INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

6.0.- diseño de pavimento

6.1 DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO. El presente estudio se enmarca dentro del Manual para el Diseño de Caminos no Pavimentados de

bajo volumen de transito - ítem 5.4 “Catalogo Estructural de Superficie de Rodadura”, usando el

método NAASRA; que relaciona el valor del CBR y la carga actuante sobre el afirmado expresado en

el número de repeticiones.

Para el presente estudio se ha procedido a determinar el requerimiento estructural para el periodo de

servicio de 10 años. Tomando para ello las siguientes consideraciones:

Que el Estudio de Suelos realizado resulta representativo para el sector en análisis en donde

las condiciones climáticas y trafico son similares. Las nuevas condiciones a imponer por el

proceso de terraplenado a proyectar con materiales de diferentes Canteras que exijan la

necesaria mejora geométrica de la plataforma actual no deberán ser inferiores a las adoptadas

en cuanto a calidad.

Que la calidad de los materiales a emplear para el posible terraplenado permite esperar una

homogénea capacidad soporte en este sector pudiéndose proceder a la determinación de una

sola sección de pavimento con Afirmado.

Que los posibles sectores de plataforma geotécnicamente inestable se resolverán mediante

reemplazos con materiales de cantera con CBR igual o mayor al de diseño.

Que se aplicaran para el diseño las consideraciones de Tráfico determinadas en el ítem 3.

Que las soluciones relacionados con drenaje superficial y subdrenaje deberán garantizar

adecuadas condiciones de humedad post construcción para asegurar el periodo de servicio

previsto.

6.2.1 MÉTODO NAASRA.

Las proyecciones de las cargas de tráfico a 10 años fueron calculadas y expuestas en el

capítulo 3 ítem 3.4.- CALCULO DEL NUMERO DE REPETICIONES DE EJES

EQUIVALENTES A 8.2 Ton. (EE) y se resume los cálculos:

IMD (diseño) = 14 Veh./día

TPS (diseño) = 07 Veh. Pes./día

Nº de rep. De EE 8.2 Ton = 21040.11

Valor de diseño CBR (subrasante) = 75 %

TIPODE SUBRASANTE

Nota: En caso se requiriese proteger la superficie de los caminos, podrá colocarse una capa protectora, que podría ser una Imprimación Reforzada Bituminosa; o una Estabilización con Cloruros de sodio (Sal), de magnesio; u otros estabilizadores químicos.

CATALOGO DE CAPAS DE REVESTIMIENTO GRANULAR

CLASE TRAFICO: T0IMDa: <= 15 vehículos

Vehículos Pesados (Buses+Camiones) carril de diseño: < 6 vehículos pesadosNúmero de Repeticiones de EE 8.2tn (carril de diseño): < 2.5E+04

S0370mm

210mm 210mm

170mm250mm

SUBRASANTE MUY POBRE

CBR < 3%

100mm150mm

S1300mm

210mm 210mm

S2

210mmSUBRASANTE REGULAR

SUBRASANTE POBRE

CBR 3% - 5%

CBR 6% - 10%

S3SUBRASANTE BUENA 150mm

CBR 11% - 19%

S4 150mm (Espesor mínimo)

A: subrasante sin mejoramiento, perfilada y compactada

B: con mejoramiento de subrasante con reemplazo por material granular

de CBR > 6%

C: con mejoramiento de subrasante con adición de cal, cemento o

químicos

C: Con Mejoramiento de Subrasante con adición de Cal, Cemento o químicos, para obtener un CBR > 6%

Capa de Afirmado Tipo 1

CBR = > 20%

Nivel superior de la subrasante perfilado y compactado al 95% de la MDS

Subrasante

B: Con Mejoramiento de Subrasante con reemplazo por material granular de CBR > 6%

INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

Con los datos obtenidos para el Nº de rep. De EE 8.2 Ton= 21040.11 y el valor representativo

del CBR por tramos de influencia; el estudio propone el diseño en base al siguiente ábaco de

diseño:

DETERMINACION DE ESPESOR DE CAPA DE REVESTIMIENTO GRANULAR

0

100

200

300

400

500

600

700

20,0

00

60,0

00

100,

000

140,

000

180,

000

220,

000

260,

000

300,

000

340,

000

380,

000

420,

000

460,

000

500,

000

540,

000

580,

000

620,

000

660,

000

700,

000

Nº Repeticiones de EE 8.2 t

Espe

sor d

e Ca

pa d

e G

rava

o A

firm

ado

(mm

)

S0: CBR <3%S1: CBR 3-5%S2: CBR 6-10%S3: CBR 11-19%S4: CBR > 20%

S0

S1

S2

S3

S4

Fuente: Elaboración en base a la ecuación de diseño del método NAASRA

El mismo que es complementado por los catálogos de capas de revestimiento granular,

consideradas en el Manual para el diseño de caminos no pavimentados de bajo volumen de

transito:

INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

Sin embargo es necesario contrastar y validar el uso y comportamiento de la subrasante en el

presente estudio para el diseño del pavimento, ya que se tiene las siguientes características:

Cal

icat

a

Pro

gre.

(km

)

Prof.PROCTOR

CBR% % % % Pasa % Pasa % Pasa %

Pasa CLASIFICACION% Hum.

Dens. Limite Limite Indice Tamiz Tamiz Tamiz Tami

zm. Optim

a Seca % Liquido

Plastico

Plastico N° 4 N° 10 N° 40 N°

200 SUCS AASHTO

01 0+500 -1.20 13.40 1.86 17.80 27.78 14.97 12.81 99.30 99.00 98.60 82.00 CL A-6 (9)

02 01+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 37.70 16.84 20.86 99.70 99.10 98.50 73.80 CL A-6 (11)

03 02+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 31.45 20.11 11.34 99.40 99.30 99.30 85.00 CL A-6 (9)

04 03+500 -1.20 12.70 1.97 17.66 41.33 25.89 15.44 100.00 99.70 99.40 78.80 OLA-7-6 (10)

05 04+200 -1.20 13.40 1.86 17.80 28.62 19.92 8.70 98.90 98.40 97.60 78.70 CL (9)

06 05+300 -1.20 13.40 1.86 17.80 35.17 21.31 13.85 99.30 98.60 97.50 66.50 CL A-6 (7)

07 06+100 -1.20 17.10 1.83 15.02 39.97 33.12 6.84 99.80 98.70 97.50 89.50 ML A-4 (8)

08 07+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 48.50 27.39 21.11 97.90 94.50 92.40 84.80 CLA-7-6 (14)

09 08+200 -1.20 13.40 1.86 17.80 21.40 6.49 14.91 99.60 97.80 96.00 81.50 CL A-6 (10)

10 09+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 21.43 7.88 13.55 97.40 93.20 89.80 79.90 CL A-6 (10)

11 10+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 29.47 17.93 11.54 100.00 100.00 99.20 74.60 CL A-6 (8)

12 11+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 36.54 21.46 15.08 100.00 99.90 99.00 75.80 CL A-6 (10)

13 12+200 -1.20 13.40 1.86 17.80 18.92 6.98 11.95 100.00 100.00 98.80 71.90 CL A-6 (7)

14 13+100 -1.20 9.00 2.02 17.13 21.02 15.79 5.24 100.00 99.80 96.80 79.50 CL-ML (9)

15 14+200 -1.20 9.00 2.02 17.13 22.65 18.05 4.60 99.90 99.50 97.70 70.10 CL-ML A-4 (7)

16 15+300 -1.20 13.40 1.86 17.80 39.06 22.69 16.37 99.80 99.30 98.00 78.60 CL A-6 (11)

17 16+100 -1.10 9.00 2.02 17.13 19.24 14.17 5.07 99.90 99.40 96.80 67.30 CL-ML A-4 (6)

18 17+350 -1.10 13.40 1.86 17.80 39.00 22.69 16.31 99.80 99.30 98.00 78.60 CL A-6 (11)

19 18+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 33.14 19.69 13.45 100.00 100.00 98.60 74.70 CL A-6 (9)

20 19+100 -1.10 12.70 1.97 17.66 48.10 28.88 19.22 99.90 99.40 98.30 81.90 OLA-7-6 (13)

21 20+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 20.23 11.74 8.50 100.00 99.70 97.10 62.00 CL A-4 (5)

22 21+350 -1.10 13.40 1.86 17.80 29.43 6.69 22.74 99.80 99.00 97.40 78.50 CL A-6 (13)

INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

23 22+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 39.54 20.98 18.56 100.00 99.40 98.50 86.70 CL A-6 (12)

24 23+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 30.15 13.33 16.82 100.00 100.00 84.20 54.00 CL A-6 (6)

25 24+000 -1.10 13.40 1.86 17.80 39.08 17.22 21.86 99.90 99.10 97.80 82.90 CL A-6 (13)

26 25+800 -1.10 13.40 1.86 17.80 28.25 18.97 9.28 100.00 99.80 83.80 53.00 CL A-4 (3)

27 26+800 -1.10 13.40 1.86 17.80 38.61 21.76 16.84 98.90 97.50 96.30 87.50 CL A-6 (11)

28 27+600 -1.10 12.15 1.76 6.91 51.01 25.65 25.36 100.00 99.10 97.80 85.90 CHA-7-6 (16)

29 28+200 -1.10 6.50 2.19 39.07 26.29 18.94 7.35 23.50 19.50 17.90 17.30 GC A-2-4 (0)

30 29+180 -1.10 14.50 1.82 23.26 22.42 10.44 11.98 100.00 100.00 99.30 67.60 CL A-6 (6)

31 30+100 -1.10 14.50 1.82 23.26 22.42 10.44 11.98 100.00 100.00 99.30 67.60 CL A-6 (6)

Así mismo las canteras deben ser validadas y verificadas para usarlos como material de

afirmado, debiendo cumplir con los requerimientos del Manual para el Diseño de Caminos no

pavimentados de Bajo Volumen de Tránsito para su tráfico de diseño To, acorde al siguiente

gráfico y requerimientos:

TIPO Y AFIRMADO

PORCENTAJE QUE PASA DEL TAMIZ

TRÁFICO T0 Y T1:

TIPO 1IMD<50 VEH.

TRÁFICO T2:TIPO 2

51-100 VEH.

TRÁFICO T3:TIPO 3

101 – 200 VEH.

TRÁFICO T4:TIPO 4

201 – 400 VEH.

50 mm ( 2” ) 100 100

37.5 mm ( 1½” ) 95 – 100 100

25 mm ( 1” ) 50 – 80 75 – 95 90 – 100 100

19 mm ( ¾” ) 65 – 100 80 – 100

12.5 mm ( ½” )

9.5 mm ( 3/8” ) 40 – 75 45 – 80 65 – 100

4.75 mm ( Nº 4 ) 20 – 50 30 – 60 30 – 65 50 – 85

2.36 mm (Nº 8)

2.0 mm ( Nº 10 ) 20 – 45 22 – 52 33 – 67

4.25 um (Nº 40 ) 15 – 30 15 – 35 20 – 45

75 um (Nº 200 ) 4 -12 5 – 15 5 – 20 5 – 20

Índice de Plasticidad 4 – 9 4 – 9 4 – 9 4 - 9

Afirmado T1

IP hasta 9 excepcionalmente 12

Desgaste de los ángeles 50 máx.

INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

Liquido liquido: 35 % máx.

CBR: 40 % mín.

El comportamiento de las canteras de estudio y contrastadas con los parámetros indicados en

el manual, tienen el siguiente comportamiento:

NOMBREParámetro

Tipo 1 S/NOMBREKm 4+250

Rio Inambari

Km. 14+943.91

L.L.35 % max 22.68

Se acepta29.09

I.P.Excepcionalment

eHasta 12%

16.22Aceptable 11.52

CBR (%) Afirmado > 40%Base 20 a 50%Sub base 7 a

20%

39.16Base

Afirmado

36.70Afirmado

Uso en obras Viales Afirmado Afirmado

    AFIRMADO T1

CANTERATAMIZASTM

DIAM.mm.

Km 13+100

En la zona

Mezcla propuesta% PASA % PASA

2 50.8 100 100 100.00 100.00 100.001 25.4 50 80 100.00 80.85 85.644 4.75 20 50 100.00 27.12 45.34200 0.075 4 12 26.10 2.30 8.25

INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

DOSIFICACIONPROPUESTA

25.00% 75.00%

INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS

En conclusión gráficamente se propone:

TRAMO:Km. 0+000 al Km. 14+943.91

TRAMO:Km. 0+000 AL Km. 30+290.93