Segundo Examen Parcial Construccin de Pavimentos

CONSTRUCCIN DE PAVIMENTOS SEGUNDO EXAMEN PARCIAL

El parcial consiste en realizar el diseo de 1 Km de Va en Pavimento Rgido, ubicado en la ciudad de Bogot, sobre la Autopista Norte entre las Calles 170 y 147, Sentido Norte Sur, con un ancho de calzada aproximado de 7,50 m y un periodo de diseo de 10 aos. A continuacin se muestran los parmetros dados para realizar el diseo:

TRAFICO:

Se presentan dos tipos de vehculos:

Bus Articulado tipo Transmilenio:

Ilustracin 1: Bus Transmilenio Clsico.

Bus Biarticulado Tipo Transmilenio:

Ilustracin 2: Bus Transmilenio Biarticulado.

Estos vehculos tienen un comportamiento en la semana de la siguiente manera:

Lunes a Viernes: Transitan entre las 5 A.M. y las 11 P.M. Sbados: Transitan entre las 5 A.M. y las 11 P.M. El trfico se reduce un 25% del normal. Domingos: Transitan entre las 5 A.M. y las 11 P.M. El trfico se reduce un 50% del normal.

La frecuencia normal (de lunes a viernes) para este sector se observa en la siguiente tabla:

Tabla 1: Frecuencia normal de trnsito (Lunes a Viernes)HORAFRECUENCIA CONVENCIONALES (Buses/Minuto)FRECUENCIA BIARTICULADOS (Buses/Minuto)

5 6 A.M.20

* 6 9 A.M.82

9 12 A.M.31

* 12 2 P.M.41

2 5 P.M.21

* 5 8 P.M.73

8 11 P.M.31

NOTA: * Horas Punta. Las cargas se incrementan un 20%.

El pavimento debe disearse para las siguientes condiciones:

Tabla 2: Alternativas de diseo a evaluar.CONDICIONK combinado (MPA/m)Mr. (MPA)

1403,8

2404,2

3404,5

4803,8

5804,2

6804,5

Adicionalmente, se tienen los siguientes precios para los materiales a emplear:

Tabla 3: Precios Unitarios.DESCRIPCIONUNIDADVALOR UNITARIO

Concreto Mr. 3,8 MPAM3$ 500.000,00

Concreto Mr. 4,2 MPAM3$ 600.000,00

Concreto Mr. 4,5 MPAM3$ 650.000,00

Estabilizacin con CementoML$ 50.000,00

SOLUCIN

TASA DE CRECIMIENTO

Se asume una tasa de crecimiento del 0%, teniendo en cuenta que el trfico de los buses de Transmilenio no se incrementa a menos que se presenten cambios en las condiciones de funcionamiento del mismo, ya que la capacidad de las vas no permite introducir ms buses.

ANLISIS DEL TRANSITO

Con el fin de analizar el transito que pasa por este sector, se procede a establecer las diferentes cargas que se presentan (extradas de las configuraciones de los vehculos mostradas en las ilustraciones 1 y 2) y de las frecuencias de paso de los vehculos, mostradas en la tabla 1, obtenindose los resultados observados en la siguiente tabla:

Tabla 4: Anlisis de las Cargas que pasan por el sector en 1 da normal (de lunes a viernes).CARGAS (TON) (1 Da Lunes - Viernes)

HORA 11,50 13,80 13,00 15,60 14,00 16,80

5 6 A.M. 240,00 120,00 -

* 6 9 A.M. 3.600,00 1.440,00 720,00

9 12 A.M. 1.440,00 540,00 360,00

* 12 2 P.M. 1.200,00 480,00 240,00

2 5 P.M. 1.080,00 360,00 360,00

* 5 8 P.M. 3.600,00 1.260,00 1.080,00

8 11 P.M. 1.440,00 540,00 360,00

TOTAL 4.200,00 8.400,00 1.560,00 3.180,00 1.080,00 2.040,00

Posteriormente, se procede a analizar el transito teniendo en cuenta las variaciones que se presentan a lo largo de la semana, obtenindose de esta manera las repeticiones de carga para 1 semana normal, las cuales se muestran en la siguiente tabla:

Tabla 5: Anlisis de las Cargas que pasan por el sector en 1 semana normal.CARGAS (TON) (1 SEMANA)

DA 11,50 13,80 13,00 15,60 14,00 16,80

LUNES - VIERNES 21.000,00 42.000,00 7.800,00 15.900,00 5.400,00 10.200,00

SABADO 3.150,00 6.300,00 1.170,00 2.385,00 810,00 1.530,00

DOMINGO 2.100,00 4.200,00 780,00 1.590,00 540,00 1.020,00

TOTAL 26.250,00 52.500,00 9.750,00 19.875,00 6.750,00 12.750,00

Finalmente, y teniendo en cuenta los parmetros de diseo establecidos (Periodo de diseo = 10 aos y tasa de crecimiento = 0%), se obtiene el siguiente trfico para 1 ao y el consiguiente trafico acumulado para el periodo de diseo:

Tabla 6: Anlisis del Trfico para el Periodo de Diseo.CARGAS (TON)

AOS 11,50 13,80 13,00 15,60 14,00 16,80

1,00 1.365.000,00 2.730.000,00 507.000,00 1.033.500,00 351.000,00 663.000,00

10,00 13.650.000,00 27.300.000,00 5.070.000,00 10.335.000,00 3.510.000,00 6.630.000,00

DISEO DEL PAVIMENTO

Para el diseo del pavimento se emplea el Mtodo de la PCA, cuyo procedimiento de diseo se puede observar en los formatos Anexos. Los resultados del diseo para las diferentes alternativas establecidas, se observan en la siguiente tabla:

Tabla 7: Resultados del Diseo.CONDICIONK combinado (MPA/m)Mr. (MPA)ESPESOR (m)

1403,80,34

2404,20,32

3404,50,32

4803,80,32

5804,20,31

6804,50,31

Una vez se tienen las dimensiones de las diferentes alternativas, se procede a realizar el anlisis econmico con base en los precios unitarios mostrados en la Tabla 3, obtenindose los siguientes resultados:

Segundo Examen Parcial Construccin de Pavimentos2014

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Tabla 8: Anlisis econmico de las diferentes alternativas (Para 1 Km de Intervencin). DESCRIPCIONUNDVLR UNITARIOALTERNATIVA 1ALTERNATIVA 2ALTERNATIVA 3ALTERNATIVA 4ALTERNATIVA 5ALTERNATIVA 6

CANTIDADVLR TOTALCANTIDADVLR TOTALCANTIDADVLR TOTALCANTIDADVLR UNITARIOCANTIDADVLR UNITARIOCANTIDADVLR UNITARIO

Concreto Mr. 3,8 MPAM3$500.0002,55$1275.0002,40$1200.000

Concreto Mr. 4,2 MPAM3$600.0002,40$1440.0002,33$1395.000

Concreto Mr. 4,5 MPAM3$650.0002,40$1560.0002,33$1511.000

Estabilizacin con CementoML$50.000,001,00$50.0001,00$50.0001,00$50.000

TOTAL$1275.000$1440.000$1560.000$1250.000$1445.000$1561.000

CONCLUSIONES

Analizadas econmicamente cada una de las 6 alternativas propuestas, se observa que la alternativa ms econmica y por lo tanto, la recomendada para esta intervencin (ya que cumple con los requisitos tcnicos), es la Alternativa No. 4 (Ilustracin 3), la cual consiste en un Mejoramiento a la Subrasante mediante la estabilizacin con cemento y una losa de concreto Mr. 3,8 MPA de 32 cm de espesor. Con esta alternativa, se obtiene un costo total para la intervencin (1 Km) cercano a los $ 1.250000.000,00.

Ilustracin 3: Alternativa Recomendada.