TESIS DISEÑO PAVIMENTOS RIGIDOS 2020

DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO RIGIDO CON ADICION DE
ROCAMIX PARA LA VIA TERCIARIA QUE COMUNICA EL CASCO URBANO
CON LA VEREDA HOYO NEGRO DEL MUNICIPIO DE FALAN
DEPARTAMENTO DEL TOLIMA
ING. EDWARD DEVIA SANCHEZ
ING. ANDRES FELIPE GUZMAN PADILLA
ING. JORGE ELIECER MANRIQUE POMAR
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
ESPECIALIZACIÓN DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
IBAGUE
2019
DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO RIGIDO CON ADICION DE
ROCAMIX PARA LA VIA TERCIARIA QUE COMUNICA EL CASCO URBANO
CON LA VEREDA HOYO NEGRO DEL MUNICIPIO DE FALAN
DEPARTAMENTO DEL TOLIMA
ING. EDWARD DEVIA SANCHEZ
ING. ANDRES FELIPE GUZMAN PADILLA
ING. JORGE ELIECER MANRIQUE POMAR
Trabajo de grado para optar al título de
Especialista en Diseño y Construcción de Pavimentos
Director De Proyecto:
MSC. FABIO ALEXANDER MUÑOZ MENDEZ
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL
ESPECIALIZACIÓN DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE PAVIMENTOS
IBAGUE
2019
NOTA DE ACEPTACION
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
______________________________
Presidente del jurado
______________________________
Jurado
______________________________
Jurado
Ibagué, 09 de Agosto de 2019
3
Dedicamos este trabajo de grado, culminado con mucho esfuerzo, dedicatoria y
sacrificio
primeramente:
A DIOS, por brindarnos cada día el don de la vida y generar en nuestro trasegar
profesional la amplitud del conocimiento y la aplicación del mismo para nuestro
crecimiento laboral.
A nuestras Madres, con todo nuestro amor y cariño, por habernos dado la vida,
por inculcarnos cualidades y virtudes para ser hombres de bien.
A nuestras familias, esposas e hijos por ser apoyo en todas las batallas para
nuestro crecimiento espiritual y amplitud de conocimiento.
A nuestros Profesores, por su tiempo, por la sabiduría y conocimiento que
compartieron y nos transmitieron en el desarrollo de formación como
Especialistas.
4
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan sus agradecimientos a:
Queremos expresar nuestros más sinceros agradecimientos al Municipio de Falan
representada por su Alcaldía Municipal en nombre del Señor Forney Munevar
Monsalve; a la Empresa ROCAMIX COLOMBIA SAS, por facilitarnos sus
productos innovadores para el mejoramiento de suelos en vías, a la
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA Sede Ibagué por qué un día nos
sembró la inquietud de acceder al programa de especialización en Diseño y
Construcción de pavimentos; al Ing. Fabio Alexander Muñoz Méndez, al Ing. Julián
Andrés Pulecio Díaz por su asesoría incondicional en la realización del proyecto y
finalmente a la Ing. Yelena Hernández Atencia por la edición y ajustes de este
documento.
5
TABLA DE CONTENIDO
1. INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 15
2. OBJETIVOS................................................................................................................. 16
2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................... 16
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ...................................................................................... 16
3. JUSTIFICACION .......................................................................................................... 17
4. METODOLOGIA .......................................................................................................... 18
4.1 MARCO TEÓRICO: ................................................................................................... 18
4.2 ALCANCE DEL TRABAJO:........................................................................................ 18
4.3 PRIORIZACIÓN Y ELECCIÓN DE VÍA: ..................................................................... 18
4.4 METODOLOGÍA A UTILIZAR: ................................................................................... 19
5. ASPECTOS GENERALES........................................................................................... 20
5.1 LOCALIZACION DEL PROYECTO: ........................................................................... 20
5.1.1 Localización General y Específica........................................................................... 20
5.1.2 Descripción del área de influencia........................................................................... 20
6. IMPLEMENTACION PISTA DE PRUEBA .................................................................... 21
7. ANALISIS DE LA INFORMACION ............................................................................... 25
7.1 ESTUDIOS GEOTECNICOS ..................................................................................... 25
7.2 EVALUACIÓN Y PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO. .................................................... 27
7.2.1 Transito Promedio Diario (TPD). ............................................................................. 28
7.2.1.1 Clasificación Vehicular. ........................................................................................ 28
8. ALTERNATIVAS PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO .................................. 29
8.1 VARIABLES PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO. ...................................... 29
8.1.1 Caracterización del CBR de diseño......................................................................... 29
8.1.2 Factor Transito. ....................................................................................................... 31
8.1.2.1 Transito Promedio Diario (TPD). .......................................................................... 31
8.1.2.2 Cargas y Proyecciones. ....................................................................................... 32
8.1.2.3 Determinación del número de ejes simples equivalentes de diseño. .................... 32
8.1.2.4 Periodo de Diseño y Vida Útil. .............................................................................. 33
8.1.3 Clasificación de las Vías. ........................................................................................ 33
8.1.4 Porcentaje de vehículos para el carril de diseño. .................................................... 34
6
8.1.5 Tipo de Transito. ..................................................................................................... 34
8.1.6 Características del concreto para pavimentos. ........................................................ 35
9. DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTO RIGIDO ....................................................... 36
9.1 DISEÑO DEL PAVIMENTO – MÉTODO MANUAL DE DISEÑO DE PAVIMENTOS DE
CONCRETO PARA VÍAS CON BAJOS MEDIOS Y ALTOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO
DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS (INVIAS). ............................................................ 36
9.1.1 Variables de Diseño: ............................................................................................... 36
9.1.2 Resultado del Diseño según Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para
vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito. ...................................................... 37
9.2 DISEÑO DEL PAVIMENTO – MÉTODO RACIONAL (IDU & UNIVERSIDAD DE LOS
ANDES 2002). CEDEM ................................................................................................... 37
9.2.1 Variables de Diseño para el diseño por medio de metodología racional:................. 37
9.2.2 Modelación según metodología racional CEDEM: .................................................. 40
9.2.2.1 MODELO PROGRAMA CEDEM: ......................................................................... 41
10. ALTERNATIVA FINAL SELECCIONADA DE DISEÑO. ............................................. 47
10.1 Relación Esbeltez. ................................................................................................... 47
10.2 Esfuerzo debido al cambio uniforme de temperatura. .............................................. 48
10.3 Varillas de transferencia de carga (Dovelas). ........................................................... 48
10.4 Juntas Transversales. .............................................................................................. 49
11. CONCLUSIONES. ..................................................................................................... 52
12. RECOMENDACIONES. ............................................................................................. 53
BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................ 54
7
LISTAS DE TABLAS
Tabla 1. Consolidado de ensayos según Normas de Ensayo de Materiales para
Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) aplicada al tramo total de la
pista de prueba entre K0+350.00 al K0+550.00__________________________ 26
Tabla 2. Consolidado de ensayos CBR según Normas de Ensayo de Materiales
para Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) aplicada al tramo total de
la pista de prueba entre K0+350.00 al K0+550.00________________________27
Tabla 3. Consolidado de Clasificación de la subrasante de acuerdo con su
resistencia condiciones originales.____________________________________30
Tabla 4. Consolidado de Clasificación de la subrasante de acuerdo con su
resistencia mejorada con aditivo Rocamix y estabilizantes._________________31
Tabla 5. Formulas simplificadas para el cálculo del factor de equivalencia de carga
por eje._________________________________________________________ 32
Tabla 6. Formulas simplificadas para determinación del número de ejes simples
equivalentes de diseño.____________________________________________ 33
Tabla 7. Categorías para el tipo de tránsito._____________________________ 34
Tabla 8. Características de los materiales.______________________________ 35
Tabla 9. Características de la Subrasante______________________________ 38
Tabla 10. Clasificación del Transito___________________________________ 38
Tabla 11. Determinación Coeficiente de Agresividad______________________ 38
Tabla 12. Características de los concretos._____________________________ 39
Tabla 13. Resumen para el Diseño del Pavimento Rígido._________________ 39
Tabla 14. Clase de Concretos y Módulos de Elasticidad.__________________ 39
Tabla 15. Resumen parámetros de cálculo._____________________________ 40
Tabla 16. Alternativa 1 para Modelación._______________________________41
8
Tabla 17. Alternativa 2 para Modelación._______________________________42
Tabla 18. Alternativa 3 para Modelación._______________________________ 43
Tabla 19. Alternativa 4 para Modelación._______________________________ 44
Tabla 20. Alternativa 5 para Modelación._______________________________ 45
Tabla 21. Alternativa 6 para Modelación._______________________________46
9
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Localización Geográfica y Específica Municipio de Falan___________20
Figura 2. Localización vía vereda Hoyo Negro___________________________21
Figura 3. Apique 01 Abscisa K0+405.00 a profundidad de Subrasante 55 cms__21
Figura 4. Apique 02 Abscisa K0+503.00 a profundidad de Subrasante 38 cms__22
Figura 5. Conformación de la Calzada existente bajo parámetros ARTÍCULO 310 –
13. ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo total de la pista de prueba
K0+350.00 al K0+550.00.___________________________________________22
Figura 6. Extracción de sobre tamaños para mezclado homogéneo de aditivos
longitud total de la pista de prueba K0+350.00 al K0+550.00________________23
Figura 7. Aplicación de Cemento en Polvo y Mezcla bajo parámetros Estabilización
de Suelos de Subrasante con Cemento ARTÍCULO 235 – 13.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo de la pista de prueba entre
K0+350.00 al K0+450.00.___________________________________________23
Figura 8. Aplicación de Cal Hidratada en Polvo y Mezcla bajo parámetros
Estabilización de la Subrasante con Cal ARTÍCULO 236 – 13.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo de la pista de prueba entre
K0+450.00 al K0+550.00.___________________________________________24
Figura 9. Preparación y Aplicación de Aditivo ROCAMIX bajo parámetros
Mejoramiento de la Subrasante con Adición de Materiales ARTÍCULO 230 – 13.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo total de la pista de prueba entre
K0+350.00 al K0+550.00____________________________________________24
Figura 10. Mezcla y Compactación de Aditivo ROCAMIX incluyendo mezcla de Cal
y cemento según tramos, bajo parámetros Mejoramiento de la Subrasante con
Adición de Materiales ARTÍCULO 230 – 13. ESPECIFICACIONES GENERALES
PARA LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo
total
de
la
pista
de
prueba
entre
K0+350.00
al
K0+550.00_______________________________________________________25
10
Figura 11. Representación Esquemática Vehículos_______________________28
Figura 12. Clasificación de la subrasante de acuerdo con su resistencia_______29
Figura 13. Clasificación de la subrasante de acuerdo con su resistencia_______30
Figura 14. Porcentaje de vehículos para el carril de diseño (Tabla 1-14)
________________________________________________________________34
Figura 15. Alternativas según diseño.__________________________________37
Figura 16. Tabla 3-2. Correlación entre la resistencia a la compresión y el módulo
de elasticidad.____________________________________________________38
Figura 17. Modelo Estructura Diseñada.________________________________47
Figura 18. Sección Vía _____________________________________________48
Figura 19. Tabla 6-2. Recomendaciones para la selección de los pasadores de
carga ___________________________________________________________49
Figura 20. Detalle Varillas de transferencia de carga (Dovelas)
________________________________________________________________49
Figura
21.
Recomendación
para
las
barras
de
anclaje__________________________________________________________51
11
LISTA DE ANEXOS
Anexo A. _______________________________________________________ 55
Anexo B. _______________________________________________________ 58
Anexo C. _______________________________________________________ 64
Anexo D. _______________________________________________________ 69
Anexo E. _______________________________________________________ 72
12
RESUMEN
En años recientes, en Colombia se han venido realizando estudios e
investigaciones sobre métodos y alternativas para el mejoramiento de vías
terciarias y de bajos volúmenes de tránsito, que permitan un uso y
aprovechamiento de recursos naturales y nuevos materiales a menores costos, de
forma que se logre un equilibrio económico, técnico y ambiental; llegando a
proponer soluciones que favorezcan el desarrollo de las regiones donde se aplican
tales soluciones, en forma sostenible. De estos estudios han surgido diferentes
documentos con propuestas y descripciones de tales alternativas, no obstante
diferentes circunstancias impiden la divulgación de tal conocimiento. Actualmente
estas alternativas se encuentran clasificadas en tres tipos de acuerdo a sus
características de desarrollo, objetivos y funciones. Dado que la implementación
de estas es limitado en el país, debido al desconocimiento y poca información
sobre las mismas; se presenta este documento que hace una descripción de sus
aspectos técnicos ambientales y económicos, y un modelo de elección para la
aplicación en las vías colombianas, buscando crear una fuente de información
básica para el conocimiento y aplicación de dichas alternativas.
Palabras clave: Pavimentos. Vías de bajos volúmenes de tránsito, nuevas
tecnologías.
13
ABSTRACT
In recent years, studies and research have been carried out in Colombia on
methods and alternatives for the improvement of tertiary roads and low volumes of
traffic, which allow the use and exploitation of natural resources and new materials
at lower costs, so that an economic, technical and environmental balance is
achieved; coming to propose solutions that favor the development of the regions
where such solutions are applied, in a sustainable way. From these studies have
emerged different documents with proposals and descriptions of such alternatives,
however different circumstances prevent the disclosure of such knowledge.
Currently these alternatives are classified into three types according to their
development characteristics, objectives and functions. Since the implementation of
these is limited in the country, due to ignorance and little information about them;
This document presents a description of its environmental and economic technical
aspects, and a model of choice for application in Colombian roads, seeking to
create a source of basic information for the knowledge and application of these
alternatives.
Keywords: Pavements. Low traffic volumes, new technologies.
14
1. INTRODUCCIÓN
Actualmente es difícil la intercomunicación terrestre de la población rural con los
cascos urbanos debido al mal estado o deficiente mantenimiento de las vías
terciarias existentes La construcción de vías, el mejoramiento o rehabilitación de
las existentes es prioritario para la comunicación entre las poblaciones ya que
facilita la circulación de los vehículos y peatones, permitiendo el comercio entre
ellas y fomentando su desarrollo, surge entonces la necesidad de la construcción
de vías más competitivas que duren ante las cargas que soportan, para lo cual se
debe tener en cuenta el diseño, la calidad de los materiales y construcción de la
estructura. A través de los tiempos se han realizado investigaciones sobre
nuevas tecnologías, teniendo en cuenta los costos y procedimientos
de construcción y así mismo su mantenimiento.
El presente documento contiene la propuesta de trabajo aplicativo de los
conocimientos adquiridos en la Especialización de Diseño y Construcción de
Pavimentos, requisito para optar el título de Especialistas. Consiste en el diseño
de la estructura de pavimento rígido mediante mejoramiento de la Subrasante y
posteriormente modelación del espesor de pavimento acorde a las características
arrojadas por estas y la selección de la alternativa de espesor más favorable para
la vía que comunica el casco urbano del Municipio de Falan Tolima con la Vereda
Hoyo Negro, con la aplicación del método de Racional (CEDEM), Método INVIAS
para el Diseño de Pavimento Rígido.
15
2. OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GENERAL
Diseño de la estructura de pavimento rígido con adición de rocamix para la vía
terciaria que comunica el casco urbano con la vereda Hoyo Negro del municipio de
Falan Departamento del Tolima.
2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Implantar pista de prueba 200 metros de tramo de la vía en los puntos más críticos
mejorando las condiciones actuales subrasante mediante la adición de aditivos
(Rocamix).
Tomar muestras representativas de la capacidad de la subrasante antes y
después del mejoramiento para establecer en laboratorio sus valores
representativos y cualidades para el diseño.
Presentar dos alternativas de diseño de la estructura de pavimento rígido
cumpliendo con las normas INVIAS y parámetros establecidos (antes del aditivo y
después del aditivo).
Seleccionar la mejor alternativa de diseño para la estructura de pavimento que
garantice una buena estabilidad y funcionamiento a las condiciones del tránsito.
16
3. JUSTIFICACION
La economía del municipio de Falan y en especial de su zona urbana gira en torno
al comercio y al turismo, los cuales se ven directamente relacionados con su
infraestructura vial. Se destaca la producción y comercialización del café, pero
también de productos como frijol, plátano, yuca, aguacate, guanábana y la panela
En Falan existen diversos lugares turísticos como son las Ruinas de San Felipe.
De igual manera el turista encuentra muchos establecimientos donde puede
degustar de los platos típicos de la región. La construcción de esta vía es de gran
importancia, sin duda hace del municipio una población más eficiente, productiva y
competitiva, ya que mejora su movilidad, atrae el turismo, promueve el desarrollo
y el dinamismo de la economía en la región, reduce el potencial de ocurrencia de
accidentes y causa un efecto visual favorable. Por lo anterior, es de prioridad
plantear soluciones duraderas y eficaces como es el diseño de una estructura de
pavimento rígido, que garantice un servicio adecuado que genere confort y
seguridad al usuario que la transita cumpliendo las especificaciones técnicas y
parámetros de diseño. Al igual y dadas las características que presenta la vía
objeto del estudio.
17
4. METODOLOGIA
4.1 MARCO TEÓRICO:
Dadas las características de la red vial terciaria en Colombia, el crecimiento del
transporte y la necesidad de encontrar nuevos métodos y tecnologías que
permitan una evolución y mejoramiento del estado de las vías de bajos volúmenes
de tránsito; diferentes empresas bajo la vigilancia y control del Instituto Nacional
de Vías (INVIAS) se han dedicado a la investigación y fabricación de productos
que buscan mejorar la calidad y características de los suelos existentes en estos
tramos, incorporando en dichas soluciones factores de economía,
aprovechamiento de recursos renovables y amigables con el medio ambiente y el
aumento de la calidad y la resistencia de la superficie vial.
En el Mejoramiento de las condiciones existentes del tramo a intervenir se deben
evaluar las características iniciales y finales del suelo existente mediante la
aplicación del producto, medir dichos resultados, los cuales son el punto de partida
para llegar a la conformación de las estructuras de costos e implementar la de
mayor resistencia y menor costo para garantizar el buen ejercicio del diseño.
4.2 ALCANCE DEL TRABAJO:
Con base en los estudios de suelos, implementación de pista de prueba
incluyendo mejoramiento de las propiedades de subrasante con adición de
materiales Artículo 230-13, subrasante estabilizada con cemento (incluye el
suministro de cemento) Artículo 235-13, subrasante estabilizada con cal(incluye
suministro de cal) Artículo 236-13 y proyecciones de tránsito, actividades que se
desarrollarán durante el presente trabajo de grado, se presentará la alternativa de
diseño de pavimento que optimice los recursos económicos siendo la más
económica y que cumpla satisfactoriamente los requerimientos del tránsito.
La alternativa propuesta determinara la conveniencia de ejecutar el proyecto bajo
los diseños actuales y/o se harán recomendaciones para optimizarlos.
4.3 PRIORIZACIÓN Y ELECCIÓN DE VÍA:
La priorización es una etapa esencial para la asignación y distribución de recursos
generalmente escasos en las redes de Bajos Volúmenes de Tránsito, ésta debe
responder a la pregunta de si es necesario o no pavimentar la vía, o qué tan
benéfica es su intervención y se hace teniendo en cuenta la eficacia en los
resultados; de manera que su intervención conlleve al logro de las políticas
establecidas para el desarrollo de las regiones. La priorización no es sólo con
respecto al tipo de alternativa que se usará en una vía, sino en cuanto a la vía
misma; es decir a la elección de qué vías se deben optimizar. En algunos
18
municipios se hace teniendo en cuenta criterios como el de la relación
beneficio/costo; priorizando los beneficios de los usuarios consumidores asociados
con la vía; obtenidos con la reducción de los costos del transporte. En otros casos
en que estos factores no son posibles de cuantificar, se usa un análisis
multicriterio para la priorización de las vías a intervenir. De este modo las políticas
que mayor influencia tienen en la priorización son:
 Beneficiar a la comunidad
 Promover la productividad
 Alcanzar metas sociales y económicas de reducción de la pobreza y
generación de empleo.
 Promover actividades e inversiones que permitan el mejoramiento de la
calidad de vida en las comunidades involucradas.
 Mejorar la integración regional o la conectividad.
 Garantizar la participación de la comunidad en la planeación y toma de
decisiones.
4.4 METODOLOGÍA A UTILIZAR:
De acuerdo al proyecto se tomara como referencia un tramo de vía terciaria
localizada en la Vereda Hoyo Negro del municipio de Falan, el cual será de 200
metros lineales cuya sección es de 5.50 metros de ancho promedio, en el cual
serán tenidos en cuenta elementos que mejoren las condiciones de la subrasante.
Por otra parte, se realizaron estudios de suelos a la subrasante antes y después
de la intervención mediante la adición de aditivos (ROCAMIX), los cuales han sido
realizados por parte de los autores de esta tesis para el proyecto y que mediante
ensayos de laboratorio han determinado capacidad portante y tipo de suelo sus
características antes y después para después ser analizados y evaluados.
Para nuestro estudio se realizaron con base a los estudios de transito
determinados en las normas vigentes determinando el crecimiento vehicular en el
sector, la caracterización del tránsito y porcentaje de distribución en la vía, con el
fin de obtener el número de vehículos equivalentes que se proyectarán en un
periodo de diseño.
Con base en éstas condiciones se empleará el método Racional (CEDEM) e
INVIAS para el DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO RIGIDO
determinando los espesores de las capas de la estructura óptimas a diseñar.
19
5. ASPECTOS GENERALES
5.1 LOCALIZACION DEL PROYECTO:
5.1.1 Localización General y Específica.
La vereda Hoyo Negro se encuentra localizada en el Municipio de Falan del
departamento del Tolima, municipio el cual se encuentra ubicado al norte del
Tolima delimitado por los siguientes municipios: Al Norte: Con el Municipio de
Mariquita, Al Oriente: Con el Municipio de Armero Guayabal, Al sur: Con el
Municipio de Palocabildo, Al Occidente: Con el Municipio de Casabianca,
Palocabildo y Fresno.
Figura 1. Localización Geográfica y Específica Municipio de Falan
Fuente. GEOGRAFIA. Alcaldía Municipal de Falan [en línea]. Ibagué: Los Autores
[citado 22 Mayo, 2019]. Disponible en Internet:<URL:http://www.falantolima.gov.co/municipio/geografia
5.1.2 Descripción del área de influencia
La Vereda Hoyo negro se encuentra localizada al Norte del Casco Urbano el
municipio de Falan encontrándose delimitada por los siguientes puntos: Norte:
Municipio de Mariquita, Sur: Casco Urbano Municipio de Falan, Oriente: Veredas
La Platilla y La Ínsula, Occidente: Veredas La Linda y La Rica.
El proyecto vial, en lo que se refiere a la vía en la vereda Hoyo Negro está
localizada entre el K0+350.00 al K0+550.00.
20
En la siguiente figura se presenta la localización general de la vía objeto del
proyecto.
Figura 2. Localización vía vereda Hoyo Negro.
Fuente. GOOGLE EARTH PRO. [en línea]. Ibagué: Los Autores [citado 22 Mayo,
2019]. Disponible en Internet:<URL:http://www.google.com/images2019CNES/
6. IMPLEMENTACION PISTA DE PRUEBA
En el presente capítulo, se describe cada una de las actividades ejecutadas en
campo como parte de la etapa previa de recopilación de información.
Figura 3. Apique 01 Abscisa K0+405.00 a profundidad de Subrasante 55 cms
Fuente. Los Autores
21
Figura 4. Apique 02 Abscisa K0+503.00 a profundidad de Subrasante 38 cms
Fuente. Los Autores
Figura 5. Conformación de la Calzada existente bajo parámetros ARTÍCULO 310 –
13. ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo total de la pista de prueba
K0+350.00 al K0+550.00.
Fuente. Los Autores
22
Figura 6. Extracción de sobre tamaños para mezclado homogéneo de aditivos
longitud total de la pista de prueba K0+350.00 al K0+550.00
Fuente. Los Autores
Figura 7. Aplicación de Cemento en Polvo y Mezcla bajo parámetros Estabilización
de Suelos de Subrasante con Cemento ARTÍCULO 235 – 13.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo de la pista de prueba entre
K0+350.00 al K0+450.00.
Fuente. Los Autores
23
Figura 8. Aplicación de Cal Hidratada en Polvo y Mezcla bajo parámetros
Estabilización de la Subrasante con Cal ARTÍCULO 236 – 13.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo de la pista de prueba entre
K0+450.00 al K0+550.00.
Fuente. Los Autores
Figura 9. Preparación y Aplicación de Aditivo ROCAMIX bajo parámetros
Mejoramiento de la Subrasante con Adición de Materiales ARTÍCULO 230 – 13.
ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCION DE
CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo total de la pista de prueba entre
K0+350.00 al K0+550.00
Fuente. Los Autores
24
Figura 10. Mezcla y Compactación de Aditivo ROCAMIX incluyendo mezcla de Cal
y cemento según tramos, bajo parámetros Mejoramiento de la Subrasante con
Adición de Materiales ARTÍCULO 230 – 13. ESPECIFICACIONES GENERALES
PARA LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS 2013 INVIAS aplicada al tramo
total de la pista de prueba entre K0+350.00 al K0+550.00
Fuente. Los Autores
7. ANALISIS DE LA INFORMACION
En el presente capítulo, se describen las actividades ejecutadas en campo y
laboratorio como parte de la etapa previa de recopilación de información, al igual
que la caracterización y proyección de las cargas consideradas para el cálculo de
la capacidad de la estructura requerida. De igual manera, se exponen los
resultados obtenidos.
7.1 ESTUDIOS GEOTECNICOS
Con el propósito de caracterizar los materiales existentes en el suelo de
subrasante, se ejecutó un total de dos exploraciones a cielo abierto (apiques)
realizada por parte de los autores de la investigación en el campo de la pista de
prueba; propiedades analizadas bajo los parámetros establecidos en los análisis
granulométrico INV E - 123 -13, Determinación en el laboratorio del contenido de
agua (Humedad) de muestras de suelo, roca y mezclas de suelo –agregado INV E
- 122 -13, determinación del límite líquido de los suelos INV E – 125 – 13 y límite
plástico e índice de plasticidad de los suelos INV E – 126 – 13, todo esto posible al
apoyo y caracterización por parte del laboratorio de calidad geotecnia, pavimentos
y concretos de la universidad cooperativa sede Ibagué.
25
Los estudios de suelos realizados estuvieron orientados hacia la determinación del
CBR DE SUELOS COMPACTADOS EN EL LABORATORIO Y SOBRE MUESTRA
INALTERADA INV E – 148 – 13. Este parámetro es una medida de la resistencia
al esfuerzo cortante de un suelo, bajo condiciones de densidad y humedad
cuidadosamente controladas. Se usa como variable en el diseño de pavimentos
flexibles, rígidos y articulados. Para nuestro caso se tomaron 4 muestras sobre la
pista de prueba cuyo orden cronológico se basa antes en estado natural de la
subrasante a razón de dos ensayos y después del mejoramiento de la subrasante
con la aplicación del aditivo ROCAMIX a razón de dos ensayos finales.
Los resultados de la exploración geotécnica, pueden ser consultados con mayor
detalle en el Anexo A perfil estratigráfico longitudinal aproximado encontrado
durante la exploración geotécnica, Anexo B Normas de Ensayo de Materiales para
Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) y Anexo C determinación del
CBR de suelos compactados en el laboratorio y sobre muestra inalterada INV E –
148 – 13. Un resumen de la misma se encuentra en las siguientes tablas. (Véase
Tabla 1 - 2).
Tabla 1. Consolidado de ensayos según Normas de Ensayo de Materiales para
Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) aplicada al tramo total de la
pista de prueba entre K0+350.00 al K0+550.00
CONSOLIDADO DE ENSAYOS. SONDEO No 1 ABSCISA K0+405.00
Limite
Índice de
Análisis
Número Profundidad Humedad Liquido
Clasificación SUCS
Natural
plasticidad
Granulométrico
de
(LL)
Muestra
(m)
(%)
(%)
(IP)
Grava Arena Fino Simb
Nombre
LIMO ALTA
1
0.55
42.6
78.03
21.90
2.55 28.64 68.80 MH
PLASTICIDAD
CONSOLIDADO DE ENSAYOS. SONDEO No 2 ABSCISA K0+503.00
Limite
Índice de
Análisis
Número Profundidad Humedad Liquido
Clasificación SUCS
Natural
plasticidad
Granulométrico
de
(LL)
Muestra
(m)
(%)
(%)
(IP)
Grava Arena Fino Simb
Nombre
LIMO ALTA
2
0.38
46.7
67.77
19.62
2.13 28.02 69.85 MH
PLASTICIDAD
Fuente. Los Autores
26
Tabla 2. Consolidado de ensayos CBR según Normas de Ensayo de Materiales
para Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) aplicada al tramo total de
la pista de prueba entre K0+350.00 al K0+550.00
CONSOLIDADO DE ENSAYO CBR No 1 ABSCISA K0+405.00
CONDICIONES ORIGINALES
Número de
Muestra
1
Profundidad
CONDICIONES MEJORADAS CON ADITIVO ROCAMIX ESTABILIZACION CON CEMENTO
CBR
CBR Subrasante
Subrasante %
%
Porcentaje Aumento
Resistencia
(m)
Inmersión
Inmersión
(%)
0.55
1.72
4.40
255
OBSERVACIONES
A nivel de Subrasante
CONSOLIDADO DE ENSAYO CBR No 2 ABSCISA K0+503.00
CONDICIONES ORIGINALES
Número de
Muestra
2
Profundidad
CONDICIONES MEJORADAS CON ADITIVO ROCAMIX ESTABILIZACION CON CAL
CBR
CBR Subrasante
Subrasante %
%
Porcentaje Aumento
Resistencia
(m)
Inmersión
Inmersión
(%)
0.38
2.11
13.42
636
OBSERVACIONES
A nivel de Subrasante
Fuente. Los Autores
De acuerdo a la caracterización del Ensayo de CBR, se observó que el CBR 0.2
es mayor que CBR 0.1 en el presente laboratorio en tres de los casos,
procediéndose a realizar de nuevo el ensayo, efectuado el procedimiento con el
protocolo y al obtener los resultados, observamos que analizados los datos sigue
la tendencia de que CBR 0.2 es mayor que CBR 0.1, dejando como análisis el
ensayo final y el valor de CBR 0.2 en los tres casos dejando estos valores como la
determinación final de nuestro CBR de laboratorio.
7.2 EVALUACIÓN Y PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO.
El presente trabajo muestra las composiciones del tránsito en la vía de interés
siendo esta una de las variables importante para el diseño de pavimentos en vías
de bajos, medios y altos volúmenes. De igual manera se identifican las
composiciones vehiculares más comunes de acuerdo a los diferentes rangos de
tránsito promedio diario (TPD) y discriminados por categorías para vehículos
comerciales. El estudio del tránsito tiene por objeto establecer las solicitaciones a
las que se verá sometida la estructura del pavimento durante los próximos 20 años
dato obtenido según periodo de diseño estipulado en el Manual de Diseño de
27
Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de transito
del Instituto Nacional de Vías (INVIAS), método AASHTO (1993) y Racional (IDU
& Universidad de los Andes 2002).
7.2.1 Transito Promedio Diario (TPD).
Adoptando una proyección para el futuro en función del tránsito circulante y con
fundamento en el estudio sobre la vía objeto de diseño, obtenemos el resumen de
la información actual y esperado para el periodo de diseño de la vía, tomado del
aforo del tránsito que realizaron los autores en el sitio correspondiente al acceso
del sector K0+350.00, el consolidado del aforo del tránsito promedio diario se
expone en el Anexo D.
7.2.1.1 Clasificación Vehicular.
El estudio del tránsito tiene por objeto establecer las solicitaciones a las que se
verá sometida la estructura del pavimento durante el periodo de diseño adoptado
para el tipo de estructura a diseñar
Según los aforos realizados por los autores y tratándose de una vía rural, se
observa que transitan vehículos para el movimiento de productos agropecuarios y
forestales y de acuerdo a su caracterización, se ajustan a los lineamientos
regulativos establecidos mediante la resolución 4100 de 2004 y resolución 4401
de 2017 expedidas por el Ministerio de Transporte.
Figura 11. Representación Esquemática Vehículos.
Fuente. INVIAS Resoluciones 4100 de 2004 – 4401 de 2017 [en línea]. Ibagué:
Los Autores [citado 22 Mayo, 2019]. Disponible en Internet:<URL: http://
www.invias.gov.co/index.php/servicios-al-ciudadano/normatividad/resolucionescirculares-otros?limit=20&limitstart=40.
La representación esquemática de los diferentes tipos de ejes y su carga máxima
por eje para los vehículos de transporte de carga pueden ser consultadas con
mayor detalle en el Anexo D.
28
8. ALTERNATIVAS PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO
Para el presente trabajo se modelaran dos alternativas de diseño para la
estructura de pavimento rígido (antes del aditivo y después del aditivo) empleando
Método Diseño Racional (IDU & Universidad de los Andes 2002) y Manual de
Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes
de tránsito del Instituto Nacional de Vías (INVIAS).
8.1 VARIABLES PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO.
8.1.1 Caracterización del CBR de diseño.
De acuerdo a los apiques realizados en campo y ensayos de laboratorio, se
determinó que el CBR para la subrasante en el tramo de vía fue menor que 2 %, y
en función de mejorar la resistencia de la subrasante se consideró conveniente la
modificación de sus características con base en la adición de productos como el
aditivo ROCAMIX estabilizándose dos tramos con materiales como la cal y el
cemento, cumpliendo los parámetros establecidos (Artículo INV-230-13), en el cual
al final del ejercicio se mejoraron las características mecánicas de la subrasante.
Obtenidos dichos resultados procedemos a clasificar los suelos y su resistencia de
acuerdo a los siguientes parámetros:
Figura 12. Clasificación de la subrasante de acuerdo con su resistencia.
Método Racional (IDU & Universidad de
los Andes 2002).
Manual de Diseño de Pavimentos de
Concreto para vías con bajos medios y
altos volúmenes de tránsito del Instituto
Nacional de Vías (INVIAS)
Fuente: Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana
de Ingeniería, 2012 Tabla B.23 p.553 y Manual de Diseño de Pavimentos de
Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito del Instituto
Nacional de Vías (INVIAS) 2009. págs. 13 y 80.
29
Para nuestro caso el valor obtenido de CBR en laboratorio debe ser establecido
hallando la relación entre la clasificación del suelo y los valores de CBR, para
tener valor exacto del mismo empleamos el siguiente nomograma:
Figura 13. Clasificación de la subrasante de acuerdo con su resistencia.
Fuente: Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios
y altos volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) 2009. pág.
77.
Determinados los valores finales de correlación, en las siguientes tablas se
expone la clasificación de la subrasante de acuerdo con su resistencia a emplear
en el diseño:
Tabla 3. Consolidado de Clasificación de la subrasante de acuerdo con su
resistencia condiciones originales.
CLASIFICACION SUBRASANTE EN CONDICIONES ORIGINALES
Manual de Diseño de
Pavimentos de Concreto
Número
Método Racional (IDU &
CBR
para vías con bajos medios
de
Universidad de los Andes
Subrasante y altos volúmenes de
Muestra
2002).
tránsito
del
Instituto
Nacional de Vías (INVIAS)
30
TIPO
Modulo ( E )
TIPO
SUBRASANTE
Mpa/m
SUBRASANTE
Modulo ( E )
Mpa/m
(N)
(%)
1
1.72
S1
20
S1
20
2
2.11
S1
20
S1
20
Fuente. Los Autores
Tabla 4. Consolidado de Clasificación de la subrasante de acuerdo con su
resistencia mejorada con aditivo Rocamix y estabilizantes.
CLASIFICACION SUBRASANTE EN CONDICIONES MEJORADAS CON ADITIVO
ROCAMIX - ESTABILIZACION
Número de
Muestra
CBR
Subrasante
Manual
de
Diseño
de
Pavimentos de Concreto
Método Racional (IDU &
para vías con bajos medios y
Universidad de los Andes
altos volúmenes de tránsito
2002).
del Instituto Nacional de Vías
(INVIAS)
ESTABILIZACION CON CEMENTO
(N)
(%)
1
4.40
2
13.42
TIPO
SUBRASANTE
Modulo ( E )
TIPO
Modulo ( E )
Mpa/m
SUBRASANTE
Mpa/m
S2
37
ESTABILIZACION CON CAL
S3
62
S2
37
S3
75
Fuente. Los Autores
8.1.2 Factor Transito.
8.1.2.1 Transito Promedio Diario (TPD).
Según aforos realizados por los autores, se determinó una intensidad máxima
promedio de vehículos dedicados a la carga de productos agropecuarios y
forestales. Se incluye un resumen de las variables que acompañan al TPD como
lo son:
Crecimiento anual del tránsito (r): 2 % se asume este crecimiento en base al
periodo de crecimiento por la clasificación de vía a la que pertenece el proyecto.
TPD: 38 Vehículos x día
31
Los resultados del tránsito promedio diario generados por el tráfico pueden ser
consultados con mayor detalle en el Anexo D.
8.1.2.2 Cargas y Proyecciones.
Esquematizado los diferentes tipos de ejes, carga máxima y máximo peso por eje
para los vehículos de transporte de carga encontramos los factores de
equivalencia de carga por tipo de vehículo comercial, el cual se encuentran
totalmente tipificados para nuestro trabajo y el cual se muestran en la siguiente
tabla:
Tabla 5. Formulas simplificadas para el cálculo del factor de equivalencia de carga
por eje.
Método Racional (IDU & Universidad de
los Andes 2002).
Manual de Diseño de Pavimentos de
Concreto para vías con bajos medios y
altos volúmenes de tránsito del Instituto
Nacional de Vías (INVIAS)
A
COEFICIENTE DE AGRESIVIDAD
MEDIA (CAM)
Fe
Fe
Fe
Fe
FACTOR CAMION (FC)
Fuente: Pavimentos: materiales, construcción y diseño. Santafé de Bogotá, CO:
Ecoe Ediciones, 2015 p.528 y Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para
vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías
(INVIAS) 2009. Pág. 55.
Los resultados de los factores de equivalencia generados por el tráfico pueden ser
consultados con mayor detalle en el Anexo D. Adjuntamos el resumen de los
factores de equivalencia para nuestro diseño.
COEFICIENTE DE AGRESIVIDAD MEDIA (CAM): 0.52
FACTOR CAMION (FC): 0.84
8.1.2.3 Determinación del número de ejes simples equivalentes de diseño.
Calculado el factor camión y coeficiente de agresividad media (cam) procedemos
a determinar número de ejes simples equivalentes de diseño, anexamos tabla
para identificando las formulas del ejercicio:
32
Tabla 6. Formulas simplificadas para determinación del número de ejes simples
equivalentes de diseño.
Método Racional (IDU & Universidad de los Manual de Diseño de Pavimentos de
Andes 2002).
Concreto para vías con bajos medios y
altos volúmenes de tránsito del Instituto
Nacional de Vías (INVIAS)
Número de Ejes Equivalentes 13 TN
Número de Ejes Equivalentes 8.2 TN
Fuente: Pavimentos: materiales, construcción y diseño. Santafé de Bogotá, CO:
Ecoe Ediciones, 2015 p.522 y Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para
vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías
(INVIAS) 2009.
Los resultados de la determinación del número de ejes simples equivalentes de
diseño generados por el tráfico pueden ser consultados con mayor detalle en el
Anexo D. Adjuntamos el resumen de los factores para nuestro diseño.
Número de Ejes Equivalentes 13 TN: 176210.52
Número de Ejes Equivalentes 8.2 TN: 286103.74
8.1.2.4 Periodo de Diseño y Vida Útil.
Para el lapso que debemos abarcar hemos definido los periodos de análisis
sugeridos actualmente y así mismo la vida útil que el pavimento permita la
circulación de los vehículos en unas condiciones buenas de operación.
Para nuestro ejercicio se toma estos periodos de análisis del Manual de Diseño de
Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito
del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) 2009. Numeral 1.3.2 pág. 57.
De esta manera obtenemos: Periodo de Diseño (n): 20 años
8.1.3 Clasificación de las Vías.
Es muy importante seleccionar el tránsito de la vía objeto del diseño por lo cual
optamos por apoyarnos en el Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para
33
vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías
(INVIAS) 2009. Numeral 1.4. pág. 57.
La vía objeto de diseño se encuentra en la zona rural del municipio de Falan del
Departamento del Tolima, y estableciéndose dentro de los siguientes rangos:
Capítulo 1.4.1 Según la entidad territorial de que depende la vía - Numeral 1.4.1.3
Carreteras municipales (Terciarias o vasculares) – Vt
Capítulo 1.4.3 Según el ancho de la vía – Numeral 1.4.3.1 Estrechas – E
8.1.4 Porcentaje de vehículos para el carril de diseño.
Se adoptan los factores de distribución vehicular por carril según el Manual de
Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes
de tránsito del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) 2009. Numeral 1.6. pág. 59.
Figura 14. Porcentaje de vehículos para el carril de diseño (Tabla 1-14)
Fuente. INVIAS [en línea]. Ibagué: Los Autores [citado 22 Mayo, 2019]. Disponible
en
Internet:<URL:
http://
www.invias.gov.co/index.php/
/documentostecnicos/3807-manual-de-diseno-de-pavimentos-de-concreto-para-vias-con-bajosmedios-y-altos-volumenes-de-transito/file.
8.1.5 Tipo de Transito.
Ya definido en especial lo que se refiere al período de diseño, crecimiento del
tránsito y distribución vehicular, adoptamos las variables finales para proceder a
modelar las estructuras de pavimento requeridas.
Tabla 7. Categorías para el tipo de tránsito.
Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos
volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías (INVIAS)
34
Método Racional (IDU & Universidad de los Andes 2002).
TIPO DE
TRANSITO
Número de Vehículos Pesados en el carril y
el periodo de diseño, NVP
Número de Vehículos
Pesados por día, VP/d
T1
NVP ≤ 500000
VP/d ≤ 50
Fuente: Pavimentos: materiales, construcción y diseño. Santafé de Bogotá, CO:
Ecoe Ediciones, 2015 p.553 Tabla 13.14 y Manual de Diseño de Pavimentos de
Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito del Instituto
Nacional de Vías (INVIAS) 2009 pág. 66 Tabla 1-23
8.1.6 Características del concreto para pavimentos.
Se considera la resistencia a la flexión, medida a 28 días, evaluada mediante su
módulo de rotura, siguiendo el método de ensayo de la Norma INV E–414-13,
como uno de los parámetros que determinan el espesor.
De acuerdo a nuestro diseño adoptamos según los manuales del diseñador cada
característica ajustada al desarrollo del diseño:
Tabla 8. Características de los materiales.
Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos
volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías (INVIAS)
Método Racional (IDU & Universidad de los Andes 2002).
Clase de Concreto Módulo de elasticidad E [Mpa] Relación de Poisson ƴ
BC 5
35000
0.25
BC 4
24000
0.25
BC 3
24000
0.25
BC 2
24000
0.25
Fuente: Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios
y altos volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) 2009 pág. 83
Tabla 3-1 Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de Bogotá: Escuela
Colombiana de Ingeniería, 2012 Anexo B p.541 Tabla B.1
35
En resumen utilizaremos:
A Flexión: 3.8 Mpa para el diseño por el Manual de Diseño de Pavimentos de
Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito del Instituto
Nacional de Vías (INVIAS) 2009.
Clase de Concreto BC 5 o el derivado según el cálculo a compresión para el
Método Racional (IDU & Universidad de los Andes 2002).
9. DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTO RIGIDO
9.1 DISEÑO DEL PAVIMENTO – MÉTODO MANUAL DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS DE CONCRETO PARA VÍAS CON BAJOS MEDIOS Y ALTOS
VOLÚMENES DE TRÁNSITO DEL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS (INVIAS).
9.1.1 Variables de Diseño:
Para subrasantes con CBR menores que 2, en la mayoría de los casos y cuando
el diseñador lo considere conveniente, se requieren tratamientos especiales, como
la sustitución de los materiales inadecuados (remoción parcial o total del material
inaceptable) o la modificación de sus características con base en mejoramientos
mecánicos adicionando productos como la cal, el cemento u otros que doten a la
subrasante de mejores características mecánicas. (Artículo INV-230-07).
Fuente: Tabla 4-1. Espesores de losa de concreto (cm) de acuerdo con la
combinación de variables y T0 como factor principal del Manual de Diseño de
Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito
del Instituto Nacional de Vías (INVIAS) 2009 pág. 16.
36
9.1.2 Resultado del Diseño según Manual de Diseño de Pavimentos de
Concreto para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito.
Figura 15. Alternativas según diseño.
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBRASANTE MEJORADA
CON ADITIVO ROCAMIX - ESTABILIZACION
PLATAFORMA MEJORADA CON CEMENTO
MR1
PLATAFORMA MEJORADA CON CAL
MR1
0.23 m
0.21 m
SUBRAS
SUBRAS
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBBASE GRANULAR Y
SUBRASANTE MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX - ESTABILIZACION
PLATAFORMA MEJORADA CON CEMENTO
PLATAFORMA MEJORADA CON CAL
MR1
0.22 m
MR1
0.21 m
SBG
0.15 m
SBG
0.15 m
SUBRAS
SUBRAS
Fuente: Los Autores.
9.2 DISEÑO DEL PAVIMENTO – MÉTODO RACIONAL (IDU & UNIVERSIDAD
DE LOS ANDES 2002). CEDEM
Determinados todos nuestros parámetros y evaluando el resultado anterior
obtenido del manual de diseño del Instituto Nacional de Vías y Ministerio de
Transporte, se hace necesario evaluar el resultado de las capas mediante un
sistema elástico multicapa, todo sometido a la acción de una carga de diseño
actuante, dando como resultado el cálculo de esfuerzos y deformaciones en
estructura multicapa, para encontrar las capas finales que cumplan con las
condiciones y requerimientos para un pavimento óptimo.
9.2.1 Variables de Diseño para el diseño por medio de metodología racional:
Para este método es indispensable conocer todas las características de la
subrasante en función de soporte de la calzada de acuerdo a la capacidad
portante estimada del suelo a largo tiempo y la incidencia de las capas tratadas
encontrando en estos sus factores. Para nuestro caso evaluaremos la plataforma
de subrasante mejorada con aditivo rocamix y estabilizada con cal ya que por
37
medio de esta última se obtuvo buenos resultados mejorando las características
mecánicas de la subrasante.
Tabla 9. Características de la Subrasante.
SUBRASANTE
TIPO
SUBRASANTE
S3
CBR (%)
13.42
CLASE DE
PLATAFORMA
PF2
MODULO (E)
MPa
75
MODULO KS
1/1.1
Fuente: Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana
de Ingeniería, 2012 Anexo B p.553 Tablas B.22, B.23, B.24.
Tabla 10. Clasificación del Transito
TIPO DE
TRANSITO
Número de Vehículos Pesados en el
carril y el periodo de diseño, NVP
Número de Vehículos
Pesados por día, VP/d
T1
NVP ≤ 500000
VP/d ≤ 50
Fuente: Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana
de Ingeniería, 2012 Anexo B p.548 Tabla B.14.
Tabla 11. Determinación Coeficiente de Agresividad
CAM
CALCULADO
0.52
TABLA B.15
0.50
Fuente: Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana
de Ingeniería, 2012 Anexo B p.548 Tabla B.15.
Para encontrar los valores de las características del concreto de nuestro diseño
los autores utilizan módulos de elasticidad de acuerdo al metodología racional a
emplear, todo fundamentado en las variables de transito bajo en el sector.
Figura 16. Tabla 3-2. Correlación entre la resistencia a la compresión y el módulo
de elasticidad.
38
Fuente. INVIAS [en línea]. Ibagué: Los Autores [citado 22 Mayo, 2019]. Disponible
en
Internet:<URL:
http://
www.invias.gov.co/index.php/
/documentostecnicos/3807-manual-de-diseno-de-pavimentos-de-concreto-para-vias-con-bajosmedios-y-altos-volumenes-de-transito/file. Tabla 3-2. pág. 83.
Módulo de Elasticidad del Concreto: Ec:
No se tiene información del tipo de Agregado se utiliza la Ecuación 12500
Ec: 12500 x (210 Kg/cm2)0.5
Ec: 181142.21 Kg/cm2 = 17764 MPa
Encontradas nuestras correlaciones utilizaremos Modulo de Elasticidad calculado
y obtenido mediante tabla:
Tabla 12. Características de los concretos.
CLASE DE CONCRETO
MODULO (E) MPa
BC 2
BC 2
17764
24000
RELACION DE
POISSON ν
0.25
0.25
Fuente: Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de Bogotá: Escuela Colombiana
de Ingeniería, 2012 Anexo B p.541 Tabla B.1.
Adicional todos los demás factores y variables para el diseño se encontraran
relacionados en el Anexo E de este contenido, el cual resumiremos en la siguiente
tabla:
Tabla 13. Resumen para el Diseño del Pavimento Rígido:
Características de los concretos.
Características de los concretos en
fatiga.
Características de los materiales
tratados con ligantes hidráulicos.
Módulo de Young para gravas no
tratadas.
Determinación del Riesgo para cada
estructura y tránsito.
Determinación del valor de u con
respecto al riesgo basándose en la ley
normal.
Determinación del valor de u con
Tabla B.1
Tabla B.4
Tabla B.6
Tabla B.13
Tabla B.17
Tabla B.18
Tabla B.19
39
respecto al riesgo.
Determinación de los valores de los
coeficientes.
Tabla B.20
Fuente: Los autores tomado del libro de Diseño Racional de Pavimentos. Santafé
de Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2012 Anexo B p.540 a 553.
Para el cálculo se utilizaran tres módulos diferentes de elasticidad del concreto ya
que el calculado es muy bajo y las variables no se encuentran calculadas y todo
en base a los espesores obtenidos de acuerdo al resultado del Diseño según
Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y altos
volúmenes de tránsito, estos módulos se referencian a continuación:
Tabla 14. Clase de Concretos y Módulos de Elasticidad.
CLASE DE CONCRETO
MODULO (E) MPa
BC 2
BC 4
BC 5
24000
28000
35000
RELACION DE
POISSON ν
0.25
0.25
0.25
Fuente: Los autores tomado del libro de Diseño Racional de Pavimentos. Santafé
de Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2012 Anexo B p.541.
9.2.2 Modelación según metodología racional CEDEM:
Todos los parámetros de cálculo se encuentran relacionados en las matrices de
cálculo elaboradas por los autores y contenidas en el Anexo E.
Tabla 15. Resumen parámetros de cálculo:
CLASE DE CONCRETO
Ɛzad: DEFORMACION
VERTICAL ADMISIBLE
SUBRASANTE
BC 2
BC 4
BC 5
1096.55 X 106
1096.55 X 106
1096.55 X 106
Fuente: Los autores.
40
σt,ad BCc: ESFUERZO
DE TRACCION EN LA
BASE ADMISIBLE Capa
rodadura en Concreto
BCc
1.44 MPa
1.93 MPa
2.26 MPa
9.2.2.1 MODELO PROGRAMA CEDEM:
Tabla 16. Alternativa 1 para Modelación:
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBRASANTE
MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX – ESTABILIZACION CON CAL
CLASE DE CONCRETO
BC 2
MODULO (E) MPa
24000
Ɛzad:
SUBRASANTE
CALCULADA
Ɛzad:
Verificación
SUBRASANTE
CALCULADA
CEDEM
1096.55 X 106
59.6 X 106
CUMPLE
σt,ad BCc:
CALCULADA
σt,ad BCc:
CALCULADA
CEDEM
Verificación
1.44 MPa
1.38 MPa
CUMPLE
ESPESORES DE PLATAFORMA
SUBRASANTE
Capa rodadura en
Concreto BCc
Fuente: Los autores.
41
0.23 M
Tabla 17. Alternativa 2 para Modelación:
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBRASANTE
MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX – ESTABILIZACION CON CAL
CLASE DE CONCRETO
BC 4
MODULO (E) MPa
28000
Ɛzad:
SUBRASANTE
CALCULADA
Ɛzad:
Verificación
SUBRASANTE
CALCULADA
CEDEM
1096.55 X 106
73.5 X 106
CUMPLE
σt,ad BCc:
CALCULADA
σt,ad BCc:
CALCULADA
CEDEM
Verificación
1.93 MPa
1.89 MPa
CUMPLE
ESPESORES DE PLATAFORMA
SUBRASANTE
Capa rodadura en
Concreto BCc
Fuente: Los autores.
42
0.19 M
Tabla 18. Alternativa 3 para Modelación:
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBRASANTE
MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX – ESTABILIZACION CON CAL
CLASE DE CONCRETO
BC 5
MODULO (E) MPa
35000
Ɛzad:
SUBRASANTE
CALCULADA
Ɛzad:
Verificación
SUBRASANTE
CALCULADA
CEDEM
1096.55 X 106
77.8 X 106
CUMPLE
σt,ad BCc:
CALCULADA
σt,ad BCc:
CALCULADA
CEDEM
Verificación
2.32 MPa
2.32 MPa
CUMPLE
ESPESORES DE PLATAFORMA
SUBRASANTE
Capa rodadura en
Concreto BCc
Fuente: Los autores
43
0.17 M
Tabla 19. Alternativa 4 para Modelación:
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBBASE GRANULAR Y
SUBRASANTE MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX - ESTABILIZACION
CON CAL
CLASE DE CONCRETO
BC 2
MODULO (E) MPa
24000
Ɛzad:
SUBRASANTE
CALCULADA
Ɛzad:
Verificación
SUBRASANTE
CALCULADA
CEDEM
1096.55 X 106
137 X 106
CUMPLE
σt,ad BCc:
CALCULADA
σt,ad BCc:
CALCULADA
CEDEM
Verificación
1.44 MPa
1.40 MPa
CUMPLE
ESPESORES DE PLATAFORMA
SUBRASANTE
Fuente: Los autores
44
SUBBASE GRANULAR
CATEGORIA 2
0.50 M
Capa rodadura en
Concreto BCc
0.22 M
Tabla 20. Alternativa 5 para Modelación:
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBBASE GRANULAR Y
SUBRASANTE MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX - ESTABILIZACION
CON CAL
CLASE DE CONCRETO
BC 4
MODULO (E) MPa
28000
Ɛzad:
SUBRASANTE
CALCULADA
Ɛzad:
Verificación
SUBRASANTE
CALCULADA
CEDEM
1096.55 X 106
173 X 106
CUMPLE
σt,ad BCc:
CALCULADA
σt,ad BCc:
CALCULADA
CEDEM
Verificación
1.93 MPa
1.93 MPa
CUMPLE
ESPESORES DE PLATAFORMA
SUBRASANTE
Fuente: Los autores
45
SUBBASE GRANULAR
CATEGORIA 2
0.50 M
Capa rodadura en
Concreto BCc
0.18 M
Tabla 21. Alternativa 6 para Modelación:
ALTERNATIVA CON PLATAFORMA DE SOPORTE SUBBASE GRANULAR Y
SUBRASANTE MEJORADA CON ADITIVO ROCAMIX - ESTABILIZACION
CON CAL
CLASE DE CONCRETO
BC 5
MODULO (E) MPa
35000
Ɛzad:
SUBRASANTE
CALCULADA
Ɛzad:
Verificación
SUBRASANTE
CALCULADA
CEDEM
1096.55 X 106
174 X 106
CUMPLE
σt,ad BCc:
CALCULADA
σt,ad BCc:
CALCULADA
CEDEM
Verificación
2.32 MPa
2.27 MPa
CUMPLE
ESPESORES DE PLATAFORMA
SUBRASANTE
Fuente: Los autores
46
SUBBASE GRANULAR
CATEGORIA 2
0.25 M
Capa rodadura en
Concreto BCc
0.17 M
10. ALTERNATIVA FINAL SELECCIONADA DE DISEÑO.
Con base en los datos obtenidos de las 6 simulaciones del pavimento en concreto,
se presentan los resultados finales para seleccionar la alternativa más eficiente y
optima, en el cual observamos que los espesores de capas supuestos de todas las
alternativas son suficientes para evitar el agrietamiento por fatiga y esfuerzos a
tracción en la fibra interior del concreto, siendo la alternativa 6 la escogida por su
resistencia y funcionamiento durante el periodo de diseño propuesto.
Figura 17. Modelo Estructura Diseñada.
BC5
35000 MPa
SBG
CATEGORIA 2
SUB RAS
MEJORADA
187.5 MPa
0.17 m
0.25 m
75 MPa
Fuente: Los autores
10.1 Relación Esbeltez.
Se recomienda que la longitud de las losas no sobrepase 24 veces el espesor de
la losa:
L= 24 x Espesor Losa = 24 x 0.17 m = 4.08 ml
Se adopta: 4.00 m Por facilidad Constructiva Cumple y se deja óptimo para la
buena distribución de la formaleta en la Fundición de las Placas.
Ancho de Carril: 3.05 m (Carril estrecho) pero debido a que la vía es estrecha y
tiene un ancho promedio se toma el eje para este tipo siendo ½ la distribución de
ancho de carril por efectos constructivos.
Longitud L = 4.00 m
Corrección Longitud= Longitud de la Losa = ancho del carril x 1.25 = 2.80 x1.25 =
3.50 m
Relación de Esbeltez: Largo/Ancho= 1.25 ≤ 1.25
Relación de Esbeltez TIPO I (A): 3.50/2.80= 1.25 ≤ 1.25 CUMPLE
47
Figura 18. Sección Vía.
Fuente: Los autores
10.2 Esfuerzo debido al cambio uniforme de temperatura.
Se chequea el esfuerzo debido al cambio uniforme de temperatura:
σ= Chequeo del esfuerzo debido al cambio uniforme de temperatura debe ser
menor al recomendado: debe ser menor a 0.80 Kg/cm2
L= Longitud de las losas de concreto
F = Factor de fricción que depende del material bajo la losa
σ= (2.4 x 3.50 m x 1.5) = 6.30 tn/m2 o 0.63 Kg/cm2 < 0.80 Kg/cm2 OK CUMPLE
2
10.3 Varillas de transferencia de carga (Dovelas).
Son barras de acero cortas y lisas con un límite de fluencia (fy) mínimo de 280
MPa (2800 kg/cm2 o 60000 psi), de acuerdo con el Artículo INV 500-13 y el
Artículo INV 640-13.
Su función es absorber los esfuerzos de cortante, generados por las cargas del
tránsito al cruzar las juntas y transmitir a la losa adyacente entre el 40 y 45% de la
carga de diseño, cuando esta se coloca cerca de la junta
48
Figura 19. Tabla 6-2. Recomendaciones para la selección de los pasadores de
carga.
Fuente. INVIAS [en línea]. Ibagué: Los Autores [citado 22 Mayo, 2019]. Disponible
en
Internet:<URL:
http://
www.invias.gov.co/index.php/
/documentostecnicos/3807-manual-de-diseno-de-pavimentos-de-concreto-para-vias-con-bajosmedios-y-altos-volumenes-de-transito/file. Tabla 6-2. pág. 96.
Figura 20. Detalle Varillas de transferencia de carga (Dovelas).
Fuente: Los autores
10.4 Juntas Transversales.
Los pasadores en las juntas transversales deben tratarse en la mitad de la longitud
con aceite o grasa mineral o con un producto adecuado para evitar la adherencia
49
con el concreto a fin de permitir el libre movimiento de contracción o de dilatación
de las placas; la barra debe ser lisa y sin irregularidades.
El área y espaciamiento de las barras se selecciona de acuerdo con las
recomendaciones presentadas en la siguiente tabla, la cual resume la experiencia
del Manual de Diseño de Pavimentos de Concreto para vías con bajos medios y
altos volúmenes de tránsito en este aspecto.
Cálculo del refuerzo:
As: Área del acero por unidad de longitud de junta, (cm2/m)
b: Distancia entre junta y borde (2.80 m)
f: Coeficiente de fricción losa-subrasante f = 1.8 (AASHTO 93 - 2000)
W: Peso de la losa por unidad de área. 2.400 Kg/m3 x 0.17 m = 408 Kg/m2
Fs: Esfuerzo de trabajo del acero. 0.67 x Fy = 0.67 x 4200 Kg/cm2 = 2814 Kg/cm2
As: (2.80 m x 1.8 x 408 Kg/cm2) = 0.73 cm2/ml
2814 Kg/cm2
La longitud de las barras de anclaje debe ser tal que el esfuerzo del adherencia a
cada lado de la junta sea igual al esfuerzo de adherencia a cada lado de la junta.
Se adicionan 7,5 cm a la longitud total del pasador para compensar defectos en su
colocación; para acero corrugado se tiene:
L: longitud de la barra de anclaje (cm)
A: Área transversal de la barra de anclaje (cm2) 1.27 cm2
fs: Esfuerzo de trabajo del acero. 0.67 x Fy = 0.67 x 4200 Kg/cm2 = 2814 Kg/cm2
a: Esfuerzo de adherencia entre el acero y el concreto (a = 0,10 f’c pero no mayor
que 24,5 Kg/cm2) 245 Kg/cm2 x 0.10 = 24,5 Kg/cm2
p: perímetro de la barra de anclaje (cm) 4 cm
L = 2 x 1.27 x 2814 = 72.93 cm + 7.5 cm = 80.43 cm
24.5 x 4
Corroboramos mediante tabla:
50
Figura 21. Recomendación para las barras de anclaje.
Fuente. INVIAS [en línea]. Ibagué: Los Autores [citado 22 Mayo, 2019]. Disponible
en
Internet:<URL:
http://
www.invias.gov.co/index.php/
/documentostecnicos/3807-manual-de-diseno-de-pavimentos-de-concreto-para-vias-con-bajosmedios-y-altos-volumenes-de-transito/file. Tabla 6-1. pág. 95.
Se recomienda usar varillas corrugadas de acero con límite de fluencia Fy= 4200
Kg/cm2 de diámetro 12.7 mm (1/2”) y longitud L = 0.85 m, colocadas en la mitad
del espesor de la losa cada 120 cm.
51
11. CONCLUSIONES.
Entre las mayores ventajas del uso de una nueva tecnología, como lo es Aditivo
Rocamix estabilizado con Cal, está el aumento de la capacidad portante de la
plataforma de soporte en los suelos intervenidos. Incremento de la densidad e
impermeabilidad del material tratado. La reducción de los esfuerzos e incremento
de la respuesta a la compactación, mejorando la tracción vehicular, mínima
producción de contaminación ambiental, reducción el deterioro ecológico y
protección del medio ambiente, reducción del polvo, aumento la vida útil de las
vías.
Dichos mejoramientos de la subrasante provoca un aumento del ahorro y
productividad de los recursos (humanos, materiales, energéticos, financieros y del
tiempo de ejecución).
De acuerdo a los criterios de diseño y a la alternativa de intervención en tipologías
de pavimento rígido, se realizó el calculó para un periodo de Veinte (20) años,
fundamentado en las necesidades proyectadas del sector agropecuario, por eso
se modelo una estructura que satisfaga las condiciones de serviciabilidad y vida
útil. Aunque existen otros tipos de soluciones para las vías terciarias en nuestro
país, dicha estructura garantiza el cumplimiento total sobre el periodo de diseño
disminuyendo el agrietamiento por fatiga y esfuerzos a tracción en la fibra interior
del concreto. Utilizando como referente el empleo de concretos ajustados a la
norma y de módulos de elasticidad altos para garantizar economía y facilidad
constructiva.
La estructura entregada de pavimento rígido está caracterizada dentro de todos
los manuales de diseño y especificaciones del Instituto Nacional de Vías (INVIAS)
y regulaciones de ley del Ministerio de Transporte.
52
12. RECOMENDACIONES.
La implementación de nuevas tecnologías en el mejoramiento de las vías
terciarias, es posible siempre y cuando todos los sectores involucrados se den a la
tarea de realizar con rigor y responsabilidad las labores que les correspondan.
Para mejorar las propiedades de subrasante con adición de materiales se deben
cumplir con todos los parámetros establecidos en las Normas y Especificaciones
de Carreteras del INVIAS contenidas en los Artículos 230-13, 235-13, 236-13,
siendo muy importante para determinar las condiciones reales y finales de la
subrasante para el diseño final del pavimento rígido.
Se recomienda utilizar módulos de elasticidad altos en este tipo de vías ya que
estos generan espesores de capas menores, evitando el agrietamiento por fatiga
del concreto y deformaciones altas verticales sobre la subrasante.
Todos los materiales que se usen para la construcción de la estructura del
pavimento, deberán cumplir con los requisitos de calidad establecidos en las
especificaciones generales para la construcción de carreteras del INVIAS, versión
2013 o vigente al momento de la intervención y se debe realizar los controles allí
exigidos, con la frecuencia normalizada a emplear.
Por ser una vía con características terciarias se requiere la construcción de
drenajes superficiales según el manual de drenajes para carreteras 2009 del
INVIAS, a fin se garantice la pronta evacuación de aguas superficiales, dejando
definidas en el momento de la construcción las pendientes transversales y
longitudinales. Por ningún motivo se deben presentar estancamientos de agua
sobre el pavimento.
El objetivo principal de todo organismo responsable de la gestión vial, es
establecer una red vial terciaria que ofrezca a sus usuarios confiabilidad,
seguridad y transitabilidad en todas las épocas del año, puede afirmarse que la
tarea que les urge desarrollar a los organismos responsables de la vialidad, es
crear un esquema «sano» de conservación de las vías que se encuentran bajo su
competencia manteniendo el bien común como objetivo primordial para que las
comunidades disfruten de las oportunidades de progreso sostenible y valoren el
esfuerzo de los gobiernos de turno que crean desarrollo competitivo.
53
BIBLIOGRAFIA
Instituto Nacional de Vías (INVIAS), Manual de diseño de pavimentos en concreto
para vías con bajos medios y altos volúmenes de tránsito
Instituto Nacional de Vías (INVIAS), Manual de diseño geométrico para carreteras
Instituto Nacional de Vías (INVIAS), Especificaciones generales de construcción
de carreteras y normas de ensayo para materiales de carreteras
Instituto Nacional de Vías (INVIAS), Manual de drenajes para carreteras
Reyes Lizcano, Fredy Alberto, Diseño Racional de Pavimentos. Santafé de
Bogotá: Escuela Colombiana de Ingeniería, 2012.
Montejo Fonseca, Alfonso, Ingeniería de pavimentos para carreteras, Santafé de
Bogotá: Universidad Católica de Colombia, 2001.
Rondón Quintana, Hugo Alexander. Pavimentos: materiales, construcción y
diseño. Santafé de Bogotá, CO: Ecoe Ediciones, 2015. ProQuest Library. Web. 28
April 2016.
Garcés Cárdenas, Claudia María; Garro Cossío, Olga María; Gallego Arias,
Libardo, Pavimentos. Medellín: Universidad de Medellín, 2008.
Orobio, Armando; Orobio, Juan Carlos, Pavimentos con placa-huella de concreto
simple: Análisis con elementos finitos 3D Pavimentos. Cali: Universidad del Valle,
2016.
54
ANEXO A
55
EDWARD DEVIA SANCHEZ - ANDRES
FELIPE GUZMAN PADILLA - JORGE
ELIECER MANRIQUE POMAR
PERFORACIÓN:
PROYECTO:
1
LOCALIZACION: KM 0 + 360.00 VIA HOYO NEGRO
GRAVA
ARENA
DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO RIGIDO CON ADICION DE ROCAMIX PARA LA VIA
TERCIARIA QUE COMUNICA EL CASCO URBANO CON LA VEREDA HOYO NEGRO DEL
MUNICIPIO DE FALAN DEPARTAMENTO DEL TOLIMA
LOS AUTORES
EMPRESA:
ESTUDIO DE SUELOS
PAVIMENTOS
REGISTRO DE EXPLORACION DE CAMPO
Ing. Pedro Julian Quintana Gallego
SUPERVISO:
ARCILLA
ORGANICO
0.85 mts.
PROFUNDIDAD TOTAL:
PROFUNDIDAD NIVEL FREATICO:
PERFORADOR:
NA
FELIPE GUZMAN PADILLA
LIMO
FECHA:
CLASIFICACION
U.S.C
PERFIL
ESTRATIGRAFICO
DESCRIPCION
1
de
1
OBSERVACIONES
SUPERFICIE
CAPA INICIAL
PROF.
0,0
MUESTRA No.
ELEV.
ESTRATOS
Hoja
MH
LIMO ARCILLOSO METEORIZADO QUE
CONTIENE PARTÍCULAS SUB
REDONDEADAS COLOR MARRÓN CLARO
SE RECUPERO MUESTRA PARA
ENSAYOS DE LABORATORIO
MH
LIMO ARCILLOSO METEORIZADO QUE
CONTIENE PARTÍCULAS SUB
REDONDEADAS COLOR MARRÓN CLARO
MOLDE CBR
0.55
1
0.85
56
EDWARD DEVIA SANCHEZ - ANDRES
FELIPE GUZMAN PADILLA - JORGE
ELIECER MANRIQUE POMAR
PERFORACIÓN:
PROYECTO:
2
LOCALIZACION: KM 0 + 460 VIA HOYO NEGRO
GRAVA
ARENA
DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO RIGIDO CON ADICION DE ROCAMIX PARA LA VIA
TERCIARIA QUE COMUNICA EL CASCO URBANO CON LA VEREDA HOYO NEGRO DEL
MUNICIPIO DE FALAN DEPARTAMENTO DEL TOLIMA
LOS AUTORES
EMPRESA:
ESTUDIO DE SUELOS
PAVIMENTOS
REGISTRO DE EXPLORACION DE CAMPO
Ing. Pedro Julian Quintana Gallego
SUPERVISO:
ARCILLA
ORGANICO
0.68 mts.
PROFUNDIDAD TOTAL:
PROFUNDIDAD NIVEL FREATICO:
PERFORADOR:
NA
FELIPE GUZMAN PADILLA
LIMO
FECHA:
CLASIFICACION
U.S.C
PERFIL
ESTRATIGRAFICO
DESCRIPCION
1
de
1
OBSERVACIONES
SUPERFICIE
CAPA INICIAL
PROF.
0,0
MUESTRA No.
ELEV.
ESTRATOS
Hoja
MH
LIMO ARCILLOSO CON PRESENCIA DE
PARTÍCULAS SUB REDONDEADAS COLOR
ROJIZO CON ARENISCA, NO PRESENTA
OLOR, PRESENTA CONDICIÓN DE HUMEDAD
SECA CON UNA CONSISTENCIA FIRME
SE RECUPERO MUESTRA PARA
ENSAYOS DE LABORATORIO
MH
LIMO ARCILLOSO CON PRESENCIA DE
PARTÍCULAS SUB REDONDEADAS COLOR
ROJIZO CON ARENISCA, NO PRESENTA
OLOR, PRESENTA CONDICIÓN DE HUMEDAD
SECA CON UNA CONSISTENCIA FIRME
MOLDE CBR
0.38
1
0.68
57
ANEXO B
58
Código: FAM2
Versión: 1
Fecha: Julio 2012
INFORME DE RESULTADOS DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
-LABORATORIO DE GEOTECNIA-
N° de identificación/Nit:
Nombre de la empresa/persona natural:
Dirección:
Teléfono:
Nombre del proyecto:
CBR TESIS
Profundidad:
Sondeo:
Código de muestra:
Código de recepción:
009-17-01
Código de ensayo realizado:
S - 13
009-17-01-02
Normas:
INV E - 123 -13
Descripción de la muestra:
Codigo del informe
Fecha de recepción
Fecha del ensayo
Año
Mes
Día
Año
Mes
Día
2017
1
25
2017
1
27
Peso seco antes de lavar:
Tamiz
alternati.
Tamiz Normal
009-17
Identificación del ensayo:
Peso
Retenido
N/A
Especificación a utilizar
238,8
Gramos
%
Retenido
% retenido
acumulado
GR-009-17
N/A
Peso seco despues de lavar:
75,2
Gramos
%
Pasa
50,00
2"
Grava
2,55
37,50
1 1/2"
Arena
28,64
25,00
1"
Fino
68,80
19,00
3/4"
12,50
1/2"
9,50
3/8"
2,7
1,13
1,1
98,9
4,75
No 4
3,4
1,42
2,6
97,4
2,36
No 8
2,6
1,09
3,6
96,4
1,18
No 16
2,1
0,88
4,5
95,5
0,60
No 30
11,3
4,73
9,3
90,7
Cu = D60 / D10 =
#¡DIV/0!
0,30
No 50
22,5
9,42
18,7
81,3
CC = (D302)/(D60*D10) =
#¡DIV/0!
0,15
No 100
17,1
7,16
25,8
74,2
0,075
No 200
12,8
5,36
31,2
68,8
Fondo
164,3
68,80
100,0
Total
238,8
MF
Clasificación USCS:
MH
0,31
LIMO DE ALTA PASTICIDAD
Nº100
Nº200
No50
Nº30
Nº8
100
Nº4
3/8"
CURVA GRANULOMÉTRICA
TAMICES U.S.
STANDARD
90
80
% pasa
70
60
50
40
30
20
10
0
1000,00
100,00
10,00
1,00
0,10
0,01
0,00
diámetro de partículas (mm)
D10
Observaciones:
Nota:
D30
D60
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos del Jefe de Programa
Firma
Año
2017
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
CENTRO DE ESTUDIOS Y ENSAYOS
DE INGENIERIA CIVIL
Calle 10 No 2 -16 Plaza de Bolivar
Ibague - Tolima
59
Fecha
Mes
1
Pagina: 1 de 2
Día
30
Código: FAM2
Versión: 1
Fecha: Julio 2012
INFORME DE RESULTADOS DEL ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO
-LABORATORIO DE GEOTECNIA-
N° de identificación/Nit:
Nombre de la empresa/persona natural:
Dirección:
Teléfono:
Nombre del proyecto:
CBR TESIS
Profundidad:
Sondeo:
Código de muestra:
Código de recepción:
009-17-02
Código de ensayo realizado:
S - 13
009-17-02-06
Normas:
INV E - 123 -13
Descripción de la muestra:
Codigo del informe
Fecha de recepción
Fecha del ensayo
Año
Mes
Día
Año
Mes
Día
2017
1
25
2017
1
27
Peso seco antes de lavar:
Tamiz
alternati.
Tamiz Normal
009-17
Identificación del ensayo:
Peso
Retenido
N/A
Especificación a utilizar
253,4
Gramos
%
Retenido
% retenido
acumulado
GR-009-17
N/A
Peso seco despues de lavar:
78,4
Gramos
%
Pasa
50,00
2"
Grava
2,13
37,50
1 1/2"
Arena
28,02
25,00
1"
Fino
69,85
19,00
3/4"
12,50
1/2"
9,50
3/8"
0,8
0,32
0,3
4,75
No 4
4,6
1,82
2,1
97,9
2,36
No 8
2,7
1,07
3,2
96,8
1,18
No 16
2,4
0,95
4,1
95,9
0,60
No 30
7,7
3,04
7,2
92,8
Cu = D60 / D10 =
#¡DIV/0!
0,30
No 50
19,4
7,66
14,8
85,2
CC = (D302)/(D60*D10) =
#¡DIV/0!
0,15
No 100
19,8
7,81
22,7
77,3
0,075
No 200
19,0
7,50
30,1
69,9
Fondo
177,0
69,85
100,0
Total
253,4
MF
Clasificación USCS:
MH
0,30
LIMO DE ALTA PASTICIDAD
Nº100
Nº200
No50
Nº30
Nº8
100
Nº4
3/8"
CURVA GRANULOMÉTRICA
TAMICES U.S.
STANDARD
90
80
% pasa
70
60
50
40
30
20
10
0
1000,00
100,00
10,00
1,00
0,10
0,01
0,00
diámetro de partículas (mm)
D10
Observaciones:
Nota:
D30
D60
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos del Jefe de Programa
Firma
Año
2017
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
CENTRO DE ESTUDIOS Y ENSAYOS
DE INGENIERIA CIVIL
Calle 10 No 2 -16 Plaza de Bolivar
Ibague - Tolima
60
Fecha
Mes
1
Pagina: 2 de 2
Día
30
INFORME DE RESULTADOS
DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO Y LÍMITE PLÁSTICO DE LOS SUELOS
-LABORATORIO DE GEOTECNIA-
Nombre de la empresa/Persona natural:
N° de identificacion/Nit:
Dirección:
Teléfono:
CBR TESIS
Nombre del proyecto:
Profundidad:
Sondeo:
009-17-01-03
Código de ensayo:
Código de recepción:
Normas:
INV E - 125/126 - 13
009-17
Código de muestra:
Código de ensayo realizado:
Descripción de la muestra:
Año
1
2017
25
1
27
DATOS LÍMITE PLÁSTICO
1
14
46
2
23
17
3
34
33
Peso suelo humedo +
recipiente
22,07
18,1
14,89
Peso suelo seco + recipiente
19,92
16,43
13,73
Peso de recipiente
17,32
14,35
12,17
Humedad
0,83
0,80
0,74
% Humedad
82,69
80,29
74,36
Recipiente N°:
LL:LP-009-17
Fecha del ensayo
Mes
Día
DATOS LÍMITE LÍQUIDO
N°. de Golpes
009-17-01
S - 20
Codigo Informe:
Fecha de recepción
Año
Mes
Día
2016
Código: FAM2-199
Versión: 1
Fecha: Noviembre 2012
4
Recipiente N°:
Peso suelo humedo +
recipiente
Peso suelo seco +
recipiente
1
32
2
25
3
4
4
13,23
10,90
14,62
11,44
9,74
13,46
Peso de recipiente
8,29
7,66
11,38
% Humedad
56,8
55,8
55,8
Golpes
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
CONTENIDO DE HUMEDAD (%)
84,00
82,00
80,00
78,00
76,00
74,00
72,00
10
100
NÚMERO DE GOLPES
LÍMITE LÍQUIDO, LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD
LÍMITE LÍQUIDO (LL) (%):
LÍMITE PLÁSTICO (LP) (%):
ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP) (%):
I.P. ESPECIFICADO (%)
Incertidumbre = ±
Observaciones:
Nota:
78,03
56,12
21,90
N/A
% PASA 200
Clasificación USCS:
68,80
MH
LIMO DE ALTA PLASTICIDAD
0,2
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos Jefe de Programa
Firma
Año
2017
PEDRO JULIÁN GALLEGO QUINTANA
Direccion: CALLE 10 No 2 -16 PLAZA DE BOLIVAR. Teléfono: (8) 2739400 ext: 8047, 8048. IBAGUÉ - COLOMBIA
61
Fecha
Mes
Día
1
30
Pagina: 1 de 2
INFORME DE RESULTADOS
DETERMINACIÓN DEL LÍMITE LÍQUIDO Y LÍMITE PLÁSTICO DE LOS SUELOS
-LABORATORIO DE GEOTECNIA-
Nombre de la empresa/Persona natural:
N° de identificacion/Nit:
Dirección:
Teléfono:
CBR TESIS
Nombre del proyecto:
Profundidad:
Sondeo:
009-17-02-07
Código de ensayo:
Código de recepción:
Normas:
INV E - 125/126 - 13
009-17
Código de muestra:
Código de ensayo realizado:
Descripción de la muestra:
Año
1
2017
25
1
27
DATOS LÍMITE PLÁSTICO
1
16
11
2
23
45
3
35
20
Peso suelo humedo +
recipiente
17,56
21,87
18,87
Peso suelo seco + recipiente
16,26
20,14
17,32
Peso de recipiente
14,47
17,66
14,87
Humedad
0,73
0,70
0,63
% Humedad
72,63
69,76
63,27
Recipiente N°:
LL:LP-009-17
Fecha del ensayo
Mes
Día
DATOS LÍMITE LÍQUIDO
N°. de Golpes
009-17-01
S - 20
Codigo Informe:
Fecha de recepción
Año
Mes
Día
2016
Código: FAM2-199
Versión: 1
Fecha: Noviembre 2012
4
Recipiente N°:
Peso suelo humedo +
recipiente
Peso suelo seco +
recipiente
1
26
2
31
3
51
12,06
11,53
11,17
11,09
10,57
10,37
Peso de recipiente
9,06
8,59
8,71
% Humedad
47,8
48,5
48,2
4
Golpes
REPRESENTACIÓN GRÁFICA
CONTENIDO DE HUMEDAD (%)
73,00
71,00
69,00
67,00
65,00
63,00
10
100
NÚMERO DE GOLPES
LÍMITE LÍQUIDO, LÍMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE PLASTICIDAD
LÍMITE LÍQUIDO (LL) (%):
LÍMITE PLÁSTICO (LP) (%):
ÍNDICE DE PLASTICIDAD (IP) (%):
I.P. ESPECIFICADO (%)
Incertidumbre = ±
Observaciones:
Nota:
67,77
48,15
19,62
N/A
% PASA 200
Clasificación USCS:
69,85
MH
LIMO DE ALTA PLASTICIDAD
0,2
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos Jefe de Programa
Firma
Año
2017
PEDRO JULIÁN GALLEGO QUINTANA
Direccion: CALLE 10 No 2 -16 PLAZA DE BOLIVAR. Teléfono: (8) 2739400 ext: 8047, 8048. IBAGUÉ - COLOMBIA
62
Fecha
Mes
Día
1
30
Pagina: 2 de 2
INFORME DE RESULTADO
Código: FAM2-198
CONTENIDO DE AGUA (HUMEDAD) DEL SUELO, ROCA Y MEZCLAS DE
Versión: 1
SUELO-AGREGADO
Fecha: Noviembre 2012
-LABORATORIO DE GEOTECNIAN° de identificación/Nit:
Nombre de la empresa/Persona natural:
Nombre del proyecto
CBR TESIS
Dirección:
Teléfono:
Código de recepción:
Código de ensayo realizado:
009-17
S-18
INV E - 122 -13
Normas:
Descripción de la muestra:
Se especifica en los formatos de compresión inconfinada de los suelos, granulometria, gravedad especifica y limites.
Fecha de recepción
Mes
1
Año
2017
Fecha del ensayo
Día
Año
Mes
Día
25
2017
1
27
HUMEDAD NATURAL
Identificación
del ensayo
Sondeo
Profundidad
W1
W2
W3
Humedad
natural (%)
009-17-01-01
1
N/R
346,30
244,50
5,70
42,6%
009-17-02-05
2
N/R
377,60
259,30
5,90
46,7%
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
Incertidumbre = ±
Observaciones:
0,2
N/A
Nota: No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos Jefe de programa
Firma
Fecha
Año
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
2017
Mes
1
Pagina: 1 de 1
Direccion: CALLE 10 No 2 -16 PLAZA DE BOLIVAR. Teléfono: (8) 2739400 ext: 8047, 8048. IBAGUÉ - COLOMBIA
63
Día
30
ANEXO C
64
INFORME DE ENSAYO RELACION DE SOPORTE DEL SUELO EN EL
LABORATORIO CBR
-LABORATORIO DE PAVIMENTOSN° de identificación/Nit:
CODIGO:
VERSIÓN:
01
PAGINA:
1 DE 2
Nombre de la empresa/persona natural:
Dirección:
Teléfono:
Nombre del proyecto:
CBR TESIS
Código de recepción:
009-17
Código de muestra:
009-17-01
S - 13
Código de ensayo realizado:
Descripción de la
muestra:
Mes
2017
1
009-17-01-04
Normas:
INV E - 148 -13
CBR INALTERADO TOMADO A NIVEL DE LA SUBRASANTE CON PRESENCIA DE ROCAS DE
DIFERENTE GRANULOMETRIA
Fecha de recepción
Año
Identificación del ensayo:
CODIGO INFORME
CBR.I-009-17
Fecha del ensayo
Día
Año
Mes
Día
25
2017
1
27
MOLDE N°
W PENETRACIÓN (%)
57,66%
PENETRACIÓN
CARGA
(Pulg)
(mm)
(Lb)
0,005
0,127
0,0
0,025
0,635
0,0
0,050
1,270
1,5
0,075
1,900
8,1
4
EXPANSIÓN (%)
6,08%
PRESIÓN
CBR
(PSI)
(%)
0,0
0,0
0,5
2,7
0,100
2,540
27,3
9,1
0,150
3,810
56,3
18,8
0,200
5,000
77,2
25,7
0,250
0,300
0,400
0,500
6,350
7,620
10,160
12,700
90,2
99,9
30,1
33,3
0,0
0,0
0,91%
1,72%
CURVA PRESIÓN - PENETRACIÓN
Observaciones:
Nota:
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos del Jefe de programa
Firma
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
Calle 10 No 2 -16 Plaza de Bolivar
Ibague - Tolima
65
Año
2017
Fecha
Mes
1
Día
30
INFORME DE ENSAYO RELACION DE SOPORTE DEL SUELO EN EL
LABORATORIO CBR
-LABORATORIO DE PAVIMENTOSN° de identificación/Nit:
CODIGO:
VERSIÓN:
01
PAGINA:
2 DE 2
Nombre de la empresa/persona natural:
Dirección:
Teléfono:
Nombre del proyecto:
CBR TESIS
Código de recepción:
009-17
Código de muestra:
009-17-01
S - 13
Código de ensayo realizado:
Descripción de la
muestra:
Mes
2017
1
009-17-02-08
Normas:
INV E - 148 -13
CBR INALTERADO TOMADO A NIVEL DE LA SUBRASANTE CON PRESENCIA DE ROCAS DE
DIFERENTE GRANULOMETRIA
Fecha de recepción
Año
Identificación del ensayo:
CODIGO INFORME
CBR.I-009-17
Fecha del ensayo
Día
Año
Mes
Día
25
2017
1
27
MOLDE N°
W PENETRACIÓN (%)
67,84%
PENETRACIÓN
CARGA
(Pulg)
(mm)
(Lb)
0,005
0,127
0,0
0,025
0,635
9,7
0,050
1,270
22,4
0,075
1,900
35,4
4
EXPANSIÓN (%)
1,99%
PRESIÓN
CBR
(PSI)
(%)
0,0
3,2
7,5
11,8
0,100
2,540
48,4
16,1
0,150
3,810
72,4
24,1
0,200
5,000
95,0
31,7
0,250
0,300
0,400
0,500
6,350
7,620
10,160
12,700
111,1
128,9
37,0
43,0
0,0
0,0
1,61%
2,11%
CURVA PRESIÓN - PENETRACIÓN
Observaciones:
Nota:
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos del Jefe de programa
Firma
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
Calle 10 No 2 -16 Plaza de Bolivar
Ibague - Tolima
66
Año
2017
Fecha
Mes
1
Día
30
INFORME DE ENSAYO RELACION DE SOPORTE DEL SUELO EN EL
LABORATORIO CBR
-LABORATORIO DE PAVIMENTOSN° de identificación/Nit:
CODIGO:
VERSIÓN:
PAGINA:
01
1 DE 1
Nombre de la empresa/persona natural:
Dirección:
Teléfono:
Nombre del proyecto:
CBR TESIS
Código de recepción:
Código de muestra:
Identificación del ensayo:
S - 13
Código de ensayo realizado:
Descripción de la
muestra:
Normas:
INV E - 148 -13
Materia de color café oscuro arcilloso - CAL
Fecha de recepción
CODIGO INFORME
Fecha del ensayo
Año
Mes
Día
Año
Mes
Día
2017
9
12
2017
9
12
4
EXPANSIÓN (%)
#¡DIV/0!
PRESIÓN
CBR
(PSI)
(%)
0,0
48,8
82,1
109,5
MOLDE N°
W PENETRACIÓN (%)
#¡DIV/0!
PENETRACIÓN
CARGA
(Pulg)
(mm)
(Lb)
0,005
0,127
0,0
0,025
0,635
146,5
0,050
1,270
246,4
0,075
1,900
328,5
0,100
2,540
402,6
134,2
0,150
3,810
499,2
166,4
0,200
5,000
584,5
194,8
0,250
0,300
0,400
0,500
6,350
7,620
10,160
12,700
669,9
739,2
223,3
246,4
0,0
0,0
13,42%
12,99%
CURVA PRESIÓN - PENETRACIÓN
Observaciones:
Nota:
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos del Jefe de programa
Firma
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
Calle 10 No 2 -16 Plaza de Bolivar
Ibague - Tolima
67
Año
2017
Fecha
Mes
9
Día
21
INFORME DE ENSAYO RELACION DE SOPORTE DEL SUELO EN EL
LABORATORIO CBR
-LABORATORIO DE PAVIMENTOSN° de identificación/Nit:
CODIGO:
VERSIÓN:
PAGINA:
01
1 DE 1
Nombre de la empresa/persona natural:
Dirección:
Teléfono:
Nombre del proyecto:
CBR TESIS
Código de recepción:
Código de muestra:
Identificación del ensayo:
S - 13
Código de ensayo realizado:
Descripción de la
muestra:
Normas:
INV E - 148 -13
Materia de color café oscuro arcilloso - CEMENTO
Fecha de recepción
CODIGO INFORME
Fecha del ensayo
Año
Mes
Día
Año
Mes
Día
2017
9
12
2017
9
12
MOLDE N°
W PENETRACIÓN (%)
#¡DIV/0!
PENETRACIÓN
CARGA
(Pulg)
(mm)
(Lb)
0,005
0,127
0,0
0,025
0,635
35,4
0,050
1,270
58,1
0,075
1,900
82,1
4
EXPANSIÓN (%)
#¡DIV/0!
PRESIÓN
CBR
(PSI)
(%)
0,0
11,8
19,4
27,4
0,100
2,540
104,7
34,9
0,150
3,810
148,1
49,4
0,200
5,000
198,0
66,0
0,250
0,300
0,400
0,500
6,350
7,620
10,160
12,700
256,1
320,5
85,4
106,8
0,0
0,0
3,49%
4,40%
CURVA PRESIÓN - PENETRACIÓN
Observaciones:
Nota:
N/A
No se puede reproducir el informe de ensayo en su totalidad o parcial, sin la aprobación escrita del laboratorio
Nombre y apellidos del Jefe de programa
Firma
PEDRO JULIAN GALLEGO QUINTANA
Calle 10 No 2 -16 Plaza de Bolivar
Ibague - Tolima
68
Año
2017
Fecha
Mes
9
Día
21
ANEXO D
69
PAVIMENTO RIGIDO
EJE DE REFERENCIA 8.2 TN
TPD:
38
TRAFICO DIA VEHICULOS
PESADOS (TDV %):
100
1
FACTOR DIRECCIONAL:
1
100%
20
2
años
0,02
6
11
11
18
22
20
24
TN
TN
TN
TN
TN
TN
TN
CARGA PROMEDIO DEL EJE
(TON)
C2-G
C3
6
11
30
2
n:
r (%):
PESO MAXIMO EJE
C2-G
C2-G
C3
C3-S2
C3-S2
C3-S3
C3-S3
11
17
22
C3-S2
6
20
24
Fe= (
ƩEJES
C3-S3
FC:
N° EJES SIMPLES
30
2
N° EJES TANDEM
0
0
6
N° EJES TRIDEM
0
0
FACTOR
FACTORES DE
EQUIVALENCIA DE
CARGA Fe
FACTOR DE
EQUIVALENCIA
0,79
0,05
0,66
3,54
0,52
0,19
0,00
0,00
0,16
0,26
2,19
0,83
0,00
0,00
0,13
0,00
0,00
0,55
1,20
0,00
0,00
0,84
VHPD:
340363,44
N VEHICULOS PERIODO
DISEÑO
N:
286103,74
EJES EQUIVALENTES 8.2
TN
𝑞𝑞 4.3
)
6.6
𝑞𝑞
Fe= (8.2)4.3
𝑁𝑁8.2 = MJA 𝑥𝑥 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑥𝑥 𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑥𝑥 365 𝑥𝑥 (
𝑞𝑞
Fe= (15)4.3
1 + 𝑖𝑖 𝑛𝑛 − 1
) x FC
ln(1 + 𝑟𝑟)
𝑞𝑞
23
Fe= ( )4.3
70
PAVIMENTO RIGIDO
EJE DE REFERENCIA 13 TN
TPD (MJA):
38
TRAFICO DIA VEHICULOS
PESADOS (TDV %):
100
1
FACTOR DIRECCIONAL:
1
100%
n:
20
años
2
0,02
r (%):
K
PESO MAXIMO EJE
C2-G
C2-G
C3
C3-S2
C3-S2
C3-S3
C3-S3
6
11
15
18
30
20
24
TN
TN
TN
TN
TN
TN
TN
CARGA PROMEDIO DEL EJE
(TON)
C2-G
C3
6
11
30
2
11
17
22
C3-S2
C3-S3
CAM
ƩEJES
N° EJES SIMPLES
30
2
N° EJES TANDEM
0
0
6
N° EJES TRIDEM
0
0
FACTOR
DETERMINACION COEF
AGRESIVIDAD
FACTOR DE
EQUIVALENCIA
0,789
0,053
0,000
0,135
0,00
0,01
0,000
0,000
0,158
3,233
3,524
3,233
0,000
0,000
0,511
0,000
0,000
3,344
4,233
0,000
0,000
0,52
VHPD:
340363,44
N VEHICULOS PERIODO
DISEÑO
N:
176210,52
EJES EQUIVALENTES 13
TN
𝑁𝑁13 = MJA 𝑥𝑥 𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇𝑇 𝑥𝑥 𝐹𝐹𝐹𝐹 𝑥𝑥 365 𝑥𝑥 (
FLEXIBLE
SEMIRIGIDO
LOSAS
BAC
C3 15
1
C3-S2 30
1
C3-S3 20
3
20
24
𝑞𝑞
α
NUMERO DE EJES
6
A= 𝑛𝑛𝑛𝑛 ∗ 𝑘𝑘𝑘𝑘 ∗ (𝑝𝑝𝑝𝑝)α
ESTRUCTURA
1 + 𝑖𝑖 𝑛𝑛 − 1
) x CAM
ln(1 + 𝑟𝑟)
71
PESO EJE
C3 15
6
C3-S2 30
6,5
C3-S3 20
6,66
EJE SIMPLE
EJE TANDEM
5
1
0,75
1,1
12
12
12
1
1
1
12
12
12
EJE TRIDEM
113
113
113
C2-G 4.5
1
C3 15
2
C3-S2 30
2
C3-S3 24
1
C2-G 4.5
1
C3-S2 18
1
C3-S2 30
2
C3-S3 24
2
C2-G 15
1
C3-S2 18
2
C3-S3 20
1
C3-S3 24
3
C2-G 15
1
C3-S2 18
2
C3-S3 20
2
C2-G 4.5
2,5
C3 15
11
C3-S2 30
5
C3-S3 24
6,5
C2-G 4.5
6
C3-S2 18
6,5
C3-S2 30
11
C3-S3 24
11
C2-G 15
4,5
C3-S2 18
11
C3-S3 20
6,5
C3-S3 24
8
C2-G 15
11
C3-S2 18
9
C3-S3 20
11
ANEXO E
72
SUELOS, GRAVAS NO TRATADAS Y GRH
TRAFICO:
i:
n:
38
2
20
MR:
20 - 200
FD
TVD
N:
1
1
TIPO TRANSITO
CAM
NEQ13:
T1
0,52
175242
A:
SUELOS (SUBRASANTE),
GRAVA NO TRATADA Y
GRH
16000
Ɛzad:
GRH: GRAVA RECOMPUESTA HUMIFICADA
MJA
Incremento anual
Periodo de Diseño
Capacidad Soporte SubRasante
(MPA)
337004,52
Veh
365 x MJA x FD x TVD x
0,18
x 106
NEQ13:
0,001096559
1096,56
x 10-
6
73
(
1+𝑖𝑖 𝑛𝑛 −1
)
𝑖𝑖
NE x CAM
DEFORMACION VERTICAL ADMISIBLE
EN MATERIAL TRATADO CON LIGANTE HIDRAULICO Y BASE PARA PAVIMENTOS EN CONCRETO
TRAFICO:
i:
n:
38
2
20
MR:
75
FD
TVD
N:
1
1
TIPO TRANSITO
CAM
NEQ13:
T1
0,52
175242
σ6:
1,37
1,5
1,47
1,00
1,10
50
0
1
0,02
0,02
14
Kc
Kd
Kr
Ks:
Riesgo:
u:
SN
c:
Sh:
b:
ϭ:
EN MATERIAL TRATADO
CON LIGANTE
HIDRAULICO Y BASE
PARA PAVIMENTOS DE
CONCRETO
1,00
σt,ad:
MJA
Incremento anual
Periodo de Diseño
Capacidad Soporte
SubRasante (MPA)
337004,52
Veh
365 x MJA x FD x TVD x
0,18
x 106
NEQ13:
Kd Final:
0,68
Ks Final:
%
0,91
(
1+𝑖𝑖 𝑛𝑛 −1
)
𝑖𝑖
NE x CAM
Constante
bfinal:
0,0714
ESFUERZO DE TRACCION EN LA BASE ADMISIBLE
1,44
74
EN MATERIAL TRATADO CON LIGANTE HIDRAULICO Y BASE PARA PAVIMENTOS EN CONCRETO
TRAFICO:
i:
n:
38
2
20
MR:
75
FD
TVD
N:
1
1
TIPO TRANSITO
CAM
NEQ13:
T1
0,52
175242
σ6:
1,85
1,5
1,47
1,00
1,10
50
0
1
0,02
0,02
15
Kc
Kd
Kr
Ks:
Riesgo:
u:
SN
c:
Sh:
b:
ϭ:
EN MATERIAL TRATADO
CON LIGANTE
HIDRAULICO Y BASE
PARA PAVIMENTOS DE
CONCRETO
1,00
σt,ad:
MJA
Incremento anual
Periodo de Diseño
Capacidad Soporte
SubRasante (MPA)
337004,52
Veh
365 x MJA x FD x TVD x
0,18
x 106
NEQ13:
Kd Final:
0,68
Ks Final:
%
0,91
(
1+𝑖𝑖 𝑛𝑛 −1
)
𝑖𝑖
NE x CAM
Constante
bfinal:
0,0667
ESFUERZO DE TRACCION EN LA BASE ADMISIBLE
1,93
75
EN MATERIAL TRATADO CON LIGANTE HIDRAULICO Y BASE PARA PAVIMENTOS EN CONCRETO
TRAFICO:
i:
n:
38
2
20
MR:
75
FD
TVD
N:
1
1
TIPO TRANSITO
CAM
NEQ13:
T1
0,52
175242
σ6:
2,15
1,5
1,47
1,00
1,10
50
0
1
0,02
0,02
14
Kc
Kd
Kr
Ks:
Riesgo:
u:
SN
c:
Sh:
b:
ϭ:
EN MATERIAL TRATADO
CON LIGANTE
HIDRAULICO Y BASE
PARA PAVIMENTOS DE
CONCRETO
1,00
σt,ad:
MJA
Incremento anual
Periodo de Diseño
Capacidad Soporte
SubRasante (MPA)
337004,52
Veh
365 x MJA x FD x TVD x
0,18
x 106
NEQ13:
Kd Final:
0,68
Ks Final:
%
0,91
(
1+𝑖𝑖 𝑛𝑛 −1
)
𝑖𝑖
NE x CAM
Constante
bfinal:
0,0714
ESFUERZO DE TRACCION EN LA BASE ADMISIBLE
2,32
76