Tesis0346ic by MAOSABO

Facultad de Ingeniería Civil Nota de Aceptación

José Mauricio Bello Director del Proyecto

Jurado Número 1

Jurado Número 2

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Facultad de Ingeniería Civil DEDICATORIA

“Este trabajo se dedica de manera especial al Municipio de Tuta, en cabeza del señor alcalde WILDER IVAN SUESCA OCHOA, quien, de la mejor manera ha permitido que se realice esta investigación y ha facilitado algunos medios para el desarrollo del proyecto denominado: “Estudios, diseño Geométrico y

Estructura del Pavimento de la vía que conduce del casco urbano, al sector la Playa en el municipio de Tuta, departamento de Boyacá”.

La dedicatoria también se hace extensiva a la FUNDACION UNIVERSITARIA AGRARIA DE COLOMBIA “UNIAGRARIA”, por estar dando la oportunidad a la comunidad estudiantil de Ingeniería Civil de los grupos de fin de semana, de optar por un título profesional.

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Facultad de Ingeniería Civil AGRADECIMIENTO

Con la convicción de la existencia de un Ser Supremo e Infinito que permite y concede alcanzar las metas que a diario el ser humano se propone, y con los mejores sentimientos “Mil y Mil Gracias Dios Todo Poderoso”, porque nos ha concedido cumplir el propósito de ser profesionales.

Los agradecimientos son a la vez para todas aquellas personas naturales

jurídicas que paso a paso han sido un soporte eventual o constante para el tránsito de este camino ya recorrido y que de una u otra manera aportaron: concejos, ánimo, conocimiento, información, asesoría, dinero, cariño y muchas otras cosas que sería un poco difícil de enumerar, para todos ellos gracias muchas gracias: a La Familia (padres, hermanos, esposa, hijos), a la Universidad, a los profesores, a los compañeros de Clases, al municipio de Tuta y a las empresas en donde se ha laborado.

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Facultad de Ingeniería Civil CONTENIDO INTRODUCCION 1

ESTUDIO DE TRÁNSITO

1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 1.5.6 1.5.7 1.6 1.7 2

ASPECTOS GENERALES ALCANCE METODOLOGÍA UTILIZADA CARACTERIZACIÓN DEL TRÁNSITO PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO Selección de la tasa de crecimiento El tránsito actual Tránsito Atraído Tránsito Generado en una vía mejorada Tránsito Desarrollado Tránsito Proyectado Tránsito acumulado FACTOR CAMION PROYECCION DEL TRÁNSITO DE DISEÑO ESTUDIOS DE SUELOS

2.1 PRESENTACION 2.2 ZONA DE ESTUDIO 2.3 CONSIDERACIONES GEOLOGICAS Y GEOMORFOLOGICAS 2.4 TRABAJO DE EXPLORACION 2.4.1 Pruebas de campo 2.4.2 Tubo shelby 2.4.2.1 Procedimiento toma de muestra 2.4.3 Molde de CBR 2.4.3.1 Procedimiento toma de muestra 2.4.4 MUESTRAS ALTERADAS EN BOLSA 2.5 ENSAYOS DE CAMPO 2.5.1 Penetrómetro dinámico de cono (PDC) 2.5.2 Procedimiento 2.6 PRUEBAS EN LABORATORIO 2.6.1 Estratigrafía y características físicomecánicas del suelo

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Pág 17 25 25 26 26 27 30 31 31 32 32 33 33 34 35 38 39 39 39 42 43 43 45 47 47 50 51 52 52 54 55 58

Facultad de Ingeniería Civil 2.6.2 Características físicas – familias de suelos 2.6.3 Nivel de agua freática 2.6.4 Potencial expansivo 2.6.5 Humedad de equilibrio, expansión y presión de expansión probable 2.6.6 Consistencia del suelo 2.6.7 Índice de consistencia 2.6.8 Peso unitario del suelo 2.7 CONDICIONES DE LA SUBRASANTE 2.8 VALORES DE DISEÑO

63 64 65

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

3.1 LOS FACTORES QUE INTERVIENEN 3.1.1 Periodo de diseño 3.1.2 Tránsito 3.1.3 Características de la subrasante 3.1.3.1 Análisis del mejoramiento de la subrasante, mediante el aprovechamiento del material granular existente 3.2 DISEÑO ESTRUCTURA DE PAVIMENTO FLEXIBLE SEGÚN METODOLOGÍA INVIAS 3.2.1 Selección de la categoría de la vía 3.2.2 Selección del periodo de análisis 3.2.3 Selección del periodo de diseño 3.2.4 Selección de la categoría del tránsito 3.2.5 Selección del clima de la región 3.2.6 Selección de la categoría de la subrasante 3.2.7 Parámetros de diseño 3.3 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO FLEXIBLE SEGÚN METODOLOGÍA AASHTO 93D 3.3.1 Factor de confiabilidad 3.3.2 Error normal combinado SO 3.3.3 Nivel de serviciabilidad ∆ IPS 3.3.4 Módulo resiliente de la subrasante, Mr. 3.3.5 Número estructural del pavimento SN 3.3.6 Calidad del drenaje 3.4 MÓDULOS DINÁMICOS Y COEFICIENTES ESTRUCTURALES 3.4.1 Capas del pavimento

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67 67 68 68 69 76

79 79 79 79 80 82 82 83 84 85 85 86 86 87 88 88 89 89 89 90 91 91

Facultad de Ingeniería Civil 3.4.1.1 Capa asfáltica 3.4.1.2 Base granular BG-1 3.4.1.3 Sub-base Granular 3.5 ANÁLISIS ELÁSTICO MULTI-CAPA Y MODELACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS PLANTEADAS 3.5.1 Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica ε radm.

91 91 92 93

3.5.2 Deformación vertical admisible por compresión sobre la subrasanteεzadm 3.5.3 Esfuerzo vertical de compresión admisible sobre la subrasante, σ zadm 3.5.4 Criterio de la CBR de Bélgica 3.5.5 Deflexión admisible del modelo estructural 3.6 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES 3.6.1 Base granular INV E 330 – 07 – Subbase granular INVIAS E 320 – 07 3.6.2 Capa asfáltica: mezcla densa en caliente mdc – 2, INVIAS e 450 – 07

DISEÑO GEOMÉTRICO

4.1 4.2 4.3 4.3.1 4.4 4.5 4.5.1 4.5.2 4.5.3 4.5.4 4.5.5 4.6 4.7 4.7.1 4.7.2 4.8 4.8.1 4.8.2

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GENERALIDADES LOCALIZACION Y DESCRIPCIÓN DE LA VÍA EXISTENTE REPLANTEO Y LOCALIZACIÓN Poligonal y Abscisado NIVELACIÓN DE POLIGONAL CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Velocidad de diseño Tipo de terreno Velocidad de Operación Calzada Pendientes Máximo y mínimo DISEÑO GEOMETRICO DE LA VÍA ALINEAMIENTO HORIZONTAL Curvas horizontales Radios Mínimos Absolutos PERALTE Y TRANSICION DEL PERALTADO Método utilizado para realizar la transición del peralte Valor máximo del peralte del proyecto

94 94 94 100 100 103

106 106 107 109 110 110 110 110 111 112 113 113 114 114 114 116 117 120 120

Facultad de Ingeniería Civil 4.9 ALINEAMIENTO VERTICAL 4.9.1 Generalidades 4.9.2 Pendientes 4.9.3 Pendientes de la vía del proyecto 4.9.4 Curvas Verticales 4.9.5 Curvas verticales en el proyecto 4.10 DISTANCIAS DE VISIBILIDAD 4.10.1 Distancia de visibilidad de parada 4.10.2 Distancia de visibilidad de adelantamiento (Da) 4.11 SECCION TRANSVERSAL

121 121 122 123 123 123 125 125 127 128

130

CONCLUSIONES

6 RECOMENDACIONES 6.1 ESTUDIO DE SUELOS 6.2 ESTRUCTURA DE PAVIMENTO BIBLIOGRAFÍA

134 134 134 138

ANEXOS A. Planillas de aforo de vehículos B. Resultados ensayos de suelos realizados C. Resultados de ensayos penetrómetro dinámico de cono “PDC” D. Resultados ensayos de laboratorio a) CBR Inalterado b) Compresión Inconfinada c) Límites de Atterberg E. Análisis granulométrico F: MEMORIAS DISEÑO GEOMÉTRICO PLANOS PLANO 1 PLANTA GENERAL PLANO 2 PLANTA PERFIL: km 0 + 00 - km 0 + 840 PLANO 2 PLANTA PERFIL: km 0 + 860 - km 1 + 700 PLANO 2 PLANTA PERFIL: km 1 + 720 - km 2 + 400 PLANO 2 PLANTA PERFIL: km 2 + 420 - km 2 + 900 SECCIONES TRANSVERSALES TÍPICAS

139 140 146 156 165 166 170 174 185 196 244 245 246 247 248 249 250

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Facultad de Ingeniería Civil LISTA DE TABLAS Pág. 1.

TRÁNSITO

Tabla 1. Tabla 2. Tabla 3. Tabla 4. Tabla 5. Tabla 6. Tabla 7. Tabla 8.

Aforo de vehículos en el periodo Tasas promedio del crecimiento del tránsito Valores de los diferentes tránsitos para el año cero Factor de distribución por carril Porcentaje vehículos comerciales Porcentajes de camiones, llevando el total contado, al 100% Factores de Equivalencia Determinación del Número de ejes equivalentes a 8.2 t.

28 31 34 34 35 36 37 38

SUELOS

Tabla 9. Muestreo de suelos Tabla 10. Número de ensayos de laboratorio realizados en cada apique Tabla 11. Clasificación de suelos expansivos Tabla 12. Clasificación de la consistencia del suelo Tabla 13. Variación de CBR Tabla 14. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 1) Tabla 15. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 2) Tabla 16. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 3) Tabla 17. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 4) Tabla 18. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 5) Tabla 19. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 6) Tabla 20. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 7) Tabla 21. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 8) Tabla 22. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – Correlaciones. (Apique 9)

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44 57 66 68 70 71 71 72 72 73 73 74 74 75

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 23. Percentil para determinar el CBR Tabla 24. Valor de CBR metodología del instituto del asfalto Tabla 25. Clasificación de la Subrasante

76 76 77

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

Tabla 26. Características de la subrasante: Módulo resiliente, Módulo de reacción Tabla 27. CBR combinado teorema de Ivanov – espesor del material (E) de mejoramiento granular Tabla 28. Características de la subrasante mejorada Tabla 29. Categoría de la vía Tabla 30. Periodos de análisis recomendados Tabla 31. Periodos de diseño estructural recomendados Tabla 32. Determinación del nivel de tránsito Tabla 33. Regiones climáticas según la temperatura y la precipitación Tabla 34. Categorización de la subrasante, unidades de diseño Tabla 35. Parámetros de diseño método INVIAS Tabla 36. Niveles de confiabilidad sugerida para diferentes carreteras Tabla 37. Valores de mi recomendados para modificar los coeficientes de las capas de base y Subbase granular Tabla 38. Espesores de las capas de la estructura de pavimento, Alternativa 1 Tabla 39. Espesores de las capas de la estructura de pavimento, Alternativa 2 Tabla 40. Comparación de valores de servicio vs valores admisibles Alternativa 1 AASHTO Tabla 41. Comparación de valores de servicio vs valores admisibles Alternativa 2 AASHTO Tabla 42. Comparación de valores de servicio vs valores admisibles Alternativa INVIAS Tabla 43. Especificaciones materiales granulares Tabla 44. Franja granulométrica base y subbase granular Tabla 45. Ensayos de control para mezcla asfáltica Tabla 46. Franja granulométrica recomendada mezcla densa en caliente Tabla 47. Criterios de diseño de la mezcla asfáltica en caliente por el método Marshall

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80 81 82 83 84 84 85 85 86 86 89 91 92 92 97 97 98 101 102 103 104 105

Facultad de Ingeniería Civil 4.

DISEÑO GEOMÉTRICO

Tabla 48. Valores de la Velocidad de Diseño de los tramos Homogéneos Tabla 49. Parámetros de Diseño Tabla 50. MDGC-INV 2008 Tabla 51. Valor del peralte en función de la VCH, el emáx y el RC adoptados Tabla 52. Valores Máximos y Mínimos de la pendiente longitudinal Tabla 53. Bombeo Tabla 54. Relación entre la pendiente máxima y la velocidad específica Tabla 55. Distancia de visibilidad de parada en tramos a nivel Tabla 56. Distancias de visibilidad de parada en tramos con pendiente Tabla 57. Mínima Distancia de Visibilidad de Adelantamiento para Carreteras de dos Carriles, dos sentidos Tabla 58. Anchos de Calzada según la velocidad de diseño

106

111 112 116 118 119 119 122 126 126 127 128

ANEXOS

139

A. Planillas de aforo de vehículos

140

Tabla 59. Tabla 60. Tabla 61. Tabla 62. Tabla 63.

141 142 143 144 145

Planilla 1 Aforo de vehículos Planilla 2 Aforo de vehículos Planilla 3 Aforo de vehículos Planilla 4 Aforo de vehículos Planilla 5 Aforo de vehículos

B. Resultados ensayos de suelos realizados

146

Tabla 64. Tabla 65. Tabla 66. Tabla 67. Tabla 68. Tabla 69. Tabla 70. Tabla 71. Tabla 72.

147 148 149 150 151 152 153 154 155

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Resultados Apique 1 Resultados Apique 2 Resultados Apique 3 Resultados Apique 4 Resultados Apique 5 Resultados Apique 6 Resultados Apique 7 Resultados Apique 8 Resultados Apique 9

Facultad de Ingeniería Civil D, Resultados ensayos de laboratorio

165

a) CBR Inalterado Tabla 73. CBR Inalterado, Apique 2 Tabla 74. CBR Inalterado, Apique 4 Tabla 75. CBR Inalterado, Apique 6 Tabla 76. CBR Inalterado, Apique 8 b) Compresión Inconfinada Tabla 77. Compresión Inconfinada, Apique 2 Tabla 78. Compresión Inconfinada, Apique 4 Tabla 79. Compresión Inconfinada, Apique 6 Tabla 80. Compresión Inconfinada, Apique 8 c) Límites de Atterberg Tabla 81. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad, 0.1 - 0.3 Tabla 82. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad, 0.3 - 0.5 Tabla 83. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad, 0.5 - 0.8 Tabla 84. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad, 0.8 - 1.5 Tabla 85. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad, 0.0 - 0.2 Tabla 86. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad, 0.3 - 0.6 Tabla 87. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad, 0.6 – 1.20 Tabla 88. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad, 1.2 – 2.00 Tabla 89. Límites de Atterberg, Apique 3, Profundidad, 0.0 - 0.3 Tabla 90. Límites de Atterberg, Apique 4, Profundidad, 0.0 - 0.2 Tabla 91. Límites de Atterberg, Apique 4, Profundidad, 0.2 - 0.5 Tabla 92. Límites de Atterberg, Apique 4, Profundidad, 0.5 – 1.20 Tabla 93. Límites de Atterberg, Apique 5, Profundidad, 0.0 - 0.2 Tabla 94. Límites de Atterberg, Apique 6, Profundidad, 0.0 - 0.2 Tabla 95. Límites de Atterberg, Apique 6, Profundidad, 0.2 - 0.5 Tabla 96. Límites de Atterberg, Apique 6, Profundidad, 0.5 – 1.50 Tabla 97. Límites de Atterberg, Apique 8, Profundidad, 0.0 - 0.3 Tabla 98. Límites de Atterberg, Apique 8, Profundidad, 0.3 - 0.5 Tabla 99. Límites de Atterberg, Apique 8, Profundidad, 0.5 – 1.20 Tabla 100. Límites de Atterberg, Apique 9, Profundidad, 0.0 - 0.3 Tabla 101. Límites de Atterberg, Apique 9, Profundidad, 0.3 - 0.5

166 166 167 168 169 170 170 171 172 173 174 174 174 175 175 176 176 177 177 178 178 179 179 180 180 181 181 182 182 183 183 184

185

Análisis granulométrico

Tabla 102. Granulometría, Apique 1, Profundidad, 0.0 – 0.30 Tabla 103. Granulometría, Apique 1, Profundidad, 0.3 – 0.50

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186 187

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 104. Granulometría, Apique 1, Profundidad, 0.5 – 0.80 Tabla 105. Granulometría, Apique 1, Profundidad, 0.8 – 1.50 Tabla 106. Granulometría, Apique 2, Profundidad, 0.60 – 0.80 Tabla 107. Granulometría, Apique 3, Profundidad, 0.00 – 0.30 Tabla 108. Granulometría, Apique 5, Profundidad, 0.00 – 0.20 Tabla 109. Granulometría, Apique 7, Profundidad, 0.00 – 0.30 Tabla 110. Granulometría, Apique 8, Profundidad, 0.30 – 0.50 Tabla 111. Granulometría, Apique 9, Profundidad, 0.30 – 0.50

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188 189 190 191 192 193 194 195

Facultad de Ingeniería Civil LISTA DE ESQUEMAS Esquema 1. Distribución del tránsito Esquema 2. Clasificación de vehículos para conteos Esquema 3 Componentes del tránsito futuro Esquema 4. Plancha geológica departamento de Boyacá Esquema 5. Penetrómetro Dinámico de Cono PDC Esquema 6. Columna estratigráfica, Apique 1 Esquema 7. Columna estratigráfica Apique 2 Esquema 8. Columna estratigráfica Apique 4 Esquema 9. Columna estratigráfica Apique 6 Esquema 10. Columna estratigráfica Apique 8 Esquema 11. Clasificación unificada de suelos – Clasificación Aashto Esquema 12. Variación de humedad – Sitios de exploración Esquema 13. Límites de Atterberg Esquema 14. Índice de Consistencia Esquema 15. Estructura del Pavimento Esquema 16. Modelación de la estructura de pavimento alternativa 1 – AASHTO Esquema 17. Modelación de la estructura de pavimento alternativa 2 – AASHTO Esquema 18. Resumen de las estructuras analizadas Esquema 19. Estructura en pavimento flexible recomendada Esquema 20. Elementos de curva horizontal Esquema 21. Transición del Peraltado Esquema 22. Elementos de la curva vertical simétrica Esquema 23 Sección Transversal ANEXOS C. Resultados de ensayos penetrómetro dinámico de cono “PDC”. Esquema 24. "PDC" Apique 2 Esquema 25. "PDC" Apique 3 Esquema 26. "PDC" Apique 4 Esquema 27. "PDC" Apique 5 Esquema 28. "PDC" Apique 6 Esquema 29. "PDC" Apique 7 Esquema 30. "PDC" Apique 8 Esquema 31. "PDC" Apique 9

pág. 15

Pag. 28 29 30 42 53 59 60 61 62 63 64 65 66 69 87 95 96 98 99 115 120 124 129 139 156 157 158 159 160 161 162 163 164

Facultad de Ingeniería Civil LISTAS DE IMÁGENES Pág. Imagen 1. Estado actual de la vía (fisuramiento) Imagen 2. Estado de la vía (levantamiento de la carpeta asfáltica) Imagen 3. Toma de muestras alteradas en bolsa Imagen 4. Toma de muestra inalterada con tubo Shelby Imagen 5. Extracción Tubo Shelby Imagen 6. Molde CBR Imagen 6. Molde CBR Imagen 8. Toma de muestra en bolsa Imagen 9. Prueba con PDC Imagen 10. Muestras de suelo Imagen 11. Ubicación de la vía dentro del Municipio Imagen 12. Localización del Municipio dentro del departamento de Boyacá Imagen 13. Mapa le la provincia del Centro, Limites del Municipio de Tuta

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41 42 45 46 48 49 51 52 55 57 107 108 109

Facultad de Ingeniería Civil INTRODUCCIÓN

Las vías carreteables son a nivel mundial el medio que más tiene incidencia en el beneficio de toda comunidad en general, busca llegar a todos los rincones para hacer que tanto el trasporte de pasajeros como el de carga desarrollen el comercio y la economía de cada localidad, conllevando a mejorar la calidad de vida de sus habitantes. La vía en estudio, que conduce del casco urbano al sector la Playa (lugar, por donde pasa la doble calzada, “Bogotá – Sogamoso”) en el municipio de Tuta Boyacá” tiene una longitud de 2.9 km y un ancho promedio de corona de 6m, sobre un terreno ondulado y montañoso,con pendientes que oscilan entre el 1% y el 8 %; en el km 0 + 350 la vía cruza el rio Chicamocha, al igual que en el km 2 + 650 cruza la desembocadura de la represa “la Playa”, a lo largo de la vía existen algunas cercas vivas, sobresaliendo las de Eucalipto y Acacia, que por sus raíces son una de las causas del mal estado del pavimento; su entorno es un paisaje bastante agradable y está dedicado principalmente a la ganadería.

El proyecto está conformado por: el estudio de suelos y de tránsito, el levantamiento topográfico, el diseño geométrico de la vía y de la parte restante del sendero peatonal contiguo, desde el km + 850 hasta el km 2 + 800, el diseño de la estructura del pavimento, la programación y el presupuesto de la obra; todo lo anterior teniendo en cuenta la normatividad principalmente la del Instituto

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Facultad de Ingeniería Civil Nacional de Vías “INVIAS”. La realización del proyecto no solo pretende servir como trabajo para optar por el título de Ingeniero civil, sino que hay una buena expectativa por parte de la Alcaldía de presentarlo a una entidad gubernamental para gestionar los recursos necesarios o hacer algún convenio para la rehabilitación de la vía.

Una de las limitaciones que existe en el desarrollo de este proyecto es que el ancho de la vía no permite que se haga un diseño acorde con las normas, en su eventual ejecución se debe entrar a negociar con los dueños de algunas viviendas y fincas contiguas a la vía, pero lo más dispendioso es el daño que se pueda causar al medio ambiente en cuanto a la tala de árboles se refiere.

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Facultad de Ingeniería Civil ANTECEDENTES

En Colombia en los últimos años se han venido implementando modelos de vías carreteables de países desarrollados, tanto vehiculares como peatonales, no solo por la necesidad de mejorar el tránsito y movilidad, sino también para disminuir los índices de accidentalidad y por consiguiente los de morbilidad, todo esto se está haciendo a nivel de ciudades importantes y para la comunicación entre ellas, pero a nivel de municipios (distantes de las vías y ciudades principales) el estado de las vías de acceso a estos, en la mayoría de ocasiones se encuentran destapadas (Úmbita, Ciénega, Pachavita, en Boyacá), o si se encuentran pavimentadas (Sotaquirá, Mongui, Toca, también en Boyacá)

están en muy mal estado;

causando no solo problemas en la economía de la región, sino también daño a los vehículos, accidentes y malestar en general; por eso, es importante realizar los estudios y diseños de la vía que conduce del casco urbano al sector la Playa en el municipio de Tuta, el cual surge a partir del deseo de dejar para el municipio un proyecto que sea viable y que aporte a la solución de algún problema que esté afectando a la comunidad y más cuando existe un gran interés de parte del Alcalde para sacarlo adelante. El proyecto está enmarcado dentro del CONVENIO MARCO

COOPERACIÓN ENTRE LA FUNDACIÓN UNIVERSITARIA

AGRARIA DE COLOMBIA, “UNIAGRARIA” Y EL MUNICIPIO DE TUTA BOYACÁ, firmado el día el 24 de Agosto de 2012.

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Facultad de Ingeniería Civil MARCO TEÓRICO

Para hablar solo del territorio Colombiano, en los departamentos (El Valle; Antioquia; los del eje cafetero, Cundinamarca) en dónde el sistema vial carreteable se encuentra en buen estado, por la constante preocupación de inversión de las autoridades gubernamentales para mantener, para mejorar y para aumentar el número de kilómetros de carreteras pavimentadas; son departamentos que marcan la delantera en comercio, en empleo, en empresas, en turismo, en general en tener una economía mayor a los departamentos en donde sus vías son insuficientes o se encuentran en mal estado.

Boyacá gracias a la construcción de la doble calzada Bogotá – Sogamoso, es un departamento que ha ido mejorando en muchos aspectos económicos, principalmente en el turismo, y siendo Tuta un municipio que pertenece a la zona centro del departamento, distante solo a 25 km de la cuidad de Tunja, es muy importante que se realicen los estudios pertinentes para la principal vía de acceso a su casco urbano, para que las autoridades tengan la posibilidad de asignar o de gestionarlos los recursos necesarios para la rehabilitación de dicha vía y darle la oportunidad al municipio de crecer y seguir siendo un epicentro de actividades comerciales, culturales, recreativas y deportivas, corroborando de esta manera a engrandecer a Boyacá.

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Facultad de Ingeniería Civil PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÓN.

La vía carreteable que conduce desde el casco urbano del Municipio de Tuta hasta el sector la Playa, hasta el año 1985 era destapada, en ese año le fue aplicada la técnica de “Triple Riego”, luego diez años más tarde (con motivo de la contra el reloj del Mundial de Ciclismo en la rama femenina) sobre esta primera capa de rodadura, se colocó otra en pavimento flexible, desde ese entonces solo se han hecho en un par de ocasiones algunos reparcheos, sin embargo no ha sido una solución, en la actualidad la vía presenta agrietamientos (piel de cocodrilo), depresiones y comienza a formarse algunos huecos, además no tiene bermas reglamentarias para el tránsito de ciclistas o para el parqueo eventual de vehículos varados. Hasta el año 2010, la vía tuvo que soportar por más de 15 años un tráfico adicional (atraído), debido a que muchos conductores tanto de vehículos pesados como livianos, transitaban por esta vía para evitar el pago del peaje, acortando de esta manera la vida útil del pavimento. Por lo anterior es necesario realizar los estudios, diseños geométricos y de la estructura del pavimento de la vía en mención, para facilitar una herramienta importantehacia la futurarehabilitación de la misma, de al igual forma, para la construcción del tramo de sendero peatonal que falta (desde el barrio Villa de Cascia hasta la Playa) y de esta manera garantizar tanto a conductores, ciclistas y peatones transitar de una forma segura ante todo, y bajar los índices de

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Facultad de Ingeniería Civil accidentes (que en algunas ocasiones han cobrado la vida de varias personas), cuya causa principal han sido las condiciones mismas de la vía.

Si el municipio de Tuta consigue los recursos y lleva a cabo la rehabilitación de la vía, esto, no solo le va a proporcionar seguridad al tránsito como se dijo antes, sino que va permitir desarrollar en un mayor grado, el comercio, el turismo y se van a valorizar las propiedades aledañas, etc. en resumen se va a generar una mayor economía para sus habitantes. Además, es una manera de contribuir al mejoramiento de la malla vial del departamento e incentiva a otros administradores locales que ejecuten proyectos como este; pues en Boyacá a nivel de municipios no se conocen proyectos de este tipo, en donde se le dé al peatón la oportunidad de transitar seguro, solo en las ciudades a lo largo de las avenidas se observan los senderos peatonales o andenes y algunas veces los combinan con ciclo-vías.

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Facultad de Ingeniería Civil OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

“Realizar los estudios, diseño Geométrico y de la Estructura del Pavimento de la vía que conduce del casco urbano, al sector la Playa en el municipio de Tuta, departamento de Boyacá”, para optar por el título de ingeniero civil.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

•

Observar e identificar las causas del deterioro de la vía y dejar algunas recomendaciones hacia el futuro.

•

Evaluar los resultados de los estudio de suelos y

de tránsito para

determinar el diseño de la estructura del pavimento. •

Analizar y evaluar el diseño geométrico actual de la vía y de acuerdo a los resultados rediseñar algunos cambios que se hacen necesarios.

•

Diseñar la

estructura del pavimento teniendo en cuenta los factores

económicos. •

Diseñar el sendero peatonal teniendo en cuenta, el no afectar las cercas vivas de árboles nativos principalmente, que existen en algunos predios.

pág. 23

Facultad de Ingeniería Civil ALCANCE

Con la elaboración de este proyecto se pretende dejar al municipio de Tuta una herramienta, que le

permita en conjunto con el departamento (es una vía

departamental) gestionar o asignar los recursos necesarios para llevar a cabo la rehabilitación de la vía que conduce del casco urbano al sector la Playa, y de esta manera darle el municipio de Tuta una vía segura, moderna y que garantice la durabilidad.

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Facultad de Ingeniería Civil 1. ESTUDIO DE TRÁNSITO

1.1 ASPECTOS GENERALES

El estudio de tránsito se ha obtenido de la toma de información en campo, teniendo en cuenta las características de la vía, el entorno y actividades económicas de la región. La información de volúmenes de tránsito vehicular que transita en la vía en estudios, ha sido tomada en el periodo comprendido entre día 30 de Abril y el día 30 de Mayo del año 2013. La información obtenida en estos conteos ha arrojado un 88.04% de paso se automóviles, un 10.83% de camiones de los diferentes tipos y un 1.12% de buses; como se observa la cantidad de vehículos tipo C, es la menor de todas, esto da algunas garantías a la vida futura de la vía en caso de realizar la rehabilitación.

De acuerdo al resultado de aforo de vehículos se va a obtener el tránsito promedio diario semanal (TPDS), composición del tránsito, (livianos buses y camiones), distribución por ejes, cálculo del factor camión (FC) y distribución vehicular por sentido de tránsito; luego se proyectan las cargas de tránsito, para establecer el número de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño, utilizando la metodología de diseño de estructuras de pavimento de la AASHTO.

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Facultad de Ingeniería Civil 1.2 ALCANCE

Para cumplir con los requerimientos del proyecto, el presente estudio se desarrolla partiendo de la información tomada en el aforo vehicular

y su

respectivo análisis, estableciendo el flujo vehicular actual presente en la vía, y a partir de este, proyectar la demanda futura del tránsito, que finalmente permite hallar el tránsito para el carril de diseño, dato importante para el cálculo de la estructura del pavimento. Los tránsitos, generado y atraído se establecen teniendo en cuenta la consolidación habitacional y los usos del suelo que prevalecen en la zona de influencia del proyecto, para el presente estudio se establece el 12% del tránsito actual en cada caso.

1.3 METODOLOGÍA UTILIZADA En el conteo vehicular realizado en la vía a rehabilitar, se tuvo en cuenta el tráfico proveniente y con destino a la vía principal (doble calzada Bogotá - Sogamoso) del departamento, como también, los tráficos que generan las veredas de San Antonio, Agua Blanca y el barrio Villa de Cascia, que a pesar que no son tan considerables, es necesario tenerlos en cuenta, y para esto se determina que el conteo se realice en la entrada al barrio Villa de Cascia.

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Facultad de Ingeniería Civil El conteo de vehículos se ha realizado desde las 6 am hasta las 6 pm, exceptuando los días Viernes y Domingos, en los cuales se ha hecho desde las 5 am hasta las 9 pm, debido a que en estos dos días el tránsito aumenta ligeramente debido a que son días de mercado en Tunja y en Tuta respectivamente, y es importante observar el aumento de dicho tránsito y en especial de vehículos pesados.

1.4 CARACTERIZACIÓN DEL TRÁNSITO Los aforos se han realizado durante quince días continuos en el periodo señalado anteriormente, datos estos con los cuales se halla el TPDS para cada tipo de vehículo y se hace dividiendo el total de vehículos contados durante el periodo por los días contados (15 días en este caso). La información de campo ha sido tomada por aforadores debidamente entrenados y en formatos preestablecidos (ver anexos), en ellos se discriminan los diferentes tipos de vehículos y distribuciones de ejes normales en las vías de aforo, de acuerdo a la clasificación vehicular establecida por el INVIAS, luego, los formatos han sido digitalizados y totalizados debidamente. Durante este conteo vehicular se clasificaron los diferentes tipos de vehículos que por allí circulan, dicha clasificación se realizó con el fin de determinar el porcentaje de vehículos livianos, buses y camiones; la distribución del tránsito de acuerdo a los aforos se observa en la Figura 1.

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Facultad de Ingeniería Civil Esquema 1 Distribución del tránsito DISTRIBUCION DEL TIPO DE TRÁNSITO AUTOS

BUSES 1%

C-2P 6%

C-2G

C3-C4

>C5

0% 0% 0% 5%

88%

En la tabla 1, se observa el total de vehículos aforados durante el periodo con sus diferentes porcentajes y el cálculo del TPDS; en los anexos se pueden observar las planillas de conteo. Tabla 1. Aforo de vehículos en el periodo Aforo vehicular para cálculo del tránsito promedio diario semanal (TPDS) Fecha Vehículo aforo s aforados

Tipo de Días Cantidad TPDS vehículo contados

AUTO S BUSE Abril B S 30 C-2P 22,254.00 C-2G Mayo 14 C C3-C4 C5 >C5 A

Total

pág. 28

19,593.0 0

15.00

1306.20

250.00

15.00

16.67

1,283.00 1,067.00 53.00 8.00 0.00 22,254.0 0

15.00 15.00 15.00 15.00 15.00

85.53 71.13 3.53 0.53 0 1,483.6 0

≈ TPDS %

1306

88.04%

1.12%

86 71 4 1 0 1,484.0 0

5.77% 4.79% 0.24% 0.04% 0.00% 100.00 %

Facultad de Ingeniería Civil La clasificación adoptada según el Instituto Nacional de Vías “INVIAS” se muestra en el esquema 1. Esquema 2. Clasificación de vehículos para conteos Tipo de Descripción Imagen vehículo Autos, Vehículo liviano con un eje simple Camionetas, direccional y un eje simple de tracción. Camperos. Buseta, bus. Automotor con un eje simple direccional y un eje simple de rueda doble de tracción.

Camión C2P

Automotor con un eje simple direccional y un eje simple de tracción.

Camión C2G

Automotor con un eje simple direccional y un eje simple de rueda doble de tracción.

Camión C3

Automotor con un eje simple direccional y un eje tandem de rueda doble de tracción.

Camión C4

Automotor con dos ejes simples direccionales y un eje tandem de rueda doble de tracción.

Camión C5

Automotor articulado con un eje simple direccional, un eje tandem de rueda doble de tracción y un eje tandem por lo general de rueda doble de arrastre (semirremolque)

Camión >C5

Automotor articulado con un eje simple direccional, un eje tandem de rueda doble de tracción y un eje trídem de rueda de arrastre (semirremolque)

Fuente: INVIAS

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Facultad de Ingeniería Civil 1.5 PROYECCIÓN DEL TRÁNSITO

En la figura 2,se observa los componentes del volumen de tránsito futuro, que permiten evaluar el número de ejes equivalentes a 8,2 toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño. Esquema 3 Componentes del tránsito futuro

En donde: Tn = TPDsp * (1 + r)n: Tránsito al finalizar la construcción. n = 20 años: Periodo de diseño del pavimento. r = expresado en (%): Crecimiento normal del tránsito.

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Facultad de Ingeniería Civil 1.5.1 Selección de la tasa de crecimiento.El pavimento debe ser diseñado para soportar el tránsito inicial y el tránsito durante su vida de servicio, de manera que se necesita conocer la tasa anual de crecimiento del tránsito, el cual es indispensable para efectuar las proyecciones del mismo, durante el periodo de diseño, necesarios para el estudio del pavimento, tanto en la etapa de diseño como de funcionamiento. El INVIAS presenta la tasa anual de crecimiento del tránsito, de acuerdo con el TPDS que presentan las vías en estudio, ver tabla 2. Tabla 2. Tasas promedio del crecimiento del tránsito TPDS

< 500 500 – 1000 1000 – 2500 2500 – 5000 5000 – 10000 >10000

Tasa de crecimiento en % Total Vehículos 6,0 - 6,5 5,7 - 6,3 4,5 - 5,5 4,5 - 5,5 4,5 - 5,5 4,0 - 6,0

Vehículos Comerciales 5,5 - 6,0 5,5 - 6,0 4,0 - 5,0 4,0 - 5,0 4,0 - 5,0 3,0 - 5,0

Fuente: INVIAS

En este caso, se toma una tasa de crecimiento del 5%, ya que el TPDS está entre 1000 y 2500 vehículos diarios.

1.5.2 Tránsito Actual. El tránsito actual (TAct) para una vía nueva es el volumen de tránsito que usará la carretera en el momento de quedar completamente en

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Facultad de Ingeniería Civil servicio (todo el tránsito atraído), mientras que el TAct en vías a rehabilitar como en este caso, se compone del tránsito existente (TE) antes de la intervención, más el tránsito atraído (TA) a esta, de otras vías, una vez finalizada su reconstrucción.TAct = TE + TA.

1.5.3 Tránsito Atraído. El tránsito atraído (TA) es el volumen de tránsito que, sin cambiar ni su origen ni su destino, puede ocupar la futura vía pavimentada como ruta alterna, afluyendo a ella a través de otras vías ya existentes y que es alrededor del 10% del tránsito existente. En el presente proyecto se toma un 2 % más de lo establecido, por decisión del diseñador. TA = TE * 12%

1.5.4 Tránsito Generado en una vía mejorada. El tránsito generado (TG) se refiere a los viajes de vehículos diferentes a los del transporte público, que no se realizarían si no se reconstruye la carretera o se da apertura a una nueva vía. Al tránsito generado se le asignan tasas de incremento entre el 5% y el 25 % del tránsito actual. Para el estudio se toma el 12% al igual que para el tránsito atraído, teniendo en cuenta que el proyecto plantea rehabilitación de la vía, y de esta manera se pretende optimizar las condiciones de movilidad, por la disminución de tiempos de recorrido y aumento del nivel de servicio de la vía. TG = TE * 12%.

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Facultad de Ingeniería Civil 1.5.5 Tránsito Desarrollado. El tránsito desarrollado (TD) es el incremento del volumen de tránsito debido a las mejoras en el suelo adyacente a la carretera. A diferencia del tránsito generado, el tránsito desarrollado continua actuando por muchos años después que la nueva carretera ha sido puesta al servicio. Generalmente en carreteras

construidas con especificaciones técnicas y bajo

normatividad, el suelo lateral tiende a desarrollarse más rápidamente de lo normal, generando valores de TD del orden del 5% del tránsito actual. TD = TAct * 5%.

1.5.6 Tránsito Proyectado. Para calcular el tránsito actual proyectado hasta el año horizonte se utiliza le siguiente expresión: TAct (10) = TAct * (1+ r)n Para el tránsito generado en 1 año: TG (1) = TG*(1+r)! Y para la proyección del tránsito desarrollado hasta su periodo de crecimiento: TD (20) = TD * (1+ r)20 En última instancia se calcula el volumen de vehículos que circulara por la vía en el año horizonte que corresponde al tránsito proyectado (TP) y es igual a la sumatoria de las proyecciones de los tránsitos actual, generado y desarrollado, multiplicada esta sumatoria por 1.05, (5% de crecimiento).

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Facultad de Ingeniería Civil TP = (TAct + TG + TD)* 1.05 (Vehículos/día) Se recuerda que la tasa de crecimiento del tránsito, según la tabla 2, es del 5%. En la tabla 3, se observa los cálculos de los diferentes tránsitos para el año cero a partir de los cuales se hace la proyección para el año n, (año final del periodo de diseño. Tabla 3. Valores de los diferentes tránsitos para el año cero Cálculo de los diferentes tránsitos para el año cero Incremento Incremento Tránsito TPDS para TA y para TD y Atraído TG TP

1484

12%

Tránsi Tránsito to Generado Actual

Tránsito Desarrollado

Tránsito Proyectado

TAct TA = TP = = TG = TD = TE*12 (TAct+TG TE+ TE*12% TAct*5% % +TD)*5% TA 178 1662 178 83 2019

1.5.7 Tránsito acumulado. N° vehículos comerciales / día = TP * (%buses + % camiones). Este valor se multiplica por la distribución direccional para calcular el número de vehículos comerciales en el carril de diseño, como solo se tiene un carril en cada dirección se toma un factor de uno (1). Ver tabla 4. Tabla 4. Factor de distribución por carril Número total de carriles en Factor de distribución para el cada dirección carril de diseño (Fca)

Fuente: INVIAS

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1.0

0.90

0.75

Facultad de Ingeniería Civil Factor de Distribución para el carril de diseño, Fca = 1.0 N° vehículos comerciales en el carril de diseño = N° vehículos comerciales / día * Distribución direccional.En la tabla 5 se observa el porcentaje de vehículos comerciales aforados en el periodo. Tabla 5. Porcentaje vehículos comerciales Camiones C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 88.04% 1.12% 10.83% AUTOS VEHÍCULOS COMERCIALES 88.04% 11.96% Autos

1.6 Para

Buses

Total 100.00% 100.00%

FACTOR CAMION el

diseño

del

pavimento

necesita

conocer

número

acumulado de ejes equivalentes a 8,2 toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño del pavimento, para lo cual se necesita hallar el factor camión de buses y camiones (FC), el cual se calcula teniendo los TPDS total de camiones distribuidos porcentualmente correspondientes a cada tipo (ver tabla 6) y el porcentaje de buses. Teniendo en cuenta los factores de equivalencia de la universidad del Cauca que aparecen en la tabla 7, se aplica la siguiente fórmula:

FC = [% C-2P*Fe C-2P + % C-2G*Fe C-2G + % C3-C4*Fe C3-C4 + % C5* Fe C5] / 100

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Facultad de Ingeniería Civil FC = (53.09*1.14 + 43.83*3.44 + 2.47*3.73 + 0.62*4.40) / 100;FC = 2.23

Tabla 6. Porcentajes de camiones, llevando el total contado, al 100% Porcentaje de cada tipo de camiones, llevando el total contado, al 100% C3TIPO C-2P C-2G C5 >C5 C4 Cantidad 86 71 4 1 0 Porcentaje 53.09% 43.83% 2.47% 0.62% 0.00%

TOTAL TPDS 162 100.00%

También se debe tener en cuenta el porcentaje de buses, entonces se halla el Factor Camión para buses y camiones así: FC (ByC) = [% B*Fe B + % C*FC] / [% B + % C] FC (ByC) = (1.12*0.05 + 10.83*2.23) / (1.12 + 10.83)FC = 2.027 En donde: FC= Factor camión % B = Porcentaje de buses. % C = Porcentaje total de camiones. % C-2P = Porcentaje de camiones C-2P. % C-2G = Porcentaje de camiones C-2G. % C3-C4 = Porcentaje de camiones C3-C4. % C5 = Porcentaje de camiones C5. % C6 = Porcentaje de camiones C6. Fe B = Factor de equivalencia para buses. Fe C-2P = Factor de equivalencia para camiones tipo C-2P.

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Facultad de Ingeniería Civil Fe C-2G = Factor de equivalencia para camiones tipo C-2G. FeC3-C4 = Factor de equivalencia para camiones tipo C3-C4. FeC5 = Factor de equivalencia para camiones tipo C5. FeC6 = Factor de equivalencia para camiones tipo C6. FC (ByC) = Factor camión de buses y camiones. El factor hallado de buses y camiones es el que finalmente se va a tener en cuenta para calcular el (N), número de ejes equivalentes de 8 2 toneladas. Es de aclarar que el factor de equivalencia de la universidad del Cauca para los C4 no es 6.73 sino 3.73, como aparece en la fuente descrita bajo la tabla 7. Tabla 7. Factores de Equivalencia FACTORES DE EQUIVALENCIA Tipo de Vehículo MoptUniversidad del Cauca (1976) Ingeroute Bus P600 0,4 0.2 (Promedio) BUSES Bus P900 1 BUSETA 0.05 C2P C2P 1.14 1.4 (Promedio) C2G C2G 3.44 C3 2.4 3.76 C2 S1 3.37 C3 Y C4 C4 3.67 3.73 C3S1 2.22 C2S2 3.42 C5 C3S2 4.67 4.4 > C5 C3S3 5 4.72 Fuente: Ingeniería de Pavimentos para Carreteras, Ing Alfonso Montejo F

pág. 37

Facultad de Ingeniería Civil Ahora el número acumulado de ejes de 8,2 t en el carril de diseño y en la vida del diseño del pavimento es: N = N° acumulado de vehículos comerciales * FC

1.7

PROYECCION DEL TRÁNSITO DE DISEÑO

La Proyección del tránsito para el diseño de pavimento flexible en este proyecto se realiza por la metodología AASHTO, teniendo en cuenta la metodología descrita anteriormente, en la tabla 8, se muestran los resultados obtenidos del número de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño durante el periodo de diseño, para el cálculo de la estructura de pavimento flexible. Tabla 8. Determinación del Número de ejes equivalentes a 8.2 toneladas. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE EJES EQUIVALENTES A 8,2 TN Tránsito % Vehículos % Carril de proyectado comerciales Diseño

No.

AÑO TPDS

11.96%

50%

365

2.027

1.16

acumulado

2013 1484

2019

241

121

44069

89327

103620

2014 1558

2120

254

127

46272

93794

108801

212420

2015 1636

2226

266

133

48586

98483

114241

326661

2016 1718

2337

280

140

51015

103407

119953

446614

2017 1804

2454

294

147

53566

108578

125950

572564

2018 1894

2577

308

154

56244

114007

132248

704812

2019 1989

2706

324

162

59056

119707

138860

843672

2020 2088

2841

340

170

62009

125692

145803

989475

2021 2193

2983

357

178

65110

131977

153093

1142569

N = Nc * FC 1.159 * N

2022 2302

3132

375

187

68365

138576

160748

1303317

2023 2417

3289

393

197

71783

145505

168785

1472102

2024 2538

3453

413

206

75372

152780

177225

1649327

2025 2665

3626

434

217

79141

160419

186086

1835413

2026 2798

3807

455

228

83098

168440

195390

2030803

2027 2938

3997

478

239

87253

176862

205160

2235963

2028 3085

4197

502

251

91616

185705

215418

2451381

2029 3239

4407

527

264

96196

194990

226189

2677570

2030 3401

4628

553

277

101006

204740

237498

2915068

2031 3571

4859

581

291

106057

214977

249373

3164441

2032 3750

5102

610

305

111359

225726

261842

3426282

2033 3937

5357

641

320

116927

237012

274934

3701216

pág. 38

Facultad de Ingeniería Civil 2 ESTUDIOS DE SUELOS

2.1 PRESENTACION

El diseño dela estructura del pavimento de la vía del presente proyecto se va realizar para pavimento flexible, en donde se va a

tener en cuenta

las

condiciones del suelo, del clima y por ende del tránsito; los resultados de los estudios de suelos o resultados geotécnicos, se obtienen a partir de trabajos de exploración del subsuelo, los cuales

constan de: una identificación visual en

campo, ensayos in situ, registro de niveles freáticos, ensayos de laboratorio, caracterización de materiales,

análisis de resultados y recomendaciones

necesarias que permitan evaluar y definir desde el punto de vista geotécnico, el diseño de la estructura de pavimento para garantizar

el soporte de las

solicitaciones del tránsito y las condiciones climático-ambientales.

2.2 ZONA DE ESTUDIO

La vía a rehabilitar se caracteriza por presentar un tránsito medio conformado principalmente por automóviles, camiones de 2 y 3 ejes, que transportan carga

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Facultad de Ingeniería Civil diversa, camionetas para pasajeros y microbusespertenecientes a las diferentes empresas que prestan el servicio de transporte público por carretera al municipio, entre ellas la empresa de Transportes Gran Colombiana S.A, perteneciente a este municipio

y con sede principal en el mismo; las principales

rutas de origen

destino que prestan estas empresas son: Tunja – Tuta; Paipa – Tuta; Sotaquirá – Tuta y viceversa. Debido que existió un peaje sobre la vía Tunja-Sogamoso (hoy día la doble calzada), cercano a la población, un número significativo de conductores para evitar el pago de este peaje, desviaban todo tipo de vehículos por la vía en estudio para retornar más adelante a la vía principal, dicha vía al no estar diseñada para soportar este tipo de cargas, presentó un deterioro prematuro lo que ocasionó una pérdida de soporte estructural y de serviciabilidad, con fallas como piel de cocodrilo, fisuras de tipo longitudinal, bacheo, sobre asentamientos indeseables en la subrasante (ahuellamientos), generando todo ello en la mayoría del trayecto incomodidad y riesgos para los usuarios.Ver imagen1 y 2.

Actualmente existe como capa de rodadura una capa de pavimento flexible entre 0.8 m y 0.10 m. La vía no posee bermas y las obras de drenaje como cunetas y alcantarillas son mínimas.Por lo anterior se hace necesario realizar los estudios y diseños respectivos en aras de rehabilitar la estructura de pavimento y para esto se necesita conocer el tipo de suelo y sus condiciones geotécnicas, al igual que el tránsito existente con su respectiva proyección.Y, rehabilitada la vía permitir que el

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Facultad de Ingeniería Civil tránsito de los

vehículos minimice los tiempos de recorrido y mejore las

condiciones de serviciabilidad para los usuarios y comerciantes de la zona.

Imagen 1. Estado actual de la vía (fisuramiento)

Imagen 2. Estado de la vía (levantamiento de la carpeta asfáltica)

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Facultad de Ingeniería Civil 2.3 CONSIDERACIONES GEOLOGICAS Y GEOMORFOLOGICAS

Las formaciones geológicas que se encuentran en área de estudio corresponden a suelos pertenecientes a la formación Tilatá (Tst), formada alternativamente de arcillas, capas arenosas y cascajos con unos 150 m de espesor visible, presenta materiales horizontales homogéneos. A lo largo del sinclinal de Tunja, Oicatá, Paipa se observa un conjunto grueso arcillo – arenoso y limoso de color variable entre amarillo y rojizo con intercalaciones conglomeráticas que frecuentemente poseen una

estratificación cruzada y que forma una terraza de unos 150 m

aproximadamente.Ver esquema 2. Esquema 4. Plancha geológica departamento de Boyacá. LA PLAY A

TUTA

COMBIT A

OICATA

MOT AVITA

CHIVAT A TUNJA

Fuente: www.ingeominas.gov.co

pág. 42

Facultad de Ingeniería Civil 2.4 TRABAJO DE EXPLORACION

2.4.1 Pruebas de campo. Las condiciones climatológicas en los días que se tomaron estas pruebas, fueron de tiempo seco a húmedo, con una temperatura promedio de 14°C. Se ha realizado una descripción visual (INV E 102-07) de las muestras extraídas en cada profundidad con el fin de establecer propiedades físicas in situ, para determinar las características y propiedades geo-mecánicas de los materiales presentes en el subsuelo, se han ejecutado apiques a cielo abierto con profundidades que oscilan entre 1.2 y 2.0 metros.

Las pruebas se realizan cada 300 m (el km 00 está en la zona perimetral del casco urbano del municipio), a la largo de la vía a en estudio, empleando equipo manual por hincado para la obtención de muestras de suelo alterado e inalterado, en todos los abscisados señalados, para realizar los siguientes ensayos:

Muestra inalterada en tubos de pared delgada, Shelby: Humedad natural, límites de Atterberg, lavado en la malla 200, compresión inconfinada, penetrómetro de bolsillo. Molde CBR, Muestra inalterada mediante el ensayo de CBR

inalterado

(California Bearing Ratio: Ensayo de Relación de Soporte de California). INV E 169 – 07: Humedad natural, Humedad sumergida, límites de Atterberg, lavado

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Facultad de Ingeniería Civil en la malla 200, falla de CBR en condición natural y después de 4 días de inmersión, pruebas de expansión. Muestra alterada en Bolsa debidamente sellada: Humedad natural, límites de Atterberg, granulometrías, Proctor modificado, CBR tipo 1.

En el km 00 + 300 m se realiza un apique a una profundidad de 1.50 m, sin ser posible tomar muestra en molde CBR, ni tubo Shelby, ni PDC; debido a las características del terreno, se encontró recebo arcilloso al comienzo y arenoso al final con cantos rodados de tamaños de hasta 10”, solo se tomó muestra del terreno excavado (alterado) en bolsas para las diferentes pruebas de laboratorio. Ver imagen 3. En la tabla 9, se observa las diferentes pruebas y tipo de muestras tomadas en cada una de las abscisas.

Tabla 9. Muestreo de suelos

Tabla de muestreo de suelos Muestreo Bolsa CBR Shelby

Apique

Abscisa

km 0 + 300

0.0-0.30; 0.30-0.50; 0.50-0.80; 0.80-0.1.50

2 3 4 5 6 7 8 9

km 0 + 600 km 0 + 900 km 1 + 200 km 1 + 500 km 1 + 800 km 2 + 100 km 2 + 400 km 2 + 700

0.0-0.20 0.0-0.30 0.0-0.20 0.0-0.20 0.0-0.20 0.0-0.30 0.0-0.30 0.0-0.30; 0.30-0.50

0.20-0.60 NO 0.20-0.50 NO 0.20-0.50 NO 0.30-0.50 NO

pág. 44

PDC

Fecha

Abril-30-2013

0.60-2.00 NO 0.50-1.00 NO 0.50-1.20 NO 0.50-1.20 NO

SI SI SI SI SI SI SI SI

Abril-30-2013 Abril-30-2013 Abril-30-2013 Abril-30-2013 Mayo-01-2013 Mayo-01-2013 Mayo-01-2013 Mayo-01-2013

Facultad de Ingeniería Civil Imagen 3. Toma de muestras alteradas en bolsa.

2.4.2 Tubo shelby. Es un tubo toma-muestras de acero, de pared delgada, cilíndrico y de 2.8” de diámetro, 0.60 m de altura y con un espesor de la pared de 1.60 mm se utiliza para extraer muestras inalteradas del terreno mediante el hincado por medio de golpes aplicados de forma uniforme y manual, posee un extremo afilado y en el otro una rosca de conexión hembra (AW), para unir al adaptador, el cual conecta al tubo guía por donde se desliza la pesa, que hace que el tubo penetre al terreno para la toma de la muestra.

pág. 45

Facultad de Ingeniería Civil Imagen 4. Toma de muestra inalterada con tubo Shelby

Los elementos utilizados para la toma de la muestra son:

El tubo Shelby. Adaptador para tubo Shelby de 2.8” y con rosca AW Unión para tubo con rosca AW. Tubo guía para deslizamiento de la pesa con soporte golpeador para tubo con rosca AW. Pesa para hincado de 63.5 kg, Trípode manual para extracción,

pág. 46

Facultad de Ingeniería Civil Palanca y cadena con dispositivo para anclar al tubo guía y halarlo. Pica y hoyador.

2.4.2.1

Procedimiento toma de muestra. La toma de la muestra se hace

después de realizar un descapote manual del terreno y retirar todas las partículas sueltas y obstáculos que puedan impedir la toma de la muestra, el tubo debe ser hincado en el suelo con gran fuerza, se hace utilizando una pesa que se desliza sobre el tubo guía acondicionado por medio del adaptador al tubo toma-muestras, se levanta y se deja caer uniforme y constante la cual golpea el soporte permitiendo que el tubo se vaya hincando al terreno, hasta alcanzar el punto de rechazo o hasta que se encuentre lleno. Luego, se procede a extraer el tubo del terreno, utilizando un mecanismo (adaptador) que se conecta al trípode manual y por medio de una palanca se va llevando a cabo la operación. Una vez sacado el tubo del terreno, se desconecta del adaptador y se procede a colocar papel aluminio en sus extremos sellándolo con cinta de enmascarar para proteger la muestra y mantener la humedad natural, para posteriormente realizar los diferentes ensayos en el laboratorio. Ver imagen 5.

2.4.3 Molde de CBR. Este ensayo ha sido inventado por la División de Carreteras de California en 1.929 y permite determinar la Resistencia al Corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas. El CBR (California Bearing Ratio) se obtiene como un porcentaje del esfuerzo requerido para hacer

pág. 47

Facultad de Ingeniería Civil penetrar un pistón una profundidad de 0.1 pulgadas en una muestra de suelo y el esfuerzo requerido para hacer penetrar el mismo pistón, la misma profundidad de 0.1 pulgadas, en una muestra patrón de piedra triturada.

Imagen 5. Extracción Tubo Shelby

El molde es un elemento metálico cilíndrico, de diámetro interior de 152,4 ± 0.7 mm, de altura de 177.8 ± 0.1 mm y de peso de 3.8 kg a 4.0 kg. (Ver imagen 6).

Este método se emplea para evaluar la resistencia de materiales de subrasante, sub-base y base. El valor de CBR obtenido en esta prueba forma parte fundamental de varios métodos de diseño de pavimentos flexibles.

pág. 48

Facultad de Ingeniería Civil Imagen 6. Molde CBR.

La relación de soporte de california (CBR) para suelos inalterados es un ensayo que se hace en el laboratorio a partir de la muestra tomada en molde, se debe tener en cuenta que el terreno se encuentre en estado natural y proteger las muestras para que conserven sus propiedades, es importante clasificar el tipo de suelo y conocer los controles apropiados a la hora de tener suelos de mala calidad; en el CBR se puede determinar el contenido óptimo de agua de un esfuerzo de compactación especificado, la masa unitaria seca especificada corresponde, generalmente, al porcentaje mínimo de compactación permitido al usar las especificaciones para compactación en el campo.

pág. 49

Facultad de Ingeniería Civil Para aplicaciones en las cuales el efecto del contenido de agua de compactación sobre el CBR se desconoce, o en las cuales se desea tener en cuenta su efecto, el CBR se determina para un rango de contenidos de agua, teniendo en cuenta las especificaciones existentes.

Los equipos utilizados en todo el procedimiento tanto en campo como en laboratorio son: Deformímetro

Cronometro

Molde cilíndrico más collar

Recipientes

Disco espaciador

Horno

Pisón

Balanza

Dispositivo de carga (aparato de compresión)

Pesas

2.4.3.1

Procedimiento toma de muestra. Para extraer la muestra se debe

comenzar por el descapote y retiro de la capa vegetal y de las partículas que se encuentren sueltas sobre el terreno natural reconocido sobre el cual se va a tomar la muestra, luego se coloca el molde cilíndrico más collar CBR sobre la superficie alistada para que pueda ser hincado de forma correcta y que nos permita garantizar el correcto procedimiento de toma de la muestra, se recomienda hacerlo en forma lenta, los golpes deben de tratar de llevar el molde en forma nivelada hasta lograr llenarlo. La muestra tiene que ser bien representativa,

pág. 50

Facultad de Ingeniería Civil manejable y que no se destruya fácilmente en el procedimiento, una vez lleno el molde se procede a sacar el molde, cubriendo sus extremos con papel aluminio y sellando con cinta, para evitar que pierda su humedad natural. Ver imagen 7.

Imagen 7. Toma de muestra en molde CBR

2.4.4 MUESTRAS ALTERADAS EN BOLSA

Estas muestras son simplemente el recoger una porción del terreno excavado manualmente en cada apique, la cual debe de colocarse debidamente en bolsasde polietileno

pág. 51

selladas,

para

evitar

que

pierda

humedad

natural,

para

Facultad de Ingeniería Civil posteriormente

realizar

los

diferentes

ensayos

laboratorio

como

Granulometría, humedad, límites, etc. Ver imagen 8.

Imagen 8. Toma de muestra en bolsa.

2.5

ENSAYOS DE CAMPO

2.5.1 Penetrómetro dinámico de cono (PDC), inv e 172 – 07. Es un dispositivo utilizado para evaluar la resistencia in-situ de suelos inalterados o de materiales compactados, también puede ser utilizado para evaluar la densidad de un material razonablemente uniforme, relacionando la densidad con la tasa de penetración

pág. 52

Facultad de Ingeniería Civil sobre el mismo material. De esta manera, suelos deficientemente compactados o bolsas blandas pueden ser identificados, aunque el PDC no mida la densidad directamente.

Esquema 5. Penetrómetro Dinámico de Cono PDC

Fuente: ftp://ftp.unicauca.edu.co/Facultades/FIC/IngCivil/Especificaciones_Normas_INV-07

El Penetrómetro Dinámico de Cono está constituido por los siguientes elementos: Una varilla de acero de 16 milímetros (5/8”) de diámetro, con una punta cónica reutilizable o desechable. Un martillo de 8 kilogramos (17.6 lb) el cual es accionado desde una altura fija de 575 milímetros (22.6”)

pág. 53

Facultad de Ingeniería Civil Un yunque de ensamble y una manija. La punta del cono tiene un ángulo de 60º y el diámetro en la base del cono es de 20 milímetros (0.79”) Accesorio de deslizamiento, facilita la lectura de la distancia que la punta del penetrómetro dinámico de cono (PDC) penetra dentro del suelo. Varilla graduada para toma de lectura (Ver esquema 3)

El aparato debe ser de acero inoxidable con excepción del cono, el cual puede ser de acero endurecido u otro material similar, resistente al desgaste.

La variación por unidad de tiempo o rata de penetración puede ser relacionada con valores de resistencia in-situ, tales como el CBR (California Bearing Ratio).

2.5.2 Procedimiento. Después de realizar el descapote al terreno, el operario dirige la punta del PDC dentro del suelo, levanta el martillo deslizante hasta la manija y lo suelta para que caiga libremente hasta golpear el yunque, continúa el mismo procedimiento y cada dos golpes se anota la medida de penetración, hasta lograr que la varilla de acero con la punta cónica penetre en el suelo en lo posible, su totalidad; Esta penetración total para un determinado número de golpes es medida y registrada en términos de milímetros por golpe, valor que es utilizado para describir la rigidez, para estimar una resistencia CBR in-situ a través de una

pág. 54

Facultad de Ingeniería Civil correlación apropiada o para establecer otras características del material. En la imagen 9 se observa el ensayo.

Imagen 9. Prueba con PDC

2.6

PRUEBAS EN LABORATORIO

Para caracterizar las propiedades de las muestras recuperadas y determinar parámetros de resistencia se han realizado los siguientes ensayos bajo las normas de INVÍAS y ASTM: Sobre las muestras inalteradas extraídas de cada profundidad se ha determinado: Contenido natural de agua (INV E 122-07),

pág. 55

Facultad de Ingeniería Civil Peso unitario total y seco, (ASTM D4943) Resistencia a la compresión inconfinada (INV E 152-07), Límites de Atterberg (INV E 125-126-07), Lavado sobre el Tamiz N° 200 (INV E 123-07). Ensayo de CBR inalterado y sumergido con medición de expansión a los 4 días. (INV E 169-07). Sobre las muestras extraídas de material granular se ha determinado: Contenido natural de agua (INV E 122). Límites de Atterberg (INV E 125-126-07), Lavado sobre el Tamiz N° 200 (INV E 123-07) Granulometrías por tamizado manual (INV E 213-07) CBR para material granular, método 1 (INV E 148-07) (apiques 2 4 6 8) Con los resultados de los ensayos, se ha clasificado el suelo por el sistema unificado de suelos (SUCS) y el sistema de clasificación de la Aashto, donde se determinan familias predominantes en el subsuelo y para las cuales se obtienen valores de resistencia para establecer la(s) unidad (es) de diseño de la vía en estudio. Durante el proceso de secado y extendido de las muestras se ha realizado inspección visual (INV E 102-07) para verificar el estado y la variación de ellas con el clima en cuanto a resistencia y color. En la imagen 10 se observa aspectos de las muestras tomadas en campo.

pág. 56

Facultad de Ingeniería Civil Imagen 10. Muestras de suelo

En la tabla 10,se observa la cantidad y tipo de ensayos que se han realizado en cada uno de los apiques que se han ejecutado a lo largo de la vía a rehabilitar: Tabla 10. Número de ensayos de laboratorio realizados en cada apique

Tipo y cantidad de ensayos

Apiques 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Humedad Natural: INV E 122-07 4 4 1 3 1 3 1 3 2 de Límite Líquido: INV E 125-07 Límite Plástico: INV E 125-07 laboratorio Densidad peso Unitario Lavado en el tamiz 200: INV E 123-07 Resistencia Qu: INV E 152-07 Ensayos de Penetrómetro Dinámico de resistencia Cono: INV E 111-07 Pruebas

pág. 57

Total 22

4 4 1 3 1 3 0 3 2 4 4 1 3 1 3 0 3 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0

21 21 4

4 4 1 3 1 3 1 3 2 0 1 0 1 0 1 0 1 0

22 4

0 1 1 1 1 1 1 1 1

Facultad de Ingeniería Civil 2.6.1 Estratigrafía y características físicomecánicas del suelo. Los estratos identificados en la exploración, presentan la siguiente distribución estratigráfica: De 0.0 m a 0.2/1.5m: Grava y arenas arcillosas de color café, humedad natural inferior al 30% y algunossobre tamaños. Posee un CBR promedio de 1.2kg/cm2, dato que muestra una capacidad de soporte pobre. El estrato posee una consistencia media. De 0.2/0.6 m a 1.2/2.0m: Estrato en el cual se presentan generalmente arcillas de baja compresibilidad, color gris que exhiben valores de CBR entre 1.2 y 6%, con capacidades de soporte pobres; por debajo de los 60 cm presentan consistencias firme a muy firme, con lo que se ve que el material se puede usar como suelo de subrasante. Adicionalmente, se ha evaluado el ensayo del penetrómetro dinámico de cono PDC, que mide la resistencia del suelo en función del número de golpes necesarios para que este sea penetrado, se observan correlaciones que han sido validadas por diferentes organismos y entidades, las cuales proporcionan una idea del valor del CBR en condiciones naturales. A continuación se presentan las columnas estratigráficas (ver esquemas 4, 5, 6, 7, 8) obtenidas en cada sitio de exploración, donde se describen de forma detallada los estratos de suelos y características físico-mecánicas de estos a diferentes profundidades; se visualiza la variación de parámetros físicos y mecánicos.

pág. 58

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 6. Columna estratigráfica, Apique 1. PROYECTO: UBICACIÓN: APIQUE No: ABSCISA: Prof (m)

Litolo gía (m)

0.0 0.1 0.2

PREDISEÑO DE REHABILITACIÓN SECTOR URBANO - LA PLAYA Municipio de Tuta departamento de Boyacá 1 Equipo: Manual km 0 + 250 Izquierda Fecha del sondeo: 30/04 2013 SUCS

Resistencia

Propiedades Índice

CBR (%) Natural Sumergido

Humed ad Natural %

L.Líquido % L.Plástico %

Contenido de finos Pasa malla 200 %

Descripción Geotécnica

Grava arcillosa, color amarillo y café claro, de tipo relleno que presenta agregados de tipo aluvial con sobre tamaños. Compacidad media.

0.3 0.4 0.5

Arena arcillosa de color café oscuro, tipo relleno, que presenta gravas redondeadas con sobre tamaños. Compacidad media.

0.6 0.7

Arena arcillo-limosa de color gris con café claro, con sobre tamaños, material de relleno, compacidad media

0.8 0.9

1.0 1.1

Arena arcillosa de color amarillo quemado, con agregados de tipo aluvial que presenta sobre tamaños, compacidad madia.

1.2 1.3 1.4

1.5

pág. 59

Nota: No se pudieron tomar muestras para CBR ni tubos Shelby, debido a las características del suelo, las cuales impidieron la realización de dichos procedimientos

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 7. Columna estratigráfica Apique 2. PROYECTO: UBICACIÓN: APIQUE No: ABSCISA: Prof (m)

Litología (m)

PREDISEÑO DE REHABILITACIÓN SECTOR URBANO - LA PLAYA Municipio de Tuta departamento de Boyacá 2 Equipo: Manual km 0 + 500 Izquierda Fecha del sondeo: 30/04 2013 SU CS

Resistenci a CBR (%) Natural Sumergido

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Propiedades Índice Humeda d Natural %

L. Líquido %, L. Plástico %

Contenido de finos Pasa malla 200 %

Descripción Geotécnica

Arena limo - arcillosa de color café oscuro, Consistencia media. Arena arcillosa de tonalidad gris y café claro, de consistencia media, con un CBR de 12 en condición natural y 0.42 en condición sumergida, lo que muestra un capacidad de soporte muy pobre. Filtaciones a 0.5 m.

0.7 0.8 0.9 1.0 1.1

Arcilla limosa de baja plasticidad, de color naranja claro con betas de color gris, tiene una resisteccia inconfinada de 0.56 kg/cm2, lo que muestra que el material presenta una consistencia media.

1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

pág. 60

Arcilla de color amarill con gris, de baja compresibilidad, de consistencia media a firme, humedad natural de 12%.

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 8. Columna estratigráfica Apique 4. PROYECTO:

PREDISEÑO DE REHABILITACIÓN SECTOR URBANO - LA PLAYA

UBICACIÓN:

Municipio de Tuta departamento de Boyacá

APIQUE No:

Equipo:

Manual

ABSCISA:

km 1 + 000 Izquierda

Fecha del sondeo:

30/04 2013

Prof (m)

Litología (m)

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Resistencia

sucs

CBR (%) Natural Sumergido

Propiedades Índice Humedad Natural %

L Líquido % L Plástico %

Contenido de finos Pasa malla 200 %

Descripción Geotécnica

Arcilla limosa, baja plasticidad, color café claro, posee consistencia media y presenta gravas Arcilla de baja plasticidad, color café oscuro con betas rojizas, consistencia media, presenta un CBR de 32% e condición natural y de 2.2 % sumergida, lo que muestra una capacidad de soporte muy pobre

0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1

1.2

pág. 61

Arcilla de baja plasticidad de color claro, presenta betas de arena y posee un resistencia inconfinada de 3.08 kg /cm2, lo que muestra que el material presenta una consistencia muy firme.

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 9. Columna estratigráfica Apique 6. PROYECTO:

PREDISEÑO DE REHABILITACIÓN SECTOR URBANO - LA PLAYA

UBICACIÓN:

Municipio de Tuta departamento de Boyacá

APIQUE No:

Equipo:

Manual

ABSCISA:

km 1 + 500 Izquierda

Fecha del sondeo:

30/04 2013

Prof (m)

Litología (m)

SUCS

Resistencia CBR (%) Natural Sumergido

Propiedades Índice Humedad Natural %

L. Líquido % L. Plástico %

Contenido de finos Pasa malla 200 %

Descripción Geotécnica

0.0 0.1 0.2

Arena Arcillosa de color café oscuro, que posee una consistencia media

0.3

0.4

0.5 0.6

0.7

0.8

0.9 1.0

1.1

1.2

pág. 62

Arcilla de baja plasticidad de color gris con café oscuro, de consistencia media. Presento un valor de CBR de 4.9% en condición normal u sumergidas de 2.5%, muestra una capacidad de soporte del suelo de muy pobre a regular, resistencia inconfinada de 2.7kg/cm2, lo que muestra que el material presenta una consistencia muy firme. Filtraciones a - 0.3 m

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 10. Columna estratigráfica Apique 8. PROYECTO:

PREDISEÑO DE REHABILITACIÓN SECTOR URBANO - LA PLAYA

UBICACIÓN:

Municipio de Tuta departamento de Boyacá

APIQUE No:

Equipo:

Manual

ABSCISA:

km 1 + 500 Izquierda

Fecha del sondeo:

30/04 2013

Prof (m)

Litología (m)

SUCS

Resistencia CBR (%) Natural Sumergido

Propiedades Índice Humedad Natural %

L. Líquido % L. Plástico %

Contenido de finos Pasa malla 200 %

Descripción Geotécnica

0.0 0.1 0.2

Arena Arcillosa de color café oscuro, que posee una consistencia media

0.3

0.4

0.5 0.6

0.7

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

2.6.2 Características físicas – familias de suelos. Los suelos inspeccionados presentan propiedades similares entre sí. Los colores predominantes del suelo natural son gris y café oscuro. De acuerdo con la clasificación SUCS y AASTHO

pág. 63

Facultad de Ingeniería Civil se observa el suelo natural de subrasante y el subsuelo de este, son SC/CL y A2-4/A-4/A-6 respectivamente. Ver esquema 9. Esquema 11. Clasificación unificada de suelos – Clasificación Aashto

2.6.3 Nivel de agua freática. Se identificaron filtraciones de agua en los apiques 2 y 6 entre 30 a 60 cm, las cuales son producto de escorrentías que han infiltrado el subsuelo por percolación debido a la permeabilidad que presenta el suelo en el

pág. 64

Facultad de Ingeniería Civil estrato superior, lo que disminuye la capacidad de soporte del suelo. En los demás apiques ejecutados no se registraron ni se identificaron filtraciones que puedan alterar las condiciones observadas y determinadas tanto en campo comoen ensayos de laboratorio. Se debe garantizar el manejo de las aguas producto de escorrentía con obras adecuadas de drenaje como filtros, estructuras de captación y de conducción, puesto que el agua puede penetrar el subsuelo generando incrementos de humedad, que reducen la capacidad de soporte del suelo y ocasiona deflexiones y deformaciones futuras, afectando la vida residual de la estructura. En el esquema 10, se observa la variación de la humedad (entre 9.0 y 27.8%.) Esquema 12. Variación de humedad – Sitios de exploración. Humedad Natural 0%

10%

15%

20%

25%

30%

0.00

0.20

0.40

Profunidad (m)

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80 AP1

AP2

AP3

AP4

AP6

AP7

AP8

AP9

AP5

2.6.4 Potencial expansivo. Muestra una clasificación de expansión y plasticidad en función de las propiedades del suelo. (Límite líquido e índice de plasticidad), la cual proporciona una idea del comportamiento del suelo especialmente si este

pág. 65

Facultad de Ingeniería Civil entra en contacto con agua y se mantiene en periodos prolongados. Tabla 11. Clasificación de suelos expansivos Potencial de Expansión Muy Alto Alto Medio Bajo

Limite Líquido LL (%) > 63 50 - 63 39 - 50 < 39

Indice de Plasticidad IP (%) > 32 23 -45 23-.34 < 20

Fuente NSR 10.

Con base en esta clasificación se observa que los resultados obtenidos de las pruebas realizadas a las muestras recuperadas del suelo, están en el rango de plasticidad baja y potencial expansivo bajo; los valores de límite líquido varían entre 17.2 y 37.4% y el índice de plasticidad alcanza un valor hasta de 15.1%. En el esquema 11, se muestra la tendencia de las variables mencionadas. Esquema 13. Límites de Atterberg Limite Liquido 10%

20%

30%

Indice de Plasticidad 40%

50%

60%

0.00

0.20

0.40

0.60

Profunidad (m)

0.80

1.00

10%

15%

20%

25%

30%

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

pág. 66

AP1

AP2

AP3

AP4

AP6

AP7

AP8

AP9

AP5

AP1

AP2

AP3

AP4

AP6

AP7

AP8

AP9

AP5

Facultad de Ingeniería Civil 2.6.5 Humedad de equilibrio, expansión y presión de expansión probable. La humedad de equilibrio se ha estimado con la ecuación que contempla la norma NSR-10 en el título H, la cual tiene en cuenta el valor del límite líquido. El porcentaje de expansión se ha determinado con correlaciones propuestas por Woodward y Lundgren; para estimar el grado de presión de expansión que posiblemente tendrá el suelo, dadas las condiciones físicas y mecánicas que este presenta, se han empleado los valores obtenidos de los límites (líquido y plástico), y el contenido actual de humedad. El suelo identificado presenta contenidos de humedad natural inferiores

a la

humedad de equilibrio en toda la profundidad explorada en el suelo de subrasante. De acuerdo a la caracterización realizada se ha determinado un comportamiento elasto-plástico y de acuerdo al potencial expansivo estimado (bajo), los cambios volumétricos que se puedan llegar a generar en caso de que se encuentre en contacto directo con agua en periodos prolongados serán en magnitudes bajas, sin embargo, pueden generar incrementos de la masa del suelo y perjudicar así las estructuras a proyectar, al verse una reducción en la capacidad de soporte del suelo, por ende se debe dar un manejo adecuado en la recolección de aguas y evitar la saturación del subsuelo. La expansión arrojó valores entre 0.1 y 5.9%, con presiones de expansión hasta de 3.8 t/m². (Ver anexos, literal B)

2.6.6 Consistencia del suelo. En la Tabla 12, se muestra la clasificación de la consistencia del suelo con base en la prueba de compresión inconfinada (INV E

pág. 67

Facultad de Ingeniería Civil 152-07) para las cuales se han obtenido valores entre 0.56 a 3.8 kg/cm2, por lo cual, la consistencia del suelo en su mayoría es firme a muy firme para los suelos recuperados.

Tabla 12. Clasificación de la consistencia del suelo.

Fuente: (INV E 152-07) Compresión inconfinada en muestras de suelos

2.6.7 Índice de consistencia del suelo. Este evalúa la condición actual que presenta el terreno en base al límite líquido, índice de plasticidad y contenido de humedad actual, este índice de consistencia ha arrojado valores entre -0.26 a 1.73, lo que indica que la consistencia del suelo se encuentra en un estado plástico a sólido especialmente entre 0 a 0.8 metros en los apiques 1, 2 y 6. En el esquema 12, se observan los diferentes valores del índice de consistencia.

2.6.8 Peso unitario del suelo. El suelo presenta valores de peso unitario entre 1.54 ton/m³ y 1.88 ton/m³, y se maneja un promedio de 1.71 t/m³.

pág. 68

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 14. Índice de Consistencia Indice de Consistencia .0

.50

1.0

1.50

2.0

0.00

0.20

0.40

Profunidad (m)

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.7

AP1

AP2

AP3

AP4

AP6

AP7

AP8

AP9

AP5

CONDICIONES DE LA SUBRASANTE

Para la caracterización del suelo existente y de la subrasante se han ejecutado nueve (9) apiques, como ya se ha expresado antes, los cuales han proporcionado una categorización de la misma,

lo que

permite establecer y definir la(s)

unidad(es) de diseño de las vías en estudio. En la tabla 13 se observa la variación de los valores de CBR para las condiciones naturales y sumergidas. El valor final del CBR de la subrasante es un valor de soporte muy pobre, un valor ideal de CBR para la subrasante debe estar del 8% hacia arriba.

pág. 69

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 13. Variación de CBR. GRAFICA DE CBRS APQ

PROFUNDIDAD

0.45

0.3

0.35

0.4

0.35

0.3

0.4

0.3

CBR NATURAL PDC

1.2

4.25

3.2

4.59

4.9

5.6

CBR SUMERGIDO

0.9

EXPANSIÓN %

0.3

2.2 -

0.69

2.5 -

1.09

1.4 -

0.4

Los valores obtenidos de CBR en condición natural para el suelo de subrasante oscilan entre 1.2 a 6%, y se maneja un promedio de 3.6%, el cual lo clasifica como pobre a regular (como se ha expresado anteriormente) respecto a capacidad de soporte En condición sumergida se observa que el rango de valores oscila entre 0.9 a 1.4%, con un promedio de 1.15%, se observa una reducción ante condiciones saturadas. Para determinar la capacidad de soporte del suelo y definir el valor de CBR de diseño, se han tenido en cuenta los ensayos realizados in situ de CBR, mediciones con PDC y el análisis de correlaciones existentes que tienen en cuenta el índice de plasticidad, el contenido de finos y el índice de grupo, determinados de la clasificación de la Aashto como se visualiza en las tablas 14 – 22.

pág. 70

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 14. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 1)

Apique 1 SS(0.10.3)

Muestra

Generalidades

Profundidad media 0.2

Pruebas de laboratorio

Lavado por el tamiz 200 INV E 13.6% 123-07

Índices

Clasificación

6.1%

Plasticidad (%)

SS(0.50.8)

SS(0.81.5)

0.4

0.65

1.15

9.1%

3.9%

9.1%

27.1%

26.9%

30.0%

Unificada de Suelos SUCS

SM-SC

AASTHO

A24

A14

A24

Índice de Grupo

CBR Inalterado

…

46.8

26.8

42.5

25.1

…

CBR Sumergido

Capacidad de soporte

SS(0.30.5)

CBR = Confiabilidad

8.7*log(35/IG)

85%

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

Penetrómetro dinámico de cono …

Tabla 15. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 2)

Apique 2 Generalidades

Pruebas de laboratorio

Capacidad de soporte

CBR(0.30.6)

SH(0.61.2)

SH(1.22.0)

Profundidad media

0.1

0.45

0.9

1.6

Plasticidad (%)

6.6%

7.5%

5.3%

10.5%

43.6%

50.3%

70.6%

Unificada de Suelos SUCS

SM-SC

CL-ML

AASTHO Índice de Grupo

A4 0

A4 2

A4 3

A6 8

CBR Inalterado

…

1.2

…

CBR Sumergido

…

0.9

…

10.81

9.28

5.58

27.6

22.2

25.5

11.7

…

3.2

…

CBR = Confiabilidad

8.7*log(35/IG)

85%

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

Penetrómetro

cono

pág. 71

SS(0.00.2)

Lavado por el tamiz 200 INV E 35.8% 123-07

Índices

Clasificación

Muestra

dinámico

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 16. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 3)

Apique 3 Generalidades Pruebas de laboratorio Índices

Clasificación

Capacidad soporte

Muestra

SS(0.0-0.3)

Profundidad media

0.15

Plasticidad (%)

6.6%

Lavado por el tamiz 200 INV 21.3% E 123-07

Unificada de Suelos SUCS

SM-SC

AASTHO

A24

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

CBR Sumergido

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

…

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

37.1

Penetrómetro dinámico de cono

4.23

Tabla 17. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 4)

Apique 4 Generalidades Pruebas de laboratorio Índices

Clasificación

Capacidad de soporte

Muestra

SS(0.00.2)

CBR(0.20.5)

SH(0.51.2)

Profundidad media

0.1

0.35

0.85

Plasticidad (%)

25.6%

10.7%

12.5%

Lavado por el tamiz 48.5% 200 INV E 123-07

74.9%

77.8%

Unificada de Suelos SUCS

AASTHO

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

3.20

…

CBR Sumergido

…

2.20

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

8.20

5.58

4.73

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

7.50

11.00

9.30

3.08

6.47

Penetrómetro dinámico de cono …

pág. 72

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 18. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 5)

Apique 5 Generalidades Pruebas de laboratorio Índices

Clasificación

Capacidad de soporte

Muestra

SS(0.0-0.2)

Profundidad media

0.1

Plasticidad (%)

10.4%

Lavado por el tamiz 200 18.2% INV E 123-07

Unificada de Suelos SUCS

AASTHO

A26

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

CBR Sumergido

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

31.5

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

4.59

Penetrómetro dinámico de cono

…

… … …

Tabla 19. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 6)

Apique 6 Generalidade s Pruebas de laboratorio Índices

Clasificació n

Capacidad de soporte

Muestra

SS(0.00.2)

CBR(0.20.5)

SH(0.51.2)

Profundidad media

0.1

0.35

0.85

Plasticidad (%)

9.5%

13.1%

12.4%

73.4%

76.5%

Lavado por el tamiz 32.1% 200 INV E 123-07

Unificada de Suelos SUCS

AASTHO

A24

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

4.9

…

CBR Sumergido

…

2.5

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

…

4.7

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

23.3

9.4

9.5

…

4.34

Penetrómetro dinámico de cono …

pág. 73

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 20. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 7)

Apique 7 Generalidades Pruebas laboratorio

de Índices

Clasificación

Capacidad soporte

Muestra

SS(0.0-0.3)

Profundidad media

0.15

Plasticidad (%)

Lavado por el tamiz 200 INV E 19.7% 123-07

Unificada de Suelos SUCS

…

AASTHO

…

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

CBR Sumergido

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

…

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

…

Penetrómetro dinámico de cono

5.69

Tabla 21. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 8)

Apique 8 Generalidades Pruebas de laboratorio Índices

Clasificación

Capacidad de soporte

Muestra

SS(0.00.3)

CBR(0.30.5)

SH(0.51.2)

Profundidad media

0.15

0.4

0.85

Plasticidad (%)

15.1%

8.1%

10.0%

54.3%

64.9%

Lavado por el tamiz 61.7% 200 INV E 123-07

Unificada de Suelos SUCS

AASTHO

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

CBR Sumergido

1.4

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

5.13

8.2

6.66

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

9.6

17.8

13.1

…

5.43

Penetrómetro dinámico de cono …

pág. 74

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 22. Valor de resistencia del suelo. CBR resultados in situ – correlaciones. (Apique 9)

Apique 9 Generalidades Pruebas de laboratorio Índices

Clasificación

Capacidad de soporte

Muestra

SS(0.0-0.3)

SS(0.3-0.5)

Profundidad media

0.15

0.4

Plasticidad (%)

8.4%

7.8%

Lavado por el tamiz 200 25.6% INV E 123-07

28.3%

Unificada de Suelos SUCS

AASTHO

A24

Indice de Grupo

CBR Inalterado

…

CBR Sumergido

…

CBR = 8.7*log(35/IG) 85% Confiabilidad

…

CBR = 75/[1+0.728(pasa 200*IP)]

29.2

28.8

Penetrómetro dinámico de cono

…

3.2

Para determinar el valor de CBR de diseño, se ha empleado la metodología del Instituto del Asfalto, ver tabla 24, la cual propone adoptar un percentil para determinar el valor de CBR, el cual está en función del tránsito de diseño, en este caso se adopta el percentil de 87.5, puesto que el valor de las cargas de tránsito estimado arrojo un valor superior a

1’000.000 de ejes equivalente de 8.2

toneladas. En la tabla 23, se observa el Percentil para determinar el CBR de diseño de acuerdo con el criterio del Instituto del Asfalto

pág. 75

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 23. Percentil para determinar el CBR

Número de Ejes Equivalentes toneladas en el carril de diseño ≤ 104 104– 106 ≥106

8.2 Percentil a seleccionar para determinar el CBR de diseño 60 75 87.5

Tabla 24. Valor de CBR metodología del instituto del asfalto.

2.8

VALORES DE DISEÑO

Con base en los resultados de laboratorio y las características del subsuelo, se ha determinado una zona de diseño homogénea para el tramo en estudio, con un CBR de 2.4%. En cuanto a las condiciones geotécnicas se observa la variación de valores de CBR considerando los valores medidos in situ, registros de PDC, y correlaciones existentes.En la tabla 25, se observa la clasificación y uso del suelo basado en el porcentaje del CBR y el índice de grupo.

pág. 76

Facultad de Ingeniería Civil 25. Clasificación de la Subrasante.

Índice de grupo IG CBR % Suelo de subrasante Usos >9 4–9 2–4

0–3 3–7 7 – 20

1–2 0–1

20 – 50 Bueno >50 Excelente

Muy Pobre Pobre Regular

Subrasante Subrasante Subbase Subbase Base Base

De acuerdo al CBR determinado, se observa que los suelos de subrasante se encuentran en el rango de clasificación muy pobre, y este corresponde a arcillas limosas con lentes arenosos y presencia de gravas. Se observa en la tabla que: si el índice de grupo (IG) es mayor a 9 y el CBR está entre cero (0) y tres (3) % el suelo de subrasante es muy pobre y el uso es para subrasante, y sí el IG está entre cero (0) y uno (1), el CBR es mayor a 50% el suelo de subrasante es excelente y el uso es para base.

3 ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

pág. 77

Facultad de Ingeniería Civil El diseño de la estructura del pavimento ha sido realizado con base en los resultados del estudio geotécnico, en los resultados de las condiciones climáticas, las condiciones de resistencia de los suelos de la subrasante, las solicitaciones de tránsito, las características de los materiales definidos para cada una de las capas, (capaces de soportar el tránsito con un buen nivel de confianza para el periodo de diseño), en las condiciones ambientales dadas y un aceptable nivel de servicio, sin importantes fallas estructurales. Se emplean las siguientes metodologías para el desarrollo de cada una de las estructuras a proyectar: Pavimento flexible: Diseño de estructuras de pavimentos flexibles para víacon medios y altos volúmenes de transito del INVIAS. Pavimento flexible: Aashto 93 para diseño de pavimentos flexibles. Modelación

verificación

estructuras

analizadas

por

metodologíaracional con el soporte del software BISAR 3.0. La estructura del pavimento que se determina, tiene como fin soportar lascargas y disipar esfuerzos a través de las diferentes capas que la componen y el suelo natural no se vea afectado por dichas cargas, de esta forma se obtendrá un pavimento que brinde y garantice el nivel de servicio para el cual es diseñado, brindando seguridad, confiabilidad y confort a los usuarios que por allí transitan. 3.1 LOS FACTORES QUE INTERVIENEN

pág. 78

Facultad de Ingeniería Civil 3.1.1 Periodo de diseño. Parala estructura del pavimento de este proyecto se ha consideradoun período de diseño de 20 años, debido a que el tráfico en un 88% es liviano y que las cargas que soportó el pavimento actual hace unos años atrás debido a la evasión de peaje ya no las va soportar.

3.1.2 Tránsito. La variable tránsito necesaria para determinar la estructura del pavimento, es el número de ejes equivalentes a 8,2 toneladas que circularán por el carril de diseño y que se esperan pasen durante el periodo de diseño. Para este proyecto, el estudio de tránsito ha arrojado

un valor de 3.701.216 ejes

equivalentes a 8.2 toneladas en el carril de diseño, durante el periodo de diseño.

3.1.3 Características de la subrasante. De acuerdo con las condiciones actuales de la vía y los requerimientos del estudio, se han tenido en cuenta 9 apiques a cielo abierto, estos se han realizado cada trescientos metros, en los cuales se han hallado algunas diferencias en las muestras tomadas en campo, tanto en muestras inalteradas (molde CBR y tubo Shelby) como en muestras alteradas (tomadas en bolsa), El análisis de las pruebas descritas anteriormente, ha permitido definir una (1) zona homogénea con las características que se observan en la tabla 26. Tabla 26. Características de la subrasante: Módulo resiliente, módulo de reacción U. Diseño CBR % Módulo resiliente “Mr” (kg/cm2)

pág. 79

1 2.4 240

Facultad de Ingeniería Civil Módulo resiliente “Mr” (lb/pulg2) Módulo resiliente “Mr” (N/m2) Módulo resiliente “Mr” (Mpa) Módulo de reacción “k”(kg/cm3) Módulo de reacción “k” (lb/pulg3) Módulo de reacción “k” (Mpa/m)

3.1.3.1 Análisis

del

mejoramiento

3600 2.40E+07 24 2.21 79.83 22.1

subrasante,

mediante

aprovechamiento del material granular existente.Dadas la existencia de material granular existente el cual conforma la estructura de pavimento actual, mediante el teorema de IVANOV, se evalúa el efecto de este material granular existente como mejoramiento de la subrasante, el cual según el estudio geotécnico tiene un CBR del 15% y un espesor no menor a 20 cm.

1 h

2a n

h n

T an

2a n

su p e r io r

i n fe rio r

T an 1/ 2 . 5

E i n f e r io r E e q u iv a le nte 1 E i n f e r io r 11 E n 3 .5e q u iv a le nte

1 n

3 .5

1/ 2 . 5

su p e r io r

i n fe rio r

En donde: a: radio de la huella en mm E inferior: módulo de la subrasante (kg/cm2) E superior: módulo del material de reemplazo (kg/cm2) E equivalente: módulo equivalente (kg/cm2) h1: espesor del reemplazo en cm

pág. 80

Facultad de Ingeniería Civil n: relación de módulos. En la tabla 27, se observa la estimación del módulo equivalente de la subrasante mejorada según formulación de Ivanov.

Tabla 27. CBR combinado teorema de Ivanov – espesor del material (E) de mejoramiento granular.

CBR

I J E E tan-1 * 1 Inferio Superi n n3.5 h1(cm) h1/2a (n*h1/2 (1/n3. 2/p (2/p)*I*J E equiv CBR r or a) 5)

MATER SUB IAL kg/cm2 RASA GRANU 1.7 5.78 NTE LAR 2.4 15 240 841

0.65

(rad)

0.83 0.6

0.82

0.43

kg/cm2

4.2

424

En resumen el sistema equivalente queda así: En la tabla E Equivalente: 424 kg / cm2 CBR Equivalente: 4.24 %, que en adelante será el valor utilizado en el diseño de la estructura de pavimento. No se tiene las características de la subrasante mejorada, módulo resiliente (Mr) y módulo de reacción (k)

de la Subrasante. En la tabla 28 se observan las

características de la subrasante mejorada. Tabla 28. Características de la subrasante mejorada U. DISEÑO CBR % Módulo resiliente “Mr” (kg/cm2) Módulo resiliente “Mr” (lb/pulg2)

pág. 81

1 4.24 424 6360

Facultad de Ingeniería Civil Módulo resiliente “Mr” (N/m2) Módulo resiliente “Mr” (Mpa) Módulo de reacción “k”(kg/cm3) Módulo de reacción “k”(lb/pulg3) Módulo de reacción “k”(Mpa/m)

3.2 DISEÑO

ESTRUCTURA

4.24E+07 42.4 3.48 125.7 34.8

PAVIMENTO

FLEXIBLE

SEGÚN

METODOLOGÍA INVIAS

Teniendo en cuenta el tránsito de diseño, las condiciones climáticas ambientales, y la capacidad de soporte de la subrasante, se determinan los parámetros que este método tiene establecidos, para la determinación de las estructuras. A continuación de acuerdo a cada uno de estos parámetros establecidos por INVIAS se va a seleccionar la condición de acorde a las diferentes características de la vía a rehabilitar, datos estos que son los tenidos en cuente para el diseño de dicha estructura.

pág. 82

Facultad de Ingeniería Civil 3.2.1 Selección de la categoría de la vía. Según la tabla 29 la vía a rehabilitar del proyecto pertenece a la categoría II, pues, por las descripciones que aparecen en la tabla (pues es una vía importante para el municipio) y por el TPD que ha arrojado el estudio (está dentro del rango de 1000 – 10.000), es la categoría a la que pertenece.

3.2.2 Selección del periodo de análisis. Teniendo en cuenta que la vía es de categoría II, para el diseño del pavimento se toma un valor de 30 años. En la tabla 30se observa los rangos para cada categoría y la geometría fija de donde sale el valor de 30 años.

Tabla 29. Categoría de la vía

I Autopistas Interurbanas Descripción

Caminos Interurbanos Principales

Categorías de las vías III

Caminos Rurales Colectoras con Tránsito Interurbanas Mediano Pavimentos Especiales e Caminos Innovaciones rurales e Caminos Industriales Estratégicos principales

Importancia

Muy Importante

Importante

Tránsito promedio diario

>5.000

1.000-10.000 <1.000

pág. 83

Especial

Poco Importante

Importante Poco Importante <10.000

Facultad de Ingeniería Civil Fuente: Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito.

Tabla 30. Periodos de análisis recomendados Periodo de análisis (PA) Años Categorías de Periodo Recomendado la vía Rango Geometría Condiciones fija Inciertas I 20 - 40 30 … II 15 - 30 30 25 III 10 - 30 30 20 Especiales 10 - 30 30 20 - 25 Fuente: Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito.

3.2.3 Selección

del periodo de diseño. Para el diseño del pavimento se toma un

valor de 20 años, el cual se encuentra entre rango comprendido de 10-20 años; se toma el máximo periodo, ya que se está haciendo un estudio de rehabilitación que cumpla todas las normas establecidas nacional e internacionalmente y por el costo del proyecto se justifica proyectarlo por este periodo. Ver tabla 31. Tabla 31. Periodos de diseño estructural recomendados Categorías de la vía I II III Especiales

Periodo de diseño (PDE) años Rango Periodo Recomendado 10 - 30 20 10 - 20 15 10 - 20 10 7 - 20 10 – 15

Fuente: Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito

pág. 84

Facultad de Ingeniería Civil 3.2.4 Selección

de la categoría del tránsito. Conociendo que el

tránsito

diseño es 3.701.216 ejes equivalentes a 8.2 toneladas, se determina la categoría del tránsito, dando como resultado un nivel de Tránsito 3, ya que se encuentra entre 2.000.000 y 4.000.000. Ver tabla 32. Tabla 32. Determinación del nivel de tránsito Designación

Rangos de tránsito acumulado por carril de diseño

0.5 - 1*106

1 - 2*106

2 - 4*106

4 - 6*106

6 - 10*106

10 - 15*106

15 - 20*106

Fuente: INVIAS. Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito. Popayán, 1998. P 17. 3.2.5

Selección del clima de la región. De acuerdo a la TMAP (13.3°C) y PMA de

697.9 mm,se concluye que la región correspondiente al proyecto, pertenece a R2, un clima templado seco y templado semihúmedo.Ver tabla 33. Tabla 33. Regiones climáticas según la temperatura y la precipitación. Número Región Temperatura TMAP °C Precipitación media anual (mm) R1 R2 R3 R4 R5 R6

<13 13 -20 20 – 30 13 – 20 20 – 30 20 – 30

<2000 <2000 <2000 2000 – 4000 2000 – 4000 >4000

Fuente: INVIAS. Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito. Popayán, 1998. P 33.

pág. 85

Facultad de Ingeniería Civil 3.2.6 Selección

de la categoría de la subrasante. La categorización de la

subrasante se escoge mediante la tabla 34 y pertenece a una S1, ya que el módulo resiliente es 424 kg/cm2 y el CBR es 4.24 %, datos estos que se encuentra dentro de los intervalos descritos en la tabla. Tabla 34. Categorización de la subrasante, unidades de diseño Categoría Intervalo módulo resilienteMr, kg/cm2

Intervalo CBR %

300 – 500 500 – 700 700 – 1000 1000 – 1500 >15000

S1 S2 S3 S4 S5

3 < CBR < 5 5 < CBR < 7 7 < CBR < 10 10 < CBR < 15 > 15

Fuente: INVIAS. Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito. Popayán, 1998.

3.2.7 Parámetros de diseño. En la tabla 35, se muestran los parámetros de diseño seleccionados para cada uno de los casos, que se deben tener en cuenta según INVIAS para definir la estructura del pavimento, y con base en estos, se escoge la carta adecuada que se recomienda para estructuras flexibles. Tabla 35. Parámetros de diseño método INVIAS. Parámetros de diseño CBR (%) Módulo resilienteMr, (kg/cm2)

4.24 424

Categoría Tránsito Temperatura (°C) PMA (mm/año)( Región

S1 T3 13.3 698 R2

Carta

pág. 86

R2 - S1 - T3

Facultad de Ingeniería Civil Hallada la carta se ubica junto con las características correspondientes y se procede a recomendar la estructuras del pavimento para el presente proyecto denominado “ESTUDIOS, DISEÑO GEOMÉTRICO Y DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO DE LA VÍA QUE CONDUCE DEL CASCO URBANO, AL SECTOR LA PLAYA EN EL MUNICIPIO DE TUTA, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ”, Ver esquema 13.

Esquema 15. Estructura del Pavimento 10

M DC-2

7.5

BEE-1

BEE-2

__ __

BG-2

__ __ __

SBG-1

Fuente: INVIAS. Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito. Popayán, 1998.

3.3 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE SEGÚN METODOLOGÍA AASHTO 93

La aplicación del Método AASHTO-72 se mantuvo hasta mediados del año 1983, cuando se determinó que, aun cuando el procedimiento que se aplicaba alcanzaba

pág. 87

Facultad de Ingeniería Civil sus objetivos básicos, podían incorporársele algunos de los adelantos logrados en los análisis y el diseño de pavimentos que se habían conocido y estudiado desde ese año 1972. Por esta razón, en el período 1984-1985 el Subcomité de Diseño de Pavimentos junto con un grupo de Ingenieros Consultores comenzó a revisar el "Procedimiento Provisional para el Diseño de Pavimentos AASHTO-72", y a finales del año 1986 concluye su trabajo con la publicación del nuevo "Manual de Diseño de Estructuras de Pavimentos AASHTO '86", y sigue una nueva revisión en el año 1993, por lo cual, hoy en día, el método se conoce como Método AASHTO-93. Este Manual mantiene las ecuaciones de comportamiento de los pavimentos que se establecieron en el Experimento Vial de la AASHO en 1961, como los modelos básicos que deben ser empleados en el diseño de pavimentos; introduciendo, además, loscambios más importantes sucedidos en diferentes áreas del diseño, incluyendo lassiguientes:

3.3.1 Factor

de confiabilidad. Fundamentado en un posible cambio del tráfico a lo

largo del período de diseño, que permite al IngenieroProyectista utilizar el concepto de análisis de riesgo para los diversos tipos de facilidades viales a proyectar. Según la tabla 36, la vía del proyecto se clasifica como una colectora de tránsito y el nivel confiabilidad se le da un valor del 85%.

3.3.2 Error

normal combinado SO.

se tiene en cuenta en la desviación del

diseño, de las variaciones de las propiedades de los materiales, la variación de las

pág. 88

Facultad de Ingeniería Civil propiedades de la subrasante, la variación de la estimación del tránsito, las condiciones climáticas y ambientales, y la calidad de la construcción. Se recomienda un valor de 0.49. Tabla 36. Niveles de confiabilidad sugerida para diferentes carreteras Clasificación Autopistas Arterias principales Colectores de tránsito Carreteras locales

Nivel de confiabilidad recomendado Urbana Rural 85 - 99.9 80 - 99.9 80 – 99 75 – 95 80 – 95 75 – 95 50 – 80 50 – 80

Fuente: AASHTO Guide for design of pavement structures. Washington D.c., 1993. p II-9.

3.3.3 Nivel de serviciabilidad∆IPS. Se parte de un valor inicial de 4.2 y el valor donde ocurre la falla es 2.0, la pérdida de serviciabilidad es de 2.2.

3.3.4 Módulo resiliente de la subrasante, Mr. Los valores aquí descritos son los que se encuentran en la tabla 28,

de las características de Subrasante

mejorada: 424 kg/cm, 6360 lb/pulg2.

3.3.5 Número estructural del pavimento SN. Para el cálculo de este factor se emplea la fórmula básica de la AASHTO como se observa acontinuación: Dónde: N = Número de ejes equivalentes de 8.2 toneladas (t), en el carril de diseño durante el periodo de diseño: 3.701.216

pág. 89

Facultad de Ingeniería Civil Zr = Desviación normal estándar So = Error normal combinado de la previsión del tránsito y del comportamiento. ΔIPS = Nivel de Serviciabilidad Mr = Módulo resiliente de la subrasante, en psi. SNf = Número estructural futuro o requerido expresado en pulgadas. En la ilustración 1se muestra el cálculo respectivo. Ilustración 1. Cálculo del número estructural futuro o requerido (SN Tránsito).

3.3.6 Calidad

del drenaje. De acuerdo con la calidad del drenaje y el tiempo de

exposición de la estructura del pavimento a nivel de humedad próximos a la saturación, se determina los valores de mi para cada una de las capas de la estructura del pavimento; según la tabla 37,los valores recomendados para la base granular es uno (1) y para la subbase granular es 0.8.

pág. 90

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 37. Valores de mi recomendados para modificar los coeficientes de las capas de base y Subbase granular. % de tiempo Calidad de drenaje pavimento a saturación <1% 1.4 - 1.35 Excelente 1.35 - 1.25 Buena 1.25 - 1.15 Aceptable 1.15 - 105 Pobre 105 - 0.95 Muy pobre

de exposición de la estructura del nivel de humedad próximos a la 1-5% 1.35 - 1.30 1.25 - 1.15 1.15 - 105 105 - 0.80 0.95 - 0.75

5 - 25 % 1.30 - 1.20 1.15 - 1 1 - 0.80 0.80 - 0.60 0.75 - 0.40

> 25 % 1.2 1 0.8 0.6 0.4

3.4 MÓDULOS DINÁMICOS Y COEFICIENTES ESTRUCTURALES

3.4.1 Capas del pavimento. Las capas del pavimento son tres: capa asfáltica, Base granular BG-1 y Sub-base Granular.

3.4.1.1 Capa asfáltica. Se estima que el módulo elástico del concreto asfáltico MDC-2 es: 20394 Kg/cm2, 290000 Psi, 2000 MPa. a1= 0.0052 E 0.555, E módulo dinámico de la mezcla asfáltica, MPa. a1= 0.0052 2000 0.555 = 0.35.

3.4.1.2 Base granular BG-1. Esta capa como mínimo debe presentar un CBR 80%, de esta manera el módulo será de 1964 Kg/cm2, 28000 psi, 192,6 MPa. a2 = 0.249 log (Ebg) -0.977, Ebg Módulo del material de base granular, lb/pul². a2 = 0.249 log (28000) -0.977 = 0.13

pág. 91

Facultad de Ingeniería Civil 3.4.1.3 Sub-base Granular. Esta capa como mínimo debe presentar un CBR 30%,así el módulo será de 14991 psi, 1054 Kg/cm2, 103.4 MPa. a3 = 0.227 log (Esbg) - 0.839, Esbg Módulo del material de subbase granular, lb/pul².a3 = 0.227 log (14991) - 0.839 = 0.11 A continuación se tiene las tablas 38 y 39 en donde se presentan dos alternativas y en donde las dos cumplen, ya que el SN

tránsito es

menor o igual alSN estructura.

Tabla 38. Espesores de las capas de la estructura de pavimento, alternativa 1. Capa Concreto asfáltico Base granular Subbase granular Total

Coeficiente estructural ai

Espesor hi (pulg)

Espesor hi (cm)

Coeficiente SN de drenaje mi ai*hi*mi

0.35

3.94

1.38

0.13

9.84

1.28

0.11

17.72

0.8

1.56 4.22

(SN tránsito= 4.16)≤ (SN estructura = 4.22), lo que quiere decir que sí cumple. Tabla 39. Espesores de las capas de la estructura de pavimento, alternativa 2.

Capa

Coeficiente estructural ai

Espesor hi (pulg)

Espesor hi (cm)

Coeficiente SN de drenaje mi ai*hi*mi

Concreto asfáltico

0.35

4.33

Base granular

0.13

7.87

1.02

Subbase granular Total

0.11

19.69

0.8

1.73

pág. 92

1.52

4.27

Facultad de Ingeniería Civil (SN Tránsito= 4.16)≤ (SN estructura = 4.27), lo que quiere decir que sí cumple.

3.5 ANÁLISIS ELÁSTICO MULTI-CAPA Y MODELACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS PLANTEADAS

Definida la estructura se deben establecer los valores de servicio y los valores admisibles para efectuar la modelación que permita evaluar la estructura. Los valores de servicio se determinan con ecuaciones que se han probado y establecido y son las siguientes:

3.5.1 Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica ε radm. Para determinar la deformación que se producirá en la base de la capa asfáltica se emplea el criterio de fatiga de Shell. εradm=(0.856Vb+1.08)E1-0.36(N/K)-0.20 Porcentaje de asfalto Vb = 11% Módulo elástico del asfalto E1 =20000 Kg/cm2 Tránsito de diseño: N =3´949.851 ee 8.2 ton cd/pd K = coeficiente de Calage: 8.25 3.5.2 Deformación

vertical

admisible

por

compresión

sobre

subrasanteεzadm.Se basa en la confiabilidad del diseño, para este caso tomamos un 85% como nivel de confianza, también se emplea el criterio de la Shell.

pág. 93

Facultad de Ingeniería Civil

εzadm = 2,1 E-02 * N –0.25 (85% de confiabilidad) Tránsito de diseño: N = 3.701.216 ee 8.2 ton cd/pd.

3.5.3 Esfuerzo vertical de compresión admisible sobre la subrasante, σ zadm. Se determina con base en los criterios de Dormon – Kerhoven y la CRR de Bélgica, se tomará el crítico para observar el comportamiento de la estructura: Criterio de Dormon – Kerhoven. σzadm=(0.007Esub/1+0.7*Log N) Tránsito de diseño: N =3.701.216 ee 8.2 ton cd/pd Módulo resiliente de la subrasanteEsub = 424 Kg/cm2

3.5.4 Criterio de la CBR de Bélgica. Σzadm=((0.9607 CBR1,2)/(N0,229) ) CBR = 4.24 %.

3.5.5 Deflexión admisible del modelo estructural. Siguiendo la recomendación de Yang H. Huang tenemos: Δadm= 26.32202 N-0.2438 Tránsito de diseño: N = 3.701.216 ee 8.2 ton cd/pd La estructura se modela mediante el programa Bisar 3.0, de allí obtenemos los valores de servicio para la estructura y así poder evaluar los parámetros de deformación, esfuerzo y deflexión. Ver esquema 14 y 15.

pág. 94

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 16. Modelación de la estructura de pavimento alternativa 1 - AASHTO.

pág. 95

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 17. Modelación de la estructura de pavimento alternativa 2 – AASHTO

pág. 96

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 40. Comparación de valores de servicio vs valores admisibles alternativa 1 AASHTO Criterio

Valor de Cumple o (VS/VA)*100% servicio no cumple

Valor admisible

Deformación radial admisible por tracción en la base de la carpeta asfáltica

ɛr Admisible=

3.44E-04 3.30E-04

Cumple

Deformación vertical admisible por compresión sobre la subrasante

ɛz Admisible(NC=85%)

4.71E-04 2.96E-04

62.9

Cumple

Criterio de DormonEsfuerzo vertical admisible ƠZ Kerhoven, por compresión sobre la Admisible (kg/cm2)= subrasante = Criterio de CBR de Bélgica, (kg/cm2)= Deflexión admisible del Λ Admisible, (mm)= modelo estructural

0.53

0.14

26.4

Cumple

0.168

0.14

83.2

Cumple

0.65

0.651

100.4

No cumple

Tabla 41. Comparación de valores de servicio vs valores admisibles alternativa 2 AASHTO

Criterio

Valor de Cumple o (VS/VA)*100% servicio no cumple

Valor admisible

Deformación radial admisible por tracción en la base de la carpeta asfáltica

ɛr Admisible=

3.44E-04 3.15E-04

Cumple

Deformación vertical admisible por compresión sobre la subrasante

ɛz Admisible(NC=85%)

4.71E-04 2.89E-04

61.4

Cumple

0.137

25.9

Cumple

0.137

81.7

Cumple

0.644

99.2

Cumple

Criterio de DormonEsfuerzo vertical admisible ƠZ Kerhoven, 0.53 por compresión sobre la Admisible (kg/cm2)= subrasante = Criterio de CBR de 0.168 Bélgica, (kg/cm2)= Deflexión admisible del Λ Admisible, (mm)= 0.65 modelo estructural

pág. 97

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 42. Comparación de valores de servicio vs valores admisibles alternativa INVIAS Criterio

Valor de (VS/VA)* servicio 100%

Valor admisible

Cumple o no cumple

Deformación radial admisible por tracción en la base de la carpeta asfáltica

ɛr Admisible=

3.44E-04 3.25E-04

Cumple

Deformación vertical admisible por compresión sobre la subrasante

ɛz Admisible(NC=85%)

4.71E-04 2.32E-04

49.3

Cumple

0.53

0.125

23.6

Cumple

0.168

0.125

74.2

Cumple

0.65

0.629

96.9

Cumple

En el esquema 16, se presenta el resumen de las estructuras analizadas para pavimentos flexibles: Esquema 18, resumen de las estructuras analizadas Espesor (cm) Símbolo

Código

MDC - 2

BG -1

SBG-1

MGE

pág. 98

Material

Mezcla Densa en Caliente INV 450-07 Base Granular INV 330-07 CBR> 80% Sub Base Granular INV 320-07 CBR> 30% Material granular existente

AASHTO

INVIAS

Facultad de Ingeniería Civil Teniendo en cuenta que las alternativas analizadas cumplen y aplican técnicamente al proyecto, se recomienda implementar la alternativa No 2, estudiada por la metodología AASHTO, debido a las reservas estructurales que ofrece, ya que las otras dos estructuras se encuentran muy cerca al límite permisible (la alternativa 1 de la AASHTO deja de cumplir por 0.4 % el criterio de la deflexión y la alternativa INVIAS tiene una espesor total mayor), lo que puede llegar a generar daños prematuras a la estructura de pavimento y sobrecostos en caso de incrementos en las cargas del tránsito. A continuación se presentan el esquemas 17, de los modelos sugeridos a implementar en el proyecto. Esquema 19. Estructura en pavimento flexible recomendada. P

P = 20 KN a = 10.8 cm s = 32.4 cm

P s

Capa asfáltica

11 cm

E1 = 2000 MPa = 0.35

(2)

Base granular

20 cm

E2 = 192,6 MPa = 0,40

(3)

Subbase granular

50 cm

E3 = 103.4 MPa = 0.40

20 cm

E4 = 82.5 MPa = 0.40

(1)

(4)

(5)

pág. 99

Material granular existente

Subrasante

E5 = 2.40 MPa = 0.5

Facultad de Ingeniería Civil Concreto asfáltico MDC-2 Base granular CBR >= 80% Subbase granular CBR >= 30% Material granular existente = 15% Subrasante CBR = 4,24% La combinación del material granular existente y la subrasante, son equivalentes a una subrasante mejorada de 4.24%, con MR de 424 Kg/cm2.

3.6 ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES

La estructura de pavimento y los materiales que se empleen deben cumplir con la normatividad y las especificaciones vigentes de Invías, corresponden a un nivel de tránsito NT2 para el caso de la estructura de pavimento flexible y NT3 para el caso de una estructura en pavimento rígido y se presentan a continuación.

3.6.1 Base granular INV E 330 – 07 – Subbase granular INVIAS E 320 – 07. Se presentan especificaciones técnicas y recomendaciones generales para la instalación de estos materiales como se observa en la tabla 43.

pág. 100

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 43. Especificaciones materiales granulares

Fuente: Artículo 330/320-07 Invías

pág. 101

Facultad de Ingeniería Civil La gradación se debe ajustar a las siguientes bandas granulométricas para cadacaso, como se muestra en la tabla 44. Tabla 44. Franja granulométrica base y subbase granular Tamiz Normal

Alterno

SBG 1

SBG 2

BG 1

BG 2

50 mm

100

Porcentaje que pasa Tabla 320 Invias 2007

37.5 mm

1/2"

70 - 95

100

25 mm 19 mm 12.5 mm 9.5 mm

1" 3/4" 1/2" 3/8"

60 - 90 NA 45 - 75 40 - 70

75 - 95 NA 55 - 85 45 - 75

70 - 100 60 - 90 NA 45 - 75

100 70 - 100 NA 50 - 80

4.75 mm No 4 25 - 55 2 mm No 10 15 - 40 425 µm No 40 6 - 25 75 µm No 200 2 - 15 Fuente: Fuente: Artículo 320/330-07 Invías.

30 - 60 20 - 45 8 - 30 2 - 15

30 - 60 20 - 45 10 - 30 5 - 15

35 - 65 20 - 45 10 - 30 5 - 15

•

El material se coloca y se extiende en capas de 15 cm, el espesor de cada

capa y el número de pasadas para lograr la compactación adecuada, se debe realizar de acuerdo al equipo que emplee el constructor. •

El material se debe humedecer hasta obtener un contenido de humedad

próximo al óptimo y compactar hasta conseguir el

porcentaje ideal

de la

densidad seca máxima del ensayo de Proctor modificado. Para base

este

porcentaje debe ser 98% y para subbase de 95%. •

Los materiales para la construcción deben ser extraídos de canteras y/o

depósitos aluviales previamente estudiados y aceptados por la interventoría, y se recomienda hacer controles de calidad de material continuos con el fin de garantizar la funcionalidad de estos.

pág. 102

Facultad de Ingeniería Civil •

Para proteger los materiales al contacto con el agua, se recomienda

emplear materiales granulares con porcentajes bajos en el contenido de finos (pasa malla 200), baja plasticidad. •

La base y subbase deben tener una densidad uniforme en toda su

extensión y profundidad y en especial en las zonas cercanas a las estructuras de confinamiento, sumideros, cajas de inspección etc.

3.6.2 Capa asfáltica: mezcla densa en caliente mdc – 2, INVIAS e 450 – 07. En la tabla 45, el INVIAS muestra los ensayos de control para la muestra asfáltica. Tabla 45. Ensayos de control para mezcla asfáltica.

Ensayo Desgaste en máquina de los ángeles Desgaste equipo microdeval Pérdida sulfato de sodio Pérdida sulfato de magnesio Partículas fracturadas mecánicamente Angularidad Método A Coeficiente de pulimento acelerado Partículas planas y alargadas relación 5:1 Indice de plasticidad Equivalente de arena Contenido de impurezas (grueso) Resistencia conservada tracción indirecta Penetración del asfallto (1) Penetración del asfallto (1) Fuente: Fuente: Artículo 400-07 Invías.

pág. 103

Valor ≤ 25% ≤ 25% ≤ 12% ≤18% 75/60 ≥ 45 ≥ 0.45 ≤ 10% NP > 50% ≤0.5 ≥ 80% 60 - 70 80 - 100

Norma INVIAS 07 E - 218 E - 238 E - 220 E - 220 E - 227 E - 239 E - 232 E - 230 E - 125 E 126 E - 133 E - 237 E - 725

Facultad de Ingeniería Civil Para la gradación se tiene en cuenta la tabla 46. Tabla 46. Franja granulométrica recomendada mezcla densa en caliente. Tamiz (mm / U.S Standard) Tipo de 37.50 25.00 19.00 12.50 9.50 4.75 2.00 mezcla 1½" 1" 3/4" 1/2" 3/8" No. 4 No.10 % Pasa MDC-1 100 80 - 95 67 - 85 60 - 77 43 - 59 29 - 45 Densa MDC-2 100 80 - 95 70 - 88 49 - 65 29 -45 MDC-3 100 65 - 87 43 - 61

0.425 0.180 0.075 No.40 No.80 No.200 14 - 25 8 - 17 4 - 8 14 - 25 8 - 17 4 - 8 16 -29 9 - 19 5 - 10

Fuente: Artículo 450-07 Invías.

En el proceso del diseño y dosificación de materiales para la mezcla asfáltica se debe emplear el método Marshall, el cual

garantiza que las propiedades

intrínsecas de esta se encuentran en dentro de los valores de acuerdo con la variable a analizar, ver tabla 47. La temperatura de mezclado no debe ser menos a 120 °C, algunos aspectos a tener en cuenta son los siguientes: •

Una vez terminada la instalación de base granular, se procede a realizar un

riego de liga de tipo CRR 1 o CRR 2 de acuerdo con el artículo 421 del INVÍAS. La superficie de la base debe ser uniforme y para una mejor adhesión se procede a realizar una limpieza mediante barredoras o sopladoras mecánicamente en sitios accesibles y escobas manuales donde estas no puedan acceder. •

La dosificación de la liga (emulsión asfáltica) debe

ser definida por el

Interventor, sobre la base de las pruebas iniciales en obra. En condiciones

pág. 104

Facultad de Ingeniería Civil normales, se recomiendan dosificaciones del orden de doscientos a trescientos gramos de ligante residual por metro cuadrado (200 a 300 g/m2). •

No se debe

abrir el paso del tránsito en la superficie en que ha sido

aplicado el riego de liga, a menos que el interventor lo autorice. Tabla 47. Criterios de diseño de la mezcla asfáltica en caliente por el método Marshall.

Norma de Característica ensayo INVIAS Compactación (golpes/cara) E-748 Estabilidad Mínima (kg) E-748 Flujo (mm) E-748 Rodadura E-736 Vacios con Intermedia o aire (Va)*,% Base E-799 Vacios en Mezclas 0 Mezclas 1 los agregados Mezclas 2 E-799 minerales Mezclas 3 (VAM),% % de vacios llenos de asfalto (VFA) (Volumen de asfalto afectivo / Vacios en E-799 los agregados minerales) x 100 Capas de rodadura e intermedia Relación llenante / Asfalto E-799 efectivo, en peso Concentración de llenante, E-745 Valor máximo Fuente: Artículo 450-07 Invías.

pág. 105

Mezcla densas, semidensas y gruesas Categoría de tránsito NT1 NT2 NT3 50 75 75 500 750 900 2- 4 2- 4 2 - 3.5 3- 5 3- 5 4- 6 4- 8 4- 8 4- 7 …. 5- 9 5- 8 ≥13 ≥13 ≥13 ≥14 ≥14 ≥14 ≥15 ≥15 ≥15 ≥16

≥16

65 - 80 65 - 78

Mezcla de alto módulo 75 1500 2- 3 …. 4- 6 …. …. ≥14 ….

≥16

….

65 - 75

63 - 75

0.8 - 1.2 Valor crítico

1.2 - 1.4

Facultad de Ingeniería Civil 4 DISEÑO GEOMÉTRICO.

4.1 GENERALIDADES

Este volumen tiene como objeto presentar el estudio para optimizar las condiciones geométricas tanto en planta como en perfil de la vía existente, de tal manera que se pueda garantizar al usuario una operación vehicular segura, minimizando las molestias ocasionadas por el empuje lateral repentino que se origina al pasar de un alineamiento recto a uno curvo y buscando el mejor aprovechamiento de la carretera y elementos existentes con el propósito de lograr las mayores economías posibles en la construcción final.

El alcance del Estudio de Pre diseño Geométrico contempla todos los trabajos de campo y oficina necesarios para plasmar en planos y en memorias toda la información requerida para la construcción del proyecto incluyendo las cantidades de obra para estimar el costo del mismo.Los distintos parámetros y criterios seleccionados corresponden al Manual de Diseño Geométrico de Carreteras de 2008 del INVIAS como lo dicta la Resolución 000744 del 04 de marzo de 2009; tanto el corredor existente y las limitaciones en cuanto a topografía y espacio jugaron un papel importante en el proceso de selección los diferentes criterios y

pág. 106

Facultad de Ingeniería Civil parámetros de diseño, claro está que siempre teniéndose como prelación el garantizar la comodidad y seguridad de los usuarios.

El pre diseño geométrico y el cálculo de volúmenes se han realizado a partir de los las levantamientos topográficoshechos

por los estudiantes,de los resultados del

estudio de suelos suministrado por la empresa CTY INGENIERIA y de los criterios geotécnicos para diseño de los taludes.

4.2 LOCALIZACION Y DESCRIPCIÓN DE LA VÍA EXISTENTE Imagen 11. Ubicación de la vía dentro del Municipio

Doble Calzada Bogotá Sogamoso

Casco Urbano de Tuta Vía en estudio La Playa

La vía en estudio es una vía

secundaria, localizada en el departamento de

Boyacá, en el corredor vial del municipio de Tuta, el proyecto parte del km 0+00

pág. 107

Facultad de Ingeniería Civil m, sobre la vía que conduce del Municipio de Tuta hacia la ciudad de Tunja hasta el km 2+900 m, sitio denominado La Playa, en el cual se intersecta con la doble Bogotá – Sogamoso, ver imagen 11. El municipio de Tuta está localizado en la provincia del Centro del departamento de Boyacá, al nororiente de la ciudad de Tunja, a una distancia de 25 km. Ver imagen 13. Esta vía es parte fundamental del desarrollo de la región pues beneficia a las diferentes veredas existentes en el sector. La banca tiene un ancho promedio de 6 m en pavimento flexible muy deteriorado, que se encuentra instalado sobre una capa que se había instalado con la técnica de triple riego,esta vía se encuentra sobre un terreno topográficamente onduladoy montañoso, con una altitud entre los 2300 y 2500 msnm. Imagen 12 Imagen. Localización del Municipio dentro del departamento de Boyacá

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Facultad de Ingeniería Civil

Fuente. INVIAS

El municipio de Tuta limita al norte con los municipios de Sotaquirá y Paipa, al oriente con el municipio de Paipa y parte de Toca, al sur con los municipios de Oicatá, Chivatá, Toca y al occidente con municipio de Cómbita y Sotaquirá. Ver imagen 13. Imagen 13. Mapa le la provincia del Centro, Limites del Municipio de Tuta.

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Facultad de Ingeniería Civil

TUTA

4.3 REPLANTEO Y LOCALIZACIÓN

Para este estudio se empleó la estación electrónica TOPCON GTS 235W con cartera electrónica incorporada,

con sus respectivos prismas

y Equipo

complementario, Un nivel Automático Nikon, como equipo alternativo se utilizó decámetro, jalones, plomadas, machetes, etc. Inicialmente se localizó y materializo una poligonal cuyos vértices son la base de la topografía, partir de los cuales, por el método de radiación se tomaron las coordenadas de los detalles y puntos del corredor vial existente.

pág. 110

Facultad de Ingeniería Civil 4.3.1

Poligonal y Abscisado. La poligonal se localizó siguiendo los

alineamientos existentes, tomando detalles entre 10 y 20 m en tangente y cada 10 m en curva. Además se tomaron detalles a lado y lado del eje de la vía como borde, cunetas, obras de arte, etc.

4.4 NIVELACIÓN DE POLIGONAL

La nivelación se realizó a los Deltas de la poligonal de amarre, así mismo se nivelaron sitios intermedios como alcantarillas y pontones. (Levantamientos Topográficos, coordenadas y cotas).

4.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

4.5.1 Velocidad de diseño. La velocidad de diseño seleccionada para esta vía es de 40 km/h debido a que en gran parte del trayecto no hay espacio suficiente para desarrollar radios de curvaturas mayores a esta velocidad. Esta velocidad cumple con el criterio mínimo según el tipo de categoría de la vía y el tipo de terreno. Ver Tabla 48, MDGC-INV 2008.

pág. 111

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 48Valores de la Velocidad de Diseño de los tramos Homogéneos Valores de la Velocidad de Diseño de los tramos Homogéneos (V TR en Función de la categoría de la carretera y el tipo de terreno CATEGORIA DE LA CARRETERA

Primaria de dos calzadas

Primaria de una calzada

Secundaria

Terciaria

TIPO DE TERRENO

Plano Ondulado Montañoso Escarpado Plano Ondulado Montañoso Escarpado Plano Ondulado Montañoso Escarpado Plano Ondulado Montañoso Escarpado

VELOCIDAD DE DISEÑO DEL TRAMO HOMOGENEO (VTR) (km/h)

20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 -

Fuente INVIAS, MDGC-INVIAS 2008

4.5.2 Tipo de terreno. El tramo en estudio se clasifica como una carretera típica de terreno ondulado y plano ya que sus pendientes transversales oscilan entre los 5° y los 10°, además su pendiente longitudinal en algunos tramos supera el 8%. Tabla 49. Parámetros de Diseño PARÁMETRO

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VALOR

Facultad de Ingeniería Civil Tipo de Tránsito Clase de Terreno Nivel de servicio Velocidad de Diseño Calzada Banca Berma Peralte Máximo Pendiente Máxima Pendiente Mínima Pendiente Media Radio Mínimo de Curvatura Longitud Mínima de Curva Vertical

TL1 Escarpado- Montañoso O 40 km/h 6.60 m 8.6 1 8% 7.20% 0.10% 4.30% 60.00 m 30.00 m

Fuente: J. HIGUERA

Por lo tanto para un terreno montañoso y un tráfico ligero y pesado que es el correspondiente para la vía en estudio, se asume una velocidad de diseño de 40 km/h.

Pero como el eje del proyecto se ciñe totalmente al eje del corredor

existente la velocidad la podemos estimar teniendo en cuenta los radios mínimos de curvatura encontrados en la vía, de acuerdo a la tabla No 3., que involucra aparte del radio mínimo calculado según el máximo coeficiente de fricción, el mayor peralte adoptado para cada velocidad.

4.5.3 Velocidad de Operación.La velocidad de operación de un determinado elemento geométrico es aquella velocidad segura y cómoda en que un vehículo aislado circularía por este elemento, sin condicionar la elección de la velocidad por

pág. 113

Facultad de Ingeniería Civil parte del conductor, ningún factor relacionado con la intensidad de tránsito, ni la meteorología. Esta velocidad de operación se toma como un porcentaje que varía entre el 85 % y el 95 % de la velocidad de diseño.

Tomando un valor medio del 90% la

velocidad de operación será de 36km/hora.

4.5.4 Calzada. Es la parte de la corona destinada a la circulación de vehículos y está constituida por dos o más carriles. El ancho de calzada recomendado para las condiciones de la vía en estudio es de 6.60 metros. Dichas condiciones son: -Tipo de carretera: Secundaria de una calzada -Tipo de terreno: Ondulado - montañoso -Velocidad de diseño: 40 km/hora -Ancho del carril: 3.30 m

4.5.5 Pendientes Máximo y mínimo. La vía en estudio a pesar que solo tiene 2900 m de longitud posee tres pequeñas insinuaciones montañosas, siendo la más larga la que inicia en el estadio (km 0 + 700 m) hasta el km 1 + 100 m, ésta pendiente es la que posee el mayor grado de inclinación que es de alrededor del 8%. Realizado el levantamiento topográfico se pudo establecer que la pendiente longitudinal máxima establecida es del 7.3% y la mínima es de 0.10 %, para bombeos se estableció un mínimo de 2.00% con pendiente máxima trasversal de 8.00%.

pág. 114

Facultad de Ingeniería Civil 4.6 DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA VÍA

Como el objetivo principal de El Diseño Geométrico es utilizar al máximo el corredor de vía existente, y optimizar su trazado, el procedimiento de trabajo más acertado para tal fin es: Partiendo de los radios de curvatura conocidos, con los que fue construida la subrasarte se pretende reducir las molestias que ocasiona al usuario de la vía el paso de un alineamiento recto a uno curvo, mediante una transición en la curvatura. En síntesis, el Diseño Geométrico horizontal son las curvas circulares simples y algunas espirales que sus radios son amplios.

4.7 ALINEAMIENTO HORIZONTAL

El alineamiento horizontal está constituido por alineamientos rectos, curvas circulares y curvas espirales de grado de curvatura variable que permiten una transición suave al pasar de alineamientos rectos a curvas circulares o viceversa o también entre dos curvas circulares de curvatura diferente. El alineamiento horizontal debe permitir una operación segura y cómoda a la velocidad de diseño

4.7.1 Curvas horizontales. Los empalmes de los diferentes alineamientos se realizaron con curvas circulares simples y algunas clotoides debido a que en gran parte del proyecto no existe el espacio necesario para desarrollar empalmes con

pág. 115

Facultad de Ingeniería Civil espirales clotoides y en las demás zonas con el fin de ajustar lo máximo posible el eje propuesto al eje existente la mejor opción la da la curva circular simple. Los empalmes con curvas circulares presentan una curvatura constante, la cual es inversamente proporcional al valor del radio. En el diseño de carreteras corresponde a un elemento geométrico de curvatura rígida. Ver esquema 10. Esquema 20. Elementos de curva horizontal

Donde: PI: Punto de cruce de dos tangentes que forman el empalme. PC: Punto de inicio del empalme. PT: Punto final del empalme. Δ: Ángulo de deflexión en el PI, en grados o radianes. R: Radio del arco circular, en metros. LC: Longitud del arco circular, en metros. T: Tangente del empalme, en metros.

pág. 116

Facultad de Ingeniería Civil El resultado de cálculo de los diferentes elementos de este tipo de curva se encuentra en los anexos. 4.7.2

Radios Mínimos Absolutos. El radio de curvatura mínimo (RCmín) es el

valor límite de curvatura para una Velocidad Específica (VCH) de acuerdo con el peralte máximo (emáx) y el coeficiente de fricción transversal máxima (ftmáx). El Radio mínimo de curvatura solo debe ser usado en situaciones extremas, donde sea imposible la aplicación de radios mayores. El radio mínimo se calcula de acuerdo al criterio de seguridad ante el deslizamiento mediante la aplicación de la ecuación de equilibrio: Como se muestra en la tabla 50. MDGC-INV 2008, para una Velocidad de 40 km/hora y un emáx de 8% y el RCmín es de 48 metros. Tabla 50. MDGC-INV 2008 Velocidad específica (VCH) km/h 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Fuente INVÏAS.

pág. 117

Peralte máximo (%) 8 8,0 8 8 8,0 8,0 8 8 8 8

coeficiente de fricción transversal ft máximo 0.23 0.19 0.17 0,15 0.14 0.13 0,12 0,11 0,09 0.08

Total e máximo + ft máximo 0.31 0.27 0,25 0,23 0.22 0.21 0,20 0,19 0,17 0,16

Radio mínimo (m) Calculado Redondeado 40,6 72,9 113,4 167,8 229.1 303.7 393,7 501,5 667,0 831.7

41 73 113 168 229 304 394 501 667 832

Facultad de Ingeniería Civil 4.8 PERALTE Y TRANSICION DEL PERALTADO

La sección transversal de la calzada o zona de rodamiento de una carretera tiene su característica según se considere la vía en tangente o en curva. En tangente se configura el bombeo, o sea la adopción de una superficie convexa formada por dos planos inclinados a uno y otro lado del eje, que facilitan el escurrimiento de las aguas lluvias. Y en curva la aplicación del peralte determina la inclinación uniforme de la calzada hacia el interior. Las longitudes de transición se consideran a partir del punto donde el borde exterior del pavimento comienza a elevarse partiendo de un bombeo normal, hasta el punto donde se forma el peralte total de la curva. La longitud de transición está constituida por dos tramos principales: 1) la distancia (N) necesaria para levantar el borde exterior, del bombeo normal a la nivelación con el eje de la vía, llamado aplanamiento y 2) la distancia (L) necesaria para pasar de este punto al peralte total en la curva circular. La vía

en tramo recto de proyecto un peralte transversal de 2.0% el cual

evacuara las aguas hacia las cunetas perimetrales proyectadas.En tramos curvos se estable un peralte entre el 4.0% y el 8.0% con referencia al eje dependiendo de radio de curvatura. Para pasar de una sección con bombeo en otra con peralte en curva es necesario comenzar a inclinar transversalmente la calzada en la tangente a partir de un punto anterior al PC de la curva circular que se va a peraltar. Debe calcularse, en

pág. 118

Facultad de Ingeniería Civil consecuencia, esta longitud, que por lo general se estima de 30 m dependiendo de que el radio de la curva determine altas ratas de peralte y de la entre tangencia existente.Los valores máximos y mínimos de la pendiente longitudinal para rampas de peraltes se describen en la tabla 52 MDGC-INV 2008. En la tabla 51 MDGC-INV 2008 se presenta el valor del peralte en función de la VCH, el emáx y el RC adoptados. Tabla 51. Valor del peralte en función de la VCH, el emáx y el RC adoptados Radios (Rc) según Velocidad Específica ( Vch) y Peraltes (e) para

VCH=40 VCH=50 VCH=60 VCH=70 0(%) km/h km/h km/h km/h R (m) R (m) R (m) R (m) 1,5 784 1090 1490 1970 2,0 571 791 1090 1450 2,2 512 711 976 1300 2,4 463 644 885 1190 2,6 421 587 808 1080 2,8 385 539 742 992 3,0 354 496 684 916 3,2 326 458 633 849 3,4 302 425 588 790 3,6 279 395 548 738 3,8 259 368 512 690 4,0 241 344 479 648 4,2 224 321 449 608 4,4 208 301 421 573 4,6 192 281 395 540 4,8 178 263 371 509 5,0 163 246 349 480 5,2 148 229 328 454 5,4 136 213 307 429 5,6 125 198 288 405 5,8 115 185 270 382 6,0 106 172 253 360 6,2 96 161 238 340 6,4 91 151 224 322 6,6 85 141 210 304 6,8 79 132 198 287 7,0 73 123 185 270 7,2 68 115 174 254 7,4 62 107 162 237 7,6 57 99 150 221 7,8 52 90 137 202 8,0 41 73 113 168

Fuente: INVIAS, MDGC-INV 2008

pág. 119

emax = 8%

VCH=80 VCH=90 VCH=100 VCH=110 VCH=120 VCH=130 km/h km/h km/h km/h km/h km/h R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) R (m) 2440 2970 3630 4180 4900 5369 1790 2190 2680 3090 3640 4000 1620 1980 2420 2790 3290 3620 1470 1800 2200 2550 3010 3310 1350 1650 2020 2340 2750 3050 1240 1520 1660 2160 2550 2830 1150 1410 1730 2000 2 370 2830 1060 1310 1610 1870 2220 2460 968 1220 1500 1740 2060 2310 924 1140 1410 1640 1950 2180 866 1070 1320 1540 1840 2060 813 1010 1240 1450 1740 1950 766 948 1180 1380 1650 1850 722 895 1110 1300 1570 1760 682 847 1050 1240 1490 1680 645 803 996 1180 1420 1610 611 762 947 1120 1360 1540 579 724 901 1070 1300 1480 549 689 859 1020 1250 1420 521 656 819 975 1200 1360 494 625 781 733 1150 1310 469 595 746 894 1100 1260 445 567 713 857 1060 1220 422 540 681 823 1020 1180 400 514 651 789 982 1140 379 489 620 757 948 1100 358 464 591 724 914 1070 338 440 561 691 879 1040 318 415 531 667 642 998 296 389 499 621 603 962 273 359 462 579 757 919 229 304 394 501 657 832

Facultad de Ingeniería Civil .Tabla 52. Valores Máximos y Mínimos de la pendiente longitudinal Valores máximos y mínimos de la pendiente longitudinal para rampas de peraltes VELOCIDADESPECIFIC A (Vch) íkm/h) 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 110.00 120.00 130.00

PENDIENTE RELATIVA DE LA RAMPA DE PERALTES Δs MAXIMA (%) 1.35 1.28 0.96 0.77 0.60 0.55 0.50 0.47 0.44 0.41 0.38 0.38

MINIMA (%)

0.1 X a

Fuente: INVIAS, MDGC-INV 2008

Dado que la AASHTO recomienda como longitud para las curvas circulares la necesaria para efectuar el paso de una sección con bombeo en tangente a otra cuya pendiente sea la del peralte en la curva circular, la longitud de este modo determinada es la recomendable para el tramo de vía que se denomina "TRANSICIÓN DEL PERALTADO". Si la longitud de la transición del peraltado debe ceñirse a la aconsejada por la AASHTO. Ver tabla 53. Tabla 53 Bombeo

Alternativa con Carpeta Asfáltica Capa Espesor (cm) Concreto Asfáltico 11 Base Granular 20 Sub Base Granular 50 Subrasante CBR 4.5% pág. 120

Facultad de Ingeniería Civil 4.8.1 Método utilizado para realizar la transición del peralte. El método seleccionado para realizar la transición del peralte fue girando la calzada respecto al eje de la carretera. Este es el método más empleado en el diseño de carreteras, porque permite un desarrollo más armónico y genera menor distorsión de los bordes de la corona. Ver esquema 20. Esquema 21. Transición del Peraltado.

4.8.2 Valor máximo del peralte del proyecto. El valor máximo permitido para el peralte es del 8.0%, con una fricción lateral de 0.23, el cual permite mantener aceptables velocidades específicas y no incomodar a vehículos que viajan a velocidades menores (Recomendación INVIAS).

pág. 121

Facultad de Ingeniería Civil 4.9 ALINEAMIENTO VERTICAL

4.9.1 Generalidades. El alineamiento vertical está formado por la subrasante, constituida por una serie de rectas enlazadas por arcos verticales parabólicos, a los cuales dichas rectas son tangentes. La inclinación de la rasante depende principalmente de la topografía de la zona que atraviesa, del alineamiento horizontal, de la visibilidad, de la velocidad del proyecto, de los costos de construcción, de los costos de operación, del porcentaje de vehículos pesados y de su rendimiento en rampas. Tan importante como para el alineamiento horizontal, es determinante en el alineamiento vertical el relieve del terreno, con el objeto de no encarecer los costos de construcción y operación. Por tal razón como es la característica de la topografía del proyecto el alineamiento vertical está condicionado por las restricciones y condiciones del relieve y por las divisorias de aguas. Los alineamientos horizontal y vertical deben ser consistentes y balanceados, en forma tal que los parámetros del primero correspondan y sean congruentes con los del alineamiento horizontal. Lo ideal es la obtención de rasantes largas con ajuste óptimo de curvas verticales y curvas horizontales a las condiciones de tránsito y a las características del terreno. El diseño vertical como cota de subrasante se toma el eje existente ajustado en lo posible a la vía existente. De lo anterior deducimos que las cotas presentadas en el proyecto hacen referencia a los niveles de subrasante y desde esta cota se

pág. 122

Facultad de Ingeniería Civil inicia armar la estructura del pavimento.Cabe aclarar que las obras de arte existentes en su mayoría se deben cambiase por una nuevas de 36” ya que las existentes presentan deterioro y su capacidad es deficiente.

4.9.2 Pendientes.La pendiente predominante es la pendiente media que teóricamente puede darse a la línea de subrasante para vencer un desnivel determinado, en función de características de tránsito y la configuración del terreno; La mejor pendiente para cada caso, será aquella que al conjugar estos conceptos permita obtener el menor costo de construcción, conservación

operación.La pendiente máxima y mínima (Numeral 4.1.1. MDGC-INV 2008) están acordes a lo que establece el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras del INVIAS. Ver tabla 54. Tabla 54. Relación entre la pendiente máxima y la velocidad específica Relación entre la pendiente máxima (%) y la Velocidad Especifica de la tangente vertical (Vtv) CATEGORÍA DE LA CARRETERA

VELOCIDAD ESPECIFICA DE LA TANGENTE VERTICAL Vtv (km/h 20

Primaria de dos calzadas

Primaria de una calzada

Secundaria

Terciaria

Fuente INVÏAS, MDGC-INV 2008

pág. 123

60 70 80 90

100

110

120 130

Facultad de Ingeniería Civil 4.9.3 Pendientes de la vía del proyecto.Las pendientes para el proyecto, se obtienen al ajustar tangentes a la superficie de rodadura existente de la vía (cota negra).En el diseño en perfil, para garantizar que el diseño de la estructura del pavimento cumpla en toda la longitud del tramo(cota roja) se diseña ajustándose a la topografía del corredor existente para minimizar las cantidades de corte y relleno.

4.9.4 Curvas Verticales. En el perfil o alineamiento vertical de una carretera los elementos rectos se unen por medio de curvas para proporcionar comodidad a los vehículos en su marcha. Por eso se usa la parábola como curva de transición, pues con ella se obtienen efectos graduales de la fuerza centrífuga en el plano vertical.Como elemento básico de cálculo debe determinarse el ángulo que forman los alineamientos rectos en el perfil, cuyo valor está dado por la diferencia algebraica de las pendientes de cada uno de ellos.

4.9.5 Curvas verticales en el proyecto. Las curvas verticales necesarias para enlazar los alineamientos del perfil del proyecto se calculan mediante los principios descritos anteriormente y se presentan en los Anexos.La curva vertical recomendada es la parábola cuadrática, cuyos elementos principales y expresiones matemáticas se ilustran a continuación. Al igual que en el diseño en planta se utilizó el programa EAGLE POINT, para el cálculo de los elementos geométricos de las curvas. Ver esquema 20.

pág. 124

Facultad de Ingeniería Civil Esquema 22. Elementos de la curva vertical simétrica

Donde:

PCV: Principio de la curva vertical. PIV: Punto de intersección de las tangentes verticales. PTV: Terminación de la curva vertical. L: Longitud de la curva vertical, medida por su proyección horizontal, en metros. S1: Pendiente de la tangente de entrada, en porcentaje (%). S2: Pendiente de la tangente de salida, en porcentaje (%). A: Diferencia algebraica de pendientes, en porcentaje (%), A= [S1-S2] E: Externa. Ordenada vertical desde el PIV a la curva, dada en metros, se determina así: x: Distancia horizontal a cualquier punto de la curva desde el PCV o desde el PTV. y: Ordenada vertical en cualquier punto, también llamada corrección de la curva vertical, se calcula mediante la expresión: y=X2*(A/200 L)

pág. 125

Facultad de Ingeniería Civil El cálculo de la longitud y demás elementos de las curvas verticales se realizó teniendo en cuenta el criterio de seguridad, operación y de drenaje acorde a lo que estipula el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras de 2008 del INVIAS. El resultado de estos cálculos se puede apreciar al final en los anexos.

4.10 DISTANCIAS DE VISIBILIDAD

Una de las características más importantes que debe ofrecer el trazado de una carretera al conductor de un vehículo es la posibilidad de ver hacia adelante, tal que le permita realizar una circulación segura y eficiente.

4.10.1 Distancia de visibilidad de parada. Se considera como distancia de visibilidad de parada de un determinado punto de una carretera, la distancia necesaria para que el conductor de un vehículo pueda detenerlo antes de llegar a un obstáculo que aparezca en su trayectoria al circular a la velocidad específica del elemento. Para una velocidad de 40 km/h la distancia de visibilidad de parada en tramos a nivel es como se indica en la tabla 55 MDGC-INV 2008 y para tramos con pendiente se muestra en la tabla 56. Entonces según la tabla 55, la distancia de reacción – percepción es de 27, 8 m; la distancia durante el frenado a nivel es de 18,4 m; la distancia calculada de parada es de 46,2 m y redondeándola es de 50 m.

pág. 126

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 55. Distancia de visibilidad de parada en tramos a nivel VELOCIDAD ESPECÍFICA (Ve) (km/h) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Fuente: INVIAS

Distancia de visibilidad de parada en tramos a nivel DISTANCIA DISTANCIA DISTANCIA DE VISIBILIDAD PERCEPCIÓNDURANTE EL DE PARADA REACCCIÓN FRENADO A NIVEL CALCULADA REDONDEADA (m) 13.9 20.9 27.8 34.8 41.7 48.7 55.6 62.6 69.5 76.5 83.4 90.4

(m) 4.6 10.3 18.4 28.7 41.3 56.2 73.4 92.9 114.7 138.8 165.2 193.8

(m) 18.5 31.2 46.2 63.5 83 104.9 129 155.5 184.2 215.3 248.6 284.2

(m) 20 35 50 65 85 105 130 160 185 220 250 285

Tabla 56. Distancias de visibilidad de parada en tramos con pendiente

Distancias de visibilidad de parada en tramos con pendiente VELOCIDAD ESPECÍFICA Ve (km/h) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

DISTANCIA DE VISIBILIDAD DE PARADA (m) Dp DESCENSO -3% 20 32 50 66 87 110 136 164 194 227 263 302

Fuente: INVIAS, MDGC-INV 2008

pág. 127

-6% 20 35 50 70 92 116 144 174 207 243 281 323

ASCENSO -9% 20 35 53 74 97 124 154 187 223 262 304 350

3% 19 31 45 61 80 100 123 148 174 203 234 267

6% 18 30 44 59 77 97 118 141 167 194 223 254

9% 18 29 43 58 75 93 114 136 160 186 214 243

Facultad de Ingeniería Civil 4.10.2 Distancia de visibilidad de adelantamiento (Da). Se dice que un tramo de carretera tiene distancia de visibilidad de adelantamiento, cuando la distancia de visibilidad en ese tramo es suficiente para que, en condiciones de seguridad, el conductor de un vehículo pueda adelantar a otro que circula por el mismo carril a una velocidad menor, sin peligro de interferir con un tercer vehículo que venga en sentido contrario y se haga visible al iniciarse la maniobra de adelantamiento. La distancia de visibilidad de adelantamiento debe considerarse únicamente para las carreteras de dos carriles con tránsito en las dos direcciones, donde el adelantamiento se realiza en el carril del sentido opuesto. Ver tabla 57, MDGC-INV 2008. Tabla 57. Mínima Distancia de Visibilidad de Adelantamiento para carreteras de dos Carriles, dos sentidos. Mínima distancia de visibilidad de adelantamiento para carreteras de dos carriles, dos sentidos VELOCIDAD ESPECIFICA VELOCIDAD DEL VELOCIDAD DEL MINIMA DISTANCIA DE DE LA ENTRETANGENCIA VEHICULO ADELANTADO VEHICULO QUE VISIBILIDAD DE HORIZONTAL EN LA QUE (km/h) ADELANTA. V (km/h) ADELANTAMIENTO DA (m) SE EFECTUA LA CALCULADA REDONDEADA MANIOBRA VETH (km/h) 20 130 130 30 29 44 200 200 40 36 51 266 270 50 44 59 341 345 60 51 66 407 410 70 59 74 482 485 80 65 80 538 540 93 73 88 613 615 100 79 94 670 670 110 85 100 727 730 120 90 105 774 775 130 94 109 812 815 Fuente: INVIAS, MDGC-INV 2008

pág. 128

Facultad de Ingeniería Civil 4.11 SECCION TRANSVERSAL

En resumen el ancho de banca definitivo es de 8.60 m, con dos carriles de 3.30 m cada uno, contra el talud se proyectó una cuneta de 1 m y al otro costado varía entre berma o cuneta de 1 m, el cual corresponde a un ancho de un terreno ondulado - montañoso, Ver tabla 58. Tabla 58. Anchos de Calzada según la velocidad de diseño. Valores de la Velocidad de Diseño de los tramos Homogéneos (V TR en Función de la categoría de la carretera y el tipo de terreno CATEGORIA DE LA CARRETERA

Primaria de dos calzadas

Primaria de una calzada

Secundaria

Terciaria

TIPO DE TERRENO

Plano Ondulado Montañoso Escarpado Plano Ondulado Montañoso Escarpado Plano Ondulado Montañoso Escarpado Plano Ondulado Montañoso Escarpado

VELOCIDAD DE DISEÑO DEL TRAMO HOMOGENEO (VT R) (km/h)

20 6.00 6.00

30 6.00 6.00 6.00

40 50 7.00 6.60 7.00 6.00 6.60 6.00 6.00 6.00 -

60 7.30 7.00 7.30 7.30 7.00 7.00 -

70 7.30 7.30 7.30 7.30 7.00 7.30 7.30 7.00 -

80 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 7.00 7.30 7.30 -

90 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 -

100 7.30 7.30 7.30 7.30 7.30 -

110 7.30 7.30 -

Fuente: INVIAS, MDGC-INV 2008

En el esquema 22 se observa la sección transversal tipo, la cual muestra en su totalidad todos los detalles y medidas a lo ancho y a lo alto de la vía, el ancho de carril es de 3.30 m, cuneta de 1 m y el sendero peatonal de 3 m; los espesores de

pág. 129

Facultad de Ingeniería Civil las diferentes capas (subbase, base y carpeta asfáltica) relativamente son demasiado gruesos, esto debido a que el CBR de la subrasante solo es 4,24% ya mejorada y se está calculando la estructura del pavimento para un periodo de 20 años, luego los ejes equivalentes a 8.2 t

que se están teniendo en cuenta son

3.701.216, que es una cifra bastante grande, si se solo se diseñará para 10 años y el CBR de la subrasante subiera a un siete u ocho %, los espesores de las capas bajarían considerablemente, aunque el espesor de la carpeta asfáltica así déun resultado menor a 0.10 m, se recomienda hacerla de los 0.10 m.

BERMA CUNETA

Esquema 23 Sección Transversal

1 1

1.00 0.13

3.30

1.00

3.00

6.60 8.60

CARPETA ASFALTICA DE 0.11 MTS BASE GRANULAR DE 0.20 MTS SUBBASE GRANULAR DE 0.50 MTS AFIRMADO EXISTENTE

VEL. DISEÑO 40 KPH

pág. 130

ANDEN ADOQUIN ARCILLA CAPA DE ARENA e=0.05m MATERIAL DE AFIRMADO e= 0.10m

Facultad de Ingeniería Civil 5



CONCLUSIONES

El actual estado de la vía es consecuencia de varias causas como son: las

sobrecargas por el aumento de tráfico (principalmente el tráfico pesado) que tuvo que soportar la carpeta asfáltica durante muchos años, debido a que los conductores transitaban con sus vehículos por esta vía para evadir el pago de peaje; En el año de 1985se instaló un tipo de carpeta de rodadura por el método de triple riego, luego diez años más tarde se instaló la carpeta de pavimento flexible sobre la existente, sin haber realizado ningún mejoramiento a la estructura de soporte del pavimento,

tan solo algunos pequeños reparcheos; Han

transcurrido diecinueve años desde que se instaló la carpeta asfáltica y en todo este tiempo solo se ha hecho en un par de ocasiones algunos reparcheos y el tráfico en esta vía es considerable; falta también la construcción de filtros en algunos tramos y por último otra de las causas del estado de la vía es la presencia árboles (eucaliptus y acacia) que con sus raíces afectan la estructura del pavimento. 

Según los resultados de los análisis de laboratorio y de las características

del subsuelo, se ha determinado una zona de diseño homogénea para la vía en estudio, con un CBR del 2.4%, este valor determina que los suelos de subrasante se encuentran en el rango de clasificación muy pobre y corresponde a arcillas limosas con lentes arenosos y presencia de gravas. Aprovechando el material granular existentemediante el teorema de IVANOV, se evalúa el efecto de este

pág. 131

Facultad de Ingeniería Civil material, como mejoramiento de la subrasante, el cual según el estudio geotécnico tiene un CBR del 15% y un espesor no menor a 20 cm; aplicada la fórmula de Ivanov se estima el módulo (CBR) equivalente de la subrasante mejorada en 4.24%, valor utilizado en el diseño de la estructura de pavimento. El tránsito

de diseño es 3´949.851 ejes equivalentes a 8.2 toneladas, al

encontrarse este valor entre 2.000.000 y 4.000.000, se determina la categoría del tránsito, en un nivel de Tránsito 3. Con estos datos (CBR y Ejes Equivalentes de 8.2 t) como punto de partida y junto con otros datos calculados o extraídos de tablas de normas institucionalizadas se ha calculado la estructura del pavimento por medio de tres métodos como son: INVÍAS y AASTHO (alternativa 1 y 2), eligiendo

la alternativa No 2 de la

metodología AASHTO, debido a las reservas estructurales que ofrece. 

La vía existente posee dos curvascomprendidas entre el km 0 + 660 m y el

km 0 + 840 m, que poseen una obstrucción de la visibilidad (presencia de taludes y árboles), sector en el cual se encuentra la entrada al barrio Villa de Cascia por lo cual se hace peligroso, tanto para los conductores de vehículos que entran y salen al barrio, como para los peatones que tienen que cruzar la vía, por lo cual para las dos curvas se ha rediseñado su geometría (ampliando sus radios y dejando sobre anchos), y a la vez se ha diseñado una bahía de estacionamiento eventual (paradero), principalmente para los vehículos de trasporte de pasajeros, en sentido La Playa – Centro del Municipio de Tuta, de esta modo no solo se evita el peligro, sino las molestias que causan los conductores de los vehículos que

pág. 132

Facultad de Ingeniería Civil estacionan sobre el carril. El segundo tramo de vía que se ha logrado identificar como peligroso es el comprendido entre el km 2 + 400 m y el km 2 + 500 m (sitio de accidentes), lugar en donde se intersecta la vía en estudio con la vía que conduce a la vereda de Agua Blanca, este tramo de vía se hace peligroso para peatones que atraviesan la calzada, cuando tienen que abordar los vehículos de transporte público, como para para los vehículos que transitan en sentido Centro del Municipio - la Playa y van a girar para la vereda de Agua Blanca y los que salen de la misma, y van a girar hacia el Centro del Municipio. Para evitar que este sitio siga siendo peligroso se ha diseñado una bahía de estacionamiento (paradero) en sentido Centro del Municipio – La Playa y un carril de aceleración en sentido la Playa – Centro del Municipio. 

El diseño de la estructura del pavimento se ha realizado teniendo en cuenta

las metodologías de INVIAS y AASTHO con dos alternativas;realizados los cálculos las tres alternativas analizadas cumplen y aplican técnicamente al proyecto, sin embargo estructuralmente y por costos del proyecto se recomienda emplear la alternativa No 2 estudiada por la metodología AASHTO, ya que las otras dos estructuras se encuentran muy cerca al límite permisible, la alternativa 1 de la AASHTO deja de cumplir por 0.4 % el criterio de la deflexión y la alternativa INVIAS tiene una espesor total mayor(0.85 m respecto a 0.81 m de la alternativa 2 de AASTHO). La estructura de pavimento y los materiales que se han de emplear deben cumplir con la normatividad y las especificaciones vigentes de Invías.

pág. 133

Facultad de Ingeniería Civil 

El diseño del sendero peatonal a lo largo de la vía en estudio, es uno de los

aspectos importantes para la seguridad tanto de peatones que transitan continuamente, como para conductores de vehículos, y a la vez se convierte en un ejemplo de obra a nivel de municipios, pues solo en las grandes ciudades se observan amplios andenes y ciclo vías a lo largo de pequeñas y grandes avenidas. En algunos tramos de la vía existen árboles nativos, los cuales se deben trasplantar si es necesario, evitando a toda costa el daño al medio ambiente, es por esto que entre el borde de la calzada (sentido Centro del Municipio – La Playa), y el sendero peatonal se deja un metro de distancia para conformar la alameda, para conservación, siembra o trasplante de estos árboles.

pág. 134

Facultad de Ingeniería Civil 6 RECOMENDACIONES

6.1 ESTUDIO DE SUELOS

•

Se han realizado nueve (9) apiques a cielo abierto tomando muestras

inalteradas mediante molde de CBR y tubos de pared delgada, las cuales han arrojado valores de resistencia del suelo en función de la capacidad de soporte y la resistencia no drenada,

se han caracterizado por la clasificación unificada de

suelo y el sistema Aashto siendo las familias predominantes SC/CL y A-2-4/A-4/A6, también se han realizado mediciones con equipo Penetrómetro dinámico de cono (PDC), concluyendo que es una zona de un terreno homogéneo.

6.2 ESTRUCTURA DE PAVIMENTO

•

Para el diseño de la estructura, se han empleado metodologías validadas

nacional e internacionalmente, siendo estas: La metodología de diseño de pavimentos para vías con medio y altos volúmenes de tránsito de INVIAS y la Metodología de la AASHTO para diseño de pavimentos flexibles, con chequeo por métodos racionales aplicando la mecánica de pavimentos. •

La estructura de pavimento recomendada a implementar en el proyecto es

la que aparece en el esquema No 17 descrito anteriormente. (1)

Concreto asfáltico MDC-2

pág. 135

Facultad de Ingeniería Civil (2)

Base granular CBR >= 80%

(3)

Subbase granular CBR >= 30%

(4)

Material granular existente = 15%

(5)

Subrasante CBR = 4,24%

La combinación del material granular existente y la subrasante, son equivalentes a una subrasante mejorada de 4.24%, con MR de 424 Kg/cm2.

•

Para que la estructura del pavimento diseñada tenga funcionalidad y

cumpla con la vida útil prevista; los materiales a utilizar deben cumplir todas de las normas vigentes establecidas en las especificaciones generales de carreteras INVIAS 2007. Principalmente las consideradas en los artículos: a)

INV 300-07 Disposiciones generales para la ejecución de afirmado,

subbase granular y base granular y estabilizada. b)

INV 310-07 Conformación de la calzada existente

INV 320-07 Subbase granular

INV 330-07 Base granular

INV 400-07 Disposiciones generales para la ejecución de riegos de

imprimación, liga y curado, tratamientos superficiales, sellos de arena asfalto, lechadas asfálticas asfálticos.

pág. 136

mezclas en frio y en caliente y reciclado de pavimentos

Facultad de Ingeniería Civil f)

INV 420-07 Riego de imprimación

INV 450-07 Mezclas asfálticas en caliente (Concreto asfáltico y mezcla de

alto modulo).

•

En caso tal, que el tránsito esperado de cada unidad de diseño, se presente

antes del periodo de tiempo planteado de 20 años y se evidencien cambios considerables en la configuración del TPDS de la vía y deterioro de la capa de rodadura, se recomienda reforzar la capa de rodadura con el espesor que se requiera de acuerdo con la evaluación que se haga del tránsito. •

Para garantizar la recolección y evacuación de las aguas de escorrentía, se

debe garantizar el manejo adecuado de las aguas mediante la implementación de obras de arte tanto longitudinales como transversales (cunetas y alcantarillas), además de la implementación de drenes sub-superficiales para el control de aguas infiltradas, lo que permitirá drenar estas aguas de manera óptima, y garantizar la vida útil de la estructura de pavimento. •

No se debe instalar capas de la estructura del pavimento sin autorización de

la firma interventora. •

Durante la etapa constructiva los materiales deben someterse a controles

de calidad en cuanto a

plasticidad,

durabilidad,

gradación,

compactación y demás que estipulen las normas vigentes,

para así garantizar el

buen desempeño en conjunto con la estructura del pavimento.

pág. 137

estabilidad,

Facultad de Ingeniería Civil •

Para que la estructura del pavimento se mantenga dentro de las

condiciones de durabilidad,

seguridad

y confort

para los usuarios,

recomendable hacer un seguimiento al pavimento mediante inspecciones visuales que permitan identificar deterioros para ser corregidos a tiempo y programar mantenimientos preventivos a futuro, evitando así, incurrir en gastos elevados. •

En caso de presentarse alguna anomalía del subsuelo no detectada en el

presente estudio,

se debe verificar las condiciones geotécnicas del sitio

realizando una perforación que permita analizar el suelo para tomar medidas correctivas a tiempo y así garantizar la vida útil del proyecto. •

Se debe garantizar el manejo de las aguas producto de escorrentía con

obras adecuadas de drenaje como filtros,

estructuras de captación y de

conducción, puesto que el agua puede penetrar el subsuelo generando incrementos de humedad, que reducen la capacidad de soporte del suelo y ocasiona deflexiones y deformaciones futuras, afectando la vida residual de la estructura.

pág. 138

Facultad de Ingeniería Civil BIBLIOGRAFÍA

AASHTO, A policy on geometric Desing of rural Highway AASHTO

INVIAS, Manual de diseño geométrico

PABLO EMILIO BRAVO, Diseño de Carreteras, sexta edición

ADRIAN R LEGOULT, Ingeniería de Carreteras y Aeropuertos

FERNANDO SANCHEZ SABOGAL, Pavimentos

INSTITUTO CHILENO DE CEMENTO, Diseño de Pavimentos

JOSEPH E. BOWLES, Manual de Laboratorio de Suelos en Ingeniería Civil

EULALIO JUAREZ BADILLO, Mecánica de suelos

AULALIO JUÁREZ BADILLO, Mecánica de Suelos Tomo II

ICONTEC, Normas técnicas Colombianas

JAIRO URIBE ESCAMILLA, Geotécnica Básica

pág. 139

Facultad de Ingeniería Civil

ANEXOS

pág. 140

Facultad de Ingeniería Civil

A. Planillas de aforo de vehículos

pág. 141

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 59. Planilla 1 Aforo de vehículos

AFORO DE VEHÍCULOS, PROYECTO: REHABILITACION DE LA VÍA QUE CONDUCE DEL CASCO URBANO AL SECTOR LA PLAYA EN EL MUNICIPIO DE TUTA, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ MARTES 30 DE ABRIL

FECHA PERIODO

MIERCOLES 1 DE MAYO

JUEVES 2 DE MAYO

Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5

0:00 - 1:00 1:00 - 2:00 2:00 - 3:00 3:00 - 4:00 4:00 - 5:00 5:00 - 6:00 6:00 - 7:00

114 2

131 2

7:00 - 8:00

105 1

8:00 - 9:00

123

9:00 - 10:00

10:00 - 11:00

130

11:00 - 12:00

128

12:00 - 13:00

104 2

115 4

13:00 - 14:00

145 3

14:00 - 15:00

112 2

118 1

15:00 - 16:00

121

113 2

16:00 - 17:00

111 1

17:00 - 18:00

102 1

132 1

1 1 1

1 3

18:00 - 19:00 19:00 - 20:00 20:00 - 21:00 21:00 - 22:00 22:00 - 23:00 23:00 - 24:00 TOTAL de VEH 995 13 TOTAL DIARIO

pág. 142

70 1127

3 0

0 1221 14

1371

3 1

0 1380 19

1550

4 0

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 60. Planilla 2 Aforo de vehículos

AFORO DE VEHÍCULOS, PROYECTO: REHABILITACION DE LA VÍA QUE CONDUCE DEL CASCO URBANO AL SECTOR LA PLAYA EN EL MUNICIPIO DE TUTA, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ FECHA PERIODO

VIERNES 3 DE MAYO

DOMINGO 5 DE MAYO

SABADO 4 DE MAYO

Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5

0:00 - 1:00 1:00 - 2:00 2:00 - 3:00 3:00 - 4:00 4:00 - 5:00

5:00 - 6:00

6:00 - 7:00

126 2

7:00 - 8:00

114 2

132 1

8:00 - 9:00

104 1

9:00 - 10:00

136 2

10:00 - 11:00

139

11:00 - 12:00

107 1

141 1

12:00 - 13:00

13:00 - 14:00

115 3

14:00 - 15:00

106 1

15:00 - 16:00

16:00 - 17:00

101 2

17:00 - 18:00

115 2

132

124 2

131 4

158 1

141 3

113

144 1

181

1 1

137 3

121 2

18:00 - 19:00

143

19:00 - 20:00

100 1

20:00 - 21:00

21:00 - 22:00 22:00 - 23:00 23:00 - 24:00 TOTAL de VEH 1164 17 TOTAL DIARIO

pág. 143

69 1355

12 0

0 1318 12

39 1449

5 2

0 1984 22

97 126 2229

0 0

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 61, Planilla 3 Aforo de vehículos

AFORO DE VEHÍCULOS, PROYECTO: REHABILITACION DE LA VÍA QUE CONDUCE DEL CASCO URBANO AL SECTOR LA PLAYA EN EL MUNICIPIO DE TUTA, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ FECHA PERIODO

LUNES 6 DE MAYO

MIERCOLES 8 DE MAYO

MARTES 7 DE MAYO

Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5

0:00 - 1:00 1:00 - 2:00 2:00 - 3:00 3:00 - 4:00 4:00 - 5:00 5:00 - 6:00 6:00 - 7:00

127 2

113 3

7:00 - 8:00

114 2

119 3

104 2

8:00 - 9:00

103 3

9:00 - 10:00

109

132

10:00 - 11:00

123 1

11:00 - 12:00

101 2

12:00 - 13:00

108 3

13:00 - 14:00

12 1

102 1

14:00 - 15:00

105 1

15:00 - 16:00

16:00 - 17:00

17:00 - 18:00

2 1

115

103 2

109

10 1

107 2

102 1

18:00 - 19:00 19:00 - 20:00 20:00 - 21:00 21:00 - 22:00 22:00 - 23:00 23:00 - 24:00 TOTAL de VEH 1127 16 TOTAL DIARIO

pág. 144

1289

2 0

0 1241 18

1395

5 2

0 1242 17

1407

1 0

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 62. Planilla 4 Aforo de vehículos

AFORO DE VEHÍCULOS, PROYECTO: REHABILITACION DE LA VÍA QUE CONDUCE DEL CASCO URBANO AL SECTOR LA PLAYA EN EL MUNICIPIO DE TUTA, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ FECHA PERIODO

JUEVES 9 DE MAYO

SABADO 11 DE MAYO

VIERNES 10 DE MAYO

Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5

0:00 - 1:00 1:00 - 2:00 2:00 - 3:00 3:00 - 4:00 4:00 - 5:00

5:00 - 6:00

6:00 - 7:00

104 2

7:00 - 8:00

111 1

125 4

8:00 - 9:00

9:00 - 10:00

117

102

119 2

10:00 - 11:00

123

113 2

132

11:00 - 12:00

104 3

109 1

104

12:00 - 13:00

103 1

13:00 - 14:00

107 4

121 2

14:00 - 15:00

118

104 1

15:00 - 16:00

108 1

16:00 - 17:00

118 3

118 2

119 3

17:00 - 18:00

123 1

18:00 - 19:00

19:00 - 20:00

20:00 - 21:00

81 1

3 1 2

1 1 1 1

21:00 - 22:00 22:00 - 23:00 23:00 - 24:00 TOTAL de VEH 1233 16 TOTAL DIARIO

pág. 145

57 1407

2 0

0 1618 20 126 108 1881

8 1

0 1266 12

1395

5 1

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 63. Planilla 5 Aforo de vehículos

AFORO DE VEHÍCULOS, PROYECTO: REHABILITACION DE LA VÍA QUE CONDUCE DEL CASCO URBANO AL SECTOR LA PLAYA EN EL MUNICIPIO DE TUTA, DEPARTAMENTO DE BOYACÁ FECHA PERIODO

DOMINGO 12 DE MAYO

LUNES 13 DE MAYO

MARTES 14 DE MAYO

Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5 Auto Bus C-2P C-2G C3-C4 C5 >C5

0:00 - 1:00 1:00 - 2:00 2:00 - 3:00 3:00 - 4:00 4:00 - 5:00 5:00 - 6:00

6:00 - 7:00

105 2

7:00 - 8:00

115

111 1

8:00 - 9:00

105 5

9:00 - 10:00

124

10:00 - 11:00

127 3

11:00 - 12:00

116

115

12:00 - 13:00

102

13:00 - 14:00

114 3

108 2

14:00 - 15:00

139

15:00 - 16:00

145 3

16:00 - 17:00

123 2

17:00 - 18:00

127 1

18:00 - 19:00

108 2

19:00 - 20:00

20:00 - 21:00

4 3

109 1

21:00 - 22:00 22:00 - 23:00 23:00 - 24:00 TOTAL de VEH 1757 23 128 113 TOTAL DIARIO

pág. 146

2021

0 0

0 1017 16

1170

2 1

0 1030 15

1208

1 0

Facultad de IngenierĂa Civil

B. Resultados ensayos de suelos realizados

pĂĄg. 147

pág. 148 18.9%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

14.2%

12.5% 0.2 -

Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6 Expansión (%) 0.00216 * IP2.44 Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

0.5

0.04

0.061

4) 0.85 x Wnat3/2 Helenelud Arcillas Blandas EXPANSIÓN PROBABLE

0.047

-0.088

-0.068

A24

27.1%

9.1%

13.5%

-0.069

Indice de grupo

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

13.6%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

6.1%

Densidad Total (ton/m³)

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

13.0%

17.3% 12.8%

0.4

0.2

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

22.6%

SS (0.3 - 0.5 )

SS (0.1 - 0.3 )

Muestra

COMPRESIBILIDAD 2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas. CC 3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

Generalidades

APIQUE 1

0.1

12.1%

0.045

0.047

-0.069

-0.088

A14

SM - SC

26.9%

3.9%

14.1%

18.0%

14.1%

0.65

SS (0.5 - 0.8 )

0.5

14.5%

0.031

0.047

-0.068

-0.088

A24

30.0%

9.1%

14.2%

23.3%

10.9%

1.15

SS (0.8 - 1.5 )

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 64. Resultados Apique 1.

pág. 149

Tabla 66. Resultados Apique 3. EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

22.0%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

0.041 13.2%

0.047 0.063 14.0% 0.2 -

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50 4) 0.85 x Wnat3/2 Helenelud Arcillas Blandas Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6 Expansión (%) 0.00216 * IP2.44 Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

0.3

0.047

-0.069

-0.068

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas.

-0.088

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

SM - SC

43.6%

7.5%

13.0%

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

35.8%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Total (ton/m³)

6.6%

15.4%

13.2%

17.7%

20.5%

0.45

2.7

0.1

11.7%

0.032

0.047

-0.069

-0.088

CL-ML

0.56

50.3%

1.88

2.09

5.3%

11.9%

17.2%

11.3%

0.9

CBR (0.3 - 0.6 ) SH (0.6 - 1.2 )

0.1

SS (0.0 - 0.2 )

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

Muestra

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 2

0.7

13.7%

0.035

0.047

-0.068

-0.088

70.6%

10.5%

10.9%

21.4%

11.9%

1.6

SH (1.2 - 2.0 )

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 65. Resultados Apique 2.

pág. 150 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

12.6% 19.9%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Seca (ton/m³)

Densidad Total (ton/m³)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

Expansión (%) 0.00216 * IP

2.44

Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6

Helenelud Arcillas Blandas

0.2

12.9%

0.038

0.047

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50 4) 0.85 x Wnat

-0.069

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas. 3/2

-0.088

A24

SM - SC

21.3%

6.6%

13.3%

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

0.15

SS (0.0 - 0.3 )

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

Muestra

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 3

Facultad de Ingeniería Civil

pág. 151 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

19.9%

27.8% 51.8%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

5.9

27.9% Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6 Expansión (%) 0.00216 * IP

18.2%

0.125

4) 0.85 x Wnat3/2 Helenelud Arcillas Blandas 2.44

0.075

0.05

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50

0.7

0.047

-0.068

-0.066

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas.

-0.087

-0.085

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

74.9%

10.7%

20.4%

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

48.5%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Total (ton/m³)

25.6%

26.2%

0.35

0.1

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

31.1%

CBR (0.2 - 0.5 )

SS (0.0 - 0.2 )

Muestra

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 4

3.8

19.5%

0.048

-0.068

-0.087

3.08

77.8%

1.71

1.96

12.5%

21.3%

33.8%

14.7%

0.85

SH (0.5 - 1.2 )

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 67. Resultados Apique 4.

pág. 152 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

27.0%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

0.7 -

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

16.3%

0.023 Expansión (%) 0.00216 * IP2.44

Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6

Helenelud Arcillas Blandas

0.047

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50 4) 0.85 x Wnat

-0.068

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas. 3/2

-0.088

A26

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

18.2%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

10.4%

16.6%

Densidad Total (ton/m³)

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

9.0%

0.1

SS (0.0 - 0.2 )

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

Muestra

Tabla 68. Resultados Apique 5.

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

Generalidades

APIQUE 5

Facultad de Ingeniería Civil

pág. 153 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

24.6%

15.5% 26.2%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

0.5

15.9% Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6 Expansión (%) 0.00216 * IP

21.2%

0.052

4) 0.85 x Wnat3/2 Helenelud Arcillas Blandas 2.44

0.104

0.047

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50

1.1

0.048

-0.067

-0.068

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas.

-0.087

10 -0.088

A24

73.4%

13.1%

24.3%

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

32.1%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Total (ton/m³)

9.5%

16.7%

0.35

0.1

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

37.4%

CBR (0.2 - 0.5 )

SS (0.0 - 0.2 )

Muestra

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 6

1.4

19.6%

0.115

0.048

-0.068

-0.087

2.70

76.5%

1.54

1.95

12.4%

21.6%

34.0%

26.4%

0.85

SH (0.5 - 1.2 )

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 69. Resultados Apique 6.

pág. 154 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

Expansión (%) 0.00216 * IP

2.44

Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6

0.036

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas. Helenelud Arcillas Blandas

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

4) 0.85 x Wnat

Indice de grupo

3/2

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

19.7%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Total (ton/m³)

INV E 125-07

Límite plástico (%)

12.2%

0.15

SS (0.0 - 0.3 )

INV E 125-07

Límite Líquido (%)

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

Muestra

Tabla 70. Resultados Apique 7.

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 7

Facultad de Ingeniería Civil

pág. 155 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

11.8%

14.5% 32.2%

INV E 125-07 INV E 125-07

Límite Líquido (%) Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

-0.068 0.048

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas. 3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

Expansión (%) 0.00216 * IP

1.6

0.4

14.3%

18.7% Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6 2.44

0.034

0.047

-0.068

-0.088

4) 0.85 x Wnat Helenelud Arcillas Blandas

3/2

-0.087

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

54.3%

8.1%

14.6%

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

61.7%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Total (ton/m³)

15.1%

17.1%

0.4

0.15

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

22.7%

CBR (0.3 - 0.5 )

SS (0.0 - 0.3 )

Muestra

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 8

2.2

0.6

16.2%

0.062

0.047

-0.068

-0.088

1.66

64.9%

1.69

1.99

10.0%

16.9%

26.9%

17.5%

0.85

SH (0.5 - 1.2 )

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 71. Resultados Apique 8.

pág. 156 EXPANSIÓN PROBABLE

COMPRESIBILIDAD CC

CLASIFICACIÓN

PRUEBAS DE LABORATORIO

INV E 125-07

Límite plástico (%)

Resistencia inconfinada Qu (kg-cm²) INV E 152-07 Penetracion Normal Estandar SPT INV E-111-07 (NF de Campo) Unificada de Suelos SUCS

Presión de expansión (ton/m²) Log Pexp= - 1.868 + 2.08 LL + 0.665 γd - 2.69 Hnat

Expansión (%) 0.00216 * IP

2.44

Humedad de Equilibrio (%) 0.47 * LL + 3.6

Helenelud Arcillas Blandas

0.3

15.0%

13.9% 0.4

0.062

0.047

-0.068

-0.088

0.035

0.047

3) Nadase 0.046+0.0104*IP IP<50 4) 0.85 x Wnat

-0.068

2) Skempton 0.007 * (LL - 10) M. Amasatas. 3/2

-0.088

A24

28.3%

7.8%

16.4%

24.2%

1) Skempton 0.009 * (LL - 10) NC

Indice de grupo

AASTHO

Caracteristicas Mecánicas

25.6%

Densidad Seca (ton/m³) Lavado por el tamiz 200 INV E 123-07

Densidad Total (ton/m³)

8.4%

13.6%

22.0%

INV E 125-07

Límite Líquido (%)

17.4%

0.4

0.15 12.0%

SS (0.3 - 0.5 )

Tabla 72. Resultados Apique 9. SS (0.0 - 0.3 )

Profundidad Media (m) Humedad Natural (%) INV E 122-07

Muestra

Caracteristicas físicas Índice de Plasticidad (%)

Generalidades

APIQUE 9

Facultad de Ingeniería Civil

C. Resultados de ensayos penetrómetro dinámico de cono “PDC”

pág. 157

200-1140

(mm)

profundidad

35.90

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

Penetración entre lecturas (mm) 200 70 60 80 80 80 60 80 60 70 70 70 80 80

3.8

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 200 270 330 410 490 570 630 710 770 840 910 980 1060 1140 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Factor del martillo

3.9

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 35.0 30.0 40.0 40.0 40.0 30.0 40.0 30.0 35.0 35.0 35.0 40.0 40.0

0.00

5.00

5.3

1.12

INV E 172-07 CBR=292/(DN)

Fecha Ejecución: 30/04/2013

10.00

20.00

3.31

CBR=30.52(DN)

-0.62

COLOMBIA UPTC

15.00

30.00

35.9

35.00

40.00

3.20

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

25.00

Número PDC mm/Golpe

y = 35.923x + 198 R² = 0.9995

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

N° Golpes Acumulados

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN

VALOR DE CBR

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 2 - Medido a 20 cm de profundidad. K0 +500

Penetración (mm)

pág. 158 ENSAYO

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Esquema 24. "PDC" Apique 2

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Facultad de Ingeniería Civil

300-1280

(mm)

profundidad

23.80

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

Penetración entre lecturas (mm) 300 60 20 40 80 60 60 50 40 60 50 60 40 60 40 20 40 40 40 40 40 40

6.7

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 300 360 380 420 500 560 620 670 710 770 820 880 920 980 1020 1040 1080 1120 1160 1200 1240 1280 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

Factor del martillo

6.7

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 30.0 10.0 20.0 40.0 30.0 30.0 25.0 20.0 30.0 25.0 30.0 20.0 30.0 20.0 10.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0

0.00

8.4

1.12

INV E 172-07 CBR=292/(DN)

Fecha Ejecución: 30/04/2013

5.00

4.28

CBR=30.52(DN)

-0.62

COLOMBIA UPTC

10.00

20.00

23.8

25.00

4.25

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

15.00

Número PDC mm/Golpe

y = 23.775x + 320.28 R² = 0.9931

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

N° Golpes Acumulados

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN

VALOR DE CBR

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

1400

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 3 - Medido a 30 cm de profundidad. K0+750

Penetración (mm)

pág. 159

ENSAYO

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Esquema 25. "PDC" Apique 3

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Facultad de Ingeniería Civil

pág. 160 300-690 690-1140

(mm)

profundidad

38.00 12.97

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

ENSAYO

Penetración entre lecturas (mm) 300 130 70 80 60 50 40 40 30 20 40 20 20 20 20 30 40 40 10 10 30 20 20

3.5 15.7

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 300 430 500 580 640 690 730 770 800 820 860 880 900 920 940 970 1010 1050 1060 1070 1100 1120 1140 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0

Factor del martillo

3.6 14.7

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 65.0 35.0 40.0 30.0 25.0 20.0 20.0 15.0 10.0 20.0 10.0 10.0 10.0 10.0 15.0 20.0 20.0 5.0 5.0 15.0 10.0 10.0

0.00

5.00

5.0 16.6

1.12

INV E 172-07 CBR=292/(DN)

Fecha Ejecución: 30/04/2013

y = 12.967x + 584.89 R² = 0.9927

12.97

10.00

20.00

3.20 6.23

CBR=30.52(DN)

-0.62

COLOMBIA UPTC

15.00

30.00

35.00

40.00

3.08 6.47

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

25.00

Número PDC mm/Golpe

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

N° Golpes Acumulados

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN

y = 38x + 333.33 R² = 0.9744

VALOR DE CBR

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

1400

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 4 - Medido a 30 cm de profundidad. K1+000

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Esquema 26. "PDC" Apique 4

Penetración (mm)

Facultad de Ingeniería Civil

400-1340

(mm)

21.32

(mm/golpe)

Penetración entre lecturas (mm) 400 100 40 50 50 40 40 80 50 30 50 30 40 40 30 40 50 20 30 50 40 40

7.8

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 400 500 540 590 640 680 720 800 850 880 930 960 1000 1040 1070 1110 1160 1180 1210 1260 1300 1340 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0

Factor del martillo

7.7

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 50.0 20.0 25.0 25.0 20.0 20.0 40.0 25.0 15.0 25.0 15.0 20.0 20.0 15.0 20.0 25.0 10.0 15.0 25.0 20.0 20.0

0.00

5.00

9.5

CBR=292/(DN)

1.12

INV E 172-07

10.00

20.00

4.58

CBR=30.52(DN)

-0.62

COLOMBIA UPTC

15.00

30.00

21.32

35.00

40.00

4.59

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

25.00

Número PDC mm/Golpe

y = 21.321x + 468.62 R² = 0.9918

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

N° Golpes Acumulados

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN

VALOR DE CBR

1300

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 5 - Medido a 40 cm de profundidad. K1+250

Fecha Ejecución: 30/04/2013

Esquema 27. "PDC" Apique 5

profundidad

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

ENSAYO

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Penetración (mm)

pág. 161 Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Facultad de Ingeniería Civil

300-1100

(mm)

profundidad

23.12

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

Penetración entre lecturas (mm) 300 70 70 40 30 70 30 70 60 40 40 40 40 40 40 40 40 40

7.0

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 300 370 440 480 510 580 610 680 740 780 820 860 900 940 980 1020 1060 1100 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0

Factor del martillo

6.9

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 35.0 35.0 20.0 15.0 35.0 15.0 35.0 30.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0 20.0

0.00

8.7

1.12

INV E 172-07 CBR=292/(DN)

Fecha Ejecución: 01/05/2013

5.00

4.35

CBR=30.52(DN)

-0.62

COLOMBIA UPTC

10.00

20.00

23.12

25.00

4.34

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

15.00

Número PDC mm/Golpe

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

y = 23.122x + 338.6 R² = 0.9945

N° Golpes Acumulados

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN 5

VALOR DE CBR

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 6 - Medido a 30 cm de profundidad. K1+500

Penetración (mm)

pág. 162

ENSAYO

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Esquema 28. "PDC" Apique 6

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Facultad de Ingeniería Civil

pág. 163 300-1160

(mm)

profundidad

15.61

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

ENSAYO

Penetración entre lecturas (mm) 300 50 20 30 30 30 10 20 30 30 60 20 20 10 40 40 40 30 40 40 30 20 50 30 40 30 20 30 20

12.1

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 300 350 370 400 430 460 470 490 520 550 610 630 650 660 700 740 780 810 850 890 920 940 990 1020 1060 1090 1110 1140 1160 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0

Factor del martillo

11.5

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 25.0 10.0 15.0 15.0 15.0 5.0 10.0 15.0 15.0 30.0 10.0 10.0 5.0 20.0 20.0 20.0 15.0 20.0 20.0 15.0 10.0 25.0 15.0 20.0 15.0 10.0 15.0 10.0

0.00

2.00

13.5

1.12

INV E 172-07 CBR=292/(DN)

Fecha Ejecución: 01/05/2013

4.00

8.00

5.55

CBR=30.52(DN)

-0.62

12.00

15.61

14.00

16.00

18.00

5.69

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

10.00

COLOMBIA UPTC

6.00

Número PDC mm/Golpe

y = 15.608x + 290.21 R² = 0.9963

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

N° Golpes Acumulados

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN

VALOR DE CBR

1100

1000

900

800

700

600

500

400

300

1400

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 7 - Medido a 30 cm de profundidad. K1+750

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Esquema 29. "PDC" Apique 7.

Penetración (mm)

Facultad de Ingeniería Civil

pág. 164 300-1360

(mm)

profundidad

16.70

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

ENSAYO

Penetración entre lecturas (mm) 400 30 40 30 10 10 20 20 30 40 20 40 40 20 20 110 50 50 30 30 20 20 30 30 30 40 30 -30 80 50 20

11.0

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 400 430 470 500 510 520 540 560 590 630 650 690 730 750 770 880 930 980 1010 1040 1060 1080 1110 1140 1170 1210 1240 1210 1290 1340 1360 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0

Factor del martillo

10.6

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 15.0 20.0 15.0 5.0 5.0 10.0 10.0 15.0 20.0 10.0 20.0 20.0 10.0 10.0 55.0 25.0 25.0 15.0 15.0 10.0 10.0 15.0 15.0 15.0 20.0 15.0 -15.0 40.0 25.0 10.0

0.00

2.00

12.5

1.12

INV E 172-07 CBR=292/(DN)

Fecha Ejecución: 01/05/2013

4.00

8.00

5.33

CBR=30.52(DN)

-0.62

12.00

14.00

16.00

16.70

18.00

5.43

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

10.00

COLOMBIA UPTC

6.00

Número PDC mm/Golpe

y = 16.696x + 363.33 R² = 0.988

N° Golpes Acumulados

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN 10

VALOR DE CBR

1300

1200

1100

1000

900

800

700

600

500

400

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 8 - Medido a 40 cm de profundidad. K2+000

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Esquema 30. "PDC" Apique 8.

Penetración (mm)

Facultad de Ingeniería Civil

300-900 900-1400

(mm)

profundidad

24.89 63.00

(mm/golpe)

penetración DN

Índice de

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

0 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2

Rango de

N° Golpes acumulados

Número de golpes

APIQUE

NORMA

Penetración entre lecturas (mm) 300 60 50 50 30 40 40 50 60 60 70 60 30 120 120 140 120

6.3 1.7

CBR=567(DN)

-1.4

COLOMBIA BATEMAN

Penetración acumulada (mm) 300 360 410 460 490 530 570 620 680 740 810 870 900 1020 1140 1280 1400 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 3.0 4.0

Factor del martillo

6.3 1.9

1.295

INGENIEROS CBR=405.5(DN)

USA CUERPO DE

Suelos Granulares

Penetración por golpes (mm) 30.0 25.0 25.0 15.0 20.0 20.0 25.0 30.0 30.0 35.0 30.0 15.0 60.0 60.0 70.0 60.0

0.00

8.0 2.8

CBR=292/(DN)

10.00

1.12

INV E 172-07

Fecha Ejecución: 01/05/2013

30.00

4.16 2.34

CBR=30.52(DN)

-0.62

50.00

60.00

y = 63x - 616 R² = 0.9992

70.00

4.12 2.17

CBR=37.9(DN)

-0.69

COLOMBIA BATEMAN

Suelo Finos

40.00

COLOMBIA UPTC

24.89

20.00

Número PDC mm/Golpe

y = 24.89x + 296.7 R² = 0.9927

N° Golpes Acumulados 15 20 25

DIAGRAMA ESTRUCTURAL

CURVA DE EVOLUCIÓN DE LA PENETRACIÓN 5

VALOR DE CBR

1300

1100

900

700

500

300

1600

1400

1200

1000

800

600

400

200

PENETRÓMETRO DINÁMICO DE CONO I.N.V. E– 172 – 07 9 - Medido a 30 cm de profundidad. K2+250

Penetración (mm)

pág. 165

ENSAYO

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

Esquema 31. "PDC" Apique 9.

Penetración (mm)

OBRA - UBICACIÓN

Facultad de Ingeniería Civil

Facultad de IngenierĂa Civil

D. Resultados ensayos de laboratorio

CBR Inalterado

Tabla 73. CBR Inalterado, Apique 2.

pĂĄg. 166

Facultad de Ingeniería Civil RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL TERRENO (CBR "IN SITU") NORMA INV. E-169-07

PROYECTO:

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

MATERIAL:

Subrasante

LOCALIZACIÓN:

APIQUE 2. 0.3-0.6 metros

FECHA DE ENSAYO: 6 de mayo de 2013

DESCRIPCIÓN:

Arena arcillosa de tonalidad gris con betas café claro NO SUMERGIDO

Penetración

SUMERGIDO

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

0.005

1.90

4.19

1.33

0.80

1.76

0.56

0.025

6.50

14.33

4.56

2.30

5.07

1.61

0.050

8.70

19.18

6.11

4.30

9.48

3.02

0.075

11.00

24.25

7.72

7.40

16.31

5.19

0.100

13.70

30.20

9.61

9.90

21.83

6.95

0.150

19.10

42.11

13.40

13.30

29.32

9.33

0.200

26.50

58.42

18.60

19.50

42.99

13.68

0.250

33.30

73.41

23.37

28.20

62.17

19.79

0.300

43.10

95.02

30.25

34.10

75.18

23.93

0.400

66.30

146.16

46.53

45.30

99.87

31.79

0.500

86.70

191.14

60.84

46.10

101.63

32.35

(pulg)

Humedad

13.19%

18.50%

CBR0.1

1.0%

0.7%

CBR0.2

1.2%

0.9%

Diametro molde

DENSIDAD MUESTRA

EXPANSION MUESTRA (mm)

15.1

Número de Molde

Lecura Inicial

0.040

15.2

Volumen del Molde

2335 cm³

Día 1

0.047

15.2

Peso del Molde

4015 cm³

Día 2

0.056

Promedio 15.2 Peso Molde + Muestra

7993 cm³

Día 3

0.067

Altura Molde

Peso de Muestra

3978.00 g

Día 4

0.078

18.1

Densidad Muestra

1.70 g/cm³

18.1

Densidad Seca Muestra

1.51 g/cm³

Expansión

0.30%

18.1 Promedio 18.1

Carga Unitaria Lb/pulg²

linea roja 60

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

9.61

0.20

18.60

0.00

9.61

0.00

18.60

linea roja

18.60

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

6.95

0.20

13.68

0.00

6.95

0.00

13.68

9.61 6.95 0

pág. 167

0.1

0.2 Deformación (pulg)

0.3

NO SUMERGIDO

0.4

SUMERGIDO

0.5

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 74. CBR Inalterado, Apique 4. RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL TERRENO (CBR "IN SITU") NORMA INV. E-169-07

PROYECTO:

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

MATERIAL:

Subrasante

LOCALIZACIÓN:

APIQUE 4. 0.2-0.5 metros

DESCRIPCIÓN:

Arcilla de color café oscuro con betas rojisas.

Penetración

FECHA DE ENSAYO: 6 de mayo de 2013

NO SUMERGIDO

SUMERGIDO

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

0.005

2.20

4.85

1.54

1.00

2.20

0.70

0.025

5.70

12.57

4.00

4.70

10.36

3.30

0.050

13.60

29.98

9.54

9.00

19.84

6.32

0.075

22.90

50.49

16.07

15.00

33.07

10.53

0.100

33.70

74.30

23.65

23.00

50.71

16.14

0.150

53.70

118.39

37.68

38.80

85.54

27.23

0.200

68.90

151.90

48.35

47.70

105.16

33.47

0.250

89.40

197.09

62.74

60.20

132.72

42.25

0.300

89.70

197.75

62.95

67.10

147.93

47.09

0.400

104.70

230.82

73.47

80.50

177.47

56.49

0.500

114.30

251.99

80.21

89.30

196.87

62.67

(pulg)

Humedad

19.94%

26.87%

CBR0.1

2.4%

1.6%

CBR0.2

3.2%

2.2%

Diametro molde

DENSIDAD MUESTRA

EXPANSION MUESTRA (mm)

Número de Molde

Lecura Inicial

0.025

Volumen del Molde

2335 cm³

Día 1

0.056

Peso del Molde

5069 cm³

Día 2

0.079

9628 cm³

Día 3

0.098

Peso de Muestra

4559.00 g

Día 4

0.113

Densidad Muestra

1.95 g/cm³

Densidad Seca Muestra

1.63 g/cm³

Expansión

0.69%

15.1

Promedio 15. Peso Molde + Muestra Altura Molde 17.9 18 17.9 Promedio 17.9

100

Carga Unitaria Lb/pulg²

linea roja

80 60

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

23.65

0.20

48.35

0.00

23.65

0.00

48.35

linea roja

48.35 40 23.65 16.14

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

16.14

0.20

33.47

0.00

16.14

0.00

33.47

pág. 168

0.1

0.2 Deformación (pulg)

0.3

NO SUMERGIDO

0.4

SUMERGIDO

0.5

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 75. CBR Inalterado, Apique 6. RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL TERRENO (CBR "IN SITU") NORMA INV. E-169-07

PROYECTO:

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

MATERIAL:

Subrasante

LOCALIZACIÓN:

APIQUE 6. 0.3-0.5 metros

DESCRIPCIÓN:

Arcilla de coloración gris oscuro, con partes de raíces.

Penetración

FECHA DE ENSAYO: 6 de mayo de 2013

NO SUMERGIDO

SUMERGIDO

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

0.005

6.10

13.45

4.28

1.30

2.87

0.91

0.025

10.30

22.71

7.23

8.20

18.08

5.75

0.050

30.60

67.46

21.47

12.10

26.68

8.49

0.075

47.60

104.94

33.40

19.60

43.21

13.75

0.100

63.50

139.99

44.56

28.00

61.73

19.65

0.150

85.30

188.05

59.86

43.30

95.46

30.39

0.200

103.90

229.06

72.91

53.20

117.28

37.33

0.250

112.30

247.58

78.81

63.60

140.21

44.63

0.300

121.10

266.98

84.98

71.30

157.19

50.03

0.400

131.00

288.80

91.93

83.20

183.42

58.39

0.500

136.00

299.83

95.44

89.80

197.97

63.02

(pulg)

Humedad

24.64%

26.13%

CBR0.1

4.5%

2.0%

CBR0.2

4.9%

2.5%

Diametro molde

DENSIDAD MUESTRA

EXPANSION MUESTRA (mm)

15.1

Número de Molde

Lecura Inicial

0.041

15.1

Volumen del Molde

2335 cm³

Día 1

0.065

15.1

Peso del Molde

4030 cm³

Día 2

0.073

Promedio 15.1 Peso Molde + Muestra

7998 cm³

Día 3

0.086

Altura Molde

Peso de Muestra

3968.00 g

Día 4

0.179

Densidad Muestra

1.70 g/cm³

Densidad Seca Muestra

1.36 g/cm³

Expansión

1.09%

17.9 18 17.9 Promedio 17.9

Carga Unitaria Lb/pulg²

120 linea roja

100 80

72.91

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

44.56

0.20

72.91

0.00

44.56

0.00

72.91

linea roja

44.56

19.65

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

19.65

0.20

37.33

0.00

19.65

0.00

37.33

pág. 169

0.1

0.2 Deformación (pulg)

0.3

NO SUMERGIDO

0.4

SUMERGIDO

0.5

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 76. CBR Inalterado, Apique 8. RELACIÓN DE SOPORTE DEL SUELO EN EL TERRENO (CBR "IN SITU") NORMA INV. E-169-07

PROYECTO:

PAVIMENTACIÓN TUTA - LA PLAYA

MATERIAL:

Subrasante

LOCALIZACIÓN:

APIQUE 8. 0.3-0.6 metros

FECHA DE ENSAYO: 6 de mayo de 2013

DESCRIPCIÓN:

Arcilla de coloración gris con betas amarillas NO SUMERGIDO

Penetración

SUMERGIDO

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

Lectura Celda

Carga

Carga Unitaria

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

(kg)

(lb)

(lb/pulg²)

0.005

1.80

3.97

1.26

1.20

2.65

0.84

0.025

4.00

8.82

2.81

2.70

5.95

1.89

0.050

8.50

18.74

5.96

6.30

13.89

4.42

0.075

22.90

50.49

16.07

8.50

18.74

5.96

0.100

53.90

118.83

37.82

11.50

25.35

8.07

0.150

94.90

209.22

66.60

22.70

50.04

15.93

0.200

128.70

283.73

90.31

30.10

66.36

21.12

0.250

161.40

355.82

113.26

39.20

86.42

27.51

0.300

188.00

414.46

131.93

43.10

95.02

30.25

0.400

239.70

528.44

168.21

53.40

117.73

37.47

0.500

271.60

598.77

190.59

63.20

139.33

44.35

(pulg)

Humedad

11.80%

26.36%

CBR0.1

3.8%

0.8%

CBR0.2

6.0%

1.4%

Diametro molde

DENSIDAD MUESTRA

EXPANSION MUESTRA (mm)

Número de Molde

Lecura Inicial

0.012

Volumen del Molde

2335 cm³

Día 1

0.018

Peso del Molde

4019 cm³

Día 2

0.029

9366 cm³

Día 3

0.042

Peso de Muestra

5347.00 g

Día 4

0.063

Densidad Muestra

2.29 g/cm³

Densidad Seca Muestra

2.05 g/cm³

Expansión

0.40%

Promedio 15. Peso Molde + Muestra Altura Molde 18 18.1 18.1

Carga Unitaria Lb/pulg²

Promedio 18.1

220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

linea roja 0.00

0.20

0.00

0.10

37.82

0.20

90.31

0.00

37.82

0.00

90.31

linea roja 90.31

37.82

0.10

0.00

0.20

0.00

0.10

8.07

0.20

21.12

0.00

8.07

0.00

21.12

8.07

pág. 170

0.10

0.1

0.2 Deformación (pulg)

0.3

NO SUMERGIDO

0.4

SUMERGIDO

0.5

Facultad de Ingeniería Civil b) Compresión Inconfinada Tabla 77. Compresión Inconfinada, Apique 2 ENSAYO COMPRESION INCONFINADA INV E 152-07 APIQUE 2 Profundidad: 0.6 - 1.2 m Dimensiones - Muestra : Diámetro 1 5.60 Diámetro 2 5.50 Diámetro 3 5.60 Promedio Diámetro 5.57 Area 24.34 Altura 11.8 Peso muestra 602 Volumen 287.19 Humedad Recipiente Nº 244 Peso Recipiente 9.4 Recipiente + Suelo húmedo 38.9 Recipiente + Suelo seco 35.9 Contenido de Humedad 11.3 Peso Unitario Total Peso Unitario Seco Resistencia inconfinada, qu Cohesión , c (qu/2)

2.10 1.88 0.56 0.28

cm cm cm cm cm² cm gr cm³

gr gr gr % Ton/m³ Ton/m³ Kg/cm2 Kg/cm2

El material presenta consistencia Media

Lectura

Deformación

Area

Deformimetro

Unitaria

Carga Kg Corregida Compresión

Axial ε % 0.00% 0.43% 0.86% 1.29% 1.72% 2.15% 3.23% 4.31% 5.38% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46% 6.46%

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.38 0.51 0.64 0.76 0.89 1.02 1.27 1.52 1.78 2.03 2.29 2.54 Máx. Resist.

0.00 2.35 2.55 3.68 5.11 6.63 9.67 11.06 13.89 14.47 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 14.47

cm² 24.34 24.44 24.55 24.66 24.76 24.87 25.15 25.43 25.72 26.02 26.02 26.02 26.02 26.02 26.02 26.02 26.02 26.02 26.02

Resistencia Kg/cm² 0.00 0.10 0.10 0.15 0.21 0.27 0.38 0.43 0.54 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56 0.56

Resistencia Unitaria (Kg/cm²)

ESFUERZO SOBRE LA MUESTRA 0.6

0.56

0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0.0%

pág. 171

1.0%

2.0%

3.0% 4.0% Deformación Unitaria, e%

5.0%

6.0%

7.0%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 78. Compresión Inconfinada, Apique 4. ENSAYO COMPRESION INCONFINADA INV E 152-07 APIQUE 4 Profundidad: 0.5 - 1.2 m Dimensiones - Muestra : Diámetro 1 5.50 Diámetro 2 5.60 Diámetro 3 5.50 Promedio Diámetro 5.53 Area 24.05 Altura 11.1 Peso muestra 523 Volumen 266.92 Humedad Recipiente Nº 213 Peso Recipiente 8.2 Recipiente + Suelo húmedo 22.7 Recipiente + Suelo seco 20.9 Contenido de Humedad 14.7 Peso Unitario Total Peso Unitario Seco Resistencia inconfinada, qu Cohesión , c (qu/2)

1.96 1.71 3.08 1.54

cm cm cm cm cm² cm gr cm³

gr gr gr % Ton/m³ Ton/m³ Kg/cm2 Kg/cm2

El material presenta consistencia Muy Firme

Lectura

Deformación

Area

Deformimetro

Unitaria

Carga Kg Corregida Compresión

Axial ε % 0.00% 0.46% 0.92% 1.37% 1.83% 2.29% 3.43% 4.58% 5.72% 6.86% 8.01% 9.15% 9.15% 9.15% 9.15% 9.15% 9.15% 9.15% 9.15%

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.38 0.51 0.64 0.76 0.89 1.02 1.27 1.52 1.78 2.03 2.29 2.54 Máx. Resist.

0.00 9.00 11.82 22.79 25.38 29.05 38.48 49.35 57.61 67.51 74.57 81.48 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 81.48

cm² 24.05 24.16 24.27 24.38 24.50 24.61 24.90 25.20 25.51 25.82 26.14 26.47 26.47 26.47 26.47 26.47 26.47 26.47 26.47

Resistencia Kg/cm² 0.00 0.37 0.49 0.93 1.04 1.18 1.55 1.96 2.26 2.61 2.85 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08 3.08

Resistencia Unitaria (Kg/cm²)

ESFUERZO SOBRE LA MUESTRA 3.5 3.08

3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.0%

pág. 172

1.0%

2.0%

3.0%

4.0% 5.0% 6.0% Deformación Unitaria, e%

7.0%

8.0%

9.0%

10.0%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 79. Compresión Inconfinada, Apique 6. ENSAYO COMPRESION INCONFINADA INV E 152-07 APIQUE 6 Profundidad: 0.5 - 1.2 m Dimensiones - Muestra : Diámetro 1 5.50 Diámetro 2 5.50 Diámetro 3 5.50 Promedio Diámetro 5.50 Area 23.76 Altura 11.0 Peso muestra 510 Volumen 261.34 Humedad Recipiente Nº 215 Peso Recipiente 9.4 Recipiente + Suelo húmedo 23.7 Recipiente + Suelo seco 20.7 Contenido de Humedad 26.4 Peso Unitario Total Peso Unitario Seco Resistencia inconfinada, qu Cohesión , c (qu/2)

1.95 1.54 2.70 1.35

cm cm cm cm cm² cm gr cm³

gr gr gr % Ton/m³ Ton/m³ Kg/cm2 Kg/cm2

El material presenta consistencia Muy Firme

Lectura

Deformación

Area

Deformimetro

Unitaria

Carga Kg Corregida Compresión

Axial ε % 0.00% 0.46% 0.92% 1.39% 1.85% 2.31% 3.46% 4.62% 5.77% 6.93% 8.08% 9.24% 9.24% 9.24% 9.24% 9.24% 9.24% 9.24% 9.24%

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.38 0.51 0.64 0.76 0.89 1.02 1.27 1.52 1.78 2.03 2.29 2.54 Máx. Resist.

0.00 3.96 8.84 13.87 17.82 22.55 31.57 40.09 47.91 52.93 57.79 70.71 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 70.71

cm² 23.76 23.87 23.98 24.09 24.21 24.32 24.61 24.91 25.21 25.53 25.85 26.18 26.18 26.18 26.18 26.18 26.18 26.18 26.18

Resistencia Kg/cm² 0.00 0.17 0.37 0.58 0.74 0.93 1.28 1.61 1.90 2.07 2.24 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70 2.70

Resistencia Unitaria (Kg/cm²)

ESFUERZO SOBRE LA MUESTRA 3.0 2.70

2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 0.0%

pág. 173

1.0%

2.0%

3.0%

4.0% 5.0% 6.0% Deformación Unitaria, e%

7.0%

8.0%

9.0%

10.0%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 80. Compresión Inconfinada, Apique 8. ENSAYO COMPRESION INCONFINADA INV E 152-07 APIQUE 8 Profundidad: 0.5 - 1.2 m Dimensiones - Muestra : Diámetro 1 5.00 Diámetro 2 5.50 Diámetro 3 5.60 Promedio Diámetro 5.37 Area 22.62 Altura 10.0 Peso muestra 450 Volumen 226.20 Humedad Recipiente Nº 229 Peso Recipiente 9.3 Recipiente + Suelo húmedo 28.9 Recipiente + Suelo seco 26.0 Contenido de Humedad 17.5 Peso Unitario Total Peso Unitario Seco Resistencia inconfinada, qu Cohesión , c (qu/2)

1.99 1.69 1.66 0.83

cm cm cm cm cm² cm gr cm³

gr gr gr % Ton/m³ Ton/m³ Kg/cm2 Kg/cm2

El material presenta consistencia Firme

Lectura

Deformación

Area

Deformimetro

Unitaria

Carga Kg Corregida Compresión

Axial ε % 0.00% 0.51% 1.02% 1.52% 2.03% 2.54% 3.81% 5.08% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35% 6.35%

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.38 0.51 0.64 0.76 0.89 1.02 1.27 1.52 1.78 2.03 2.29 2.54 Máx. Resist.

0.00 2.99 7.23 14.56 17.22 25.66 28.22 35.64 40.12 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 40.12

cm² 22.62 22.74 22.85 22.97 23.09 23.21 23.52 23.83 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15 24.15

Resistencia Kg/cm² 0.00 0.13 0.32 0.63 0.75 1.11 1.20 1.50 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66 1.66

Resistencia Unitaria (Kg/cm²)

ESFUERZO SOBRE LA MUESTRA 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.0%

pág. 174

1.66

1.0%

2.0%

3.0% 4.0% Deformación Unitaria, e%

5.0%

6.0%

7.0%

Facultad de Ingeniería Civil c)

Límites de Atterberg.

Tabla 81. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad 0.1 - 0.3 SONDEO 1, Profundidad 0.1 - 0.3 LIMITE LIQUIDO, LL PARÁMETRO Punto 1 Punto 2 Punto 3

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2

Número Capsula

140

142

Número Capsula (g)

4.58

4.1

4.59

Suelo Húmedo + Cápsula

32.08

33.5

37.81

16.14

Suelo Seco + Cápsula

27.34

28.75

32.55

14.83

….

Peso de agua

4.74

4.75

5.26

1.31

Peso Suelo seco

22.76

24.65

27.96

10.24

20.80%

10.30%

18.80%

12.80%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

18.90%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

12.80%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

6.10%

Tabla 82. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad 0.3 - 0.5.

PARÁMETRO Número Capsula

SONDEO 1, Profundidad 0.3 - 0.5 LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 Punto 3

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2

301

Número Capsula (g)

4.48

5.03

4.6

4.41

Suelo Húmedo + Cápsula

33.09

31.89

28.86

14.32

Suelo Seco + Cápsula

27.25

26.95

24.6

13.14

….

Peso de agua

5.84

4.94

4.26

1.18

Peso Suelo seco

22.77

21.92

8.73

Humedad

25:6%

22.50%

21.30%

13.50%

Numero de golpes

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP)

pág. 175

LÍMITE LÍQUIDO, LL

22.60%

LÍMITE PLÁSTICO, LP IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

13.50% 9.10%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 83. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad 0.5 - 0.8.

PARÁMETRO Número Capsula

SONDEO 1, Profundidad 0.5 - 0.8 LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 Punto 3 157

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2

103

Número Capsula (g)

4.33

4.9

4.47

4.97

Suelo Húmedo + Cápsula

29.75

38.01

29.34

14.7

Suelo Seco + Cápsula

24.54

32.33

25.73

13.5

….

Peso de agua

5.21

5.68

3.61

1.2

Peso Suelo seco

20.11

27.43

21.26

8.53

25.80%

20.70%

17.00%

14.10%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

18.00%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

14.10%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

3.90%

Tabla 84. Límites de Atterberg, Apique 1, Profundidad 0.8 - 1.5. SONDEO 1, Profundidad 0.8 - 1.5 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 36

Punto 2 51

LÍMITE PLASTICO, LP

Punto 3 116

Punto 1 2

Punto 2 2

Número Capsula (g)

4.46

6.13

4.47

4.89

Suelo Húmedo + Cápsula

29.55

33.56

35.13

16.96

Suelo Seco + Cápsula

24.52

28.26

29.64

15.46

….

Peso de agua

5.03

5.3

5.49

1.5

Peso Suelo seco

20.06

22.13

25.17

10.57

25.10%

23.90%

21.80%

14.20%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

23.30%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

14.20%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 176

9.10%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 85. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad 0.0 - 0.2.

SONDEO 2, Profundidad 0.0 - 0.2 LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 Punto 3

PARÁMETRO

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2

Número Capsula

Número Capsula (g)

5.6

4.32

5.8

5.6

Suelo Húmedo + Cápsula

32.44

36.06

30.23

16.6

Suelo Seco + Cápsula

27.03

30.12

26.12

15.13

Peso de agua

5.41

5.94

4.11

1.47

Peso Suelo seco

21.43

25.8

20.32

9.53

25.20%

23.00%

20.20%

15.40%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

22.10%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

15.40%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

6.70%

Tabla 86, Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad 0.3 - 0.6.

SONDEO 2, Profundidad 0.3 - 0.6 PARÁMETRO

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 Punto 3

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2

Número Capsula

218

302

147

Número Capsula (g)

4.43

5.13

4.49

4.56

Suelo Húmedo + Cápsula

32.4

36.06

28.12

14.73

Suelo Seco + Cápsula

27.39

30.7

24.33

13.56

Peso de agua

5.01

5.36

3.79

1.17

Peso Suelo seco

22.96

25.57

19.84

21.80%

21.00%

19.10%

13.00%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

20.50%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

13.00%

IP = LL – LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 177

7.50%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 87. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad 0.6 - 1.2.

SONDEO 2, Profundidad 0.6 - 1.2 PARÁMETRO

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

Número Capsula

124

100

149

Número Capsula (g)

4.88

5.11

4.74

4.65

Suelo Húmedo + Cápsula

29.71

38.89

39.23

15.88

Suelo Seco + Cápsula

25.73

33.71

34.36

14.69

33'8

5.18

4.87

1.19

20.85

28.6

29.62

10.04

19.10%

18.10%

16.40%

11.90%

Numero de golpes Peso de agua Peso Suelo seco Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

17.20%

LÍMITE PLÁSTICO, LP 11.90% IP = LL – LP ÍNDICE PLÁSTICO

5.30%

Tabla 88. Límites de Atterberg, Apique 2, Profundidad 1.2 - 2.0.

SONDEO 2, Profundidad 1.2 - 2.0 PARÁMETRO Número Capsula Número Capsula (g) Suelo Húmedo + Cápsula Suelo Seco + Cápsula Numero de golpes

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 35 7 5.02 5.1 34.67 36.6 29.04 30.88

Punto 3 90 4.6 38.9 33.5

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2 82 82 4.3 4.3 14.56 14.56 13.55 13.55

Peso de agua

5.63

5.'2

5.4

1.01

Peso Suelo seco

24.02

25.78

28.9

9.25

23.40%

22.20%

18.70%

10.90%

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

21.40%

LÍMITE PLÁSTICO, LP 10.90% IP = LL – LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 178

10.50%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 89. Límites de Atterberg, Apique 3, Profundidad 0.0 - 0.3.

SONDEO 3, Profundidad 0.00 – 0.30 PARÁMETRO Número Capsula Número Capsula (g) Suelo Húmedo + Cápsula Suelo Seco + Cápsula Numero de golpes Peso de agua Peso Suelo seco Humedad

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 63 40 4.49 6.7 29.73 30.63 25.16 26.5 14 22 4.57 4.13 20.67 19.8 22.10% 20.90%

Punto 3 123 4.62 30.73 26.57 28 4.16 21.95 19.00%

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2 168 168 4.45 4.45 15.75 15.75 14.42 14.42 1.33 1.33 9.97 9.97 13.30% 13.30%

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

19.80%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

13.30%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

6.50%

Tabla 90. Límites de Atterberg, Apique4, Profundidad 0.0 - 0.2.

SONDEO 4, Profundidad 0.00 - 0.20 PARÁMETRO

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

Número Capsula

156

502

Número Capsula (g)

4.39

4.35

5.01

4.55

Suelo Húmedo + Cápsula

23.84

33.69

27.11

14.67

Suelo Seco + Cápsula

16.9

23.56

19.62

12.57

Peso de agua

6.94

10.13

7.49

2.1

Peso Suelo seco

12.51

19.21

14.61

8.02

55.50%

52.70%

51.30%

26.20%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

51.80%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

26.20%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 179

25.60%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 91. Límites de Atterberg, Apique 4, Profundidad 0.2 - 0.5.

SONDEO 4, Profundidad 0.20 - 0.50 PARÁMETRO

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

Número Capsula

171

Número Capsula (g)

4.56

5.97

4.57

4.78

Suelo Húmedo + Cápsula

28.63

34.89

30.15

14.4

Suelo Seco + Cápsula

22.8

28.05

24.18

12.77

Peso de agua

5.83

6.84

5.97

1.63

Peso Suelo seco

18.24

22.08

19.61

7.99

32.00%

31.00%

30.40%

20.40%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

31.10%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

20.40%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

10.70%

Tabla 92. Límites de Atterberg, Apique 4, Profundidad 0.5 – 1.20.

SONDEO 4, Profundidad 0.50 - 1.20 PARÁMETRO Número Capsula Número Capsula (g)

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 172 10 4.51 4.58

Punto 3 501 4.58

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2 120 120 4.81 4.81

Suelo Húmedo + Cápsula

30.86

37.7

33.09

14.82

Suelo Seco + Cápsula

23.87

29.21

26.02

13.06

Peso de agua

6.99

8.49

7.07

1.76

Peso Suelo seco

19.36

24.63

21.44

8.25

36.10%

34.50%

33.00%

21.30%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

33.80%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

21.30%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 180

12.50%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 93. Límites de Atterberg, Apique 5, Profundidad 0.0 - 0.2.

SONDEO 5, Profundidad 0.00 - 0.20 PARÁMETRO

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

Número Capsula

174

159

Número Capsula (g)

4.8

5.3

4.45

4.4

Suelo Húmedo + Cápsula

28.66

40.56

35.85

16.2

Suelo Seco + Cápsula

23.12

33.12

29.75

14.52

Peso de agua

5.54

7.44

6.1

1.68

Peso Suelo seco

18.32

27.82

25.3

10.12

30.20%

26.70%

24.10%

16.60%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

27.00%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

16.60%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

10.40%

Tabla 94. Límites de Atterberg, Apique 6, Profundidad 0.0 - 0.2.

SONDEO 6, Profundidad 0.00 - 0.20 PARÁMETRO Número Capsula Número Capsula (g) Suelo Húmedo + Cápsula Suelo Seco + Cápsula Numero de golpes

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 Punto 2 501 55 4.4 6.73 43.04 40.52 34.47 33.21

Punto 3 166 4.35 31.07 25.68

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 1 Punto 2 32 32 4.67 4.67 14.96 14.96 13.49 13.49

Peso de agua

8.57

7.31

5.39

1.47

Peso Suelo seco

30.07

26.48

21.33

8.82

28.50%

27.60%

25.30%

16.70%

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

26.20%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

16.70%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 181

9.50%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 95. Límites de Atterberg, Apique 6, Profundidad 0.2 - 0.5.

SONDEO 6, Profundidad 0.20 - 0.50 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

303

Número Capsula (g)

4.83

5.14

4.58

4.37

Suelo Húmedo + Cápsula

31.96

39.37

22.14

15.02

Suelo Seco + Cápsula

24.25

29.9

17.58

12.94

Peso de agua

7.71

9.47

4.56

2.08

Peso Suelo seco

19.42

24.76

8.57

39.70%

38.20%

35.10%

24.30%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

37.40%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

24.30%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

13.10%

Tabla 96. Límites de Atterberg, Apique 6, Profundidad 0.5 – 1.20.

SONDEO 6, Profundidad 0.50 - 1.20 PARÁMETRO Número Capsula Número Capsula (g) Suelo Húmedo + Cápsula Suelo Seco + Cápsula Numero de golpes

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1 144 4.46 24.3 19.22

Punto 2 105 5.87 35.12 27.66

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3 117 4.92 22.83 18.36

Punto 1 129 4.58 15.16 13.28

Punto 2 129 4.58 15.16 13.28

Peso de agua

5.08

7.46

4.47

1.88

Peso Suelo seco

14.76

21.79

13.44

8.7

34.40%

34.20%

33.30%

21.60%

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

34.00%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

21.60%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 182

12.40%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 97. Límites de Atterberg, Apique 8, Profundidad 0.0 - 0.3.

SONDEO 8, Profundidad 0.00 - 0.30 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

505

Número Capsula (g)

4.48

5.23

4.53

4.36

Suelo Húmedo + Cápsula

25.35

34.17

23.41

14.7

Suelo Seco + Cápsula

19.99

26.99

19.06

13.19

….

Peso de agua

5.36

7.18

4.35

1.51

Peso Suelo seco

15.51

21.76

14.53

8.83

34.60%

33.00%

29.90%

17.10%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

32.20%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

17.10%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

15.10%

Tabla 98. Límites de Atterberg, Apique 8, Profundidad 0.3 - 0.5.

SONDEO 8, Profundidad 0.30 - 0.50 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

118

Número Capsula (g)

4.62

4.78

4.62

4.55

Suelo Húmedo + Cápsula

28.43

38.88

22.67

19.43

Suelo Seco + Cápsula

23.91

32.45

19.36

17.53

….

Peso de agua

4.52

6.43

3.31

1.9

Peso Suelo seco

19.29

27.67

14.74

12.98

23.40%

23.20%

22.50%

14.60%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

22.70%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

14.60%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 183

8.10%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 99. Límites de Atterberg, Apique 8, Profundidad 0.5 – 1.20.

SONDEO 8, Profundidad 0.50 - 1.20 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

114

Número Capsula (g)

4.53

6.02

4.54

5.11

Suelo Húmedo + Cápsula

29.14

38.57

24.74

16.09

Suelo Seco + Cápsula

23.52

31.56

20.52

14.5

….

Peso de agua

5.62

7.01

4.22

1.59

Peso Suelo seco

18.99

25.54

15.98

9.39

29.60%

27.40%

26.40%

16.90%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

26.90%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

16.90%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

10.00%

Tabla 100. Límites de Atterberg, Apique 9, Profundidad 0.0 - 0.3.

SONDEO 9, Profundidad 0.00 - 0.30 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

148

113

Número Capsula (g)

4.62

5.23

4.53

5.01

Suelo Húmedo + Cápsula

37.87

36.69

19.74

16.27

Suelo Seco + Cápsula

31.53

30.89

17.01

14.92

….

Peso de agua

6.34

5.8

2.73

1.35

Peso Suelo seco

26.91

25.66

12.48

9.91

23.60%

22.60%

21.90%

13.60%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

21.90%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

13.60%

IP = LL - LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 184

8.30%

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 101. Límites de Atterberg, Apique 9, Profundidad 0.3 - 0.5.

SONDEO 9, Profundidad 0.30 - 0.50 PARÁMETRO Número Capsula

LIMITE LIQUIDO, LL Punto 1

Punto 2

LÍMITE PLASTICO, LP Punto 3

Punto 1

Punto 2

Número Capsula (g)

4.55

4.82

4.6

4.84

Suelo Húmedo + Cápsula

33.04

38.28

30.76

15.28

Suelo Seco + Cápsula

27.33

31.75

25.85

13.81

….

Peso de agua

5.71

6.53

4.91

1.47

Peso Suelo seco

22.78

26.93

21.25

8.97

25.10%

24.20%

23.10%

16.40%

Numero de golpes

Humedad

CÁCULO ÍNDICE PLÁSTICO (IP) LÍMITE LÍQUIDO, LL

24.20%

LÍMITE PLÁSTICO, LP

16.40%

IP = LL – LP ÍNDICE PLÁSTICO

pág. 185

7.80%

Facultad de Ingeniería Civil

E. Análisis granulométrico

pág. 186

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 102. Granulometría, Apique 1, Profundidad 0.0 – 0.30. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 1 Tomada en vía 0.0 - 0.30 DESCRIPCIÓN:

Grava arcillosa, color café claro, con sobretamaños.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

175 1721 1546

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr) 1546.00

175

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

1687

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

PESO MUESTRA SECA (gr)

1512

ERROR (gr)

174.00

2.20

ERROR (%)

11.25

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

1372.00

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

153.00

170.22

11.15

88.85

3/4"

19.0

68.00

75.65

4.96

16.11

83.89

1/2"

12.5

126.00

140.18

9.18

25.29

74.71

3/8"

9.51

95.00

105.69

6.92

32.22

67.78

4.76

295.00

328.20

21.50

53.72

46.28

2.00

158.00

175.78

11.52

65.23

34.77

0.425

387.00

430.56

28.21

93.44

6.56

100

0.150

40.00

44.50

2.92

96.36

3.64

200

0.074

16.00

17.80

1.17

97.52

2.48

FONDO

34.00

37.83

2.48

100.00

0.00

1372.00

1526.4

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

53.72

% Arenas

43.80

% Finos

2.48

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

7.40

D30

1.54

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para GW

pág. 187

0.51

14.42

0.62

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 103. Granulometría, Apique 1, Profundidad 0.30 – 0.50. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 1 Tomada en vía 0.3 - 0.5 DESCRIPCIÓN:

Arena arcilloso de color café oscuro, con gravas redondeadas (sobretamaños)

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

196 1694 1498

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr) 1498.00

196

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

1485

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

PESO MUESTRA SECA (gr)

1289

ERROR (gr)

198.00

13.95

ERROR (%)

13.22

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

1300.00

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

287.00

324.93

22.08

77.92

25.4

164.00

185.68

12.62

34.69

65.31

3/4"

19.0

93.00

105.29

7.15

41.85

58.15

1/2"

12.5

81.00

91.71

6.23

48.08

51.92

3/8"

9.51

63.00

71.33

4.85

52.92

47.08

4.76

123.00

139.26

9.46

62.38

37.62

2.00

68.00

76.99

5.23

67.62

32.38

0.425

167.00

189.07

12.85

80.46

19.54

100

0.150

30.00

33.97

2.31

82.77

17.23

200

0.074

15.00

16.98

1.15

83.92

16.08

FONDO

209.00

236.62

16.08

100.00

0.00

1300.00

1471.8

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

62.38

% Arenas

21.54

% Finos

16.08

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

20.48

D30

1.50

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para GW

pág. 188

0.00

11433.67

61.37

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 104. Granulometría, Apique 1, Profundidad 0.50 – 0.80. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 1 Tomada en vía 0.5 - 0.8 DESCRIPCIÓN:

Grava arcillo-limosa de color gris claro con sobretamaños.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

173 1591 1418

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr) 1418.00

173

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

1385

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

PESO MUESTRA SECA (gr)

1212

ERROR (gr)

172.00

14.53

ERROR (%)

12.13

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

1246.00

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

367.00

411.52

29.45

70.55

25.4

101.00

113.25

8.11

37.56

62.44

3/4"

19.0

16.00

17.94

1.28

38.84

61.16

1/2"

12.5

66.00

74.01

5.30

44.14

55.86

3/8"

9.51

35.00

39.25

2.81

46.95

53.05

4.76

138.00

154.74

11.08

58.03

41.97

2.00

75.00

84.10

6.02

64.04

35.96

0.425

215.00

241.08

17.26

81.30

18.70

100

0.150

19.00

21.30

1.52

82.83

17.17

200

0.074

8.00

8.97

0.64

83.47

16.53

FONDO

206.00

230.99

16.53

100.00

0.00

1246.00

1397.1

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

58.03

% Arenas

25.44

% Finos

16.53

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

17.34

D30

1.17

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para GW

pág. 189

0.00

######

1418.30

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 105. Granulometría, Apique 1, Profundidad 0.80 – 1.50. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

OBRA:

Pavimentación Tuta - La playa

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 1 Tomada en vía 0.8 - 1.5 DESCRIPCIÓN:

Arena arcillosa de color amarillo quemado, con sobretamaños

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

162 1004 842

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

162

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr)

842.00

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

915

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

677.00

PESO MUESTRA SECA (gr)

753

ERROR (gr)

165.00

10.57

ERROR (%)

19.60

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

0.00

100.00

3/4"

19.0

12.00

14.35

1.77

98.23

1/2"

12.5

76.00

90.89

11.23

13.00

87.00

3/8"

9.51

53.00

63.39

7.83

20.83

79.17

4.76

164.00

196.14

24.22

45.05

54.95

2.00

85.00

101.66

12.56

57.61

42.39

0.425

169.00

202.12

24.96

82.57

17.43

100

0.150

10.00

11.96

1.48

84.05

15.95

200

0.074

19.00

22.72

2.81

86.85

13.15

FONDO

89.00

106.44

13.15

100.00

0.00

677.00

809.7

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

45.05

% Arenas

41.80

% Finos

13.15

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

5.50

D30

0.93

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para SW

pág. 190

0.03

164.08

4.66

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 106. Granulometría, Apique 2, Profundidad 0.60 – 0.80. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 2 Tomada en vía 0.6 - 0.8 DESCRIPCIÓN:

Material granular limo-arcilloso de color café oscuro

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

197 1033 836

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr)

836.00

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

736.00

813

ERROR (gr)

100.00

2.75

ERROR (%)

11.96

197 909.9

PESO MUESTRA SECA (gr) PASA TAMIZ Nº 200 (%)

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

135.00

151.15

18.34

81.66

25.4

198.00

221.68

26.90

45.24

54.76

3/4"

19.0

40.00

44.78

5.43

50.68

49.32

1/2"

12.5

39.00

43.67

5.30

55.98

44.02

3/8"

9.51

27.00

30.23

3.67

59.65

40.35

4.76

76.00

85.09

10.33

69.97

30.03

2.00

36.00

40.31

4.89

74.86

25.14

0.425

110.00

123.16

14.95

89.81

10.19

100

0.150

30.00

33.59

4.08

93.89

6.11

200

0.074

22.00

24.63

2.99

96.88

3.13

FONDO

23.00

25.75

3.13

100.00

0.00

736.00

824.0

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

69.97

% Arenas

26.90

% Finos

3.13

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

27.49

D30

4.74

D10

Nota: Grava bien gradada

pág. 191

0.40

67.90

2.02

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 107. Granulometría, Apique 3, Profundidad 0.0 – 0.30. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 3 Tomada en vía 0.0 - 0.3 DESCRIPCIÓN:

Material arenoso de color amarillo con betas rojisas.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

175 1490 1315

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr) 1315.00

175

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

1387

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

PESO MUESTRA SECA (gr)

1212

ERROR (gr)

176.00

7.83

ERROR (%)

13.38

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

1139.00

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

153.00

173.48

13.43

86.57

3/4"

19.0

69.00

78.23

6.06

19.49

80.51

1/2"

12.5

50.00

56.69

4.39

23.88

76.12

3/8"

9.51

53.00

60.09

4.65

28.53

71.47

4.76

143.00

162.14

12.55

41.09

58.91

2.00

141.00

159.87

12.38

53.47

46.53

0.425

403.00

456.94

35.38

88.85

11.15

100

0.150

10.00

11.34

0.88

89.73

10.27

200

0.074

14.00

15.87

1.23

90.96

9.04

FONDO

103.00

116.79

9.04

100.00

0.00

1139.00

1291.4

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

41.09

% Arenas

49.87

% Finos

9.04

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

5.05

D30

0.97

D10

Nota: Arena bien gradada

pág. 192

0.13

39.40

1.45

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 108. Granulometría, Apique 5, Profundidad 0.0 – 0.20. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 5 Tomada en vía 0.0 - 0.2 DESCRIPCIÓN:

Material granular color café claro con betas grises.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

177 1443 1266

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr) 1266.00

177

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

1391

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

PESO MUESTRA SECA (gr)

1214

ERROR (gr)

177.00

4.11

ERROR (%)

13.98

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

1089.00

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

122.00

139.06

11.20

88.80

3/4"

19.0

23.00

26.22

2.11

13.31

86.69

1/2"

12.5

176.00

200.61

16.16

29.48

70.52

3/8"

9.51

70.00

79.79

6.43

35.90

64.10

4.76

233.00

265.58

21.40

57.30

42.70

2.00

137.00

156.15

12.58

69.88

30.12

0.425

244.00

278.11

22.41

92.29

7.71

100

0.150

17.00

19.38

1.56

93.85

6.15

200

0.074

15.00

17.10

1.38

95.22

4.78

FONDO

52.00

59.27

4.78

100.00

0.00

1089.00

1241.3

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

57.30

% Arenas

37.92

% Finos

4.78

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

8.33

D30

1.98

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para GW

pág. 193

0.50

16.73

0.95

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 109. Granulometría, Apique 7, Profundidad 0.0 – 0.30. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 7 Tomada en vía 0.0 - 0.3 DESCRIPCIÓN:

Material arenoso, de color café con betas amarillas.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

162 1141 979

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr)

979.00

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

816.00

950

ERROR (gr)

163.00

2.96

ERROR (%)

16.65

162

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

1112

PESO MUESTRA SECA (gr) PASA TAMIZ Nº 200 (%)

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

0.00

100.00

3/4"

19.0

106.00

123.65

12.99

87.01

1/2"

12.5

105.00

122.48

12.87

25.86

74.14

3/8"

9.51

16.00

18.66

1.96

27.82

72.18

4.76

116.00

135.31

14.22

42.03

57.97

2.00

85.00

99.15

10.42

52.45

47.55

0.425

317.00

369.78

38.85

91.30

8.70

100

0.150

12.00

14.00

1.47

92.77

7.23

200

0.074

30.00

34.99

3.68

96.45

3.55

FONDO

29.00

33.83

3.55

100.00

0.00

816.00

951.9

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

42.03

% Arenas

54.41

% Finos

3.55

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

5.26

D30

0.99

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para SW

pág. 194

0.45

11.74

0.42

Facultad de Ingeniería Civil Tabla 110. Granulometría, Apique 8, Profundidad 0.30 – 0.50 . ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 8 Tomada en vía 0.3 - 0.5 DESCRIPCIÓN:

Arcilla de color gris con betas amarillas.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

177 1321 1144

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

1097

PESO MUESTRA SECA (gr) PASA TAMIZ Nº 200 (%)

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr) 1144.00

177

1096.00

920

ERROR (gr)

48.00

19.58

ERROR (%)

4.20

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

152.00

158.38

13.87

86.13

3/4"

19.0

66.00

68.77

6.02

19.89

80.11

1/2"

12.5

80.00

83.36

7.30

27.19

72.81

3/8"

9.51

62.00

64.60

5.66

32.85

67.15

4.76

140.00

145.87

12.77

45.62

54.38

2.00

46.00

47.93

4.20

49.82

50.18

0.425

283.00

294.87

25.82

75.64

24.36

100

0.150

23.00

23.97

2.10

77.74

22.26

200

0.074

20.00

20.84

1.82

79.56

20.44

FONDO

224.00

233.40

20.44

100.00

0.00

1096.00

1142.0

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

%RETENIDO

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

45.62

% Arenas

33.94

% Finos

20.44

20 0 100.0

PROPIEDADES 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

6.45

D30

0.60

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para SW

pág. 195

0.00

4964.37

42.33

Facultad de Ingeniería Civil

Tabla 111. Granulometría, Apique 9, Profundidad 0.30 – 0.50. ANALISIS GRANULOMÉTRICO DE SUELOS POR TAMIZADO NORMA INV. E-123-07

Pavimentación Tuta - La playa

OBRA:

MATERIAL:

Material Granular

LOCALIZACIÓN: Apique 9 Tomada en vía 0.3 - 0.5 DESCRIPCIÓN:

Material arcilloso de color amarillo.

ANTES DE LAVADO PESO PLATÓN (gr) PESO PLATÓN + MUEST (gr) PESO MUESTRA (gr)

175 1298 1123

DESPUÉS DE LAVADO PESO PLATÓN (gr)

175

CORRECCIÓN PESO TOTAL MUESTRA (gr)

1123.00

PESO PLATÓN + MUESTRA (gr)

980

∑ PESOS RETENIDOS (gr)

1124.00

PESO MUESTRA SECA (gr)

805

ERROR (gr)

-1.00

28.32

ERROR (%)

-0.09

PASA TAMIZ Nº 200 (%)

ANÁLISIS POR TAMIZADO DIÁMETRO,

PESO

P ES O

RETENIDO, 0.00

C OR R EGIDO, gr

2 1/2"

mm 63.3

0.00

ACUMULAD 0.00

50.8

0.00

100.00

1 1/2"

38.1

0.00

100.00

25.4

109.00

108.90

9.70

90.30

3/4"

19.0

130.00

129.88

11.57

21.26

78.74

1/2"

12.5

99.00

98.91

8.81

30.07

69.93

3/8"

9.51

34.00

33.97

3.02

33.10

66.90

4.76

140.00

139.88

12.46

45.55

54.45

2.00

66.00

65.94

5.87

51.42

48.58

0.425

198.00

197.82

17.62

69.04

30.96

100

0.150

20.00

19.98

1.78

70.82

29.18

200

0.074

10.00

9.99

0.89

71.71

28.29

FONDO

318.00

317.72

28.29

100.00

0.00

1124.00

1123.0

TAMIZ Nº

∑

%RETENIDO

CURVA GRANULOMÉTRICA

100.00

CLASIFICACIÓN POR

100

% Pasa

%PASA

TAMAÑO

% Gravas

45.55

% Arenas

26.16

% Finos

28.29

20 0 100.0

PROPIEDADES CURVA 10.0

1.0 Diámetro, mm

0.1

0.0

D60

6.48

D30

0.24

D10

Nota: No satisface todos los requisitos de gradación para SW

pág. 196

0.00

178392788.04

249183.85

Facultad de Ingeniería Civil

F. MEMORIAS DISEÑO GEOMÉTRICO

pág. 197

Facultad de Ingeniería Civil

PLANOS

pág. 198

Facultad de Ingeniería Civil

PLANO 1 PLANTA GENERAL

pág. 199

Facultad de Ingeniería Civil

PLANO 2 PLANTA PERFIL: km 0 + 00 – km 0 + 840

pág. 200

Facultad de Ingeniería Civil

PLANO 3 PLANTA PERFIL: km 0 + 860 – km 1 + 700

pág. 201

Facultad de Ingeniería Civil

PLANO 4 PLANTA PERFIL: km 1 + 720 – km 2 + 400

pág. 202

Facultad de Ingeniería Civil

PLANO 5 PLANTA PERFIL: km 2 + 420 – km 2 + 900

pág. 203

Facultad de Ingeniería Civil

PLANO 6 SECCIONES TRANSVERSALES TIPICAS

pág. 204