Memoria Calculo Carretera Cuchumbaya - Calacoa Moquegua

MUNICIPALIDAD MUNICIPALIDAD PROVINCIAL PROVINCIAL MARISCAL NIETO NIETO OE MOQUEGUA

MEMORIA DE CÁLCULO Proyecto : “ASFALTADO DE LA CARRETERA CUCHUMBAYA – CALACOA, TRAMO III , VIA DE

INTEGRACION” TRAMO: CUCHUMBAYA – CALACOA

Moquegua, Moquegua, Setiembre de 2011

MEMORIA DE CALCULO DEL PAVIMENTO

1

MUNICIPALIDAD PROVINCIAL MARISCAL NIETO OE MOQUEGUA

II.

MEMORIA DE CALCULO DE PAVIMENTOS


2


II.1.

INTRODUCCIÓN Para el Proyecto : “ASFALTADO DE LA CARRETERA CUCHUMBAYA – CALACOA, TRAMO III, VIA DE INTEGRACION ” se recomienda según el manual de diseño geométrico de carreteras DG-2001, manual de diseño de carreteras no pavimentadas de bao volumen de transito, manual para el diseño de carreteras pavimentadas de bao volumen de transito, aplicar el pavimento !le"ible# Por lo general, todo pavimento !le"ible est$ con!ormado por% una capa de sub rasante preparada y compactada a una densidad espec&!ica, una capa de sub base 'ue puede ser omitida dependiendo de la calidad de la sub rasante, una capa de base 'ue se coloca sobre la sub base, o sobre la sub rasante# (obre la base se con!orma la carpeta as!$ltica 'ue consiste de una me)cla de material bituminoso y agregados# *l método ++(. es un método de regresi/n basado en resultados emp&ricos de la carretera de prueba ++(. construida en los años 0# ++(. public/ la gu&a para el diseño de estructuras de pavimento en 12, cuyas revisiones !ueron publicadas en 11, 14 y la actual versi/n de 13# *l proceso de diseño ++(. se ampli/ para el uso de geomallas para re!or)amiento del pavimento !le"ible# 5a metodolog&a de incorporaci/n de re!uer)o tiene sustento en e"tensos ensayos de laboratorio y veri!icaci/n a escala real#


3


II.2.

Pa!"#$%& '(#)!*(#

*l pavimento !le"ible resulta m$s econ/mico en su construcci/n inicial, tiene un periodo de vida de entre 10 y 1 años, pero tienen la desventaa de re'uerir cada 2 años de mantenimiento constante para cumplir con su vida útil# *ste tipo de pavimento est$ compuesto principalmente de una carpeta as!$ltica, de la base y de la sub-base#

II.+.

Pa-"#%& /# D!#0&. 7on el !in de determinar los par$metros de diseño necesarios, se desarroll/ un plan de prospecciones consistentes en la eecuci/n de calicatas ubicadas estratégicamente en la carretera en estudio# 5os par$metros obtenidos de las muestras e"tra&das de las calicatas eecutadas en la carretera en estudio 'u e !ueron entregadas, por el estudio de mec$nica de suelos con un valor de 789 subrasante de 2: para el ;ilometro 60<00, 2: para el ;ilometro 62<040, 1: para el ;ilometro 66<400, 33: para el ;ilometro 0<200 y 1=: para el ;ilometro 2<20#

II..

D!#0& E%3%a( /# Pa!"#$%&. *n este punto se diseñar$n estructuralmente la carpeta de rodado de la carretera en estudio# Para el diseño de pavimentos se utili)ar$ los métodos desarrollados en los estudios conocidos como ++(. 9oad est, y los par$metros de diseño correspondientes a las v&as en estudio# *n la abla >?1 se resume lo anteriormente descrito para la carretera en estudio#

Ta*(a 41 T-$!%& /# D!#0& 5E6# E7!a(#$%# T 8 19 a0&:

Ca,a3%#,;%!3a >? de v&a +ncAo de cal)ada BmC elocidad de diseño BEm=AC Pendiente longitudinal m$"ima 9adio Aori)ontal m&nimo BmC

>@ Dos # 30 12: 2

F como 9adio m&nimo e"cepcional se considero un 9adio de 1 mts#


6


II.9.

DISE
A. M=%&/& AASHTO >aa /!#0& /# >a!"#$%& '(#)!*(# *l método +((. establece 'ue la estructura de un pavimento debe satis!acer un determinado >úmero *structuralH el cual se calcula en !unci/n% 2# 3#

*l tr$!ico 'ue transcurrir$ por la v&a, durante un determinado número de años Iperiodo de diseñoJ# 5a resistencia del suelo 'ue soportar$ al pavimento#

6#

5os niveles de serviciabilidad deseados para la v&a, tanto al inicio como al !inal de su vida de servicio#

#

+dicionalmente deben considerarse determinados par$metros estad&sticos relacionados con la con!iabilidad de la soluci/n obtenida#

A. T-$!%& /# D!#0&. *l tr$nsito de diseño se determinar$ a partir de las recomendaciones del K7, en su c/digo de >ormas y *speci!icaciones écnicas de .bras de Pavimentaci/n# 5as v&as se clasi!ican según el ancAo de la cal)ada, velocidad de diseño, longitudes !uncionales, cone"iones a v&as de importancia y otros par$metros de diseño, 'ue permiten situarlas dentro de una categor&a y por lo tanto, estimar un tr$nsito solicitante e"presado en *es *'uivalentes para un per&odo de diseño de 1 años#

B. Fa3%&# /# /!#0& De acuerdo al método ++(., el diseño de pavimentos !le"ibles 'ueda determinado por los siguientes !actores#

a. N?"#& /# #6# #7!a(#$%# 5EE: *l c$lculo de los pavimentos r&gidos se Aar$ en base a las solicitaci ones de tr$nsito acumulado, e"presado en ees e'uivalentes de #146 BonC I1 ;ipsJ, necesario para 'ue el pavimento pase de un &ndice de #!3!a*!(!/a/ inicial de 6#2 a un valor !inal de 2#0 5a v&a a diseñar, de acuerdo a su uso e importancia se puede catalogar como sistema departamental IK.-102J, por lo 'ue el tr$nsito de veA&culos pesados





se estima en un 1: Imostrado en tabla >@ 02J, siendo este su comportamiento en términos de tr$nsito ligero, según la clasi!icaci/n de las v&as dada por los manuales de diseño#

Ta*(a 42 LP. D* *L7M5.( Pesados

>@

:

162

1:

5ivianos

412

1:

otal

6

100:

Nuente% *laboraci/n propia para el proyecto

*. Fa3%& /# 3&$'!a*!(!/a/ /# /!#0& 5F,: Nactor 'ue toma en cuenta la variabilidad de los valores de entrada en el diseño# *ste !actor se calcula como% Nr O

10 Qr#(o

>ivel de 7on!iabilidad recomendado I9:J

Ca/& N4 + N!#( /# C&$'!a$@a R#3&"#$/a/& C(a!'!3a3!$ '$3!&$a(

N!#( /# 3&$'!a*!(!/a/ R#3&"#$/a/& Mrbana -#

9ural 0  0#

A,%#,!a >,!$3!>a(#



9 – 9

7olectoras 5ocales

0- 0-0

   0  

Lnterestales y v&as rapidas

(e asume 9O: de con!iabilidad 7ada valor de 9 est$ asociado estad&sticamente a un valor del coe!iciente de (MD*> IQ9 J# + su ve) Q9 determina, en conunto con el !actor ( o un !actor de con!iabilidad#


4


3. C&#'!3!#$%# /# S%/#$% 5G,: Ca/& N4  C&#'!3!#$%# /# S%/#$% N!#( /# C&$'!a*!(!/a/

G,

0 40 0  0

-0#000 -0#23 -0#26 -0#46 -0#61

B9

1.+

0 

-1#22 -1#46

/. D#!a3!$ E%-$/a C&"*!$a/a Del an$lisis estad&stico y del auste matem$tico de la ecuaci/n de diseño se determin/ 'ue los valores de ( 0 var&an entre 0#60 y 0#0, adopt$ndose para el diseño de pavimento !le"ible, el valor de 0#6

II..

C-(3(& /# >a!"#$%& Para los espesores propuestos y caracter&sticas de los materiales se determinaran los ees e'uivalentes compar$ndolos con los re'ueridos% *n los c$lculos a'u& e!ectuados se Aa considerado un &ndice de serviciabilidad igual a 2,2 al término de la vida de diseño del pavimento, !iada en 1 años#









*l c$lculo estructural se eecuta considerando los par$metros y condiciones resumidos en el cuadro siguiente#

CALCULO DEL ESAL Fact orCrec imiento

Nº CARRILES DE DISEÑO 2 = % DE CAMIONES EN EL CARRIL DE DISEÑO =

=

n

(1 + r )

−1

ESAL

r

80.00%

50.00%

Tasa de crecimiento anual

(r)

Periodo de Diseño

(y)

simples

1.60%

camión

1.30%

15

Años

!!"P#A$AD& 'AT&! ! #A '&"*#A

 (1 + r ) − 1 IGJIY J =   r   y

Para imple Para amión

'actor de distri-ucion direccional 'actor de distri-ucion de carril

= ∑ ( N ? vehiculos × FCvehiculo)

D

0.50

#

1.00

(+)(,) (+)(,)

16.8023 16.4450

ESAL Nº Nº VEHICUL TIPO DE VEHICULOS OS POR VEHICULO EN CARRIL DIA DE DISEÑO (VEH/DIA)

Nº VEHICULOS POR AÑO

ESAL Fac!" #$ FACTOR (Nº C"$c&$' CAMION FC VEHICULOS x ! FC)

ESAL DE DISEÑO

6

5

1752

0.0001

0.175

16.80

2.63

STATION AON

28

22

8176

0.0001

0.818

16.80

12.26

PIC* UP

18

14

5256

0.0001

0.526

16.80

7.88

1

1

292

0.0001

0.029

16.80

0.44

33

26

9636

0.0001

0.964

16.80

14.45

2

2

584

3.5600

2,079.040

16.80

31,185.60

CAMION 2E

14

11

4088

3.7700

15,411.760

16.44

231,176.4 0

CAMION ,E

4

3

1168

2.4500

2,861.600

16.44

42,924.00

CAMION -E

-

-

-

2.2000

-

-

-

-

-

-

4.3700

-

-

-

2

2

584

4.3500

2,540.400

16.44

38,106.00

-

-

-

4.3100

-

-

-

-

-

-

7.6000

-

-

AUTO

PANEL RURAL C!&+ MICRO

SEMI TRALER ,S/,S2 SEMI TRALER 0= ,S, TRALER 2T2 TRALER ,T,

TOTAL

1


-

,-,3-24.


56

II..

C&$'!a3!$ /# Ca>a E%,3%,a(# *n la abla >? se presentan los diseños propuestos en pavimento, par a la carretera en estudio, dado 'ue estas con!iguraciones cumplen con el tr$nsito solicitante m&nimo re'uerido por norma#

Ta*(a N4 9 C&$'!a3!$ Ca>a E%3%a(# Pa!"#$%& Ca>a E>#& 5": 7arpeta as!altica 8ase Granular (ub 8ase

(e detalla en la siguiente Aoa de c$lculo#


0,0 I2HJ 0,1I4HJ 0#1I4HJ




J!(&"#%& K *structura del pavimento seleccionado

ESTRUCTURA DE LAS CAPAS DE LA SUPERFICIE DE RODADURA CALCULADA RECOMENDADA 7arpeta as!$ltica

7arpeta as!$ltica

*O2H I0#00mJ 8ase granular

*O2H I0#0mJ 8ase granular

*O1H I0#02mJ (ubbase granular


*O6H I0#101mJ (ubrasante

*O4H I0#1mJ (ubrasante

789 O2:

789 O2:

J!(&"#%& K *structura del pavimento seleccionado


7arpeta as!$ltica





*O6H I0#101mJ (ubrasante


789 O2:

789 O2:

J!(&"#%& K *structura del pavimento seleccionado




7arpeta as!$ltica





*O4H I0#12mJ (ubrasante


789 O1:

789 O1:

J!(&"#%& 9K2 *structura del pavimento seleccionado


7arpeta as!$ltica





*O3H I0#04mJ (ubrasante


789 O33:

789 O33:

J!(&"#%& 9K92 *structura del pavimento seleccionado


7arpeta as!$ltica



*O1H I0#02mJ

*O4H I0#1mJ



II..

(ubbase granular

(ubbase granular

*O4H I0#12mJ (ubrasante


789 O1:

789 O1:

R#3&"#$/a3!&$# *l presente estudio contiene 13 Em 'ue por lo 'ue se calculo con el método AASHTO el cual contiene distintos 789 según el estudio de mec$nica de suelos, por lo tanto se recomienda utili)ar los siguientes datos según el cuado mostrado% o

J!(&"#%& K

*structura del pavimento seleccionado

ESTRUCTURA DE LAS CAPAS DE LA SUPERFICIE DE RODADURA CALCULADA RECOMENDADA 7arpeta as!$ltica *O2H I0#00mJ

7arpeta as!$ltica *O2H I0#0mJ

8ase granular *O1H I0#02mJ

8ase granular *O4H I0#1mJ



(ubbase granular *O4H I0#12mJ (ubrasante 789 O1:

(ubbase granular *O4H I0#1mJ (ubrasante 789 O1:

F en el tramo denominado Ma( Pa& desde el ;m 63<600 al ;m 6<100 se recomienda según la descripci/n del siguiente cuadro%

ESTRUCTURA DE LAS CAPAS DE LA SUPERFICIE DE RODADURA CALCULADA RECOMENDADA 7arpeta as!$ltica *O2H I0#00mJ

7arpeta as!$ltica *O2H I0#0mJ

8ase granular *O1H I0#02mJ (ubbase granular *O0H I0#00mJ (ubrasante 789 O33:

8ase granular *O4H I0#1mJ (ubbase granular *O0H I0#00mJ (ubrasante 789 O33:

II.. C&$3(!&$# *n vista de las recomendaciones se concluye no se debe colocar la sub base en la )ona denominado el Ma( Pa& desde el ;m 63<600 al ;m 6<100#

*n relaci/n de los dem$s tramos el Diseño del Pavimento Iestructuras de las capasJ se Aa e!ectuado considerando la sub rasante Aomogénea#

5a determinaci/n del 789 de diseño se Aa considerado como el valor menor tomando este valor como conservador ya 'ue con el método de la norma del Lnstituto del +s!alto se obtendr&a un valor m$s alto#



5os coe!icientes de drenae I"!J se Aan asumido valores en el supuesto de 'ue el tiempo de e"posici/n a saturaci/n de la capa base sea cercana al 2: esto debido a la baa con!iabilidad esperada en el sistema de riego de los terrenos de cultivo aledaños#

5os coe!icientes estructurales Ia!J se Aan tomado los valores recomendados por la ++(. Guide#

Moquegua, Se ti em br e de

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