Año 2006Tramo Chilete San Juan Tasa de crecimientoVEHICULOS IMDA Tipo de Vehiculo Tasa anualAUTOS 165 Auto 2.5PICK UP 92 Utilitario 3.8C.R. 56 Bus 1.8MICROS 8 Camion 2 ejes 3.7BUS 2 EJES 82 Camion 3 y 4 ejes 3.6BUS 3 EJES 43 Articulado 3.7CAMION 2 EJES 92 MOTOTAXI 5CAMION 3 EJES 32CAMION 4 EJES 22S2 52S3 173S2 273S3 762T2 12T3 03T2 123T3 5IMDA 715

Año 2006Tramo San Juan - CajamarcaVEHICULOS IMDAAUTOS 361PICK UP 224C.R. 133MICROS 13BUS 2 EJES 75BUS 3 EJES 46CAMION 2 EJES 236CAMION 3 EJES 164CAMION 4 EJES 32S2 32S3 153S2 253S3 802T2 02T3 03T2 122T3 3IMDA 1393

Hasta el año 2009Chilete San JuanVEHICULOS 2006 2008 2009AUTOS 165 173 187PICK UP 92 99 111C.R. 56 60 67MICROS 8 9 10BUS 2 EJES 82 85 90BUS 3 EJES 43 45 47CAMION 2 EJES 92 99 110CAMION 3 EJES 32 34 38CAMION 4 EJES 2 2 22S2 5 5 62S3 17 18 203S2 27 29 323S3 76 82 912T2 1 1 12T3 0 0 03T2 12 13 143T3 5 5 6IMDA 715 760 834

Hasta el año 2009Tramo san juan CajamrcaVEHICULOS 2006 2008 2009AUTOS 361 379 408PICK UP 224 241 270C.R. 133 143 160MICROS 13 14 16BUS 2 EJES 75 78 82BUS 3 EJES 46 48 50CAMION 2 EJES 236 254 283CAMION 3 EJES 164 176 196CAMION 4 EJES 3 3 42S2 3 3 42S3 15 16 183S2 25 27 303S3 80 86 962T2 0 0 02T3 0 0 03T2 12 13 143T3 3 3 4

IMDA 1393 1485 1634

Periodo de Diseño 20 añosSN 4 Asumido InicialmentePt 2 Para caminos importantes

Tipo de Cantidad Factor de Transito deVehiculo Daria Crecimiento diseño

MOTOTAXI 34 33.07 410348.490416845AUTOS 0 25.54 0PICK UP 90 29.17 958157.713986992C.R. 10 29.17 106461.968220777MICROS 10 29.17 106461.968220777BUS 2 EJES 0 23.82 0BUS 3 EJES 0 23.82 0CAMION 2 EJES 1 28.87 10536.8309563491CAMION 3 EJES 0 28.57 0CAMION 4 EJES 0 28.57 02S2 0 28.87 02S3 0 28.87 03S2 0 28.87 03S3 0 28.87 02T2 0 28.87 02T3 0 28.87 03T2 0 28.87 03T3 0 28.87 0Total Vehiculos 145 ESAL´s de diseño

Factor Direccion 0.5Factor Carril 0.9ESAL´s por carril de tránsito 34,341.86

3.43E+04

Propiedades Típicas de la subrasante

Propiedades CategoriaTípicas Pobre Mediana Buena

Mod.Elastico 30 Mpa (4500 psi) 80 Mpa (12000 psi) 170 Mpa (25000 psi)CBR 3% 8% 17%Valor resist ( R ) 6 20 43

blandos y plásticos, Entre estos se tienen los suelos que tienen apreciable cantidadde limos y arcillasLos suelos gravo limosos y areno limosos tambien tienen propiedades de soportepobre en zonas donde la penetración de las heladas en la subrasante constituye

Sub rasante Pobre.- Esta conformada por suelos que con la humedad se vuelven

unfactor de inestabilidad

adeversas de humedadDentro de estos suelos se tienen los limos, arenas limosas y gravas arenosas que contienen cantidades moderadas de limos y arcillas

mantienen gran parte de su capacidad de soporte de carga con la humedad. Dentro deeste suelo estan las arenas limpias y las gravas arenosas libres de materiales plásticosnocivos.La subrasante excelente esta conformada por suelos arenosos y gravosos, limpios yangulares particularmente bien graduados. No son afectados por la humedad y heladas.

Para el caso de Chilete consideraremos una subrasate de propiedad mediadebido al tipo de suelo

Módulo elástico 12 000 Psi

Nivel de Confiabilidad 95 %Desvición estandar 0.45 (Promedio)Modulo Resilente 12000 Psi (Propiedades Tipicas)Pérdida de Serviciabilidad de Diseño

Po 4Pt 2.5

Entonces Δ PSI 1.5

Entonces con estos datos ingresamos al nomograma de la carta de diseño paraPavimentos flexibles para obtener el numero estructural

Obteniendose asi el SN

SN = 1.8

Primer TanteoUsaremos los valores promedios de coeficientes de capa según AASHO

0.42

0.14

0.11

Por lo que tendriamos

SN =

Subrasante Media .- Estos suelos tienen moderados grados de firmeza, bajo condiciones

Subrasante Buena o Excelente.- La subrasante buena está conformada por suelos que

SN = a1xm1xD1 + a2xm2xD2+a3xm3xD3

a1 =

a2=

a3=

0.42xm1xD1 + 0.14xm2xD2 + 0.11xm3xD3

exposicion a niveles de humedad cercanos a la saturación

Por lo que los valores de m2 y m3 varía de 1.15 - 1.00

1.1

La ecuacion nos queda de la siguiente forma

Espesores minimos en Pulgadas

Trafico ESAL's Concr. Asfaltico Base de Agregados

< 50 000 1.00 o TSP 4.050 001 - 150 000 2.0 4.0150 001 - 500 000 2.5 4.0500 001 - 2 000 000 3.0 6.02 000 001 - 7 000 000 3.5 6.0> 7 000 000 4.0 6.0

ESAL´s por carril de tránsito 34,341.86

Por lo que 1

4

6.314 "

Segundo TanteoAumentando los espesores Minimos

D1 1.5D2 4

Calculo de mi

Según la AASHO, para la carpeta asfaltica m1 = 1

Para calcular m2 y m3, consideremos un buen drenaje entre el 5 y 25% del tiempo de

consideraremos m2 = m3 =

1.8= 0.42 (1.0)D1 + 0.14(1.10)D2 + 0.11 (1.10) D3

Es necesario tener en cuenta la siguiente tabla para los valores de D1 y D2

D1 =

D2 =

Entonces el valor de D3 será

1.8 = 0.42 (1.0)(1) + 0.14(1.10)(4) + 0.11 (1.10) D3

1.8 = .42+ .616 + 0.121 D3

0.764= 0.121 D3

D3 =

4.57 = 5 "

Podemos concluir de que los espesores serán, conforme al primer tanteo

Carpeta asfaltica 1 PulgBase 4 PulgSub base 7 Pulg

1.8 = 0.42 (1.0)(1.5) + 0.14(1.10)(4) + 0.11 (1.10) D3

1.8 = 0.63 + 0.616+ 0.121 D3

0.554= 0.121 D3

D3 =

Para caminos importantes

Factor ESAL's deTIPO DE VEHICULO 1

Camión Diseño0.00048 196.9672754 MOTOTAXIS 30

0.00096 0 COMBI 9

0.032968 31588.543515 CAMIONETA 85

0.032968 3509.8381683 CAMION 2E 1

0.032968 3509.8381683 MINIVAN 10

3.5599 0 TOTAL 125

1.8399 03.5599 37510.064522

2.278 02.098 0

5.5199 05.3399 04.4879 04.3079 09.2940 08.2620 08.2620 0

7.23000 076,315.25

1000000 1.00E+06

0.03434186

mantienen gran parte de su capacidad de soporte de carga con la humedad. Dentro deeste suelo estan las arenas limpias y las gravas arenosas libres de materiales plásticos

angulares particularmente bien graduados. No son afectados por la humedad y heladas.

Psi (Propiedades Tipicas)

Usaremos los valores promedios de coeficientes de capa según AASHO

Estos suelos tienen moderados grados de firmeza, bajo condiciones

La subrasante buena está conformada por suelos que

, consideremos un buen drenaje entre el 5 y 25% del tiempo de

2 3 TOTAL IMDP

35 37 102 34

12 10 31 10

90 94 269 90

0 2 3 1

9 10 29 10

137 143 405 135

144.666667

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO METODO AASHTO 1.00 Vialidad

Factor de Sentido 0.5 ( 50 % )

1 1002 80-1003 60-804 50-75

Según esto se tiene:

Factor Sentido 0.5

Factor Carril 90% = 0.90

2.00 ServicialidadSegún la Guia 93 se tiene

Para Pavimentos Flexibles

Para Pavimentos Rígidos

Es la servicialidad original o inicial

Es el Indice de servicialidad final

Luego tendremos

4.5

2.0

Perdida de servicialidad

Δ PSI = 2.5

3.00 Drenaje BuenoEl porcentaje de tiempo que la estructuta estará expuesta a niveles de humedadcercanos a nivel de saturación entre el 1% y 5%

Calculo del coeficiente de drenaje Cd, según guia 93 se tiene que para una calidadde drenaje buena y una humedad entre 1% y 5% , el valor de Cd Variará entre 1.15-1.10

1.12

DD

Asi mismo el Factor Carril DL se obtiene de:

N° de Carriles en cada direccion

% de ESAL DE 18 Kips EN EL CARRIL DE SISEÑO

DD =

DL =

P0 = 4.2

P0 = 4.5

P0 =

Pt =

P0 =

Pt =

Δ PSI = P0 - Pt =

Entonces escogemos Cd =

4.00 Cálculo del Esal

TIPO DE VEHICULO TPDA x 365

AUTOS 187.00 68255 0.90 0.5PICK UP 111.00 40515 0.90 0.5C.R. 67.00 24455 0.90 0.5MICROS 10.00 3650 0.90 0.5BUS 2 EJES 90.00 32850 0.90 0.5BUS 3 EJES 47.00 17155 0.90 0.5CAMION 2 EJES 110.00 40150 0.90 0.5CAMION 3 EJES 38.00 13870 0.90 0.5CAMION 4 EJES 2.00 730 0.90 0.52S2 6.00 2190 0.90 0.52S3 20.00 7300 0.90 0.53S2 32.00 11680 0.90 0.53S3 91.00 33215 0.90 0.52T2 1.00 365 0.90 0.53T2 14.00 5110 0.90 0.53T3 6.00 2190 0.90 0.5

TOTAL

Periodo de diseño 30 años

Tasa de crecimientoTipo de Vehiculo Tasa anual

Auto 2.5Utilitario 3.8Bus 1.8Camion 2 ejes 3.7Camion 3 y 4 ejes 3.6Articulado 3.7

Datos obtenidos para CHILETE

ESAL's 1.43E+07

5.00 Necesitamos Conocer

K = Coeficiente de BalastoEc = Modulo de ElacticidadSc= Módulo de rotura a los 28 días

Factor Carril DL Factor

Sentido DD

J= Coeficiente de Transferencia de CargaS0 = Desviación EstándarR = ConfiabilidadΔ PSI = Perdida de serviciabilidadW 18 = N° previsto de aplicaciones de carga por eje simple equivalente a 18 KipsCd = Coeficiente de Drenaje

6.00 Cálculo de K

El CBR de la Subrasante según el estudio de Mecanica de Suelos es

CBR = 9.50%

ABACO: RELACION ENTRE EL VALOR DE SOPORTE DE CALIFORNIA C.B.R.

Y EL MODULO DE REACCION DE LA SUBRASANTE K.

De acuerdo al CBR del analisis de mecanica de suelos, obtenemos unCoeficiente de Balasto Igual a:

K = 5.06 Kg/ cm3

1 Kg/cm3 = 36.1266843 lb/pul35.06 x

X = 182.8010226 lb/pul3

K= 183 psi

7.00 Cálculo de Ec, Módulo de Elasticidad del Concreto

Ec = Módulo Elastico del PPC en psi ------ (lb/pulg2)f'c = Resistencia compresiva del PPC , en psi

Sabemos que :

14.22310406

Ec = 3,597,088.02

Ec = 3.60E+06 psi

8.00

Donde MR es el Módulo de Rotura a los 28 días

Mr = 40 Kg/cm2

Mr = 40 (14.22310406) lib/pulg2

Mr= 568.9241624

Mr= 569 psi

9.00 Cálculo de J, Coeficiente de transmisión de carga

De acuero a la guia del 93Concreto Hidráulico reforzado con juntas J varia de 2.5 a 3.1

J = 2.8

10.00

De acuero a la guia del 93Para Pavimento Rígido Varia de 0.30 - 0.40

0.35

1 Kg/cm2 = lib/pulg2

lib/pulg2

Cálculo de S´c = MR 28 DÍAS

Cálculo de S0, Desviación Estándar

S0 =

11.00 Cálculo de R, Confiabilidad

De acuero a la guia del 93

R = 95

RESUMEN DE LOS VALORES

K = 183 psiEc = 3.60E+06 psi

569 psiJ = 2.8

1.12

0.35R = 95

Δ PSI = 2.5ESAL's 14293906.21

De acuerdo al NOMOGRAMA AASHTO de la Guia del año 93 se obtiene un pavimento de espesor:

e = 22.5 cm

Sc = MR28 =

Cd=

S0 =

DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO METODO AASHTO

El porcentaje de tiempo que la estructuta estará expuesta a niveles de humedad

Calculo del coeficiente de drenaje Cd, según guia 93 se tiene que para una calidadde drenaje buena y una humedad entre 1% y 5% , el valor de Cd Variará entre 1.15-1.10

43.90 0.00096 1294.522129954.25 0.032968 32606.21718854.25 0.032968 19681.23019554.25 0.032968 2937.49704439.32 3.5599 2069259.159139.32 1.8399 558504.4728653.36 3.5599 3431737.18152.48 2.278 746175.7936252.48 2.098 36169.2346753.36 5.5199 290245.8352853.36 5.3399 935937.085753.36 4.4879 1258568.002253.36 4.3079 3435504.661253.36 9.294 81449.08401453.36 8.262 1013670.394853.36 7.23 380165.83436

TOTAL 14,293,906.21

Factor de Crecimiento

Factor

Camion

ESAL's de Diseño

W 18 = N° previsto de aplicaciones de carga por eje simple equivalente a 18 Kips

De acuerdo al NOMOGRAMA AASHTO de la Guia del año 93 se obtiene un pavimento de espesor:

2E Camion de 2 ejes3E Camion de 3 ejes2S1 Semi trayler de 3 ejes2S2 Semi trayler de 4 ejes3S2 Semi trayler de 5 ejes3S3 Semi trayler de 6 ejes2T2 Trayler de 4 ejes2T3 Trayler de 5 ejes3T2 Trayler de 5 ejes3T3 Trayler de 6 ejes