UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVILCurso : PavimentosAlumnos : Miguel JustoSantiago AcostaKarla MendezCarolina PalzaINTRODUCCIONLa subrasante es la capa superficial, de terreno natural. Para construccin de caminos se analizar hasta 0.45 m de espesor, y para rehabilitacin los ltimos 0.20 m.Para subrasante segn la norma se deber hacer los siguientes ensayos:Analisis Granolumtrico MTC E 107Humedad Natural MTC E 108Determinacin Lmite Lquido MTC E 110Determinacin Lmite Plstico MTC E 111CBR MTC E 132UBICACIONESTUDIO GEOLOGICO E HIDROLOGICOENSAYOS DE LABORATORIOENSAYO: CONTENIDO DE HUMEDADMuestra NUNDCALICATA - IESTRATO -1Lata N n 01 02Peso de la muestra humeda+latagr. 168.00 169.30Peso de la muestra seca+latagr. 167.20 168.10Peso del agua gr. 0.80 1.20Peso de la latagr. 21.00 21.30Peso de la muestra seca gr. 146.20 146.80Contenido de Humedad% 0.55% 0.82%PROMEDIO DE HUMEDAD% 0.68%Muestra NUNDCALICATA - IESTRATO -2Lata N n 01 02Peso de la muestra humeda+latagr. 171.00 165.40Peso de la muestra seca+latagr. 170.20 164.10Peso del agua gr. 0.80 1.30Peso de la latagr. 20.70 20.30Peso de la muestra seca gr. 149.50 143.80Contenido de Humedad% 0.54% 0.90%PROMEDIO DE HUMEDAD% 0.72%HUMEDAD NATURALDENSIDADMUESTRA UNDCALICATA 01E IProfundidad del hoyocm 12A Peso de arena + Cono de densidadgr 4200BPeso de la arena remanente + Cono de densidadgr1100C Peso de la arena empleada (A-B)gr 3100D Peso de la arena en el conogr 1686E Peso de la arena en el hoyo (C-D)gr 1414F Densidad de la arenagr/cc 1,43G Volumen del hoyo (E/F)cc988,81DENSIDAD HUMEDAH Peso de la muestra extrada + bolsa gr1920I Peso de la bolsagr4,20JPeso muestra extrada del hoyo (H-I) gr1915,80K Densidad Hmeda IN SITU (J/G)gr/cc1,94MUESTRA UNDCALICATA 01E IProfundidad del hoyocm 12A Peso de la muestragr 1322B Volumen del hoyo cc 625C Densidad de la arena gr/cc 2,10ANALISIS GRANULOMETRICOTAM ICES ABERTURA P ESO%RETENIDO %RETENIDO % QUE DESCRIPCION DE LA MUESTRAASTM mm RETENIDO P ARCIAL ACUM ULADO P ASA3" 76,2002 1/2" 63,5002" 50,600 491,30 11,46 11,46 88,54 Profundidad =1.5m.1 1/2" 38,100 Lmites de Consistencia :1" 25,400 620,40 14,48 25,94 74,06 LL =22,213/4" 19,050 LP =N.P1/2" 12,700 IP=N.P3/8" 9,525 786,60 18,35 44,29 55,71 D60 =13,24 Cu: 461/4" 6,350 D30 =1,35 Cc: 0,5No4 4,760 347,30 8,10 52,40 47,60 D10 =0,29No8 2,380 Peso de la Muestra:No10 2,000 358,20 8,36 60,75 39,25No16 1,190No20 0,840No30 0,590No40 0,420 961,30 22,43 83,18 16,82No 50 0,300No60 0,250No80 0,180No100 0,149 607,80 14,18 97,36 2,64No200 0,074 85,60 2,00 99,36 0,6427,40 0,64 100,00 0,004285,90 100,00 TOTAL% PERDIDA4285,90BASEPara que un material de caractersticas admisibles para ser utilizado como subrasante o como afirmado. En general, se deben utilizar materiales locales a fin de optimizar los costos de preparacin y de transporte.Se puede aadir a un suelo granular sin finos, otro de grano fino y cierta plasticidad, a fin de obtener una mezcla de mayor cohesin, ms fcil de compactar, ms impermeable y en suma mas estable.LIMITES DE CONSISTENCIANo. tara 1 2 3No.de golpes 6 7 8Peso tara 10,70 g 12,03 g 11,62 gPeso tara + suelo hmedo 17,06 g 28,08 g 22,92 gPeso tara + suelo seco 15,94 g 25,32 g 20,92 gPeso del agua 1,12 g 2,76 g 2,00 gPeso del suelo seco 5,24 g 13,29 g 9,30 gHumedad 21,37% 20,77% 21,51%Limite Liquido = 18.76%Limite Plstico = NPndice Plstico = NPEl ndice de plasticidad permite clasificar bastante bien un suelo. Y un IP = 0 son suelos exentos de arcilla.La plasticidad de un suelo depende, no solo de los elementos gruesos que contiene, sino nicamente de sus elementos finos. En un suelo el contenido de arcilla, es el elemento ms peligroso de una carretera, debido a su gran sensibilidad al agua.285 . 156 . 20125 . 0 57 . 2903 . 0 778 . 0 73 . 16778 . 0 903 . 0 30 . 188 log 51 . 216 log 37 . 21log %= ==+ = + =+ =+ =+ =WWWWWWFccc Fc Fc Fc Fc N F W76 . 18 %56 . 20 25 log 285 . 1 %log %: 25=+ =+ =WWc N F Wgolpes ParaWCLASIFICACION DE SUELOSCLASIFICACIN SUCS% Ret malla 20099.36 % > 50% GRUESO% Ret malla N 452.40 % > 50% GRAVACu 45.7; Cc 0.47 Bien Graduado (Cu>4,Cc13)ClasificacinGPCLASIFICACIN ASSHTODatos% pasa malla N200 0.64%Lmite Liquido 22.21%ndice Plstico N.P.IG= 0.2a + 0.005ac + 0.01bda = 0.64-35=-34.36=> a = 0b = 0.64-15=-14.36=> b = 0c = 22.21-40=-17.79 => c = 0 d = 0-10=-10 => d = 0IG= 0.2a + 0.005ac + 0.01bdIG= 0.2(0)+0.005(0)(0)+0.001(0)(0)IG= 0El IG es un valor entero positivo, comprendido entre 0 y20 o ms. Un ndice cero significa un suelo muy bueno y un ndice igual o mayor a 20, un suelo no utilizable para caminos.% pasa malla200 L.L. I.P.A-2-4 Si Si SiA-2-5 Si No -A-2-6 Si Si NoA-2-7 Si No -Entonces:A-2-4(0) Gravas y arenas limosas o arcillosasPROCTORSegn la norma utilizaremos el mtodo CMolde: 2323 mMateriales: pasante del tamiz (19mm)Capas: 5Golpes por capa: 56CBRPenetracin Carga unitaria patrnmm Pulgada Mpa Kg/cm2 psi2,54 0,1 6,90 70,00 10005,08 0,2 10,30 105,00 15007,62 0,3 13,10 133,00 190010,16 0,4 15,80 162,00 230012,7 0,5 17,90 183,00 2600CBRClasificacin general usosSistema de ClasificacinUnificado AASHTO0 - 3 muy pobre subrasante OH,CH,MH,OL A5,A6,A73 - 7 pobre a regular subrasante OH,CH,MH,OL A4,A5,A6,A77 - 20 regular sub-base OL,CL,ML,SC A2,A4,A6,A7SM,SP20 - 50 bueno base,subbase GM,GC,W,SM A1b,A2-5,A3SP,GP A2-6> 50 excelente base GW,GMA1-a,A2-4,A3CBR CLASIFICACION0 - 5 Subrasante muy mala5 10 Subrasante mala10 20 Subrasante regular a buena20 30 Subrasante muy buena30 50 Subbase buena50 80 Base buena80 - 100 Base muy buenaCONCLUSIONESCONTENIDO DE HUMEDADEl ensayo de contenido de humedad nos permite encontrar la cantidad de agua que contiene el suelo en su estado natural en los diferentes horizontes que presenta.El contenido de humedad esta en 0.86% lo cual es un suelo de zona rida.DENSIDADEl material de la zona de estudio de subrasante tiene una densidad de 2.10gr/cc, lo que indica que es un material muy resistente.La superficie es de 1.94gr/cc, pero no se considera puesto su capa es de 20 cm aproximadamente y no es un estrato.ANALISIS GRANULOMETRICOPara que un material de caractersticas admisibles para ser utilizado como subrasante o como afirmado. En general, se deben utilizar materiales locales a fin de optimizar los costos de preparacin y de transporte.Se puede aadir a un suelo granular sin finos, otro de grano fino y cierta plasticidad, a fin de obtener una mezcla de mayor cohesin, ms fcil de compactar, ms impermeable y en suma mas estable.LIMITES DE LIQUIDO Y LIMITE PLASTICOEl limite liquido de nuestro estrato es 22.21%, no tiene ni limite plastico ni indice plastico.El ndice de plasticidad permite clasificar bastante bien un suelo. Y un IP = 0 son suelos exentos de arcilla.La plasticidad de un suelo depende, no solo de los elementos grusos que contiene, sino unicamente de sus elementos finos. En un suelo el contenido de arcilla, es el elemento ms peligroso de una carretera, debido a su gran sensibilidad al agua.CLASIFICACION DE SUELOSSegn la clasificacin ASSHTO nuestro suelo es comprendido dentro de las gravas y arenas limosas y arcillosaslo que coincide segn los estudios geolgicos realizados por INDECI en dicha zona.El distrito Gregorio Albarracn se encuentra en la ZONA DE PELIGROS BAJOS debido a que no presenta problemas de colapsabilidad de suelos, grandes asentamientos ni de amplificacin de ondas ssmicas y tiene bajo peligro climtico por avenidas o inundaciones.Realizar correctamente los ensayos de Granulometra, pues estos resultados determinan fundamentalmente los valores para conocer el tipo de suelo, es decir, tener cuidado al tratar de clasificar un suelo a simple vista. Es recomendable realizar los ensayos respectivos en laboratorioPROCTORSe determin que el peso especfico seco mximo es de 2.18gr/cc, y su humedad ptima alcanza un 6.4%.La humedad ptima de compactacin es aquella humedad (%de agua) para la cual la densidad del suelo es mxima, es decir la cantidad de agua que hemos de aadir a un suelo para poderlo compactar al mximo con una energa concreta.La compactacin de los suelos aumenta la resistencia de un suelo y disminuye la capacidad de deformacin.CBRPara los suelos del tipo A 1; A 2 4 y A 2 6, la razn de soporte se calcula solo para 5 mm de penetracin (0.2 pulgadas).Por tal motivo el CBR al ensayarlo en el laboratorio es de 55% para una penetracin de 0.1 y 64% para una penetracin de 0.2.Por la norma se tiene que existen cinco categoras de subrasante:S0 : SUBRASANTE MUY POBRECBR < 3%S1 : SUBRASANTE POBRECBR = 3% - 5%S2 : SUBRASANTE REGULAR CBR = 6 - 10%S3 : SUBRASANTE BUENACBR = 11 - 19%S4 : SUBRASANTE MUY BUENA CBR > 20%De acuerdo a las categoras podemos comparar nuestro resultando teniendo como conclusin que nuestro suelo es muy bueno para soportar la carga de transito.Si nuestro suelo tuviese menor del 3% se deber hacer un cambio de material, por otro con un porcentaje mayor; o se deber mejorar la superficie del suelo con una capa de afirmado.Los tipos de subrasante estn ligadas al IMD, el cual determinar que tratamiento tendr ese terreno, de acuerdo a su CBR.Hemos considerado un IMD de 100 a 200 veh/d; por tal motivo la clase de trfico es Tipo 3, y comparado a nuestros resultados de CBR que es de 64%, necesitaremos una capa mnima de 150mm de afirmado. Anexo-tipo de subrasante.I.M.D.ESALI.M.D.El presente estudio de trfico fue realizado en el ltimo tramo de la avenida Humboldt, distrito Gregorio Albarracny tiene como principal objetivo determinar la demanda vehicular esperada para la va teniendo en cuenta las caractersticas actuales de ella y aquellas que se tendrn en un futuro.Debe destacarse el hecho de que la determinacin del trfico es de vital importancia para poder adelantar otras actividades como la de realizar el diseo adecuado de la estructura de pavimento y la evaluacin del proyecto, pues gran parte de los beneficios derivados del mismo son debidos a los ahorros en costos de operacin vehicular.LUNES 244 368 47 29 119 897 109 8 1821.00MARTES 177 384 47 31 116 897 117 6 1775.00MIERCOLES 172 364 44 27 115 897 111 4 1734.00JUEVES 197 394 68 27 119 899 117 10 1831.00VIERNES 164 388 47 35 113 906 121 6 1780.00SABADO 183 380 13 30 121 905 123 6 1761.00DOMINGO 179 350 17 17 99 891 50 0 1603.00IMDs 188 375 40 28 115 899 107 6 1758 CAMION 3 EPANELIMDTIPO DE VEHICULOESTACIONSTATION WAGONMICROCAMION 2 EPICK UPAUTORURACOMBICOMPOSICION VEHICULAR0.326.0751.136.511.592.2910.6921.350102030405060AUTOSTATION WAGONPICK UPPANELRURACOMBIMICROCAMION 2 E CAMION 3 EIMDTABLA DE TRANSITO DE VEHICULOS (N-S)CUADRO COMPARATIVOPARA EL TRANSITO DE VEHICULOS (N-S)0500100015002000250030003500NORTE 616 1341 151 111 389 3171 385 26SUR 630 1287 132 85 413 3121 363 14AUTOSTATION VAGONPICK UP PANELRURAL COMBIMICRO CAMION 2E CAMION 3ESEGUN DIRECCION47.548.048.549.049.550.050.551.051.5LUNESMARTESMIERCOJUEVESVIERNESSABADODOMINGONORTESURVARIACIN PORCENTUAL0.00%1.00%2.00%3.00%4.00%5.00%6.00%7.00%0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23HORAPORCENTAJESerie1DIA JUEVESESALLos pavimentos deben disearse principalmente para las solicitaciones de trfico, calidad de suelos de fundacin y un periodo de tiempo en aos. Por otro lado, podemos establecer que el trfico es influenciado por factores econmico locales y/o nacionales los que probablemente puedan ocasionar, en algunos casos, un crecimiento rpido, en otros, la declinacin o su paralizacin, cuestiones que deben ser verificadas durante el periodo de vida del pavimento diseado.||.|

\| +=rrFD IMD ESALnK K Tn1 ) 1 (* ) * ( * 1 * 45 . 0 * 3652 . 81.- DISEOEs el nmero total de aplicaciones de carga por eje simple equivalente a 80 kN(18,000 lb), durante el Perodo de Diseo.2.- ESTUDIO DE CARGASEs un estudio para determinar el peso transportado por cada eje y el nmero de ejes para cada tipo de camin.3.- FACTOR CAMINEs el nmero de aplicaciones de cargas por eje simple equivalentes a 80 kN (18,000 lb), producidas por una pasada de un vehculo. Los Factores Camin pueden aplicarse a vehculos de un solo tipo o clase o a un grupo de vehculos de diferentes tipos.4.- FACTOR DE EQUIVALENCIA DE CARGAEs un factor utilizado para convertir las aplicaciones de cargas por eje de cualquier magnitud, a un nmero de cargas por eje simple equivalentes a 80 kN (18,000 lb).5.- PERIODO DE DISEOEs el nmero de aos desde la apertura del pavimento al trfico hasta el primer recapado mayor planificado. No debe confundirse con la Vida del Pavimento o con el Perodo de Anlisis. Se puede extender indefinidamente la vida til de un pavimento aadindole sobre capas asflticas cuando sean requeridas, o hasta que las consideraciones geomtricas u otras razones hagan al pavimento obsoleto.6.- TIPO DE EJE EJE EQUIVALENTEEje simple de ruedas simples EES1 = [ P / 6.6]4Eje simple de ruedas dobles EES2 = [ P / 8.2]4Eje tandem de ruedas dobles EETA= [ P / 15.1 ]4Ejes tridem de ruedas dobles EETR = [ P / 22.9 ]4P = Peso real por eje en toneladasEl Instituto del Asfalto recomiendan:N Carriles(2 direcciones)% de camiones en el carril de diseo2 504 45 ( 35-48)6 o ms 40 (25-48)7.- CRECIMIENTO DE TRNSITODonde:r :Tasa de crecimienton :Ao para el cual se calcula el volumen de trfico||.|

\| +=rrecimiento FactordeCrn1 ) 1 (Tipo de VehiculoN Veh/diaN Veh/dia 45%NVeh/ao F.CESAL en Carril de DiseoFactor CrecimientoESAL diseoAutos 188 84.6 61594 0.0001 6.16 11.25 69.32Station Wagon 375 168.75 61594 0.0001 6.16 11.25 69.32Pick Up 40 18 6570 0.0001 0.66 11.25 7.39Panel 28 12.6 4599 0.0001 0.46 11.25 5.18Rural Combi 115 51.75 18889 0.0001 1.89 11.25 21.26Micro 889 400.05 146018 0.0001 14.60 11.25 164.34Camion 2E 107 48.15 17575 3.56 62566.11 12.01 751175.42Camion 3E 6 2.7 986 2.53 2493.32 12.01 29935.01TOTAL 1758 786.6 317824 65089.35 91.54 781447.24Factor de Crecimiento 2.60%PBI 4.00%Periodo Diseo 10CONCLUSIONESEl promedio del nmero de vehculos que se obtuvo fue de IMD=1758 vehculos por semana.El IMD influye en el diseo de la estructura del pavimento, ya que se tiene que considerar todos los posibles factores que debiliten o modifiquen las propiedades del pavimento por ejemplo la presin de los neumticos ejercida por los vehculos que pasan por dicha va.La determinacin de las tasas de crecimiento que se utilizar para el clculo de espesores; debe representar un crecimiento sostenido que pueda captar todo los fenmenos que pueda presentarse durante el periodo de diseo del pavimento.Cada pavimento responde de manera diferente a una carga, dado que las respuestas son diferentes, los factores de equivalencia tambin lo sern. El concreto distribuye en un rea mas grande por lo tal tendr un buen ESAL mayor.DISEO CARPETA ASFALTICAAASHTO 93DISEO AASHTO 93PARAMETROS PARA EL DISEOModulo Resiliente para SubRasanteDeterminacin de Espesores por CapaCoeficiente de DrenajeSN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3CALCULO DE ESPESORES METODO ESPESORES MINIMOSMETODO ESPESORES MINIMOS REFERENCIALESAl no contar con los ensayos para hallar el Mdulo de Resiliencia, se usa la correlacin con el CBR. Se utiliz el mtodo para suelos granulares, para hallar el Mr de la subrasante, se consider lo mismo para encontrar el Mr, en la base y sub base.El CBR utilizado para la subrasante fue de 64%, y para la base y sub base se utiliz el 100%, por los datos adjuntados de la cantera.Por el mtodo de espesores mnimos segn la tabla, el IMD es de 700 000 por tal corresponde una carpeta asfltica de 3 y base granular de 6, considerando estos datos y comparando con nuestro resultado se tiene que se puede usar una carpeta de 3, base granular de 6 y una sub base de 2 ; pero afines de bajar costos se puede usar una carpeta asfltica de 2 y una base de 9 sin usar una sub base. Esto se da puesto que el terreno es muy bueno.Por el mtodo de espesores mnimos referenciales nos da una carpeta de concreto asfltico de 5 y una base de 3 y una sub base negativa, se debe a que no necesita, porque el terreno de la subrasante es muy bueno.En conclusin se podra usar una carpeta asfltica de 2 con una base granular de 11, sin considerar sub base granular. Para reducir costos del asfalto.CONCLUSIONES