35238(67$'(',6(f2'(& $55(7(5$'(/$ 587$&20$66$1 -8$1'(/85 ...repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/9916/1/2020_Andia Ramirez.pdf7 2. RESUMEN El presente trabajo surge a partir de las

FACULTAD DE INGENIERÍA

Carrera de Ingeniería Civil

PROPUESTA DE DISEÑO DE CARRETERA DE LA RUTA COMAS SAN- JUAN DE LURIGANCHO PARA

MEJORAR LA TRANSITABILIDAD Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico de

Bachiller en Ingeniería Civil

PABLO ANDIA RAMIREZ JHON AQUINO CASTRO

JOSE LUIS COPARI TICONA TEOFILO MANRIQUE PEREZ AROSTEGUI

Asesor(a):

MSc. Ing. ETO CHERO, FANNY BEATRIZ

Lima – Perú

2020

2

ÍNDICE

2. RESUMEN ............................................................................................................................. 7

3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA DEL PROYECTO ....................................................... 8

4. EXPEDIENTE TÉCNICO ................................................................................................... 13

5. PROPUESTA DE DISEÑO ................................................................................................. 18

6. JUEGO DE PLANOS CONSTRUCTIVOS ........................................................................ 60

7. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON LAS RESTRICCIONES Y LIMITACIONES DEL

PROYECTO. ................................................................................................................................ 60

8. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON ESTÁNDARES DE DISEÑOS NACIONALES E

INTERNACIONALES (NORMATIVIDAD). ............................................................................. 61

9. MEMORIA DE CALIDADES Y ESPECIFICACIONES PROPUESTAS DE

CONSTRUCCIÓN Y /O MATERIALES. ................................................................................... 62

10. PLAN DE METODOLOGÍA DE TRABAJO ................................................................... 62

11. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN .................................................................................. 65

12. PRESUPUESTO Y ANÁLISIS DE COSTOS. ................................................................. 67

13. PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Y SEGURIDAD EN OBRA ............................... 72

15. CONCLUSIONES DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA O INVESTIGACIÓN APLICADA.

....................................................................................................................................................... 74

16. RECOMENDACIONES DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA O INVESTIGACIÓN

APLICADA .................................................................................................................................. 75

17. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............................................................................. 76

3

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 1: Región de Lima, Perú. ….….15

FIGURA 2: Muestreo de los distritos de capital, en referencia de ………………………..….28

FIGURA 3: Ubicación de la ruta alternativa

…………………………………………………154

FIGURA 4: Sección transversal típica vía de dos carriles en curva…………………….…….14

FIGURA 5: El posible perfil de corte de la carretera, cunetas triangulares ………..….….….28.

FIGURA 6: Propuesta de la ruta alternativa……………………………………………….….29

FIGURA 7: Curvas de niveles primarias y secundarias ………………….……………….….30

FIGURA 8: Parámetros de curva circular según las progresivas de la ruta propuesta……….31

FIGURA 9: Secciones transversales para tramos rectos y curvos………..……………….….32

FIGURA 10: Alineamiento vertical de la carretera……………………………………….….33

FIGURA 11: Muestreo de volumen de cortes y rellenos………………………………….….34

FIGURA 12: Inserción de radios y longitudes de curva.………………………………….….35

FIGURA 13: Carretera con sus respectivos tramos de corte y relleno……………………….36

FIGURA 14: Inserción del tipo de vehículos para su recorrido…………………………...…36

FIGURA 15: Verificación con el recorrido de vehículos………………………………….…37

FIGURA 16: Tramos de corte y relleno…………………………………………………..….37

4

FIGURA 17: Vista de la información de la carretera……………………………………..….38

FIGURA 18: Información de la pendiente, cota terrena, etc ……………….………………...39

FIGURA 19: Información de la curva de la carretera…………..……………….…………….40

FIGURA 20: Información de las secciones transversales, área de RELLENO …………….….41

FIGURA 22: Información de las secciones transversales, área de CORTE. ........................... 43

FIGURA 23: Información de las secciones transversales, área de RELLENO. ...................... 43

FIGURA 24: Resultados de diseño de pavimento de la calicata 1. ......................................... 54

FIGURA 25:SN req para la calicata 2. ..................................................................................... 54

FIGURA 26: Espesores para la calicata 2.: .............................................................................. 56

FIGURA 27: SNreq para la calicata 3. ..................................................................................... 56

FIGURA 28: Espesores para la calicata 3. ............................................................................... 58

FIGURA 29:Espesores típicos del pavimento flexible. ........................................................... 59

FIGURA 30: Metodología de trabajo para Diseño Geométrico. ............................................. 63

FIGURA 31: Metodología de trabajo para Diseño de Pavimentos. ......................................... 64

5

ÍNDICE DE GRAFICAS

GRÁFICA 1: Variación diaria de tráfico en la ruta propuesta. ................................................ 27

GRÁFICA 2: Diagrama de Gantt para desarrollo de consultoría del proyecto. ...................... 65

GRÁFICA 3:Diagrama de Gantt para desarrollo del proyecto ................................................ 66

6

ÍNDICE DE TABLAS

TABLA 1: Extracción de muestras de las calicatas excavadas según corresponde. ................ 18

TABLA 2:Tabla de resultados de Límites de Consistencia NTP 339.129 / ASTM D 4318 ... 19

TABLA 3:Resultados de Proctor Modificado .......................................................................... 20

TABLA 4:Resultados de Proctor Modificado .......................................................................... 20

TABLA 5:Tipos de Vehículos. ................................................................................................ 22

TABLA 6: IMDA de la ruta propuesta Comas- San Juan de Lurigancho ("Pasamayito") ...... 25

TABLA 7: Resultado de cantidad de ejes equivalentes (ESALS). .......................................... 26

TABLA 8:Parámetros del diseño geométrico (manual de carretera (D-G 2018) .................... 29

TABLA 9: Valores recomendados de Nivel de Confiabilidad según rango de Tráfico .......... 46

TABLA 10: Coeficiente Estadístico de la Desviación Estándar Normal (Zr). ........................ 47

TABLA 11: Índice de Serviciabilidad Inicial (Pi) Según Rango de Tráfico. ................................. 48

TABLA 12: Índice de Serviciabilidad Final (Pt) Según Rango de Tráfico. ............................ 49

TABLA 13: Coeficientes de Drenaje. ...................................................................................... 51

TABLA 14: Resultados de diseño de pavimento de la calicata 1. ........................................... 53

TABLA 15: Resultado de diseño de pavimento de la calicata 2. ............................................. 55

TABLA 16: Resultado de diseño de pavimento de la calicata 3. ............................................. 57

TABLA 17: Resumen de costos ............................................................................................... 67

TABLA 18: Hoja de presupuestos y precios unitarios. ............................................................ 68

TABLA 19: Listado de insumos y precios. .............................................................................. 70

TABLA 20: Modelo de Análisis de Pecio Unitario. ................................................................ 71

TABLA 21:Clasificación de riesgos ........................................................................................ 73

7

2. RESUMEN

El presente trabajo surge a partir de las deficiencias presentadas en la infraestructura vial de

Lima, en las interconexiones urbanas y rurales entre distritos aledañas de la capital. A través del

diario de La República (mayo 2018) dio a conocer el problema en el transporte vehicular entre los

distritos de Comas y San Juan de Lurigancho, rutas que presentan tráfico y origina malestares en

los usuarios. Ante la problemática mencionada, agregando la pérdida de tiempo en el viaje

rutinario; en la actualidad existe una ruta alternativa sin diseño adecuado, realizada

tradicionalmente por la población de la zona.

Luego de observar este problema, se optó por la propuesta de un diseño geométrico de la trocha

existente y a la vez pavimentarla según los estándares permitidos. Después de considerar los

factores por la orografía accidentada, así como los volúmenes de los cortes y rellenos, canal de

agua, calzada, carriles, etc. de este pavimento. En caso de que se concrete esta propuesta, se va a

lograr optimizar el transporte público, la reducción de tráfico en la vía principal y la mejora de la

calidad de vida de los usuarios.

Entonces, es menester, ejecutar esta propuesta de diseño, encaminando a devolver la calidad de

vida que merecen todas las personas que se movilizan. Para lograr este objetivo se ha tenido que

hacer estudios relacionados a la ingeniería, como estudio de tráfico (cálculo de IMD, ESALS,

etc.,); de transporte y carreteras (diseño geométrico en ISTRAM,) de suelos, la granulometría (para

identificar el tipo de suelo mediante SUCS y AASHTO), y pavimentos (los ensayos Proctor para

cálculo de MDS, húmedas optima, CBR, etc.,). Culminado con costos y presupuestos, así como la

planificación del proyecto, considerando las ventajas y desventajas.

Palabras claves: Propuesta de diseño, diseño geométrico, estudio, carretera, pavimento.

8

3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA DEL PROYECTO

3.1. Descripción de la realidad problemática

Según el diario la República (mayo, 2018), los distritos de Comas y San Juan de Lurigancho

tienen una conectividad de transporte vehicular entre las avenidas Túpac Amaru (Comas) y

Próceres de la Independencia (San Juan de Lurigancho). Esta ruta convencional es demasiado larga

que toma aproximadamente tres horas de viaje desde Collique hasta Canto Grande. Sin embargo,

existe una ruta alternativa que toma 30 minutos de viaje desde y hasta los mismos puntos

mencionados anteriormente. Esta ruta alternativa sin diseño adecuado representa un peligro para

los usuarios, quienes a pesar de conocer los riesgos optan por esta ruta alternativa, porque el tiempo

de viaje y el precio de pasaje que ofrecen son menores al de la ruta convencional.

La construcción informal de la ruta alternativa “Trocha Carrozable” conocido como Pasamayito

que une los distritos de Comas, Jicamarca y San Juan de Lurigancho, representa un peligro para

los usuarios que transitan diariamente de las zonas de norte y este de Lima debido a que esta vía

de acceso no cumple con las normas que dicta el Manual de Carreteras -2018 (La República, 2018).

Esta vía alternativa tiene una longitud aproximada de 5 kilómetros, la calzada varía entre 2.5-5

metros de ancho generando dificultad de pase de los vehículos que viajan en ambos sentidos,

Además, esta vía no se encuentra asfaltada, no tiene obras de arte (badenes, cunetas, alcantarilla,

etc.), no tiene señalizaciones verticales ni horizontales y no cuenta con barandillas de seguridad

(El Comercio, 2018).

Por las razones presentadas anteriormente esta ruta será tomada como objeto de estudio para

esta investigación. La propuesta de diseño de esta carretera que será conformada principalmente

9

por el diseño geométrico, diseño de pavimento flexible y los de elementos que conforma la

carretera conocida como “Pasamayito”.

3.2. Delimitación de la investigación

La presente investigación se enfoca exclusivamente en proponer el diseño de acuerdo a la

normatividad vigente de la ruta alternativa “Pasamayito”, ubicada en los distritos Comas,

Jicamarca y límite con San juan de Lurigancho, provincia de Lima y departamento de Lima. la

cual se toma como objeto de estudio para hacer una propuesta de diseño de carretera de la ruta

Comas San Juan de Lurigancho para mejorar la transitabilidad.

Delimitación geográfica.

Esta investigación está comprendida dentro de la Región de Lima, provincia de Lima y los

distritos de San Juan de Lurigancho y Comas, los cuales son separados por una montaña,

ocasionando la movilización lejana en transporte para la población del lugar debido a que las vías

cuentan con pendientes mínimas.

Delimitación temporal.

El periodo que comprende la investigación corresponde en el período 2019-2 con una duración

de 4 meses.

Delimitación temática.

La investigación comprende los siguientes conceptos: Mecánica de suelos, ingeniería de

transportes, diseño de carreteras, ingeniería geotécnica, ingeniería de pavimentos y costos

presupuestos. Asimismo, se va aplicar programas como Ms Project, Excel e Istram para diseño de

10

carreteras basándose en los manuales, normas y códigos vigentes que permitan optimizar el costo

y tiempo de viaje.

3.3. Formulación de problema de la investigación

3.3.1. Problema principal:

La construcción informal de la trocha carrozable que une los distritos de Comas y San Juan de

Lurigancho presenta un riesgo alto de transitabilidad para los usuarios frecuentes de la zona,

debido a que la vía tiene un diseño geométrico inadecuado, ausencia de señalizaciones y elementos

de una vía (Cuneta, rampas, calzada, talud). Además, la trocha genera polvo que afecta la salud a

las comunidades aledañas. Pero los usuarios a pesar del riego alto toman esta ruta alternativa

porque el tiempo de viaje es de 30 minutos, mientras que por la ruta convencional de comas a san

juan de Lurigancho toma un tiempo aproximado de 3 horas.

3.3.2. Problema especifico

➢ La ruta presenta una topografía accidentada con pendientes pronunciadas que dificulta

el desplazamiento vehicular.

➢ La trocha no tiene señalización horizontal y vertical.

➢ La trocha no está pavimentada.

11

3.4. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN:

3.4.1. OBJETIVO GENERAL:

Proponer el diseño vial de la carretera Comas, Jicamarca y límite con San Juan de Lurigancho

para mejorar la transitabilidad y optimizar el tiempo de viaje, basándose en las normas y códigos

vigentes nacionales e internacionales.

3.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

➢ Determinar el volumen de transito que presenta actualmente la carretera en estudio,

mediante la realización de un aforo, para después utilizarlo como parámetro de diseño

de pavimento flexible.

➢ Proponer el diseño geométrico para garantizar la seguridad vial cumpliendo las normas

establecidas por MTC-2018.

➢ Generar el modelo digital de terreno para identificar la ruta óptima.

➢ Diseñar el pavimento flexible para la carretera de la ruta comas - san juan de Lurigancho

para optimizar el tiempo de viaje.

12

3.5. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

La presente investigación se realiza debido a que la construcción informal que une el distrito de

Comas- San Juan de Lurigancho es una vía de alto riesgo para los pasajeros porque no cumplen

con la norma de Diseño geométrico-2018 de una carretera, esto hace que pueden ocasionar

accidentes de tránsito.

Esta investigación es importante ya que aporta información acerca de las deficiencias que

muchas carreteras informales presentan en nuestro país en base a ello el propósito de esta

investigación es brindar alternativas de solución para evitar problemas como el accidente de

tránsito. (Sotero, 2018).

Por otra parte, esta investigación es una invitación a los demás estudiantes o especialistas a

continuar con el estudio y brindar diferentes puntos de vista. Asimismo, presentamos la propuesta

de una ruta más corta y segura para optimizar el tiempo de viaje y la economía de los pasajeros y

de esta forma aportar en la productividad de los ciudadanos de ambos distritos.

13

4. EXPEDIENTE TÉCNICO

4.1. Memoria Descriptiva

4.1.1 Antecedentes

Mamani y Chura (2016) realizaron una tesis con título de “Diseño de intercambio vial a

desnivel en las intersecciones de la carretera panamericana sur y la avenida el estudiante de la

ciudad de Puno” en la que menciona que:

“Tiene como objetivo proponer una solución al problema del tráfico vehicular de la ciudad, así

como mejorar la conectividad de los sistemas viales urbanos. Para lograr estos objetivos se plantea

el diseño de un intercambio vial a desnivel, el mismo que fue desarrollado de manera académica

en cada una de las etapas de diseño, es así que se realizó el Estudio de Tráfico, el diseño

Geométrico en planta y perfil de las dos vías involucradas, el estudio de Suelos, y el diseño de la

estructura del Pavimento”. (p.14)

Cahuaya y Chávez (2016) realizaron una tesis con título de “Análisis de impactos de la

construcción de una carretera en una zona rural: el caso del distrito de Zúñiga en Cañete” en la que

menciona que:

“El objetivo principal es analizar los diversos impactos que se pueden producir en una zona

rural debido a una construcción de una carretera, para el caso de Zúñiga se realizó una evaluación

cualitativa a los diferentes aspectos de la vida de la población, tales como actividades económicas,

salud, educación, etc., a fin de obtener un resultado de los aspectos sobre los que influye la

construcción de la carretera y el nivel en el que impacta en la población. Tales como son el aumento

14

del comercio, turismo, la creación de nuevas actividades económicas, mejoras en la educación,

mejora en los tiempos de traslado, entre otros”. (p.17)

Calvo – Poyo, F. J. et al. (2019) publicó un artículo de investigación con título de “Efectos

sobre la accesibilidad de la red de autovías planeada en el Plan de Infraestructuras para la

Sostenibilidad del Transporte en Andalucía (España)”. En la que mencionan que:

“En este artículo se analizan los impactos en la accesibilidad territorial en Andalucía de las

actuaciones en carreteras planificadas por la Consejería de Fomento y Vivienda de la Junta de

Andalucía. Para ello, se ha desarrollado una herramienta informática basada en Sistemas de

Información Geográfica, y se han calculado una serie de indicadores de accesibilidad y cohesión

territorial. Para llevar a cabo el análisis de los efectos del Plan de Infraestructuras Para la

sostenibilidad del Transporte en Andalucía, se han contemplado dos escenarios: Uno sin las

actuaciones previstas y otro con todas las actuaciones planeadas implementadas. También se han

estudiado los efectos de dicho plan sobre la accesibilidad a hospitales, universidades y centros

logísticos, así como las mejoras inducidas por cuatro importantes actuaciones concretas. Los

resultados muestran mejoras significativas, como una reducción media en los tiempos de viaje del

3.6%, y que las actuaciones del plan de infraestructuras potencian la cohesión territorial.

15

4.1.2 Ubicación

Localidad: Asociación de vivienda “Santa Rosa”.

Distritos: Comas- San Juan de Lurigancho

Provincia: Lima

Región: Lima

FIGURA 1: Región de Lima, Perú.

16

FIGURA 2: Muestreo de los distritos de capital, en referencia de Comas y San Juan de Lurigancho.

FIGURA 3: Ubicación de la ruta alternativa. Fuente: El Comercio – Juan Guillermo Lara

17

4.2. Alcances de la propuesta (hasta dónde van a diseñar, qué incluye y qué no incluye su

propuesta)

El presente trabajo de investigación cumple los requerimientos hasta un nivel de estudio de pre

factibilidad, conformado por una propuesta de diseño de carretera de la ruta Comas -San Juan de

Lurigancho con un aproximado de 5 kilómetros para mejorar la transitabilidad, describiendo la

mejor solución para el diseño de carreteras de tal forma que cumpla con las normas, códigos

vigentes y Manual de Carreteras (MTC)- 2018.

4.2.1 Áreas involucradas

✓ Mecánica de Suelos

✓ Diseño Geometrico-2018

✓ Ingeniería Geotecnia

✓ Ingeniería de Pavimentos

4.2.2 Normas y Códigos vigentes

✓ Norma E.050 Suelos y Cimentaciones

✓ Manual de Carreteras” Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos” Sección: Suelos y

Pavimentos.

18

5. PROPUESTA DE DISEÑO

Memoria Descriptiva

5.1. Estudio de Mecánica de Suelos

El estudio de mecánica de suelos comprende la exploración de muestra, ensayo de laboratorio

y análisis en gabinete para determinar las propiedades físicas del suelo. A continuación, se muestra

las etapas.

Calicatas

Para el diseño de pavimento flexible AASTHO-93 se realizó la extracción de tres calicatas (C-

1, C-2 y C-3), estas calicatas fueron ubicadas a cada 1 kilómetro y con profundidad normalizado.

TABLA 1: Extracción de muestras de las calicatas excavadas según corresponde.

TRABAJO EN CAMPO CALICATA 1 CALICATA 2 CALICATA 3 Coordenadas Coordenadas Coordenadas

Latitud 11°54'10.39" Latitud 11°54'31.05" Latitud 11°54'51.70"

Longitud 76°59'23.42" Longitud 76°59'32.04" Longitud 76°59'35.96" profundidad 90 cm profundidad 150cm profundidad 120cm

Fuente: Elaboración propia

19

Ensayos de laboratorio (C-1, C-2 y C-3)

Las tres muestras extraídas se ensayaron en el Laboratorio de Mecánica de Suelos de la

Universidad San Ignacio de Loyola y los ensayos son los siguientes:

❖ Ensayo de Granulometría por tamizado NTP 339.128 / ASTM D 422

❖ Ensayo de Contenido de Humedad ASTM - D2216 / NTP 339.136

❖ Ensayo de Limites de Consistencia

TABLA 2:Tabla de resultados de Límites de Consistencia NTP 339.129 / ASTM D 4318

Límites de Consistencia C-1 C-2 C-3

Limite Liquido (LL) N.P N.P N.P

Limite Plástico (LP) N.P N.P N.P

Índice de Plasticidad (IP) N.P N.P N.P

Clasificación SUCS SP GW-GM SP-SM

Nombre de Grupo N.P N.P N.P

Clasificación ASHTHO A-1-b(0) A-1-a(0) A-1-a(0)


Ensayo de Proctor modificado

A continuación, se presenta los valores densidad máxima seca y humedad óptima para cada

calicata. El método de Proctor utilizado es de tipo C.

20

TABLA 3:Resultados de Proctor Modificado


Ensayo de California Bearing Ratio (CBR)

En la siguiente tabla, se muestra los valores de CBR, según las propiedades de los suelos extraídas

en las calicatas correspondientes:

TABLA 4:Resultados de Proctor Modificado

C1 C.B.R. AL 100% DE M.D.S. (%) 0.1": 59.8 0.2": 75.7

C.B.R. AL 95% DE M.D.S. (%) 0.1": 54.6 0.2": 65.5

C2 C.B.R. AL 100% DE M.D.S. (%) 0.1": 36.6 0.2": 49.4

C.B.R. AL 95% DE M.D.S. (%) 0.1": 22.0 0.2": 29.2

C3 C.B.R. AL 100% DE M.D.S. (%) 0.1": 51.9 0.2": 68.3

C.B.R. AL 95% DE M.D.S. (%) 0.1": 47.6 0.2": 65.6

Fuente: Elaboración propia.

Resultados de Proctor Modificado

Definición C-1 C-2 C-3

Densidad seca 2.168 gr/cm3 2.291 gr/cm3 2.390 gr/cm3

Humedad optima 6.5% 7.0% 7.3%

21

5.3 Estudio Vial – Tráfico

El presente estudio de tráfico vehicular está orientado a proporcionar la información básica

determinada del volumen de tránsito y la clasificación vehicular de la trocha carrozable conocida

como “Pasamayito”.

Respecto a los procedimientos seguidos en las actividades del trabajo en campo, se describen a

continuación:

• Se diseñaron y elaboraron formatos para los conteos y encuestas según las especificaciones

técnicas del MTC y que han sido aplicados y validados en otros estudios de transportes.

• La duración de los conteos fue de siete 7 días. Se utilizaron las 11 horas del día en forma

continua y por ida-vuelta de tráfico y para cada estación de control, uno en la entrada a la

Universidad Santo Toribio Guzmán y otra en la entrada del asentamiento humano “Santa Rosa.

• Para el conteo, los vehículos fueron clasificados según su tamaño y número de líneas de

rotación según sus ejes, de la configuración vehicular aprobada en el Reglamento Nacional de

Vehículos.

22

TABLA 5:Tipos de Vehículos.

Tipo Características Descripción

Vehículo Ligero

Motos y Bicicletas Motos y Bicicletas Vehículo Ligero y Station Wagon

Automóvil

Camioneta (Pick up) Camioneta Cerrada de carga

Combies Combi

Microbús Coaster y Micro livianos

Vehículo Pesado

Bus (B2) Buses de 2 ejes

C2-P Camión de 2 ejes (2 ejes simples) Pequeños

C2-P Camión de 2 ejes (2 ejes simples) Grandes

C3 Camión de 3 ejes (1 eje simple y 1 eje doble)

C4 Camión de 4 ejes (1 eje simple y 1 eje triple)

Camión Cisterna Camión de 2 ejes (2 ejes simples)

T2S1 (2S1) Semi tráiler (3 ejes simples)

T2S2 (2S2) Semi tráiler (3 ejes, 2 ejes simples y 1 eje

doble)

T2S3 (2S3) Semi tráiler (3 ejes, 2 ejes simples y 1 eje

triple)

T3S2 (3S2) Semi tráiler (3 ejes, 1 eje simple y 2 ejes

dobles)

T3S3 (3S3) Semi tráiler (3 ejes, 1 eje simple y 1 eje doble y

1 eje triple)

C2R2 (2T2) Tráiler (Camión C2 + Carreta de 2 ejes

simples)

C3R3 (2T3) Tráiler (Camión C2 + Carreta de 2 eje, 1 simple

y 1 doble)

C3R2 (3T2) Tráiler (Camión C3 + Carreta de 2 ejes

simples)

C3R3 (3T3) Tráiler (Camión C3 + Carreta de 2 ejes, 1

simple y 1 doble) Fuente: Reglamento Nacional de Vehículos 2003

23

Cálculo de Ejes Equivalentes del proyecto

Para el cálculo del Número de Repeticiones de Ejes Equivalentes de 8.2 t, en el periodo de diseño,

se usará la siguiente expresión por tipo de vehículo; el resultado final será la sumatoria de los

diferentes tipos de vehículos pesados considerados.

Donde:

• = Número de Repeticiones de Ejes Equivalentes de 8.2 t.

• = Factor de crecimiento acumulado por tipo de vehículo pesado

Donde:

• = Tasa anual de crecimiento, como se muestre en la Tabla 5.

• = Periodo de diseño

• 365 = Número de días del año

• Ʃ = Sumatoria de Ejes Equivalentes de todos los tipos de vehículo pesado, por día para el

carril de diseño por Factor de crecimiento acumulado por 365 días del año

• = Ejes equivalentes por cada tipo de vehículo pesado, por día para el carril de

diseño.

24

Donde:

• = Corresponde al Índice Medio Diario según tipo de vehículo pesado seleccionado.

• = Factor Direccional

• = Factor carril de diseño

• = Factor vehículo pesado del tipo seleccionado (i) calculado según su composición

de ejes

• = Factor de presión de neumáticos

Los resultados obtenidos para el IMDs y el ESALs para cada estación en estudio son los

siguientes:

25

TABLA 6: IMDA de la ruta propuesta Comas- San Juan de Lurigancho ("Pasamayito")

HORA VEHICULOS LIGEROS BUS CAMIONES UNITARIOS

VAR. 01:00 Autos Pick up Bus B2 Bus B4 Camión-C2 Camión-C3 Camión-C4 TOTAL %

00:00 01:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

01:00 02:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

02:00 03:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

03:00 04:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

04:00 05:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

05:00 06:00 19 2 4 0 4 0 0 29 2.44%

06:00 07:00 26 2 18 0 4 0 0 50 4.21%

07:00 08:00 45 1 17 0 10 0 0 73 6.15%

08:00 09:00 62 2 16 0 11 0 0 91 7.67%

09:00 10:00 48 1 14 0 6 0 0 69 5.81%

10:00 11:00 30 2 17 0 7 0 0 56 4.72%

11:00 12:00 16 1 14 0 6 0 0 37 3.12%

12:00 13:00 37 2 28 0 12 0 0 79 6.66%

13:00 14:00 52 2 16 0 9 0 0 79 6.66%

14:00 15:00 55 4 19 0 6 0 0 84 7.08%

15:00 16:00 48 3 15 0 10 0 0 76 6.40%

16:00 17:00 54 5 15 0 19 0 0 93 7.83%

17:00 18:00 57 2 8 0 6 0 0 73 6.15%

18:00 19:00 50 3 12 0 13 0 0 78 6.57%

19:00 20:00 67 1 18 0 10 0 0 96 8.09%

20:00 21:00 58 2 9 0 2 0 0 71 5.98%

21:00 22:00 43 1 5 0 4 0 0 53 4.47%

22:00 23:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

23:00 00:00 0 0 0 0 0 0 0 0 0.00%

TOTAL 767 36 245 0 139 0 0 1187 100.00%

% 64.62% 3.03% 20.64% 0.00% 11.71% 0.00% 0.00% 100.00%


26

TABLA 7: Resultado de cantidad de ejes equivalentes (ESALS).

Tipo de Vehículo

Cargas por ejes en Toneladas

IMDA

Cargas por ejes equivalentes en Toneladas

r (%) n

(años)

Fca Fd Fc Fp EE dia carril

EE8.2t Eje delant

ero

Ejes posterio

res Eje delante

ro

Ejes posteriores

Total (Fvp)

Simple 2019 Simple

Bus 2 ejes B2 7 11 245 1.26 3.238 4.5036 0.032 10 11.57 1 0.8 1 882.71 3727764.9 Camión 2

ejes C2 7 10 139 1.26 2.2117 3.4771 0.032 10 11.57 1 0.8 1 386.66 1632890.1

C3 C3 7 10 0 1.26 2.2117 3.4771 0.032 10 11.57 1 0.8 1 0 0

ESAL 5360655 Fuente: Elaboración propia.

27

Variación horaria Y Diaria

La hora pico es aquella que registra el mayor volumen de transito durante las 24 horas del día.

Los gráficos presentados a continuación, contienen la curva de variación horaria por el sentido de

circulación. Por lo que describe la gráfica inferior indica que en horas de la mañana y comienzos

de la hora nocturna existe mayor movimiento de tráfico.


0

20

40

60

80

100

120

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

VEH

ÍCU

LOS/

DIA

HORAS

CURVAS DE VARIACIÓN HORARIA DEL IMDA

GRÁFICA 1: Variación diaria de tráfico en la ruta propuesta.

28

5.4 Diseño geométrico

Para el diseño geométrico se realizó visitas y obtención de datos tales como: IMD hallado en el

estudio de tráfico, tipo y clasificación de suelos y las condiciones actuales según hallado los

ensayos en el laboratorio. Por otro lado, se estimó una posible ruta con su respectiva curva de masa

donde se observa el corte-relleno y los datos topográficos (Cotas y curvas de nivel) se obtuvieron

de la herramienta Google Earth para luego Importarlo en el programa Istram.

El software ISTRAM es un programa que permite la modelar el diseño geométrico de las

carreteras a partir de informaciones base como estudios de tráfico, topografía, geotecnia,

pavimento e hidrología, para el diseño geométrico se usa las normas del manual de carreteras 2018

principalmente el DG-2018, el proceso que sigue para el diseño geométrico es: alineamiento

horizontal, alineamiento vertical, compatibilización de ambos alineamientos, pavimentación,

obras hidráulicas y señalización. Como resultado se obtiene los planos correspondientes a la

infraestructura vial planos en planta, elevación, diagrama de peraltes, diagrama de secciones

transversales, tablas con la información de las curvas e información de los cortes y rellenos

incluyendo el diagrama de masa.

Los parámetros de diseño se obtuvieron del manual de carreteras – diseño geométrico 2018:

29

TABLA 8:Parámetros del diseño geométrico (manual de carretera (D-G 2018)

PARÁMETROS DEL DISEÑO GEOMÉTRICO (MANUAL DE CARRETERA (D-G 2018)

IMD 767 veh/día

Tipo de carretera Carretera 2ºda clase

Número de carriles 2

Direcciones Bidireccional

Ancho de carril 3.6m

Tipo de terreno Rural accidentado

Velocidad de diseño 50 km/h

Velocidad de marcha 45 km/h

Rango de velocidad de marcha 42.5- 47.5 km/h

Distancia de visibilidad de parada 65 m

Distancia de visibilidad de parada con pendiente 9%

bajada 74 m

subida 58 m

Valor máximo de fricción 0.16

Ancho de berma 1.2 m

Radio mínimo 70 m

Longitud de transición 45 m

Pendiente máxima 0.09

Peralte máximo 0.12

Longitud mínima de transición de peraltes 66 m

Longitud mínima de transición de bombeo 11 m

Derecho de vía 20 m

Vehículo de diseño B2

Talud en corte (roca suelta) 1:4 - 1:2

Talud de relleno (enrocado) 0.000708912

Pendientes longitudinales mínimas para cunetas 0.002


30

En la figura inferior muestra la representación de los elementos de la carretera que se consideró

durante el diseño.

FIGURA 4: Sección transversal típica a media ladera vía de dos carriles en curva.

El terreno de la ruta es roca fracturada después de una profundidad de aproximadamente 1 m,

por ello, el talud de corte es 1:4, además en la figura de la página 30, se muestra el posible perfil

de corte de la carretera. Respecto al relleno se consideró enrocado con talud de 1: 1.25 y en las

zonas que presenta grandes rellenos se consideró el uso de muros de contención típica para

disminuir el volumen de relleno y mejorar la seguridad de la carretera. Para las obras hidráulicas

se consideró una cuneta triangular de una altura de 60 cm de profundidad y 80 cm de ancho ya que

las precipitaciones son muy bajas.

31

FIGURA 5: El posible perfil de corte de la carretera y las obras hidráulicas, cunetas triangulares

En la siguiente ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.figura inferior se muestra

el trazo óptimo de la ruta alternativa en el Google Earth obtenido tras una serie de planteamientos

que une los puntos A y S.

FIGURA 6: Propuesta de la ruta alternativa

33

En la figura inferior se ilustra el detalle que van separadas las curvas de nivel, así como las

curvas de nivel primaria que están cada 50 metros, mientras que las secundarias están cada 10

metros.


ALINEAMIENTO HORIZONTAL

Para el alineamiento horizontal de la carretera se cargó los parámetros las normas peruanas que

Istram que tiene almacenado, luego se realizó trazo completo del eje de la carretera, posteriormente

se editó el eje para dar los radios mínimos, el kilometraje y adecuaremos la ruta al terreno siempre

verificando de que no tengamos excesivos cortes y rellenos y a la vez que este diseño cumplas con

las normativas del manual de carreteras D-G 2018. Al finalizar el alineamiento horizontal el

programa nos muestra todos los datos de la ruta como los radios, las pendientes, kilometraje, y

otras informaciones. En el trayecto de la carretera diseñada se obtuvo 17 curvas con radios que

varía desde 70 m hasta 150 m y 18 tramos rectos.

FIGURA 7: Curvas de niveles primarias y secundarias.

34

Fuente: Elaboración propia en software ISTRAM.

FIGURA 8: Parámetros de curva circular indicadas según las progresivas de la ruta propuesta.

35

Luego se genera las secciones de corte para mostrar si existen corte o relleno en esa sección,

para tramos rectos las secciones transversales se genera cada 20 m y para tramos con curva se

genera cada 10 m.


ALINEAMIENTO VERTICAL

Después de realizar el alineamiento horizontal se debe hacer el alineamiento vertical para ello

debemos generar el rasante es decir la superficie del terreno a lo largo del eje de la carretera, esta

superficie de terreno se muestra en la siguiente imagen, como se detalla también se puede

visualizar la ubicación de las curvas, sus radios y su ubicación.

FIGURA 9: Secciones transversales para tramos rectos y curvos

36


En seguida se debe adecuar el trazado del eje a la superficie del terreno, para disminuir el

volumen de cortes y rellenos, según la adecuación de este eje a la superficie del terreno la pendiente

del eje se verá afectado entonces debemos asegurar de que la pendiente no exceda a la pendiente

máxima.

FIGURA 10: Alineamiento vertical de la carretera

37


Luego de establecer las pendientes del eje y adecuar a la superficie del terreno se debe insertar

los radios o longitudes de curva de los trazos, posteriormente se debe compatibilizar el trazo

horizontal y el trazo vertical del eje.

FIGURA 11: Muestreo de volumen de cortes y rellenos.

38


Una vez compatibilizado las dos alineaciones se debe insertar las informaciones del terreno,

pendientes de corte y relleno, calzadas, peraltes, sobre anchos, cunetas, etc, finalmente se debe

ejecutar el diseño y nos resulta la carretera con sus respectivos tramos de corte y relleno.

FIGURA 12: Inserción de radios y longitudes de curva.

39

Fuente: Elaboración propia en software ISTRAM

Luego para terminar se debe insertar el tipo de vehículo de diseño para verificar si realiza el

recorrido correctamente o existe problemas principalmente en las curvas.


FIGURA 13: Carretera con sus respectivos tramos de corte y relleno

FIGURA 14: Inserción del tipo de vehículos para su recorrido.

40

Caso específico de la curva critica:


En la siguiente imagen de muestra la carretera completa diseñada mostrando los tramos de corte

representadas con el color rojo y relleno representadas con el color cian.


FIGURA 15: Verificación con el recorrido de vehículos.

FIGURA 16: Tramos de corte y relleno

41

RESULTADOS DEL DISEÑO

La siguiente imagen muestra un tramo de la carretera desde el kilómetro 0+810 al 1+100,

observamos que muestra la información de la progresiva, radios, puntos de inflexión del eje,

tramos de corte y relleno.


El programa Istram también nos muestra el diagrama de masa de la carretera dibujado con los

volúmenes de corte y relleno, como vemos en el siguiente cuadro obtenemos un mayor volumen

de rellenos, sin embargo, esta información puede modificarse editando los alineamientos

horizontales y verticales siempre garantizando de que cumpla los parámetros que nos proporciona

la normativa.

FIGURA 17: Vista de la información de la carretera.

42


De la misma forma podemos tener la información de las curvaturas, pendientes, cota terrena,

cota rasante y diagrama de peraltes según su ubicación en la progresiva.


FIGURA 17: Diagrama de la masa de carretera

FIGURA 18: Información de la pendiente, cota de terreno, etc.

43

El siguiente cuadro muestra la información resumida de todas las curvas existentes en la

carretera.


Finalmente, también obtenemos la información de las secciones transversales obteniendo

aproximadamente 270 secciones transversales en toda la carretera, algunos de ellos tienen grandes

longitudes de corte y relleno, por ello se considera el uso de muros de contención y enrocado en

taludes.

FIGURA 19: Información de la curva de la carretera.

44


Elaboración propia en software ISTRAM

FIGURA 30: Información de las secciones transversales, área de RELLENO.

FIGURA 22: Información de las secciones transversales, área de CORTE.

45

5.5 Diseño de Pavimentos

Particularmente el diseño de los pavimentos generalmente predominado por dos parámetros

básicos:

1. Las cargas de tráfico vehicular impuestas al pavimento

2. Las características de la Subrasante sobre la que se asienta el pavimento

5.5.1 Parámetros de diseño de pavimento flexible

I. Periodo de Diseño

El periodo de diseño fue considerado de 20 años dado que la tasa de crecimiento de los distritos

Comas – San juan de Lurigancho es de 3.2% según el INEI además por esta vía el volumen de

transito se incrementa cada año según los transportistas de la empresa “PASAMAYITO”, por ende,

se especifica que el periodo se considera 20 años.

II. Variables

La ecuación básica para el diseño de la estructura de un pavimento flexible es la siguiente:

( ) ( )

( )

07.832.2

1

109440.0

5.12.420.0136.9 10

19.5

10

1001810 −+

++

−

+−++= RR MLog

SN

PSILog

SNLogSZWLog

46

Donde:

W18 = Número de ejes equivalentes para el periodo de diseño MR = Módulo Resiliente (lb pulg2⁄ ) P0 = Indice de Serviciabilidad Inicial Pf = Indice de Serviciabilidad Final ∆PSI = Perdida de Serviciabilidad zR = Factor de Confiabilidad S0 = Desvición Estándar SN = Número Estructural requerido 𝑾𝟏𝟖 , es Número Acumulado de Ejes Simples Equivalentes a 18000 lb (80 kW) para el periodo de diseño, corresponde al Número de Repeticiones de EE de 8.2 t; el cual se establece con base en

la información del estudio de tráfico.

Módulo de Resilencia (MR), es una medida de la rigidez del suelo de Subrasante, el cual para

su cálculo se empleará la ecuación, que correlaciona con el CBR recomendada por MEPDG

(Mechanistic Empirical Pavement Design Guide).

𝐌𝐑(𝐩𝐬𝐢) = 𝟐𝟓𝟓𝟓 × 𝐂𝐁𝐑𝟎.𝟔𝟒 AASHTO – 2002 Confiabilidad (%R), en el diseño de pavimentos (Zr) es la probabilidad de que el sistema

estructural que forma el pavimento cumpla su función prevista bajo las condiciones que tienen

lugar en ese lapso.

Fuente: Elaboración Propia, basándose de la Guía AASHTO 93


47


Según los valores recomendados por el Método AASHTO – 1993, y de acuerdo a la

clasificación funcional de la vía se ha adoptado el valor de R= 90%.

TABLA 9: Valores recomendados de Nivel de Confiabilidad Para una sola etapa de diseño (10 o 20 años) según rango de Tráfico

48

Coeficiente Estadístico de Desviación Estándar Normal (Zr), el valor de la Desviación

Estándar de acuerdo con el factor de confiabilidad R= 90% es 𝒁𝒓 = − 𝟏. 𝟐𝟖𝟐.


TABLA 10: Coeficiente Estadístico de la Desviación Estándar Normal (Zr).

49

a) Desviación Estándar Combinada (So), es un valor que toma en cuenta la variabilidad

esperada de la predicción del tránsito y de los otros factores que afectan el

comportamiento del pavimento en el presente Manual se adopta para los diseños

recomendados el valor de 45.00 =S .

b) Índices de Serviciabilidad, considerados de acuerdo con el tipo de carretera y tráfico

que considera los Términos de Referencia son los siguientes ∆PSI = 1.5.


TABLA 11: Índice de Serviciabilidad Inicial (Pi) Según Rango de Tráfico.

50


TABLA 12: Índice de Serviciabilidad Final (Pt) Según Rango de Tráfico.

51

Numero Estructural Requerido (SNR), los datos obtenidos y procesados se aplican a la

ecuación de diseño AASHTO y se obtiene el Número Estructural, que representa el espesor total

del pavimento a colocar y debe ser transformado al espesor efectivo de cada una de las capas que

lo constituirán.

𝑆𝑁 = 𝑎1 × 𝑑1 + 𝑎2 × 𝑑2 × 𝑚2 + 𝑎3 × 𝑑3 × 𝑚3 Donde: a1, a2, a3 = coeficientes estructurales de las capas: superficial, base y subbse.

d1, d2, d3 = espesores (en centímetros)de las capas: superficial, base y subbase. m2, m3 = coeficientes de drenaje.

Los coeficientes Estructurales considerados son:

✓ Carpeta Asfáltica en Caliente: lg/43.01 pua = (correspondiente a un Módulo de

Elasticidad de 420,000 psi)

✓ Base Granular: lg/14.02 pua = (correspondiente a CBR >=100%)

✓ Subbase Granular: lg/12.03 pua = (correspondiente a CBR>=40%)

En la siguiente tabla se presentan los Coeficientes de Drenaje de acuerdo con el tipo de material

y al tiempo de exposición que se considera expuesto a condiciones de saturación:

52

TABLA 13: Coeficientes de Drenaje.

Fuente: Elaboración propia, basándose en la norma AASTHO 93

Los materiales de canteras principalmente son de procedencia fluvial (Material de río – Cantos

Rodados). Por tanto, presentan buen comportamiento respecto a la evacuación de agua filtrada. Se

ha considerado un valor intermedio para una característica de drenaje de bueno, y porcentaje de

tiempo expuesto a saturación entre 1% - 5% de acuerdo a la zona.

• 10.1: 1 =mGranularBase

• 10.1: 2 =mGranularSubbase

METODO AASHTO – 93

ESPESORES DEL PAVIMENTO (Carpeta Asfáltica en una sola etapa, a 20 Años)

La propuesta de nuestro diseño es para una penetración de 1” con un C.B.R al 95% de MDS

(Máxima densidad seca).

Módulo resiliente: Usamos la fórmula recomendada por el MEPDG (The Mechanistic

Empirical Pavement Design Guide) Iniciado en AASHTO 2002.

Característica de Drenaje

Agua eliminada en

Porcentaje de tiempo en el año, que la estructura del Pavimento está expuesta a un nivel de humedad próxima a la saturación

< 1% 1% - 5% 5% - 25% > 25%

Excelente 2 horas 1.40 – 1.35 1.35 – 1.30 1.30 – 1.20 1.2

Bueno 1 día 1.35 – 1.25 1.25 – 1.15 1.15 – 1.00 1

Regular 1 semana 1.25 – 1.15 1.15 – 1.05 1.00 – 0.80 0.8

Pobre 1 mes 1.15 – 1.05 1.05 – 0.80 0.80 – 0.60 0.6

Muy Malo No drena 1.05 – 0.95 0.95 – 0.75 0.75 – 0.40 0.4

53

𝑀𝑟 (𝑝𝑠𝑖) = 2555 ∗ 𝐶𝐵𝑅0.64 Asumimos los espesores de la carpeta asfáltica y base granular, según los espesores mínimos

de diseño de pavimentos AASHTO 1993. Para diseño de pavimentos consideramos 2” = 2.50 cm.

D1 = 3” = 7.5 cm

D2 = 6” = 15 cm

D3 = Variable

El diseño se va a realizar con los CBRs de cada calicata, los cuales se ha obtenido en los ensayos

de laboratorios. 𝐶𝐵𝑅1 = 22, 𝐶𝐵𝑅2 = 47.6 𝑦 𝐶𝐵𝑅3 = 54.6 DISEÑO PARA CALICATA 1 (C1)

Calculamos el módulo resiliente para CBR1 = 22%

𝑀𝑟 = 2555 ∗ (22)0.64 = 18473𝑝𝑠𝑖 = 18.47 𝑘𝑠𝑖 Hallamos el número estructural requerido (SNreq) en el siguiente nomograma.

FIGURA 23: SNreq para la calicata 1.

54

SNreq1 = 3.28

Calculamos el espesor de la Subbase y el Número Estructural Propuesto para la calicata 1.

3.28 = 0.43 ∙ 3 + 0.14 ∙ 6 ∙ 1.1 + 0.12 ∙ 𝐷3 ∙ 1.1 𝐷3 = 8.08 𝑝𝑢𝑙𝑔 = 20.19 𝑐𝑚

𝐷3 = 20.19 𝑐𝑚 ~ 22.5 𝑐𝑚 𝐷3 = 9 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑆𝑁 𝑝𝑟𝑜𝑝 = 0.43 ∗ 3 + 0.14 ∗ 6 ∗ 1.10 + 0.12 ∗ 9 ∗ 1.10 3.28 < (𝑆𝑁 𝑝𝑟𝑜𝑝 = 3.40) ∴ 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒

TABLA 14: Resultados de diseño de pavimento de la calicata 1.

Período de Diseño 20 años

W18 (ESALs) - Número de ejes equivalentes 5.36*10^6

Mr (ksi) - Módulo Resiliente 18.47

R(%) - Factor de Confiabilidad 90

So - Desviación Estándar 0.45

ΔPSI - Índice de Serviciabilidad 1.5

SNreq - Número Estructural 3.28

Carpeta Asfáltica a1 0.43 D1 (cms) 7.5

Base Granular m1 1.1 a2 0.14 D2 (cms) 15

Subbase granular m2 1.1 a3 0.12 D3 (cms) 22.5

Espesor total (cms) 45

Número Estructural adoptado en el Diseño SN 3.40


55

DISEÑO PARA CALICATA 2 (C2)

CBR2 = 47.6% 𝑀𝑟 = 2555 ∗ (47.6)0.64 = 30273𝑝𝑠𝑖 = 30.27 𝑘𝑠𝑖 Hallamos el número estructural requerido (SNreq) en el siguiente nomograma.

FIGURA 24: Resultados de diseño de pavimento de la calicata 1.

FIGURA 25:SN req para la calicata 2.

56

SNreq2 = 2.80


2.80 = 0.43 ∙ 3 + 0.14 ∙ 6 ∙ 1.1 + 0.12 ∙ 𝐷3 ∙ 1.1 𝐷3 = 4.44 𝑝𝑢𝑙𝑔 = 11.10 𝑐𝑚

𝐷3 = 11.10 𝑐𝑚 ~ 15 𝑐𝑚 𝐷3 = 6 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑆𝑁 𝑝𝑟𝑜𝑝 = 0.43 ∗ 3 + 0.14 ∗ 6 ∗ 1.10 + 0.12 ∗ 6 ∗ 1.10 2.80 < (𝑆𝑁 𝑝𝑟𝑜𝑝 = 3.00) ∴ 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒

TABLA 15: Resultado de diseño de pavimento de la calicata 2.










Subbase granular m2 1.1 a3 0.12 D3 (cms) 15

Espesor total (cms) 37.5



57

DISEÑO PARA CALICATA 3 (C3)

CBR3 = 54.6% 𝑀𝑟 = 2555 ∗ (54.6)0.64 = 33052𝑝𝑠𝑖 = 33.05 𝑘𝑠𝑖 Hallamos el número estructural requerido (SNreq) en el siguiente nomograma.

FIGURA 26: Espesores para la calicata 2.:

FIGURA 7: SNreq para la calicata 3.

58

SNreq3 = 2.60


2.60 = 0.43 ∙ 3 + 0.14 ∙ 6 ∙ 1.1 + 0.12 ∙ 𝐷3 ∙ 1.1 𝐷3 = 2.92 𝑝𝑢𝑙𝑔 → 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑜𝑛𝑔𝑜 6" = 15 𝑐𝑚

𝐷3 = 15 𝑐𝑚 ~ 15 𝑐𝑚 𝐷3 = 6 𝑝𝑢𝑙𝑔 𝑆𝑁 𝑝𝑟𝑜𝑝 = 0.43 ∗ 3 + 0.14 ∗ 6 ∗ 1.10 + 0.12 ∗ 6 ∗ 1.10 2.60 < (𝑆𝑁 𝑝𝑟𝑜𝑝 = 3.00) ∴ 𝐶𝑢𝑚𝑝𝑙𝑒

TABLA 16: Resultado de diseño de pavimento de la calicata 3.










Subbase granular m2 1.1 a3 0.12 D3 (cms) 15

Espesor total (cms) 37.5



59

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA ESPECIALIDAD

En este capítulo se describe las especificaciones técnicas del pavimento flexible. Son elementos

descriptivos, cualitativos y cuantitativos para la ejecución correcta del Pavimento. Está

normalizada por la institución que manejan el sistema vial del Perú: Dirección (MTC) basadas y

adaptadas de las normas internacionales, como la ASTM, AASHTO y la PCA, las que determinan

a que se elaboren dos tipos de ellas: las especificaciones generales y las especificaciones

especiales.

Pavimento: Estructura compuesta por capas que apoya en toda su superficie sobre el terreno

preparado para soportarla durante un lapso denominado Período de Diseño y dentro de un rango

de Serviciabilidad. Esta definición incluye pistas, estacionamientos, aceras o veredas, pasajes

peatonales y ciclo vías ((NTE CE.010 pavimentos urbanos).

FIGURA 28: Espesores para la calicata 3.

60

PAVIMENTO FLEXIBLE: Constituido con materiales bituminosos como aglomerantes,

agregados y de ser el caso aditivos (MTC-2018). Conformada por las siguientes capas Subrasante,

Subbase, base y carpeta asfáltica.

Fuente: http://slideplayer.es/slide/10916850/

FIGURA 29:Espesores típicos del pavimento flexible.

61

6. JUEGO DE PLANOS CONSTRUCTIVOS

a) Plano de ubicación y localización (ANEXO-1)

b) Plano de conjunto (ANEXO-2)

c) Plano vista en planta, elevaciones y secciones (ANEXO-3)

d) Planos diseño geotécnico (ANEXO-4)

e) Planos diseño de infraestructuras y servicios (transporte- vial) (ANEXO-5)

7. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON LAS RESTRICCIONES Y

LIMITACIONES DEL PROYECTO.

Es importante mencionar que, si se ha cumplido con el estudio de suelos, se obtuvo la clasificación,

humedad óptima y máxima densidad seca de los suelos extraídos de las calicatas excavadas.

Se completó con el diseño geométrico en software ISTRAM, normalmente los diseños lo realizan

en Civil 3D, en el trascurso se verifica que el programa usado en este proyecto cuenta con mas

detalles e inserciones de normas de acuerdo con el país donde se desarrolle.

El pavimento requerido para la orografía ha sido exitoso, se calculó que la capa de rodadura será

de 3 pulgadas lo cual hace que la pista asfaltada tenga durabilidad extensa.

Con respecto a las limitaciones, lugares donde el desarrollo de urbanismo es principiante los

estudios suelen demorarse, para mantener a salvo la integridad física y mental del proyectista.

Realizar excavaciones en zonas rocosas dificulta el avance según lo programado en la planificación

de estudio.

62

8. RESUMEN DE CUMPLIMIENTO CON ESTÁNDARES DE DISEÑOS

NACIONALES E INTERNACIONALES (NORMATIVIDAD).

El proyecto cumple con los estándares de diseño nacional e Internacional

a) EL diseño Geométrico-218 de la vía se rige por lo dispuesto en el Reglamento Nacional de

Edificaciones, MTC y todas las normas vigentes.

b) NTP E050: Fue usado para establecer los requisitos para el estudio de mecánica de suelos,

ensayos basados en las siguientes normas:

✓ Análisis granulométrico por Tamizado. NTP 339.128 (ASTM D-422)

✓ Contenido de humedad. NTP339.127 (ASTM D2216)

✓ Clasificación SUCS. NTP339.134 (ASTM D2487)

✓ Proctor Estándar. NTP 339.142 (ASTM D-698)

Para el diseño de pavimento flexible se utilizó el método AASHTO-1993, se basa

principalmente en identificar un “número estructural (SN)” para el pavimento, que hace referencia

a la resistencia estructural de un pavimento requerido para una combinación de módulo resiliente

(Mr), tráfico (W18), serviciabilidad y las condiciones ambientales. Para determinar el número

estructural el método se apoya en tablas, nomogramas, ábacos y ecuaciones.

63

9. MEMORIA DE CALIDADES Y ESPECIFICACIONES PROPUESTAS DE

CONSTRUCCIÓN Y /O MATERIALES.

Preparación del terreno para la pavimentación de la vía

❖ Corte y relleno de terreno: Para optimizar el costo de ejecución del proyecto la curva de

masa de corte y relleno debe haber un balance.

❖ Corte: De acuerdo con la cantidad de movimiento de terreno se proporcionará a excavación

con maquinarias (retroexcavadora y tractor oruga) a una profundidad determinada según el diseño

geométrico.

❖ Compactación: Se requiere nivelar la superficie del terreno de fundación que estará en

contacto con la cimentación mediante una compactación, puede ser con un martillo vibrador.

10. PLAN DE METODOLOGÍA DE TRABAJO

Para el desarrollo del proyecto, la organización se llevó a cabo de dos principales pasos, primero

el diseño geométrico en ISTRAM de toda la ruta propuesta y por último el diseño de pavimentos,

sujeta en base a las normas que avala según el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC)

64


FIGURA 10: Metodología de trabajo para Diseño Geométrico.

65


FIGURA 11: Metodología de trabajo para Diseño de Pavimentos.

66

11. CRONOGRAMA DE EJECUCIÓN

Diagrama de Gantt para el desarrollo del trabajo:

Fuente: Elaboración propia en MS- Project, 2016.

GRÁFICA 2: Diagrama de Gantt para desarrollo de consultoría del proyecto.

67

Diagrama de Gantt para el desarrollo del Proyecto.

Fuente: Elaboración propia en MS-Project, 2016.

GRÁFICA 3:Diagrama de Gantt para desarrollo del proyecto

68

12. PRESUPUESTO Y ANÁLISIS DE COSTOS.

Resumen de costos

TABLA 17: Resumen de costos

Costo Directo S/ 21,726,431.00

Gastos Generales 22%CD S/ 4,779,815.00

Utilidades 12.5%CD S/ 597,477.00

Sub Total S/ 27,103,723.00

IGV (18%Sub total) S/ 4,878,670.00

TOTAL S/ 31,982,393.00 Fuente: Elaboración propia en Excel.

Hoja de Presupuesto y Precios Unitarios

69

TABLA 18: Hoja de presupuestos y precios unitarios.

PRESUPUESTO PARA CONSTRUCCION DE CARRETERA

ITEM DESCRIPCION DE LA PARTIDA

UNIDAD

METRADO

PRECIO UNITARI

O

PARCIAL

1.00.00 Obras preliminares

1.01.00 Campamento provisional de obra (Calamina) m2 60.00 49.20 2952

1.02.00 Movilización y desmovilización de equipo día 1.00 3697.20 3697

1.03.00 Limpieza y deforestación - C/Equipo ha 58.25 1904.92 110962

1.04.00 Trazo y replanteo durante la obra de carretera km 6.45 518.44 3343912

2.00.00 Explanaciones 0.00 0

2.01.00 Corte c/equipo material suelto m3 678819.00 3.25 2203311

2.02.00

Corte c/equipo roca suelta perforación y disparo m3 84542.00 4.82 407595

2.03.00

Corte c/equipo roca suelta excavación, desquinche. m3 84542.00 4.76 402414

2.04.00

Corte c/equipo roca fija perforación y disparo m3 42768.00 8.95 382603

2.05.00

Corte c/equipo roca fija excavación, desquinche y peinado m3 42768.00 5.73 244857

2.06.00

Perfilado y compactación de la Subrasante m2 104846.00 0.57 59940

2.07.00 Relleno c/equipo c/material propio m3 24017.00 3.04 72907

3.00.00 Pavimento flexible 0.00 0

3.01.00

Compactación de nivel de corte de subrasante m2 45150.00 2.34 105651

70

3.01.01

Relleno con material de préstamo de subrasante m3 13545.00 22.00 297990

3.01.02

Extendido y riego de compactación de subrasante m2 45150.00 3.08 139062

3.01.03 Relleno de subbase granular m3 13545.00 22.00 297990

3.01.04

Extendido y riego de compactación de subbase m2 45150.00 3.08 139062

3.01.05 Imprimación asfáltica m2 45150.00 5.31 239747

3.01.06 Carpeta asfáltica e=3" m2 338625.00 38.83 13148809

4.00.00 Obras de Concreto Simple 0.00 0

4.01.00 Cunetas laterales en tierra ml 24754.00 1.61 39754

4.01.01 Cunetas laterales en roca suelta ml 4370.00 3.48 15203

4.01.02

Excavación manual material corriente p/alcantarillas m3 280.80 16.32 4583

4.01.03

Alcantarilla tipo I con muro y cubierta de madera m3 26.00 105.76 2750

5.00.00 Señalización 0.00 0

5.01.00 Pintura continua centro de vía ml 6440.00 2.39 15392

5.01.01 Pintura de borde de seguridad ml 6440.00 6.40 41216

5.01.02

Pintura y obtención de señales preventivas global 8.00 50.50 404

5.01.03

Pintura y obtención de señales reguladoras global 6.00 60.40 362

5.01.04

Pintura y obtención de señales informativas global 4.00 65.30 261

6.00.00 Mitigación y Limpieza 0.00 0

6.01.00 Mitigación Ambiental global 1.00 1500.00 1500

6.01.01 Limpieza final de Obra ml 6440 0.24 1546

Costo Directo 21726431

71

TABLA 19: Listado de insumos y precios.

Mano de obra c/igv ( S/ )

Topógrafo hh 6.00

Capataz hh 7.20

Operario hh 6.00

Oficial hh 5.39

Peón hh 4.81

Operador Equipo Liviano hh 6.00

Materiales y Equipos c/igv

Calamina corrugado F°G° 1.83*0.83 m pl 12.95

Clavos para calamina kg 6.70

Madera eucalipto p2 1.70

Camión plataforma 20 tn hm 102.67

Camión volquete 15 m3 hm 205.78

Compresora neumática 250-335 87hp hm 61.46

Martillo Neumático 21 - 24 kg hm 8.30

Tractor de orugas 190 - 240 hp hm 214.59

Estaca de madera und 1.20

Pintura esmalte gl 30.80

Jalón hm 2.50

Mira metálica hm 4.50

Teodolito hm 10.00

Barreno Ao. D=1 1/8plg * 5p und 287.00

Dinamita al 65% kg 9.21

Fulminante und 0.48

Mecha o Guía ml 0.39

Motoniveladora 125 hp hm 100.00

Rodillo liso vibratorio autoprop. hm 60.50

Agua para compactación. m3 1.31

Cemento portland tipo I bl 27.00

Madera eucalipto (troncos d= 8plg) ml 5.00

Hormigón m3 6.73

Piedra seleccionada m3 12.10

Yeso bl 5.00

Alambre negro #08 kg 4.00

Clavo promedio construcción kg 4.00

Madera tornillo p2 3.32

Mezcladora tipo trompo 9 P3 hm 22.00

Madera eucalipto (troncos d= 15 - 30 plg) ml 15.00

72

Grampas de fierro corrugado d= und 7.50

Madera eucalipto de 2plg *10plg*1… p2 1.80 Madera eucalipto de 3plg *10plg*1… p2 1.80 Camión cisterna 1500 gl. 122hp hm 96.18

Motobomba 4" 12hp petróleo hm 2.42

Cargador s/ll 2.50Y3 100-125HP hm 140.15

Carguío de agregados m3 1.36

Extracción y apilamiento c/equipo m3 3.19

Transporte de agregados d

73

13. PLAN DE CONTROL DE CALIDAD Y SEGURIDAD EN OBRA

El propósito es realizar un diseño de la carretera que sea útil para la población de

Comas y San Juan de Lurigancho, para ello, es sustancial planificar el control de calidad

y seguridad que se llevará a cabo durante la ejecución de la obra. En esta obra, un

ingeniero de calidad velará por la correcta ejecución y un ingeniero de seguridad se

encargará de mantener seguros a todas las personas que van a trabajar en la obra. Los

controles que se realizarán son:

a) Control de recepción de los materiales, equipos y herramientas, etc.

b) Control de la ejecución de la obra.

c) Control de la obra terminada.

a) Control de recepción de los materiales, equipos y herramientas, etc.

Este control afirmará que los materiales, equipos, etc. suministrado al proyecto

cumplan con la exigencia, comprendiendo de esta manera:

➢ Control de la documentación.

➢ Control con distintivos de calidad o revisiones técnicas.

➢ El control mediante ensayos.

b) Control de la ejecución de la obra.

El ingeniero de calidad se encargará de verificar el replanteo, los materiales,

disposición de los elementos constructivos y de las instalaciones, etc. De esta manera se

va a comprobar el cumplimiento con lo planificado en el proyecto.

74

c) Control de la obra terminada.

Para finalizar la obra se va a comprobar y establecer las pruebas de servicio previstas

en el proyecto, acorde a las legislaciones o estándares exigidos.

MATRIZ IPER

La matriz IPER nos ayuda a identificar los peligros y los riesgos asociados en la

ejecución de la obra.

TABLA 21:Clasificación de riesgos

Severidad LIGERAMENTE

DAÑINO (4) DAÑINO (6)

EXTREMADAMENTE DAÑINO (8)

Probabilidad

BAJA (3) 12 a 20 12 a 20 24 a 36

Riesgo Bajo Riesgo Bajo Riesgo Moderado

MEDIA (5) 12 a 20 24 a 36 40 a 54

Riesgo Bajo Riesgo Moderado Riesgo Importante

ALTA (9) 24 a 36 40 a 54 60 a 72

Riesgo Moderado Riesgo Importante Riesgo Crítico


75

15. CONCLUSIONES DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA O INVESTIGACIÓN

APLICADA.

Se concluye que la propuesta planteada de diseño de carreteras entre las avenidas

Tupac Amaru (Comas) y Próceres de la independencia (San Juan de Lurigancho)

mediante la ruta “Pasamayito” cumple con las normas establecidas por el MTC-2018.

Esto optimiza el tiempo y costo de viaje o transitabilidad vial.

El diseño geométrico de la carretera se modeló mediante el software ISTRAM de tal

forma que cumpla con las normas técnicas peruana DG-2018 del MTC.

Se determinó que el Índice Media Anual (IMDA) que presenta la ruta alternativa

“Pasamayito”, ubicado en los distritos de Comas, Jicamarca y límite con San Juan de

Lurigancho es de 5.36 × 106 𝐸𝑆𝐴𝐿, este es un parámetro principal para el diseño de pavimento.

Se diseñó el pavimento flexible tomando en cuenta los parámetros más importantes

según la Guía de AASHTO 1993, como son: la confiabilidad, desviación estándar, el

tráfico, módulo de resiliencia, los números estructurales requeridos y propuestos. Los

espesores de la carpeta asfáltica y base se asumieron de acuerdo a los espesores mínimos

de la guía AASHTO-93, de esta manera llegamos a determinar los espesores de las sub-

bases, tal es la capa importante como la rodadura de asfalto donde el valor que se obtuvo

es 3 pulgadas.

76

16. RECOMENDACIONES DE LA SOLUCIÓN PROPUESTA O

INVESTIGACIÓN APLICADA

La información de este trabajo de investigación sirve como base para otros

planteamientos de solución, así como un túnel o teleférico que pueda unir ambos distritos;

para estas situaciones se recomienda realizar un estudio minucioso de la geomorfología

y la geotecnia del terreno para obtener el diseño más adecuado.

También se sugiere tener todos los permisos necesarios de ambas municipalidades y

dar a conocer sobre las actividades a las asociaciones o pobladores implicados para

prevenir alguna incomodidad y ser exiliados ante cualquier accidente durante el estudio.

De la misma forma es de suma importancia que los diferentes estudios que se realicen

estén sujetos a las normativas vigentes según el estudio que se realice; además, es

imprescindible el uso del diferente software para la modelación y estudio de tal forma

que facilite la comprensión del problema y la explicación de los resultados.

Por último, se recomienda plantear alguna metodología para contribuir con la

educación vial y la orientación para los usuarios dependiendo del tipo de solución que se

propone a la problemática para prevenir los riesgos de accidentes y conocer el mecanismo

de funcionamiento.

77

17. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

AASHTO, “GUÍA PARA EL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOS”,

1993.

Ala R. & Florindez K. (2019). “ESTUDIO DEL DISEÑO DE TROCHA CARROZABLE

DE LOS CASERÍOS QUILLCAYPIRCA – ADBON – LONGOTEA- BOLÍVAR

– LA LIBERTAD- 2018”. Universidad Nacional de Trujillo. Trujillo, Perú.

INGENIERIA DE PAVIMENTOS PARA CCARRETERAS, 2DA

EDICION, ALFONSO MONTEJO FONSECA

Lorren A. (2019). “DISEÑO DE LA TROCHA CARROZABLE ALTO IHUAMACA –

SAN FRANCISCO – NUEVA LIMA, DISTRITO Y PROVINCIA DE SAN

IGNACIO, DEPARTAMENTO DE CAJAMARCA, 2017”. Universidad Católica

Santo Toribio de Mogrovejo, Cajamarca, Perú.

Rodríguez, N. E., Torres, F. A., & Arias, A. R. (2012). Definición de alternativas de

diseño del pavimento vía Arauca ¿Caracol, municipio de Arauca? L’esprit

Ingénieux, 3(1). Recuperado a partir de

http://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/lingenieux/article/view/128

Sahuma E. (2018). “ESTUDIO DEFINITIVO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE

PISTAS Y VEREDAS PARA BENEFICIO DE ASENTAMIENTOS

HUMANOS Y AGRUPACIONES FAMILIARES EN EL DISTRITO DE SAN

JUAN DE LURIGANCHO-LIMA-LIMA”. Universidad Nacional Federico

Villareal, Lima, Perú.

http://revistas.ustatunja.edu.co/index.php/lingenieux/article/view/128

78

Contreras F. (2018). Diseño de la vía de acceso Vichka – Huayra para mejorar la

transitabilidad en el distrito de Tupe – Yauyos – Lima. Universidad de San Martin de

Porres. Lima – Perú. Recuperado de:

http://www.repositorioacademico.usmp.edu.pe/bitstream/handle/usmp/4239/contreras_r

fs.pdf;jsessionid=FDF3A498A6B8C066F21C1598A6BBDA4D?sequence=1

MTC. (2018). Tabla N° 204.01, Rangos de la Velocidad de Diseño en función a la

clasificación de la carretera por demanda y orografía. En MTC, Manual de carreteras:

Diseño geométrico DG-2014. Lima.

MTC, (2018). Manual de carreteras: Diseño geométrico DG-2018. Lima.

MTC, (2014). Manual de carreteras: Hidrología, Hidráulica y Drenaje 2014. Lima.

MTC, (2014). Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos 2014. Lima

Ministerio de Transportes y Comunicaciones (2008). MGlosario de Términos de uso

frecuentes en Proyectos de Infraestructura Vial. Recuperado de

http://www.proviasdes.gob.pe/Prog_incentivos/Normatividad/Norm_sectorial_

vinc_meta_40/Glosario_Terminos_Uso_Frecuente_jun13.pdf

79

ANEXOS

80

ANEXOS DE PLANOS

ANEXO A

Plano de ubicación y localización

81

ANEXO B

Plano de conjunto

82

ANEXO C

Plano vista en planta, elevaciones y secciones.

Plano de secciones transversales desde 0+840 hasta 0+940 m (100 m)

83

Planos de alineamiento vertical

84

Alineamiento horizontal

85

ANEXO D

Planos diseño geotécnico.

86

ANEXO E

Planos diseño de infraestructuras y servicios (transporte- vial)

87

ANEXOS: LABORATORIO

88

Calicata 1

TAMIZ AASHTO T-27 PESO

% RETENIDO

% RETENIDO % QUE ESPECIFIC. DESCRIPCIÓN DE LA MUESTRA

(mm) RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA Gradacion E

4" 101.600 Pesos de Muestra

3" 75.000 Material Grueso > Nº 4: (%) 4.86

2 1/2" 60.350 Material Fino < Nº 4: (%)

95.14

2" 50.800 100 100 Fracción Mat. Fino: (gr.) 1057.0

1 1/2" 38.100 Límites de Consistencia

1" 25.400 29.0 0.1 0.1 99.9 100 100 Límite Líquido : NP %

3/4" 19.000 51.0 0.1 0.2 99.8 Límite Plástico : NP %

1/2" 12.500 165.0 0.4 0.6 99.4 Indice Plástico : NP %

3/8" 9.500 168.0 0.4 1.0 99.0 100 100 Clasificación del Suelo

Nº 4 4.750 1504.0 3.8 4.9 95.1 55 100 Clasificación (SUCS) : SP

Nº 10 2.000 197.0 17.7 22.6 77.4 40 100 Clasificación (AASHTO) : A-1-b(0)

Nº 20 0.840 314.3 28.3 50.9 49.1 Máxima Den. Seca (gr/cm3): 2.280

Nº 40 0.425 209.1 18.8 69.7 30.3 20 50

Nº 60 0.300 105.7 9.5 79.2 20.8

Nº 100 0.150 117.9 10.6 89.8 10.2

Nº 200 0.075 68.0 6.1 95.9 4.1 6 15

< Nº 200 FONDO 45.0 4.1 100.0 0.0

Curva granulométrica (C1)

89

Ensayo de proctor (C1)

Ensayo Nº 1 2 3 4

Número de Capas 5 5 5 5 Golpes de Pisón por Capa 56 56 56 56

Peso suelo húmedo + molde gr. 11021 11120 11315 11316

Peso molde + base gr. 6380 6380 6380 6380

Peso suelo húmedo compactado gr. 4641 4740 4935 4936

Volumen del molde cm3 2129 2129 2129 2129

Peso volumétrico húmedo gr/cm3 2.180 2.227 2.318 2.319

Recipiente Nº Tc-01 Tc-02 Tc-03 Tc-04

Peso del suelo húmedo+tara gr. 131.0 116.1 95.6 97.5

Peso del suelo seco + tara gr. 127.8 112.1 90.3 91.2

Peso de Tara gr. 14.7 14.3 14.6 13.8

Peso de agua gr. 3.2 4.0 5.3 6.3

Peso del suelo seco gr. 113.1 97.7 75.7 77.4

Contenido de agua % 2.8 4.1 7.0 8.1

Peso volumétrico seco gr/cm3 2.120 2.139 2.166 2.145

Densidad máxima (gr/cm3) 2.168

Humedad óptima (%) 6.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010 0.100 1.000 10.000 100.000

Po

rcen

taje

qu

e p

asa

(%)

Abertura (mm)

90

Gráfica de Proctor (C1).

Ensayo CBR (C1)

Molde Nº 3 4 5 Capas Nº 5 5 5 Golpes por capa Nº 56 25 12

Condición de la muestra

NO SATURAD

O SATURAD

O

NO SATURAD

O SATURAD

O

NO SATURAD

O SATURAD

O Peso de molde + Suelo húmedo (g) 12013 12013 11820 12342 11760 11760

Peso de molde + base (g) 7275 7275 7278 7278 7238 7238

Peso del suelo húmedo (g) 4738 4738 4542 5064 4522 4522

Volumen del molde (cm3) 2057 2057 2036 2036 2118 2118

Densidad húmeda (g/cm3) 2.303 2.303 2.231 2.487 2.135 2.135 Tara (Nº) Tc-02 Tc-02 Tc-12 Tc-12 Tc-06 Tc-06

Peso suelo húmedo + tara (g) 257.3 303.6 Tc-304 248.8 248.8

Peso suelo seco + tara (g) 245.2 287.6 Tc-288 235.6 235.6

2.100

2.110

2.120

2.130

2.140

2.150

2.160

2.170

2.180

2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5

Den

sid

ad s

eca

(gr/

cm3)

Contenido de humedad (%)

RELACION HUMEDAD-DENSIDAD

91

Peso de tara (g) 50.1 51.4 Tc-51 52.0 52.0

Peso de agua (g) 12.1 16.0 Tc-16 13.2 13.2

Peso de suelo seco (g) 195.1 236.2 Tc-236 183.6 183.6

Contenido de humedad (%) 6.201 6.8 Tc-06.8 7.2 7.2

Densidad seca (g/cm3) 2.169 2.3 2.089 2.3 1.992 2.0

Penetración (C1).

CARG

A MOLDE Nº1 MOLDE Nº2 MOLDE Nº3 PENETRACI

ON STAN

D. CARGA CORRECCI

ON CARGA CORRECCI

ON CARGA CORRECCI

ON

mm kg/cm2 Dial (div) kg kg %

Dial (div) kg kg %

Dial (div) kg kg %

0.000 0 0 0 0 0 0

0.635 47 46 28 22 18 42

1.270 115 103 72 56 55 93

1.905 240 197 120 118 78 158

2.540 70.5 420 328 498.0 37 180 195 323.0 24 121 220 275.0 20

3.810 510 315 251

5.080 105.7 630 916 1008.0 49 365 541 654.0 32 301 453 519.0 25

6.350 903 410 375

7.620 116

9 142

1 482 791 411 623

92

10.160 182

0 100

0 802

12.700 221

0 116

0 929

Determinación de CBR al 95%MDS (C1)

1.980

2.000

2.020

2.040

2.060

2.080

2.100

2.120

2.140

2.160

2.180

10 20 30 40 50 60

Den

sid

ad S

eca

(gr/

cc)

CBR (%)

93

Resultados (C1)

DATOS DEL PRÓCTOR MODIFICADO

PROCTOR MODIFICADO ASTM D : 1557

MAXIMA DENSIDAD SECA (g/cm3) : 2.168

OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%) : 6.5

AL 95% DE LA MAX. DEN. SECA (g/cm3) : 2.060

PORCENTAJE DEL CBR C.B.R. AL 100% DE M.D.S. (%) 0.1": 36.6 0.2": 49.4 C.B.R. AL 95% DE M.D.S. (%) 0.1": 22.0 0.2": 29.2

Calicata 2


% RETENIDO


(mm) RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA Gradacion A



2 1/2" 60.350 Material Fino < Nº 4: (%)

48.27

2" 50.800 169.0 0.5 0.5 99.5 100 100 Fracción Mat. Fino: (gr.) 965.0

1 1/2" 38.100 1555.0 4.2 4.6 95.4 Límites de Consistencia

1" 25.400 4117.0 11.0 15.7 84.3 Límite Líquido : NP %

3/4" 19.000 1852.0 5.0 20.6 79.4 Límite Plástico : NP %



Nº 4 4.750 5206.0 14.0 51.7 48.3 25 55 Clasificación (SUCS) :

GW-GM

Nº 10 2.000 304.9 15.2 67.0 33.0 15 40 Clasificación (AASHTO) : A-1-a(0) Nº 20 0.840 200.4 10.0 77.0 23.0 Máxima Den. Seca (gr/cm3): 2.280

Nº 40 0.425 95.6 4.8 81.8 18.2 8 20

Nº 60 0.300 60.9 3.0 84.8 15.2

94

Nº 100 0.150 57.3 2.9 87.7 12.3

Nº 200 0.075 110.0 5.5 93.2 6.8 2 8

< Nº 200 FONDO 136.0 6.8 100.0 0.0

Granulometría (C2)

Ensayo proctor (C2)

Ensayo Nº 1 2 3 4










Peso de Tara gr. 14.2 13.8 14.2 14.4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010 0.100 1.000 10.000 100.000

Po

rcen

taje

qu

e p

asa

(%)

Abertura (mm)

95

Peso de agua gr. 1.9 4.4 6.9 9.0






Gráfica Proctor C2

Ensayo CBR (C2)

Molde Nº 3 4 5 Capas Nº 5 5 5 Golpes por capa Nº 56 25 12

Condición de la muestra

NO SATURAD

O SATURAD

O

NO SATURAD

O SATURAD

O

NO SATURAD

O SATURAD

O Peso de molde + Suelo húmedo (g) 12397 12397 12253 12342 12151 12151

Peso de molde + base (g) 7302 7302 7259 7259 7274 7274

2.190

2.210

2.230

2.250

2.270

2.290

2.310

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Den

sid

ad s

eca

(gr/

cm3)



96

Peso del suelo húmedo (g) 5095 5095 4994 5083 4877 4877

Volumen del molde (cm3) 2128 2128 2149 2149 2157 2157

Densidad húmeda (g/cm3) 2.394 2.394 2.324 2.365 2.261 2.261 Tara (Nº) Tc-02 Tc-02 Tc-12 Tc-12 Tc-06 Tc-06

Peso suelo húmedo + tara (g) 81.3 81.3 75.8 Tc-76 79.4 79.4

Peso suelo seco + tara (g) 76.8 76.8 71.6 Tc-72 74.8 74.8

Peso de tara (g) 14.1 14.1 14.3 Tc-14 15.0 15.0

Peso de agua (g) 4.5 4.5 4.2 Tc-04 4.6 4.6

Peso de suelo seco (g) 62.7 62.7 57.3 Tc-57 59.8 59.8

Contenido de humedad (%) 7.1 7.1 7.3 Tc-07.3 7.7 7.7

Densidad seca (g/cm3) 2.235 2.2 2.167 2.2 2.099 2.1

Penetración (C2).

CARG

A MOLDE Nº1 MOLDE Nº2 MOLDE Nº3 PENETRACI

ON STAN

D. CARGA CORRECCI

ON CARGA CORRECCI

ON CARGA CORRECCI

ON

mm kg/cm2 Dial (div) kg kg %

Dial (div) kg kg %

Dial (div) kg kg %

0.000 0 0 0 0 0 0

0.635 47 20 28 122 18 54

1.270 115 54 72 290 55 139

97

1.905 240 116 120 486 78 238

2.540 70.5 420 210 707.0 52 180 665 624.0 46 121 335 327.9 24

3.810 510 315 251

5.080 105.7 630 680 1395.0 68 365 1260 1296.0 63 301 656 654.7 32

6.350 903 410 375

7.620 1169 1255 482

1870 411 907

10.160 2053

2340

1141

12.700 2840

2745

1391

98

Determinación de CBR al 95%MDS (C2)

Resultados (C2)

DATOS DEL PRÓCTOR MODIFICADO

PROCTOR MODIFICADO ASTM D : 1557 MAXIMA DENSIDAD SECA (g/cm3) : 2.291 OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%) : 7.0 AL 95% DE LA MAX. DEN. SECA (g/cm3) : 2.177

PORCENTAJE DEL CBR C.B.R. AL 100% DE M.D.S. (%) 0.1": 51.9 0.2": 68.3 C.B.R. AL 95% DE M.D.S. (%) 0.1": 47.6 0.2": 65.6

Calicata 3

2.080

2.100

2.120

2.140

2.160

2.180

2.200

2.220

2.240

2.260

20 30 40 50 60 70

Den

sid

ad S

eca

(gr/

cc)

CBR (%)

95%

99


% RETENIDO


(mm) RETENIDO PARCIAL ACUMULADO PASA Gradacion B



2 1/2" 60.350 Material Fino < Nº 4: (%)

52.24

2" 50.800 199.0 0.5 0.5 99.5 100 100 Fracción Mat. Fino: (gr.) 974.0

1 1/2" 38.100 1576.0 4.2 4.7 95.3 Límites de Consistencia

1" 25.400 2610.0 7.0 11.7 88.3 75 95 Límite Líquido : NP % 3/4" 19.000 2286.0 6.1 17.8 82.2 Límite Plástico : NP %



Nº 4 4.750 5248.0 14.0 47.8 52.2 30 60 Clasificación (SUCS) : SP-SM

Nº 10 2.000 295.9 15.9 63.6 36.4 20 45 Clasificación (AASHTO) : A-1-a(0) Nº 20 0.840 200.6 10.8 74.4 25.6 Máxima Den. Seca (gr/cm3): 2.280

Nº 40 0.425 108.3 5.8 80.2 19.8 15 30

Nº 60 0.300 54.6 2.9 83.1 16.9

Nº 100 0.150 47.7 2.6 85.7 14.3

Nº 200 0.075 78.0 4.2 89.9 10.1 5 15

< Nº 200 FONDO 188.9 10.1 100.0 0.0

Granulometría (c2)

Ensayo Proctor (C3)

Ensayo Nº 1 2 3 4

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.010 0.100 1.000 10.000 100.000

Po

rcen

taje

qu

e p

asa

(%

)

Abertura (mm)

100










Peso de Tara gr. 51.0 14.4 14.5 14.3

Peso de agua gr. 3.3 2.7 5.3 7.9






Gráfico Proctor (C2)

Ensayo CBR al 95%MDS

2.100

2.150

2.200

2.250

2.300

2.350

2.400

2.450

2.500

2.15 3.15 4.15 5.15 6.15 7.15 8.15 9.15 10.15

Den

sid

ad s

eca

(gr/

cm3)



101

Molde Nº 3 4 5 Capas Nº 5 5

Documents

35238(67$'(',6(f2'(& $55(7(5$'(/$ 587$&20$66$1 -8$1'(/85 ...repositorio.usil.edu.pe/bitstream/USIL/9916/1/2020_Andia Ramirez.pdf7 2. RESUMEN El presente trabajo surge a partir de las