UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICA

CARRERA DE INGENIERA CIVIL

PROYECTO INTEGRADOR

ANLISIS DEL COMPORTAMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO RGIDO DE LA AVENIDA 10 DE AGOSTOEN LA CIUDAD DEQUITO,ANTE LOS EFECTOS DEL TRNSITO EN LA VA EXCLUSIVA PARA EL SISTEMA DE TRANSPORTE TROLEBS PERIODO 2014-2015

AUTORES: Bermeo Dayana, Maldonado Alexander, Ochoa Alfredo, Paucar Mayra, Sacasari Grace.

OCTAVO - SEGUNDO

TUTOR: Dr. Hctor Guerrero MSc.

QUITO, JULIO 2015

INDICEPORTADA.IINDICE.........................................................................................................................IIRESUMEN..IIIINTRODUCCIN...IVCAPTULO IEL PROBLEMA...5PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA..5FORMULACIN DEL PROBLEMA..5PREGUNTAS DIRECTRICES.6OBJETIVOS......6JUSTIFICACIN..6CAPTULO IIMARCO TERICO.. 7ANTECEDENTES DEL PROBLEMA 7FUNDAMENTACIN TERICA...8FUNDAMENTACIN LEGAL...8CAPTULO IIIMETODOLOGA....10DISEO DE LA INVESTIGACIN..10POBLACIN Y MUESTRA...11TCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIN DE DATOS...11VALIDEZ Y CONFIABILIDAD DE LOS INSTRUMENTOS.13TCNICAS PARA EL PROCESAMIENTO Y ANLISIS DE RESULTADOS.14ESQUEMA DE LA PROPUESTA.14CAPTULO IVPRESUPUESTO.15CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.16

REFERENCIAS..18ANEXOS.........................................................................................................................20RESUMENLa avenida 10 de Agosto constituye una de las principales rutas del transporte terrestre en Quito, al igual que las principales avenidas como la Av. Rio Amazonas y la Av. Eloy Alfaro, sirve como eje para la circulacin de vehculos y el traslado de personas hacia los establecimientos que se encuentran dentro de su rea de influencia por lo cual la influencia vehicular es mayor o igual con relacin a las dems zonas de Quito.El implemento del Trolebs en esta avenida tuvo su origen en el ao de 1995, ao en el cual se inaugur la primera etapa comprendida entre la Estacin Sur El Recreo y la calle Esmeraldas en el centro histrico de la ciudad. Es de vital importancia conocer que durante esta etapa se transport un promedio de 50.000 pasajeros en total. El 19 de marzo de 1996 entr en servicio la segunda etapa, la misma que comprende desde El Recreo hasta la parada Coln, al centro - norte de la ciudad. Durante este tiempo esta ruta tuvo 32 unidades en operacin y el promedio de usuarios que se transporto fue de 90.000 pasajeros. El 21 de diciembre se inaugur la tercera etapa, con el recorrido que comprende desde El Recreo hasta la estacin Norte, ubicada en el extremo norte de la ciudad, con la operacin de 54 unidades; en ese entonces el promedio de usuarios que se transport inicialmente fue de 120.000 pasajeros al da.[footnoteRef:1] [1: Empresa Pblica Metropolitana de Transporte de Pasajeros. (EPMTP).]

INTRODUCCINLos deterioros que usualmente se consideran como esenciales, sin ser los nicos, son el agrietamiento por fatiga, el escalonamiento entre losas y los desprendimientos de bloque. Por ende es prioritario determinar la sobre carga que tiene el sistema de transporte pblico, para as poder determinar si la estructura del pavimento rgido trabaja normalmente frente a las solicitaciones debidas al trnsito.Existen sin embargo, agrietamientos que se pueden generar por el alabeo de la losa de concreto por cambios de temperatura, o cambios de humedad, y que conviene tenerlos en cuenta., por lo que se debe recibir una atencin adecuada para que contine prestando un buen servicio, seguro cmodo y econmico. La informacin recogida, adecuadamente procesada, permitir conocer las causas y magnitud de las fallas y elegir los procedimientos ms adecuados de mantenimiento y/o rehabilitacin. En la evaluacin se tendrn en consideracin los siguientes aspectos: Debe ser sistemtica y permanente, a fin de detectar los daos tan pronto como se presentan y tomar de inmediato las medidas correctivas ms adecuadas. No debe asumir determinadas condiciones o propiedades de los materiales, dado que ello puede impedir que se obtengan los resultados deseados. Debe distinguir entre los daos que influyen en la calidad del trnsito y aquellos que se refieren al deterioro y reduccin en la capacidad de carga del pavimento.

CAPTULO I1. EL PROBLEMA1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMACul es el comportamiento de la estructura del pavimento rgido de la Avenida 10 de agostoen la ciudad deQuito,ante los efectos del trnsito en la va exclusiva para el sistema de transporte trolebs periodo abril - septiembre 2015?

1.2 FORMULACIN DEL PROBLEMAIncremento pasajesPrdidas humanas

Enfermedades

Mayor costo mantenimiento de busesDeterioro de la Av. 10 de Agosto (carril exclusivo trolebs)

Reparacin de la vaAumento tiempo de viajeAccidentes vehicularesAfecta la calidad de vida

Deterioro de los busesAumento de GastosCongestin vehicularInseguridadIncomodidad al pasajero

Insuficiente espesor de losa Poco mantenimiento de la vaInundacin de la vaReduccin de la capacidad portanteExcesiva repeticin de cargas pesadas

Exceso de lluvias

Falta de control durante la construccinDficit de trabajadores

Aumento de Flujo Vehicular Elevadas cargas actuantes

Cambio ClimticoFalta de recursos

Aumento de PoblacinAumento de Poblacin

1.3 PREGUNTAS DIRECTRICES En qu estado se encuentra la estructura del pavimento actualmente en la Avenida 10 de Agosto de la ciudad de Quito? Qu ensayos se podran aplicar para analizar la estructura del pavimento rgido en el sector objeto de estudio?

1.4 OBJETIVOS1.4.1 GENERALAnalizar el comportamiento del Pavimento Rgido de la avenida 10 de Agosto de la ciudad de Quito, ante los efectos de la carga de trnsito actual y futura, dems factores que actan en el diseo, calidad de los materiales utilizados y las deficiencias del proceso constructivo.1.4.2 ESPECFICOS Analizar el estado del pavimento y las caractersticas del trnsito en la avenida 10 de Agosto de la ciudad de Quito, para revisar las dimensiones de la estructura requerida, de manera de poder precisar los aos de servicio que prestar la estructura en dichas condiciones. Determinar en base a ensayos de muestras de losas de concreto, la respuesta del pavimento rgido ante las cargas externas de trnsito. Revisar las instrucciones establecidas en Hormign Armado para identificar en el pavimento rgido el agrietamiento por fatiga y analizar las respectivas causas que lo provocan.

1.5 JUSTIFICACINActualmente se ha evidenciado la necesidad de realizar investigaciones del comportamiento del pavimento rgido y uno de las inevitables factores que se generan en los mismos es la fatiga, la cual se va produciendo tras el paso de los vehculos que transitan por ste. Para este efecto se ha explorado algunos teoras y explicaciones de estudio poco difundidos en nuestro medio como el anlisis funcional del trabajo del pavimento y su respectivo diseo, los cuales permiten abordar el problema del diseo de forma amplia e integral, para poder generar soluciones creativas, eficientes y econmicas.Existen factores directos e indirectos que estn relacionados dentro de este mbito, uno de los principales es el que se describe a continuacin: las cargas verticales actuantes producidas por la circulacin de los vehculos de forma peridica, como en este caso el Trole Quito, as como otros factores que inciden en el comportamiento del pavimento como los siguientes: el clima del sector, tipo de suelo, fuentes de agua subterrnea, drenajes superficiales, otras.El motivo principal de la investigacin es mostrar las irregularidades y fallas estructurales que inciden directamente en el comportamiento actual del pavimento rgido de la avenida 10 de Agosto y a la vez mejorar el estado de sta avenida para que pueda convertirse en un eje de desarrollo de gran importancia para la ciudad de Quito.Ante esto, la respuesta casi siempre tiene que ver con el comportamiento defectuoso de las capas inferiores, desde el suelo natural hasta la base del pavimento. Es de conocimiento general que el deterioro de la superficie est ntimamente relacionado con problemas estructurales internos.Por lo tanto es necesario dejar en claro la necesidad de realizar un estudio a fondo para establecer una correcta estructura de pavimento en esta va, el problema se plantea a partir de que el efecto de las cargas de trnsito y la calidad de los materiales, no han sido debidamente estudiadas, por lo tanto su estructura no ha manifestado el mejor comportamiento desde su construccin.CAPTULO II2. MARCO TERICO2.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMAEl deterioro de los pavimentos a fallas en el diseo,control de calidad, escasa capacitacin del personal dedicado a la construccin de este tipo de pavimentos, lo cual ha inducido defectos en el proceso constructivo, influencia de la temperatura, sistemas de juntas deficientes, curado y texturizado escaso o no uniforme, entre otras. La atribucin de fallas se ha basado muchas veces en experiencias y conocimientos empricos, sin que se haya desarrollado una metodologa detallada que permita dictar recomendaciones tendientes a aumentar la durabilidad en los pavimentos de concreto sobre la base de la deteccin de las causas reales de los problemas observados.Algunos de los principales problemas de durabilidad relacionados con los materiales de concreto son la resistencia al congelamiento y descongelamiento, la reactividad alcalina y la resistencia a la abrasin.2.2 FUNDAMENTACIN TERICAVER VIDEO ANEXO

2.3 FUNDAMENTACIN LEGALPara llevar a cabo el presente proyecto es importante tener en cuenta las respectivas normas establecidas en nuestro pas y adems en cuanto al cumplimiento de especificaciones tcnicas se deben cumplir normas nacionales e internacionales.Las leyes y normas correspondientes a las cuales se sujeta este proyecto y lo permiten llevar a cabo son las siguientes:A nivel nacional: La Constitucin de la repblica del Ecuador en sus respectivos artculos relacionados al plan nacional del buen vivir. El Instituto Ecuatoriano de Normalizacin (INEN). La Norma Ecuatoriana de la Construccin (NEC).Norma Extranjera: La Normas extranjeras Americanas como la ACI y AASHTOREGLAMENTO ESTUDIANTILArtculo 1. Son estudiantes universitarios los ciudadanos nacionales o extranjeros que cumplidos los requisitos de admisin y otras disposiciones complementarias, se encuentren matriculados para estudiar y obtener un grado acadmico en una o ms de las reas de conocimiento ofrecidas por la Universidad Central.Artculo 2. Los estudiantes, desde el momento de su admisin estn sujetos a las determinaciones del Reglamento Institucional, el Rgimen Acadmico y el presente Reglamento Estudiantil. Artculo 3. Todos los estudiantes de la Universidad Central gozan de los mismos derechos y obligaciones, no existen privilegios ni diferencias de ninguna ndole. Artculo 7. Los estudiantes para conservar su condicin de tales deben cumplir con los siguientes requisitos bsicos. a. Asistir puntualmente a clases, laboratorios y trabajos de campo, en los horarios establecidos.b. Cumplir con las pruebas parciales, trabajos prcticos y exmenes finales. c. Mostrar responsabilidad, dedicacin constante a las actividades acadmicas, y cumplir con el compromiso de honrar a la Universidad en todo momento. d. Observar una conducta compatible con la moral y las buenas costumbres en la Universidad y guardar el decoro y decencia en el modo de proceder y actuar. A tal fin, con el ordenamiento universitario, se aplicar el reglamento interno de disciplina. e. Participar en proyectos de investigacin, programas de extensin y desarrollo para el servicio comunitario. f. Cooperar en la organizacin y ejecucin de actividades culturales, sociales y deportivas.REGLAMENTO GENERAL DE GRADO O TTULO PROFESIONAL DE TERCER NIVEL.Art. 2.- Para optar por el grado acadmico de licenciado o ttulo profesional de tercer nivel el estudiante debe cumplir los siguientes requisitos: 2.1. Aprobar la malla curricular de la respectiva carrera; 2.2. Cumplir las prcticas pre profesionales y de vinculacin con la Sociedad; de acuerdo con el artculo 87 de la Ley Orgnica de Educacin Superior;2.3. Elaborar, exponer y sustentar un proyecto de investigacin y/o innovacin. 2.4. Presentar certificados de suficiencia en Informtica, Idioma Extranjero y haber aprobado un nivel bsico de Cultura Fsica; 2.5. Los egresados que no han aprobado su trabajo de titulacin o graduacin en dos aos, deben presentar el certificado de actualizacin de conocimientos.Del Proceso de Graduacin Art. 11.- El estudiante puede denunciar el tema de trabajo de graduacin, en la Direccin de Carrera, a partir del penltimo semestre (80% de crditos aprobados).

CAPTULO III3. METODOLOGA3.1 DISEO DE LA INVESTIGACION

3.2 3.3 POBLACIN Y MUESTRAPara no tener que encuestar a todos los integrantes de la poblacin o universo, se hace uso de la tcnica del muestreo, que consiste en determinar, a travs de una frmula, un nmero de personas representativo de la poblacin o universo a estudiar. Al obtener una muestra y hacer las encuestas al nmero de personas que sta indica, se obtiene informacin precisa, sin necesidad de tener que encuestar a toda la poblacin o universo.3.4 TCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIN DE DATOSMARCO METODOLGICO

ETAPAS DE INVESTIGACINMTODOSTCNICASRESULTADOS

EMPRICOSTERICOSMATEMTICOS

DIAGNSTICOHistrico lgico.Recoleccin de informacin.

Encuestas.Entrevistas.Criterios de expertos en la materia.Informe sobre el estado actual del pavimento.

FUNDAMENTACIN TERICAMTODOTCNICASRESULTADOS

MARCO TERICOMtodo filosfico dualista por medio del cual se llega desea llegar a la verdad que se quiere determinar en el proyecto, primero se separan los elementos que intervendrn en la realizacin de un fenmeno determinado, despus se renen los elementos que tienen relacin lgica entre s (como en un rompecabezas) hasta completar y demostrar la verdad del conocimiento sobre el proyecto en cuestinLa tcnica a utilizar ser la de revisin bibliogrfica e internet para saber en qu podemos sustentar la investigacin de forma terica.

Bases tericas de la investigacin, conociendo los aspectos que se van a tratar de una forma ms profunda que lo tratado en el marco terico anterior.

MARCO CONCEPTUALMtodo Analtico Sinttico ya que el que contenido que se est investigando es el Mejoramiento de la Infraestructura Vial y el Rediseo de la Estructura de Pavimento, lo cual es el tema de estudio , y mediante la utilizacin de este mtodo podemos descomponerlo en todas sus partes constitutivas como son: sealizacin , estructuras adicionales , capas de pavimentos , etc. y la relacin que tiene cada una de ellas con tema central , para poder sintetizarlos en un todo e integrar todas sus partes y alcanzar los objetivos planteados.Referencias Bibliogrficas de libros, el cual obtiene diversos conceptos y puntos de vista y facilita adecuar el que convenga al proyecto.Internet ya que es la tcnica con la cual nos encontramos familiarizados y es la que est al alcance de una manera inmediata.

Bases conceptuales de la investigacin, conociendo trminos tcnicos que permitirn entender ciertas palabras que se utilizan en el desarrollo de la investigacin.

MARCO REFERENCIALMtodo Sistmico lo cual nos permite hacer referencia a trabajos que ya se han desarrollado y tienen correspondencia con el tema en estudio, en los cuales se puede ver claramente los componentes del objeto. Por lo tanto propone que todos los fenmenos sean estudiados en sus relaciones con otros y en suestadode continuocambio, ya que nada existe como un objeto aislado.

Internet ya que es la tcnica con la cual nos encontramos familiarizados y es la que est al alcance de una manera inmediata.Siempre y cuando la investigacin que se realice sea de una manera adecuado y verificando que la informacin recolectada sea la ms acorde a las necesidades que tenemos.Determinar bases referenciales sobre investigacin, tomando proyectos similares para tener una nocin de los posibles casos a existir.

MARCO LEGALSe aplicar el mtodo inductivo, porque partiendo de que es un problema especfico que atae a la poblacin que est dentro del rea de influencia, se puede generalizar la problemtica para toda la poblacin del Ecuador ya que al ser un tramo que pertenece a una va principal que conecta Quito con el norte del pas nace la necesidad de mejorar la situacin actual de la misma.La tcnica a utilizar es la revisin bibliogrfica en especfico de la constitucin del Ecuador ayudando a conocer la sustentacin legal del proyecto de investigacin.

Conocer los parmetros legales con los que debe contar un proyecto en cuestin, basados en lo que dicta la actual constitucin del Ecuador

3.5 VALIDEZ Y CONFIABILIDAD DE LOS INSTRUMENTOSVALIDACINMTODOTCNICASRESULTADOS

La validacin se realiz con la ayuda de expertos, ya que cuentan con experiencia y basto conocimiento en el tema.

Se realizar una encuesta a personas con el fin de obtener informacin necesaria para la investigacin.Y para obtener informacin de profesionales se utilizar la tcnica de entrevista.Se encontrar una solucin viable al problema, siendo esta una solucin tcnica, social ambiental y econmicamente factible.

3.6 TCNICAS PARA EL PROCESAMIENTO Y ANALISIS DE RESULTADOSPara poder llevar a cabo el proyecto se utilizar varios software disponibles en el medio, estos corresponden en general a software basados en el diseo estructural y clculo de resistencia del material empleado, como es para este caso el hormign armado.Dentro de los software que ms se utilizar para el respectivo anlisis se encuentran los siguientes: SAP 2000: utilizado para el anlisis estructural del hormign. ETAPS V9: utilizado para el anlisis estructural del hormign.Adems, se emplear equipos para medicin de deformaciones, los cuales se encuentran en el Laboratorio de Ensayo de materiales de la Universidad Central del Ecuador.

3.7 ESQUEMA DE LA PROPUESTA Propuesta de estudios de trafico:Se plantea realizar conteos manuales de trfico y de acuerdo a la posibilidad se plantea realizar conteos mecnicos de trfico; esto con la ayuda del Municipio del Distrito Metropolitano de Quito, esto con la finalidad de determinar cul debe ser la capacidad mxima de vehculos que deben transitar por esta ruta. Propuesta de Estudios de Mecnica de Suelos:Se plantea realizar ensayos del suelo existente, en los cuales se pueda determinar el estado actual del suelo en cuanto al asentamiento producido en los ltimos aos como efecto de las grandes concentraciones de cargas vehiculares. Propuesta de elaboracin de estudios geolgicos:Se plantea realizar estos estudios generalmente en la zona norte de la avenida 10 de Agosto, la cual actualmente no consta de estos estudios, esto con la finalidad de tener presente los diferentes materiales geolgicos de que est constituido el suelo y para tener presente cuales fueron los materiales de que se encuentra constituyendo el pavimento actual. Propuesta de Realizar estudios estructurales mediante la utilizacin de software.Se tendr cual es el comportamiento actual del pavimento en cuanto a flexin y traccin del acero hasta la actualidad en funcin de las cargas estructurales emitidas por los vehculos.CAPTULO IV4. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS4.1 PRESUPUESTOMATERIALESUNIDADCANTIDADCOSTOTOTAL

Copiasu300,020,6

Impresiones para encuestasu310,051,55

Filmadorau11010

Internetmes42080

Pasajesdias4800,5240

TOTAL =332,15

4.2 4.3 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

REFERENCIASTEXTOS

Palacios Paredes, M. (2013). Material de apoyo Plan de Proyecto. Universidad Central del Ecuador. Quito D.M. Palacios Paredes, M. (2013). Diseo del Plan de Investigacin. Universidad Central del Ecuador. Quito D.M. Ruiz Brito, C. (2011) Anlisis de los factores que producen el deterioro de los pavimentos rgidos. (Tesis previo a la obtencin del ttulo de Ingeniero Civil). Escuela Politcnica del Ejrcito. Montejo Fonseca, A. (2009). Ingeniera de Pavimentos para Carreteras. Universidad Catlica de Colombia. Bogot D.C.: Agora Editores. Cordo, O. (2010). Diseo de Pavimentos AASHTO 93. Instituto Boliviano del Cemento y Hormign. San Juan Bolivia. Salazar Rodrguez, A. (1998). Gua para el diseo y construccin de pavimentos rgidos. Primera Edicin. Mxico. Briones, G. (1996). Metodologa de la Investigacin cuantitativa en las ciencias sociales. Bogot Colombia: ARFO Editores Impresores. Monje lvarez, C. (2011) Metodologa de la Investigacin Cuantitativa y Cualitativa. Universidad Surcolombiana: NEIVA

TEXTOS VIRTUALES Arango Meja, S. (2010). Patologas del Concreto-Causas de daos en el concreto. Recuperado de: http://es.slideshare.net/SergioPap/patologia-del-concreto-causas-de-daos-en-el-concreto Ramirez, F. (2012). Pavimento Flexible y Pavimento Rgido. Recuperado de:http://es.slideshare.net/nievesiita/pavimento-flexible-y-rigido?related=1 Consejo de Directores de Carreteras de Iberia e Iberoamrica. (2002). Catlogo de deterioros de pavimentos rgidos. Recuperado de: http://dircaibea.org/documentos/vol12.pdf FLORES ORTUO J. (2011), Pavimentos Rgidos, Rescatado de http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/1620/9/CAP%208.%20PAVIMENTOS%20MOD.pdf Documento Diseo Vial Definitivo de la av. Escaln 2. ALVARADO J. (2013), Manual para la Construccin de Losas de Concreto para Pavimento Rgido, Rescatado de http://bibliodigital.itcr.ac.cr/xmlui/bitstream/handle/2238/3231/manual_construccion_losas_concreto_pavimento_rigido.pdf?sequence=2 Documento PR-962901-3, Edicin 1. CALO D. (2012), Diseo y Construccin de Pavimentos de Hormign, Diseo de Pavimentos Rgidos, Recuperado de http://www.actualizarmiweb.com/sites/icpa/publico/files/01.pdf Instituto de Cemento Portland Argentino. MONSALVE ESCOBAR M. (2012), Diseo de Pavimento Flexible y Rgido, Rescatado de http://sistemamid.com/preview.php?a=98398 Programa de Ingeniera Civil, Armenia. AASHTO (1993), Mtodo AASHTO 93 para el Diseo de Pavimentos Rgidos, Rescatado de http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_102_181_62_936.pdf Gua AASHTO, Diseo de Estructuras de Pavimento 1993. EL TELEGRAFO (2013), Colocacin del Pavimento Rgido en la Circunvalacin, Rescatado de http://www.telegrafo.com.ec/regionales/regional-centro/item/avanza-la-colocacion-de-pavimento-rigido-en-la-circunvalacion.html Ecuador 25 de marzo del 2013.

ANEXOS

Fotografa No. 1: Av. 10 de Agosto y Fray Antonio de MarchenaDescripcin: Sealizacin HorizontalFuente: Grupo 4 Plan Proyecto

Fotografa No. 2: Av. 10 de Agosto y C.R. DvalosDescripcin: AhuellamientoFuente: Grupo 4 Plan Proyecto

Fotografa No. 3: Av. 10 de Agosto y San GregorioDescripcin: Parada La MariscalFuente: Grupo 4 Plan Proyecto

Fotografa No. 4: Av. 10 de Agosto y Av. Patria (Sector Puente del Guambra)Descripcin: Sealizacin Horizontal borrosaFuente: Grupo 4 Plan Proyecto

Fotografa No. 5: Av. 10 de Agosto y C.R. DvalosDescripcin: Juntas de ConstruccinFuente: Grupo 4 Plan Proyecto

Fotografa No. 6: Av. 10 de Agosto y C.R. DvalosDescripcin: SumiderosFuente: Grupo 4 Plan Proyecto

Fotografa No. 7: Av. 10 de Agosto y C.R. DvalosDescripcin: Sumidero lleno de basura, la cual impide el drenaje de la Avenida, ocasionando deterioro en la va.Fuente: Grupo 4 Plan Proyecto