7-3-2016 informe ingenieria ing-002a-2016

7-3-2016

INFORME INGENIERIA

ING-002A-2016 PROYECTO: ESTUDIO Y

DISEÑO DE LA ESTRUCTURA

DE PAVIMENTO FLEXIBLE A

COLOCAR EN CAMINO 6-02-

007 DEL CANTÓN DE ESPARZA

DIRECCION DE INGENIERIA IIG CONSULTORES

CONTRATACION DIRECTA

2015CD-000120-01

2

San Jose, 07 de marzo del 2016

SEÑORES

MUNICIPALIDAD DE ESPARZA

REFERENCIA: "Contratación de servicios profesionales en geotecnia para el estudio y diseño

de la estructura de pavimento flexible a colocar en el camino Nº 6-02-007 y 6-02-

009 del cantón de Esparza"

PROYECTO: CAMINO Nº 6-02-007

Estimados Señores,

IIG CONSULTORES, tiene el agrado de presentarle los resultados del Estudio Geotécnico y Diseño de la

Estructura de Pavimento realizado por nuestra empresa para el proyecto de CAMINO Nº 6-02-007,

localizado en la provincia de PUNTARENAS.

Con el presente reporte, se cumplen las siguientes actividades para este sitio: exploración de campo,

ensayos de laboratorio y campo, análisis de consideraciones, cálculos de diseño, conclusiones y

recomendaciones.

Quedo a su disposición para aclarar cualquier consulta relacionada con este informe.

Sin otro particular, se despide atentamente.

Ing. Alicia Alpízar Barquero, M.Sc.

GERENTE

Cc.: Archivo

3

TABLA DE CONTENIDO

Introducción .....................................................................................................................................................5

2.1 Objetivo .....................................................................................................................................................5

2.2 Alcance ......................................................................................................................................................5

Trabajos y Pruebas de Campo .......................................................................................................................5

3.1 Ejecución de Calicatas .............................................................................................................................5

3.2 Ensayos de Campo ..................................................................................................................................6

3.2.1 Limitaciones del Ensayo DCP ........................................................................................................6

3.2.2 Resultados de Ensayo DCP y sus correlaciones ..........................................................................6

3.3 Niveles Freáticos ......................................................................................................................................8

Ensayos de Laboratorio ..................................................................................................................................8

4.1 Relación de humedad – densidad .........................................................................................................9

Perfil Geotécnico ............................................................................................................................................11

Diseño de Pavimentos ...................................................................................................................................12

6.1 Consideraciones de diseño ...................................................................................................................12

6.2 Bibliografía y referencias ......................................................................................................................12

Caracterización de materiales ......................................................................................................................12

7.1 Subrasante...............................................................................................................................................13

7.2 Subbase....................................................................................................................................................13

7.3 Base ..........................................................................................................................................................14

7.4 Drenaje ....................................................................................................................................................14

7.5 Mezcla asfáltica ......................................................................................................................................15

Consideraciones sobre el tránsito ................................................................................................................15

8.1 Factor de distribución por dirección ...................................................................................................16

8.2 Factor de distribución por carril ..........................................................................................................17

8.3 Ejes equivalentes de diseño ..................................................................................................................17

Diseño del pavimento ...................................................................................................................................18

9.1 Metodología AASHTO 1993 pavimento flexible ..............................................................................18

4

9.1.1 Periodo de diseño ..........................................................................................................................19

9.1.2 Confiabilidad (R) ...........................................................................................................................20

9.1.3 Serviciabilidad (ΔPSI)....................................................................................................................20

9.1.4 Desviación estándar (So) ...............................................................................................................21

9.1.5 Número estructural (SN) ..............................................................................................................21

9.2 Resultados del Diseño ...........................................................................................................................25

Conclusiones ..............................................................................................................................................25

Recomendaciones ......................................................................................................................................25

5

INTRODUCCIÓN

2.1 OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo consiste en la ejecución de una campaña de exploración geotécnica de

caracterización del terreno y materiales existentes, así como el diseño de pavimento en un camino de

2,4km de longitud y ancho de 5,50m denominada Calle 6-02-007, y se ubica entre el (Ent. N. 622)

Juanilama y Ent. 009 Humo. La ubicación exacta se adjunta en el Anexo 1.

El detalle de los trabajos considera:

Pruebas de campo

Toma de muestras de subrasante y sub-base existente

Ejecución de Ensayos de Laboratorio

Elaboración del diseño de espesores de pavimento

2.2 ALCANCE

El alcance del presente informe se limita a brindar la caracterización del terreno y materiales colocados

existentes a partir de los datos de Ensayo de Campo y Laboratorio. Por su parte se definirá únicamente

el espesor de las capas de estructura del pavimento flexible y por

consiguiente no se incluye el diseño de la mezcla asfáltica.

TRABAJOS Y PRUEBAS DE CAMPO

Los trabajos de campo consideraron la ejecución de:

10 Calicatas de 2,00m de profundidad

10 Pruebas de DCP

3.1 EJECUCIÓN DE CALICATAS

Las calicatas son excavaciones de forma prismática para reconocimiento

visual del terreno, obtención de muestras o constatación de la presencia

de aguas subterráneas someras. Sus dimensiones usuales son de 0,50m

– 1,50m de ancho, 2m – 3m de largo y hasta 4,00m de profundidad.

FOTO 1: EJECUCIÓN DE

CALICATAS

6

Para el presente proyecto las calicatas se ejecutaron de la siguiente manera:

Profundidad: 2,00m

Ancho: 0,50m

Largo: 1,50m

En el Esquema 1, se muestra la distribución de las mismas en el tramo de carretera del proyecto.

Para cada calicata se realizó un registro que se adjunta en el Anexo 2, y posee la siguiente información:

Descripción del perfil

Clasificación de los Materiales

Coordenadas de Ubicación

Ubicación del Nivel Freático

Relación humedad-densidad

Observaciones

3.2 ENSAYOS DE CAMPO

En sitio se realizaron 10 pruebas de

penetrómetro DCP (ASTM D6951M-09)

distribuidas a lo largo del tramo de carretera.

El ensayo utiliza un equipo conformado por una maza de accionamiento manual de de 8 kg y la altura

de caída 575 mm. El varillaje es de 16 mm de diámetro y la punta cónica tiene un diámetro de 20 mm y

un ángulo de abertura de 60º. La profundidad ensayada suele ser inferior a 1 m, disponiendo también el

equipo de varillaje suplementario para extender más su rango de alcance.

3.2.1 LIMITACIONES DEL ENSAYO DCP

El ensayo DCP, posee las siguientes limitaciones:

El ensayo solo aplica para suelos finos: desde arcillas hasta arenas finas

Se aplica para control de subrasantes

3.2.2 RESULTADOS DE ENSAYO DCP Y SUS CORRELACIONES

A partir del Ensayo de DCP, se pudieron determinar una serie de parámetros de caracterización de la

subrasante que conforma el proyecto, tales como:

ESQUEMA 1: UBICACIÓN DE CALICATAS

7

CBR

CBRsaturado

MR (Modulo Resilente)

Humedad (ω)

Peso Específico Seco (γd)

Los valores obtenidos a partir de las correlaciones corresponden a las siguientes ecuaciones.

𝐶𝐵𝑅 =292

𝐷𝐶𝑃1.12

𝐶𝐵𝑅𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜 =𝐶𝐵𝑅

1.72961 − 0.8008 ∙ log 𝐷𝐶𝑃

𝑀𝑅 = 532.1 ∙ 𝐷𝐶𝑃−0.492 SUELOS FINOS

𝑀𝑅=235.3∙𝐷𝐶𝑃−0.475 SUELOS GRUESOS

𝜔 = 5.099 + 0.897 ∙ ln 𝐷𝐶𝑃

𝛾𝑑 = 21.694 + 0.2075𝜔 − 0.5964 ∙ ln 𝐷𝐶𝑃

La tabla 1 muestra un resumen de los datos obtenidos.

TABLA 1: VALORES DE DCP Y SUS CORRELACIONES

PRUEBA DCP CBR CBRsaturado MR (MPa) MR (psi) ω (%) γd (kN/m3)

1 28 7 12 103 14979 8,09 23,7

2 28 7 12 103 14979 8,09 23,7

3 31 6 12 98 14247 8,18 23,8

4 7 33 31 204 29627 6,84 22,9

5 20 10 15 122 17675 7,79 23,5

6 5 48 41 241 34961 6,54 22,7

7 6 39 35 220 31961 6,71 22,8

8 2 134 90 378 54874 5,72 22,1

9 2 134 90 378 54874 5,72 22,1

10 2 134 90 169 24554 5,72 22,1

8

3.3 NIVELES FREÁTICOS

Las excavaciones ejecutadas nos mostraron evidencia de niveles freáticos hasta la máxima profundidad

explorada. La zona presenta características de poca humedad a lo largo de toda la profundidad

analizada.

ENSAYOS DE LABORATORIO

A las muestras extraídas del perfil de suelo de las calicatas, se procedió a realizar los ensayos de:

Granulometrías

Límites de Atterberg

Humedad

Próctor

CBR

Los ensayos de Proctor y CBR se realizaron en tres muestras, distribuidas a lo largo del camino y que

garantizaron la caracterización de las distintas capas encontradas.

Los resultados de los ensayos se presentan en la siguiente tabla, y los informes se adjuntan en el Anexo

3.

9

TABLA 2: REGISTROS DE RESULTADOS DE LABORATORIO

Pu

nto

d

e m

ue

str

eo

(Id

en

tifi

cació

n)

Granulometría

s

Plasticidad

Cla

sif

icació

n S

UC

S

Cla

sif

icació

n A

AS

HT

O

ωnat

Proctor Estándar ÍNDICE CBR

Gra

va

Are

na

Lim

o

Arc

illa

LL

LP

IP

opt f d e S Sat % de ɣd Máx

< 7

5.0

y ≥

4.7

5 m

m

< 4

.75 y

≥ 0

.075 m

m

< 0

.075 y

≥ 0

.005 m

m

< 0

.005 m

m

(< 0

.001m

m)

Colo

ides

%

kN/m3

%

kN

/m3

91 95 97

% %

Ct-1B 7 46 47 2,59 49 35 14 SM A-7-5 (4) 26,0 31,8 18,5 14,1 0,81 102 18,4 2,2 3,6 4,0

Ct-2B 7 46 47 2,59 49 35 14 SM A-7-5 (4) 26,0

Ct-3B 7 46 47 2,59 49 35 14 SM A-7-5 (4) 26,0

Ct-4B 51 22 27 2,59 33 26 7 GM A-2-4 (2) 11,0 - - - -

Ct-5B 7 46 47 2,59 49 35 14 SM A-7-5 (4) 26,0

Ct-6B 4 25 71 2,60 61 38 23 MH A-7-5 (18) 28,0 34,5 18,0 13,4 0,90 99 18,0 1,1 1,9 2,1

Ct-7B 4 25 71 2,60 61 38 23 MH A-7-5 (18) 28,0

Ct-8B 4 25 71 2,60 61 38 23 MH A-7-5 (18) 28,0

Ct-9B 4 15 81 2,60 52 32 20 MH A-7-5 (18) 26,0 25,7 14,3 11,4 1,25 54 16,8 2,6 3,2 3,9

Ct-10B 4 25 71 2,60 61 38 23 MH A-7-5 (18) 26,0

En el caso del material colocado, se encontró que el mismo presentó condiciones de escases de espesor

en la mayoría del camino, por lo que no fue posible realizar el muestreo adecuado para la caracterización

y aprovechamiento del mismo en el análisis de diseño del pavimento.

4.1 RELACIÓN DE HUMEDAD – DENSIDAD

Sobre las muestras remoldeadas de la subrasante se realizó la prueba de próctor que permitió identificar

la relación Humedad – Densidad, y que se presentan en las siguientes tres gráficas.

10

GRÁFICA 1: RELACIÓN HUMEDAD - DENSIDAD CT-1B (AASHTO: A-7-5 (4), ESTACIÓN: 0+000)


11


PERFIL GEOTÉCNICO

El perfil de suelo obtenido a partir de este proceso se muestra en el Esquema 2, y se adjunta con una

mejor resolución en el Anexo 4.

ESQUEMA 2: PERFILES GEOTECNICOS

Las capas definidas en el perfil geotécnico se corresponden con las clasificaciones SUCS y AASHTO

mostradas en la tabla 3.

12

TABLA 3: RESUMEN DE DATOS CAPAS PERFIL GEOTÉCNICO

Capa Calicata Profundidad (m) SUCS AASHTO

2

Ct-1 0,10 – 2,00 SM A-7-5 (4)

Ct-2B 0,10 – 2,00 SM A-7-5 (4)

Ct-3B 0,10 – 2,00 SM A-7-5 (4)

Ct-5B 0,10 – 2,00 SM A-7-5 (4)

Ct-6B 0,10 – 2,00 MH A-7-5 (18)

3

Ct-7B 0,10 – 2,00 MH A-7-5 (18)

Ct-8B 0,10 – 2,00 MH A-7-5 (18)

Ct-9B 0,10 – 2,00 MH A-7-5 (18)

Ct-10B 0,10 – 2,00 MH A-7-5 (18)

4 Ct-4B 0,10 – 2,00 GM A-2-4 (2)

DISEÑO DE PAVIMENTOS

6.1 CONSIDERACIONES DE DISEÑO

El diseño se ejecutó siguiendo el procedimiento AASHTO 1993 y respetando los criterios indicados en

los oficios del MOPT DVOP-5170-07 y DVOP-6152-07, así como el Manual Centroamericano de Diseño

de Pavimentos.

La información básica para la ejecución del diseño fue:

1) Las características de los materiales que se utilizarán para la construcción del pavimento,

2) La información de tránsito obtenida del estudio de impacto vial

6.2 BIBLIOGRAFÍA Y REFERENCIAS

• Guía de diseño AASHTO, 1993.

• MOPT DVOP-5170-07.

• MOPT DVOP-6152-07.

• Manual Centroamericano de Diseño de Pavimentos

CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES

Para el camino de acceso del Proyecto se realizó el diseño de pavimento de tipo flexible y estará

compuesto por las siguientes capas: 1) subrasante, 2) subbase, 3) base y 4) mezcla de concreto asfáltico.

A continuación se presentan las características físicas y mecánicas consideradas para cada uno de estos

materiales.

13

7.1 SUBRASANTE

Para la caracterización del material de subrasante se utilizaron los datos de Laboratorio adjuntos en

Anexos, los cuales fueron realizados por el Departamento de Estudios Básicos de nuestra empresa IIG

Consultores y por el Laboratorio de la empresa IMNSA. Para la caracterización del sitio se realizaron 3

CBR, con los siguientes datos generales, y para efectos de diseño se utilizó el valor medio.

El valor del Módulo Resilente (Mr) y el correspondiente Daño Relativo (Uf) se obtuvieron a partir de las

siguientes ecuaciones; y cuyo resumen de resultados se muestra en la Tabla 4.

𝑀𝑟 = 𝐵 ∙ 𝐶𝐵𝑅

B = 1500, Para CBR < 10%

𝑈𝑓 = 1,18 ∙ 108 ∙ 𝑀𝑟−2,32

TABLA 4: PARAMETROS DE LA SUBRASANTE

Calicata Estación SUCS AASHTO CBR Mr Uf

Ct-1B 0+000 SM A-7-5 (4) 3,60 5400 2,59x10-03

Ct-6B 0+415 MH A-7-5 (18) 1,90 2850 1,14x10-02

Ct-8B 1+860 MH A-7-5 (18) 3,20 4800 3,40x10-03

PROMEDIO 2,90 4350 4,27x10-03

El valor del Módulo de la Subrasante a considerar en diseño es de 4.350 PSI.

7.2 SUBBASE

El material considerado para la subbase debe cumplir con las especificaciones indicadas en el MOPT CR-

2010. Estas características se detallan a continuación:

TABLA 5: REQUISITOS PARA SUBBASE

Parámetro Requerimiento

Graduación Deberá cumplir con cualquiera de las graduaciones indicadas en el MOPT CR2010

(Tabla 703-6)

Límites Límite líquido menor a 35% e índice plástico entre 4 y 10%

CBR CBR mayor a 30% al 95% de compactación de la prueba Proctor Modificado

Considerando estas especificaciones se ha considerado que el módulo para la subbase es de 15.000 psi.

A esta módulo se le asocia un coeficiente estructural a3=0,11.

14

7.3 BASE

El material considerado para la base debe cumplir con las especificaciones indicadas en el MOPT CR-

2010. Estas características se detallan a continuación:

TABLA 6: REQUISITOS PARA BASE

Parámetro Requerimiento

Graduación Deberá cumplir con cualquiera de las graduaciones indicadas en el MOPT CR2010

(Tabla 703-6)

Límites Límite líquido menor a 35% e índice plástico entre 4 y 9%

CBR CBR mayor a 80% al 95% de compactación de la prueba Proctor Modificado

Considerando estas especificaciones se ha considerado que el módulo para la base es de 30.000 psi. A

esta módulo se le asocia un coeficiente estructural a2=0,14.

7.4 DRENAJE

La calidad del drenaje es expresado en la fórmula del número estructural, por medio del coeficiente de

drenaje (mi), que toma en cuenta las capas no ligadas, y se basa en la siguiente tabla del Manual

Centroamericano de Diseño de Pavimentos (MCDP).

TABLA 7: COEFICIENTES DE DRENAJE PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES (TABLA 6-2 DEL (MCDP))

Calidad del

drenaje

P = % del tiempo en que el pavimento está expuesto a

niveles de humedad cercanos a la saturación

< 1% 1% - 5% 5% - 25% > 25%

Excelente 1,40 – 1,35 1,35 – 1,30 1,30 – 1,20 1,20

Bueno 1,35 – 1,25 1,25 – 1,15 1,15 – 1,00 1,00

Regular 1,25 – 1,15 1,15 – 1,05 1,00 – 0,80 0,80

Pobre 1,15 – 1,05 1,05 – 0,80 0,80 – 0,60 0,60

Muy Pobre 1,05 – 0,95 0,95 – 0,75 0,75 – 0,40 0,40

Para el diseño se consideró el coeficiente de drenaje m=0,80; se considera que la capa puede estar expuesta

a niveles de saturación un 25% o más del tiempo. Debido a las condiciones del proyecto se considera que

se cuenta con una evacuación del agua adecuada, por lo que se toma una condición de drenaje de regular

a buena.

15

7.5 MEZCLA ASFÁLTICA

Para efectos de seleccionar los parámetros de diseño se ha considerado que la mezcla posee un módulo

de 450.000 psi. Con base en este módulo se ha considerado un coeficiente estructural para el asfalto de

a1=0,45.

CONSIDERACIONES SOBRE EL TRÁNSITO

Para la estimación de los ejes equivalentes para el diseño de la estructura de pavimento de la calle de 6-

002-009, se utilizó como referencia la información de los registros vehiculares del Anuario de Información

de Tránsito (AIT) 2013 vigente del MOPT; y con estos registros se estimaron los valores de distribución

vehicular y TPD.

Considerando que en el sitio no existe un estudio formal de Tránsito que permita interpretar el

comportamiento y composición vehicular de la Calle 6-02-007; y que el proyecto representa una fuente

de atracción de tránsito proveniente de la Ruta 622 como una ruta alterna de paso; se tomaron los datos

del AIT para esta Ruta, Estación Inventario y Sección 60440 (registro más próximo al proyecto), y cuyo

dato de manera conservadora fue utilizado estimando un 40% del tránsito reportado.

TABLA 8: DATOS RUTA 622 Y ADAPTACION A CALLE 6-02-007

Ruta Estación

Sección

de

Control

Año TPD

Clasificación TPD

ESTIM

2013

%

CRECIM.

2013-2023 PASAJ C.LIV. BUSES

2

EJES

3

EJES

4

EJES

5

EJES

622 Inventario 60440 2012 791 63,83 27,66 4,26 4,26 0,00 0,00 0,00 829 4,78%

Calle 6-02-007 (adaptación) 2012 158,2 63,83 27,66 4,26 4,26 0,00 0,00 0,00 165,8 4,78%

Sobre el tránsito promedio diario: Para determinar el TPD a ser considerados en el diseño de la estructura

de pavimento de la calle se consideró que el TPD indicado incluye el generado por el proyecto.

Para la distribución vehicular, se aplicó el criterio de mantener la distribución entre los tipos de vehículo

de forma proporcional a los indicados en la estación de control de la ruta 622, pero con un 20% de desvío

hacia la calle en diseño.

En la tabla 9, se muestran las distribuciones vehiculares adoptadas y su proyección al año 2016 para

ambas rutas.

16

TABLA 9: DISTRIBUCIÓN VEHICULAR CONSIDERADA PARA EL DISEÑO

TIPO DE VEHICULOS TPD TPD

2013 2016

PESADOS

5 eje 0,00 0,00 0,00

3 ejes 0,00 0,00 0,00

2 ejes 4,26 7,06 8,07

buses 4,26 7,06 8,07

LIVIANOS livianos 27,66 45,86 52,43

particulares 63,83 105,82 121,00

Total 165,8 189,57

La estimación de las cargas generadas por el tránsito son uno de los principales parámetros de entrada

que debe considerarse en el diseño estructural de un pavimento, sin embargo existen diferencias en los

valores de las cargas estimadas de los materiales utilizados, diferentes estados tensionales los cuales

originan diversos mecanismos de falla.

8.1 FACTOR DE DISTRIBUCIÓN POR DIRECCIÓN

Este es el factor del total del flujo censado, en la mayoría de los casos este valor es de 0,50, ya que

considera que la mitad de los vehículos va en una dirección. La siguiente tabla corresponde a los valores

presentados en el MCDP.

TABLA 10: FACTOR DE DISTRIBUCIÓN POR DIRECCIÓN (TABLA 3-21 DEL MCDP)

Número de Carriles en

ambas direcciones

LD2

2 50

4 45

6 o más 50

Para el diseño se consideró un valor típico de 0,50.

2 Porcentaje de camiones en el carril del diseño

17

8.2 FACTOR DE DISTRIBUCIÓN POR CARRIL

Se define por el carril de diseño que recibe el mayor número de ESAL’s. Para un camino de dos carriles,

cualquiera de las dos puede ser el carril de diseño, ya que el tránsito por dirección forzosamente se

canaliza por ese carril.

La siguiente tabla corresponde a los valores presentados en el MCDP.

TABLA 11: FACTOR DE DISTRIBUCIÓN POR CARRIL

Número de carriles en una

sola dirección

LC

1 1,00

2 0,80 – 1,00

3 0,60 – 0,80

4 0,50 – 0,75

Para el diseño se ha considerado en los cálculos un factor carril de 0,90, dado que a pesar de que la vía se

proyecta con solo un carril por sentido.

8.3 EJES EQUIVALENTES DE DISEÑO

Para tener en cuenta las diferencias de los factores carril y sentido, el tránsito que circula por los

pavimentos se transforman en lo que se denomina Eje Simple de Carga Equivalente, ESAL. El uso de los

ESALs permite determinar el daño relativo del paso de un tipo de eje y carga cualquiera, en relación con

el daño que produce un eje estándar, en términos generales 1 ESAL corresponde al daño que provoca un

eje simple de 80 kN (18 000 lb), entonces el diseño estructural se basa en la cantidad total de pasadas de

ejes de carga estándar (ejes equivalentes) durante el periodo de diseño.

Con base en las suposiciones indicadas anteriormente y para obtener el tránsito de diseño de la vía y

estimar los ejes equivalente simples de 8,2 toneladas se utilizaron los factores camión recomendados en

el oficio DVOP-021-2009. Estos factores son los indicados en la Tabla 12.

18

TABLA 12: VALORES DE EJES EQUIVALENTES

Tipo Factor eje

equivalente

Liviano PASAJ. 0,005

C. LIV. 0,020

Pesado BUSES 1,710

2 EJES 0,630

3 EJES 1,280

5 EJES 2,380

Con base en la información presentada anteriormente, se determina el tránsito de diseño para la

ampliación en un período de 10 años, considerando que el proyecto corresponde con una Reconstrucción.

Para este período de diseño se consideraron los valores de TPD, tasa de crecimiento y distribución

vehicular, descritos anteriormente. Así pues, el tránsito de diseño de los carriles de acceso al Proyecto es:

Calle ESAL’s

6-02-007 42 024

DISEÑO DEL PAVIMENTO

Para llevar a cabo el diseño de los pavimentos de la calle 6-02-007, se utilizó el método AASHTO 1993.

Una vez finalizado el diseño mediante el método indicado, el mismo fue verificado por medio de criterios

mecanísticos – empíricos y utilizando la fórmula de transferencia indicadas en los oficios MOPT DVOP-

5170-07 y DVOP-6152-07.

El método de la AASHTO para el diseño de pavimentos es un método semi- empírico que en gran parte

se basa en los resultados del AASHO Road Test, prueba realizada en Illinois, Estados Unidos a finales de

los años 50 y a principios de los 60. Este método toma en cuenta, entre otras cosas, los siguientes aspectos:

cantidad de tránsito, características de la subrasante, condiciones climáticas y de drenaje, cambio en las

condiciones de servicio de la estructura y variabilidad asociada a materiales, tránsito y desempeño.

9.1 METODOLOGÍA AASHTO 1993 PAVIMENTO FLEXIBLE

Para el caso del diseño del pavimento flexible es necesario primero obtener un parámetro denominado

número estructural y luego proceder a diseñar los espesores de las distintas capas utilizando los

coeficientes asociados los distintos materiales. La ecuación necesaria para el cálculo del número

estructural es:

19

𝑙𝑜𝑔10𝑊18 = 𝑧𝑅 ∗ 𝑆0 + 9.36 ∗ 𝑙𝑜𝑔10(𝑆𝑁 + 1) − 0.20 +𝑙𝑜𝑔10 [

∆𝑃𝑆𝐼4.2 − 1.5

]

0.40 +1094

(𝑆𝑁 + 1)5.19

+ 2.32 ∗ 𝑙𝑜𝑔10𝑀𝑅 − 8.07

En dónde:

𝑊18 =Número estimado de ESALs (tránsito)

𝑧𝑅 =Desviación normal estándar correspondiente a un nivel de confiabilidad

𝑆0 =Desviación estándar

𝑆𝑁 =Número estructural

∆𝑃𝑆𝐼 = Pérdida en las condiciones de servicio

𝑀𝑅 =Módulo resilente de la subrasante

Por otra parte, la ecuación utilizada en el diseño de los espesores es:

𝑆𝑁 = 𝑎1 𝐷1 + 𝑎2

𝑚2 𝐷2 + 𝑎3

𝑚3 𝐷3

𝑎i =Coeficiente estructural

𝑚i =Coeficiente de drenaje

𝐷i =Espesor de la capa

9.1.1 PERIODO DE DISEÑO

Se recomiendan periodos de diseño de la siguiente forma:

TABLA 13: PERIODOS DE DISEÑO (TABLA 7-1 DEL MCDP)

Tipo de carretera Período de Diseño

Autopista regional 20 – 40 años

Troncales suburbanas 15 – 30 años

Troncales rurales

Colectoras suburbanas 10 – 20 años

Colectoras rurales

Para el diseño se considera un periodo de diseño de 10 años.

20

9.1.2 CONFIABILIDAD (R)

Este valor se refiere al grado de seguridad o veracidad de que el diseño de la estructura de un pavimento,

puede llegar al fin de su periodo de diseño en buenas condiciones.

La valoración de este parámetro se puede realizar basado en la siguiente tabla, para la cual se definieron

los valores para la Ruta Municipal.

TABLA 14: PARÁMETRO DE CONFIABILIDAD

Tipo de Camino Zonas Urbanas Zonas Rurales

Autopista 85 – 99,9 80 – 99,9

Primaria 80 – 99 75 – 99

Secundaria 80 – 95 75 – 99

Vecinales 50 – 80 50 – 80

Para ambos casos se adoptó un valor medio de 70% de Confiabilidad.

Confiabilidad Vs Curva estandarizada

de confiabilidad

R (%) Zr R (%) Zr

50 0 93 -1,476

60 -0,253 94 -1,555

70 -0,524 95 -1,645

75 -0,674 96 -1,751

80 -0,841 97 -1,881

85 -1,037 98 -2,054

90 -1,282 99 -2,327

91 -1,340 99,9 -3,090

92 -1,405 99,99 -3,750

Para el análisis se consideró un valor R=70%, para una curva estandarizada para confiabilidad R, Zr = -

0,524.

9.1.3 SERVICIABILIDAD (ΔPSI)

Es la capacidad que tiene una estructura de servir al tipo y volumen de tránsito para el cual fue diseñado.

El índice de serviciabilidad se califica entre 0 (malas condiciones) y 5 (perfectas).

21

Para el diseño de pavimentos debe asumirse la serviciabilidad inicial (Po) y final (Pt); la primera en

función directa del diseño de la estructura del pavimento y de la calidad con que se construye la carretera

y la segunda en función de la categoría del camino. Los valores recomendados son:

TABLA 15: INDICE DE SERVICIABILIDAD

Serviciabilidad Categoría Valor

Inicial (Po) Pavimentos rígidos 4,50

Pavimentos flexibles 4,20

Final (Pt) Caminos principales 2,50 o más

Caminos de tránsito menor 2,00

A pesar de que la Ruta Municipal pertenece a una categoría de tránsito menor, se procedió a unificar el

índice de serviciabilidad con el de la Ruta 21, dado que es una conexión directa y puede tener una

influencia importante.

Para el diseño se consideró entonces un valor de Po = 4,20 y de Pt = 2,00, para la determinación de un

valor de perdida de serviciabilidad (ΔPSI=Po-Pt) de 2,20.

9.1.4 DESVIACIÓN ESTÁNDAR (SO)

El conjunto total de la desviación estándar se recomienda utilizar los valores comprendidos dentro de

los intervalos siguientes:

TABLA 16: VALORES DESVIACIÓN ESTÁNDAR SO

Categoría Valores

Pavimento flexible 0,40 – 0,50

Construcción nueva 0,35 – 0,40

Sobre-capas 0,50

Para el diseño de consideró el valor de So = 0,45.

9.1.5 NÚMERO ESTRUCTURAL (SN)

Para la determinación del número estructural se usa una serie de ábacos que determina el valor para

cada una de las capas considerando siempre el Módulo de Resilencia (Mr) de la capa inmediatamente

inferior.

22

FIGURA 1: ESPESORES EN FUNCIÓN DEL NÚMERO ESTRUCTURAL (SN)

Luego de una serie de iteraciones, se determinaron los valores de SN1, SN2 y SN3, para la Ruta

Municipal.

FIGURA 2: VALOR DE SN3

23



Los valores de SN obtenidos para la Calle 6-02-009 son:

SN1 = 0,97

SN2 = 1,34

SN3 = 2,20

24

Para la determinación de la estructura de pavimento, es necesario considerar que los valores mínimos

recomendados para cada una de las capas deben ser de acuerdo a la siguiente tabla:

TABLA 17: RECOMENDACIÓN DE ESPESORES DE CAPAS

Número de ESAL’s Capas Asfálticas (cm) Capa Granular (cm)

Menos de 50 000 3,00 10,0

50 000 – 150 000 5,00 10,0

150 000 – 500 000 6,50 10,0

500 000 – 2 000 000 7,50 15,0

2 000 000 – 7 000 000 9,00 15,0

Más de 7 000 000 10,0 15,0

El espesor de D1 debe ser:

𝐷 ≥𝑆𝑁1

𝑎1= (pulg)

𝑆𝑁1∗ = 𝑎1𝑥𝐷1

∗

SN1*+SN2* > SN2


𝐷2∗ ≥

𝑆𝑁2∗

𝑎2∙ 𝑚2 (pulg)

SN3* = SN3-(SN2*+SN1*)


𝐷3∗ ≥

𝑆𝑁3∗

𝑎3∙ 𝑚3 =(pulg)

En anexo 5 se incluye la Memoria de Cálculo de los Espesores y la Verificación de cumplimiento del

Número Estructural, mediante la ecuación:

25

9.2 RESULTADOS DEL DISEÑO

Con base en los cálculos anteriores se determinó el número estructural y se procedió con el diseño de los

espesores de la estructura del pavimento, los cuales son incorporados en la Tabla 18 para la Ruta

Municipal.

TABLA 18: ESPESORES DE LAS CAPAS DEL PAVIMENTO DE LA CALLE 6-02-009

Capa Espesores por

Diseño

Espesores mínimos

AASHTO 1993

Espesores

recomendados

Espesor Pavimento D1 5,48 cm 3,0 cm 5,5 cm

Espesor Base D2 5,37 cm 10,0 cm 15 cm

Espesor Subbase D3 15,89 cm 10,0 cm 20 cm

CONCLUSIONES

A. El terreno está conformado por materiales arcillo-limosos, con evidencia de gravas y algunos

afloramientos de tobas que dificultan la excavación con maquinaria convencional.

B. El lastre colocado en sitio, posee un espesor medio de 10cm pero que tiende a hacerse menor en

algunos de los sitios, por lo que no fue posible recuperar material para caracterización.

C. Para el diseño, se estimó un tránsito igual al 20% del reportado en la Ruta 622 del Anuario de

Información de Tránsito (AIT) 2013 vigente del MOPT.

D. Los espesores de la estructura de pavimento recomendada son:

Capa Espesores

recomendados

Espesor Pavimento D1 5,5 cm

Espesor Base D2 15 cm

Espesor Subbase D3 20 cm

RECOMENDACIONES

A. Restituir el material de lastre colocado en el sitio, por un material que cumpla con las

características mínimas solicitadas por el Manual de Especificaciones CR-2010 vigente, y

ampliarlo a los espesores recomendados del diseño.

B. Considerar la habilitación de obras de drenaje a lo largo de todo el tramo, para asegurar la vida

útil de la estructura de pavimento a colocar.

26

ANEXO 1: UBICACIÓN

S-01

S-02

S-03

S-04

S-05

S-06

S-07

S-08

S-09

PERFORACION

SIMBOLOGIA

S-01

S-02

S-03

S-04

S-05

S-06

S-07

S-08

S-09

NOMBRE

NUMERO DE HOJA

FECHA

ESCALA

N

UBICACION APROXIMADA

HOJA CARTOGRAFICA

BARRANCAS

ESCALA 1:50000

COORDENADAS CRTM05

ESCALA UBICACION 1:10000

UBICACIONAPROXIMADA EN GOOGLE

ESCALA 1:20000

CROQUIS DEL SITIO APROXIMADO

ESCALA 1:20000

PROYECTO:CALLE JUANILAMA

CLIENTE: MUNICIPALIDAD DE ESPARZA

SECTOR: ESPARZA PUNTARENAS

INFORMACION GENERAL

IIG CONSULTORES

PLANO_REFERENCIA

9/01/16

INDICADA

1/1

AP

462850

218551

CT2

CT3

CT4

CT5

CT6

CT7

CT9

CT10

CT1

CT8

PERFORACION

SIMBOLOGIA

CT2

CT3

CT4

CT5

CT6

CT7

CT9

CT10

CT1

CT8UBICACION APROXIMADA

HOJA CARTOGRAFICA

BARRANCAS

ESCALA 1:50000

COORDENADAS CRTM05

ESCALA UBICACION 1:10000

UBICACIONAPROXIMADA EN GOOGLE

ESCALA 1:20000

CROQUIS DEL SITIO APROXIMADO

ESCALA 1:20000

PROYECTO:CALLE LOMA ALTA

CLIENTE:

SECTOR

INFORMACION GENERAL

IIG CONSULTORES

PLANO_REFERENCIA

5/01/16

INDICADA

1/1

AP

462850

218551

27

ANEXO 2: REGISTRO DE CAMPO

28

ANEXO 3: ENSAYOS DE LABORATORIO

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 100,00 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 98,82 19,100 19,100 100

4,00 4,76 95,21 12,700 12,700 100

10,00 2,00 89,99 9,520 9,520 99

40,00 0,43 83,46 4,760 4,760 95

200,00 0,08 61,65 2,000 2,000 90

0,425 0,425 83

0,075 0,075 62

35 28

56,01 58,09

21 21

59,43 59,43

10,00 0,00

2,60

39%

59

37

22 0,0 7,0 16,0 7,1

5% 29,6 7,0 89,1 73,0

34%

62% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0

Horizontal Línea A Línea A

0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

Limo color café

ENSAYADO POR:

Tec. Ivannia Alpízar REVISADO POR: Msc. Ing. Alicia Alpízar Barquero

QL

Tec. Ivannia Alpízar

CALCULADO Y REGISTRADO POR:

Descripción de capa

ELABORACIÓN Y REVISIÓN

Resultado del Ensayo Limo elástico arenoso

Arena (%) Horizontal Línea U1L. Liquido igual a 50

Finos (%)

Símbolo de Grupo MH

Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)

ASTM D4318 LP (%) Horizontal Línea U

0 #¡DIV/0!

RESULTADOS

NORMA DEL ENSAYO RESULTADO DEL ENSAYO

ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

#¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

NÚMERO DE SONDEO HUMEDAD (%)

S-1 28%

DETERMINACIÓN %W POR SONDEO

0

ResultadosTAMIZ

% Pasando

Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015

OBRA 7Calle 6-02-007

Ct 1B Calle Humo 19/12/2015

Fecha de emisión Versión

11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina

EN-LAB-15V03 2CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS

ASTM D2487-06

55,5

56,0

56,5

57,0

57,5

58,0

58,5

59,0

59,5

60,0

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do

Apertura del tamiz (mm)

CURVA GRANULOMÉTRICA

D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

CARTA DE PLASTICIDAD

Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)

Límite líquido (LL)

ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 100,00 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 100,00 19,100 19,100 100

4,00 4,76 98,51 12,700 12,700 100

10,00 2,00 96,61 9,520 9,520 100

40,00 0,43 93,42 4,760 4,760 99

200,00 0,08 72,56 2,000 2,000 97

0,425 0,425 93

0,075 0,075 73

30 22

44,94 46,92

15 15

49,11 49,11

10,00 0,00

2,60

32%

46

39

7 0,0 7,0 16,0 7,1

1% 29,6 7,0 89,1 73,0

26%

73% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0


0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

ENSAYADO POR:


QL

CLASIFICACIÓN DE SUELOS SUCS

ASTM D2487-06Fecha de emisión Versión

11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina

EN-LAB-15V03 2

Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015



ResultadosTAMIZ

% Pasando


S-1 28%


0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

RESULTADOS


ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)



Finos (%)

Símbolo de Grupo ML

Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)



Resultado del Ensayo Limo arenoso



57,5

58,0

58,5

59,0

59,5

60,0

60,5

61,0

61,5

62,0

62,5

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do



D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120


Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)


ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 98,79 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 98,79 19,100 19,100 100

4,00 4,76 96,65 12,700 12,700 99

10,00 2,00 94,23 9,520 9,520 99

40,00 0,43 88,19 4,760 4,760 97

200,00 0,08 57,49 2,000 2,000 94

0,425 0,425 88

0,075 0,075 57

30 24

57,82 59,20

17 17

61,94 61,94

10,00 0,00

2,60

46%

59

44

15 0,0 7,0 16,0 7,1

3% 29,6 7,0 89,1 73,0

39%

57% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0


0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

Limo color café

ENSAYADO POR:


QL







Finos (%)


Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)


0 #¡DIV/0!

RESULTADOS


ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

DETERMINACIÓN %W POR SONDEONÚMERO DE SONDEO HUMEDAD (%)

S-1 28%

ResultadosTAMIZ

% Pasando

Ct 6B Calle Humo 19/12/2015Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015



11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina


ASTM D2487-06

57,5

58,0

58,5

59,0

59,5

60,0

60,5

61,0

61,5

62,0

62,5

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do



D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120


Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)


ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 100,00 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 100,00 19,100 19,100 100

4,00 4,76 98,51 12,700 12,700 100

10,00 2,00 96,61 9,520 9,520 100

40,00 0,43 93,43 4,760 4,760 99

200,00 0,08 72,59 2,000 2,000 97

0,425 0,425 93

0,075 0,075 73

34 28

35,12 35,87

19 19

37,28 37,28

10,00 0,00

2,60

32%

36

23

13 0,0 7,0 16,0 7,1

1% 29,6 7,0 89,1 73,0

26%

73% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0


0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

Limo color café

ENSAYADO POR:


QL





Resultado del Ensayo Arcilla ligera arenosa


Finos (%)

Símbolo de Grupo CL

Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)


0 #¡DIV/0!

RESULTADOS


ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

#¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!


S-1 28%


0

ResultadosTAMIZ

% Pasando

Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015




11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina


ASTM D2487-06

35,0

35,5

36,0

36,5

37,0

37,5

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do



D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120


Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)


ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 100,00 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 99,63 19,100 19,100 100

4,00 4,76 96,23 12,700 12,700 100

10,00 2,00 90,29 9,520 9,520 100

40,00 0,43 84,11 4,760 4,760 96

200,00 0,08 80,04 2,000 2,000 90

0,425 0,425 84

0,075 0,075 80

33 26

53,51 56,29

17 17

60,53 60,53

10,00 0,00

2,60

26%

57

36

21 0,0 7,0 16,0 7,1

4% 29,6 7,0 89,1 73,0

16%

80% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0


0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

Limo color café

ENSAYADO POR:


QL







Finos (%)


Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)


0 #¡DIV/0!

RESULTADOS


ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

#¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!


S-1 28%


0

ResultadosTAMIZ

% Pasando

Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015


Ct 9A Calle Humo 19/12/2015


11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina


ASTM D2487-06

53,0

54,0

55,0

56,0

57,0

58,0

59,0

60,0

61,0

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do



D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120


Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)


ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 97,44 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 96,64 19,100 19,100 100

4,00 4,76 92,61 12,700 12,700 97

10,00 2,00 82,18 9,520 9,520 97

40,00 0,43 67,65 4,760 4,760 93

200,00 0,08 47,02 2,000 2,000 82

0,425 0,425 68

0,075 0,075 47

30 24

47,96 49,44

15 15

51,91 51,91

10,00 0,00

#¡DIV/0!

28%

49

35

14 0,0 7,0 16,0 7,1

7% 29,6 7,0 89,1 73,0

46%

47% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0


0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

Limo color café

ENSAYADO POR:


QL





Resultado del Ensayo Arena limosa


Finos (%)

Símbolo de Grupo SM

Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)


0 #¡DIV/0!

RESULTADOS


ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

#¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!


S-1 28%


0

ResultadosTAMIZ

% Pasando

Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015




11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina


ASTM D2487-06

47,5

48,0

48,5

49,0

49,5

50,0

50,5

51,0

51,5

52,0

52,5

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do



D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120


Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)


ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

PROYECTO:

FECHA:

Nº mm

1 1/2" 38,10 100,00 76,200 76,200 100

1" 25,40 100,00 50,800 50,800 100

3/4" 19,10 100,00 38,100 38,100 100

1/2" 12,70 97,75 25,400 25,400 100

3/8" 9,52 95,58 19,100 19,100 100

4,00 4,76 85,41 12,700 12,700 98

10,00 2,00 72,10 9,520 9,520 96

40,00 0,43 55,43 4,760 4,760 85

200,00 0,08 27,86 2,000 2,000 72

0,425 0,425 55

0,075 0,075 28

24 20

36,17 36,90

15 15

38,18 38,18

10,00 0,00

2,51

28%

36

30

6 0,0 7,0 16,0 7,1

14% 29,6 7,0 89,1 73,0

58%

28% 0,0 7,1 50,0 0,0

16,0 7,1 50,0 73,0


0,0 4,0 25,5 4,0

25,5 4,0 120,0 73,0

Limo color café

ENSAYADO POR:


QL





Resultado del Ensayo Arena limosa


Finos (%)

Símbolo de Grupo SM

Línea U

ASTM D4318 IP (%)

ASTM D422

Grava (%)

ASTM D2216 W (%)

ASTM D4318 LL (%)


0 #¡DIV/0!

RESULTADOS


ASTM D854 g/cm3

0 #¡DIV/0!

#¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!

0 #¡DIV/0!


S-1 28%


0

ResultadosTAMIZ

% Pasando

Referencia de

muestra

Vigencia 11/06/2015




11/06/2015 3

Codigo Nº Pagina


ASTM D2487-06

36,0

36,5

37,0

37,5

38,0

38,5

Po

rce

nta

je d

e h

um

ed

ad

Número de golpes

CURVA DE FLUJO

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

0,01 0,10 1,00 10,00 100,00

Po

rce

nta

je p

asan

do



D10

D30

D60

0

10

20

30

40

50

60

70

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120


Índ

ice d

ep

last

icid

ad(I

P)


ML o OLCL-ML

MH o OH

20 30 40 50

32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39.5 40

1.3

1.31

1.32

1.33

1.34

1.35

1.36

1.37

1.38

1.39

1.4

1.41(34.6,1.404)

Humedad %

Densid

ad s

eca T

n/m

³

Hoja de cálculos

Página 1 de 1.

D1.- Capacidad del molde cm³ 957.7

D2.- Compactación ------

D3.- Material no utilizado % ------

H U M E D A D

D5.- Punto número 1 2 3 4

D6.- Referencia de la tara m5 m1 m19 m4

D7.- Tara + Suelo + Agua gr 415.84 437.19 473.61 489.03

D8.- Tara + Suelo gr 330.37 346.65 365.69 373.54

D9.- Tara gr 69.42 87.28 78.51 84.38

D10.- Suelo gr 261.0 259.4 287.2 289.2

D11.- Agua gr 85.5 90.5 107.9 115.5

D12.- Humedad % 32.8 34.9 37.6 39.9

D E N S I D A D

D14.- Agua añadida % 6 8 10 12

D15.- Molde + Suleo + Agua gr 5910 5963 5925 5897

D16.- Molde gr 4151 4151 4151 4151

D17.- Suelo + Agua gr 1759.0 1812.0 1774.0 1746.0

D18.- Suelo gr 1324.5 1343.2 1289.2 1248.0

D19.- Densidad gr/cm³ 1.383 1.403 1.346 1.303

D20.- Obligar a que Densidad máxima sea gr/cm³ ------

D21.- Obligar a que Humedad 'optima sea % ------

D22.- Marcar los puntos en la grafica final (S/N) S

D23.- CURVA: S=Spline, P=Polinomio S

D24.- Modelo de impresion (1=Con grafica, 2=Un cuadro solo) (1 ó 2) 1

Densidad máxima 1.404 Tn/m³ Humedad óptima 34.6 %

31.1 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35 35.5 36 36.5 37 37.5 38 38.5 39 39.5 40 40.5 41 41.5 42 42.5

1.25

1.26

1.27

1.28

1.29

1.3

1.31

1.32

1.33

1.34

1.35

1.36

1.37(34.5,1.365)

Humedad %

Densid

ad s

eca T

n/m

³

Hoja de cálculos

Página 1 de 1.




H U M E D A D

D5.- Punto número 1 2 3 4 5

D6.- Referencia de la tara m7 m10 m19 m4 31

D7.- Tara + Suelo + Agua gr 378.84 386.60 342.78 443.29 353.79

D8.- Tara + Suelo gr 306.84 310.03 271.69 342.33 251.95

D9.- Tara gr 79.10 87.00 78.50 84.39 11.50

D10.- Suelo gr 227.7 223.0 193.2 257.9 240.4

D11.- Agua gr 72.0 76.6 71.1 101.0 101.8

D12.- Humedad % 31.6 34.3 36.8 39.2 42.3

D E N S I D A D

D14.- Agua añadida % 5 7 9 11 13

D15.- Molde + Suleo + Agua gr 5822 5906 5913 5890 5858

D16.- Molde gr 4151 4151 4151 4151 4151

D17.- Suelo + Agua gr 1671.0 1755.0 1762.0 1739.0 1707.0

D18.- Suelo gr 1269.8 1306.8 1288.0 1249.3 1199.6

D19.- Densidad gr/cm³ 1.326 1.365 1.345 1.304 1.253







24.7 25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 30.5 31 31.5 32

1.46

1.47

1.48

1.49

1.5

1.51

1.52

1.53

1.54

1.55

1.56

1.57(25.7,1.571)

Humedad %

Densid

ad s

eca T

n/m

³

Hoja de cálculos

Página 1 de 1.




H U M E D A D

D5.- Punto número 1 2 3 4

D6.- Referencia de la tara m6 m1 m7 m8

D7.- Tara + Suelo + Agua gr 463.21 438.16 414.14 435.41

D8.- Tara + Suelo gr 387.16 364.36 335.84 348.03

D9.- Tara gr 82.92 87.27 79.11 71.89

D10.- Suelo gr 304.2 277.1 256.7 276.1

D11.- Agua gr 76.0 73.8 78.3 87.4

D12.- Humedad % 25.0 26.6 30.5 31.7

D E N S I D A D

D14.- Agua añadida % 4 6 8 10

D15.- Molde + Suleo + Agua gr 6027 6048 6024 5990

D16.- Molde gr 4151 4151 4151 4151

D17.- Suelo + Agua gr 1876.0 1897.0 1873.0 1839.0

D18.- Suelo gr 1500.8 1498.4 1435.2 1396.4

D19.- Densidad gr/cm³ 1.567 1.565 1.499 1.458







IMNSA INGENIEROS CONSULTORES S. A.

IMNSA INGENIEROS CONSULTORES S.A. Laboratorio de Geotecnia y Materiales

Informe de ensayo

No. Informe INF-210-2015

Fecha de emisión del informe: 21/12/2015

Nombre del cliente: IIG Consultores

Contacto por parte del cliente: Srta. Ivannia Alpízar Barquero

Proyecto: Análisis de materiales, CBR. Materiales suministrados

Ensayos Ejecutados: CBR (*)

Identificación de la muestra: IM15-196

Muestra: X Aportada por el cliente Muestreada por IMNSA

Fecha de ingreso de muestra: 8/12/2015

Condiciones de ingreso de la muestra:

Ingresan 8 sacos de material, correspondientes a 5 puntos de muestreo.

Fecha de emisión del ensayo:

21/12/2015

Dirección del cliente: San José, Costa Rica

Nota: Cuando la muestra es aportada por el cliente, los resultados deben ser relacionados únicamente con la muestra ensayada por el laboratorio. (*) Ensayo Acreditado (**) Ensayo No acreditado Según Aplique Observaciones:

Aprobado por: __________________________________ Ing. Danny Chacón Ramírez Encargado Técnico

Teléfono:2439-0682 Dirección: 150 m Este del Bar Otto en La Guácima de Alajuela RG-60 Versión 05 Página 1 de 2

-Este informe de ensayo no podrá ser reproducido en forma parcial ni total sin previa autorización de IMNSA Ingenieros Consultores -

IMNSA INGENIEROS CONSULTORES S. A.

IMNSA INGENIEROS CONSULTORES S.A. Laboratorio de Geotecnia y Materiales

Informe de ensayo

No. Informe INF-210-2015

1. Descripción de la muestra

La muestra consistió de 8 sacos de material de material suministrado por el cliente. Se tuvieron 5

puntos de análisis, para los cuales el cliente suministro el valor de la densidad máxima seca y el

respectivo valor de la humedad óptima.

2. Resumen de resultados obtenidos Se presenta el resumen de resultados obtenidos:

- CBR

Los resultados a continuación:

Cuadro 1. Resultados de ensayo de Índice de Soporte California (CBR)

Estación * Densidad

seca máxima (kg/m3)

* Humedad óptima (%)

CBR (%) 91 % de la densidad

máxima seca 95 % de la densidad

máxima seca 97 % de la densidad

máxima seca

CT1 1278.0 37.8 1.6 2.0 2.2

CT4 1315.0 36.6 2.2 2.9 3.1

CT11B 1434.0 31.8 2.2 3.6 4.0

CT6A 1365.0 34.5 1.1 1.9 2.1

CT8B 1571.0 25.7 2.6 3.2 3.9

* Nota: parámetros suministrados por el cliente.

3. Incertidumbre de la medición El laboratorio cuenta con los cálculos de incertidumbre respectivo. Se encuentra a disposición del cliente en caso de que sean requeridos. 4. Anexos Sin Anexos.

Teléfono:2439-0682 Dirección: 150 m Este del Bar Otto en La Guácima de Alajuela RG-60 Versión 05 Página 2 de 2

-Este informe de ensayo no podrá ser reproducido en forma parcial ni total sin previa autorización de IMNSA Ingenieros Consultores -

29

ANEXO 4: PERFIL GEOTECNICO

LEYENDA

Capa 1. Relleno heterogéneo.

Capa 2. Limo arenoso.

Capa 3. Arena limosa.

Capa 4. Toba meteorizada.

Calle Loma Alta. Perfil I - I

Ct-5Ct-6 Ct-7

Ct-8 Ct-9 Ct-10

0,10

0,50

2,00

75

0,10

0,50

2,00

0,10

0,50

2,00

205 90150

0,10

0,50

2,00

91

95

150

0,10

0,50

2,00

91 1,1

12070

0,10

0,50

2,00

35

0,10

0,50

2,00

2,00

0,10

0,50

2,00

Ct-2Ct-3

40

0,10

0,50

2,00

Ct-10,10

0,50

Ct-4

91

95

97

2,2

3,6

4,0

1,9

2,1

95

97

97

2,6

3,2

3,9422

2

2 2 32

30

ANEXO 5: MEMORIA DE CALCULO DISEÑO DE PAVIMENTOS

CALCULO ESALS DE DISEÑO

TPDA registro (2013) 165,8

TPDA diseño (2016) 189,58

Vida útil (años) 10

Factor de Diseño por Sentido 0,5

Factor Carril 0,9

Crecimiento Vehicular por año 4,78%

Factor de Crecimiento 12,45

Tipo Porcentaje Vehículos Factor Camión ESALs i ESALS Totales

PASAJ. 63,83% 121,0 0,01 1 2749

C. LIV. 27,66% 52,4 0,02 1 4766

BUSES 4,26% 8,1 1,71 14 62753

2 EJES 4,26% 8,1 0,63 5 23119

3 EJES 0,00% 0,0 1,28 0 0

5 EJES 0,00% 0,0 2,38 0 0

TOTALES 189,57572 93387

ESALS diseño 42.024

CALCULO NUMERO ESTRUCTURAL

Numero Estructural Requerido SN3 Subbase

Log10W18 42.024 SN3* 0,86

ZR -0,524 a3 0,11

So 0,45 m3 0,8

SNrequerido 2,20 D3 6,25 in

∆PSI 2,2 15,89 cm

MR 4350

Numero Estructural Requerido SN2 Base

Log10W18 42.024 SN2* 0,37

ZR -0,524 a2 0,14

So 0,45 m2 0,8

SNrequerido 1,34 D2 2,11 in

∆PSI 2,2 5,37 cm

MR 15000

MEMORIA DE CALCULO DISEÑO DE PAVIMENTOS CALLE 6-02-007

ELABORADOR POR: ING. ALICIA ALPIZAR BARQUERO

Memoria de Cálculo 1 de 2

Numero Estructural Requerido SN1 Carpeta

Log10W18 42.024 a1 0,45

ZR -0,524 D1 2,16 in

So 0,45 5,48 cm

SNrequerido 0,97

∆PSI 2,2

MR 30000

VERIFICACION NUMERO ESTRUCTURAL

SN teorico 1,76 < 2,20 NO CUMPLE

Espesores (cm) Teóricos Mínimos Recomendados

Carpeta (D1) 5,48 3,00 5,5

Base (D2) 5,37 10,00 15

Subbase (D3) 15,89 10,00 20

SN recomendado 2,33 > 2,20 CUMPLE

ELABORADOR POR: ING. ALICIA ALPIZAR BARQUERO

Memoria de Cálculo 2 de 2

7-3-2016 informe ingenieria ing-002a-2016

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