Memoria Descriptiva Vialidad Tesis Pavimento

1.- INDICE DE CONTENIDO

1.-Introducción…………………………………………………………………………………… 1.-Introducción……………………………………………………………………………………2 2 2.-Localización 2.-Localización y Área de influencia……………………………………………………………2 influencia…………………………………………………………… 2 3.-Elementos del Proyecto ..…………………………………………………………………… .. ……………………………………………………………………4 4 3.1.-Vehiculos 3.1.-Vehiculos de Diseño….………………………………………………..…4 Diseño….………………………………………………..…4 3.2.-Velocidad 3.2.-Velocidad de Diseño.…………………………………….…….. Diseño.…………………………………….……..… …..…… ..……4 4 3.3.-Capacidad 3.3.-Capacidad y Nivel de Servicio ………………………………. ……………………………… .…………5 …………5 3.4.-Situación 3.4.-Situación Actual …………………………………………………. ………………………………………………….………6 ………6 3.5.-Elementos 3.5.-Elementos de Control Vial .………………………. .……………………… .………... ………...… ….……. …….…6 4.-Generación 4.-Generación del Transito …………………………………………………………………. ………………………………………………………………….…7 4.1.-Estimación de viajes .…………………………………………………… .……………………………………………………7 7 5.-Estacionamient o …………………………………………………………………………….10 …………………………………………………………………………….10 6.-Movimiento 6.-Movimiento de Tierra………………………………………………………………….. Tierra…………………………………………………………………..…… ……10 10 7.-Pavimento………..……………………………………………………………………… 7.-Pavimento………..……………………………………………………………………….. ..… …11 8.-Señalización 8.-Señalización ……….………………………………………………………………………..15 ……….………………………………………………………………………..15 9.-Paso 9.-Paso de Ganado …..………………………………………………………. …..……………………………………………………… .………………19 ………………19 9.1-Justificación 9.1-Justificación de la Estructura Adoptada.…………………….…………20 Adoptada.…………………….………… 20

1

MEMORIA DESCRIPTIVA VIALIDAD

1.-

INTRODUCCIÓN

2.-

LOCALIZACIÓN Y ÁREA DE INFLUENCIA

. El contexto inmediato del desarrollo está conformado por un edificio de instalaciones instalaciones de control de antenas con un sistema vial conformado por un eje central que circunda el edificio general con las instalaciones; Ver Figura No.2.

Figura No. 2; Localización del Desarrollo

Las características de la vialidad actual son las siguientes: VIA PERIMETRAL 2


-

Longitud de la Vía: 350

-

Ancho Promedio de Vía: 4.50 m.; unidireccional, sin hombrillo.

-

Pendiente promedio: 1.00 %; Max: 2.10%; Min: 0%

-

Numero de curvas: 2 Entrada principal; 4 internas, salida y circulación de caseta principal.

-

Superficie de Rodamiento: Pavimento asfaltico a Proyectar

-

Estado aparente del sistema Vial: N/A

-

Estado aparente del sistema de drenaje: N/A

-

Retornos previstos: 1 redoma con radios mayores a 8.5 m al final de la vía principal y que sirve de articulación entre la base, el estacionamiento y conexión con la vía de servicio.

3


3.- ELEMENTOS DEL PROYECTO

Según las normas para el proyecto de Carreteras del MTC de Venezuela, de 1.997 preparadas por la Oficina de Normas de la Dirección de Estudios y Proyectos, Dirección General Sectorial de Vialidad Terrestre del Ministerio de Transporte y comunicaciones se dispone de la clasificación para dispositivos de diseño, convención utilizada en los parámetros de este informe; Ver Plano V0.

3.1.-

VEHICULOS DE DISEÑO

Los vehículos de diseño se encuentran agrupados con características de maniobra, dimensiones y radio; las normas COVENIN 2402-86 establecen rangos máximos de longitud total, ancho y altura que deben cumplir los vehículos de carga con un peso bruto vehicular mayor de 35.000 Kg; para un proyecto de carreteras e intersecciones, es necesario establecer los radios mínimos de giro y el barrido de los extremos; la clasificación de vehículos se puede observar en la Figura No.2.

Para la escogencia de los radios de giro mínimo se debe tener en cuenta el uso industrial de las instalaciones y que la vía debe estar preparada para radios de giro amplios con el menor número de maniobras posibles. Se analizan los giros mínimos para al menos el vehículo tipo WB-12; SemiRemolque de dimensiones 16.70 m de largo 2.60 m de ancho y 4.1 de alto; en cuanto a vehículos particulares se utilizaran las medidas del vehículo tipo P; Ver Plano V-0.

3.2.-

VELOCIDAD DE DISEÑO

La velocidad es el factor que define el uso de un tramo de vía. En este caso, al ser una vía privada que está dentro de un territorio de seguridad controlada, la velocidad permitida será menor que la de diseño para facilitar el control del usuario, cuando se esté en labores de revisión de vehículo e identificación de los ocupantes del mismo. Al analizar los criterios básicos para la elección de la velocidad de diseño: 4




La Velocidad debe ser consistente al entorno físico.



No necesariamente en tramo la velocidad debe ser uniforme; pero la velocidad de diseño no debe variar en tramos cortos.



Si se varía la velocidad en un tramo, variarán todos los otros elementos.



Se asumen condiciones climáticas favorables.



La velocidad debe corresponder al tipo de vía.

Para carreteras en terrenos llanos, la velocidad de diseño será entre 90-120km/h; pero al obligar al usuario a disminuir la velocidad dentro del complejo se asume de diseño 90 Km/h; no obstante, la velocidad de operación (velocidad permitida) por razones de seguridad, será de 30 Km/h en la vía principal y de 20 Km/h en estacionamiento y vías secundarias. 3.3.- CAPACIDAD Y NIVEL DE SERVICIO

Capacidad es la mayor cantidad de vehículos que puede pasar una determinada sección de la vía, durante un periodo de tiempo escogido, de acuerdo a las condiciones prevalecientes de la vía y el transito.

Con los cálculos de capacidad incluidos en el Manual de Diseño de Carreteras del MTC , un canal en terreno plano, en condiciones ideales de temperatura un canal de circulación con hombrillo de 1.20, sin separación física con el otro sentido, iluminación por medio de postes, demarcación y elementos reflectantes; asumiendo un factor camión de 2.0; cada canal soporta 1.900 veh/h en ambos sentidos, antes de llegar a disminuciones del nivel de servicio de colapso Nivel de Servicio F; “Flujo Forzado, intermitente, con características imprevisibles. La Velocidad de operación será menor de 50 kph.; este número será comparado con el número de viajes calculados en el capítulo de Generación de Viajes.

3.4.-

SITUACIÓN ACTUAL

Uso netamente privado, nivel de servicio “A”; acceso restringido; estacionamiento en las afueras divididos en dos áreas. 5


Los materiales a utilizar para los terraplenes viales, son esquistos triturados provenientes de la excavación de la ladera al Oeste del edificio del CID, que han sido descritos en el estudio Geotécnico, del cual se desprende que la pendiente para la construcción de terraplenes de la vía no debe ser mayor a 2:1.

3.5.- ELEMENTOS DE CONTROL VIAL

La velocidad de diseño del sistema es de 20 kph con velocidad permitida de 30 kph, debido a la cercanía de la entrada con las instalaciones. El acceso se realiza por medio de la vía principal.

4.-

GENERACIÓN DEL TRANSITO

Para determinar los viajes generados (producciones y atracciones) por el nuevo desarrollo propuesto, las tasas de generación de viaje es uno de los factores más importantes a establecer, por cuanto el resultado del EIV (Estudio de Impacto Vial), se basa en el uso argumentado de estos factores. En Venezuela no existe una base de datos que permita obtener estas tasas de generación acorde con la situación de nuestro país, de allí que normalmente en las direcciones de tránsito terrestres y las divisiones de transito de las alcaldías , se admite usar los indicadores estándar tales como demoras, velocidad, relación v/c del Highway Capacity Manual (HCM) y los índices expresados enn el “Trip Generation Manual” publicadas por el I nstitute of Transportation of Engineers (ITE), Este manual permite calcular el número de viajes generados bajo el método de cálculo practico y medidas realizadas y tabuladas en cada tipo de uso; estos datos son aceptados por las instituciones de control de tránsito del país para cálculos de Impactos Viales y de comportamiento del tránsito.

4.1.- ESTIMACION DE VIAJES

Con base a la información suministrada por los proyectistas del nuevo desarrollo , se procedió a aplicar las tasas que permiten establecer los viajes vehiculares diarios y los índices que permiten su distribución en horas pico, clasificándolas en atracciones y producciones para 80 personas en 6


Centro de investigación gub ernamental ; “Trip

Generation Rates; Employ ees of Research and

Developm ent Center ”.

La generación calculada se muestra en las tablas del Trip Generation del ITE, cuyo resumen se muestra en el Cuadro 6.1.a. Cuadro 6.1.a Tasas generacionales de viajes basadas en el número de empleados para Centros de Investigación Gubernamental. Día

Período

Laboral Laboral Laboral Sábado Sábado

Diario HP G a.m. HP G p.m. Diario HP G

(%) Atracción Producción 50 50 20 80 65 35 50 50 54 46

Prom. 6.59 0.51 0.62 7.16 0.58

Tasas Min. 5.10 0.25 0.38 4.41 0.34

Máx. 9.24 0.98 1.23 9.20 0.75

Fuente: Trip Generation ITE

Aplicando estas tasas al desarrollo; tomando en cuenta las actividades del ABAE BAMARI, resultan los viajes diarios y en hora pico que se muestran en los cuadros a continuación:

Cuadro 6.1.b Viajes generados diarios

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Debido al tipo del complejo se define Alta Tenencia Vehicular, se tomó la generación con las tasas máximas y al aplicarle una tasa ocupacional de 1.0 viajes/veh , se generan los vehículos equivalentes por hora que a continuación se indican para los períodos de hora pico a.m. y p.m.

Se estima los viajes del personal empleado y de servicio de este desarrollo, que realizarán el servicio de transporte para empleados adyacente al desarrollo.

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5.- ESTACIONAMIENTO

El complejo genera 220 viajes diarios (en dos direcciones); en hora pico en la mañana entran 43 vehículos y salen 10; es decir se puede manejar una permanencia de 150 vehículos con rotación de 1,5. En hora pico de la tarde salen 63 y entran 7, se manejan los mismos valores de la mañana; se cuentan con aproximadamente 200 puestos.se disponen los puestos en batería a 90º con separación de 6.00 metros; la dirección será fijada en los planos de señalización y demarcación y además verificada en los radios de giro según las condiciones del complejo. Se estima óptima la oferta de puestos de estacionamientos.

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6.- MOVIMIENTO DE TIERRA Y CONFORMACION DE VIA

6.1- PLATAFORMA DE APOYO

Para cada una de las antenas se debe considerar una plataforma de apoyo para la instalación de la grúa y una de plataforma de instalación para el armado de la antena y posterior alzamiento. La plataforma de la grua deberá tener unas medidas de 18x10 metros; se excavara un metro de profundidad y se colocara material compactado según especificaciones.

La plataforma para instalación y armado de antena deberá tener 5 metros de largo por 5 metros de ancho se excavara un metro de profundidad y se colocara material compactado según especificaciones. 6.1.1- ANTENA 09 METROS

La antena de 09 metros con centro de pedestal de coordenadas 1.035.037,20 N y 729.079,71 E tendrá acceso vial desde el portón de acceso de grúa (portón de servicio) y posee un recorrido de 70 metros; inmediatamente luego del acceso se encuentra la plataforma de la grúa y 4 metros después se encuentra la plataforma de instalación; luego se desarrolla una vía de 50 metros hasta el retorno-estacionamiento que se encuentra al frente del acceso de la antena en la cota 165.00 metros 10


El acceso vial de la antena de 9 metros se encuentra luego del portón de acceso y en su totalidad la via se desarrolla en la cota 165,00; se debe construir con una pendiente transversal del 1% hacia el lado contrario de la antena.

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6.1.1- ANTENA 12 METROS

La antena de 12 metros con centro de pedestal de coordenadas 1.034.807,37 N y 729.315,23 E tendrá acceso vial desde la vialidad interna de la base en el extremo mas interno en el punto de coordenadas 1.034.860,00N y 729.250E y posee un recorrido de 240 metros; la via posee una cuneta tipo C en el extremo externo de la misma especificada en los planos, luego de el recorrido de la entrada se encuentra una redoma de radios 8.50 Int y 12.26 ext que permite el retorno de salida, la entrada de la antena posee un hombrillo para facilitar el manejo de material a la misma y recorrido a lo largo de la extensión de la misma.

En la parte posterior de la antena se encuentra la plataforma de Instalación de 5 metros x 5 metros de cota 162.00 y posteriormente la plataforma de la grúa de 18 metros x 10 metros.

7.- PAVIMENTO

CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO RIGIDO

12




Distribuye la carga sobre un área relativamente grande del suelo por la rigidez y alto

modulo de elasticidad de sus componentes; una gran parte de la capacidad estructural la proporciona la capa superior. 

Construidos de concreto-cemento en su superficie de rodamiento.



En su comportamiento influye notablemente la resistencia del concreto.



Variaciones pequeñas del suelo de fundación tienen poca incidencia en la

capacidad estructural del pavimento.

Método Constructivo Las principales operaciones constructivas son: a) Corrección de zonas flojas de la subrasante. b) Preparación Inicial: 

Limpieza de la zona



Perfilar las terracerias transversal y longitudinalmente



Escarificar



Pulverizar el suelo



Prehumedecer el suelo (si fuese necesario).



Reperfilar

c) Proceso de mezclado: 

Dosificación del cemento.



Dosificación del agua.



Distribución del cemento en sacos o a granel.



Aspersión del cemento.



Aplicación del agua.



Mezclado de los materiales. 13




Colocación de materiales.



Compactación.



Losa de Concreto



Construcción de Juntas.



Trabajos para la liga entre las capas.



Realización de curados.



Pruebas de Control de Calidad.

Se recomienda el mezclado en sitio, por razones económicas y de trabajabilidad. La mayoría de las mezcladoras poseen un rotor pulverizador de alta velocidad que por lo general hace innecesaria la pulverización previa del suelo, requiriéndose únicamente la conformación del sitio.

7.1-CONSIDERACIONES

TÉCNICAS

A partir de la versión del año 1986, el método AASHTO comenzó a introducir conceptos mecanicistas para adecuar algunos parámetros a condiciones diferentes a las que imperaron en el lugar del ensayo original. Los modelos matemáticos respectivos también requieren de una calibración para las condiciones locales del área donde se pretenden aplicar.

METODO AASHTO PAVIMENTOS RIGIDOS. Un pavimento de hormigón o pavimento rígido consiste básicamente en losas de hormigón simple o armado, apoyadas directamente sobre una base o sub-base. MODELO MATEMATICO La fórmula general de diseño, relaciona el número de ejes equivalentes de 8,16 Ton con el espesor de la losa de hormigón, para diferentes valores de los parámetros de cálculo. Ecuación de diseño: 14


EE = Ejes equivalentes de 8.16 Ton. totales para la vida de diseño. H = Espesor de las losas en cm. Rd = Resistencia media a la flexotracción a los 28 días del hormigón. Cd = Coeficiente de drenaje. J = Coeficiente de transferencia de carga. Kd = Módulo de reacción de diseño en Kg/cm3. E = Módulo de elasticidad del hormigón en Kg/cm2. P = Pérdida de serviciabilidad = Pi - Pf Pi = Indice de serviciabilidad inicial. Normalmente se utiliza el valor Pi = 4.5 Pf = Indice de serviciabilidad final. Normalmente se utiliza el valor Pf = 2.0 ó 2.5

CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO (R).

La confiabilidad (R) puede ser definida como la probabilidad de que la estructura tenga un comportamiento real igual o mejor que el previsto durante la vida de diseño adoptada.

FACTOR DE CONFIABILIDAD (Fc).

Cada valor de R está asociado estadísticamente a un valor del coeficiente de STUDENT (Zr). A su vez, Zr determina, en conjunto con el factor "So", un factor de confiabilidad (Fc).

Donde:

Zr = Coeficiente de Student para el nivel de confiabilidad (R%) adoptado.

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So = Desviación normal del error combinado en la estimación de los parámetros de diseño y modelo de deterioro.

TRANSITO DE DISEÑO (Td). El tránsito de diseño se obtiene a partir de la ponderación de los ejes equivalentes de diseño (TTE) por el factor de confiabilidad (Fc).

MODULO DE REACCION DE DISEÑO. Un factor de relativa importancia en el diseño de espesores de un pavimento de hormigón es la calidad del suelo que conforma la subrasante. Esta, usualmente se refiere al módulo de reacción de la subrasante k, que representa la presión de una placa circular rígida de 76 cm. de diámetro dividida por la deformación que dicha presión genera. Su unidad de medida es el Kg./cm2/cm. (Kg./cm3).

Debido a que el ensayo correspondiente (Norma AASHTO T222-78) es lento y caro de realizar, habitualmente se calcula correlacionándolo con otro tipo de ensayos más rápidos de ejecutar, tales como la clasificación de suelos o el ensayo CBR. Sub-rasante: ------------------------(kg /cm3 )C.B.R.< 10 % Sub-base granular: -------------------------(kg /cm3 ) C.B.R. >10 %

Kc = Módulo de reacción corregido. Kb = Módulo de la base. h = Espesor de la sub-base.

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Sub-base rígida: (base tratada)

Las características de drenabilidad se expresan a través de un coeficiente de drenaje de la subbase (Cd), cuyo valor depende del tiempo en que ésta se encuentra expuesta a niveles de humedad cercana a la saturación y del tiempo en que drena el agua. El primer factor indicado depende, a su vez, del nivel de precipitaciones de la zona, altura de la rasante, bombeo o inclinación transversal, sistema de saneamiento superficial, etc. El segundo factor depende de la calidad de los materiales de sub-base, existencia de drenaje y propiedades de permeabilidad de la subrasante.

COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGAS (J).

La capacidad de carga representa la capacidad de un pavimento de hormigón de transferir parte de las cargas solicitantes a través de las juntas transversales.

La eficiencia de la transferencia de carga depende de múltiples factores y tiende a disminuir durante la edad con las repeticiones de carga.

Dentro de los factores más importantes de eficiencia se pueden mencionar los siguientes:

Existencia de dispositivos especiales de transferencia de cargas. Esto es, barras de traspaso o zapatas de junturas. Interacción de las caras de junta transversal. Para el caso de no existir dispositivos especiales puede existir transferencia por roce entre las caras de la junta. Su eficiencia depende básicamente de la abertura de la junta y de la angulosidad de los agregados.

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La abertura de la junta transversal depende principalmente del largo de los paños, la temperatura ambiente en la cual se ejecutó el pavimento y las variaciones periódicas de la misma.

7.2-

DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO

VIALIDAD ACCESO ANTENAS BAMARI

INTRODUCCION El presente informe contiene el diseño de pavimento rígido para la vialidad de acceso a las antenas de 09 y 12 metros de la Base BAMARI de El Sombrero Estado Guárico. CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO RIGIDO 

Distribuye la carga sobre un área relativamente grande del suelo por la rigidez y alto

modulo de elasticidad de sus componentes; una gran parte de la capacidad estructural la proporciona la capa superior. 

En su comportamiento influye notablemente la resistencia del concreto.



Variaciones pequeñas del suelo de fundación tienen poca incidencia en la

capacidad estructural del pavimento.

DISEÑO DE PAVIMENTO Análisis de Tráfico

Los conteos de tráfico, debido al tipo de obra fuerón fijados para transito pesados e mediana intensidad y los parámetros extraídos de las Normas Venezolanas y de los abacos de la ASSHTO. , aplicando la siguiente relación:

N't = 365*P.D.T.95*VP*FC*A*F*C

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Considerando las características de la vía y su sección típica se tiene:

Factor canal C = 0,45 Factor de ajuste por tránsito desbalanceado A = 1,20

Finalmente, para pendientes longitudinales menor al 3 % y para periodos de diseño de 10 y 20 años, se obtiene las siguientes cargas equivalentes totales:

7 N't 10 = 5.1*10

8 N't 20 = 1.4*10

Metodo de la PCA para el diseño de espesores en zonas que soportarán tráfico muy pesado del tipo industrial . Se estabelece dos o mas áreas: 1.Áreas de tráfico con cargas pesadas normales. 2.Áreas limitadas en donde se concentrarán cargas pesadas o habrá tráfico intenso. El cálculo se hace utilizando los datos siguientes: Modulo de Reacción de Westergard (k)= de 100 a 150 pci = 5.31 Kg/cm3; por lo tanto tenemos una base >22.5 cm de piedra picada con características que se mencionaran mas adelante y por consiguiente una capa de concreto >12.5 cm de concreto; ambos a ser construidos según especificaciones de este apartado. Porcentaje de la mezcla de cemento = 10%.; El tamaño de los paños de la capa de Concreto será de 4 metros de lado y será reforzada con doble malla trukson la primera al completar los primeros 5 cms por encima de la base de piedra picada se coloca la primera malla y la segunda 5 cms por debajo de la superficie de la carpeta de rodamiento ambas Amaradas con alambre de acero galvanizado a triple torsión. DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS RIGIDOS METODO AASHTO - BAMARI

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Se desarrollará el diseño de pavimento rígido empleando el método AASHTO basándose en los siguientes antecedentes técnicos y económicos: 1. TRANSITO DE DISEÑO. Ejes equivalentes acumulados (en miles): TTE = 30.078 [E.E.]

2. CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO. Módulo de Reacción de la Subrasante. K = 5,3 [Kg/cm³]

3. CONFIABILIDAD EN EL DISEÑO. Nivel de Confiabilidad: R = 95% Desviación Normal: So = 0,42

4. SERVIACIBILIDAD. Índice de Serviciabilidad inicial: Pi = 4,5 Índice de Serviciabilidad final: Pf = 2,0

5. CONDICIONES CLIMATICAS Y DE DRENAJE Se considera que un 5% del tiempo anual en que la estructura estará expuesta a niveles de humedad cercanos a la saturación, con un tiempo de remoción de agua no superior a un día. Condición climática media.

6. MODULA DE ELASTICIDAD DEL HORMIGON. E = 300.000 [Kg/cm²]

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7. TRANSFERENCIA DE CARGA. Las losas de hormigón tendrán un largo de 4,5 metros, con barras de traspaso de cargas y bermas pavimentadas.

8. RESISTENCIA DEL HORMIGÓN. Rd = 210 [Kg/cm²] a los 28 días

9. MATERIALES A EMPLEAR. CAPAS ESTRUCTURALES ESPESOR MÍNIMO

HORMIGON: - R28 = 210 [Kg/cm²] a la flexo tracción a los 28 días. 0.20 m.

BASE GRANULAR: Con un Kb:15 - C.B.R = 60% 0.30 m. SUBRASANTE: - C.B.R = 10% 5 cm

Concreto (20.00 cms)

ACERO DE REFUERZO MALLA TRUKSON 5 cm

Piedra Picada (30.00 cms) CBR>60%

Sub Rasante CBR >10%

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Ing. Javier E. García R CIV 124.657

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Memoria Descriptiva Vialidad Tesis Pavimento

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