcla asfáltic asfáltica. a. Semejant Semejantes es condiciones presenta la cantera Casa Blanca (km 21+300). •

Dada Dada las las condi condicio ciones nes medio medioamb ambien iental tales es,, se recom recomien ienda da el empleo asfalto tipo PEN 60 -70 para la fabricación de mezcla asfáltica, así como asfalto MC-30 para imprimación.

•

Coord Coordina inarr con con las autori autoridad dades es de las las locali localida dade dess dond donde e se desarrolla el proyecto, para reubicar los Tubos del Sistema de Abastecimiento de Agua que se han encontrado durante los estudios en campo.

•

Se deben considerar los aspectos de medioambiente, como la remo remode dela laci ción ón del del terr terren eno o de una una cant canter era a expl explot otad ada a (par (para a recup recupera erarr sus carac caracte terís rístic ticas as origi origina nales les)) ó la ubica ubicació ción n de lugares específicos para la colocación de desechos, entre otros.






































FUENTE DE CONSULTA AASHTO Diseño de estructuras de Pavimentos, USA, 1ra. Edición, 1993 Asociación Peruana de Caminos Tercer Congreso Nacional del Asfalto, Perú, 1999 CARRILLO GIL, Arnaldo Comportamiento de los pavimentos: Fallas Típicas en la ciudad de Lima, Editorial UNI, 1era. Edición, 1979 Federal Highway Administration Antecedentes del Diseño y Análisis de Mezclas Asfálticas de Superpave, USA, Editorial Technology Applications, Publication Nº FHWA-SA-95-003, February 1995 MONTEJO FONSECA, Alfonso Ingeniería de Pavimentos para Carreteras, Colombia, Editorial Universidad Católica de Colombia Ediciones y Publicaciones, 2da. Edición, 2001






































Emulsiones Asfálticas, México, Editorial Alfa omega Grupo Editor, S.A. de C.V.,4ta. Edición, 1998

VIVAR ROMERO, German; GUTIERREZ LAZARES, Wilfredo Pavimentos de Concreto y Asfalto: Mantenimiento y Rehabilitación, Perú, WH Editores S.R.Ltda., 1ra. Edición, 1996 YAMUNAQUE YAMUNAQUE MIRANDA, Jorge L. EL Asfalto y su Aplicación en la Ingeniería Vial, Perú, editorial Miano: Asesores y Consultores en Recursos Humanos, 1ra. Edición, 1998








































PANEL FOTOGRAFICO






































Foto 1. Vist Foto Vista a del del sect sector or de Cruz Cruz Punta Punta é inic inicio io del del tram tramo o carretero en estudio, se visualiza el contacto entre la superficie de rodadura asfáltica asfáltica y el afirmado ( inicio del estudio), así mismo los











































































Foto 3. Puente Yautan inicia en el Km- 37+150, corresponde a






















































































































































































































































































































































































































































































































































































































Cruz Punta Yautan Pariacoto–Tramo Yautan Pariacoto (Ruta 14-A), Departamento de Ancash Provincia de Casma” Autor : Bach. Luis Enrique Goytizolo Fuentes /Asesor: Ing. Gustavo Adolfo Aybar Aybar Arriola

Estudio Geotecnico Con Fines de Pavimentacion(1)

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