diseño de pavimento bahía san felipe

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Diseño de un pavimento flexible para un parqueadero con la metodología AASHTO

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  • CONSORCIO CRS AVENIDA ESPERANZA

    DISEO DE PAVIMENTO BAHA SAN FELIPE

    CDIGO: CRS-DPV1-

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    CONSORCIO CRS AVENIDA ESPERANZA

    CONTRATOIDU6432015

    CONSTRUCCIN DE LA VA PARALELA AL CANAL BOYAC Y DEL ESPACIO PBLICO ENTRE LA AV. DE LA ESPERANZA Y LA CALLE 25C BIS, DEL

    BARRIO MODELIA BOGOT D.C.

    DISEO DE PAVIMENTO BAHA SAN FELIPE

    BOGOT, ENERO DE 2016

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    ENFOQUE Y METODOLOGA DE LA

    CONSTRUCCIN CDIGO: CRS-EYMC-

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    CONTENIDO 1 INTRODUCCIN.........................................................................................................32 OBJETIVOGENERAL...................................................................................................43 ALCANCE...................................................................................................................54 RECOPILACINDELAINFORMACINPARAELDISEO..............................................54.1 LOCALIZACINDELPROYECTO.........................................................................................54.2 METODOLOGAAEMPLEAR.............................................................................................64.3 DATOSDECAMPO............................................................................................................64.4 PROPIEDADESDELOSMATERIALESAEMPLEARENELDISEO.......................................85 DISEODELPAVIMENTO...........................................................................................96 CONCLUSIONESYRECOMENDACIONES...................................................................11

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    1 INTRODUCCIN En el desarrollo de las Actividades del Contrato IDU-643-2015 se vio la necesidad de mejorar las condiciones del parqueadero de la baha San Felipe, de acuerdo a las solicitudes reiterativas de la comunidad, ya que como se expresa en los Oficios enviados a la Entidad Contratante, por parte de los residentes del sector, esta baha, como se denominar en el presente diseo, fue afectada por las mismas causas que generaron el deterioro de la TV 73 A entre Ac 24 y CL 25 C Bis, va objeto del Contrato en mencin, tal como se aprecia en el Registro Fotogrfico presentado en la Figura No. 1 Y 2. Figura No. 1: Estado actual de la baha San Felipe, se aprecia la afectacin de la misma, derivada de la Afectacin a la Plazoleta Arboleda en general.

    Fuente: Consorcio CRS AVENIDA ESPERANZA

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    Figura No. 2: Estado actual de la baha San Felipe, se aprecia la panormica general.

    Fuente: Consorcio CRS AVENIDA ESPERANZA

    De acuerdo a las instrucciones impartidas por la Entidad Contratante se justifica la necesidad de intervenir esta baha con el nimo de generar el arreglo integral del rea deteriorada, el Contratista se comprometi a realizar un diseo del pavimento a intervenir, con las metodologas propuestas por el IDU al respecto. 2 OBJETIVO GENERAL El presente documento tiene como objeto disear por parte del CONSORCIO CRS AVENIDA ESPERANZA el pavimento para la baha de San Felipe y as poder incorporar las obras al Contrato IDU-643-2015.

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    3 ALCANCE El presente documento aplica exclusivamente al contrato IDU-643-2015, especficamente para el diseo de pavimento de la baha San Felipe. Este documento es inmodificable, su aplicacin en obra debe ser tal como se expresa en el diseo, salvo que al realizar las actividades de excavacin se encuentren nuevas condiciones ms desfavorables en la subrasante, lo cual ameritara reevaluar el mismo por parte del diseador. 4 RECOPILACIN DE LA INFORMACIN PARA EL DISEO. 4.1 LOCALIZACIN DEL PROYECTO. La baha San Felipe se encuentra ubicada en la Plazoleta Arboleda, en la Figura No. 3 se presenta la localizacin especfica de la misma. Figura No. 3: Localizacin de la baha San Felipe. Fuente: Consorcio CRS AVENIDA ESPERANZA

    Localizacin Baha San Felipe

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    4.2 METODOLOGA A EMPLEAR. Para la realizacin delo diseo se emplear la Metodologa AASHTO-931

    4.3 DATOS DE CAMPO Siendo esta rea aledaa a la va a construir en el Proyecto (TV 73 A) se pueden tomar los datos de los diseos2 presentados por el IDU al inicio del Proyecto3, en lo referente a las condiciones de la exploracin del subsuelo, las condiciones climticas y las condiciones de trnsito planteadas en el mismo, las cuales se resumen a continuacin:

    Exploracin del subsuelo: Puesto que la zona a intervenir es aledaa a la Va a rehabilitar en el Contrato IDU-643-2015, Tv 73 A desde el K0+620-520, es factible tomar los mismos datos que fueron considerados en los diseos entregados por la Entidad Contratante para este fin, por tanto en este apartado solo presentaremos el resumen de la exploracin del subsuelo que el consultor realiz para disear dicho pavimento. En la Tabla No. 1 aparece el resumen de los datos de laboratorio realizados por el consultor, a mismo en la Tabla No. 2 se presenta el resumen de los CBRs de laboratorio y en la Tabla No. 3 aparece el clculo de CBR para diseo acorde a la metodologa de diseo empleada.

    Determinacin del nmero de ejes equivalentes de 8.2 Toneladas en el periodo

    de diseo: se tomar el mismo nmero de aplicaciones de ejes sencillos de carga equivalente de 8.2 toneladas determinados por el Consultor4 el cual equivale a 500.000 ejes de 8.2 Ton. Al respecto cabe aclarar que este valor es tomado del diseo puesto que la va que se va a construir del K0+620-520 es la que permitira la entrada a la baha de San Felipe y que no existe ninguna otra que permita este fin, por tanto el nmero de aplicaciones de ejes sencillos son los mismos para esta baha.

    1 AASHTO. GUIDE FOR DESING OF PAVEMENT STRUCTURES. Published by the American Association of State Higway and transportationOfficials. Washington, D.C. 1993. Disponible en Internet: < http:/www.books.google.com.co/books?hl=es&lr=&id=1HRB12tBQNMC&oi=fnd&pg=PR7&dq=aashto+guide+for+design+of+pavement+structures+1993&ots=RrwoIxhUyd&sig=pc2XZ0MLPPAAsXp18cY3m56qGXA#v=onepage&q=aashto%20guide%20for%20design%20of%20pavement%20structures%201993&f=false> 2 Bocarejo, Pablo E. INFORME FINAL DE PAVIMENTOS VERSIN 9. Instituto de Desarrollo Urbano, IDU, Agosto de 2014. 90 pginas. 3 Este informe forma parte de los Estudios y Diseos que se tienen en cuenta para la ejecucin del Proyecto IDU-643-2015 4 Bocarejo, Pablo E. INFORME FINAL DE PAVIMENTOS VERSIN 9. Instituto de Desarrollo Urbano, IDU, Agosto de 2014. Pg. 47.

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    Tabla No. 1: Resumen ensayos de laboratorio del consultor.

    Fuente: Elaboracin del consultor5

    Tabla No. 2: CBR de laboratorio del consultor.

    Fuente: Elaboracin del consultor6 5 Bocarejo, Pablo E. INFORME FINAL DE PAVIMENTOS VERSIN 9. Instituto de Desarrollo Urbano, IDU, Agosto de 2014. Pgina 43. 6 Bocarejo, Pablo E. INFORME FINAL DE PAVIMENTOS VERSIN 9. Instituto de Desarrollo Urbano, IDU, Agosto de 2014. Pgina 44.

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    Tabla No. 3: CBR de diseo para la estructura del pavimento.

    Fuente: Elaboracin del consultor7

    4.4 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES A EMPLEAR EN EL DISEO.

    Mdulo resiliente de la subrasante: Con el valor del CBR obtenido de 2.62 y haciendo correlacin al mismo con el Mdulo Resiliente se obtiene un MR = 3.960 psi, este valor se puede obtener mediante la ecuacin propuesta por Eukelom y Klomp8 aplicable a suelos finos con CBR saturado menor al 10%.

    Mdulo resiliente del asfalto: El mdulo resiliente de la carpeta asfltica tendr un valor mnimo de 425.806 psi (30.000 Kg/cm), el cual debe cumplirse para el tipo de mezcla asfltica MD12, especificacin del IDU-ET-2011.

    CBR de la base granular: Se tendr un valor de CBR mnimo del 80 % para una densidad de 100%, dichos parmetros se pueden cumplir con una base granular tipo BG B1, especificacin IDU-ET-2011.

    CBR para material remanente: Como se realizaron apiques a lo largo de la baha de San Felipe por parte del Contratista, all se encontr un material tipo Subbase B400 (Norma IDU-2002) que da como remanente un espesor de 40 cm. Este

    7 Ibd. p. 8 8 Herrera. Martha. DETERMINACIN DEL MDULO RESILIENTE DE DISEO DE PAVIMENTOS MEDIANTE CRITERIOS ASSTHO 93 Y 2002. Tesis de Master en Ingeniera civil con mencin en ingeniera Vial. Universidad de Puira. Lima Septiembre de 2002. Pg. 10. Disponible en Internet: >http://www.http://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/123456789/2018/MAS_ICIV-L_025.pdf?sequence=1

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    material se considerar como recebo comn para efecto de diseo y se considerara un CBR mnimo del 20% para una densidad mnima del 95%.

    Geotextil para separacin Base Granular-Remanente: Se colocar un Geotestil No tejido tipo NT 1800 para separar el material existente (remanente de 40 cm) de la Base Granular a instalar, a su vez que permita un mejor drenaje de la capa superior, para efectos de diseo no se considera ningn aporte a las capas granulares.

    5 DISEO DEL PAVIMENTO.

    Empleando la metodologa nombrada en el numeral 4.2 y con los datos resumidos en el numeral 4 se procedi a verificar la estructura propuesta en la Tabla No. 5, datos que se presentan en la Tabla No. 6 y que verifican que la estructura propuesta es apta para soportar las condiciones planteadas para el diseo. Se adiciona al presente informe el archivo de la hoja de clculo empleada para determinar la viabilidad del diseo.

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    Tabla No. 6: Clculo del diseo de pavimento Baha San Felipe, Metodologa AASHTO

    Fuente: Consorcio CRS Avenida Esperanza

    DATOS DEL TRAMO LONGITUD DE LA VIA L = 31,7 m ANCHO DE LA VIA A = 12,75 m TIPO DE RODADURA TR = P. ASFALTICO AREA TOTAL AT = 404,2 m2

    PARAMETROS DE EVALUACION CONFIABILIDAD R = 80,0 % ERROR ESTANDAR PREDICCION TRANSITO So = 0,45 st DESVIACION ESTANDAR NORMAL ZR = -0,841 1/st PERDIDA DE SERVICIABILIDAD FINAL PSI = 2,2 psi PERIODO DE ANALISIS ESTRUCTURAL PD = 10,0 aos CBR DE DISEO CBRd = 2,62 %

    cm pulg Kg/cm2 PSI8,00 3,15 CA 22500 319950 0,40 1,00 1,26

    15,00 5,91 BG-C 1789 25446 0,12 0,90 0,64

    40,00 15,75 SBG-C 963 13695 0,10 0,90 1,42SR 332 4727

    SNe = 3,31

    RESULTADOS DE LA EVALUACION ESPESOR TOTAL DE PAVIMENTO Hdo = 0,63 m OFERTA NUMERO ESTRUCTURAL SNdo= 3,31 m/m OFERTA DE TRANSITO ESTRUCTURA Ndo = 5,3E+05 8,2 ton DEMANDA DE TRANSITO Ndis = 5,0E+05 8,2 ton CONCEPTO :

    CONSORCIO CRS AVENIDA ESPERANZA-CONTRATO IDU-643-2015

    PRUPUESTA DE DISEO DE PAVIMENTO FLEXIBLE, BASE GRANULAR TIPO BGB1, GEOTEXTIL NT1600

    BAHA SAN FELIPEDISEO DE ESTRUCTURA

    OBSERVACIONES:Capa remanente existente de 40 cm de una subbase, para efectos de diseo se tratar como un recebo

    comn.

    DISEO VIABLE

    ANALISIS ESTRUCTURAL METODO AASHTOEspesor TIPO DE

    CAPAMODULO a m SN

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    6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.

    La estructura propuesta en la tabla No. 5 ( 8 cm de mezlca asfltica tipo MD12, 15 cm de Base Granular tipo BG B1, Geotextil de separacin tipo NT1800 y 40 cm de remanente considerado como recebo comn) cumple con los requerimientos expresados en el numeral 4 del presente informe, que son los considerados para el pavimento de la Baha de San Felipe.

    Se debe compactar el material remanente hasta obtener una densidad mnima del 95% del Prctor modificado.

    Si las condiciones del terreno son diferentes a las que se expresan en el presente informe, se debe proceder a reevaluar el diseo, caso contrario el diseo debe ser aplicado tal como se expres anteriormente

    Especialista en Pavimentos. Consorcio CRS Av. Esperanza