informe de campo 1er

PAVIMENTOS

Nombres:

PILAR TRUJILLO ANDRADE

DAYANA VALENCIA PEZO

Docente: Ing. JULIO DEZA

CUSCO – PERU

2014

Carrera Profesional de Ingeniería Civil

MEJORAMIENTO CARRETERA APV. SALINERAS CARI GRANDE

MEJORAMIENTO CARRETERA APV. SALINERAS CARI GRANDEPavimentos

PRESENTACIÓN

Los alumnos del curso de Pavimentos, curso de sexto semestre de la Carrera Profesional

de Ingeniería Civil de la Universidad Andina del Cusco, presentamos a continuación el

planteamiento de una infraestructura vial, desarrollando en el mismo dos diferentes

metodologías que constan del diseño de un pavimento rígido y otro de pavimento flexible.

Para ello utilizamos conceptos desarrollados y aprendidos en las sesiones de clase para lo

cual tomamos como guía la información brindada por el docente.

Asimismo nos hemos basado en estudios tanto hidrológicos, de mecánica de suelos, de

impacto ambiental y de canteras, para acoplar y ratificar la legibilidad del presente trabajo.

De esta manera presentamos los dos tipos de diseño, especificando en cada una los

beneficios y problemas, identificando también cuál de las dos propuestas es la más viable,

realizando un análisis de costos.

Atentamente.

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INDICE

PRESENTACIÓNINDICEMEMORIA DESCRIPTIVA

1. Ubicación2. Generalidades3. Antecedentes4. Descripción del Proyecto5. Justificación del Proyecto6. Objetivos del Proyecto7. Metas8. Presupuesto del Proyecto9. Plazo de Ejecución10. Bases Legales

INGENIERIA DEL PROYECTO1. Estudio topográfico.2. Diseño geométrico de la vía.3. Estudio geotécnico.4. Vehículo de diseño5. Información meteorológica.6. Estudio climatológico7. Temperatura8. Precipitación9. Humedad relativa

ESTUDIOS DEFINITIVOS1. Estudio de Tráfico

1.1. Generalidades1.2. Sistemas de Tránsito Actual de La Vía1.3. Volumen de Tránsito Promedio Diario1.4. Cálculo de Tráfico Vehicular Acumulado1.5. Cálculo del Factor de Tráfico1.6. Cálculo del EAL

2. Estudio de Suelos2.1. Generalidades2.2. Geología Local2.3. Estudios de Mecánica de Suelos2.4. Registro de Perforaciones2.5. Apertura de Calicatas2.6. Ensayos de Laboratorios2.7. Resultados de Ensayos de Laboratorio2.8. Perfiles Estratigráficos

3. Estudio Hidrológico3.1. Consideraciones Previas3.2. Cálculo Hidrológico3.3. Área de la Cuenca3.4. Pendiente Media de la Cuenca

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3.5. Tiempo de Concentración3.6. Intensidad Promedio3.7. Coeficiente de Escorrentía3.8. Caudal de Escurrimiento3.9. Caudal de los Bordes de la Pista3.10. Conclusiones

1. Estudio de Canteras1.1. Cantera Para Base1.2. Elección de la Cantera para Base1.3. Cantera para agregados1.4. Requerimiento de granulometría fina1.5. Elección de la Cantera para Agregado de Concreto1.6. Diseño de Mezclas f’c=c75 kg/cm²1.7. Tipo de Cemento Elegido1.8. Tablas Para Diseño de Mezclas1.9. Conclusiones y Recomendaciones

2. Estudio de Impacto Ambiental2.1. Introducción 2.2. Objetivos2.3. Base Legal2.4. Importancia de la Evaluación Ambiental2.5. Medidas de Control Ambiental2.6. Tecnología Constructiva2.7. Carácter y Tipos de Impactos2.8. Problemática Ambiental2.9. Alternativas y Consideraciones de Diseño y Ejecución

CALCULOS Y DISEÑOS1. Pavimento Rígido

1.1. Diseño del Pavimento Rígido1.1.1. Determinación del EAL de Diseño1.1.2. Determinación de la Carga de Diseño1.1.3. Determinación del Factor de Seguridad1.1.4. Determinación de la Capacidad de Soporte del Suelo (K, Kc)1.1.5. Composición del Pavimento1.1.6. Determinación del Módulo De Diseño del Concreto (MD)1.1.7. Determinación del Espesor del Pavimento

1.2. Diseño de Juntas1.3. Diseño de mezclas1.4. Hoja de Metrados1.5. Presupuestos

2. Pavimento Flexible2.1. Diseño del Pavimento Flexible

2.1.1. Determinación del EAL de Diseño (ESAL)2.1.2. Factores Ambientales2.1.3. Valor de Soporte del Suelo (S)2.1.4. Coeficiente de Drenaje

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2.1.5. Cálculo del Numero Estructural2.1.6. Cálculo del Espesor de la Sub Base Comprobación

2.2. Hoja de Metrados2.3. Presupuestos

3. Elección del Tipo de Pavimentos3.1. Generalidades3.2. Definición de los Elementos que Conforman el Pavimento3.3. Estudio y Análisis de Alternativas de Pavimentos Factibles3.4. Fundamentación y Elección del Tipo de Pavimento3.5. Adopción del Tipo de Pavimento

CONCLUSIONES

ANEXOS1. Panel fotográfico2. Planos

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INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo se presenta el planteamiento de dos modos de construcción,

pavimento rígido y pavimento flexible para la Apv. Salinera cari grande en el distrito de San

Sebastián, basándose en los métodos de diseño correspondiente a cada tipo de

pavimento.

De igual manera presentamos la comparación respectiva, realizando un análisis de costos y

de vialidad.

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MEMORIA DESCRIPTIVA

1. UBICACIÓN:Región : Cusco.

Departamento : Cusco.

Provincia : Cusco.

Distrito : San Sebastián

Localidad : Apv. salineras

2. GENERALIDADES:La presente memoria corresponde al proyecto de Pavimentación de la Apv. salineras. Ubicadas dentro de la Jurisdicción del distrito de San Sebastián, de la urbanización cari grande, paralela la Av. De la Cultura.El principal problema de la zona es el crecimiento progresivo de Asentamientos Humanos debido al gran índice de crecimiento poblacional que afronta la ciudad y las pocas zonas de expansión con que cuenta la ciudad, lo que produce una gran circulación de vehículos livianos y pesados que tienen como principal Av. De acceso la Apv. salineras, los cuales no pueden transitar adecuadamente debido a que todo el circuito no se encuentra actualmente pavimentado.El presente proyecto permitirá incorporar un importante circuito para salir hacia distrito de Ccorca y aperturas vías de acceso para el valle sagrado y que colaboren a un mejor crecimiento de la zona, articulando y potenciando nuevas áreas comerciales y residenciales, de igual manera haciendo más eficiente el acceso y tránsito en el sistema vial.

3. ANTECEDENTES:Los vecinos de la A.P.V. Kary Grande, presentaron un perfil con fecha 25 de Agosto de 2010 con FUT Nº 028512 a la Municipalidad de San Sebastián, el mismo que fue derivada a la OPI para su evaluación respectiva, habiendo sido observado, puesto que no está en concordancia con la directiva general del Sistema Nacional de Inversión Pública, Resolución Directoral Nº002-2009-EF/68.01, Anexo SNIP 5 A, así consta en el informe Nº 034-2010-MDSS-OPI-HNA. Además en el informe Nº 282 -2010-MDSS-UFP-MEMA, indica que este proyecto no está considerado dentro del presupuesto participativo 2010, En este sentido, los vecinos de la APV. Kary Grande, participaron en el presupuesto participativo 2011, habiendo sido priorizado como parte del continuo desarrollo urbano del Distrito, requiriendo mejorar sus condiciones de vida a través de vías y mejores servicios básicos DESCRIPCIÓN DEL PROYECTOEl presente expediente técnico, describe los aspectos genéricos de la obra: “A.P.V. Kary Grande.” como parte integrante de las obras planificadas y ejecutadas por la Municipalidad Distrital De San Sebastián, hasta el momento la ejecución de dicha obra no ha sido planificada por la municipalidad de San Sebastián a pesar de la gran importancia que esta tiene y del beneficio que esta traería; motivo por el cual se ha generado una gran expectativa por parte de los pobladores de la zona del proyecto y

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así mismo de las urbanizaciones aledañas; quienes también podrán desplazarse por ésta vía, que permite una rápida conexión con otras vías importantes, principalmente la Av. de la Cultura por donde circulan fluidamente las unidades de transporte urbano.El proyecto tiene las siguientes características Geométricas:

A) PAVIMENTO RÍGIDO F’C = 210 KG/CM2:AV. CAMINO REAL

Longitud de Vía : 225.00 m.Ancho de Vía : 06.00 m.Área a pavimentar : 1350.00 m2.Espesor de la base : 0.20 m.

CALLE TRANSVERSAL.Longitud de Vía : 83.00 m.Ancho de Vía : 04.00 m.Área a pavimentar : 332.00 m2.Espesor de la base : 0.20 m.

B) PAVIMENTO FLEXIBLEAV. CAMINO REAL

Longitud de Vía : 225.00 m.Ancho de Vía : 06.00 m.Área a pavimentar : 1350.00 m2.Espesor de la base : 0.20 m.

De acuerdo a las propiedades físicas y mecánicas de los suelos de la zona de estudio y en concordancia con el diseño de pavimentos el dimensionamiento propuesto de los diferentes pavimentos:PAVIMENTO RÍGIDO DE F’C = 210 KG/CM2:

Escarificación y mejoramiento Sub rasante............................... 0.15 mBase........................................................................................... 0.20 mSuperficie de rodadura de concreto........................................... 0.20 mEspesor total: ............................................................................ 0.40 m

PAVIMENTO FLEXIBLEEscarificación y mejoramiento Sub rasante............................... 0.15 mBase........................................................................................... 0.20 mSuperficie de rodadura de concreto........................................... 0.20 mEspesor total: ............................................................................ 0.40 m

4. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTOEl presente proyecto tiene como sustento fundamental lo siguiente:

Mejorar la calidad de vida de la población de la zona.

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El sistema vial existente dificulta la generación de nuevos núcleos urbanos alternativos, retrasando el crecimiento de la zona comercial existente.

La Av. de la Cultura genera un incremento comercial de la zona considerable, situación similar ocurriría con la ejecución del presente proyecto creando puestos de trabajo en la zona; lo que beneficiaría al crecimiento económico del distrito y por ende a la Ciudad.

Se quiere lograr el ordenamiento territorial desconcentrado y articulado de la ciudad, que permita hacer más eficiente el acceso y tránsito en el sistema vial.

5. OBJETIVOS DEL PROYECTOObjetivos Generales:

Mitigar la congestión vehicular que llega a límites inadmisibles, ya que el transporte urbano se ha duplicado y el parque automotor satura todas las vías principales.

Mejorar el tratamiento urbano de la zona, la calidad de vida de los pobladores y la fluidez de tránsito.

Permitir una fácil y rápida evacuación de las aguas pluviales, evitando los perjudiciales charcos de agua y lodo.

Avance del proceso de pavimentación del Distrito de San Sebastián y de la ciudad del Cusco.

Fomentar una planificación urbana ordenada, en base a infraestructuras de servicio básico, en este caso implementando las vías de comunicación, evitando de esta forma los crecimientos urbanos descontrolados.

Fortalecer las organizaciones territoriales con la finalidad de iniciar programas y proyectos de mejoramiento de su hábitat.

1.6.2 Objetivos Específicos:

Integración y comunicación de la A.P.V. Kary Grande con la Av. de la Cultura, además de la Urb. Los Asentamientos Humanos existentes en la zona cuyo único acceso a la Av. de la Cutura es este, mejorando el tránsito vehicular y peatonal de la zona.

Dotar de un estudio técnico completo de la pavimentación para facilitar y economizar la ejecución de obra.

Mejorar la salubridad de la zona facilitando las labores de limpieza.

6. METAS: La carretera presenta secciones transversales y alineamientos regulares,

siendo estascomo sigue: de 09.00ml la Av. Camino Real y 06.00ml las Calle transversal.

Se han diseñado 2 secciones de vía que contemple una losa de rodadura vehicularde anchos 06.00m, y 04.00m (Calle transversal); delimitada porsardineles de concreto de 0.15m de ancho.

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En cuanto al ancho de las veredas se ha proyectado veredas de 0.80m y 1.00m y 0.8 m para la calle transversal.

Se ha considerado áreas verdes, estando estas delimitadas por el alineamiento de las viviendas, siendo esta irregular.

Las características de los elementos componentes de la pavimentación son: Pavimento: (Área Total= 1,682.00 m2)

CALLE AREA (m²) ANCHO (m)Av. Camino Real 1350 6

Parámetros de Pavimentos Rígidos Base de 0.20 m. de espesor. Losa de concreto f´c=210 kg/cm2, de 0.20 m. de espesor. Juntas de contracción y construcción cada 3.00m. y 3.00m. enlas Calle

transversal. Junta longitudinal coincidente con el eje de la vía. Junta de dilatación en encuentros con concreto viejo, cambios de dirección y

curvas.

Parámetros de Pavimentos Flexibles

7. PRESUPUESTO DEL PROYECTO:El Presupuesto de Obra asciende a 582,404.62 (Quinientos Ochenta y Dos MilCuatrocientos cuatro con 62/100 Nuevos Soles)Para la elaboración de los Análisis de Costos Unitarios se ha considerado los Jornales de Mano de Obra que han sido reestructurados y los cuales se manejan en nuestro medio social.La obra ha sido presupuestada considerando que será ejecutada bajo la modalidad de Licitación; con jornales para Peón S/. 4.44, Oficial S/. 5.02, Operario S/. 5.71, tal como se especifica en el cuadro del cálculo de jornales que forma parte del presente Expediente Técnico.Los Precios Unitarios de los materiales así como el costo de la Hora hombre (Ver Capitulo III) y equipo ha sido proporcionado por la oficina de logística de acuerdo a cotización.El porcentaje asignado a Gastos Generales ha sido calculado y deducido detalladamente tal como se muestra en la hoja correspondiente.

8. PLAZO DE EJECUCION:Se ha calculado la ejecución de obra en 120 días calendario; los que no incluyen el tiempo previo al inicio de obra, destinada a la adquisición de los materiales que se requieren para el inicio de la obra.

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INGENIERIA DEL PROYECTO

1. ESTUDIO TOPOGRÁFICO

1.1.GENERALIDADES.El estudio topográfico tiene por finalidad obtener las características topográficas de la formación de la zona del proyecto que consiste en tomar registrar medidas en el campo siguiendo las etapas de reconocimiento del terreno existente; con esta finalidad se ha procedido a realizar los siguientes trabajos:· Trabajos de campo, que consisten en tomar y registrar medidas en el campo, comprende etapas como: reconocimiento del terreno, levantamiento de la red, puntos de relleno y nivelación de la red.· Teniendo los datos de campo se realizaron los trabajos de gabinete, que consiste en hacer los cálculos necesarios y luego dibujar el plano en una determinada escala.

1.2.LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO.Mediante el levantamiento topográfico se determina la configuración del relieve del terreno, localizando los accidentes naturales y artificiales, para luego representarlos a escala en un plano topográfico.El método de control topográfico empleado fue el de poligonal cerrada, ubicadas en las intersecciones de las calles, donde se ubican los detalles del levantamiento empleando varios puntos fijos (estaciones instrumentales) formando líneas unidas por medio de ángulos, que conforman la red de apoyo o poligonal.En esta poligonal cerrada las líneas vuelven al punto de origen o cierran en algún punto de precisión, en el caso del presente proyecto, este punto de origen (N°1) está asignado como PTO “A”, los vértices fueron elegidos de tal modo que sean visibles entre sí y al mismo tiempo permitan obtener la mayor cantidad posible de puntos de relleno.

1.3.ÓRDENES DE CONTROL TOPOGRÁFICO.Se refiere a los niveles de exigencia relativos a precisión y exactitud que se imponen a las diversas operaciones del levantamiento. Se tienen varios órdenes de control, como son de 1°, 2° y 3° orden, donde las exactitudes asociadas a estos órdenes responden a las necesidades y características propias de un determinado trabajo topográfico y sus aplicaciones, por lo que los distintos órdenes de control están en función de:- La importancia de la Vía (categoría de la vía).- La extensión del área por levantar.- La escala del plano que se desea dibujar.La correcta determinación del orden de control dará lugar a establecer la metodología adecuada del levantamiento topográfico, así como los distintos tipos de instrumentos a utilizarse; en este caso el orden de control corresponde a una precisión de 3° orden.

Precisión de tercer ordenEs la requerida para levantamientos de vías de suficiente importancia (principalmente 2° y 3° categoría).En dichos estudios el error de cierre en el trazo del eje debido solamente a la medición de la longitud, no excederá de:

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EL = 0.20 KDónde:EL = Error máximo permisible en longitud en metros.K = Longitud del tramo en kilómetrosEl error de medidas angulares no excederá de:

EA = 40” (N)1/2Dónde:E A = Error máximo permisible angular en segundosN = Número de ángulos entre las tangentes del trazo

El error máximo en la nivelación deberá ser menor o igual a:En = 0.02 (P)1/2 m

Dónde:E n = Error máximo de nivelación en milímetrosP = Longitud de circuito cerrado de nivelación en kilómetros

1.4.LEVANTAMIENTO DE POLIGONAL BASE.El levantamiento de la poligonal base se inició con la colocación de puntos que constituyen los vértices del polígono cerrado, y una serie de alineaciones que une cada dos estaciones, las que forman los lados del polígono. La medida de ángulos y lados constituirán el esqueleto del levantamiento con sus debidas compensaciones y precisiones requeridas. Los vértices, además de ser estaciones, permitirán al mismo tiempo ubicar con precisión los detalles.El levantamiento topográfico se ha realizado con una estación total, que mide automáticamente ángulos horizontales y verticales, así como distancias inclinadas desde una sola estación; y en base a estos datos calcula instantáneamente los componentes horizontales y verticales de las distancias, las elevaciones y coordenadas. El uso de esta tecnología proporciona ventajas en tiempos de medición, precisión, permitiendo automatizar ampliamente el proceso del levantamiento.Los puntos de las estaciones se han monumentado temporalmente, con el propósito de mantenerlos para realizar levantamiento posterior de los puntos de relleno.

1.5.DIBUJO DE LA POLIGONAL BASE Y GENERACIÓN DE CURVAS DE NIVELLos puntos registrados en la libreta de campo se han procesado y trasladado a coordenadas referenciales; con este valor se han determinado las curvas de nivel con el Programa Land Development, que es un programa especializado en topografía.Se dibujaron las curvas de nivel, espaciadas a 2.50m a una escala de 1/500, y luego se ubicaron los detalles catastrales.

2. DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA VIA

2.1.TRAZADO DEL EJE EN PLANTA.El plano topográfico definitivo fue desarrollado con el SOFTWARE LAND DEVELOPMENT. Para definir el eje, la rasante, el perfil y las secciones.Las secciones fueron definidas a partir de la consulta a la Oficina de Control Urbano de la Municipalidad de Wanchaq quien determino los anchos de vía y la conformación de las veredas y jardines.

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2.2.PERFIL LONGITUDINAL.El perfil longitudinal está formado por la rasante constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicos, a los cuales dichas rectas son tangentes.Para fines de proyecto, el sentido de las pendientes se define según el avance del kilometraje, siendo positivas aquellas que implican un aumento de cota y negativas las que producen una disminución de cota.Las curvas verticales entre dos pendientes sucesivas permiten lograr una transición paulatina entre pendientes de distinta magnitud y/o sentido, eliminando el quiebre de la rasante.El sistema de cotas del proyecto está referida a la base de datos obtenido de SedaCusco quien nos otorgó la cota exacta de los buzones de la zona.A efectos de definir el Perfil Longitudinal se considerarán prioritarias las características funcionales de seguridad, comodidad, limitaciones topográficas y urbanísticas; lo que obliga a realizar un levantamiento detallado del corredor que contiene al eje preliminar.El estacado para determinar el perfil longitudinal de las calles, se ha realizado cada 20 m a lo largo del eje de cada calle, también la intersección con otras calles y en cada buzón.

2.3.SECCIONES TRANSVERSALESLas secciones transversales de la vía son cortes verticales normales al alineamiento horizontal, el cual permite definir la disposición y dimensiones de los elementos que forman la calle en el punto correspondiente a cada sección y su relación con el terreno natural.Los elementos que integran y definen la sección transversal son: ancho de zona o derecho de vía, calzada o superficie de rodadura, bermas, carriles, cunetas, taludes y elementos complementarios.De acuerdo a las zonas donde está ubicada el proyecto tiene levantamientos de secciones transversales en zona urbana.Al realizar el levantamiento, en tramos de tangentes se obtuvieron secciones transversales cada 20m.Dichas secciones se usan para calcular el volumen de tierras a moverse una vez planteado el nivel de sub-rasante.

2.4.TOPOGRAFIA VIALCaracterísticas geométricas de la víaLas características geométricas de la vía se desprenden de acuerdo al tipo de vía del proyecto por lo que se clasificará según el Manual de Diseño Geométrico de Vías Urbanas – 2005 - VCHI de tal manera que se puedan fijar funciones específicas a las diferentes vías y calles, para así atender las necesidades de movilidad de personas y mercancías, de una manera rápida, confortable y segura, y a las necesidades de accesibilidad a las distintas propiedades o usos del área colindante.El sistema de clasificación planteado es aplicable a todo tipo de vías públicas urbanas terrestres, ya sean calles, jirones, avenidas, alamedas, plazas, malecones, paseos, destinados al tráfico de vehículos, personas y/o mercaderías; La clasificación adoptada considera cuatro categorías principales: Vías expresas, arteriales, colectoras y locales.

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La clasificación de una vía, al estar vinculada a su funcionalidad y al papel que se espera desempeñe en la red vial urbana, implica de por si el establecimiento de parámetros relevantes para el diseño como son:

• Velocidad de diseño.• Características básicas del flujo que transitará por ellas.• Control de accesos y relaciones con otras vías.• Número de carriles.• Servicio a la propiedad adyacente.• Compatibilidad con el transporte público.• Facilidades para el estacionamiento y la carga y descarga de mercaderías.

El Cuadro siguiente presenta resumidamente las categorías principales y los parámetros de diseño antes mencionados.

Según las características descritas en el cuadro anterior concluimos que el tipo de vía del proyecto en cuestión es de carácter local.Las vías locales son aquellas cuya función principal es proveer acceso a los predios o lotes, debiendo llevar únicamente su tránsito propio, generado tanto de ingreso como de salida.Por ellas transitan vehículos livianos, ocasionalmente semipesados; se permite estacionamiento vehicular y existe tránsito peatonal irrestricto. Las vías locales se conectan entre ellas y con las vías colectoras.Este tipo de vías han recibido el nombre genérico de calles y pasajes.

Velocidad DirectrizLlamada también velocidad de diseño, es la velocidad máxima a la cual pueden circular los vehículos con seguridad sobre una sección específica de una vía, cuando las condiciones atmosféricas y del tránsito son tan favorables que las características geométricas del proyecto gobiernan la circulación.

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La selección de la velocidad de proyecto depende de la importancia o categoría de la futura vía, de los volúmenes de tránsito que va a mover, de la configuración topográfica de la región, del uso del suelo y de la disponibilidad de recursos económicos.Las velocidades de proyecto fluctúan entre 30 y 110 km/h o más dependiendo del tipo de vía seleccionada. A efectos de seleccionar rangos adecuados para la velocidad de diseño se toma en cuenta el tipo de vía que es local y del Cuadro 2.2.1 se asume una velocidad directriz de 30 km/h.-

Pendientes mínimas y máximas.Pendientes Mínimas.La pendiente mínima está gobernada por problemas de drenaje, es así que si el bombeo de la calzada es de por lo menos 2% se puede aceptar pendientes mínimas de 0.3% para casos de bombeo menor usar como pendiente mínima 0.5%.En el presente proyecto se usarán pendientes mínimas de 2%.

Pendientes MáximasEn vías urbanas, cuando se tiene la posibilidad de elegir la pendiente a emplear en un alineamiento vertical, se deberá tener presente las consideraciones económicas, constructivas y los efectos de la gradiente en la operación vehicular.A continuación se muestra un cuadro, en donde se adoptan valores de pendiente máxima con la incorporación del criterio del Tipo de Terreno.

Vía Expresa 3% 4% 4%Vía Arterial 4% 5% 7%Vía Colectora 6% 8% 9%

Vía LocalSegún

Tipografía10% 10%

Rampas de Acceso o salidas a víaslibres de intersecciones

TIPO DE VÌA Terreno Plano

6% - 7% 8% - 9% 8% - 9%

Pendientes MáximasTerreno

OnduladoTerreno

Montañoso

Pendientes MáximasDe acuerdo al cuadro con el tipo de vía local y terreno ondulado se tiene una pendiente máxima de 10 %; pero es importante mencionar que en el presente proyecto se contempla pendientes máximas superiores a dicho valor debido a la disposición de las viviendas así como la topografía de la zona.

BombeoLa pendiente de las secciones transversales en tramos rectos o “bombeo” tiene por objeto facilitar el drenaje superficial. Ésta inclinación puede ser constante en todo el ancho o presentar discontinuidad en el eje de simetría para que el drenaje se produzca haciaambos bordes. La magnitud del bombeo dependerá del tipo de superficie de rodadura y de los niveles de precipitación de la zona.’

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(1)En climas definitivamente desérticos se puede rebajar los bombeos hasta un mínimo de 1.0% para pavimentos superiores y 2% para el resto.Del cuadro 2.2.3 en nuestro caso será de pavimento superior y ya que la precipitación es menor a 500 mm/año se asume un bombeo del 2%.

Ancho de calzadas y veredas

De acuerdo al Manual de Diseño Geométrico de Vías Urbanas – 2005 – VCHI, el ancho recomendable para los carriles de una vía dependerá principalmente de la clasificación de la misma y de la velocidad de diseño adoptada, sin embargo no siempre será posible que los diseños se efectúen según las condiciones ideales. Se puede justificar el empleo de valores excepcionales atendiendo aspectos sociales, económicos, físicos, geográficos e inclusive institucionales. Dependiendo de la velocidad de diseño y de la clasificación vial, el ancho de los carriles, en tramos rectos, puede asumir los valores indicados en el Cuadro siguiente.

ANCHO DE CARRILES

CLASIFICACIÒN DE VÌAS

Velocidad

(Km/Hr)

AnchoRecomendab

le (Mts)

AnchoMinino deCarril en

PistaNormal

(Mts)(2,3)

AnchoMínimode Carrilùnico deltipo SoloBus (Mts)

Ancho dedos

carrilesjuntos

(mts) (5)

LOCAL 30 a 40 3.00 2.75 3.50 (4) 6.50

COLECTORA

40 a 50 3.30 3.00 3.50 (4) 6.50

ARTERIAL

50 a 603.30 3.2

53.50 6.75

60 a 70 3.50 3.25 3.75 6.75

70 a 80

EXPRESAS

3.50 3.50 3.75 7.0

80 a 90 3.60 3.50 3.75 7.25

90 a 100 3.60 3.50 No No

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(MTS)(2,3)(2.75)Precipitación < 500mm/año

Precipitación >500 mm/año

Pavimento Superior 2 2.5Tratamiento Superficial 2.5(1) 2.5-3.0Afirmado 3.0-3.5(1) 3.0-4.9

Bombeo %

BOMBEO DE LA CALZADA

Ancho Mínimo de Carril en Pista Normal Bombeo %


aplicable aplicable

Así mismo también el Manual de Diseño Geométrico de Vías Urbanas – 2005 – VCHI recomienda que Las secciones transversales de las vías locales se determinarán en base a los módulos siguientes:

Carriles: 3.30, 3.00 y 2.75 m. Vereda: 0.60 m.

Las vías locales de mayor jerarquía tendrán como mínimo dos carriles de 3.00 m. las veredas 2 módulos cada una.Las vías locales de menor jerarquía tendrán como mínimo dos carriles de 2.75 m. las veredas 2 módulos cada una.En el presente proyecto tomaremos como referencia lo anteriormente descrito ya que las dimensiones para el diseño variaran debido a que nos ceñiremos a las vías que ya están.

3. INFORMACIÓN METEOROLÓGICA.3.1.Generalidades.

Para cuantificar fenómenos meteorológicos así como obtener información de las condiciones del temporal, se tiene que contar con datos que nos puedan servir para interpretarlos y nos pueda servir como parámetros de diseño. La hidrológica es una ciencia que estudia la ocurrencia, distribución, movimiento, y propiedades de toda el agua que se encuentran en la tierra y sus relaciones con el medio ambiente y que se encuentran relacionada con otras áreas como la Geología, climatología e ingeniería civil y otros.El ciclo hidrológico es un proceso continuo mediante el cual el agua es transportado desde el Océano a la atmósfera, de esta a la tierra y posteriormente regresa la mar, teniendo lugar durante le proceso múltiples sub ciclos tales como la evaporación, transpiración, saturación del aire y otros.Los datos recopilados son Obtenidos de la Estación Meteorológica de Perayoc ubicado dentro de la Universidad Nacional de San Antonio Abad del Cusco.

A 13º 31º 13.20" Latitud sur yA 71º 57º 33.01" Longitud oesteCon 3356 msnm.’

4. ESTUDIO CLIMATOLÓGICOEstaciones meteorológicasLa caracterización de las condiciones climáticas que se presentan en el sector, resulta de mucha importancia, ya que el clima determina el tipo de vegetación, las características edáficas del suelo y la distribución de la población en el tiempo y espacio territorial. La acción climática basada principalmente en la temperatura y la precipitación, influye notoriamente en el comportamiento de los componentes bióticos (flora y fauna) y abióticos (suelos, agua).El análisis de las condiciones climáticas se hizo sobre la base de la información proveniente de las estaciones meteorológicas, complementadas con la información de otras estaciones ubicadas cerca al área de estudio.Estaciones Meteorológicas

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5. TEMPERATURAEl comportamiento térmico está definido principalmente por la altitud; de acuerdo a los registros existentes la temperatura media anual es de 11.10 °C, la temperatura máxima y mínima son de 19.5 y 4.8 ° C, respectivamente; mientras que hay poca variación de la temperatura media máxima a lo largo del año, las temperaturas medias mínimas varían considerablemente. Las temperaturas mínimas ocurren durante los meses de junio y julio, y las máximas ocurren durante los meses de setiembre y octubre.

6. PRECIPITACIÓNLas precipitaciones que se producen en la zona son predominantemente del tipo orográfico y se caracterizan por ser intensas y de corta duración. La presencia de fenómenos meteorológicos en la zona de estudio está influenciada por las estaciones; es así que a través de los meses de octubre a marzo que comprenden las estaciones de primavera y verano las lluvias se presentan en forma progresiva y continua; mientras que en los meses de abril a septiembre entre las estaciones de otoño e invierno, existe una ausencia casi total de lluvias.La precipitación total anual se estima en 733.95 mm, con una distribución anual que varía entre 4.73 a 187.34 mm. En general la distribución de las precipitaciones a lo largo del año, determina dos estaciones, un periodo “seco” con lluvias ocasionales, que abarca los meses de abril a septiembre; y un período “lluvioso” que se da entre noviembre y marzo.

7. HUMEDAD RELATIVAEste parámetro meteorológico muestra una gran regularidad en su distribución a través del año, teniendo los valores más altos en la temporada de “lluvias” y los más

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bajos en “secas”; en general se considera al distrito como se co, con un promedio de 62.03 % de humedad relativa Según la clasificación climática (Thornwhite), le corresponde ala ciudad del Cusco un clima seco, deficiente de lluvias en invierno, semi frío. Los meses que soporta más intensamente la precipitación son los meses de Diciembre, Enero, Febrero. Siendo estadísticamente el mes de Enero el más intenso.La temperatura mínima registrada históricamente es de -7.58° C. y una máxima de 28.85°C. con una temperatura media de 12.48°C. Los meses de helada se presentan los meses de Mayo, Junio, Julio, Agosto.Los vientos con mayor velocidad registrada es en el mes de Agosto con más de 8.5 km/h. El desarrollo de la industria y la modernidad han hecho que para preservar las condiciones a la que estuvo ínter relacionado el h ombre y otros seres con su medio, surja un concepto teórico como es la Ecología, pero que los antiguos integrantes de la Cultura Andina ya lo practicaban, al construir Andenes, forestaciones, drenajes y otros.En la actualidad se define como Ecología al es tudio de las relaciones entre los organismos y el Medio Ambiente en que viven. Para el presente Estudio solamente trataremos de ubicar nuestro Proyecto a la Zona de Vida a la que pertenece y el Piso Ecológico en la que esta ubicado.

ESTUDIOS DEFINITIVOS

1. Estudio de Tráfico:1.1.Generalidades

Probablemente, la variable más importante en el diseño de una vía es el tránsito, pues, si bien el volumen y dimensiones de los vehículos influyen en su diseño geométrico, el número y peso de los ejes de éstos son factores determinantes en el diseño de la estructura del pavimento.El mejor método para el estudio de trafico es realizar un censo o utilizar uno ya hecho, para esto se usan estaciones de conteo, donde el censo se realiza considerando el tipo de vehículo, ejes y pesos que pasan por el carril de diseño.El estudio del transito es imprescindible en el diseño de un pavimento, debiendo determinarse siempre en campo. Por lo tanto dentro de la predicción del análisis del volumen de transito durante el periodo de diseño se tiene que evaluar muchas variables para determinar de una manera técnica y lógica con datos reales el transito de diseño.Para proyecto de la vía en estudio se debe determinar el volumen de tránsito diario (IMD), proyectado al futuro; para así poder conocer la categoría y los servicios que prestará nuestra vía.

1.2.Sistemas de Tránsito Actual de La VíaEl transito actual a lo largo de la vía en estudio es de baja transitabilidad debido a la topografía accidentada y las condiciones actuales de la vía a nivel de terreno natural se encuentran sin ningún tipo de nivelación, pero aun así es una vía de mucha importancia por ser la única para llegar a los asentamientos humanos que se están instalando en la actualidad por lo que su construcción es necesaria e imprescindible, la calle posee sistemas de drenaje hasta la cota proyectada pero no cuenta con un alineamiento urbanístico completo, ni mucho menos cunetas que permitan la evacuación de aguas de lluvia, que en cierta medida protegerían la superficie natural de tierra. Por otra parte sus

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secciones transversales presentan en la gran mayoría de ellas desniveles entre el eje posible de calle y la ubicación de viviendas.El tipo de vehículos que transitan por esta vía son; pesados en poca cantidad pero se estima que llegaran a ser mucho mas, livianos propios de los residentes de la zona y algunos que utilizan para el transporte vehicular como son los taxis y un porcentaje mucho menor de Combis.Todo los problemas mencionados dificultan a que los pobladores puedan trasladarse con facilidad de su residencia hacia sus centros de trabajo, a si mismo las amas de casa sufren el problema de transporte para trasladarse del mercado hacia sus residencias o en forma viceversa; los costos de servicio de taxis son muy altos, esto representa un deterioro en sus economías.

1.3.Volumen de Tránsito Promedio DiarioEs el número total de vehículos que han pasado por un determinado punto o sección de una carretera, durante un periodo dado, igual o menor de un año y mayor que un día, dividido entre el número de días del periodo, cuya unidad de medida es vehículos/día.De acuerdo al número de días del periodo, se presentan lo siguientes volúmenes de Transito Promedio Diario (TPD):

En los estudios de pavimentos es necesario considerar el volumen de tránsito que utilizarán las vías diseñadas durante su vida útil proyectada, se determinará por una parte el volumen de tránsito de cada tipo de vehículo en el proyecto de pavimento, convirtiendo a su equivalente en carga de diseño, las mediciones o aforos han sido realizadas en la vía Av. Camino Real que conduce a los asentamientos humanos nuevos de la parte alta del Distrito de San Sebastián del que harán uso de esta vía.El punto de conteo se ha ubicado en el inicio de la vía, en la intersección de la Av. de la Cultura y nuestra vía en proyecto, en este lugar de conteo se han hecho los respectivos registros, en las horas de mayor trafico, por las actividades características del poblador de esta zona (actividades como comerciantes, talleres, ambulantes, mercader de comestibles, trabajadores de construcción civil, amas de casa, empleados públicos, etc.); los registro se realizo los siete días de la semana.A continuación mostramos los resultados del aforo vehicular realizado en el lugar mencionado; clasificando los vehículos de esta forma:

A.P.V. Kary Grande

Medio deTransporte

Lun Mar Miér Juev Vier Sáb Dom Tráfico seman

Promedio

20


Vehículo ligero

252 215 220 230 244 200 200 1561 223

Camión simple (c2,b2)

10 15 12 17 15 12 10 91 13

CamiónTándem

(c3)

5 7 11 7 6 6 7 49 7

IMD 267 237 243 254 265 218 217 1701

IMDS = 1701/7 = 243 veh/día Vehículo tipo.- El vehículo del proyecto, es aquel tipo de vehículo cuyo peso,

dimensiones y características de operación son utilizados para establecer los lineamientos que guiaran el proyecto geométrico la vía.Para las características particulares del proyecto, resultado del aforo vehicular se tiene como vehículo mas pesado el O+C3 (1 eje simple de 2 ruedas y 1 eje doble de 8 ruedas) nomenclatura usada para camiones, proveniente del “Reglamento de Peso y Dimensión Vehicular para la Circulación en la Red Vial Nacional” y del “Manual de Diseño Geométrico DG-99”, ambos emitidos por el MTCVC.

Trafico Vehicular Proyectado.- Un pavimento debe ser diseñado para soportar eltránsito inicial y aquel que pase durante su vida útil, por ello es importante conocer elvolumen de tránsito futuro.El volumen de tránsito futuro de una vía puede ser estimado con razonable exactitud a partir de datos sobre el tránsito existente y mediante un análisis estadístico de su evolución histórica. Parque Automotor:El parque automotor ha tenido un gran crecimiento, mientras en 1970 existían cerca de 5000 vehículos, en 1984 se registraron aproximadamente 12000 unidades, y para el año de 1999 la Oficina de Registros Públicos del departamento del Cusco ha empadronado un total de 29824 vehículos, no conociéndose con exactitud el tamaño del parque automotor circulante en la ciudad del Cusco, se estima un total de 33263 vehículos. Factor de Crecimiento

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Factor de Crecimiento.- Existen varias formas de encontrar el Factor deCrecimiento,dependiendo del método de diseño del pavimento que se ha de emplear. Una manera sencilla de proyectar el Factor de Crecimiento, es suponiendo una tasa anual de crecimiento de tránsito, y empleando el periodo de diseño.En el caso del Cusco actualmente se estima una tasa de crecimiento anual de 8 %, de acuerdo a los registros del parque automotor.

Determinación del IMD.- Este valor nos servirá para clasificar la vía según el servicio que prestara, de acuerdo a las Normas Peruanas para el Diseño de Carreteras.Según los resultados obtenidos se tiene que esta vía no llega a ninguna clasificación. El índice medio diario anual se obtiene de la siguiente formula:

Donde:K = 1.96 (Para un nivel de confiabilidad de 95 %)N = 365 (Numero de días del año)n=7(Numerodedíasde la semana)

S = 7.68

Se obtiene como resultado lo siguiente:IMD máx. = 258IMD min. = 228

Análisis del tráfico para el diseño del pavimento.- Para determinar apropiadamentelos factores de fatiga ocasionados por el trafico para ser usado en el diseño estructural del pavimento, primero debe conocerse el numero y magnitud de las cargas por ejeesperadas durante un tiempo dado.Las investigaciones han demostrado que el efecto sobre el comportamiento de un pavimento de cualquier carga de eje puede ser representado por un numero equivalente de aplicaciones de carga de eje simple de 180000 lb. (EAL)

Carril de diseño.- En las vías de dos carriles, el carril de diseño puede sercualquierade los dos, puede ocurrir que mas camiones cargados transiten en una dirección que la otra, entonces lo que se debe tener en cuenta al determinar el volumen de transito, es el mas critico es decir el que recibe el servicio mas severo.

Periodo de diseño.- Un pavimento puede ser diseñado para soportar los efectosacumulativos del tráfico para cualquier periodo de diseño. El periodo seleccionado, e los años para el que se diseña el pavimento, es llamado periodo de diseño, que no debe ser confundido con el periodo de análisis, ya que un pavimento puede renovar su vida útil indefinidamente, por aplicación de sobre capas u otras medidas de rehabilitación.Por lo que se asume un periodo de diseño de 20 años.

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Crecimiento del trafico.- El crecimiento del trafico, o en algunos casos suestancamiento o declinación debe preverse cuando se determinan los requerimientosestructurales del pavimento.El crecimiento del transito se compone de varias variables como crecimiento normal de transito, transito generado y transito desarrollado.El crecimiento normal del transito, viene a ser el incremento del volumen del transito, debido al aumento normal en el uso de los vehículos; el transito generado consta de aquellos viajes vehiculares distintos a los de transporte publico, que no se realizaran sino se construye la nueva vía; mientras que el transito desarrollado es el incremento del volumen del transito debido a las mejoras en los suelos adyacentes a la vía. Se muestra en la tabla:

Proyección del tráfico medio anual:n=20 añosr=8%

TRAMO TMDA i

TMDA nPERIODO DE DISEÑO

r % 2007 2008 2009 2010 2011 20121 2 3 4 5 6

AVENIDA : CAMINO REAL

258 8 279 301 325 351 379 409

Tráfico Medio Diario Anual inicial: Tráfico Medio Diario Anual en el año "n":TMDAi = 258 TMDAn = 1203

Factor Camión.- Se refiere al numero de aplicaciones de carga equivalente a 18000 lb. aportado por el pasaje de un vehiculo pesado, es decir lo que contribuye en el gasto de deterioro del pavimento cada vez que pasa un vehiculo pesado. Se determina mediante la siguiente expresión.El factor camión puede ser determinado para un vehiculo o para combinaciones de tipos de camiones, se recomienda determinarlo para uno de los diferentes tipos de camiones involucrados en el conteo vehicular.

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Por lo que obtenemos:

CAMION TIPO O+C3 Peso kg. Peso lb. Factor de equi. carga

Eje delantero (simple) 7000 14000 0.36Eje posterior (tamdem) 18000 36000 1.38

Factor camión = 1.74FACTOR CAMION = 2.00

Transito de Diseño.- para determinar el transito de diseño existen diferentes metodologías dependiendo del método del diseño del pavimento que se vaya a utilizar. El método empleado para determinar el transito de diseño para el proyecto es utilizando el EAL de diseño.

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El Instituto del Asfalto, recomienda que los efectos del transito y el diseño estructural de pavimentos se exprese en términos del numero de aplicaciones de carga equivalentes a 18000 lb. que soporta un eje simple (EAL).

1.4.Cálculo de Tráfico Vehicular Acumulado

DondeTrafico de Vehículos Acumulados en el Año Inicial: TMDi=258

r=8%n=20 añosTVi=IMDi*365=94188TVA=4310247

1.5.Cálculo del Factor de Tráfico

Donde:

Pt = 2 (índice de serviciabilidad, bondad de servicio) SN = 1.5 (Numero estructural calidad de la capa)

T=45.76

1.6.Cálculo del EALSe calculara con la siguiente formula:

Medio de transporte

Traf. Veh.

(tiempo 01

IMD’s Promedio

% participación

IMDA

Vehiculo ligero 1561 223.00 91.77 236.81Camion simple (c2,b2)

91 13.00 5.35 13.81

Camiontandem (c3)

49 7.00 2.88 7.43

Total 1701 243.00 100.00 258

Calculando se obtiene:

GT = -0.088941083

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B18 = 9.692990069

Medio de transporte

PesoTota

l

PesoTota

l

Lx Fc

IMDA

L2

Bx EALfi ESAL

Ejes

PESO

(Kips

Lx

Vehiculo ligero

3 6.609

Del 50.00%

3.30 2

2

236.8 1

1 1

0.477

0.00122637

0.5808

Post

50.00%

3.30

2 0.477

0.00122637

0.5808Camion simple (c2,b2)

18 39.654

Del 40.00%

15.8

13.81

6.719

0.56973958

15.7307

Post

60.00%

23.7

2 22.350

3.53475968

97.5959

CamiónTándem

(c3)

25 55.075

Del 30.00%

16.52

2 7.43

1

2

7.555

0.68264108

10.1489

Post

70.00

38.5

99.632

1.84260273

27.3942

ESAL= 152.0314

EAL = ESAL * T * 365

EAL = 152.0314 * 45.76 * 365 = 2539397.55

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2. Estudio de Suelos2.1.Generalidades:

Como la geotecnia es una disciplina tecno científica que agrupa a la geología, mecánica de suelos y mecánica de rocas este capitulo tiene el propósito de conocer la formación geológica, luego las propiedades del material del que esta conformado el terreno, para lo cual se hizo un reconocimiento previo, para luego proceder con la apertura de calicatas e investigación de las propiedades físicas y mecánicas del suelo, los cuales nos permitirán elegir procedimientos constructivos adecuados y además garantizan la seguridad y economía de la obra.

2.2.Geolofía LocalLa zona en estudio pertenece al valle del Cusco, ubicada en la parte meridional de la cordillera de los andes, con orientación S – E. morfológicamente conforma una superficie depresiva a manera de una cuenca cerrada y alargada delimitada por las laderas del valle del Huatanay, esta zona presenta una superficie plana de origen glacio-fluvial. El modelado del valle es consecuencia de la actividad geo mórfica fluvial y coluvial-aluvial de las quebradas tributarias ubicadas en esta zona.El estudio geológico permite conocer particularidades de la estructura y desarrollo de la corteza terrestre, relacionadas con los procesos mecánicos, movimientos y deformaciones que han ocurrido en la zona de estudio.La ciudad del Cusco esta cimentada sobre el piso del valle de la cuenca Huatanay cuyo origen Geológico son los depósitos lacustre de lago MORKILL que se extendió desde Angostura hasta los asentamientos humanos de San Isidro e Independencia. El principal río recolector de de todas las aguas es el Huatanay, por tanto en dicha zona se presenta la siguiente formación geológica.

Formación San Sebastián. La zona de estudio de acuerdo a las cartas geológicas del INGEMET, está ubicada en el área de la formación San Sebastián. Formación perteneciente al Pleistoceno o Cuaternario inferior. Está constituida principalmente por sedimentos de origen lacustre y fluvial, depositados en el antiguo lago Morkill. Los restos de estos depósitos forman terrazas localizadas al pie de los cerros del Cusco, habiendo una mayor concentración de ellas precisamente en el flanco sur del valle, y en la zona donde se proyecta la vía.Estas series sedimentarias están constituidas por una sucesión horizontal de limos y arenas, con niveles de arcillas; igualmente se observan capas de diatomita (acumulación de restos de microfósiles).En los estudios estratigráficos sedimentiologicos muestran que esta formación esta constituida por depósitos de conos aluviales con una predominancia de gravas arenas gruesas los que se sitúan en las borduras llegando a destacar los conos de Saphy, Picchu, Puquin depósitos de canales trenzados y llanura de inundación donde destacan los lentes de gravas o arenas gruesas que recortan capas masivas de limonita, arenas y arcilla; depósitos palustres lacustres representados por las capas de diatomita y turba.

Resumen Litográfico local de la formación de San Sebastián

FORMACIÓN O GRUPO EDAD LITOLOGÍA SUELO QUE

GENERA(POR ALTERACIÓN METEÓRICA)

SENSIBILIDAD A LA EROSIÓN

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Fm. San Sebastián

Pliocuaternario

Deposito de grava,

arenas, flujo de

Limo arcilloso Baja

Fuente: Instituto de Manejo de Agua y Medio Ambiente – IMA.

2.3.Estudios de Mecánica de SuelosEl estudio de mecánica de suelos permite identificar el tipo de suelo y evaluar sus propiedades físicas y mecánicas del mismo, para lo cual es necesario realizar diferentes ensayos en laboratorio. Estos estudios comprenden dos importantes actividades, los ensayos de campo y los ensayos de laboratorio. Ambos, están regidos anticipadamente por los requerimientos impuestos por el reconocimiento y programación preliminar.En primer lugar se realizó un reconocimiento serio y eficaz, desde el punto de vista geológico, que resultó imprescindible para definir los aspectos posteriores del estudio de mecánica de suelos.Por la importancia del proyecto se realizó una programación adecuada para la cual seconsideró los siguientes aspectos:Determinación de la ubicación, tipo, número y profundidad de los sondeos:1. Estos aspectos dependieron fundamentalmente del tipo de subsuelo y laimportancia del proyecto. El número y la ubicación de sondeos exploratorios fue elsuficiente para dar precisamente el conocimiento de las condiciones predominantes enel subsuelo.Respecto al tipo de sondeo utilizado, fueron los pozos a cielo abierto. La profundidad fue definida por la función e importancia del proyecto.2. Toma de muestras alterada y que son representativa considerando la cantidadnecesaria de muestras a extraer. Para la realización de los ensayos.Determinación de los tipos de ensayos de campo y laboratorio:De acuerdo a la información básica necesaria para el diseño se proyectaron ensayosde caracterización, clasificación de los estratos, Proctor modificado y CBR del suelo. Anivel de la subrasante de las vías teniendo en cuenta el perfil de la subrasanteobtenido del levantamiento topográfico.

2.4.Apertura de CalicatasSe realizaron 02 excavaciones hasta los 1.60 m de profundidad, con el objetivo de determinar la conformación estratigráfica y el CBR del material de subrasante, se recogieron muestras representativas alteradas por cada estrato identificado. Adicionalmente se realizaron 03 ensayos con DCP para determinar el CBR “in situ” y ensayos con PPT (PockerPenetrometer Test).

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MUESTREODe las calicatas se han obtenido muestras representativas de suelo, de cada estrato. Como el tamaño y tipo de la muestra depende del tipo de ensayo a efectuarse, teniendo esta consideración se ha tomado las cantidades en peso que se indican.

Clasificación visual: 0,50 kg. Análisis granulométrico y límites de consistencia: 3 a 4 kg. Ensayo de compactación y C.B.R.: 50 a 60 kg. Producción de agregados o ensayo de propiedades: 50 a 100 kg.

IDENTIFICACIONSe ha identificado cuidadosamente cada muestra tomando en cuenta el número de calicata y la profundidad a la cual fue tomada. Se colocó una identificación dentro de la bolsa, y se marco exteriormente en la misma reiterando su identificación.

2.5.ENSAYOS DE LABORATORIOIngresada las muestras de suelo al laboratorio de Mecánica de Suelos, perfectamente identificados se ha procedido a realizar los siguientes ensayos:

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2.6.RESULTADOS DE ENSAYOS DE LABORATORIOLos resultados de los Estudios de Suelos en laboratorio, en el orden que se realizo los ensayos es la siguiente:

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PARTICULAS FINAS-MATERIAL: LlMOSO ARCILLOSOArcillas Inorgánicas de plasticidad baja Cl -al (SUCS)Suelo Limoso Arcilloso A-5 - 7 (AAHSTO)

32


33


34


35


36


37


38


39


40


2.7.Perfiles EstratigráficosEn base a la descripción de los suelos realizados observando las paredes de las calicatas excavadas y complementando con la información obtenida de los ensayos de

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laboratorio, se elaboran sus perfiles geotécnicos realizo la descripción de las capas de sedimentación del perfil estratigráfico, resaltando los estratos y materiales representativos del tramo evaluado y los cortes de talud existentes. En base a la descripción y clasificación de cada pozo exploratorio es posible graficar el perfil estratigráfico que corresponde al área del proyecto, como se muestra a continuación.

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El estudio de las propiedades físicas y mecánicas de los suelos nos permitirá tomar ciertas decisiones:

Aceptar el material tal como se encuentra. Eliminar el material insatisfactorio y sustituir por otro de características

adecuadas. Modificar las propiedades del material existente.

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2.8.Conclusiones y RecomendacionesSUELO DE SUBRASANTE1.- Para la elaboración del proyecto se realizo dos calicatas a cielo abierto hasta una profundidad de 1,70 m, adicionalmente se ha realizado 02 ensayos con DCP.2.- El suelo de subrasante en general ha sido identificado como un Suelo Arcilloso A-5 (7) según AASHTO y Arcilla de plasticidad media arenosa CL (material malo como subrasante, que deberá ser mejorado).3.- El CBR de diseño es 10.0 % en la zona.4.- La subrasante de todo el tramo deberá ser mejorada y compactada antes del colocado del material de base granular.5.- El espesor de la base granular deberá ser de 20 cm. Como mínimo, deberá ser compactado al 95 % de la intensidad máxima del material de cantera y deberá presentar un CBR de 50 % como mínimo.6.- Se deberá confinar el pavimento mediante sardineles laterales en todos los tramos.7.- No se ha evidenciado nivel freático superficial.

CBR DE DISEÑOPara el presente proyecto se ha determinado el CBR en laboratorio del suelo de subrasante extraído de tres calicatas. Los valores del CBR y parámetros geotécnicos determinados en laboratorio son:

CBR (LABORATORIO) = 10%


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3. Estudio Hidrológico3.1.Consideraciones Previas

Para el diseño del drenaje pluvial urbano se tomó en cuenta el RNE en la Norma OS.060. a) Los caudales para sistemas de drenaje urbano menor deberán ser calculados:

Por el Método Racional si el área de la cuenca es igual o menor a 13 Km2 Por el Método del Hidrograma Unitario o Modelos de Simulación para área de

cuencas mayores de 13 Km2 El periodo de retorno deberá considerarse de 2 a 10 años. Está en función de la

importancia económica de la urbanización, correspondiendo 2 años a pueblos pequeños.

La intensidad de la lluvia de diseño para un determinado punto del sistema de drenaje es la intensidad promedio de una lluvia cuya duración es igual al tiempo de concentración del área que se drena hasta ese punto, y cuyo periodo de retorno es igual al del diseño de la obra de drenaje.

En ningún caso el tiempo de concentración debe ser menor a 10 minutos.

3.2.Cálculo Hidrológico

3.3.Área de la CuencaÁrea Total= 87,603.26 m2, = 0.08760326 km2 Perímetro = 1,168.2282 ml.

3.4.Pendiente Media de la CuencaSegún el criterio de Albord se tiene:

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El punto mas bajo de la pavimentación (Zona donde se encuentra el sumidero ) en la Av. De la Cultura, con una cota de 3310.00 m

El punto mas alto de la pavimentación ( Zona donde se encuentra el hotel Camino Real ), con una cota de 3336.00 m

Distancia entre ambas cotas = 225.00 mLuego: L = 225.00 m.D =26.00 m. A =80,648.28 m2.Sc = (26.00x 225.00) /80,648.28 = 0.07254 ~ 7.25 %

Para la calle transversal = 83.00 metros.Luego: L = 83.00 m.D = 1.20 m.A = 6,954.98 m2Sc =(1.20 x83.00) /6,954.98= 0.014321~ 1.43%

3.5.Tiempo de ConcentraciónTe = 0.7035 (1.1 - C)* L 0.50 / S 0.33

Donde:Tc = tiempo de concentración (minutos)L = longitud del curso de agua desde aguas arriba hasta el punto en estudio. L1= 225.00m. L2= 83.00 mS = pendiente promedio de la cuenca S1= 0.07254 y S2=0.014321C = coeficiente de escorrentía C1= 0.68 y C2=0.64

Avenida Camino Real (L1 ,S1 ,C1 ) Tc = 0.7035 (1.1 – 0.68) (225.00 )0.50 / (0.07254) 0.333Tc = 10.618 minutos.

Calle Transversal (L2 ,S2 ,C2 ) Tc = 0.7035 (1.1 – 0.64) (83.00)0.50 / (0.014321) 0.333Tc = 12.123 minutos.Ahora tomaremos como valor para nuestro diseño 15 minutos que es el valor promedio.

3.6.Intensidad PromedioPara Tc = 10 min. Promedio = 13.22 mm / hr.

3.7.Coeficiente de EscorrentíaPara un periodo de retorno de 10 años se tienen los siguientes coeficientes de escorrentía:

Pavimento de concreto …… 0.90 -Veredas …………………….. 0.85 Techos y azoteas ………….. 0.95 Césped, suelo arcilloso, promedio (2 - 7% de pendiente) ….. 0.18 -0.22 Césped, suelo arcilloso, ( > 7% de pendiente) ….. 0.35

a) AV. CAMINO REAL

Elemento Area Coeficiente Area x coef.

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Pavimento 1,350.00 0.90 1,215.00Veredas 520.00 0.85 442.00Techos 41,937.11 0.95 39,840.25

Áreas libres 36,631.17 0.35 12,820.91Sumatoria 80,438.28 m2 54,318.16

C = 54,318.16/ 80,438.28= 0.6753, luego: C = 0.68

3.8.Caudal de EscurrimientoAplicando el método racional, se tiene que para áreas urbanas, el caudal pico proporcionado por el método racional viene expresado por la siguiente forma:

Q = 0.278 C. I. ADonde:Q = caudal pico en m3/seg.I = intensidad de diseño en mm/hr.A = área de drenaje km2C = coeficiente de escorrentíaPara un periodo de retorno

a) Av. Camino RealQ = 0.278 (0.68) (13.22) (0.08064828) = 0.2015 m3/seg. Q= 0.202 m3/seg.

b) Calle TransversalQ = 0.278 (0.89) (13.22) (0.00695498) = 0.02275 m3/seg. Q= 0.023 m3/seg.

QT= (0.202 + 0.023 ) m3/seg. QT= 0.225 m3/seg.

QT Que es el caudal generado por toda la cuenca. El agua superficial circula por la Av. principal y la calle transversal; debido a la topografía de la zona existente plantearemos utilizar dos sumideros aparte del sumidero existente en la parte mas baja de la Av. Camino Real. Para el tramo de la Calle Transversal que cuenta con un caudal de 0.023 m3/s, debido a la contra pendiente que encontramos y por razones estéticas de la calle planteamos un sumidero como colector principal de esta calle, Para la Av. Camino Real que cuenta con un caudal de 0.202 m3/s planteamos un sumidero en la progresiva 0+250 como colector principal de las aguas pluviales provenientes de la zona alta de la cuenca, el cual evacuara dichas aguas al buzón existente en la Av. Camino real.Cabe recalcar que se ha planteado un caudal máx. Para toda la cuenca, de todo este volumen de aguas pluviales no todo llega a la parte mas baja de la Av. Camino real por lo que se considera solo el 50 % del caudal total debido a que en la Av. Camino Real se colocara un sumidero en la parte mas alta y en la Calle Transversal contamos con otro sumidero debido a la contra pendiente existente, es decir el Caudal real para efectos de calculo será:QT = (0.101+0.0115) m3/sQT = 0.1125 m3/s

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El sumidero que colecte las aguas de lluvia de cada calle, usará para la descarga al canal de reunión tubería de 12” (diámetro mínimo según la norma); verificando el caudal que puede conducir se tiene:

Q = V. A, V = R2/3* S1/2 / nDonde:R = radio medio hidráulico = 0.1524 m.S = pendiente de la tubería = 3% = 0.03n = coeficiente de rugosidad de Manning = 0.010V= velocidad media de desplazamiento (m/seg)V= (0.1524)2/3 . (0.03)1/2 / (0.010)V= (0.248) (0.173) / 0.010 = 4.94 m/segQ = (4.94) (3.141592653 ) x(0.125)2 )= 0.3605m3/seg.Luego:Av. Camino Real, Q diseño = 0.101 m3/seg. < Q sumidero = 0.36 m3/seg.Calle Transversal, Q diseño = 0.0115 m3/seg. < Q sumidero = 0.36 m3/seg

3.9.Caudal de los Bordes de la PistaEl agua de escorrentía circulará por encima de la calzada; específicamente por los costados (junto al sardinel) debido a la pendiente transversal proyectada para la vía. Ésta parte de la vía se comportará como una cuneta lateral; por lo que conviene hacer su evaluación

Donde:Q = caudal en lt/seg = 101 lt/seg para toda la calle mas critica;n = coeficiente de rugosidad de Manning = 0.010S = pendiente longitudinal de la vía = 8.38 % (pendiente prom. de la calle)Z = valor de la pendiente (ver gráfico) = 50Y = tirante de agua en metrosT = ancho superficial en metrosQ = 315 (5000) (0.29) Y8/3 (0.98)2/3 101 = 450639.52 Y8/3 Y8/3 = 0.0002241Y = 0.0428 m.Por lo que para el caudal pico se tiene que el tirante de agua en los costados de la vía será de 4.3 centímetros:

3.10. ConclusionesEl caudal que puede evacuar cada sumidero es mayor al calculado; debido a la topografía se ubicaran dos sumideros, el primero ubicado en la progresiva 0+250 de la

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Av. Camino Real, el cual captara gran parte del agua producto de la zona alta de la cuenca y el segundo en la Calle transversal las cuales descargaran el agua mediante una tubería de 12” a los buzones mas cercanos y convenientes.El caudal sobrante será llevado mediante el canal planteado por ambos lados de la vía, el cual es aun considerable debido a la pendiente de la zona y la nula disipación de este en la parte alta, dicho canal desfoga sus aguas al sumidero existente en la intersección con la Av. de la Cultura.


4. Estudio de Canteras4.1.Cantera Para Base

4.2.Elección de la Cantera para Base4.3.Cantera para agregados4.4.Requerimiento de granulometría fina

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4.5.Elección de la Cantera para Agregado de Concreto4.6.Diseño de Mezclas f’c=c75 kg/cm²4.7.Tipo de Cemento Elegido4.8.Tablas Para Diseño de Mezclas4.9.Conclusiones y Recomendaciones


5. Estudio de Impacto Ambiental5.1.Introducción

Partiendo del concepto de que todo proyecto provoca un impacto ambiental, ocasionando cambios en el eco – sistema, cambio físico y perceptual del medio natural. El propósito del proyecto es lograr: “El Menor Impacto Ambiental”, tomando en cuenta los siguientes acápites:

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Una real y verdadera preocupación por conservar y no depredar el medio natural.

Conocer concienzudamente los conceptos básicos de cómo se comporta el medionatural ante los cambios físicos que en él se producen.

Respetar los elementos y formas naturales que la naturaleza colocó, como retosarquitectónicos y no como obstáculos que se deben eliminar.

Evitar la utilización de materiales y/o elementos que perjudiquen de manera abruptaa la ecología de la zona.

Atraer al interior de los elementos constitutivos de la ciudad el medio natural,evitando que éste solamente se encuentre como un ambiente escenográfico

Entonces podemos definir la Evaluación del Impacto Ambiental (EIA) como un conjunto de técnicas y procedimientos de gestión ambiental preventivos para identificar, predecir, evaluar, interpretar, proponer correcciones y comunicar resultados, acerca de las relaciones causa-efecto (positivas y negativas) entre un proyecto o programa de desarrollo, y el ambiente físico, biológico y socioeconómico que es afectado por dicha iniciativa de desarrollo.

5.2.ObjetivosSegún la naturaleza del lugar, que corresponde a un típico ambiente andino sur peruano, en el cual domina el paisaje natural bajo un cielo generalmente abierto de color azul intenso, se ha visto por conveniente utilizar los recursos que en éste se encuentran así como la tecnología de construcción familiarizada con los habitantes. Se ha definido ejecutar una estructura sencilla de concreto, con componentes que permitan a su vez, mostrar los elementos naturales tales como el discurrir del agua de lluvia, y la conformación del terreno natural circundante, de manera que combinados con las viviendas aledañas compatibilice y posibiliten una adecuada integración con el paisaje.Para el cumplimiento de los objetivos se hace necesario el uso de la tecnología apropiada para garantizar la resistencia de las estructuras y su durabilidad. Esta tecnología esresultado de diversas experiencias constructivas mediante el uso de los materiales apropiados, de preferencia predominantes en la zona de Cusco, este hecho originará alteraciones sobre los componentes físicos, biológicos, socioeconómicos del ámbito en el cual se localizan.En ése contexto se ha previsto soluciones ingenieriles prácticas y sencillas que disminuyan los efectos sobre el medio ambiente; y principalmente, a preveer el deterioro de la infraestructura, ante la ocurrencia de fenómenos climáticos, sísmicos y de otra índole que caracterizan a cada zona de estudio.

5.3.Base LegalLa elaboración de una EIA constituye, como se ha dicho, una práctica importante en la formulación y evaluación de proyectos. En el hecho de mejorar los proyectos en muchos aspectos, en particular en relación con sus alcances físicos. Sin embargo si no existe un mínimo marco legal que sustente el proceso, estableciendo obligaciones y responsabilidades, no se ganará mucho con apelaciones puramente técnicas o fundadas en consideraciones éticas, con este fin se realiza el estudio del impacto ambiental de la ruta elegida considerando conveniente articular Los dispositivos legales que justifican la evaluación del impacto ambiental, para proteger los recursos del medio ambiente en el ámbito de los proyectos, se enumeran a continuación:

Constitución Política del Perú, en sus artículos 66°, 67° y 68° norma política nacional del ambiente.

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La ley Marco para el Crecimiento de la Inversión Privada (Decreto legislativo N° 757 del 08 de Noviembre de 1990)

Decreto ley N° 21147 – Ley Forestal y de la Fauna Silvestre, en el Titulo II, Capitulo II (Art. 14° y siguientes)

Decreto Supremo N° 160-77-AG, que aprueba el Reglamento del Titulo II, Capitulo II del Decreto Ley N° 21147.

Decreto Ley N° 25862 – Ley Orgánica del Sector Transportes Comunicaciones, Vivienda y Construcción, según Art. 23°.

Manual ambiental para el diseño y construcción de vías del Ministerio de Transportes y Comunicaciones.

Legislación existente acerca de las unidades de conservación ubicadas en el área de influencia del proyecto.

Términos de referencia fijados para los estudios de impacto ambiental de carreteras, aprobados por R.M. N°171-94TCC/15.03 en Abril de 1994

5.4.Importancia de la Evaluación AmbientalLas EIA pretenden, como principio, establecer un equilibrio entre el desarrollo de la actividad humana y el medio ambiente, sin pretender llegar a ser una figura negativa u obstruccionista, ni un freno al desarrollo, sino un instrumento operativo para impedir sobre explotaciones del medio natural y un freno al desarrollismo negativo.En términos generales, la EIA es una herramienta necesaria para paliar efectos forzados por situaciones que se caracterizan por:

Carencia de sincronización entre el crecimiento de la población y el crecimiento de la infraestructura y los servicios básicos que a ella han de ser destinados.

Demanda creciente de espacios y servicios, consecuencia de la movilidad de la población y el crecimiento del nivel de vida.

Degradación progresiva del medio natural con incidencia especial en: contaminación de recursos atmosféricos, hidráulicos, geológicos, etc. Ruptura del equilibrio ecológico, como consecuencia destrucción de diversas especies vegetales y animales. Deterioro y mala gestión del patrimonio histórico-cultural.

En la situación relatada anteriormente, al acometer un proyecto, se hace inexcusable la realización de EIA por varias razones, entre ellas:

· Detienen el proceso degenerativo.· Evitan grandes problemas ecológicos.· Mejoran nuestro propio entorno y calidad de vida.· Ayudan a perfeccionar el proyecto.· Defienden y justifican una solución acertada.· Canalizan la participación ciudadana.· Su control aumenta la experiencia práctica.· Así lo exigen las disposiciones de vigor.· Generan una mayor concienciación del problema ecológico.· Aumentan la demanda social como consecuencia del parámetro

anterior.Puede añadirse a estas razones otras muchas, pero la concusión es clara: los estudios de Evaluación de Impacto Ambiental son necesarios

5.5.Medidas de Control AmbientalLas medidas de control ambiental corresponden, pues, a una parte importante de las recomendaciones que la EIA efectúa a fin de actuar sobre los impactos ambientales principales del proyecto, y contribuir por lo tanto a su construcción y operación en un enfoque ambientalmente sustentable, para ello se debe hacer un análisis de los posibles impactos mediante los métodos de evaluación del Impacto Ambiental.

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ACCIONES QUE GENERAN IMPACTO AMBIENTAL

ACCIÓN DESCRIPCIÓN EFECTO MITIGACIÓN

Construcción de: Pistas, Sardineles, bermas Conclusión de Veredas

Se construirá la pavimentación de la pista con pavimento rígido.

Pérdidas de áreas de terreno natural Mejoramiento de las condiciones de vida de los usuarios

Mejoramiento de la zona para el fácil acceso de los pobladores a sus viviendas.

Movimiento de tierras

Trabajos que se realizarán para alcanzar los niveles de las estructuras, definidos por el proyecto

Pérdida de coberturavegetal.Provocará erosión desuelos.

Acondicionamiento de áreas verdes. La cubierta de concreto evitará la erosión.

Vibración y ruidos

La excavación, movimiento de tierras y otras labores generarán vibraciones, ruidos

Afectará básicamente a los vecinos de la calle y animales domésticos

Evitar la realización de trabajos donde se produzcan ruidos intensos en horas de descanso de los pobladores.

Generación de empleos

La ejecución del proyecto permitirá la utilización de mano de obra.La presencia del personal de obra incrementará la demanda en tiendas, comedores, etc.

Satisfacción de los pobladores locales y mejores perspectivas económicas. Incremento de las actividades comerciales de la zona.

Generación de desperdicios

Durante la realización del proyecto, y los que se generan con su uso

Contaminación del medio ambiente

Evacuación apropiada de los desperdicios

Limpieza de la zona de trabajo

Erradicación de los residuos sólidos y desperdicios contaminantes

Mejora de la calidad medio ambiental

5.6.Tecnología Constructiva

Sub rasante: Terreno natural mejorado mediante procedimientos de limpieza, riego y compactación.

Estructura: Pavimento de concreto con pasadores de acero en las juntas longitudinales y transversales.

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Sardineles: De sección rectangular, colocados de manera que funcionen como protección y confinamiento de la losa de rodadura.

5.7.Carácter y Tipos de Impactos

IMPACTO AMBIENTALSe dice que hay impacto ambiental cuando una acción o una actividad producen una alteración favorable o desfavorable, en el medio o en alguno de los componentes del medio.Hay que constar que el término impacto no implica negatividad, ya que éste puede ser positivo como negativo, como se podrá ver más adelante.En este caso, esta acción es un proyecto de ingeniería: pavimentación de la vía de circunvalación.

NATURALEZA DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES.Las principales características de los impactos ambientales están dadas por su magnitud e importancia.Su magnitud está referida al cambio cualitativo o cuantitativo de un determinado factor ambiental en términos absolutos. Su importancia está referida o constituye la ponderación de un impacto respecto al factor ambiental que afecta y a otros impactos dentro del contexto de una determinada evaluación de impacto ambiental. De esta manera, un impacto puede tener una gran importancia en un determinado ecosistema y muy baja en otros.La siguiente clasificación corresponde a los impactos más comunes que ocurren sobre el medio ambiente, esta clasificación no es excluyente, esto quiere decir que pueden existir impactos concretos que pertenecen a la vez a dos o más grupos tipológicos, los que se señalan a continuación:

Por la variación de la Calidad AmbientalImpactos positivos, son aquellos impactos aceptados como convenientes, tanto en su magnitud (porque mejoran objetivamente la calidad ambiental) como en su importancia (de acuerdo al valor subjetivo que les da la comunidad).Impactos negativos, son aquellos impactos que se traducen en bajas de la calidad ambiental, sea por pérdidas de recursos naturales o de diversidad biológica, por degradación estética o paisajística, por procesos de contaminación, etc.

Por la intensidad (Grado de destrucción)Impacto notable o muy alto, se asocia a destrucción del medio ambiente o su característica, con repercusiones futuras de importancia. La destrucción completa se puede llamar Impacto Total.Impacto medio, ocurre cuando hay una alteración negativa del medio ambiente, pero relativamente controlable.Impacto mínimo o bajo, en caso de una destrucción o alteración mínima del factor o característica ambiental considerada.

Por la ExtensiónImpactos puntuales, se producen en un contexto focalizado.Impactos parciales, cuando se supone que tienen una incidencia apreciable en el medio, pero sólo en una parte de éste.Impactos totales, se manifiestan de una manera generalizada en el entorno considerado.Impactos críticos, cuando cualquiera de los casos descritos arriba, se da en una localización o contexto considerados inaceptables.

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Por el momento en que se manifiestaImpactos inmediatos, cuando no hay plazo de tiempo entre el inicio de la actividad y la manifestación del impacto.Impactos latentes, aquellos que se manifiestan al cabo de cierto tiempo desde el inicio de la actividad, estos cambios pueden manifestarse a corto, mediano y largo plazo.

Por su persistenciaImpactos temporales, cuando la alteración del medio no permanece en el tiempo, y dura un lapso que puede establecerse con precisión.Impactos permanentes, cuando hay una alteración indefinida en el tiempo, como el caso del presente proyecto.Por su capacidad de recuperaciónImpactos irrecuperables, aquellos donde la alteración es imposible de revertir.Impactos irreversibles, aquellos que suponen una dificultad extrema, sea técnica o financiera para revertir una situación de degradación.Impactos reversibles, cuando la alteración puede ser asimilada naturalmente por el medio ambiente, en el corto mediano o largo plazo.Impactos mitigables, aquellos en los que el impacto puede paliarse (recuperarse parcialmente).Impactos recuperables, aquellos donde la alteración puede eliminarse totalmente.Impactos fugaces, aquellos en los que su recuperación es inmediata tras el cese de la actividad que los causa. Por ejemplo el ruido y el polvo, producidos durante la etapa constructiva de la vía.

Por la relación causa-efectoImpactos directos o primarios, aquellos que tienen una incidencia sobre un factor ambiental específico.Impactos indirectos o secundarios, aquellos que suponen una incidencia inmediata, no sobre un factor ambiental, sino sobre una relación de un factor ambiental con otro.Por la forma de interacciónImpactos simples, cuyos efectos se manifiestan sobre un factor ambiental único y aislado.Impactos acumulativos, cuando el efecto de la acción, al prolongarse en el tiempo, incrementa progresivamente su gravedad.Impactos sinérgicos, cuando el efecto conjunto de la presencia simultánea de varios agentes supone una incidencia ambiental mayor que la suma de las incidencias individuales consideradas aisladamente.

Por su periodicidadImpactos continuos, cuyos efectos se presentan de manera regular durante el desarrollo del proyecto.Impactos discontinuos, cuando se presentan irregularmente y sólo en ciertas fases del proyecto.Impactos periódicos, cuando se presentan de forma continua, pero de un modo intermitente.Impactos irregulares, aquellos que son imprevisibles en el tiempo, es necesario evaluar una función de probabilidad de ocurrencia.Por su necesidad de aplicación de medidas correctorasImpacto ambiental crítico, efecto cuya magnitud es superior al umbral aceptable. Con el que produce una pérdida permanente de las condiciones ambientales sin posible recuperación, incluso con la adopción de medidas correctoras.Impacto ambiental severo, cuando la recuperación exige la adecuación de medidas correctoras o protectoras, y aún con estas medidas precisa largo período de tiempo para su recuperación.

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Impacto ambiental moderado, efecto que no precisa medidas correctivas o protectoras intensivas y su recuperación no requiere un largo periodo de tiempo.Sólo los impactos recuperables posibilitan la introducción de medidas correctivas.

5.8.Problemática Ambiental

DRENAJE SUPERFICIAL.- Por ser ésta una zona de intensas precipitaciones pluviales, es que se hace necesario considerar dentro de las actividades a intervenir lo concerniente al drenaje de coberturas y estructuras en general, y su consiguiente encauzamiento a canales, sumideros u otros donde no se produzcan efectos de erosión, así como el tratamiento de las áreas libres con cobertura vegetal, evitando o disminuyendo los efectos de erosión.

MANEJO DE BOTADEROS.- La construcción de cualquier obra civil conlleva la formación de materiales excedentes los mismos que deben ser reubicados convenientemente en los denominados “botaderos”; la ubicación de estos “botaderos” no debe ocupar áreas inestables ni de interés humano y/o biológico.

MANTENIMIENTO.- Durante el mantenimiento de las obras, se originará la acumulación de material que resulte de estas actividades. La inadecuada disposición de este material residual podría afectar las viviendas aledañas u otras áreas de interés humano y biológico.

BOTADEROS DE BASURA.- La zona tiene carácter urbano, por lo que se requiere un cuidadoso manejo de la basura y la disposición de los materiales; al encontrar materiales de construcción o elementos de desperdicio de obra, es muy frecuente que los vecinos aprovechen para acumular desechos domésticos, por lo que se manifiesta efectos de contaminación y polución, creando focos infecciosos.

SERVICIOS HIGIÉNICOS.- El uso masivo de personal en obra y en general una inadecuada disposición de los materiales, o los excedentes, se manifiesta en zonas convertidas en letrinas; y al no tomar las consideraciones debidas se convierten en focos infecciosos, y con fuertes consecuencias de contaminación ambiental, por tanto se hace necesario implementar infraestructura o señalar lugares específicos debidamente acondicionados que permitan un adecuado tratamiento de las aguas servidas.

5.9.Alternativas y Consideraciones de Diseño y Ejecución

Dentro de las alternativas y consideraciones se tienen:SISTEMAS DE DRENAJE SUPERFICIAL.Los sumideros planteados asi como el material y pendientes considerados para la superficie de rodadura hace que ésta se comporte como un elemento que facilita la evacuación de aguas de lluvia de manera que se evita la infiltración hacia las estructuras aledañas; de modo que la evacuación sea rápida y eficiente hacia el sumidero de evacuación de aguas pluviales ubicado unos metros antes del inicio (km 0+00) de la pavimentación.

MANEJO DE BOTADEROS.

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Sobre la ubicación de botaderos se recomienda, zonas definidas con anterioridad por la autoridad Municipal competente donde no se afecte contra la estabilidad del terreno, contra su vegetación y no afecten a terceras personas o terrenos de cultivo.Sobre la acumulación de basura se recomienda la limpieza periódica y continua de la zona de trabajo a fin de evitar la acumulación de desperdicios en obra; igualmente al final de la obra se deberá contemplar una limpieza general de toda el área donde se ejecutaron los trabajos y luego derivar el material acumulado hacia los botaderos.

SERVICIOS HIGIÉNICOS.Al inicio de la obra se debe considerar la ubicación de un lugar específico que sirva como servicios higiénicos, estableciéndose convenios con los beneficiarios o con algún lugar que brinde servicios (restaurante, tienda) para que los trabajadores de la obra puedan usar éste lugar sin contaminar la zona de trabajo o los lugares aledaños; a fin de garantizar la salubridad del lugar y su medio ambiente, considerando los estándares de ubicación, diseño y población a servir.

CALCULOS Y DISEÑOS

1. Pavimento Rígido1.1.Diseño de La Losa de Concreto, Método de la Asociación de Cemento Portland (PCA)

1.1.1. Determinación de la Carga de DiseñoPara el diseño consideraremos la trasmisión de carga por eje simple debido a que el área de contacto es menor en este, a comparación a los ejes tándem o tridem; y se sabe que el esfuerzo producido por una carga es mayor si el área de transmisión es menor (σ = F/A).Se considerará el eje de mayor peso del vehículo de diseño, puesto que este es el que mas esfuerzo provoca en el pavimento. Entonces para el proyecto se tiene una carga de diseño de 11 Toneladas.

1.1.2. Determinación del Factor de SeguridadEl factor de seguridad antiguamente considerado como factor de impacto, es el factor por el que hay que multiplicar las cargas, para obtener las cargas de diseño y debe ser considerada las siguientes:

Para vías interestatales y otros proyectos de vías múltiples como flujo ininterrumpido de tráfico elevado y volumen d tráfico de camiones FS=1.2

Para carreteras, calles residenciales, y otras calles que llevan un bajo volumen de tráfico de camiones FS=1.0

Para carreteras y calles arteriales donde haya un volumen moderado de tránsito de camiones FS=1.1

Como la vía principal del proyecto será de trafico pesado, usaremos un factor de seguridad de FS=1.00.

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1.1.3. Determinación de la Capacidad de Soporte del Suelo (K, Kc)La capacidad de soporte de un suelo se expresa en términos de la reacción de la sub rasante del suelo K este valor se modifica debido a la colocación de un base granular o de una base suelo cemento determinando un valor de reacción combinado Kc del suelo:

Donde: K: Módulo de reacción de la subrasante (Kg/cm2) Kc: Módulo de reacción combinado de la base (Kg/cm2) e: Espesor de la base en cm

Fórmula válida para e<30 cm1.1.4. Composición del Pavimento

El módulo de compacidad de soporte de la sub rasante K se obtiene de la prueba de carga directa (Ensayo en Placa) pero también se puede obtener en forma indirecta a partir del CBR de diseño o CBR representativo usando el ábaco siguiente:

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De los ensayos de laboratorio el CBR promedio calculado será de:CBR 10 %K 5.4 Kg/cm3

e 20 cmKc 6.55 Kg/cm3

NOTA: El valor para CBR de la Sub rasante, es el menor obtenido en el Estudio de Mecánica de Suelos.

Kc=6.55kg/cm³

1.1.5. Determinación del Módulo De Diseño del Concreto (MD)

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Para nuestro caso emplearemos un concreto de f´c=210 Kg/cm2

MR 46.2 Kgr/cm2

MD 23 Kgr/cm2

1.1.6. Determinación del Espesor del Pavimento

CD*FS 11 Ton

Kc 6.55 Kg/cm3

MD 23.00 Kg/cm2

Espesor del pavimento (e) X cm

Espesor de base (h) 20.00 cm

Cálculo del espesor del pavimento

60


Obteniendo un valor para el espesor del pavimento de 18.23 cm pero se asume un valor de 20 cm.

1.1.7. Determinación de la Fátiga del Concreto Para Pavimentos:Calculamos los factores que intervienen en la tabla para determinar el espesor del Pavimento de Concreto

CD*FS 11 TnKc 6.55 Kg/cm3

MD x Kgr/cm2

2.

e 20cm

base 20cm

61


Por lo que! Obtenemos el valor de MD = 19.31 para el espesor del pavimento de 20 cm.

CD = 11 Ton Md/Mr = 0.42FS = Md/Mr = Y

Kc = 6.55 Kg/cm3 Remplazando en la fórmula

MR = 46.2 Kg/cm2 X = 4962235.7TENSION = 19.31 Kg/cm2 X = NN =

1

2539397.55

Si la razon de esfuerzo > 0.5 entonces; Se produce consumo. El concreto tiene fatiga.Si la razon de esfuerzo < 0.5 entonces; El concreto no se fatiga y por consiguiente no se produce consumo

Donde = 4962235.718 > 2539397.548 OK

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Por consiguiente se asume un espesor de 20 cm.

1.2. Diseño de Juntas Juntas de Contracción:

Las juntas de construcción se practicarán cuando el trabajo se interrumpa por más de 30 minutos o a la terminación de cada jornada de trabajo; se procurará que las juntas de construcción coincidan con las juntas de contracción. La junta de contracción controla el agrietamiento transversal al disminuir las tensiones de tracción que se originan cuando la losa se contrae.

Donde:Sc=Resistencia a la Tracción del Concreto (varía entre 1.5 kg/cm² a 3 kg/cm²) 15000 kg/m² f=Coeficiente de fricción entre la losa y el suelo, varía en el rango de 0.5 a 2.5. 2.γc=Peso específico del Concreto 2400 kg/m³

L=2*15000/(2400*2) 6.25m.Para nuestr ciudad Cusco, se ha demostrado que el pre dimensionamiento que mejor trabaja para juntas de contracción transversal es de L=3m.La junta de contracción longitudinal del presente proyecto se realizara a la mitad del ancho de la vía, siendo la vía de 6m. y siendo de dos carriles cada carril es de 3m.

a=6/2 3m.

Recomendaciones de la PCA:

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Entonces se determina que para el presente proyecto:La separación de Juntas Transversales es de 3 metros. L=3m.La separación de Juntas Longitudinales es de 3 metros. a=3m.

Acero de Temperatura:De acuerdo al Reglamento Nacional de Edificaciones, de la norma E-060 nos indican que el refuerzo por contracción y temeperatura deben colocarse a una separación menor o igual a 5 veces el espesor de la losa, sin exceder a 45 cm.

As=t=5*20cm=100 cm > 45 cm. NO CUMPLESegún los cálculos:

Datos:

F’c=210 kg/cm²Fy=4200 kg/cm²B=300 cm (Ancho De la Losa)

D=20 cm (Espesor de la Losa)Asmin=Área de Acero mínimo.

Remplazando: As=0.7*√ 210*300*20/4200=14.49 cm²Usando: f = 1/4’’D1/4” = 0.64 cm.A1/4” = 0.32 cm2

Calculo de espaciamiento del acero de temperatura:Se va a calcular mediante la siguiente expresión:@=14.49/0.32=45.76 cm.Por lo que se asume un acero listo de ф1/4’’ @ 40 cm. en ambos sentidos, colocados a 5 cm. de la cara superior de la losa. No debe cruzar las juntas libres del pavimento.

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1.3. Hoja de Metrados

CÓDIGO DESCRIPCIÓN PARTIDA METRADO UND

01.00.00 TRABAJOS PRELIMINARES

01.00.01 Cartel de Identificación de Obra 1.00 GLB

01.00.02 Movilización de maquinaria - Herramientas para la Obra 1.00 GLB

01.00.03 Trazo Niveles y Replanteo Preliminar 2407.32 M2.

02.00.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS:

02.00.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso 2407.32 M2.

02.00.02 Corte de terreno compactado a nivel de sub-rasante 1611.81 M3.

02.00.03 Eliminación de desmonte hasta 4km de distancia 2542.86 M3.

02.00.04 Perfilado y Compactado de sub rasante en zonas de corte 1682.00 M2.

02.00.05 Riego en Perfilado de Sub Rasante 1682.00 M2.

03.00.00 BASE DE 0.20 M. DE ESPESOR :


03.00.02 Extraccion y preparacion de material de base 554.82 M3.

03.00.03 Carguio y transporte de material de base (Dmax=10km) 554.82 M3.

03.00.04 Extendido y Compactado de Base e=0.20 m 2044.40 M2.

03.00.05 Riego de Base e=0.20 m 2044.40 M2.

04.00.00 SUPERFICIE DE RODADURA e=0.20 m


04.00.02 Encofrado y desencofrado de losa de concreto 61.60 M2.

04.00.03 Acero de temperatura de 1/4" malla de 40 x 40 cm 2151.50 KG.

04.00.04 Losa de Concreto e = 0.20 m f'c=210 kg/cm2 1682.00 M2.

04.00.05 Curado de Losas de Concreto 1682.00 M2.

04.00.06 Cortado de juntas transversales 506.00 M.

04.00.07 Sellado de Juntas de dilatacion en losa 1 cm x 4 cm 56.00 M.

04.00.08 Sellado de Juntas de contraccion en losa 6 mm x 6 cm 870.00 M.

04.00.09 Sellado de Juntas longitudinales laterales a tope 1/2" x 1 1/2" 616.00 M.

05.00.00 SARDINELES:


05.00.02 Excavacion Manual para Sardineles en terreno compactado 9.24 M3.

05.00.03 Traslado o eliminacion manual de desmonte D=30 m 12.01 M3.

05.00.04 Encofrado y Desencofrado de Sardineles 431.20 M2.

05.00.05 Concreto en Sardineles f'c= 175 Kg./cm2 41.58 M3.

05.00.06 Curado de Sardineles 616.00 M

05.00.07 Sellado de Juntas en Sardineles 30.90 M.

Pavimento RígidoHOJA DE METRADOS

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCO

PAVIMENTACIÓN DE LA AVENIDA CAMINO REAL-SAN SEBASTIÁN

PAVIMENTOSCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

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06.00.00 VEREDAS:


06.00.02 Excavacion manual de veredas 344.24 M3.

06.00.03 Traslado o eliminacion manual de desmonte D=30 m 447.51 M3.

06.00.04 Nivelacion y apisonado 504.80 M2.

06.00.05 Base de Piedra e= 0.125 m. 504.80 M2.

06.00.06 Encofrado y desencofrado de Veredas 119.12 M2.

06.00.07 Concreto en veredas f'c=175kg/cm2 37.86 M3

06.00.08 Curado de Veredas de Concreto 504.80 M2.

06.00.09 Bruñas en Veredas 719.60 M.

06.00.10 Sellado de Juntas en Veredas 990.20 M.

07.00.00 OBRAS DE ARTE Y DRENAJE

07.01.00 SUMIDEROS TRANSVERSALES


07.01.02 Excavacion Manual de Zanjas 6.20 M3.

07.01.03 Nivelacion y compactado 6.40 M2.

07.01.04 Encofrado y Desencofrado de Sumideros 19.20 M2.

07.01.05 Acero Fy = 4200 Kg/cm2 458.12 KG.

07.01.06 Concreto en sumideros f'c = 210 Kg/cm2 2.80 M3.

07.01.07 Colocacion de Rieles 14.40 M

07.01.08 Tuberia PVC 10" 3.50 M

07.01.09 Tarrajeo con Impermeabilizante 13.78 M2.

07.01.10 Curado de sumideros 13.78 M2.

07.02.00 CANAL DE EVACUACION DE AGUAS PLUVIALES


07.02.02 Excavacion en terreno compactado 94.50 M3.

07.02.03 Nivelacion y compactado 270.00 M2.

07.02.04 Encofrado y Desencofrado de Canales 180.00 M2.

07.02.05 Acero Fy = 4200 Kg/cm2 5813.96 KG.

07.02.06 Concreto en canales f'c = 175 Kg/cm2 94.50 M3.

07.02.07 Encofrado y desencofrado de tapas removibles 270.00 M2

07.02.08 Acero de refuerzo en tapa removible Fy = 4200 Kg/cm2 1530.09 KG.

07.02.09 Concreto f'c = 210 kg/cm2 Losa superior de canal 18.00 M3

07.02.10 Tuberia PVC SAL • 3/4" (Cribas en losas fijas por m.) 270.00 M

07.01.11 Tarrajeo con Impermeabilizante 810.00 M2.

07.02.12 Juntas asfalticas 1" x 0.06 m. 1:4 255.00 M

07.02.13 Curado de canal 810.00 M2.

UNIVERSIDAD ANDINA DEL CUSCOCARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

PAVIMENTOS

Pavimento Rígido

PAVIMENTACIÓN DE LA AVENIDA CAMINO REAL-SAN SEBASTIÁNHOJA DE METRADOS

66


08.00.00 TRATAMIENTO DE AREAS VERDES

08.00.01 Preparacion de terreno con tierra vegetal 128.12 M2

08.00.02 Colocacion de grass block 128.12 M2

08.00.03 Sembrado de grass 128.12 M2

09.00.00 ENCIMADO DE BUZONES

09.00.01 Reparacion y encimado de buzones 5.00 UND

10.00.00 LIMPIEZA DE OBRA :

10.00.01 Limpieza general de obra 2407.32 M2.

11.00.00 TRABAJOS ADICIONALES

11.00.01 Reposición de conexión domiciliaria 20.00 UND

11.00.02 Excavación manual de zanjas de exploración 5.00 UND


PAVIMENTOS

Pavimento Rígido

PAVIMENTACIÓN DE LA AVENIDA CAMINO REAL-SAN SEBASTIÁNHOJA DE METRADOS

1.4. Presupuestos

CÓDIGO DESCRIPCIÓN PARTIDA Und. Metrado Precio S/. Parcial S/.01.00.00 TRABAJOS PRELIMINARES 2,644.3901.00.01 Cartel de Identificación de Obra GLB 1.00 450.00 450.0001.00.02 Movilización de maquinaria - Herramientas para la Obra GLB 1.00 750.00 750.0001.00.03 Trazo Niveles y Replanteo Preliminar m2 2407.32 0.60 1,444.3902.00.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS: 33,640.2802.00.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 2407.32 0.60 1,444.3902.00.02 Corte de terreno compactado a nivel de sub-rasante m3 1611.81 5.42 8,736.0102.00.03 Eliminación de desmonte hasta 4km de distancia m3 2542.86 7.42 18,868.0202.00.04 Perfilado y Compactado de sub rasante en zonas de cortem2 1682.00 2.54 4,272.2802.00.05 Riego en Perfilado de Sub Rasante m2 1682.00 0.19 319.5803.00.00 BASE DE 0.20 M. DE ESPESOR : 33,317.5203.00.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 2044.40 0.60 1,226.6403.00.02 Extraccion y preparacion de material de base m3 554.82 23.53 13,054.9103.00.03 Carguio y transporte de material de base (Dmax=10km) m3 554.82 23.44 13,004.9803.00.04 Extendido y Compactado de Base e=0.20 m m2 2044.40 2.74 5,601.6603.00.05 Riego de Base e=0.20 m m2 2044.40 0.21 429.32


PAVIMENTOS

PAVIMENTACIÓN DE LA AVENIDA CAMINO REAL-SAN SEBASTIÁNPRESUPUESTO

Pavimento Rígido

67


04.00.00 SUPERFICIE DE RODADURA e=0.20 m 137,149.7604.00.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 1682.00 0.60 1,009.2004.00.02 Encofrado y desencofrado de losa de concreto m2 61.60 34.21 2,107.3404.00.03 Acero de temperatura de 1/4" malla de 40 x 40 cm kg 2151.50 3.71 7,982.0704.00.04 Losa de Concreto e = 0.20 m f'c=210 kg/cm2 m2 1682.00 70.99 119,405.1804.00.05 Curado de Losas de Concreto m2 1682.00 0.43 723.2604.00.06 Cortado de juntas transversales m 506.00 3.48 1,760.8804.00.07 Sellado de Juntas de dilatacion en losa 1 cm x 4 cm m 56.00 1.92 107.5204.00.08 Sellado de Juntas de contraccion en losa 6 mm x 6 cm m 870.00 1.92 1,670.4004.00.09 Sellado de Juntas longitudinales laterales a tope 1/2" x 1 1/2"m 616.00 3.87 2,383.9205.00.00 SARDINELES: 21,475.2005.00.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 92.40 0.60 55.4405.00.02 Excavacion Manual para Sardineles en terreno compactadom3 9.24 12.20 112.7305.00.03 Traslado o eliminacion manual de desmonte D=30 m m3 12.01 8.14 97.7605.00.04 Encofrado y Desencofrado de Sardineles m2 431.20 19.70 8,494.6405.00.05 Concreto en Sardineles f'c= 175 Kg./cm2 m3 41.58 299.80 12,465.6805.00.06 Curado de Sardineles m 616.00 0.21 129.3605.00.07 Sellado de Juntas en Sardineles m 30.90 3.87 119.5806.00.00 VEREDAS: 31,654.7506.00.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 504.80 0.60 302.8806.00.02 Excavacion manual de veredas m3 344.24 12.20 4,199.7306.00.03 Traslado o eliminacion manual de desmonte D=30 m m3 447.51 8.14 3,642.7306.00.04 Nivelacion y apisonado m2 504.80 2.53 1,277.1406.00.05 Base de Piedra e= 0.125 m. m2 504.80 8.30 4,189.8406.00.06 Encofrado y desencofrado de Veredas m2 119.12 16.63 1,980.9706.00.07 Concreto en veredas f'c=175kg/cm2 m3 37.86 286.52 10,847.6506.00.08 Curado de Veredas de Concreto m2 504.80 0.86 434.1306.00.09 Bruñas en Veredas m 719.60 2.17 1,561.5306.00.10 Sellado de Juntas en Veredas m 990.20 3.25 3,218.1507.00.00 OBRAS DE ARTE Y DRENAJE 104275.59

07.01.00 SUMIDEROS TRANSVERSALES 4691.25

07.01.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 8.80 0.60 5.28

07.01.02 Excavacion Manual de Zanjas m3 6.20 12.20 75.64

07.01.03 Nivelacion y compactado m2 6.40 2.53 16.19

07.01.04 Encofrado y Desencofrado de Sumideros m2 19.20 24.13 463.30

07.01.05 Acero Fy = 4200 Kg/cm2 kg 458.12 3.94 1804.99

07.01.06 Concreto en sumideros f'c = 210 Kg/cm2 m3 2.80 330.85 926.38

07.01.07 Colocacion de Rieles m 14.40 65.60 944.64

07.01.08 Tuberia PVC 10" m 3.50 57.31 200.59

07.01.09 Tarrajeo con Impermeabilizante m2 13.78 17.95 247.35

07.01.10 Curado de sumideros m2 13.78 0.50 6.89

07.02.00 CANAL DE EVACUACION DE AGUAS PLUVIALES 99584.34


PAVIMENTOS


Pavimento Rígido

68


07.02.01 Trazo Niveles y Replanteo durante el proceso m2 270.00 0.60 162.00

07.02.02 Excavacion en terreno compactado m3 94.50 12.20 1152.90

07.02.03 Nivelacion y compactado m2 270.00 2.53 683.10

07.02.04 Encofrado y Desencofrado de Canales m2 180.00 41.24 7423.20

07.02.05 Acero Fy = 4200 Kg/cm2 kg 5813.96 3.94 22907.00

07.02.06 Concreto en canales f'c = 175 Kg/cm2 m3 94.50 286.35 27060.08

07.02.07 Encofrado y desencofrado de tapas removibles m2 270.00 39.35 10624.50

07.02.08 Acero de refuerzo en tapa removible Fy = 4200 Kg/cm2 kg 1530.09 4.63 7084.32

07.02.09 Concreto f'c = 210 kg/cm2 Losa superior de canal m3 18.00 330.85 5955.30

07.02.10 Tuberia PVC SAL • 3/4" (Cribas en losas fijas por m.) m 270.00 4.31 1163.70

07.01.11 Tarrajeo con Impermeabilizante m2 810.00 17.41 14102.10

07.02.12 Juntas asfalticas 1" x 0.06 m. 1:4 m 255.00 3.25 828.75

07.02.13 Curado de canal m2 810.00 0.54 437.40

08.00.00 TRATAMIENTO DE AREAS VERDES 3,580.9508.00.01 Preparacion de terreno con tierra vegetal m2 128.12 10.33 1,323.4808.00.02 Colocacion de grass block m2 128.12 16.44 2,106.2908.00.03 Sembrado de grass m2 128.12 1.18 151.1809.00.00 ENCIMADO DE BUZONES 1,124.6509.00.01 Reparacion y encimado de buzones und 5.00 224.93 1,124.6510.00.00 LIMPIEZA DE OBRA : 1,299.9510.00.01 Limpieza general de obra m2 2407.32 0.54 1,299.9511.00.00 TRABAJOS ADICIONALES 772.2011.00.01 Reposición de conexión domiciliaria und 20.00 35.56 711.2011.00.02 Excavación manual de zanjas de exploración und 5.00 12.20 61.00

370,935.2466,768.34

437,703.5952,524.43

490,228.0288,241.04

578,469.06IGV (18%)

TOTAL PRESUPUESTO BASE


PAVIMENTOS


Pavimento Rígido

COSTO DIRECTOGASTOS GENERALES (18%)

SUB TOTALUTILIDAD (12%)

SUB TOTAL 2

EL PRESUPUESTO TOTAL DE LA OBRA UTILIZANDO PAVIMENTO RÍGIDO ES DE S/.578,649.06 (SON QUINIENTOS SETENTA Y OCHO MIL, CUATROCIENTOS SESENTA Y NUEVO CON 06/100 NUEVOS SOLES.

CALCULOS Y DISEÑOS

69


2. Pavimento Flexible2.1.Método AASHTO

CARRILES:

ANCHO DE CARRIL

BERMA

PERIODO DE DISEÑO 20 años

TASA DE CRECIMIENTO 8 %

DATOS2 CARRILES

3

0.90 m.

INDICE MEDIO DIARIO ANUAL:

TIPO DE VEHICULO VOLUMEN %VEHICULOS LIGEROS 237 91.51CAMIÓN SIMPLE C2,B2 14 5.41CAMIÓN TANDEM C3 8 3.09TOTAL DE VEHICULO IMDA 259 100.00

8.49 PORCENTAJE DE VEHICULOS PESADOS

Factor Direccional y Factor de Distribución Por CarrilEl factor direccional varía entre 0.40-0.60, es por ello que optamos por utilizar el promedio que es de 0.50El Factor de Distribución Por Carril se basa en:

Optamos por tomar el 100% del ESAL en carril de diseño debido a que existe solo 1 carril en una dirección.

Finalmente se calculó el ESAL de Diseño

TIPO DE VEHICULO # VEHICULOS %FACTOR

DIRECCIONAL

FACTOR DE DISTRIBUCION

POR CARRIL# Vehículos/Día # Vehículos / Año

Factor Camión

ESAL por Carril de Diseño

FACTOR DE

CRECIMIENTO

ESAL DE DISEÑO

VEHICULOS LIGEROS 237 91.51 0.50 1.00 118.5 43252.5 0.0001 4.32525 45.76 198CAMIÓN SIMPLE C2,B2 14 5.41 0.50 1.00 7 2555 4.05 10347.8 45.76 473513CAMIÓN TANDEM C3 8 3.09 0.50 1.00 4 1460 2.38 3474.8 45.76 159007

ESAL 632718

70


6.32*E+5ESAL DE DISEÑO

Se cuenta con un CBR de diseño para la sub rasante de 10%:

Determinación del Nivel de Confiabilidad:Se tomo en cuenta que la vía a pavimentar es considerada Colectora, y se encuentra en la zona urbana:

Calle Local 80%Zr -0.841Error Estándar 0.45

Determinación del Módulo Resilente MR

MR 13400.50776

ServiciabilidadSe ha considerado tener una serviciabilidad Inicial de PSIo: 4.2Y al final del periodo de diseño esta debe ser de PSIf =3.

Carretera Casi Pefecta PSI Inicial 4.2Carretera al final del periodo PSI Final 2.5

Determinación del Número Estructural

71


SN=2.50

Cálculo de Coeficientes de CapasSe ha obtenido los siguientes valores utilizando un Módulo de Elasticidad del Concreto Asfáltico a 68 grados de 450,000 PSI. CBR para Base de 95%, CBR de Sub Base de 35%En donde por medio de las tablas obtuvimos el coeficiente de capa para la carpeta asfáltica:

72


Carpeta Asfáltica a1=0.44

Base

a2: 0.14

73


Sub Base

a3=0.125

Cálculo de Coeficientes de DrenajePara ello nos hemos basado en las siguientes tablas:

Tomando como la calidad de drenaje buena:

Entonces para:

74


Base: El tiempo en que la estructura del pavimenta es expuesta a niveles de humedad próximos a la saturación es de 1-5%, es por ello que se toma el siguiente valor:

m2=1.20

Sub-Base: El tiempo en que la estructura del pavimenta es expuesta a niveles de humedad próximos a la saturación es de 5-25%, es por ello que se toma el siguiente valor:

m2=1.00

Entonces tomamos los valores mínimos de espesores para la estructura del pavimento:

Debido a que el ESAL calculado varía de 500,001 a 2’000,000 tomaremos como valores mínimos los siguientes valores:

Carpeta Asfáltica: D1=2’’ 5.08 cm. Base Granular: D2=6’’ 15.24 cm.

Entonces calcularemos el D3 para la Sub Rasante

2.50=0.44*D1+0.14*1.20*D2+0.11*1.00*D3

2.50=0.44*2+0.14*1.20*6+0.125*1.00*D3

D3 1.376 2'' 5 cm.

PAVIMENTO 5.08 CM = 2"

75


BASE 20 CM

SUB BASE 5 CM

2.1.Método Instituto del Asfalto

Determinación del EAL

A) Valor del trafico

EAL = 58673,226

EAL=5.8 x104

B) Modulo de resilencia de la sub rasante

Mr=13400.50776 psi

Mr= 92.393 Mpa

C) Temperatura:

T= 15.5 °C

1. Determinación de espesor para pavimentos asfalticos en todo su espesor (full- depth)

EAL 5.8 x104

Mr 92.393 Mpa

Tabla N° A-7

76


La carta A-7 determina de termina que el espesor de diseño del concreto asfaltico en todo su espesor es de 100 mm=10 cm para la superficie y la base.

2. Determinación de espesores para pavimentos con base asfáltica emulsificada

Este es con 3 tipos de capas de base de asfalto emulsificado

1. Tipo I Mezclas producidas con agregados procesados de gradación o granulometría densa

EAL 5.8 x104

Mr 92.393 Mpa

Tabla N° A-8

Del tipo I solamente se requiere de un tratamiento superficial.

77


Se puede usar concreto asfaltico o mezclas con asfalto emulsificador tipo I con un tratamiento superficial, sobre capas con asfalto emulsificado tipos II o III.El espesor es de 110mm= 11 cm

2. Tipo II mezclas producidas con agregados semiprocesadosEAL 5.8 x104

Mr 92.393 Mpa

Tabla para espesores mínimos de concreto asfaltico sobre bases con asfalto emulsificador

Trafico de diseño (EAL) Tipo II y IIIMilímetros Pulgada

104

105

106

107

>107

505075

100130

22345

Tabla N° A-9

Tipo de base con asfalto emulsificado

Espesor total mm Mínimo espesor de concreto As

Espesor de base con emulsión asfáltica

Tipo II 100 50 50 mm

3. Tipo III mezclas producidas con arena o arenas – limosas

EAL 5.8 x104

Mr 92.393 Mpa

78


Tabla N° A-10

Tipo de base con asfalto emulsificado

Espesor total mm Mínimo espesor de concreto As

Espesor de base con emulsión asfáltica

Tipo III 160 50 110 mm

3. Determinación de espesores para pavimentos con concreto asfaltico sobre base de agregados no tratado

1. Base con agregado no tratado de 150mm de espesor

EAL 5.8 x104

Mr 92.393 Mpa

Tabla N° A-11

79


Concreto asfaltico =100mmBase de agregado no tratado= 150mm

2. Base con agregado no tratado de 300mm de espesor

EAL 5.8 x104

Mr 92.393 Mpa

Tabla N° A-12

Concreto asfaltico =100mmBase de agregado no tratado= 300mm

Diseño final

a) Concreto asfaltico en todo su espesor =100 mm

Concreto asfalto de superficie= 50 mm ASUMIENDO

Base de concreto asfaltico= 100 – 50=50mm

b) Espesor de la capa de superficie y base tipo I 110mm

Concreto asfaltico de superficie =50 mm ASUMIENDO

Espesor de base con asfalto emulsificado = 110-50=60mm

c) Espesor de la capa de superficie tipo II=100



d) Espesor de la capa de superficie tipo III=160



80


e) Espesor del asfalto superficial y base sobre la base de agregado no tratado de 150mm.

f) Espesor del asfalto superficial y base sobre la base de agregado no tratado de 300mm

Diseño

1 2

Concreto asfalto de superficie= 50 mm

Base con mezcla asfáltica emulsificado tipo II= 60 mm

Base de agregado no tratado=150 mm

Concreto asfalto de superficie= 50 mm

Base con mezcla asfáltica emulsificado tipo II= 60mm

Base de agregado no tratado=300 mm

Espesor total=260 mm=26.0 cm =10” Espesor total= 410mm=41.0 cm =16”

2.2.Hoja de Metrados

2.3.Presupuestos

81


3. Elección del Tipo de Pavimentos3.1.Generalidades

Un pavimento esta constituido por un conjunto de capas superpuestas, relativamente horizontales, que se diseña y construye técnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados. Estas estructuras estratificadas se apoyan sobre la subrasante de una vía obtenida por el movimiento de tierras y que ha de resistir adecuadamente los esfuerzos que las cargas repetidas del transito le transmite durante el periodo para el cual fue diseñada.La parte más importante de una carretera, aeropuerto o calle es el pavimento. Sin esta estructura no se puede pensar en tránsito rápido, cómodo y seguro. Todas las naciones están haciendo un esfuerzo cada vez más intenso para diseñar, construir y conservar mejor sus pavimentos, que puedan soportar adecuadamente el peso cada vez mayor de cargas, por eje y la frecuencia, también el aumento de las mismas debido al crecimiento que en los últimos años ha experimentado el transporte automotor.

3.2.Definición de los Elementos que Conforman el PavimentoSUELO DE FUNDACIÓNEs el terreno, suelo en corte, en relleno, o en corte y relleno compensado cuya porción superior nivelada, perfilada y compactada sirve de soporte al pavimento. Los terraplenes del terreno en corte pueden encontrarse en la naturaleza en diferentes clases de suelos, los cuales pueden ser:

Bancos uniformes de suelos granulares como las gravas en lechos de ríos y las arenas de los depósitos eólicos en la costa.

Bancos uniformes de suelo cohesivo, como los depósitos lacustres de la sierra o los suelos lateríticas de la selva.

Bancos uniformes de materiales con elevados contenidos de materia orgánica como en los depósitos de turbas cercanas a las lagunas y lagos de la sierra y los aguajales de la selva.

Bancos de materiales heterogéneos de mezclas de materiales anteriormente indicadas en proporciones variables.

El MTC. Recomienda que el material; para formar el terraplén no deba tener restos vegetales y deberá estar exento de material orgánico, debido a que esto dificulta las labores de compactación y ocasiona posteriores problemas de asentamientos diferenciales por descomposición de la materia orgánica.Otra recomendación importante está referida al trabajo previo de limpieza y roce que hay que ejecutar sobre el área de terreno donde se va ha construir el terraplén, eliminando toda materia orgánica y escarificándola a una profundidad no menor de 1m para que se produzca una mejor adherencia con el material nuevo.De la capacidad de soporte del suelo de fundación dependerá el espesor de la estructura del pavimento donde hay diferentes posibilidades tales como:

Si el suelo de fundación es pésimo con alto contenido de materia orgánica (turba) necesariamente se deberá cambiar este suelo.

Si el suelo de fundación es malo se deberá colocar una capa de sub base Si el suelo de fundación es bueno podrá prescindirse de la sub base. Si el suelo de fundación es excelente (roca), podrá prescindirse de la sub base y

base.SUB RASANTEEs la línea superior del suelo de fundación, que es nivelada, perfilada y compactada y que servirá de apoyo a la estructura del pavimento.

82


Dependiendo del volumen de tránsito el MTC recomienda que el espesor compactado varíe entre los siguientes valores:

De 6" a 12" para tráfico ligero. De 12" a 18" para tráfico mediano. De 18" a 24" para tráfico pesado.

Su capacidad de soporte se mide con el ensayo CBR.Una sub rasante puede ser buena, regular o mala dependiendo del valor del CBRcomprendido entre 60 % y 100 %, 10 % y 60 % ó 0 % y 10 % respectivamente.Si la sub rasante es buena puede servir de apoyo directamente a la capa o carpeta de rodadura, es decir prescindir de la sub base y base; si es mala conviene estudiar la posibilidad de remplazarla o estabilizarla con materiales de mejor calidad.

SUB BASEEs el material de préstamo que se coloca entre la sub rasante y la base de un pavimentoflexible o entre la sub rasante y la losa en un pavimento rígido. Su importancia en unpavimento flexible es estructural, pero además sirve como capa drenante y/oanticontaminante para impedir que la base sea saturada por fluctuaciones de la capafreática (por capilaridad) y el arrastre de finos hacia las capas superiores.La sub base en los pavimentos de concreto tiene una función complementaria de una mala calidad de la sub rasante y se le asigna poco valor estructural.El MTC recomienda que su espesor deberá estar constituido de suelos granulares con tamaño máximo de 10 cm ó 2/3 del espesor de la capa.

BASEEs el principal elemento estructural de un pavimento flexible. Esta capa tiene por finalidad absorber los esfuerzos transmitidos por la capa de rodadura y transmitirla a un nivel de esfuerzo adecuado y distribuirlo uniformemente a la capa siguiente que puede ser una sub base o una sub rasante. En la actualidad se consideran dos clases de base que son:

Base tratada, constituida por suelo estabilizado con cemento, cal o asfalto. Base tratada, constituida por suelo granular de grava tratada o mezcla natural

de agregado y suelo.

CAPA DE RODADURAEs la capa más superficial de un pavimento. Está constituido por una mezcla de agregado grueso y fino, cemento asfáltico, asfalto líquido o emulsiones asfálticas como aglomerante y un sellador o filler en el caso de pavimentos asfálticos; o por una mezcla de agregado grueso y fino, cemento Pórtland y agua, en el caso de pavimentos de concreto.En un pavimento flexible o asfáltico la carpeta de rodadura solo, sirve para resistir el desgaste, tomar los esfuerzos portantes dados por las cargas de tráfico, proporcionar una superficie no deslizante y más bien suave al deslizamiento confortable del tránsito y para prevenir la penetración del agua hacia las capas inferiores del pavimento. La capa de rodadura no cumple una función estructural.En pavimentos rígidos, empedrados y adoquinados el elemento estructural es a la vez lacapa de rodadura.

3.3.Estudio y Análisis de Alternativas de Pavimentos FactiblesPAVIMENTO RÍGIDO

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Aquellos pavimentos que son construidos en base a una mezcla de agregado gruesa y fina, cemento y agua son los que se llaman pavimentos rígidos, éstos se diferencian bastante de los de tipo flexible. El comportamiento estructural de un pavimento rígido se caracteriza por que al recibir la carga de los vehículos se reparte en un área mayor de la sub rasante. Podemos afirmar que siendo la rigidez bastante alta de la losa del pavimento y así mismo teniendo un módulo elástico bastante alto, se comporta estructuralmente como si fuera una viga siendo esta la que absorbe la totalidad de la carga por tener una extensión considerable de área de apoyo en la sub rasante. Es decir que el alto grado de rigidez, así como la capacidad de desarrollar resistencia a flexo tracción, se determina que las tensiones que se transmiten a las capas subyacentes (más vecinas) a una losa de hormigón, sean muy pequeñas y la posibilidad de deformación plástica sea mínima.Debido a que el suelo de la sub rasante es deformable, puede suceder que la losa por ser rígida no pueda descansar uniformemente sobre el suelo sub rasante, produciéndose condiciones no deseables de deflexión que podrían superar la resistencia a la deflexión de la losa.La debilidad que tienen los pavimentos rígidos son las juntas que se tienen que diseñar y construir para poder controlar los cambios de volumen que necesariamente se presenta por los cambios de temperatura.Para lograr un rendimiento satisfactorio de servicio en los años de vida útil considerados, será necesario tener en consideración algunos aspectos como:

Debe poseer un valor de soporte de la sub rasante bastante razonable y uniforme de acuerdo a las normas y especificaciones técnicas.

Se debe construir una capa de sub base en el caso de que la calidad de la sub rasante sea regular o mala, definida esta, mediante ensayos de granulometría y límite de consistencia, clasificados por el método de la AASHTO y SUCS.

Se deberá diseñar y distribuir adecuadamente las juntas.Se tiene que diseñar una losa para poseer una resistencia estructural adecuada de tal forma que asimile las solicitaciones externas al que estará expuesto.Las capas que normalmente forman o pueden formar un pavimento rígido son:

Terreno de Fundación. Sub base. Losa de concreto

PAVIMENTO FLEXIBLEPavimentos flexibles son aquellos que tienen una base flexible o semi-rígida, sobre la cual se ha construido una capa de rodamiento formada por una mezcla bituminosa de alquitrán o asfalto.Para distribuir estas presiones y reducir el valor máximo sobre el eje de carga es preciso aumentar el espesor de los pavimentos. Estas consideraciones son la base de todos los métodos de cálculo de los pavimentos flexibles que relacionan el espesor requerido con la presión máxima admisible sobre el suelo para una carga dada.

3.4.Fundamentación y Elección del Tipo de PavimentoPara elegir el tipo de pavimento para este proyecto se ha tomado en cuenta aspectos prioritariamente técnicos y económicos, con los cuales bajo una adecuada relación costo-beneficio se ha elegido el tipo de pavimento más adecuado para la topografía, calidad de suelo y volumen de servicio, es así que se ha analizado bajo los siguientes criterios:Pavimento Rígido

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Ventajas Debido a su gran rigidez este tipo de estructura de pavimento requiere poco espesor

para la distribución de cargas sobre la sub rasante, trabajando como viga. Este tipo de pavimento presenta adecuadas condiciones de superficie de rodadura. Por otra parte la gran capacidad de absorción que tiene de los incrementos de carga,

debido al constante aumento de volumen de tráfico y de peso de los ejes de los vehículos.

Tiene una mejor resistencia a la erosión, resultando su uso más conveniente en una topografía accidentada por que se vuelve menos erosionable.

Posee una mayor resistencia a los cambios de temperatura. Este tipo de pavimentos ofrece adecuadas condiciones de seguridad por ofrecer

mejor visibilidad tanto de día como de noche debido a la mejor condición de la reflexión de la luz, producto al color claro que tiene.

Desventajas Tiene el inconveniente técnico de que necesariamente hay que dotarlos de juntas

longitudinales y transversales las cuales es necesario hacerles un mantenimiento adecuado en toda su vida útil.

Su velocidad de avance en el proceso constructivo es lento, debido a la presencia de juntas contracción.

Pavimento FlexibleVentajas Este tipo de pavimento presenta una superficie de rodadura bastante uniforme,

brindando de esta manera una comodidad al tránsito vehicular. No requieren de ningún tipo de refuerzo ni mucho menos de juntas de ninguna clase. Requiere de un espesor menor de un concreto asfáltico.

Desventajas Tienen una menor resistencia al intemperismo resultando su uso muy inconveniente

en zonas lluviosas y de topografía muy accidentada porque tiende a ser erosionados. Es muy susceptible a los cambios bruscos de temperatura, que con el tiempo llegan a

ser muy perjudiciales para el pavimento.

COMPARACIÓN POR EL TIPO DE VÍA Y ESTRUCTURA DEL PAVIMENTOEs necesario analizar bajo estos criterios para poder seleccionar el tipo de pavimento que se adoptará en el presente proyecto, los criterios seguidos son los siguientes

Parámetro de DiseñoPAVIMENTO

RIGIDO FLEXIBLE

Vida útil 20 - 40 años 20 años

Estructura

Sub base

Base

Capa de Imprimación

Si requiere No requiere No requiere Si requiere

No requiere

Si requiere Si requiere Si requiere Si requiere Si

requiere

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Carpeta

Sello

Requerimientos de Insumos Para: Sub Base Para: Sub Base y Base

A. Materiales

· Material de Cantera (CBR 20 – 50%)

· Material de cantera (CBR > 50 %)

· Material para mezclas (agregados)

Asfalto Cemento

B. Equipo

No requiere

Si requiere

No requiere Si requiere

Compactador

Volquetes

Equipo de carga

Mezcladoras

Vibradores

Cisternas

Si requiere

Si requiere

Si requiere No requiere

Distribuidor de Asfalto Compactador Volquetes (en mayor #) Equipo de

carga Cisternas

Mantenimiento Menor mantenimiento Mayor mantenimiento

COMPARACIÓN ECONÓMICAPara hacer una comparación económica tenemos que referirnos al costo significativo que tienen éstos, tanto en su construcción como en su mantenimiento posterior. Para empezar tenemos que tener en consideración que el mantenimiento en los Pavimentos Rígidos será cada 5 años y en los Pavimentos Flexibles anualmente.El costo constructivo de los Pavimentos Flexibles representa aproximadamente el 65% del costo de Construcción del Pavimento Rígido, tendiendo a igualarse en sus costos finales. Haciendo un análisis de sus costos anuales se puede ver que el Pavimento Flexible llega a costar 184 % del Pavimento Rígido durante su vida útil. Entonces el Pavimento Rígido resulta más bajo en costos anuales teniendo en cuenta la vida útil que tienen (20 - 40 años), mientras que el Pavimento Flexible tiene un costo inicial bastante bajo, pero en costos finales resulta ser más alto, teniendo como referencia la vida útil (20 años). La vida útil del Pavimento Flexible (20 años) estará definitivamente supeditada al mantenimiento que debe recibir (anual), de lo contrario no llegará a esta meta (20 años) tal como lo está demostrando en la práctica en algunas zonas de nuestra localidad.

3.5.Adopción del Tipo de PavimentoConforme a las comparaciones realizadas tanto técnicas como económicas y las debidas a la estructura del pavimento y tomando en consideración experiencias similares dentro del ámbito, para el presente proyecto se ha elegido el Pavimento Rígido que es el que se

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adecua a nuestra zona, a su topografía, condiciones de suelo y esto contrastado con las ventajas que se presentan a continuación:

Los costos iniciales son mayores que un pavimento flexible pero los costos de mantenimiento son mucho menores lo que hace que un pavimento rígido sea mucho más económico.

Facilidad en la construcción; requiriendo solo personal técnico de la zona, tampoco se requiere de equipos sofisticados, por lo que durante el proceso constructivo se puede trabajar con personal de la zona generando puestos de trabajo cumpliendo así con uno de los objetivos del proyecto.

Presenta una mayor durabilidad frente a la acción de agentes químicos y también del fuego.

Buenas condiciones de visibilidad y reflexión, requiere menor número de luminarias lo que puede permitir ahorros sustantivos en el costo de energía. Este tipo de pavimentos ofrece adecuadas condiciones de seguridad por ofrecer mejor visibilidad tanto de día como de noche debido a la mejor condición de la reflexión de la luz, producto al color claro que tiene.

Debido a su gran rigidez este tipo de estructura de pavimento requiere poco espesor para la distribución de cargas sobre la subrasante, es así que en algunos casos no es necesaria la capa de sub base. Además presenta gran capacidad de absorción de incrementos de carga.

Presenta mejores condiciones de drenaje fluvial que los pavimentos flexibles; así mismo el mantenimiento de un pavimento de concreto resulta más sencillo debido a la facilidad de adquisición de los insumos y al equipo.

CONCLUSIONES

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ANEXOS

1. Panel fotográfico2. Planos

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informe de campo 1er

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