INFORME TECNICO PARA EL DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS SEGUN PARAMETROS NORMATIVOS

DOCENTE:

ING. VILLOSLADA

INTEGRANTES:

PINEDO INFANTE ADRIAN

IGLESIAS LEON HECTOR

GOMEZ RISCO MIGUEL

QUEZADA RAMOS NEYSER

ASIGNATURA: CAMINOS I

NUEVO CHIMBOTE

2015

NFORME TECNICO

DISEÑO GEOMETRICO

El diseño geométrico de la carretera ha sido desarrollado según los términos de referencia, así como las recomendaciones de los especialistas de Tráfico, Geología y Geotecnia, Hidrológica e Hidráulica, y de Suelos y Pavimentos.

El estudio incluye la determinación de la velocidad directriz, la sección transversal, ancho de calzada, ancho de berma, bombeo, taludes de corte y relleno, peraltes, y parámetros de diseño del alineamiento horizontal y vertical, distancia de visibilidad de sobrepaso, el radio mínimo para el peralte máximo, el sobre ancho, la longitud de transición y la pendiente máxima.

DESCRIPCION DEL TRAZO

El tramo en estudio presenta una topografía que varía de plana a semi-ondulada y ondulada, predominando los sectores semi-ondulados y en menor proporción los sectores planos.

Clasificación de la Vía de Acuerdo a la Demanda

De acuerdo a la demanda, se determinó un IMD de acuerdo a la norma del cual, el tramo está comprendido entre 856 veh/día, y 1,371 veh/día, demostrándose que el IMD es mayor a 400 veh/día, por lo que para el desarrollo del presente estudio, se considera que la vía clasifica como una Carretera de 2da Clase.

Clasificación de la Vía Según Condiciones Orográficas

Según las condiciones orográficas, el tramo objeto del estudio, atraviesa dos sectores de orografía, que varían entre Plana (Tipo 1), y Ondulada (Tipo 2).

A continuación, mostramos la sectorización de la carretera según condiciones orográficas:

VELOCIDAD DIRECTRIZ

Teniendo en cuenta la economía que debe buscarse en todo proyecto y las limitaciones presupuestales existentes para la viabilidad del proyecto, se ha optado por usar la menor velocidad de diseño determinada para cada tipo de orografía establecida a partir de la tabla.

Por lo que las velocidades directrices de diseño normadas y propuestas son las siguientes:

Se puede observar que las zonas de topografía plana se alternan con las zonas de topografía ondulada, por tanto las velocidades de diseño propuesta también se alternan.

SUB TRAMO CATEGORIA PROGRESIVA (Km) LONGITUD (Km) OROGRAFIA TIPO

1 2da. clase 0+000 – 2+000 2.00 1

2 2da. clase 2+001 – 3+000 1.00 2

SUB TRAMO

PROGRESIVA (Km) CATEGORIAOROGRAFIA

TIPO

VELOCIDAD DE DISEÑO

(DG-2001)


(PROPUESTA)

1 0+000 –2+000 2da. clase 1 30 KPH 40 KPH

2 2+001 – 3+000 2da. clase 2 30 KPH 30 KPH

CLASIFICACIÓN SUPERIO00R PRIMERA CLASE SEGUNDA CLASE TERCERA CLASE VEH/DIA (1) > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400

CARACTERÍSTICAS AP(2) MC DC DC DC OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH 6,00 6,00 40 KPH 6,60 6,60 6,60 6,00 50 KPH 7,00 7,00 6,60 6,60 6,60 6,60 60 KPH 7,20 7,20 7,00 7,00 7,20 7,20 7,00 7,00 7,00 7,00 6,60 6,60 6,60 6,60 70 KPH 7,20 7,20 7,20 7,20 7,00 7,00 7,20 7,20 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 7,00 80 KPH 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,00 7,00 7,00 90 KPH 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,00

100 KPH 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,20 7,00 110 KPH 7,30 7,30 7,30 120 KPH 7,30 7,30 7,30 130 KPH 7,30 140 KPH 7,30 150 KPH

SECCIÓN TRANSVERSAL

Al igual que en el caso de la velocidad directriz, la sección transversal de la vía, se basa en la clasificación de la vía, a la orografía que atraviesa la misma, y a la velocidad directriz.

Los elementos que integran y definen la sección transversal son: ancho de zona o derecho de vía, calzada ó superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios.

De acuerdo a las recomendaciones de la Norma de DG – 2001 y en función a la clasificación de la carretera, tipo de orografía, IMDA y la velocidad de diseño, se determina de acuerdo a la tabla siguiente:

ANCHO DE CALZADA DE DOS CARRILES

AP: Autopista NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de 1ra. Clase y a pesar de ello se desee diseñar una vía multicarril, las características de ésta se deberán adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una vía Dual y se desea diseñar una autopista, se deberán utilizar los

Requerimientos mínimos del orden superior inmediato

NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificación, serán justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus características serán definidas por dicha entidad.

MC: Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas)

DC: Carretera De Dos Carriles

NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique por demanda la construcción de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas calzadas tengan las características de dicha clasificación

FUENTE: Tabla 304.01 de las Normas de Diseño Geométrico DG - 2001 del MTC

Como se puede observar a pesar de calificar la carretera como de segunda clase, para las velocidades de diseño previstos (30 km/hr), en el cuadro anterior, no hay propuesta de ancho de calzada. Por tanto en concordancia a la Nota 3, se plantea un ancho de

CLASIFICACIÓN SUPERIOR PRIMERA CLASE SEGUNDA CLASE TERCERA CLASE IMPORTANCIA (1) > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400

CARACTERÍSTICAS AP(2) MC DC DC DC OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD DEDISEÑO: 30 KPH 0,50 0,50 40 KPH 1,20 0,90 0,90 0,50 50 KPH 1,20 1,20 1,20 1,20 0,90 0,90 0,90 60 KPH 1,80 1,80 1,50 1,50 1,50 1,50 1,20 1,20 1,50 1,50 1,20 1,20 0,90 0,90 70 KPH 1,80 1,80 1,80 1,80 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,20 1,50 1,50 1,50 1,20 1,20 80 KPH 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,50 1,50 1,50 1,20 90 KPH 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,80 1,50

100 KPH 2,00 2,00 2,00 2,00 1,80 1,80 1,50 110 KPH 2,00 2,00 2,00 2,00 120 KPH 2,50 2,50 2,00 130 KPH 2,50 140 KPH 2,50 150 KPH

calzada de 7.20 m correspondiente a la velocidad de 60 km/hr para las mismas condiciones orográficas.

Por tanto, los anchos de calzada propuestos para el presente proyecto son los siguientes:

BERMAS

El ancho de bermas, está determinado en función a la Clasificacion de la Carretera,Tipo de Orografia,IMDA, y Velocidad de Diseño, cuya relación se encuentra definida en la tabla 304.02 de las Norma de DG-2001.

La Norma de Diseño Geométrico DG - 2001 recomienda los valores de los anchos de Bermas de acuerdo a la tabla siguiente:

ANCHO DE BERMAS

P: Autopista NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de 1ra. Clase y a pesar de ello se desee diseñar una vía multicarril, las características de ésta se deberán adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una vía de segundo orden y se desea diseñar una autopista, se deberán utilizar los requerimientos mínimos del orden superior inmediato.

NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificación, serán justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus características serán definidas por dicha entidad.

MC: Carretera Multicarril o Dual (dos calzadas)

DC: Carretera De Dos Carriles NOTA 1: En orografía tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique, por demanda, la construcción de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas calzadas tengan las características de dicha clasificación.


Como se puede observar a pesar de calificar la carretera como de segunda clase, para las velocidades de diseño previsto (50 km/hr), en el cuadro anterior, no hay propuesta

SUB TRAMO

PROGRESIVA (Km)CATEGORIA

OROGRAFIA TIPO


(PROPUESTA)

ANCHO DE CALZADA (m)

1 0+000 – 2+000 2da. clase 1 40 KPH 7.20

2 2+001 – 3+000 2da. clase 2 30 KPH 7.20

de ancho de berma para el Tipo 1 ó Tipo 2. Sin embargo se acordó emplear un ancho de berma de 0.50 m a cada lado de la vía, la misma que será asfaltada a fin evitar la destrucción paulatina de los bordes de la pista principal.

Por tanto, los anchos de berma propuestos para el presente proyecto son los siguientes:

BOMBEO

En tramos rectos o en aquellos cuyo radio de curvatura permite el contra peralte de calzada, se tomó en cuenta una inclinación transversal mínima o bombeo, con el propósito de evacuar las aguas superficiales, pendiente que depende del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona.

La Tabla siguiente, recomendada por la Norma DG - 2001 del MTC, especifica estos valores indicando en algunos casos un rango dentro del cual el valor deberá moverse, afinando su elección según los matices de la rugosidad de la superficie y de los climas imperantes.

BOMBEOS DE LA CALZADA

Tipo de SuperficieBombeo (%)

Precipitación: < 500 mm/año Precipitación:> 500 mm/año

Pavimento Superior 2,0 2,5

Tratamiento Superficial 2,5 (*) 2,5 – 3,0

Afirmado 3,0 – 3,5 (*) 3,0 – 4,0


En nuestro caso y según el clima imperante en la zona, el valor adoptado para todo el tramo es de 2.0 % por el tipo de superficie superior (carpeta asfáltica) y los valores de

SUB TRAMO

PROGRESIVA (Km)CATEGORIA

OROGRAFIA TIPO


(PROPUESTA)

ANCHO DE BERMA

PROPUESTO (m)

1 0+000 –2+000 2da. clase 1 40 KPH 1.20

2 2+001 – 3+000 2da. clase 2 30 KPH 1.20

V (Km/h) 30 40 50 60 70 80 90 > 100 R (m) 1000 1400 1800 2300 2800 3400 4100 5000

precipitación de la zona menores a 500 mm/año, según información proporcionada por el Estudio de Hidrológica.

PERALTE

El peralte de la calzada está en función del radio y la velocidad directriz y es proyectado con el fin de contrarrestar la acción de la fuerza centrífuga, las curvas horizontales deben ser peraltadas; salvo en los límites fijados en la siguiente tabla:

VALORES DE RADIO POR ENCIMA DE LOS CUALES NO ES

INDISPENSABLE PERALTE

Fuente: Tabla 304.08 de las Normas DG - 2001 del MTC

Los valores máximos del peralte, son controlados por algunos factores como: Condiciones climáticas, orografía, zona (rural o urbana) y frecuencia de vehículos pesados de bajo movimiento, en general se utilizará, los valores recomendados por Manual de Diseño Geométrico DG – 2001, mostrados en la Tabla 304.04.

Para el presente proyecto, el peralte máximo absoluto en zona urbana será limitado a 6.0 %, mientras que en zona rural, será de 8.0 % considerando que la orografía predominante en el tramo en estudio varía entre 1 y 2.

VALORES DE PERALTE MÁXIMO

Peralte Máximo (p)

Absoluto Normal

Cruce de Áreas Urbanas 6,0 % 4,0 %

Zona rural (Tipo 1, 2 ó 3) 8,0 % 6,0 %

Zona rural (Tipo 3 ó 4) 12,0 % 8,0 %

Zona rural con peligro de hielo 8,0 % 6,0 %

Fuente: Tabla 304.04 de las Normas DG - 2001 del MTC

TALUDES

La inclinación y altura de los taludes tanto en corte como en terraplenes, variará a lo largo del proyecto según sea su calidad y según lo indicado por el especialista de geología y geotecnia, los mismos obedecen a criterios de estabilidad y a la necesidad de contar con taludes re vegetables naturalmente.

En el caso de los taludes de terraplenes, teniendo en cuenta la naturaleza de los suelos para conformar rellenos (material común) y las alturas máximas no superan los 5m, el talud empleado en el diseño ha sido 1:1.5 (V:H), de acuerdo a la tabla 304.11 de las Normas DG-2001.

DISEÑO GEOMETRICO EN PLANTA Y PERFIL

TALUDES DE CORTE

MATERIAL TALUD(V:H) Angulo Sexagesimales

Material Común 3:1 71º

Conglomerados Cementados 4:1 75º

Conglomerados Comunes 3:1 71º

Tierra Compacta 2:1, 1:1 63º - 45º

Tierra Suelta 1:1 45º

Roca Fija 10:1 84º

Suelos consolidados Compactos

4:1 75º

Arenas sueltas o zonas humedecidas

1:2 hasta 1:3 26º - 18º

TALUDES DE RELLENO

MATERIAL TALUD (V:H)

Material Común (mayoría suelto)

1:1,5 33º

Arena Compacta 1:2 26º

Enrocado 1:1 45º

Alineamiento horizontal

El alineamiento horizontal se encuentra constituido por una serie de rectas enlazadas por arcos horizontales circulares, a los cuales dichas rectas son tangentes, para lo cual se establecerá un alineamiento horizontal que permita la operación ininterrumpida de los vehículos, conservando la misma velocidad directriz en la mayor longitud de carretera que sea posible.

Perfil longitudinal

El perfil longitudinal viene a ser la Sub-rasante, la que se encuentra constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicas, a los cuales dichas rectas son tangentes, el perfil longitudinal está controlado principalmente por:

Categoría del Camino Velocidad de Diseño Topografía Alineamiento Horizontal Distancias de Visibilidad Seguridad Drenaje Costos de Construcción Valores Estéticos

CLASIFICACIÓN SUPERIOR PRIMERA CLASE SEGUNDA CLASE TERCERA CLASE TRAFICO VEH/DIA (1) > 4000 4000 - 2001 2000-400 < 400 CARACTERÍSTICAS AP (2) MC DC DC DC OROGRAFÍA TIPO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH 10,00 12,00 40 KPH 9,00 8,00 9,00 10,00 50 KPH 7,00 7,00 8,00 9,00 8,00 8,00 60 KPH 6,00 6,00 7,00 7,00 6,00 6,00 7,00 7,00 6,00 7,00 8,00 9,00 8,00 8,00 70 KPH 5,00 5,00 6,00 6,00 6,00 7,00 6,00 6,00 7,00 7,00 6,00 7,00 7,00 7,00 80 KPH 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 5,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 7,00 90 KPH 4,50 5,00 5,00 5,00 5,00 6,00 5,00 5,00 6,00

100 KPH 4,50 4,50 4,50 5,00 5,00 6,00 5,00 6,00

110 KPH 4,00 4,00 4,00 120 KPH 4,00 4,00 4,00 130 KPH 3,50 140 KPH 3,50 150 KPH

Para definir el perfil longitudinal se consideró prioritario las características funcionales de seguridad y comodidad, que se derivan de la visibilidad disponible y de una variación continua y gradual de los parámetros de diseño.

Pendientes Mínimas

En los tramos en corte generalmente se evitara el empleo de pendientes menores de 0,5%. Se usará rasantes horizontales en los casos en que las cunetas adyacentes han sido dotadas de la pendiente necesaria para garantizar el drenaje y la calzada cuente con un bombeo superior a 2%.

Pendientes Máximas

Se consideró los límites máximos de pendiente indicados en la tabla siguiente, sugeridos en las Normas DG – 2001.

PENDIENTES MÁXIMAS (%)

Fuente: Tabla 403.01 de las Normas DG – 2001 del MTC

Pendientes Máximas Absolutas

Se consideró como pendiente máxima absoluta, el valor de la pendiente máxima y su incremento hasta en 1%, en los casos excepcionales, tal como lo recomienda la Norma DG - 2001.

Según la tabla anterior, las pendientes máximas de cada subtramo serán:

COORDINACION ENTRE ALINEAMIENTO HORIZONTAL Y PERFIL LONGITUDINAL

La consideración independiente de los trazados en planta y perfil, cómoda desde el punto de vista de diseño, puede dar lugar a problemas en la perspectiva dinámica apreciada por el conductor que recorre la carretera. Se coordinó el trazado en planta y el perfil longitudinal, con objeto de obtener un conjunto que proporcione al conductor un recorrido fácil y agradable, exento de sorpresas y desorientaciones.

PARAMETROS DE DISEÑO PROPUESTOS

SUB TRAMO

PROGRESIVA (Km) CATEGORIAOROGRAFIA

TIPO


(DG-2001)

PENDIENTE MAXIMA

1 0+000 –2+000 2da. clase 1 40 KPH 7%

2 2+001 – 3+000 2da. clase 2 30 KPH 8%

N° PARÁMETRO UNIDAD Sub Tramos 1 Sub Tramo 2

1 Categoría de la VíaSEGUNDA

CLASESEGUNDA

CLASE

2 CaracterísticasCarreteras de

dos carriles (DC)

Carreteras de dos carriles

(DC)

3 Orografía Tipo 1 2

4 Velocidad Directriz de Diseño Km/h 30 30

5 Ancho de superficie de rodadura m 7.20 7.20

6 Ancho de berma m 1.20 1.00

7 Ancho de calzada (DC) m 7.20 7.20

8 Radio mínimo m 30 30

9 Radio mínimo excepcional m 25 25

10 Pendiente máxima longitudinal % 8% 8%

11 Longitud mínima de curva vertical m 120 90

12Bombeo de la superficie de rodadura

% 2%2%

13 Peralte Máximo % 8 8

14 Sobre Ancho Máximo m 1.40 1.40

15 Talud de relleno 1.5H : 1V 1.5H : 1V

16 Talud de corte * *

(*) Talud de corte de acuerdo a la recomendación geotécnica.

Con los parámetros de diseño antes expuestos, se han obtenido las siguientes secciones tipo:

ESTUDIO DE TRÁFICO Y DE CARGAS

El estudio de tráfico y seguridad vial tiene como objetivo, conocer las características de los viajes generados y el volumen diario de los vehículos que transitan por la carretera; así mismo conocer el grado de accidentalidad en la zona.

A través del estudio de tráfico y seguridad vial se busca dotar a los especialistas, de elementos necesarios para la determinación de la caracterización de la vía, el hallar los parámetros característicos de la misma, para en base a ellos efectuar los diseños que correspondan, así como efectuar la evaluación económica entre otros.

CLASIFICACIÓN VEHICULAR

Los conteos se realizaron durante 7 días y en las 24 horas del día, cada 15 minutos, con el objetivo de evaluar posibles intensidades de flujo.

En el Anexo de Estudio de Tránsito y Cargas por Eje, se incluyen los formatos de campo, utilizados para los Estudios de Conteo y clasificación vehicular, Encuesta origen-destino de pasajeros y carga.

METODOLOGÍA PARA HALLAR EL PROMEDIO DIARIO ANUAL (IMD)

La metodología para hallar el Índice Medio Diario anual (IMD), corresponde a la siguiente:

IMD = IMDs * FC m

IMDs = [( Vl+Vs+Vd}/7]

Donde:

IMDs = Volumen clasificado promedio de la semana

Vl = Volumen clasificado día laboral (lunes, martes, miércoles, jueves, viernes)

Vnl = Volumen clasificado días no laborables (día sábado (Vs), domingo (Vd),

FC m = Factor de corrección según el mes que se efectuó el aforo.

TRAFICO GENERADO

SUB TRAMO

PROGRESIVA (Km) SECCIONANCHO

CALZADAANCHO

BERMASBOMBEO

1 0+000 –2+000 TIPO 1 7.20 m 0.50 m 2%

2 2+001 – 3+000 TIPO 1 7.20 m 0.50 m 2%

El tráfico generado es el que se produce como consecuencia del mejoramiento de la vía, este mejoramiento crea un desarrollo del potencial de la región haciendo que las necesidades de transporte se incrementen de manera notoria en algunas ocasiones, especialmente cuando la productividad, de cualquier tipo, de la región se encuentra estancada; de igual manera este efecto se detecta cuando se ejecutan proyectos de envergadura que propicien ese mismo crecimiento económico de la región.

Para el tráfico generado por las mejoras que se efectuarán en esta vía se consideró el incremento del 20% del tráfico normal actual.

3.1.1 PESOS Y PRESION DE LLANTAS

Con el fin de determinar el efecto destructivo de las cargas transmitidas al pavimento, por los vehículos pesados que circulan por la carretera en estudio, se ejecuto la medición mediante el uso de 02 balanzas digitales para el pesaje de cada vehículo eje por eje, información que fue registrada en los formatos de campo diseñados para este fin. Las muestras fueron recogidas en la estación E1 – Desvió a Huaral y de la encuesta realizada se ha seleccionado las cargas promedio de los tipos de vehículos pesados que transitan por la zona.

En el Estudio se calculó el peso promedio por eje, para cada tipo de vehículo aplicando la fórmula correspondiente;

Ejes Equivalentes para ejes simples = (P/6,6) (elevado 4)

Ejes Equivalentes para ejes simples rueda doble = (P/8,16) (elevado 4)

Ejes Equivalentes para ejes tándem E.E. = (P/15,10) (elevado 4)

Ejes Equivalentes para ejes Tridem E.E. = (P/22,90) (elevado 4)

Dónde: P = Peso del eje, en Kilos.

Tipo de Vehículo Factor de carga

Bus de 2 Ejes 1.5746



Camión de 2 Ejes 0.9528



Articulado 2S2 5.9449




Articulado 2T2 2.7597

Articulado 2T3 3.2903

CALCULO DEL EAL

Para el cálculo del EAL se requiere de los volúmenes y clasificación del tráfico, el número de camiones y la composición de ejes de estos en ambos sentidos,

El EAL se calcula multiplicando el número de vehículos de cada clase por 365 días del año, por la tasa de crecimiento anual, por el factor de carga correspondiente y luego sumada a los productos.

Según la metodología empleada para este estudio se ha utilizado el factor de presión de inflado de llantas.

ESTUDIO DE SUELOS,

GENERALIDADES

Los trabajos de mecánica de suelos se desarrollan con la finalidad de investigar las características del suelo y los diferentes estratos que existen los cuales permitirán establecer criterios para la construcción de la vía.

OBJETO DEL ESTUDIO

El presente estudio de Mecánica de Suelos, tiene por objeto realizar una investigación del subsuelo del terreno de fundación del proyecto

Los trabajos de campo se orientan a explorar el sub suelo mediante la ejecución de calicatas distribuidas estratégicamente a lo largo de la vía. Esta Se complementa con la exploración del cual se obtienen materiales del suelo de fundación. Para cada etapa de exploración, se obtienen muestras disturbadas, las mismas que tendrán que ser remitidas al laboratorio especializado.

Los trabajos en el laboratorio se orientaran a determinar las características físicas y mecánicas de los suelos obtenidos del muestreo, las que servirán de base para determinar las características de diseño. Además se realizaran ensayos químicos en

muestras seleccionadas, con el fin de determinar la agresividad de los suelos a los elementos estructurales.

El programa seguido para este fin es el siguiente:

* Reconocimiento de campo.

* Ejecución de Calicatas

* Toma de muestras Disturbadas

* Ejecución de Ensayos de Laboratorio

* Evaluación de los Trabajos de Campo y Laboratorio

* Perfiles Estratigráficos

Desde el punto de vista geotécnico, el estudio de suelos se planifica tomando en consideración que los tramos se desarrollan sobre alineamientos casi definidos, alternando secciones de corte a media ladera y cortes cerrados, en zonas donde la topografía en su mayor extensión No es accidentada.

EVALUACIÓN DEL SUELO

Los trabajos para evaluar la estructura del suelo y de los materiales de subrasante se realizan mediante un tipo de toma de muestra: ensayos destructivos del tipo calicatas.

TRABAJOS DE CAMPO

Las calicatas se realizan manualmente con pala y pico a un costado del suelo en intervalos de 500 m, hasta una profundidad de 1.50 m.

Se extraen muestras de cada estrato de las calicatas para su evaluación en laboratorio. Con los resultados obtenidos de los análisis en laboratorio, se determine el perfil estratigráfico de la Carretera.

PERFIL ESTRATIGRÁFICO

La elaboración del perfil estratigráfico requiere de una clasificación de materiales que se obtiene mediante análisis y ensayos en laboratorio sobre las muestras extraídas en el campo. La interpretación de los resultados obtenidos ha permitido clasificar los suelos, definir los horizontes de material homogéneo y establecer la estratigrafía.

TRABAJO DE LABORATORIO

Los trabajos de laboratorio permiten evaluar las propiedades de los suelos mediante ensayos físicos mecánicos y químicos. Las muestras disturbadas de suelo, provenientes de cada una de las exploraciones, son sometidas a ensayo de acuerdo a las recomendaciones de la American Society of Testing and Materials (ASTM).

El Anexo al informe se presenta los resultados de los ensayos a los que son sometidas las muestras de suelos. Las muestras se analizan en el Laboratorio de Suelos, bajo la supervisión de un Ingeniero Especialista de Suelos y Pavimentos, y de técnicos de laboratorio.

El Cuadro “Ensayos de Mecánica de Suelos” presenta los diferentes ensayos ah realizar, describiendo el propósito de cada uno.

ENSAYOS DE MECÁNICA DE SUELOS

NOMBRE DEL ENSAYO USONORMA

AASHTO

NORMA

ASTM

TAMAÑO DE MUESTRA

PROPÓSITO DEL ENSAYO

Límite

Líquido

Clas

ifica

ción

T89 D4318 2.5 kgHallar el contenido de agua entre los estados Líquido y Plástico

Límite

PlásticoT90 D4318 2.5 kg

Hallar el contenido de agua entre los estados plástico y semi sólido

Índice

PlásticoT90 D4318 2.5 kg

Hallar el rango de contenido de agua por encima del cual, el suelo está en un estado plástico

Análisis T88 D422 2.5 kg Para determinar la distribución del tamaño de

Granulométricopartículas del suelo

Compactación Proctor Modificado

Diseño de Espesores

T180 D1557 45.0 Kg.Determina la relación entre el Contenido de Agua y Peso Unitario de los Suelos (Curva de Compactación)

CBRDiseño de Espesores

T193 D1883 45 kgDeterminar la capacidad de carga. Permite inferir el módulo resiliente

PROPIEDADES FÍSICAS

Análisis Granulométrico por tamizado (ASTM D-422). Limite Líquido (ASTM D-4318) y del Limite Plástico (ASTM D-4318). Contenido de Humedad Natural (ASTM D-2216).

Clasificación de Suelos por el Método SUCS y por el Método AASHTO.

Los diferentes tipos de suelos son definidos por el tamaño de las partículas. Son frecuentemente encontrados en combinación de dos o más tipos de suelos diferentes, como por ejemplo: arenas, gravas, limo, arcillas y limo arcilloso, etc. La determinación del rango de tamaño de las partículas (gradación) es según la estabilidad del tipo de suelo. La clasificación de suelos cohesivos implica dos tipos de ensayos para la determinación de los límites de consistencia. Uno de los más usuales sistemas de clasificación de suelos es el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), el cual clasifica al suelo en 15 grupos identificados por nombre y por términos simbólicos. El sistema de clasificación para Construcción de Carreteras AASHTO, es también usado de manera general.

Los suelos pueden ser también clasificados en grandes grupos, pueden ser porosos, de grano grueso o grano fino, granular o no granular y cohesivo, semi cohesivo y no cohesivo.

Teniendo en cuenta los resultados del laboratorio, se resumen los valores de humedad de acuerdo a la profundidad y progresiva de las muestras obtenidas de las calicata evaluadas.

PROPIEDADES FÍSICAS MECÁNICAS:

Los ensayos para definir las propiedades mecánicas, permiten determinar la resistencia de los suelos o comportamiento frente a las solicitaciones de cargas.

Ensayo de Proctor Modificado (ASTM D-1557)El ensayo de Proctor se efectúa para determinar un óptimo contenido de humedad, para la cual se consigue la máxima densidad seca del suelo con una compactación determinada.

Con este procedimiento de compactación se estudia la influencia que ejerce en el proceso el contenido inicial de agua del suelo, encontrando que tal valor es de fundamental importancia en la compactación lograda.

California Bearing Ratio – CBR (ASTM D-1883)El Índice de California (CBR) es una medida de la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad, cuidadosamente controladas.

El CBR considerado para el proyecto, es el valor que se obtiene para una profundidad de 0.1 pulgadas. Como el CBR de un agregado varía de acuerdo a su grado de compactación y el contenido de humedad, se debe repetir cuidadosamente en el laboratorio las condiciones del campo, por lo que se requiere un control minucioso. A menos que sea seguro que el suelo no acumulará humedad después de la construcción, los ensayos CBR se llevan a cabo sobre muestras saturadas.

ESTRATIGRAFÍA

Con la información integrada, tanto de campo como de laboratorio, se ha establecido los horizontes de materiales que se encuentran a lo largo del eje de la vía. Cada exploración generó la descripción de campo de los suelos por debajo del nivel de rodadura. Con los resultados de laboratorio se ha establecido técnicamente los tipos de suelos y con la ayuda de programas gráficos se ha generado los estratos, con una probabilidad de ocurrencia acorde con los espaciamientos de las exploraciones.

CLASIFICACIÓN DE MATERIALES.

Los materiales para efectos de explanación han sido clasificados como:

Roca Fija: Cuando requieren de uso sistemático de explosivos para su afloje y remoción.

Roca Suelta: Este material requiere para ser removido el uso de maquinaria y utilización de explosivos en menor porcentaje para su afloje y posterior remoción. En el proyecto hay presencia de este tipo de material.

Material Suelto: Este tipo de material, puede ser removido por medios manuales y/o mecánicos, este material está presente en el tramo de la carretera.

A continuación se detalla la evaluación cualitativa de lo observado durante el mapeo geológico realizado:

En la clasificación de materiales para la protección de taludes se ha adoptado las pendientes apropiadas, según las recomendaciones de las Normas Peruanas para el Diseño de Carreteras, como se puede apreciar en los cuadros siguientes:

Taludes de Corte Taludes de Relleno

CONCLUSIONES

Tipo de Suelo Talud

V H

Roca Fija 10 1

Roca Suelta 6 1

Conglomerado 3 1

Suelo Compacto 2 1

Suelo Suelto 1 1

Tipo de Suelo Talud

V H

Roca Suelta 6 1

Suelo Compacto 2 1

Suelo Suelto 1 1

De acuerdo con, la evaluación de la vía, el análisis de sensibilidad, análisis de Sostenibilidad e Impacto Ambiental del Proyecto, se concluye lo siguiente

La puesta en marcha del Proyecto va permitir, el desarrollo de Localidades ubicadas quienes se van a integrar a la red vial de la región, mediante una carretera afirmada de 2.37 Km.

Los Habitantes mejoraran su calidad de vida asegurando mayores ingresos económicos, por la disponibilidad de producción destinados a los mercados de su Provincia.

La Capacitación está orientada a desarrollar un programa de Asistencia Técnica, teórico practico, que permita el desarrollo y la organización de las autoridades comunales y locales.

Los impactos ambientales negativos no son relevantes, se propone acciones para mitigar los impactos negativos que se produciría en el proceso constructivo de la obra.

RECOMENDACIONES

Llevar a cabo el proyecto considerando los cronogramas de ejecución y las metas del mismo.

Los Beneficiarios, pobladores del Distrito y anexos, deben cumplir con los acuerdos planteados en el acta de compromiso para las acciones de operación y mantenimiento de la vía.

La capacitación debe llevarse a cabo por un equipo especializado en la materia para cumplir con las metas programadas y darle la calidad que amerita.

INFORME TECNICO PARA EL DISEÑO GEOMETRICO DE CARRETERAS SEGUN PARAMETROS NORMATIVOS

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