Proyecto de un Pavimento Flexible

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTALPOLITCNICA DE LA FUERZA ARMADAUNEFA SEDE GUANARE NCLEO PORTUGUESA

PROPUESTA DE PAVIMENTO FLEXIBLE PARA LA OPTIMIZACIN DE LA VIA DE LA AVENIDA PRINCIPAL LOS AGRICULTORES DE LA URBANIZACIN LA GRACIANERA MUNICIPIO GUANARE, ESTADO PORTUGUESA

AUTORES:GONZLEZ MARIA C.I: 21.526.085.BETANCOURT ANABEL C.I: 24.025.568.JIMNEZ MARIANAC.I: 22.099.732.TORREALBA WILMARYC.I: 25.159.628.CARRERA: INGENIERIA CIVIL.SECCIN: A INTENSIVO PAVIMENTO.TUTOR: ING. MAURIELO RODRIGUEZ.

GUANARE, SEPTIEMBRE 2015ndice General

Captulo V........55 La Propuesta Tecnolgica.....55.1 Especificaciones Tcnicas de Construccin..55.2 Cmputos Mtricos......405.3 Presupuesto.......435.4 Anlisis de precio......445.5 Memoria Tcnica Descriptiva....526 Anexos........547 Conclusiones.......728 Recomendaciones......739 Referencias Bibliogrficas.....74

Tabla de cuadros

Cuadro 1: Valores promedio del factor camin para las diferentes entidades del pas........ . 8Cuadro 2: Factor de distribucin por sentido.... .9Cuadro 3: Factor de utilizacin por canal....10Cuadro 4: Tasa de crecimiento ..... .12Cuadro 5: Periodo de diseo ..... .13Cuadro 7: Valor relativo de soporte critico estimado en porcentaje de Pavimento para sub-rasante compactable 95% .. . 17Cuadro 8: Valores de confiabilidad con diferentes clasificaciones Funcionales . . ..... .23Cuadro 9: Propiedades Marshall exigidas para el diseo de mezclas en laboratorios . . . . ... .31Cuadro 13: Relaciones de clima en Venezuela...36Cuadro 14: Datos para el diseo de pavimento...37

Tabla Grficos

Fig. 6 Tipos de suelos en Venezuela....16Fig. 10 Coeficiente estructural de la carpeta asfltica...32Fig. 11 Coeficiente estructural de la capa base . ..33Fig. 12 Coeficiente estructural de la capa sub-base...34Fig. 13 Zona climtica de Venezuela .... .35

CAPTULO V

5. La Propuesta Tecnolgica.5.1 Especificaciones Tcnicas de Construccin.Propuesta de Pavimento Flexible para la Optimizacin de la Vialidad en la Urbanizacin La Gracianera del Municipio Guanare Estado Portuguesa. Datos.- La va es Urbana- Carretera de 1 canal por sentido.- Periodo de diseo: de 15 a 20 aos.

Trnsito de DiseoUn conteo se realiza en un lapso ideal de un (1) ao, de esta manera se elimina cualquier error por condiciones estacionales del flujo de vehculos. Cuando el conteo se realiza en estaciones de cobertura 1, o en peajes, automticamente al correr del ao se va registrando el volumen acumulado de vehculos. En otras ocasiones o puntos de medicin, no es ni prctico ni econmico, el que se disponga de este lapso de tiempo. Lo ideal entonces, es realizar una medicin de un mes continuo. En caso de que esto tampoco sea posible, la medicin debera ser de una (1) semana completa, en forma tal que se obtenga un registro de lunes a domingo. Si tampoco esto fuese posible, debera al menos disponerse de un registro de un da laboral y de un da de fin de semana (sbado o domingo). Si en alguno casos ni siquiera esto fuese posible, el conteo debe ser realizado en un da (24 horas) continuas, preferiblemente en un da laborable. Pudiera darse el caso de que ni an pudiese contarse en un lapso de 24 horas; en este caso debe irse a un conteo de doce horas. Si ni aun pueden contarse en estas 12, debe irse a ocho (8) horas, y a veces solo podr contarse durante una hora.El conteo se llev a cabo de una manera visual; Aun cuando lo ideal es que el conteo vehicular clasificado o no se realice mediante el empleo de equipos, en el caso de que esto no sea posible, por razones de tiempo o carencia de recursos, siempre se podr recurrir al sistema de contar los vehculos mediante la simple observacin visual del paso del flujo vehicular. El conteo visual permite no solo determinar el total de vehculos que circulan por el punto de medicin, sino que se obtiene un conteo clasificado ya que se contabiliza el nmero de cada tipo de vehculo que pasa por esa seccin durante el tiempo de la medicin. Obtenido el conteo vehicular, se procede a determinar el promedio diario de trnsito (PDT) y con ello poder apreciar el promedio diario de trnsito en el ao inicial (PDTo), con la ecuacin prescrita de la siguiente manera:PDTo==PDTo= 180.57 vpd = 181 vpdCalculo de las Repeticiones de los Ejes EquivalentesSon las cargas equivalentes totales en el periodo de diseo que se requieren para realizar un diseo de pavimento. El mtodo actual contempla los ejes equivalentes sencillos de 18,000 lb (8.2 ton) acumulados durante el perodo de diseo, por lo que no ha habido grandes cambios con respecto a la metodologa original de AASHTO. El diseo de transito gira en base a dos ecuaciones que son:

ECUACIN 1:REE= EEo F Dnde:REE: Son las repeticiones de ejes equivalentes o cargas equivalentes totales.EEo: Cargas equivalentes en el ao inicial.F: Factor de crecimiento. ECUACIN 2:EEo= PDTo %Vp FC fd fc Nd Dnde:EEo: Cargas equivalentes en el ao inicial.PDTo: Promedio diario de trnsito en el ao inicial.%Vp: Porcentaje de vehculos pesados.FC: Factor camin.fd: Factor de distribucin por sentido.fc: Factor de utilizacin de canal.Nd: das del ao.

Calculo del Factor CaminEl siguiente cuadro nos permite estimar el Factor Camin ponderado total por estado, y la cual es muy til cuando se realizan estimaciones de inversin en planes regionales de pavimentacin, o en cualquier otro trabajo de planificacin.

Cuadro 1. Valores promedio del factor camin para las diferentes entidades del pasEntidadFactor Camin promedio ponderado

Amazonas1.29

Anzotegui2.05

Apure1.42

Aragua3.77

Barinas1.42

Bolvar6.69

Carabobo3.93

Cojedes1.42

Delta Amacuro1.29

Dtto. Federal3.61

Falcn3.03

Lara1.42

Mrida1.29

Miranda3.61

Monagas2.05

Nueva Esparta1.25

Portuguesa1.42

Sucre2.05

Trujillo1.47

Fuente: Grupo#7. Maria Gonzlez, Anabel Betancourt, Mariana Jimnez y Wilmary Torrealba.Segn cuadro N 1 se asume un Fc para el estado Portuguesa de 1.42Factor de Distribucin por Sentido (fd)Es el que nos permite medir el total del trnsito que circular en el sentido de diseo, y sus valores son los que se indican en el siguiente cuadro:Cuadro 2. FdModo de medicin del PDTValor del fd

En ambos sentidos0,50

Por sentido de circulacin 1,00

Fuente: Grupo#7. Maria Gonzlez, Anabel Betancourt, Mariana Jimnez y Wilmary Torrealba.

Por tal motivo, analizando el trnsito en los dos sentido de circulacin se debe tomar el valor correspondiente de la tabla, en este caso es de fd= 0.5Factor de Utilizacin por Canal (fc)Es el que nos permite asignar al canal de diseo, la fraccin del total de vehculos que circular por este canal y su valor se selecciona de acuerdo al siguiente cuadro, en Venezuela tradicionalmente sus valores han sido los siguientes para el trnsito ya asignado al sentido de circulacin. Por lo tanto, para el diseo propuesto se incluir el valor de fc= 100, que en porcentaje seria fc= 1.00. Cuadro 3. FcN de carriles en cada sentidoPorcentaje de w18 en el carril de diseo

1100

280 100

360 80

4 o ms carriles50 75

Fuente: Grupo#7. Maria Gonzlez, Anabel Betancourt, Mariana Jimnez y Wilmary Torrealba.Das del aoSe tomaran todos los das del ao que en total suman 365 das.Luego de encontrar los datos de la ecuacin nmero dos, resolvemos de la siguiente manera para encontrar los ejes equivalentes en el ao inicial de diseo:EEo= PDTo %Vp FC fd fc NdEEo= 181 1.42 0.50 1.00 365EEo= 6.660,67

Con este resultado podemos calcular las repeticiones de ejes equivalentes que se muestran en la ecuacin uno son:REE= EEo FComo bien podemos observar, calculamos de manera individual el factor de crecimiento (F) con la siguiente frmula:F= Dnde:r: Tasa de crecimiento. Incremento anual del volumen de transito de una va.n: Periodo de diseo.La tasa de crecimiento interanual (r), permite constituir el crecimiento del trnsito a lo largo del perodo de diseo, y en el caso de que no pueda ser obtenido de los registros histricos de trnsito, pueden emplearse los resultados de mediciones para diseos que arrojan los resultados que se presentan en el siguiente cuadro:

Cuadro 4. Tasa de CrecimientoCriterio estadsticoValor

Promedio4,20%

Desviacin estndar1,80%

Valor mnimo0,24%

Valor mximo8,28%


Basndonos en estos resultados, tomamos el criterio estadstico promedio, el cual contiene una tasa de crecimiento de r= 4,20Por otra parte, el periodo de diseo (n) se toma basado en los siguientes valores del cuadro 5, que resume los periodos de diseo recomendados por la Asociacin Americana de Administradores de Carreteras y Transporte (AASHTO) y la correspondiente a la tipologa de la Red Vial Nacional:

Cuadro 5. Periodo de DiseoTipo de va segn AASTHOSegn nomenclador vial venezolanoPeriodo de diseo (aos)

PrincipalAutopista urbana o rural de alto volumen y va troncal30-50 (30 en autopistas urbanas)

SecundariaVa local20-50

TerciariaVa ramal, sub-ramal o agrcola15-25, con mnimo de 10 aos

Fuente: Asociacin Americana de Administradores de Carreteras y Transporte (AASHTO)

El Perodo de Diseo no debe ser confundido con la Vida til del pavimento, ni con el Perodo de Anlisis; este ltimo puede comprender varios Perodos de Diseo, como en el caso de la pavimentacin por etapas. La vialidad en estudio entra en la categora de va secundaria, es decir, con periodos de diseo entre 20 a 50 aos. Para efectos de diseo, el perodo de diseo seleccionado para la primera vida til del pavimento, fue de 20 aos. Debido a esta informacin determinamos el factor de crecimiento:F== 31.04

Luego introducimos los valores en la ecuacin 1 para obtener los resultados de las repeticiones de los ejes equivalentes del diseo de pavimento flexible:REE= 6660,67 31.04REE=206.747,20 EE

El CBR para las Capas del Pavimento.El CBR de un material est en funcin de su densidad, textura, humedad de compactacin, humedad despus de la saturacin, su grado de alteracin y su granulometra. Estos valores nos permitirn conocer el nmero estructural de cada capa segn sea sus especificaciones.El CBR comnmente se calcula mediante ensayos de suelo, como mnimo cinco ensayos por unidad de diseo, pero teniendo en cuenta las limitaciones de la investigacin se utilizaran valores basados en caractersticas del terreno y materiales, as como de climas, nivel fretico y precipitacin pluvial, tomando en consideracin estimaciones mnimas bajo las normas para efectos de diseo.

Capacidad de Soporte del Suelo de Fundacin (CBRSR).Tomando en cuenta lo antes expuesto, para determinar la capacidad de soporte de la sub-rasante nos basaremos en valores de soportes crticos para las condiciones previamente dadas debido a la zona en estudio por medio del tipo de suelo y el nivel fretico. En primer lugar obtendremos el tipo de suelo segn la regin en que se encuentra ubicada la va. Venezuela posee una gran variedad de suelos, entre otros factores, de la diversidad de climas, relieves, rocas y especies vegetales que la caracterizan. Por esta razn, se han realizado en el pas diversos estudios para establecer su caracterizacin y segn este sistema, Venezuela cuenta con 9 de los 12 tipos de suelos contemplados que son: entisoles, inceptisoles, vertisoles, olisoles, ultisoles, oxisoles, aridisoles, histosoles y alfisoles, como lo muestra el siguiente grfico:

Grafico 6. Tipos de Suelos en Venezuela. Fuente: Geografa de suelos y geotecnia (2004)En el grafico se puede apreciar que la regin de Portuguesa est constituida por los colores amarillo y verde los cuales corresponden a tipos de suelos inceptisoles y vertisoles respectivamente. Los inceptisoles son los suelos proporcionalmente maduros y rocosos. Por otro lado, los suelos vertisoles. Tienen un alto grado de fertilidad y son buenos para el pastoreo. Dado su alto contenido de arcilla.

De esta manera, el estado PORTUGUESA posee una combinacin de suelo inceptisole vertisole, lo cual lo hace un suelo rocoso maduro y arcilloso, quiere decir que est en una proporcin de arena no plstica y arcilla activa que presentan unos parmetros de valores de soporte crticos que se pueden apreciar en la siguiente tabla

Cuadro 7. Valor relativo de soporte critico estimado en porcentajes de pavimentos para subrasantes compactadas 95%Fuente: Grupo. Maria Gonzlez, Anabel Betancourt, Mariana Jimnez y Wilmary Torrealba.

De acuerdo con la variacin estacional debe elegirse el nivel fretico ms alto para efectos de clculo por ser el ms desfavorable, que ser el de 0,6 metros, as pues, a travs de este nivel fretico se determina un promedio de los porcentajes mnimos tolerables a la compactacin del 95% en subrasantes de las categoras de arena no plstica y arcilla activa de valor de soporte relativo obteniendo lo siguiente:Arena no plstica= 8 - 10Arcilla activa= 2 3

Capacidad de soporte de la sub-base (CBRSB).Para efectos de diseo se puede usar el porcentaje mnimo de CBR que segn Hugh A. Wallace y J. Rogers Martin en su libro Asphalt Pavement Engineer, recomiendan un CBR mnimo de 20% para las capas de sub-base, sin embargo, experiencias en nuestro pas han demostrado que una sub-base granular con materiales apropiados y construida de manera adecuada dan como resultado valores de CBR superiores a 30%, como lo indica la norma COVENIN 1124-11. Por consiguiente, se propone un CBR mnimo de 30% para la capa de sub-base.CBR= 30%

Capacidad de Soporte de la Base (CBRBS).Para la base granular se puede utilizar en la estructura de pavimento un CBR mnimo de 80% para una densidad mnima del 95% segn lo indicado en la norma COVENIN 1124-11 0-07 para bases y sub-bases, recalcando que para efectos de diseo debemos trabajar con valores mnimos establecidos.CBR= 80%

Clculos de los Mdulos Resilentes para las Capas del Pavimento.El mtodo AASHTO 93 establece ecuaciones correlativas para determinar el mdulo resilente de cada capa de la estructura del pavimento en funcin del CBR y esto debido a la ausencia del manejo de equipos en muchos pases para la determinacin de este parmetro. Estas ecuaciones para el caso del suelo de fundacin fueron corregidas por el Dr. Augusto Lugo para ser aplicadas en Venezuela.Por lo tanto, se lleva a cabo con las siguientes ecuaciones del mtodo AASTHO:

Mdulo Resilente del Suelo de Fundacin (Sub-rasante).

CBR 7,2% Mr = 1500 CBR7,2% < CBR 20% Mr = 3000 CBR > 20% Mr = 4326 ln(CBR) + 241

A modo de diseo se determin anteriormente que el CBR de la sub-rasante debe ser 3.5%, por ser el valor del resultado del estudio de suelo y por consiguiente tenemos que la ecuacin a usar ser la del CBR 7,2% como se muestra a continuacin:Mr= 1500 CBRMr= 1500 3.2MrSR= 4800psi

Mdulo Resilente para Bases y Sub-bases.Para un CBR menor a 80%:CBR < 80% =>Mr= 385,08 CBR + 8660Para un CBR mayor o igual al 80%CBR 80% =>Mr= 321,05 CBR + 13327Por consiguiente efectuando las evaluaciones correspondientes segn sea el caso tenemos los siguientes resultados:

MrSB= 35615,60 psi

MrSub-baseMrSB= 385,08 70 + 8660MrBS= 19748 psi

MrBaseMrBS= 321,05 20 + 13327Ecuacin AASTHO para el Diseo del Pavimento Flexible.

La ecuacin para el diseo de la seccin estructural de los pavimentos se deriva de la informacin obtenida empricamente por AASTHO ROAD TEST. Para resolver esta ecuacin metodolgicamente emprica se deben hallar otras variables importantes que se muestran a continuacin.

Desviacin Normal del Error Estndar (So).Es la combinacin en la estimacin de los parmetros de diseo y el comportamiento del pavimento, por lo cual este parmetro est ligado directamente con la Confiabilidad ; habindolo determinado, en este paso deber seleccionarse un valor So Desviacin Estndar Global, representativo de condiciones locales particulares, que considera posibles variaciones en el comportamiento del pavimento y en la prediccin del trnsito. Valores de So en los tramos de prueba de AASTHO no incluyeron errores en la estimacin del trnsito; sin embargo, el error en la prediccin del comportamiento de las secciones en tales tramos, fue de 0,25 para pavimentos rgidos y 0,35 para los flexibles, lo que corresponde a valores de la desviacin estndar total debidos al trnsito de 0,35 y 0,45 para pavimentos rgidos y flexibles respectivamente. En Venezuela se tiene una estimacin para pavimentos flexibles segn el mtodo AASTHO de:0,40 < So < 0,50 Se recomienda usar 0,45 Confiabilidad del Diseo (R).La confiabilidad de un pavimento es la probabilidad de que una seccin diseada se comportara satisfactoriamente bajo las condiciones de trnsito y ambientales durante el periodo de diseo. Con el parmetro de Confiabilidad R, se trata de llegar a cierto grado de certeza en el mtodo de diseo, para asegurar que las diversas alternativas de la seccin estructural que se obtengan, durarn como mnimo el perodo de diseo. Se consideran posibles variaciones en las predicciones del trnsito en ejes acumulados y en el comportamiento de la seccin diseada.El actual mtodo AASHTO para el diseo de la seccin estructural de pavimentos flexibles, recomienda valores desde 50 y hasta 99,9 para el parmetro de confiabilidad, con diferentes clasificaciones funcionales, notndose que los niveles ms altos corresponden a obras que estarn sujetas a un uso intensivo, mientras que los niveles ms bajos corresponden a obras o caminos locales y secundarios.

Cuadro 8. Valores de confiabilidad con diferentes clasificaciones funcionalesClasificacin funcionalNivel recomendados por AASTHO para carreteras

Interestatal o autopista80 99,9

Red principal o federal75 95

Red secundaria o estatal75 95

Red rural o local50 80

Fuente: Gua AASHTO para diseo de carreteras.

Por ser la vialidad en estudio una red vial urbana por lo tanto se toma la relacin entre 50 80, por lo tanto para efectos de diseo tomamos la menor confiabilidad R= 50%.

ndice de Servicialidad (PSI).La servicialidad es la condicin de un pavimento para proveer un manejo seguro y confortable a los usuarios en un determinado momento. La mejor forma de evaluarla es a travs del ndice de servicio presente el cual vara desde 0 hasta 5. La filosofa bsica del diseo es el concepto del comportamiento y capacidad de servicio, el cual proporciona un medio para disear un pavimento con base en un volumen especifico de transito total, y con un nivel mnimo de servicialidad deseado, al final del periodo de diseo.Se sugiere que el criterio para definir el ndice de servicio terminal o mnimo de rechazo est en funcin de la aceptacin de los usuarios de la carretera. El cambio o prdida en la calidad de servicio que la carretera proporciona al usuario, se define en el mtodo con la siguiente ecuacin:

PSI= Po Pt

Po= ndice de servicio inicial (4,5 para pavimentos rgidos y 4,2 para flexibles). Cada entidad podr elegir un valor apropiado para sus condiciones, por lo tanto, en Venezuela debido al exceso de cargas que no se pueden controlar, est entre 3,80 y 4,00.Pt= Es el ndice ms bajo que pueda tolerarse antes de realizar una medida de rehabilitacin. Se define como el ndice de servicio terminal, para el cual AASHTO maneja en su versin1993 valores de 3,0; 2,5 y 2,0, recomendando 2,5 o 3,0 para caminos principales y 2,0 para secundarios, siendo este ltimo el correspondiente a la va de la Av. Principal de la Urb. La Gracianera. Calculo del Numero Estructural (SN).El SN es un nmero abstracto que expresa la resistencia estructural de un pavimento requerido, para una combinacin dada del soporte del suelo (Mr), del trnsito total (W18), de la servicialidad terminal y de las condiciones ambientales. Para el diseo del pavimento flexible se deben tener los datos para identificar el nmero estructural, donde este se obtiene mediante un tanteo simultneo para verificar que:

1 tomando una tolerancia de 1 a 1,20Tomando en consideracin esta base terica que inculca el mtodo AASTHO podemos resumir de manera tcnica y estratgica lo siguiente:

1 despejando W18 REE W18 = REE

De esta manera podemos introducir directamente el valor de las repeticiones de los ejes equivalentes calculados anteriormente usando el programa de la ecuacin AASTHO (1993), desarrollado por el Ingeniero Civil Manizales en el ao 2004, para que arroje de forma definitiva y exacta el numero estructural por cada escaln de la superestructura multicapa sin necesidad de realizar tanteos alternativos y de esta manera conservar la pureza logstica del diseo.

Nmeros Estructurales de las Capas del Pavimento.SN de la Base.El nmero estructural de la capa base se calcula con el mdulo resilente de la base: SN de la Base.

Este nmero estructural se calcula consecutivamente con el mdulo resilente de la sub-base, quedando evidencia de esto en la siguiente demostracin:

SN de la sub-base.

El dato obtenido es de SNSB= 1,11 Luego se procede a calcular de igual manera el nmero estructural para el suelo de fundacin o sub-rasante.

SN de la sub-rasante. Al igual que los dems nmeros estructurales, el de la sub-rasante se obtiene introduciendo el valor del mdulo resilente correspondiente obtenido del mismo suelo de fundacin, como se puede notar:

El valor que se obtuvo es de SNSR= 2,31 As de esta manera, se puede proceder a realizar los clculos de los espesores de las capas del pavimento propuesto en la investigacin.

Calculo de Espesores de las Capas del Pavimento. Luego de obtener el nmero estructural SN para la seccin estructural del pavimento, utilizando la ecuacin general bsica de diseo, donde se involucraron los parmetros anteriormente descritos(trnsito, R, So, MR , PSI ), se requiere ahora determinar una seccin multicapa que en conjunto provea de suficiente capacidad de soporte equivalente al nmero estructural de diseo original. La siguiente ecuacin puede utilizarse para obtener los espesores de cada capa, para la superficie de rodamiento o carpeta, base y sub-base, hacindose notar que el actual mtodo de AASHTO, versin 1993, involucra coeficientes de drenaje particulares para la base y sub-base. Para el clculo de los espesores de las capas el mtodo AASTHO propone la siguiente ecuacin:SN = a1D1m1 + a2D2m2 + a3D3m3 Dnde:a1, a2 y a3 = Son coeficientes estructurales de capa representativos de carpeta asfltica, base y sub-base respectivamente.D1, D2 y D3 = son los espesores de la carpeta asfltica, base y sub-base respectivamente, en pulgadas.m1, m2 y m3 = son los coeficientes de drenaje para la carpeta asfltica, base y sub-base, respectivamente.Empezaremos a determinar cada variable de la ecuacin para poder introducirlos en la misma.

Coeficiente estructural de la carpeta asfltica.Se determina a travs de la Estabilidad Marshall en libras, la cual se obtiene mediante el ensayo de la estabilidad Marshall de la mezcla asfltica, tomando en consideracin distintas propiedades de la misma. La estabilidad es una de las propiedades ms importantes que debe buscarse en una mezcla asfltica, ya que de ella depender en gran parte el que la mezcla que se disee logre un comportamiento adecuado en obra, garantizando una mezcla que no se deforme o desplace ante las cargas pesadas, y que sea resistente ante el efecto de la repeticin de cargas (REE o Wt18) a la cual un pavimento se ve sometido durante su vida deservicio. En vista de no poseer con los recursos necesarios para realizar los ensayos de la Estabilidad Marshall, el cuadro 9 resume los criterios de la Norma INVEAS 2002 en cuanto a las propiedades que debe cumplir una mezcla asfltica densa:

Cuadro 9. Propiedades Marshall Exigidas para el Diseo de Mezclas en Laboratorio

Fuente: Norma INVEAS 2002

En vista de esto, para efectos de diseo se toma un valor mnimo exigido de estabilidad Marshall para transito bajo de 1600. Con este valor se consigue el coeficiente a1 interceptado en el nomograma proporcionado por el mtodo AASTHO para estimar el coeficiente estructural de la carpeta asfltica de la siguiente manera:

Grafico 10. Coeficiente Estructural de la carpeta asfltica.

Fuente: AASTHO 93 Se observa que el coeficiente a1 equivale aproximadamente a 0,40.

Coeficiente Estructural de la Capa Base.Este coeficiente se determina por medio de la capacidad de soporte de la base (CBRBS) y para conseguir el valor del coeficiente debemos utilizar el grafico que se presenta:

Grafico 11. Coeficiente Estructural de la Capa Base

Fuente: AASTHO 93 Para un CBR de 80% se obtiene aproximadamente un valor de coeficiente a2 de 0,12.

Coeficiente Estructural de la Capa Sub-base (A3). Se determina mediante la capacidad de soporte de la sub-base(CBRSB), impuesta para este diseo y para ello se utiliza el siguiente grfico:

Grafico 12. Coeficiente Estructural de la Capa Sub-base (A3).

Fuente: AASTHO 93Para un CBR de 30% se obtiene aproximadamente un valor de coeficiente a3 de 0,10.

Coeficiente de Drenaje (m).Para la obtencin de los coeficientes de drenaje, m2 y m3, correspondientes a las capas de base y sub-base respectivamente, el mtodo actual de AASHTO se basa en la capacidad del drenaje para remover la humedad interna del pavimento, por lo que se refiere a un valor m de acuerdo a la calidad del drenaje y el tiempo en el ao durante el cual se espera que el pavimento este normalmente expuesto a niveles de humedad cercanos a la saturacin. Estos factores se determinan segn la zona climtica, Calidad del drenaje del material usado en la base y/o Sub-base y el porcentaje del tiempo con la estructura prxima a la saturacin. Para determinar el coeficiente m se debe manejar la siguiente informacin:

Grafico 13. Zonas Climticas de Venezuela

De acuerdo a este grfico, Portuguesa se encuentra en el punto VI y esto se traduce en lo siguiente:

Cuadro 13. Relaciones de Clima en VenezuelaZona climticaIIIIIIIVVVIVIIVIIIIXXXIXII

Meses de condicin seca263465,567107512

Meses de cond. Hmeda243423331,5450

Meses de cond. Saturada826443,5320,5120


Como se puede notar la zona VI del mapa en funcin del clima se encuentra en el nivel de porcentaje de tiempo mayor al 25%, por lo tanto tomamos el valor de la calidad del drenaje regular de m= 0,80 para base y sub-base, puesto que la carpeta obtiene el 100% de la calidad del drenaje que equivale a 1.Para calcular los espesores de las capas del pavimento el mtodo AASTHO asemeja la estructura en una posicin superpuesta desde la primera capa hasta la ltima, usando el valor abstracto del nmero estructural de cada capa. Para ello se recopilaron en orden los resultados obtenidos en el siguiente cuadro:

Cuadro 14. Datos para el Diseo de PavimentoNOMBRENOMENCLATURAVALOR

Numero Estructural de la BaseSNBS1,45

Numero Estructural de la Sub-baseSNSB1,11

Numero Estructural de la Sub-rasanteSNSR2,31

Coeficiente Estructural de la Carpeta Asflticaa10,40

Coeficiente Estructural de la Basea20,12

Coeficiente Estructural de la Sub-basea30,10

Coeficiente de Drenaje de la Carpeta AsflticaM11,0

Coeficiente de Drenaje de la BaseM20,80

Coeficiente de Drenaje de la Sub-baseM30,80


Espesor de la Carpeta AsflticaSe calcula con el nmero estructural de la base de la siguiente manera:9 cm

SNBS= a1 m1 D1D1== 3,63 in 2, 54 = 9.22 cm

Ahora recalculamos el nmero estructural de la base y tenemos:D1== 3,54 inSNBS*= 0,40 1,0 3.54 = 1,42

Espesor de la BaseSe calcula con el nmero estructural de la sub-base:SNSB= SNBS* + a2 m2 D28cm

D2= = 3.23 in 2,54 cm = 8,20 cm

Luego calculamos el nuevo nmero estructural para la sub-base para equilibrar la ecuacin:D2= = 3.15 inSNSB*= 1.42 + 0.12 0.80 3.60 = 1, 40SNSB*=1.40 1.42 = 0.02Espesor de la Sub-baseSe calcula tomando el nmero estructural de la sub-rasante o suelo de fundacin, de la siguiente manera:38cm

SNSR= SNBS* + SNSB * + a3 m3 D3D3 == 14,88 in 2,54 = 37,80cm

De esta manera hemos obtenido el diseo de los espesores del pavimento que se pueden apreciar en la siguiente grfica:Carpeta Asfltica = 9 cm

Base = 8 cm

Sub-Base= 38 cm

SUB-RASANTE

5.2 Cmputos Mtricos

1) C.100200101. Excavacin para banqueos en cualquier tipo de material, con empleo de tractores. (M3)Largo (m)Ancho (m)Espesor (m)Total (m3)

2006.100.30366

2) C.11.02.004.00. Construccin de base de granzn natural (M3)Largo (m)Ancho (m)Espesor (m)Total (m3)

20090.36648

3) C.110400501. Construccin de base de grava estabilizada, con material integral, de cm. (M3)Largo (m)Ancho (m)Espesor (m)Total (m3)

2006.100.0897.60

4) C.120100100. Imprimacin asfltica empleando material asfaltico tipo xxx. Incluyendo los materiales. (M2)

Largo (m)Ancho (m)Total (m2)

2006.101220

5) C.123000101. Suministro en boca de planta de mezcla asfltica tipo xxx, incluyendo el transporte de los agregados. (Ton)Largo (m)Ancho (m)Espesor (m)Ton.Total (Ton)

2006.100.082.33227.41

6) C.123030001. Colocacin de mezcla asfltica en caliente tipo xxx, suministrada en boca de planta, sin incluir el suministro ni el transporte de la mezcla asfltica. (Ton)Largo (m)Ancho (m)Espesor (m)Ton.Total (Ton)

2006.100.082.33227.41

7) C.02.82.001.01. Transporte de maquinaria pesada para movimiento de tierra, bases, asfalto, preparacin del sitio, drenajes, con peso de 10 a 30ton. Por mquina. Se pagara un viaje de ida y de regreso por mquina y no se reconocer cuando una maquina se sustituye por otra. (Viaje)

Tipo de MaquinaPeso (Ton)Dist. (Km)

Patrol

Vibro

Ballena

Finesher

Vibro Neumatico

Barredora

Payloader

Por tal motivo son 7 viajes. 8) C.118201302. Transporte urbano de materiales para la construccin de sub-bases y/o bases. (m3/km).

Material (m3) Distancia (km)Total (m3/km)

576 + 97.6 0.40615,04

5.3 Presupuesto

5.4 Anlisis de precios

Memoria descriptiva Propuesta de Pavimento Flexible para la Optimizacin de la Vialidad en la Urbanizacin La Gracianera del Municipio Guanare Estado Portuguesa. La vialidad en estudio se encuentra ubicada en la Urbanizacin La Gracianera del Municipio Guanare Estado Portuguesa, donde su importancia radica en el hecho de que por el crecimiento de la poblacin deforma no organizada no cuenta con un buen servicio de la misma. En el presente estudio se detect la necesidad de analizar muy a fondo las anomalas existentes para el diseo de la vialidad sealada, determinndose que all no existe una estructura de pavimento adecuada.El procedimiento del diseo tiene lugar en la investigacin de forma tangencial, puesto que se necesita cuestionar alternativas para llegar a una solucin estable que pueda proponer con firmeza una categrica respuesta a la problemtica. En primer lugar se procedi a estudiar los diferentes mtodos analticos para resolver la estructura superpuesta de un pavimento asfaltico de tal manera que se pudiera establecer un modelo prctico emprico para calcular las secciones estructurales del pavimento.La propuesta utilizada se bas en el mtodo AASTHO 86- 93. Luego despus de analizar el mtodo se procedi a disear el anlisis del trnsito realizando un conteo vehicular, luego de clculo con una serie de parmetros establecidos las cargas equivalentes del diseo. seguido se procedi a determinar la capacidad de soporte del suelo de fundacin, siendo esta la primordial para alcanzar los objetivos del diseo, as como tambin la capacidad soporte de las dems capas del pavimento junto a otras series de factores como por ejemplo la confiabilidad y el ndice de servicialidad del diseo.Obtenido los resultados anteriores se procede a usar el programa de la ecuacin AASTHO para calcular los nmeros estructurales para cada capa del pavimento. Luego se procede a ubicar los coeficientes de las capas as como los coeficientes de drenaje que conlleva la ecuacin de los espesores del pavimento para obtener cada uno de estos y as presentar el diseo completo de las capas superpuestas del pavimento flexible que puede aplicarse en la vialidad en estudio para solucionar el problema analizado.

Anexos

[1]

Ministerio de Transporte y Comunicaciones

Direccin General Sectorial de Transporte Terrestre

Oficina de Planificacin de Transporte Terrestre

Direccin de Estadstica e Informtica

CONTEOS DE TRANSITO EN LA URBANIZACIN LA GRACIANERA GUANARE EDO PORTUGUESA

UBICACIN: AVENIDA PRINCIPAL LOS AGRICULTORES

ESTACION: 01 SENTIDO: O-E CANALES: 2

Fecha23/08/201524/08/201525/08/201526/08/201527/08/201528/08/201529/08/2015

DaLunes MartesMircolesJuevesViernes SbadoDomingoPromedioDesviacin

Hora

12-1 am000000000

1-2 am000000000

2-3 am000000000

3-4 am000000000

4-5 am000000000

5-6 am000000000

6-7 m000000000

7-8 m181081210712113

8-9 am14101418501961913

9-10 am22139912821135

10-11 am19121010121010123

11-12 am2491314191911165

12-1 pm131810202150132113

1-2 pm911231151912136

2-3 pm1210141310128112

3-4 pm152017118147134

4- 5 pm111991611193135

5-6 pm17121520202814185

6-7 pm258209794127

7-8 pm10131014966103

8- 9 pm000000000

9-10 pm000000000

10-11 pm000000000

11- 12 pm000000000

PDT209165172177194220127181PDT PROMEDIO

VH MAX25202320505021

VH PROMEDIO9777895

PDT 12H AM97545463103636071PROMEDIO

MAX VH am24131418501921

MAX VH pm25202320202814

Nota: no incluye motos








CONTEO DE VEHICULOS CLASIFICADO EN PERIODOS DE 15 MINUTOS

HORAAUTOSTAXISBUSCARGA (EJES)

123

7 - 8 am7224,7414,780

8 - 9 am85618,9659,128

9 - 10 am6524,7414,780

10 - 11 am7324,7414,780

11 - 12 am63723,773,90

12 - 1 pm10834,7414,786

1 - 2 pm53514,2244,340

2 - 3 pm4349,4829,560

3 - 4 pm7339,4829,560

4 - 5 pm8324,7414,780

5 - 6 pm9634,7414,780

6 - 7 pm4534,7414,780

7 - 8 pm6229,4829,560








Conclusiones:

Siendo la construccin de carreteras una de las obras ms importantes de un pas, ya que es un parmetro indicativo de desarrollo socio-econmico de una regin. La Urb. Mujer Soberana an no cuenta con este beneficio, limitando a los integrantes de la zona a una baja calidad de vida.En busca de una solucin, el desarrollo de nuestra propuesta de diseo vial, se logra cubrir una de las exigencias prioritarias de la comunidad. Garantizndoles una mejor calidad de vida e incentivndolos al progreso y consolidacin del Sector.En el proceso de desarrollo de este trabajo se analizaron segn diferentes mtodos analticos y los problemas que afectan a esta entidad ya sus arterias viales no estn consolidadas. En vista de esto se dise un servicio de alta calidad aplicando el mtodo AASTHO 86- 93 con el que garantiza una vida til de 20 a 25 aos. Las ventajas de este mtodo es que en l, se evalan los volmenes de trnsito, el crecimiento poblacional y velocidad entre otros y a la vez con las caractersticas topogrficas del camino, cumpliendo as con las exigencias mnimas requeridas. Abordando la seguridad, efectividad y eficiencia del corredor vial ya que por ser una zona urbana es menos vulnerable a los impactos negativos y aumentado la capacidad de generar beneficios al sector integrndolos al resto de la comunidad de la Zona.

Recomendaciones.

Tomar en Cuenta el trnsito vehicular Futuro para el clculo de la vialidad y as poder evitar fallas futuras en la estructura de la misma. Tener en cuenta la topografa, ya que de ella depende el diseo de la estructura. Tomar en Cuentas Las Normativas Covenin y el Mtodo AASHTO para vialidad. Tomar en Cuenta el drenaje del terreno ya que este va ser fundamental en la vida til del pavimento.

Referencias Bibliogrficas

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