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1 FACULTAD DE INGENIERÍA Carrera de Ingeniería Civil EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL EN LA URBANIZACIÓN FUNDO PUENTE PARA EL MEJORAMIENTO URBANO Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico de Bachiller en Ingeniería Civil ARTURO ABEL CASAS DEZA REYMER HUBER HUANCACHOQUE LEON KHATERIN JHULISA JULIAN HUAMANI ROSA MILAGROS SOLAR PACHAS Asesor: Mg. Ing. Guillermo Lazo Lázaro Lima Perú 2020

EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL EN …

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1

FACULTAD DE INGENIERÍA

Carrera de Ingeniería Civil

EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE LA

INFRAESTRUCTURA VIAL EN LA

URBANIZACIÓN FUNDO PUENTE PARA EL

MEJORAMIENTO URBANO

Trabajo de Investigación para optar el Grado Académico

de Bachiller en Ingeniería Civil

ARTURO ABEL CASAS DEZA

REYMER HUBER HUANCACHOQUE LEON

KHATERIN JHULISA JULIAN HUAMANI

ROSA MILAGROS SOLAR PACHAS

Asesor:

Mg. Ing. Guillermo Lazo Lázaro

Lima – Perú

2020

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ÍNDICE

1. Descripción del problema del proyecto o solución por crear ............................................ 9

1.1. Descripción de la Realidad Problemática .................................................................. 9

1.2. Delimitación de la Investigación ............................................................................. 10

1.3. Formulación del Problema de la Investigación ........................................................ 11

1.3.1. Problema Principal .......................................................................................... 11

1.3.2. Problemas Secundarios ................................................................................... 11

1.4. Objetivos de la Investigación .................................................................................. 12

1.4.1. Objetivo General ............................................................................................. 12

1.4.2. Objetivos Específicos ....................................................................................... 12

1.5. Justificación e Importancia...................................................................................... 13

2. Expediente Técnico ......................................................................................................... 14

2.1 Memoria Descriptiva............................................................................................... 14

2.1 Alcances de la propuesta ........................................................................................ 15

3. Propuesta de Diseño ....................................................................................................... 17

3.1. Índice de Condición del Pavimento (PCI) ................................................................. 17

3.2. Conteo Vehicular..................................................................................................... 38

3.3. Diseño de Pavimentos............................................................................................. 40

4. Juego de planos constructivos ........................................................................................ 72

5. Resumen de cumplimiento con las restricciones y limitaciones del proyecto ................. 75

6. Resumen de cumplimiento con estándares de diseños nacionales e internacionales..... 76

7. Memoria de calidades y especificaciones de los materiales ........................................... 77

8. Plan de metodología de trabajo ..................................................................................... 85

9. Cronograma de ejecución ............................................................................................... 86

10. Diagrama WBS ............................................................................................................ 87

11. Presupuesto y análisis de costos ................................................................................. 88

12. Conclusiones de la solución propuesta o investigación aplicada ................................ 98

13. Recomendaciones de la solución propuesta o investigación aplicada ...................... 100

14. Referencias bibliográficas ......................................................................................... 101

15. Anexos ...................................................................................................................... 103

3

LISTADO DE FOTOS

FOTO 1: LOSA 1 DE LA AV. LOS NOGALES .............................................................................. 103

FOTO 2: LOSA 2 DE LA AV. LOS NOGALES .............................................................................. 103

FOTO 3 :LOSA 5 DE LA AV. LOS NOGALES .............................................................................. 104

FOTO 4:LOSA 1 DE LA AV. 1° DE MAYO .................................................................................. 104

FOTO 5:LOSA 15 DE LA AV. 1° DE MAYO ................................................................................ 104

FOTO 6: LOSA 17 DE LA AV.1° DE MAYO ................................................................................ 105

FOTO 7: LOSA 1 DE LA AV.NUGGET ....................................................................................... 105

FOTO 8: LOSA 3 DE LA AV.NUGGET ....................................................................................... 106

FOTO 9: LOSA 9 DE LA AV.NUGGET ....................................................................................... 106

FOTO 10: CONTEO VEHICULAR EN LA AV.NUGGET ................................................................ 107

FOTO 11: CONTEO VEHICULAR EN LA AV.NUGGET. ............................................................... 107

FOTO 12:CALICATA 1 DE LA AV.NUGGET ............................................................................... 108

FOTO 13:CALICATA 2 DE LA AV.NUGGET ............................................................................... 108

FOTO 14:ENSAYO DE CONO DE ARENA EN LA CALICATA 2 ..................................................... 109

FOTO 15: MUESTRAS EXTRAÍDAS DE LA CALICATA 1 Y 2 DE LA AV.NUGGET. .......................... 109

FOTO 16:GRUPO DE BACHILLER EN EL LABORATORIO DE LA USIL .......................................... 110

FOTO 17: ENSAYO PROCTOR MODIFICADO (COMPACTANDO) ............................................... 110

FOTO 18:EVALUACIÓN SUPERFICIAL EN LA AV.LOS NOGALES ................................................ 111

FOTO 19: VISITA A LA MUNICIPALIDAD DE EL AGUSTINO....................................................... 112

FOTO 20: SUBGERENCIA DE CATASTRO Y HABILITACIONES URBANAS DE EL AGUSTINO ......... 112

FOTO 21: ASESORÍA EN LA OFICINA DEL ING.LAZO ................................................................ 113

FOTO 22: EQUIPO COMPLETO EN LA ASESORÍA EN LA OFICINA DEL ING.LAZO ....................... 113

FOTO 23: EXCAVACIÓN PARA LA CALICATA 1 ........................................................................ 114

FOTO 24: EXCAVACIÓN PARA LA CALICATA 2 ........................................................................ 114

FOTO 25: CONTEO VEHICULAR REALIZADA POR KHATERIN JULIAN. ....................................... 115

FOTO 26: CONTEO VEHICULAR REALIZADO POR REYMER HUANCACHOQUE .......................... 115

FOTO 27: SECADO DE MUESTRAS AL AIRE LIBRE. ................................................................... 116

FOTO 28: MUESTRAS CON SUS RESPECTIVAS CODIFICACIONES ............................................. 116

FOTO 29: EQUIPO DE TRABAJO DE BACHILLER TAMIZANDO LAS MUESTRAS DE SUELO. ........ 117

FOTO 30: ESCURRIMIENTO DE MUESTRAS DE CBR. ............................................................... 117

4

LISTADO DE TABLAS

TABLA N° 1:RANGOS DE CALIFICACIÓN DEL PCI ..................................................................................... 17 TABLA N° 2: TIPOS DE FALLAS CON SU CODIFICACIÓN ........................................................................... 18 TABLA N° 3: SEVERIDAD DE FALLAS ....................................................................................................... 18 TABLA N° 4: INTERVALOS INICIALES OBTENIDOS ................................................................................... 23 TABLA N° 5: INTERVALOS OBTENIDOS CON LAS DESVIACIONES ESTÁNDAR REALES: .............................. 23 TABLA N° 6: CALIFICACIÓN DEL PCI POR TRAMO ................................................................................... 25 TABLA N° 7: CALIFICACIÓN DEL PCI POR TRAMO. .................................................................................. 29 TABLA N° 8: CALIFICACIÓN DEL PCI POR TRAMO. .................................................................................. 33 TABLA N° 9: EVALUACIÓN PCI Y FALLAS PRINCIPALES EN LA URB.FUNDO PUENTE ................................ 36 TABLA N° 10: RESUMEN DE PARÁMETROS DE DISEÑO .......................................................................... 40 TABLA N° 11:EJES EQUIVALENTE -NIVEL DE CONFIABILIDAD (R), FUENTE: AASHTO1993 ........................ 41 TABLA N° 12: DESVIACIÓN ESTÁNDAR SO- CONFIABILIDAD (R ), FUENTE:AASHTO 1993 ......................... 41 TABLA N° 13:FACTORES DE DESVIACIÓN NORMAL, FUENTE: GUÍA PARA EL DISEÑO Y LA CONSTRUCCIÓN

DE PAVIMENTOS RÍGIDOS. ........................................................................................................... 42 TABLA N° 14: EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS - ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD INICIAL (PI), FUENTE:

AASHTO 1993 ............................................................................................................................... 42 TABLA N° 15:EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS - ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD FINAL (PF), FUENTE:

ASSHTO 1993. ......................................................................... ¡ERROR! MARCADOR NO DEFINIDO. TABLA N° 16: PROVINCIA DE LIMA: POBLACIÓN CENSADA Y TASA DE CRECIMIENTO PROMEDIO ANUAL,

SEGÚN DISTRITO,2007 Y2017 (ABSOLUTO Y PORCENTAJE), FUENTE: INEI, CENSOS NACIONALES DE

POBLACIÓN Y VIVIENDA 2007 Y 2017. .......................................................................................... 43 TABLA N° 17: TIPOS DE VEHÍCULOS PESADOS QUE CIRCULAN POR LA AV.NUGGET. ............................... 45 TABLA N° 18: CÁLCULO DE LOS FACTORES DE VEHÍCULO PESADO. ........................................................ 47 TABLA N° 19: FACTOR DIRECCIONAL Y FACTOR CARRIL, FUENTE: GUÍA AASHTO 1993............................ 47 TABLA N° 20: FACTOR DE AJUSTE POR PRESIÓN DE NEUMÁTICO (FP) .................................................... 48 TABLA N° 21:CÁLCULO DEL EEI POR TIPO DE VEHÍCULO. ....................................................................... 48 TABLA N° 22:MÓDULOS RESILIENTES DE LA CALICATA 1 ........................................................................ 49 TABLA N° 23: MÓDULOS RESILIENTES DE LA CALICATA 2 ....................................................................... 49 TABLA N° 24: MÓDULOS DE REACCIÓN ................................................................................................. 51 TABLA N° 25: MÓDULOS CORREGIDOS .................................................................................................. 51 TABLA N° 26: PÉRDIDA DE SOPORTE (LS) ............................................................................................... 51 TABLA N° 27: CÁLCULO DE RESISTENCIA, ROTURA Y MÓDULO DE ELASTICIDAD DEL CONCRETO. ........... 53 TABLA N° 28: CÁLCULO DEL COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DE CARGA (J) ............................................ 53 TABLA N° 29: PRECIPITACIÓN ANUAL .................................................................................................... 54 TABLA N° 30:CAPACIDAD DE DRENAJE-%DE TIEMPO EN EL QUE EL PAVIMENTO ESTÁ EXPUESTO A

NIVELES DE HUMEDAD PRÓXIMOS A LA SATURACIÓN, FUENTE: AASHTO 1993 ............................. 55 TABLA N° 31: GRANULOMETRÍA DEL TERRENO DE FUNDACIÓN DE LA CALICATA 1 ................................ 61 TABLA N° 32:GRANULOMETRÍA DE LA SUBBASE DE LA CALICATA 1........................................................ 62 TABLA N° 33:GRANULOMETRÍA DEL TERRENO DE FUNDACIÓN DE LA CALICATA 2. ................................ 63 TABLA N° 34: GRANULOMETRÍA DE LA SUBBASE DE LA CALICATA 2 ....................................................... 64 TABLA N° 35: CLASIFICACIÓN POR SUCS Y AASHTO DEL TERRENO DE FUNDACIÓN DE LA CALICATA 1. ... 65 TABLA N° 36:CLASIFICACIÓN POR SUCS Y AASHTO DE LA SUBBASE DE LA CALICATA 1. .......................... 65 TABLA N° 37:CLASIFICACIÓN POR SUCS Y AASHTO DEL TERRENO DE FUNDACIÓN DE LA CALICATA 2. .... 65 TABLA N° 38: CLASIFICACIÓN POR SUCS Y AASHTO DE LA SUBBASE DE LA CALICATA 2........................... 65

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LISTADO DE FIGURAS

FIGURA 1: URBANIZACIÓN FUNDO PUENTE, FUENTE: GOOGLE MAPS .................................................. 10 FIGURA 2: PLANO DE UBICACIÓN DE URB.FUNDO PUENTE ................................................................... 14 FIGURA 3:FORMATO DE EXPLORACIÓN DE CONDICIÓN PARA CARRETERAS CON SUPERFICIE EN

CONCRETO HIDRÁULICO............................................................................................................... 21 FIGURA 4:FORMATO PARA LAS ITERACIONES DEL CÁLCULO DEL CDV. .................................................. 22 FIGURA 5: HOJA DE INSPECCIÓN DEL TRAMO 1 .................................................................................... 24 FIGURA 6:HOJA DE INSPECCIÓN DEL TRAMO 1 ..................................................................................... 28 FIGURA 7: HOJA DE INSPECCIÓN DEL TRAMO 1. ................................................................................... 32 FIGURA 8: RELACIÓN DE CARGAS POR EJE PARA DETERMINAR EJES EQUIVALENTES (EE) PARA

PAVIMENTOS RÍGIDOS, FUENTE: TABLA DEL APÉNDICE D DE LA GUÍA AASHTO’93. ....................... 46 FIGURA 9: PESOS Y MEDIDAS MÁXIMAS PERMITIDAS DE LOS VEHÍCULOS, FUENTE: EL PERUANO. ........ 46 FIGURA 10: NOMOGRAMA DEL MÓDULO DE REACCIÓN COMBINADO PARA LA CALICATA 1. ................ 50 FIGURA 11: NOMOGRAMA DEL MÓDULO DE REACCIÓN COMBINADA PARA LA CALICATA 2. ................ 50 FIGURA 12: NOMOGRAMA DEL MÓDULO DE REACCIÓN EFECTIVO DE LA CALICATA 1. ......................... 52 FIGURA 13:NOMOGRAMA DEL MÓDULO DE REACCIÓN EFECTIVO DE LA CALICATA 2. .......................... 52 FIGURA 14: ÁBACO DE AASHTO PARA LA CALICATA 1. .......................................................................... 55 FIGURA 15: ÁBACO DE AASHTO PARA CALICATA 2 ................................................................................ 56 FIGURA 16: DIÁMETROS Y LONGITUDES RECOMENDADAS EN PASADORES. .......................................... 57 FIGURA 17:DIÁMETROS Y LONGITUDES RECOMENDADOS EN BARRAS DE AMARRE ............................. 58 FIGURA 18: PAVIMENTOS DE CONCRETO HIDRÁULICO SIMPLE (PCH S) ................................................. 59 FIGURA 19: PLANO DE UBICACIÓN DE LA URBANIZACIÓN FUNDO PUENTE. .......................................... 72 FIGURA 20: PERFIL LONGITUDINAL DE LA AV.NUGGET. ........................................................................ 73 FIGURA 21: SECCIÓN DE LA CALZA DEL PAVIMENTO EN 2 DIRECCIONES DE LA AV. NUGGET ................. 74 FIGURA 22: CORTE TRANSVERSAL DE LAS CAPAS DE PAVIMENTACIÓN ................................................. 74 FIGURA 23: REUNIÓN GRUPAL EN LA USIL .......................................................................................... 118 FIGURA 24: REUNIÓN GRUPAL-IDENTIFICACIÓN DE FALLAS DEL PAVIMENTO ..................................... 118 FIGURA 25: REUNIÓN GRUPAL-CIERRE DEL TRABAJO DE BACHILLER. .................................................. 119 FIGURA 26: PEFIL LONGITUDINAL AV.NUGGET ................................................................................... 120 FIGURA 27:PLANO DE AV.1RO DE MAYO- MAPEO DE FALLAS DEL PAVIMENTO ................................... 120 FIGURA 28:PLANO DE AV.NOGALES-MAPEO DE FALLAS DEL PAVIMENTO ........................................... 120 FIGURA 29:AV.NUGGET -MAPEO DE FALLAS DEL PAVIMENTO ............................................................ 120

6

7

8

RESUMEN

El presente trabajo de bachiller evalúa y analiza la infraestructura vial de tres tramos,

Av. Nugget, Av. 1ro de mayo y Av. Los Nogales ubicadas en la Urbanización Fundo

Puente del distrito El Agustino, con la finalidad del mejoramiento urbano de esta zona

que a su vez genera un impacto ambiental, social y económico.

En primer lugar, se realizó una evaluación superficial mediante la metodología PCI en

los tramos ya seleccionados. De las cuales dos avenidas se encontraron en buena

condición; por ende, se ha recomendado realizar el mantenimiento correspondiente. Se

consideró 3 técnicas de mantenimiento para los pavimentos rígidos (reparación de

espesor parcial de losas de concreto, el cepillado superficial o microfresado).

Por otro lado, la Av. Nugget obtuvo una condición “mala”. Es por eso, que se propuso

una rehabilitación del pavimento lo que conllevo a realizar un nuevo diseño del

pavimento. En consecuencia, se tuvo que realizar estudio de tráfico vehicular y un

estudio geotécnico con la finalidad de terminar los parámetros de diseño. Respecto al

diseño de pavimento para la av. Nugget, el espesor de la losa de concreto resultó de 25

cm considerando un f’c de 300 kg/cm2. Finalmente, se procedió a determinar los

metrados de mantenimiento y rehabilitación, para obtener el presupuesto y cronograma

final del proyecto, los cuales resultaron en 943,707.00 soles con una duración del

proyecto de 75 días hábiles.

Esta propuesta beneficiará a los residentes de la Urb. Fundo Puente, así como también

a los nuevos residentes de los condominios recién construidos por el proyecto “Recrea

Los Nogales”.

9

EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL EN LA

URBANIZACIÓN FUNDO PUENTE PARA EL MEJORAMIENTO URBANO

1. Descripción del problema del proyecto o solución por crear

1.1. Descripción de la Realidad Problemática

Para un proceso de rehabilitación urbana, existen diferentes definiciones que

enmarcan el mismo objetivo de mejora de la condición actual de un área urbana.

En el caso de nuestro estudio, tomamos como definición de rehabilitación

urbana: “proceso que busca la mejora de los aspectos físicos y espaciales de un

área urbana considerada como degradada, manteniendo en gran medida su

carácter y estructura tras la intervención, incluso habiendo sufrido una notable

transformación” (Moya y Díez de Pablo, 2012, p.118).

Se propone una rehabilitación urbana, cuando las condiciones urbanas en se

encuentran deterioradas y descuidadas, por lo que disminuyen su demanda

pública. Este es el caso que se encuentra las calles de la Urb. Fundo Puente del

distrito del Agustino, específicamente las avenidas Los Nogales y Nugget, en la

zona industrial. Actualmente, en la hora de mayor demanda vehicular de la zona,

de 6am a 8am, el tránsito vehicular se congestiona en la Av. 1ro de mayo, a

pesar de que también se puede utilizar como auxiliar la avenida Nugget. No

obstante, la razón por la cual hay una limitada transitabilidad en la avenida

Nugget, es debido a la alta demanda de vehículos pesados y a la severa

condición del pavimento.

Además, se observó que hay vehículos pesados que ocupan permanentemente

la calzada, así como una reducción del tránsito peatonal en la Av. Nugget debido

a zonas donde se han creado desmontes de basura que incluso ha obligado a

las empresas industriales a tomar medidas preventivas. Consecuentemente, la

demanda vehicular en la Av. 1ro de mayo ha aumentado al punto de congestión

en las mañanas, evitando la Av. Nugget como una solución de tránsito.

Por otra parte, se debe considerar que la generación de nuevos departamentos

en la Av. Nogales, cercana a las avenidas previamente mencionadas: “El

proyecto inmobiliario “Recrea Los Nogales” que construye Ia constructora del

grupo Ingroup (...) contempla la construcción de 18 edificios que albergará 3,200

departamentos con 1,864 estacionamientos en 4 sótanos” MiVivienda (2014).

Debido a ello, se ha vuelto indispensable una rehabilitación del pavimento en la

urbanización Fundo Puente, para prevenir una saturación vehicular a futuro.

10

Este trabajo se concentrará en tres tramos de estudio en la calle Nugget, la Av.

Los Nogales, y la Av. 1ro de mayo del distrito del Agustino. En estos tres tramos

se hizo notorio la severa condición estructural en la que se encontraba el

pavimento rígido, siendo la Av. Nugget, la más crítico. Por ello se ha considerado

una propuesta de evaluación y análisis de la infraestructura vial en la

urbanización Fundo Puente, teniendo como componentes el análisis del

pavimento, y una propuesta de diseño en el caso más crítico.

1.2. Delimitación de la Investigación

Delimitación geográfica

La zona de estudio está ubicada en el límite del distrito El Agustino con el distrito

de Santa Anita, en una zona industrial liviana. Dentro de la zona de estudio se

encuentran empresas como PAVCO, BASA y la empresa Textil San Cristóbal,

así como la zona residencial de Nuevo Nogales.

La zona de estudio considera la evaluación de tres tramos de vías urbanas:

El tramo I correspondiente a la Av. Los Nogales con una longitud de 0.29 km, el

tramo II correspondiente a la Av. 1° de mayo de 0.43 km y el tramo III de la Av.

Nugget de 0.41km.

Figura 1: Urbanización Fundo Puente.

Fuente: Google Earth

11

Delimitación temporal

El desarrollo de este trabajo de investigación se llevó a cabo desde septiembre

de 2019 hasta marzo de 2020.

Delimitación Temática

Se desarrolló un diagnóstico de la condición en la se encuentra el pavimento en

los tramos de Av. Nugget, la Av. Los Nogales y Av. 1° de Mayo. Además, se ha

propuesto un diseño de pavimento rígido.

1.3. Formulación del Problema de la Investigación

1.3.1. Problema Principal

Se hizo una evaluación y análisis de la infraestructura vial en la urbanización

fundo puente para la rehabilitación urbana; debido a factores como la alta

demanda vehicular, generación de desmonte y la condición severa del

pavimento en la Urb. Fundo Puente, adicional al nuevo proyecto inmobiliario en

Los Nogales.

1.3.2. Problemas Secundarios

- Condición del pavimento

En el tramo de la Av. Nugget se apreció una condición mucho más severa del

pavimento, en comparación con la Av. Los Nogales y la Av. 1° de Mayo que

presentan un daño moderado. Dentro de las fallas del pavimento se identificaron

grietas lineales, parches grandes, losas divididas, pulimiento de agregados,

entre otros. Estas fallas fueron ocasionadas a largo plazo debido a la falta de

mantenimiento y al tránsito de vehículos pesados.

- Moderado tránsito de vehículos pesados

El tráfico del tramo de estudio lo compone en su mayoría vehículos de carga

pesada debido a que en esta zona se ubican industrias como PAVCO, BASA y

la empresa Textil San Cristóbal, que causan permanentemente daños en el

pavimento. Además, se observó que el tramo I (Av. Nugget) de la zona de estudio

es utilizado como un estacionamiento de estos vehículos lo que significa que el

12

pavimento recibe carga permanente que perjudica su comportamiento

estructural.

- Reducción del tránsito peatonal:

Actualmente, el pavimento de la zona de estudio ha sido utilizado como

estacionamiento de algunos vehículos pesados. En consecuencia, se ha

reducido el tránsito peatonal en la avenida Nugget, generándose descuido y

abandono en esta zona. Por ejemplo, presencia de residuos y desmontes, y por

ende esta avenida se ha vuelto menos transitada y más insegura.

- Incremento del tráfico por la construcción de nuevos condominios

La Avenida Nugget cuenta con un flujo moderado de vehículos pesados.

Mientras tanto, en la Avenida 1ro de mayo se presenta mayor congestionamiento

en la hora pico de 6 am a 8 am. Por consiguiente, los pavimentos de estas

avenidas no están preparadas para resistir el incremento del tráfico debido a la

construcción de los condominios cercanos.

1.4. Objetivos de la Investigación

1.4.1. Objetivo General

Evaluar y analizar la infraestructura vial de la urbanización Fundo Puente para

el mejoramiento urbano

1.4.2. Objetivos Específicos

- Evaluar y clasificar el estado superficial del pavimento mediante el método

Índice de Condición de Pavimentos (PCI).

- Proponer el diseño de pavimento mediante la metodología AASTHO y la

rehabilitación respectiva.

- Realizar el estudio de tráfico de la infraestructura vial del tramo a rehabilitar.

- Realizar el estudio de mecánica de suelos del tramo a rehabilitar.

- Realizar los costos y presupuestos que demandará la intervención del

proyecto.

- Realizar el cronograma de ejecución que demandará la intervención del

proyecto.

13

1.5. Justificación e Importancia

La zona de estudio contempla avenidas bastante transitadas por vehículos

compuestos en su mayoría de carga pesada y vehículos livianos,

pertenecientes a la zona industrial liviana de la Av. Nugget y los condominios

nuevos ubicados por la Av. Los Nogales. Debido a la condición actual que

presenta el pavimento y a las consecuencias como el congestionamiento

vehicular y el impacto ambiental que generan los desmontes ubicados en la Av.

Nugget, así como el crecimiento poblacional en la zona de estudio de la Urb.

Fundo Puente, se ha propuesto una rehabilitación de la infraestructura vial para

el mejoramiento urbano. Por lo que, el presente trabajo busca mejorar la

transitabilidad de los residentes de la urbanización Fundo Puente, así como

también a los nuevos residentes de los condominios recién construidos por el

proyecto “Recrea Los Nogales” y mejorar la perdurabilidad del pavimento, el

cual se encuentra expuesto constantemente a cargas pesadas. Debido a las

industrias ubicadas en la calle Nugget, los vehículos de carga pesada no solo

transitan por el pavimento, sino se quedan estacionados sobre este,

empeorando la flexibilidad del pavimento a largo plazo. Sin un plan de

rehabilitación o reconstrucción con un pavimento rígido, el pavimento actual

continuará sufriendo daños más severos.

Por ende, el tipo de pavimento propuesto en este trabajo, pavimento rígido, es

una solución pensando a largo tiempo; ya que los pavimentos rígidos tienen

una vida útil mayor que un pavimento flexible, por tanto, menor costo de

mantenimiento.

14

2. Expediente Técnico

2.1 Memoria Descriptiva

Ubicación:

La zona de estudio está ubicada en el departamento de Lima, en el distrito de El

Agustino en el límite con el distrito de Santa Anita perteneciente a una zona industrial

liviana. Dentro de la zona de estudio se encuentran empresas como PAVCO, BASA y

la empresa Textil San Cristóbal, así como la nueva zona residencial de Nuevo Nogales.

La zona de estudio considera la evaluación de tres tramos de vías urbanas:

El tramo I correspondiente a la Av. Los Nogales con una longitud de 0.29 km, el tramo

II correspondiente a la Av. 1° de mayo de 0.43 km y el tramo III de la Av. Nugget de

0.41 km.

Figura 2: Plano de Ubicación de Urb.Fundo Puente

Fuente: Elaboración propia

15

2.1 Alcances de la propuesta

La “evaluación y análisis de la infraestructura vial de la urbanización fundo puente ”, se

basó inicialmente en evaluaciones patológicas de las vías en la zona de estudio,

obtenido mediante el Índice de Condición del Pavimento (PCI). El cálculo del PCI se

fundamenta en los resultados de un inventario visual basado en el tipo, severidad y

cantidad de fallas que presenta el pavimento. La cual nos permite obtener datos

cuantificables para definir la condición superficial de pavimento y el tratamiento

correspondiente. Para aquellas zonas consideradas como “malas y/o críticas”

determinadas en el análisis del PCI se propone un diseño de un pavimento rígido,

considerando una rehabilitación. Para el caso, de las zonas calificadas como “bueno o

regular” se propone un mantenimiento de la vía. La propuesta de estudio no se incluirá

el diseño de mezcla del concreto, diseños hidráulicos, construcción de sardineles,

veredas y señalizaciones.

En el diseño pavimento rígido se abarcará el conteo vehicular (especialidad de

Ingeniería Vial- Transporte), el cual se realiza por 24 horas del día por un periodo de

una semana. De esta manera, se obtendrá el índice Medio Diario Anual (IMDA).

También, en la especialidad de geotecnia, se realizará un estudio de mecánica de

suelos, el cual consta de una serie de ensayos tales como: ensayo de cono de arena,

ensayo para el análisis granulométrico, ensayo para determinar el límite líquido, límite

plástico e índice de plasticidad de suelos, clasificación de suelos con propósitos de

ingeniería S.U.C.S, Relación Humedad- Densidad por método de Proctor Modificado,

Determinación del CBR (California Bearing Ratio- Valor Soporte de California) medido

en muestras compactadas en laboratorio. Estos ensayos serán realizados in-situ y en el

laboratorio de “Suelos y Pavimentos” de la Universidad San Ignacio de Loyola.

Adicionalmente, se realizará el metrado de las partidas con el fin de determinar el

presupuesto del proyecto.

Por otro lado, otra de las limitaciones del estudio, no se contaba con la data primaria, el

cual conllevó a realizar una serie de ensayos e investigaciones que nos proporcionaran

un sustento técnico para realizar la evaluación del análisis de la condición del pavimento

y la rehabilitación respectiva.

16

Normas y Códigos vigentes

ASTM D6433 Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Condition

Index Surveys

Reglamento Nacional de Edificaciones CE.010: Pavimentos Urbanos

MANUAL DE CARRETERAS MTC: suelos, geología, geotecnia y pavimentos

MANUAL DE CARRETERAS MTC: especificaciones técnicas generales para eg-

2013

MANUAL DE CARRETERAS MTC: diseño geométrico dg-2018

MANUAL DEL PCI: Universidad Nacional de Colombia.

Ensayos:

Normas Nacionales:

NTP 339.128:1998 SUELOS. Método de ensayo para el análisis granulométrico.

NTP 339.132.1998 SUELOS. Método de ensayo para determinar el material que

pasa el tamiz N°200

NTP 339.129:1998 SUELOS. Método de ensayo para determinar el límite líquido,

límite plástico e índice de plasticidad de suelos.

NTP 339.143:1999 SUELOS. Método de ensayo estándar para la densidad y

peso unitario del suelo in-situ mediante el método del cono de arena

NTP 339.134.1998 SUELOS. Métodos para la clasificación de suelos con

propósitos de ingeniería S.U.C.S.

NTP 339.141.1999 SUELOS. Relación Humedad - Densidad por método de

Proctor Modificado.

NTP 339.145.1999 SUELOS. Determinación del CBR (California Bearing Ratio-

Valor Soporte de California) medido en muestras compactadas en laboratorio.

17

Normas Internacionales:

ASTM- D2487: Standard Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes

(Unified Soil Classification System).

ASTM- D3287: Standard Specification For Biaxially Oriented Polyethylene (Peo)

Plastic Pipe (Sdr-Pr) Based On Controlled Outside Diameter.

ASTM D 1557: Standard Test Methods for Laboratory Compaction Characteristics of Soil

Using Modified Effort.

ASTM D 1883: Standard Test Method for CBR of Laboratory Compacted Soils.

AASHTO T 193: Standard Test Method for CBR of Laboratory Compacted Soil.

3. Propuesta de Diseño

3.1. Índice de Condición del Pavimento (PCI)

De acuerdo a Moreno, L et al. (2012) este método fue desarrollado entre los años 1974

y 1976 por encargo del centro de ingeniería de la fuerza aérea de los EEUU con la

finalidad de obtener un sistema de administración del mantenimiento de pavimentos

rígidos y flexibles.

El PCI es un indicador numérico de la condición del pavimento que varía desde cero

para un pavimento en mal estado, hasta cien, en caso de pavimento en perfectas

condiciones.

Por otro lado, este método se caracteriza por ser la metodología más completa para la

evaluación y calificación objetiva de los pavimentos y no requiere de ningún equipo

especial o sofisticado para su análisis y empleo.

Rangos de la calificación del PCI

Tabla N° 1:Rangos de calificación del PCI

Rango Clasificación

100 – 85 excelente

85 – 70 muy bueno

70 – 55 bueno 55 – 40 regular

40 – 25 malo

25 – 10 muy malo

10 - 0 00 Fallado

Fuente: Elaboración propia

18

Parámetros de la evaluación de condición del pavimento

En la tabla N°2, se muestran los diferentes tipos de fallas.

Tabla N° 2: Tipos de fallas con su codificación

N° Código de falla

Falla

1 21 Pandeo (Buckling)

2 22 Grieta de esquina

3 23 Losa dividida

4 24 Grieta de durabilidad

5 25 Escala

6 26 Sello de junta

7 27 Desnivel carril / berma

8 28 Grieta lineal

9 29 Parcheo Grande (Área > 0.45m2).

10 30 Parcheo Pequeño (Área < 0.45m2).

11 31 Pulimento de Agregados.

12 32 Popouts.

13 33 Bombeo

14 34 punzonamiento

15 35 Cruce de vía férrea

16 36 Desconchamiento

17 37 Retracción

18 38 Descascaramiento de esquina

19 39 Descascaramiento de juntas

En la tabla N°3, se presentan los tres tipos de severidades.

Tabla N° 3: Severidad de Fallas

Severidad

Bajo L

Medio M

Alto H

Cantidad de falla: Es el número de fallas que se repite en el tramo o bloque

estudiado

Fuente: Manual PCI

Fuente: Elaboración propia

19

Determinación de las Unidades de Muestreo para Evaluación:

En la evaluación de un proyecto se deben inspeccionar todas las unidades, de no ser

posible debido a la gran cantidad de unidades se emplea la ecuación para determinar

la cantidad mínima de unidades a inspeccionar. El resultado obtenido empleando la

mínima cantidad de unidades tendrá una incertidumbre de ± 5 (PCI ± 5).

𝑛 = 𝑁 ∗ 𝜎2

𝑒2

4∗ (𝑁 − 1) + 𝜎2

Donde:

n: Número mínimo de unidades de muestreo a evaluar.

N: Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento.

e: Error admisible en el estimativo del PCI de la sección (e = 5%)

σ: Desviación estándar del PCI entre las unidades

Para un cálculo inicial se asume una desviación estándar de 15 para pavimentos

rígidos. En las inspecciones subsecuentes se usará la desviación estándar real de la

inspección previa en la determinación del número mínimo de unidades que deben

evaluarse.

Cuando el número mínimo de unidades resulta menor a 5 se debe evaluar todas las

unidades.

Selección de las Unidades de Muestreo para Inspección:

Se recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la

sección de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemática)

de la siguiente manera:

a. El intervalo de muestreo (i) se expresa mediante la Ecuación 2:

𝑖 = 𝑁

𝑛

Donde:

N: Número total de unidades de muestreo disponible.

n: Número mínimo de unidades para evaluar.

20

i: Intervalo de muestreo, se redondea al número entero inferior (por ejemplo, 3.7 se

redondea a 3)

b. El inicio al azar se selecciona entre la unidad de muestreo 1 y el intervalo de

muestreo i.

Así, si i = 3, la unidad inicial de muestreo a inspeccionar puede estar entre 1 y 3.

Las unidades de muestreo para evaluación se identifican como (S), (S + 1), (S + 2),

etc.

Siguiendo con el ejemplo, si la unidad inicial de muestreo para inspección

seleccionada es 2 y el intervalo de muestreo (i) es igual a 3, las subsiguientes

unidades de muestreo a inspeccionar serían 5, 8, 11, 14, etc.

Sin embargo, si se requieren cantidades de daño exactas para pliegos de licitación

(rehabilitación), todas y cada una de las unidades de muestreo deberán ser

inspeccionadas.

Cálculo de PCI de las unidades de muestreo

Etapa 1. Cálculo de los Valores Deducidos.

1. a. Contabilice el número de LOSAS en las cuales se presenta cada

combinación de tipo de daño nivel de severidad en el formato PCI-02.

21

1. b. Divida el número de LOSAS contabilizado en 1.a. entre el número de LOSAS de la

unidad y exprese el resultado como porcentaje (%). Esta es la DENSIDAD por unidad

de muestreo para cada combinación de tipo y severidad de daño.

1. c. Determine los VALORES DEDUCIDOS para cada combinación de tipo de daño y

nivel de severidad empleando la curva de “Valor Deducido de Daño” apropiada entre las

que se adjuntan a este documento.

Etapa 2. Cálculo del número Admisible Máximo de Deducidos (m)

Proceda de manera idéntica a lo establecido para vías con capa de rodadura asfáltica,

como se describió anteriormente.

Etapa 3. Cálculo del “Máximo Valor Deducido Corregido”, CDV.

Figura 3:Formato de exploración de condición para carreteras con superficie en concreto

hidráulico.

Fuente: Manual PCI

22

Proceda de manera idéntica a lo establecido para vías con capa de rodadura asfáltica,

pero usando la curva correspondiente a pavimentos de concreto.

Etapa 4. Calcule el PCI restando de 100 el máximo CDV.

En la Figura 4, se presenta un formato para el desarrollo del proceso iterativo de

obtención del “Máximo Valor Deducido Corregido”, CDV.

PROCESAMIENTO DE DATOS DEL ESTUDIO SUPERFICIAL PCI

Determinación de las unidades de muestreo a evaluar:

Utilizamos las 2 ecuaciones proporcionadas por el Manual de PCI para pavimentos

asfalticos y de concreto en carreteras. Para la inspección inicial, se utilizará la desviación

estándar de 15 para pavimentos rígidos, sugerido por el Manual de PCI.

donde:

n: Número mínimo de unidades de muestreo a evaluar

N: Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento

e: Error admisible en el estimativo del PCI de la sección (e = 5%)

Figura 4:Formato para las iteraciones del cálculo del CDV.

Fuente: Manual PCI

23

s: Desviación estándar del PCI entre las unidades

i: Intervalo de muestreo

Intervalos iniciales obtenidos:

Debido a que cada tramo tiene pavimentos en condiciones muy homogéneas, se puede

predecir que el intervalo final aumentará a lo que actualmente se obtiene en este cálculo

inicial. Por ello, se utilizará un intervalo de 3 para todos los tramos de estudio.

En la tabla N°5 se muestran los intervalos obtenidos con las desviaciones estándar reales.

Se puede apreciar que, en estos casos, las condiciones del pavimento eran mucho más

homogéneas de lo previsto, ello implica que la desviación estándar será mucho menor,

por lo que el intervalo final aumentará más.

En el caso de la Av. Los Nogales y Av. Nugget, este aumento de intervalo a 4, no

representa un problema. Ya que, al utilizar un intervalo de 3 en la evaluación del PCI,

este representa un análisis más preciso que utilizar el intervalo recomendado de 4. Por

último, en el caso de la Av. 1ro de mayo, al utilizar el intervalo de 3 en la evaluación del

PCI, se puede decir que se utilizó el intervalo óptimo para la evaluación.

N 40

σ 15.00

e (%) 5.00

n 19.20

i 2.08

Av. Los Nogales

N 55.00

σ 15.00

e (%) 5.00

n 22.00

i 2.50

Av. 1ro de mayo

N 41.00

σ 15.00

e (%) 5.00

n 19.42

i 2.11

Av. Nugget

Tabla N° 4: Intervalos iniciales obtenidos

N 40

σ 8.92

e (%) 5.00

n 9.85

i 4.06

Av. Los Nogales

N 55

σ 13.29

e (%) 5.00

n 18.90

i 2.91

Av. 1ro de mayo

N 41

σ 8.48

e (%) 5.00

n 9.15

i 4.48

Av. Nugget

Tabla N° 5: Intervalos obtenidos con las desviaciones estándar reales:

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

24

AV. LOS NOGALES

La figura 5, muestra la hoja de inspección del tramo 1:

CantidadSeverida

dLARGO

m

ANCHO

m

PROF.

m

m 2.85 7.2

m 2.6 4.8

m 2.6 1.8

b 2.9 2.4

a

b 0.95 7.2

m 1 7.2

m 1.1 0.3

m 1.5 0.3

m 1.87 0.3

m 1.4 0.3

m 1.4 0.3

Grieta lineal 0.33

Grieta lineal 0.42

Pulimiento de agregados 4.68

Pulimiento de agregados 6.96

Parche grande 6.84

Parche grande 7.2

Grieta lineal

Grieta lineal

Grieta lineal

0.45

0.561

0.42

TOTAL

Pulimiento de agregados 20.52

Pulimiento de agregados 12.48

Desconchamiento 58.86

INVENTARIO DE FALLAS EXISTENTES

Falla

Vía:

Evaluado por: PAVIMENTO RIGIDO

Fecha: 19 1 2020 0 + 000 0 + 011 m2

UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA

EVALUACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (PCI )

Av. Los Nogales

GRUPO PRJ101 Área de

Abscisa inicial: Abscisa final: 78.48

TIPOS DE FALLAS

21 Pandeo 31 Pulimiento de Agregados

22 Grieta de esquina 32 Popouts

23 Losa dividida 33 Bombeo

24 Grieta de durabilidad "D" 34 Punzonamiento

25 Escala 35 Cruce de vía férrea

26 Sello de junta 36 Desconchamiento, mapa de grietas, craquelado

27 Desnivel Carril / Berma 37 Retracción

28 Grieta lineal 38 Descascaramiento de esquina

29 Parche grande (Área > 0.45m2) 39 Descascaramiento de junta

30 Parche pequeño (Área < 0.45m2)

CantidadSeverida

dTOTAL

Densida

d % VD q

m 44.64 56.88 8

a 58.86 75.00 56

b 6.84 8.72 4

m 7.2 9.17 8

m 2.181 2.78 2

m

CDT Q

56 8 8 4 2 78 5

8 8 4 2 2 24 4

8 4 2 2 2 18 3

4 2 2 2 2 12 2

0 2 2 2 2 8 1

5.04

CALCULO DEL PCI

VALORES DEDUCIDOS CDV

41

10

7

9

8

Pulimiento de agregados

78 5

Parche grande

Parche grande

Grieta lineal

VALORES DEDUCIDOS DE FALLAS EXISTENTES

Falla VDT

Desconchamiento

Figura 5: Hoja de Inspección del tramo 1

Fuente: Elaboración propia

25

Resultado de PCI:

En el caso del tramo 1 de la Av. Los Nogales, se encontraron 4 tipos de fallas: pulimiento

de agregados con severidad media; desconchamiento (mapa de grietas) con severidad

alta; parches grandes de severidad baja y media; y grietas lineales de severidad media.

Al obtener los valores deducidos de los ábacos y de las densidades obtenidas, se

procesa el resultado en el ábaco final de deducción máxima corregida. En este caso, el

máximo valor obtenido fue 41, lo cual al reducirlo del total de puntaje 100, nos da el valor

de PCI de 59. Por ende, el PCI nos indica que la condición superficial es buena, a pesar

de la cantidad de fallas que presenta.

La tabla N°6, presenta la calificación del PCI por tramo.

Tabla N° 6: Calificación del PCI por tramo

HDV 41

PCI 59

CLASIFICACIÓNBUENO

TRAMO ABS INICIAL ABS FINAL ÁREA TRAMO PCI CALIFICACIÓN SIMBOLOGÍA

1 0 + 000 0 + 011 78.48 59 BUENO

2 0 + 024 0 + 034 71.64 63 BUENO

3 0 + 056 0 + 066 72 68 BUENO

4 0 + 090 0 + 099 66.24 69 BUENO

5 0 + 113 0 + 118 39.76 79 MUY BUENO

6 0 + 129 0 + 135 42.6 84 MUY BUENO

7 0 + 147 0 + 153 42.6 72 MUY BUENO

8 0 + 165 0 + 171 42.6 70 BUENO

9 0 + 183 0 + 189 42.6 84 MUY BUENO

10 0 + 201 0 + 207 42.6 84 MUY BUENO

11 0 + 219 0 + 225 42.6 74 MUY BUENO

12 0 + 236 0 + 242 42.6 85 MUY BUENO

13 0 + 254 0 + 260 42 84 MUY BUENO

14 0 + 272 0 + 278 42 84 MUY BUENO

76 MUY BUENOPCI R

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

26

Gráfica N° 1: Índice de Condición del Pavimento en Av. Los Nogales

En la tabla N°6 y gráfica N°1, se puede apreciar que efectivamente el pavimento del

área de estudio en la Av. Los Nogales, es casi homogéneo. Esto se debe a que el

máximo PCI obtenido es de 85, y el mínimo de 59, lo cual presenta una ligera variación

en las condiciones superficiales, otorgándole una calificación promedio de MUY BUENO

con un PCI promedio de 76 en toda el área de estudio. Considerando estas condiciones,

solo se recomienda un mantenimiento periódico para corregir las fallas presentes.

59

63

68 69

79

84

7270

84 84

74

85 84 84

55

60

65

70

75

80

85

90

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

CA

LIF

ICA

CIÓ

N P

CI

TRAMOS

Índice de Condición del Pavimento en Av. Los Nogales

Fuente: Elaboración propia

27

- Resultados de la cantidad de losas que posee cada tipo de falla:

Gráfica N° 2: Resultados de la cantidad de losas que posee cada tipo de falla.

- Porcentaje detallado de fallas existentes:

Gráfica N° 3: Porcentaje detallado de las fallas existentes.

De los gráficos N°2 y N°3, podemos apreciar que los parches grandes y las grietas

lineales fueron los tipos de fallas con mayor incidencia en las losas del área de estudio.

De las 14 losas evaluadas, los parches grandes se encontraron en las 14 losas y las

grietas lineales; se encontraron en 12 losas. Por lo que, en el plan de mantenimiento se

debe dar prioridad a estos 2 tipos de fallas.

Pulimiento de agregados; 3

Punzonamiento; 1

Parche grande; 14

Parche pequeño; 1

Desconchamiento (Mapa de

Grietas); 5

Grieta lineal; 12

Desnviel de carril; 2

Escala; 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pulimiento deagregados

Punzonamiento Parche grande Parche pequeño Desconchamiento(Mapa de Grietas)

Grieta lineal Desnviel de carril Escala

de

losa

s

Tipo de fallas

Av. Los Nogales

8%2%

36%

2%

13%

31%

5%

3%

Av. Los Nogales

% de fallas

Pulimiento de agregados

Punzonamiento

Parche grande

Parche pequeño

Desconchamiento (Mapa de Grietas)

Grieta lineal

Desnviel de carril

Escala

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

28

PCI OBTENIDO DE LA AV. 1RO DE MAYO:

En la figura N° 6, se muestra la hoja de inspección del tramo 1:

Vía:

Evaluado por: PAVIMENTO RIGIDO

Fecha: 2 2 2020 0 + 000 0 + 007 m2

UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA

EVALUACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (PCI )

Av. 1ro de Mayo

GRUPO PRJ101 Área de

Abscisa inicial: Abscisa final: 47.664

TIPOS DE FALLAS

21 Pandeo 31 Pulimiento de Agregados

22 Grieta de esquina 32 Popouts

23 Losa dividida 33 Bombeo

24 Grieta de durabilidad "D" 34 Punzonamiento

25 Escala 35 Cruce de vía férrea

26 Sello de junta 36 Desconchamiento, mapa de grietas, craquelado

27 Desnivel Carril / Berma 37 Retracción

28 Grieta lineal 38 Descascaramiento de esquina

29 Parche grande (Área > 0.45m2) 39 Descascaramiento de junta

30 Parche pequeño (Área < 0.45m2)

CantidadSeverida

dLARGO

m

ANCHO

m

PROF.

m

a 2 6.62

a 3.5 1.5

m

b

a

m 1.05 0.3

m 1.7 0.3

m 1.5 0.3

m 2.4 0.3

m 1.2 0.3

Grieta lineal 0.45

Punzonamiento 2.3832

Parche pequeño 0.302

Grieta lineal 0.315

Grieta lineal 0.51

Grieta lineal

Grieta lineal

0.72

0.36

TOTAL

Pulimiento de agregados 13.24

Pulimiento de agregados 5.25

Desconchamiento 11.916

INVENTARIO DE FALLAS EXISTENTES

Falla

CantidadSeverida

dTOTAL

Densida

d % VD q

m 18.49 38.79 7

a 2.3832 5.00 20

b 0.3019 0.63 1

m 11.916 25.00 35

m 2.355 4.94 5

m

CDT Q

35 20 7 5 1 68 4

20 7 5 2 34 3

7 5 2 2 16 2

5 2 2 2 11 1

Punzonamiento

Falla VDT

VALORES DEDUCIDOS DE FALLAS EXISTENTES

Pulimiento de agregados

68 4

Parche pequeño

Desconchamiento

Grieta lineal

6.97

CALCULO DEL PCI

VALORES DEDUCIDOS CDV

40

20

12

11

Figura 6:Hoja de inspección del tramo 1

Fuente: Elaboración propia

29

- Resultado de PCI:

En el caso del tramo 1 de la Av. 1ro de mayo, se encontraron 5 tipos de fallas: pulimiento

de agregados con severidad media; punzonamiento de severidad alta; parche pequeño

de severidad baja; desconchamiento (mapa de grietas) con severidad media; y grietas

lineales de severidad media. En este caso, el máximo valor obtenido fue 40, lo cual al

reducirlo del total de puntaje 100, nos da el valor de PCI de 60. Lo cual nos indica que

la condición superficial es buena, a pesar de que presenta una mayor cantidad de fallas

en comparación con el tramo 1 de la Av. Los Nogales.

- Calificación del PCI por tramo:

Tabla N° 7: Calificación del PCI por tramo.

HDV 40

PCI 60

CLASIFICACIÓNBUENO

TRAMO ABS INICIAL ABS FINAL ÁREA TRAMO PCI CALIFICACIÓN SIMBOLOGÍA

1 0 + 000 0 + 007 47.664 60 BUENO

2 0 + 022 0 + 032 58.32 78 MUY BUENO

3 0 + 049 0 + 057 66.24 85 MUY BUENO

4 0 + 073 0 + 081 57.6 69 BUENO

5 0 + 096 0 + 102 43.2 35 MALO

6 0 + 122 0 + 130 57.6 82 MUY BUENO

7 0 + 144 0 + 152 57.6 66 BUENO

8 0 + 168 0 + 177 64.8 78 MUY BUENO

9 0 + 193 0 + 200 48.24 78 MUY BUENO

10 0 + 212 0 + 220 58.32 84 MUY BUENO

11 0 + 236 0 + 244 57.6 83 MUY BUENO

12 0 + 260 0 + 268 57.6 79 MUY BUENO

13 0 + 284 0 + 291 54 76 MUY BUENO

14 0 + 308 0 + 316 57.6 81 MUY BUENO

15 0 + 331 0 + 339 58.32 49 REGULAR

16 0 + 355 0 + 363 58.32 81 MUY BUENO

17 0 + 379 0 + 387 59.04 53 REGULAR

18 0 + 402 0 + 409 47.88 81 MUY BUENO

19 0 + 425 0 + 433 59.76 66 BUENO

74 MUY BUENOPCIR

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

30

Gráfica N° 4:Índice de Condición del Pavimento en Av.1ro de Mayo

En la tabla N°7 y grafica N°4, se puede apreciar que el pavimento del área de estudio

en la Av. 1ro de mayo, no presenta una tendencia homogénea. En primer lugar, se

puede observar que nos encontramos con calificaciones muy variadas en las losas entre

MUY BUENO y MALO. Esto se debe a que el máximo PCI obtenido es de 85, y el mínimo

de 35, lo cual presenta una gran variación en las condiciones superficiales de las losas.

A pesar que, el PCI promedio es de 74 con calificación MUY BUENO para todas las

losas del área de estudio. Se tiene que tomar en cuenta las losas que presentan la

calificación de REGULAR y MALO, ya que son las losas que necesitan una ligera

rehabilitación debido al tipo de fallas que presentan.

- Resultados de la cantidad de losas que posee cada tipo de falla:

Gráfica N° 5:Resultados de la cantidad de losas que posee cada tipo de falla.

60

78

85

69

35

82

66

78 78

84 8379

7681

49

81

53

81

66

30

40

50

60

70

80

90

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

CA

LIF

ICA

CIÓ

N P

CI

TRAMOS

Índice de Condición del Pavimento en Av. 1ro de mayo

Pulimiento de agregados; 5

Punzonamiento; 3 Parche grande; 3

Parche pequeño; 1

Desconchamiento (Mapa de Grietas);

3

Grieta lineal; 15

Descascaramiento de junta; 7

Losa dividida; 2

Desnviel de carril; 5

Descascaramiento de esquina; 1

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Pulimiento deagregados

Punzonamiento Parche grande Parche pequeño Desconchamiento(Mapa de Grietas)

Grieta lineal Descascaramientode junta

Losa dividida Desnviel de carril Descascaramientode esquina

de

losa

s

Tipo de fallas

Av. 1ro de mayo

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

31

- Porcentaje detallado de fallas existentes:

Gráfica N° 6: Porcentaje detallado de fallas existentes

De los gráficos N°5 y N°6, podemos apreciar que en la Av. 1ro de mayo se encuentran

10 tipos de fallas, mucho más que la Av. Los Nogales. También que el tipo de falla más

incidente en las 19 losas evaluadas, fueron las grietas lineales presentes en 15 losas,

seguido por los descascaramientos de junta, presentes en 7 losas. No obstante, se debe

priorizar las rehabilitaciones a las losas que presentan el tipo de falla de losa dividida.

Si bien, solo son 2 losas que presentan este tipo de fallas, también son las losas que

tienen las calificaciones más bajas en la evaluación PCI.

11%

7%

7%

2%

7%

33%

16%

4%

11%

2%

Av. 1 ro de Mayo

% de fallas

Pulimiento de agregados

Punzonamiento

Parche grande

Parche pequeño

Desconchamiento (Mapa de Grietas)

Grieta lineal

Descascaramiento de junta

Losa dividida

Desnviel de carril

Descascaramiento de esquina

Fuente: Elaboración propia

32

PCI OBTENIDO DE LA AV. NUGGET:

En la figura 7, se presenta la hoja de inspección del tramo 1.

Vía:

Evaluado por: PAVIMENTO RIGIDO

Fecha: 9 2 2020 0 + 054 0 + 064 m2

UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA

EVALUACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (PCI )

Av Nugget

GRUPO PRJ101 Área de

Abscisa inicial: Abscisa final: 75.24

TIPOS DE FALLAS

21 Pandeo 31 Pulimiento de Agregados

22 Grieta de esquina 32 Popouts

23 Losa dividida 33 Bombeo

24 Grieta de durabilidad "D" 34 Punzonamiento

25 Escala 35 Cruce de vía férrea

26 Sello de junta 36 Desconchamiento, mapa de grietas, craquelado

27 Desnivel Carril / Berma 37 Retracción

28 Grieta lineal 38 Descascaramiento de esquina

29 Parche grande (Área > 0.45m2) 39 Descascaramiento de junta

30 Parche pequeño (Área < 0.45m2)

CantidadSeverida

dLARGO

m

ANCHO

m

PROF.

m

72 a 2.2 9.9

INVENTARIO DE FALLAS EXISTENTES

Falla TOTAL

Losa dividida 21.78

CantidadSeverida

dTOTAL

Densida

d % VD q

a 21.78 28.95 59

m

CDT Q

59 59 1

Losa dividida

59 1

VALORES DEDUCIDOS DE FALLAS EXISTENTES

Falla VDT

4.77

CALCULO DEL PCI

VALORES DEDUCIDOS CDV

59

Figura 7: Hoja de inspección del tramo 1.

Fuente: Elaboración propia

33

- Resultado de PCI:

A diferencia de las evaluaciones superficiales en las Av. Los Nogales y Av. 1ro de mayo;

la Av. Nugget presenta en su totalidad el tipo de falla de losa dividida. Este tipo de falla

tiene una peculiaridad única, y se debe a que el manual de PCI estipula que, si la losa

dividida es de severidad media o alta, no se contabilizara otro tipo de daño. Esta es la

situación en la que se encuentra el área de estudio de la Av. Nugget, en donde el

resultado de PCI depende únicamente de la densidad que ocupa la losa dividida con

respecto al área de cada tramo. Por ejemplo, en este primer tramo, se obtuvo una

clasificación de REGULAR con un PCI de 41, indicando que la losa dividida se encontró

parcialmente en la losa.

En la tabla N°8, se muestra la calificación del PCI por tramo.

Tabla N° 8: Calificación del PCI por tramo.

HDV 59

PCI 41

CLASIFICACIÓNREGULAR

TRAMO ABS INICIAL ABS FINAL ÁREA TRAMO PCI CALIFICACIÓN SIMBOLOGÍA

1 0 + 024 0 + 034 75.24 41 REGULAR

2 0 + 054 0 + 064 76 32 MALO

3 0 + 084 0 + 094 76 38 MALO

4 0 + 113 0 + 123 76 42 REGULAR

5 0 + 143 0 + 153 76 40 MALO

6 0 + 173 0 + 183 76 46 REGULAR

7 0 + 203 0 + 213 76 42 REGULAR

8 0 + 233 0 + 242 72.8 39 MALO

9 0 + 262 0 + 273 87.2 35 MALO

10 0 + 294 0 + 301 59.2 35 MALO

11 0 + 322 0 + 332 78 40 MALO

12 0 + 350 0 + 362 95.16 63 BUENO

13 0 + 383 0 + 395 88.14 27 MALO

40 MALOPCI R

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

34

Gráfica N° 7: Índice de Condición del Pavimento en Av. Nugget

En la tabla N°8 y gráfica N°7, se puede apreciar que las condiciones de las losas son

casi homogéneas variando entre clasificaciones de REGULARES o MALAS, con la

excepción del tramo 12. Debido a ello, la clasificación promedio de toda el área de

estudio de la Av. Nugget es MALA, con un PCI de 40. Ello indica, que efectivamente la

Av. Nugget requiere de un proceso de rehabilitación en la losa de concreto debido a las

condiciones superficiales deterioradas que presenta. Además, cabe considerar que los

otros tipos de fallas existentes en las losas, no se consideraron debido al requerimiento

especificado cuando se presenta losa dividida.

41

32

38

4240

46

4239

35 35

40

63

27

25

30

35

40

45

50

55

60

65

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

CA

LIF

ICA

CIÓ

N P

CI

TRAMOS

Índice de Condición del Pavimento en Av. Nugget

Gráfica N° 8: Resultados de la cantidad de losas que posee cada tipo de falla.

Losa

dividida; 13

0

2

4

6

8

10

12

14

Losa dividida

N°d

e lo

sas

Tipo de fallas

Av. Nugget

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

35

De acuerdo con la gráfica N°8 y N°9, podemos apreciar que, en las 13 losas evaluadas,

se encontraron losas divididas. Por ello, se puede considerar que todo el tramo de la Av.

Nugget se encuentra bajo la falla de losa dividida.

Losa

dividida100%

Av. Nugget

% de fallas

Losa dividida

Gráfica N° 9: Porcentaje detallado de fallas existentes.

Fuente: Elaboración propia

36

La tabla N°9, muestra la evaluación PCI y fallas principales en la Urb. Fundo Puente:

Tabla N° 9: Evaluación PCI y fallas principales en la Urb.Fundo Puente

Se puede apreciar que el área de estudio de la Av. Los Nogales, presenta una condición

de pavimento superficial MUY BUENA, presentando poca variación a través de sus

tramos. La Av. 1ro de mayo, también se encuentra con una condición superficial MUY

BUENA en el pavimento, aunque cabe resaltar que algunas losas presentan condiciones

REGULARES que requieren mayor mantenimiento. Por otra parte, la Av. Nugget,

presenta losa divida, en la totalidad de las losas evaluadas. Debido a ello, nos

encontramos con una condición superficial MALA del pavimento, por lo que se sugiere

una rehabilitación de la losa de concreto en la Av. Nugget.

TRAMO ABS INICIAL ABS FINAL FALLAS PRINCIPALES PCI

0 + 000 0 + 011 Agregados pulidos, parche grande, desconchamiento, grietas 59 BUENO

0 + 024 0 + 034 Desnivel de carril, parche grande, desconchamiento, grietas 63 BUENO

0 + 056 0 + 066 Desnivel de carril, parche grande y pequeño, desconchamiento, grietas 68 BUENO

0 + 090 0 + 099 Agregados pulidos, punzonamiento, parche grande, desconchamiento, grietas 69 BUENO

0 + 113 0 + 118 Parche grande, desconchamiento, escala 79 MUY BUENO

0 + 129 0 + 135 Parche grande y grietas 84 MUY BUENO

0 + 147 0 + 153 Parche grande y grietas 72 MUY BUENO

0 + 165 0 + 171 Parche grande y grietas 70 BUENO

0 + 183 0 + 189 Parche grande y grietas 84 MUY BUENO

0 + 201 0 + 207 Parche grande y grietas 84 MUY BUENO

0 + 219 0 + 225 Parche grande y grietas 74 MUY BUENO

0 + 236 0 + 242 Parche grande 85 MUY BUENO

0 + 254 0 + 260 Parche grande y grietas 84 MUY BUENO

0 + 272 0 + 278 Parche grande y grietas 84 MUY BUENO

0 + 000 0 + 007 Agregados pulidos, punzonamiento, parche pequeño, desconchamiento, grietas 60 BUENO

0 + 022 0 + 032 Agregados pulidos, punzonamiento, parche grande, desconchamiento, grietas, descascarimento junta 78 MUY BUENO

0 + 049 0 + 057 Agregados pulidos, grietas, descascarimento junta 85 MUY BUENO

0 + 073 0 + 081 Parche grande y grietas 69 BUENO

0 + 096 0 + 102 Losa dividida 35 MALO

0 + 122 0 + 130 Grietas y descascarimento junta 82 MUY BUENO

0 + 144 0 + 152 Grietas y descascarimento de esquina 66 BUENO

0 + 168 0 + 177 Grietas y descascarimento junta 78 MUY BUENO

0 + 193 0 + 200 Grietas y descascarimento junta 78 MUY BUENO

0 + 212 0 + 220 Grietas 84 MUY BUENO

0 + 236 0 + 244 Grietas 83 MUY BUENO

0 + 260 0 + 268 Grietas y desnivel de carril 79 MUY BUENO

0 + 284 0 + 291 Grietas y desnivel de carril 76 MUY BUENO

0 + 308 0 + 316 Grietas y desnivel de carril 81 MUY BUENO

0 + 331 0 + 339 Grietas, descascarimento junta, desnivel de carril 49 REGULAR

0 + 355 0 + 363 Grietas 81 MUY BUENO

0 + 379 0 + 387 Losa dividida 53 REGULAR

0 + 402 0 + 409 Descascarimento junta y desnivel de carril 81 MUY BUENO

0 + 425 0 + 433 Agregados pulidos, punzonamiento, parche grande, grietas 66 BUENO

0 + 024 0 + 034 Losa dividida 41 REGULAR

0 + 054 0 + 064 Losa dividida 32 MALO

0 + 084 0 + 094 Losa dividida 38 MALO

0 + 113 0 + 123 Losa dividida 42 REGULAR

0 + 143 0 + 153 Losa dividida 40 MALO

0 + 173 0 + 183 Losa dividida 46 REGULAR

0 + 203 0 + 213 Losa dividida 42 REGULAR

0 + 233 0 + 242 Losa dividida 39 MALO

0 + 262 0 + 273 Losa dividida 35 MALO

0 + 294 0 + 301 Losa dividida 35 MALO

0 + 322 0 + 332 Losa dividida 40 MALO

0 + 350 0 + 362 Losa dividida 63 BUENO

0 + 383 0 + 395 Losa dividida 27 MALO

AV. LOS

NOGALES

CALIFICACIÓN

AV. 1RO DE

MAYO

AV. NUGGET

Fuente: Elaboración propia

37

Gráfica N° 10: Resultados de la cantidad de losas que posee cada tipo de falla en la Urb.Fundo Puente.

Gráfica N° 11: Porcentaje detallado de fallas existentes en la Urb.Fundo Puente.

Como se puede apreciar en las gráficas N°10 y N°11, los tipos de fallas más incidentes

en la Urb. Fundo Puente son las grietas lineales presentes en 27 losas de las 46 losas

evaluadas; seguido por los parches grandes presentes en 17 losas; y las losas divididas

presentes en 15 losas, siendo mayoritariamente las ubicadas en la Av. Nugget.

Considerando el tráfico moderado de vehículos pesados, podemos ver que las grietas

lineales, y losas divididas son las fallas a priorizar para el proceso de rehabilitación.

Considerando que los parches grandes fueron debido a obras de instalaciones de redes

sanitarias y de gas.

8%

4%

18%

2%

8%

28%

7%

16%

7%

1%1%

Urbanización Fundo Puente% de fallas

Pulimiento de agregados

Punzonamiento

Parche grande

Parche pequeño

Desconchamiento (Mapa de Grietas)

Grieta lineal

Descascaramiento de junta

Losa dividida

Desnviel de carril

Descascaramiento de esquina

Escala

Pulimiento de agregados; 8

Punzonamiento; 4

Parche grande; 17

Parche pequeño; 2

Desconchamiento (Mapa de Grietas); 8

Grieta lineal; 27

Descascaramiento de junta; 7

Losa dividida; 15

Desnviel de carril; 7

Descascaramiento de esquina; 1Escala; 1

0

5

10

15

20

25

30

Pulimiento deagregados

Punzonamiento Parche grande Parche pequeño Desconchamiento(Mapa de Grietas)

Grieta lineal Descascaramientode junta

Losa dividida Desnviel de carril Descascaramientode esquina

Escala

de

losa

s

Tipo de fallas

Urbanización Fundo Puente

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

38

ESPECIALIDAD INGENIERÍA VIAL – TRANSPORTES

3.2. Conteo Vehicular

El conteo vehicular se realizó por 24 horas del día por un periodo de una semana en el

área de estudio (Av. Nugget), para de esta manera obtener el IMDA (Índice Medio Diario

Anual). Los cuadros inferiores, sólo muestran los conteos del Martes, Miércoles y

Jueves.

IMDA de vehículos pesados obtenido en la Av. Nugget:

IMDA de vehículos ligeros en la Av. Nugget:

Tipo Cantidad

B2 0

B3 44

C2 99

C3 57

C4 9

T2S3 18

T3Se3 29

C2R3 1

MARTES

Tipo Cantidad

B2 2

B3 11

C2 82

C3 21

C4 8

T2S3 29

T3Se3 28

C2R3 1

MIERCOLES

Tipo Cantidad

B2 4

B3 4

C2 94

C3 34

C4 9

T2S3 31

T3Se3 9

C2R3 2

JUEVES

Tipo IMDA

Auto 480

Station Wagon 262

Pick up 93

Panel 16

Combi 7

Av. Nugget

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

Tipo IMDA

B2 2

B3 20

C2 92

C3 37

C4 9

T2S3 26

T3Se3 22

C2R3 1

Av. Nugget

Fuente: Elaboración propia

39

Fuente: Elaboración propia

Distribución de vehículos en la Av. Nugget:

Gráfica N° 12: Distribución de vehículos en la Av. Nugget

El formato de campo utilizado para el aforo vehicular en el horario de la mañana va

desde las 06:00 horas hasta las 9:00 hora, dividido en intervalos de 15 minutos

continuos. Los demás horarios se encuentran en los ANEXOS N°4.

Vehiculos ligeros

80%

B2

0%

B3

2%

C2

9%

C3

4%

C4

1%

T2S3

2%

T3Se3

2% C2R3

0%

Distribución de vehiculos en la Av. Nugget

Vehiculos ligeros

B2

B3

C2

C3

C4

T2S3

T3Se3

C2R3

FORMATO Nº 1.3

TRAMO DE LA CARRETERA ESTACION

SENTIDO E S CODIGO DE LA ESTACION

UBICACIÓN DIA Y FECHA MARTES

PICK UP PANELRURAL

Combi2 E >=3 E 2 E 3 E 4 E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S2 >= 3S3 2T2 2T3 3T2 >=3T3

DIAGRA.

VEH.

6:00 a.m.

6:15 a.m.

6:15 a.m.

6:30 a.m.

6:30 a.m.

6:45 a.m.

6:45 a.m.

7:00 a.m.

7:00 a.m.

7:15 a.m.

7:15 a.m.

7:30 a.m.

7:30 a.m.

7:45 a.m.

7:45 a.m.

8:00 a.m.

7 1

2

23 8 4 4

29 11 3 1 3

25 11 1 1 3 12

12 11 3 3 2 3

217 2 1 2

2

2

120 4 1 1

12 6

2 1

12

15 4 4 3

FORMATO DE CONTEO Y CLASIFICACIÓN VEHICULAR

Av. Nugget

HORA AUTOSTATION

WAGON

CAMIONETAS

MICRO

BUS CAMION SEMI TRAYLER TRAYLER

Fuente: MTC

40

3.3. Diseño de Pavimentos

Resumen de Parámetros de Diseño

La tabla N°10, presenta el resumen de parámetros de diseño.

Tabla N° 10: Resumen de parámetros de diseño

Confiabilidad (R%) 90% Coeficiente de transferencia de carga (J) 3

Desviación estándar normal (Zr) -1.282 Coeficiente de drenaje (Cd) 0.95

Desviación estándar total (So) 0.35 Módulo de reacción corregido de Calicata 1 27.95

Resistencia del concreto a compresión (f´c) 4262 psi Módulo de reacción corregido de Calicata 2 29.66

Módulo elástico del concreto (Ec) 3 596 695 psi Perdida de Serviciabilidad (△PSI) 1.8

Módulo de rotura del concreto a la flexión (S'c) 594.86 psi Pérdida Potencial de Soporte (LS) 2

Tasa de crecimiento total (r%) 1.8% Tráfico (ESAL) 5.297 millones

Fuente: Elaboración propia

- PARÁMETROS INICIALES DE DISEÑO:

Nivel de confiabilidad (R):

El nivel de confiabilidad (R) será de 90%, debido a que el número ejes equivalentes

acumulados se encuentra en el rango de 5’000,001 a 7,500,000.

Tabla N° 11:Ejes equivalente -Nivel de Confiabilidad (R)

Desviación Estándar Total (So):

AASHTO propone en la sección 4.3, página I-62 el valor de 0.34 para pavimentos

rígidos, ya que se ha realizado el conteo y la clasificación de los vehículos que circulan

en la vía existente. Sin embargo, se ha considerado el valor de 0.35, recomendada por

el MTC en su Manual de carreteras, sección Suelos y Pavimentos, página 266, 2013.

Tabla N° 12: Desviación estándar So- Confiabilidad (R)

Fuente: MTC 2013

Fuente: MTC 2013

42

Tabla N° 13: Factores de Desviación Normal

AASHTO propone en la sección 4.3, página I-62 el valor de 0.34 para pavimentos

rígidos, ya que se ha realizado el conteo y la clasificación de los vehículos que circulan

en la vía existente

Perdida de Serviciabilidad (△PSI)

El índice de Serviciabilidad Inicial (Pi) es 4.3 y del Final (Pt) es de 2.50, debido a que los

ejes equivalentes acumulados se encuentran entre 3’000,001 a 5,000,000.

Tabla N° 14: Ejes equivalentes Acumulados - Serviciabilidad Inicial (∆Pi)

Tasa de crecimiento total (r%):

- Se asocia la tasa de crecimiento del tránsito de vehículos de pasajeros con la tasa

anual de crecimiento poblacional. Según el INEI (2017), la tasa de crecimiento

poblacional del distrito de El Agustino es de 1%.

Confiabilidad ZR Confiabilidad ZR

50 0 92 -1.405

60 -0.253 94 -1.555

70 -0.524 95 -1.645

75 -0.674 96 -1.751

80 -0.841 97 -1.881

85 -1.037 98 -2.054

90 -1.282 99 -2.327

Fuente: MTC

Fuente: Instituto de Construcción y Gerencia (ICG)

43

Tabla N° 15: Provincia de Lima: Población censada y tasa de crecimiento promedio

anual, según distrito,2007 y2017 (Absoluto y porcentaje)

Fuente: INEI, Censos Nacionales de Población y vivienda 2007 y 2017.

44

Gráfica N° 13: Producto bruto interno según departamento 2007 -2018

Se asocia la tasa de crecimiento del tránsito de vehículos de carga con la tasa anual del

crecimiento de la economía expresada como el Producto Bruto Interno (PBI). De

acuerdo al INEI, la tasa de crecimiento promedio del PBI del departamento de Lima del

2007 al 2018, es de 5.1%.

- Tasa de crecimiento vehicular total:

Tipo de vehiculo % volumen% tasa de

crecimeinto

Tasa de crecimiento

total (%)

Vehiculo ligero 80.39 1

Vehiculo pesado 19.61 5.11.80

Fuente: INEI, Producto Bruto Interno por Departamentos 2018

45

- DETERMINACIÓN DEL TRÁFICO DEL PROYECTO (ESAL)

Realizando el respectivo conteo vehicular (estudio de tráfico), los tipos de vehículos

pesados que circulaban por la Av. Nugget con sus correspondientes IMDA son los

siguientes:

Tabla N° 16: Tipos de Vehículos pesados que circulan por la Av. Nugget.

Tipo de vehículo IMDA

B2 2

B3 20

C2 92

C3 37

C4 9

T2S3 26

T3Se3 22

C2R3 1

Para la evaluación del tráfico, se consideró las siguientes ecuaciones:

𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 (𝐸𝑆𝐴𝐿) = ∑ 𝐸𝐸𝑖 × 𝐹𝑐𝑎 × 365

La vida útil del pavimento de la Av. Nugget será de 20 años. Esta vía consta de una

calzada en 2 direcciones. Además, las llantas que circulan por el pavimento tienen una

presión de contacto de 80 psi.

𝐹𝑐𝑎 = (1 + 𝑟)𝑛 − 1

𝑟

𝐹𝑐𝑎 = (1 + 0.018)20 − 1

0.01

𝑭𝒄𝒂 = 𝟐𝟑. 𝟖𝟐𝟖

Después, se procede a determinar la sumatoria de EEi:

∑ 𝐸𝐸𝑖 = 𝐼𝑀𝐷𝑖 × 𝐹𝑑 × 𝐹𝑐 × 𝐹𝑣𝑝 × 𝐹𝑝

Fc: Factor carril

Fd: Factor direccional

Fvp: Factor vehículo pesado

Fuente: Elaboración propia

46

Fp: Factor presión neumático

Cálculo del Factor vehículo pesado (Fvp):

Figura 8: Relación de cargas por eje para determinar ejes equivalentes (EE) para pavimentos rígidos

Figura 9: Pesos y medidas máximas permitidas de los vehículos,

Fuente: El Peruano

Fuente: GUIA AASHTO1993

47

Tabla N° 17: Cálculo de los factores de vehículo pesado.

Tipo Eje

delantero

Eje posterior Fvp.

Pav.Rigido 1° eje 2° eje 3° eje 4° eje

B2 7 11 - - - 4.61

B3 7 16 - - - 3.62

C2 7 11 - - - 4.61

C3 7 18 - - - 4.73

C4 7 23 - - - 4.96

T2S3 7 11 25 - - 8.77

T3Se3 7 18 11 18 - 11.52

C2R3 7 11 11 18 - 11.40

Cálculo de los factores Fd y Fc:

Tabla N° 18: Factor direccional y factor carril

Fuente: Elaboración propia

Fuente: GUIA AASHTO1993

48

Cálculo de los factores Fp:

Tabla N° 19: Factor de ajuste por presión de neumático (Fp)

Cálculo de las EEi por tipo de vehículo:

∑ 𝐸𝐸𝑖 = 𝐼𝑀𝐷𝑖 × 𝐹𝑑 × 𝐹𝑐 × 𝐹𝑣𝑝 × 𝐹𝑝

Tabla N° 20:Cálculo del EEi por tipo de vehículo.

Tipo IMDA Fd Fc Fp Fvp EEi

B2 2 0.5 1 1 4.61 4.61

B3 20 0.5 1 1 3.62 36.16

C2 92 0.5 1 1 4.61 211.95

C3 37 0.5 1 1 4.73 87.52

C4 9 0.5 1 1 4.96 22.31

T2S3 26 0.5 1 1 8.77 114.04

T3Se3 22 0.5 1 1 11.52 126.76

C2R3 1 0.5 1 1 11.40 5.70

ƩEEi 609.05

Fuente: GUIA AASHTO1993

Fuente: Elaboración propia

49

Posteriormente calculamos el ESAL:

𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 (𝐸𝑆𝐴𝐿) = ∑ 𝐸𝐸𝑖 × 𝐹𝑐𝑎 × 365

= 609.05 × 23.82 × 365

= 𝟓 𝟐𝟗𝟕 𝟏𝟓𝟐. 𝟖𝟎 ≅ 𝟓. 𝟐𝟗𝟕 𝒎𝒊𝒍𝒍𝒐𝒏𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝒆𝒋𝒆𝒔 𝒆𝒒𝒖𝒊𝒗𝒂𝒍𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔

DETERMINACIÓN DE MÓDULOS DE REACCIÓN DE LA SUB-BASE Y CAPA DE

APOYO:

Con la ecuación recomendada por ASHTO 2002:

𝑀𝑅 = 2555 × 𝐶𝐵𝑅0.64 (𝑝𝑠𝑖)

Tabla N° 21:Módulos resilientes de la calicata 1

Tipo de capa CBR psi kg/cm2

Subbase 54.0% 32818.82 2307.39

Capa de Apoyo 7.95% 9629.99 677.06

Tabla N° 22: Módulos resilientes de la calicata 2

Tipo de capa CBR psi kg/cm2

Subbase 34% 24408.29 1716.07

Capa de Apoyo 15.7% 14885.61 1046.56

Para poder utilizar el nomograma 9.2 de AASHTO, se obtuvo un espesor de subbase

de 25 cm para la calicata 1; y un espesor de subbase de 20 cm para la calicata 2.

Como se puede apreciar, las diferencias entre los Módulos de reacción son de K1 = 17

kg/cm3, y K2 = 20.897 kg/cm3. Luego se procede a la corrección de los módulos

considerando un L.S = 2.

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

50

- Calicata 1:

Figura 10: Nomograma del Módulo de Reacción Combinado para la calicata 1.

- Calicata 2:

Figura 11: Nomograma del Módulo de Reacción Combinada para la calicata 2.

Fuente: GUIA AASHTO1993

Fuente: GUIA AASHTO1993

51

Para corregir los Módulos de Reacción estos primero se transforman de unidades:

Tabla N° 23: Módulos de reacción

Módulos kg/cm3 pci

K1 17 614.164

K2 20.897 754.948

De la tabla podemos apreciar que los valores respectivos de los Módulos corregidos

serian:

Tabla N° 24: Módulos corregidos

Módulos pci

K1 50.98

K2 57.95

Pérdida potencial de soporte (LS)

Para determinar la pérdida de soporte (LS) de la subbase se ha tenido en consideración

la siguiente tabla extraída de AASHTO 1993. Debido a que se tiene un material de

subbase granular natural, con un MR de aproximadamente 30 000 psi, elegimos un LS

de 2.

Tabla N° 25: Pérdida de Soporte (LS)

Fuente: GUIA AASHTO1993

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

52

-Nomograma del Módulo de Reacción Efectivo:

- Calicata 1:

Figura 12: Nomograma del Módulo de Reacción Efectivo de la calicata 1.

- Calicata 2:

Figura 13:Nomograma del Módulo de Reacción Efectivo de la calicata 2.

Fuente: GUIA AASHTO1993

Fuente: GUIA AASHTO1993

53

- DATOS PARA LA DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DE LA CAPA DE CONCRETO

HIDRÁULICO:

Cálculo de resistencia, rotura y módulo de elasticidad del concreto:

Tabla N° 26: Cálculo de resistencia, rotura y módulo de elasticidad del concreto.

Datos kg/cm2 psi

f'c 300 4267

Ec 261779 3723370

S´c 45.7 650.47

Cálculo del Coeficiente de Transmisión de Carga (J):

Tabla N° 27: Cálculo del Coeficiente de Transmisión de Carga (J)

Procederemos a diseñar un pavimento de concreto simple con varillas de transferencia

de carga (dovelas).

Este tipo de pavimentos no tiene acero de refuerzo, pero en las juntas de contracción

se colocan varillas lisas que tienen la función de transmitir cargas a las otras losas.

Debido a que el pavimento actual también tiene juntas de contracción y no está

construido a base de reforzado continuo. Se procede a tomar el valor 3.0 para nuestro

J de diseño.

Cálculo del Coeficiente de Drenaje (Cd):

Para el cálculo del coeficiente de drenaje, se ha considerado la precipitación en un

periodo de 15 años, considerando la estación más cercana, CAMPO DE MARTE,

(Fuente ANA). Para ello se toma como referente el Manual Centroamericano de Diseño

de pavimentos.

Fuente: Elaboración propia

Fuente: GUIA AASHTO1993

54

Tabla N° 28: Precipitación anual

Gráfica N° 14: Promedio de precipitación mensual en un período de 15 años (2003-2017)

Los meses de lluvia cíclicos se establece en este caso en 1 mes del año (julio), mientras

los días de traslape son 20 días del mes de enero siendo las obras de drenaje para la

carretera se consideran en nivel de regular.

𝑃 =(𝑆 + 𝑅)

365× 100

𝐷𝑜𝑛𝑑𝑒: 𝑃 ∶ 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒𝑠𝑡á 𝑝𝑟ó𝑥𝑖𝑚𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛

𝑆: 𝐷í𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑡𝑟𝑎𝑠𝑙𝑎𝑝𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙𝑎 é𝑝𝑜𝑐𝑎 𝑙𝑙𝑢𝑣𝑖𝑜𝑠𝑎 𝑦 𝑠𝑒𝑐𝑎

𝑅: 𝐷í𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛 𝑙𝑙𝑢𝑣𝑖𝑎 𝑒𝑛 𝑞𝑢𝑒 𝑒𝑙 𝑝𝑎𝑣𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑝𝑢𝑒𝑑𝑒 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑎𝑟 ℎ𝑎𝑠𝑡𝑎 𝑒𝑙 85% 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛

𝑒𝑛 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 ó 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠. 𝑆𝑖 𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑑𝑒 𝑑𝑒 24 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠, 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑏𝑒𝑛

N° AÑO ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SETIEMBREOCTUBRENOVIEMBREDICIEMBREPmm ANUAL

1 2003 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.02 0.02 0.00 0.00 0.00 0.07

2 2004 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.03 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05

3 2005 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.01 0.00 0.02 0.00 0.00 0.00 0.06

4 2006 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.02 0.00 0.01 0.00 0.00 0.05

5 2007 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.01 0.05 0.04 0.01 0.01 0.00 0.00 0.12

6 2008 0.00 0.00 0.01 0.00 0.01 0.04 0.00 0.04 0.06 0.01 0.00 0.00 0.15

7 2009 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.09 0.02 0.02 0.01 0.05 0.05 0.25

8 2010 0.08 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01 0.02 0.01 0.01 0.00 0.00 0.12

9 2011 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.08 0.05 0.01 0.01 0.00 0.00 0.17

10 2012 0.00 0.02 0.00 0.00 0.01 0.01 0.00 0.02 0.01 0.03 0.00 0.02 0.12

11 2013 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.05 0.05 0.02 0.00 0.01 0.00 0.14

12 2014 0.01 0.04 0.00 0.00 0.00 0.02 0.05 0.03 0.05 0.01 0.02 0.00 0.22

13 2015 0.00 0.00 0.03 0.01 0.00 0.00 0.03 0.00 0.08 0.02 0.03 0.01 0.21

14 2016 0.05 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 0.02 0.02 0.01 0.00 0.00 0.00 0.12

15 2017 0.01 0.03 0.05 0.01 0.00 0.02 0.00 0.02 0.04 0.00 0.01 0.00 0.19

0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 0.01 0.03 0.02 0.02 0.01 0.01 0.01 0.14

0.02 0.01 0.01 0.00 0.00 0.01 0.03 0.01 0.02 0.01 0.01 0.01 0.06

0.08 0.04 0.05 0.01 0.01 0.04 0.09 0.05 0.08 0.03 0.05 0.05 0.25

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05

PROMEDIO (mm)

DESV. ESTAND.

MAX

MIN

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Autoridad Nacional del Agua (ANA)

a

55

𝑢𝑠𝑎𝑟𝑠𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑑í𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑙𝑢𝑣𝑖𝑎 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑎𝑗𝑒 𝑒𝑛 𝑑í𝑎𝑠.

𝑃 =(20 + 30) ∗ 100

365= 𝟏𝟑. 𝟕%

Tabla N° 29:Capacidad de drenaje-%de tiempo en el que el pavimento está expuesto a niveles de humedad próximos a la saturación

Cálculo del espesor de concreto hidráulico mediante el Abaco de AASHTO:

- Calicata 1:

Figura 14: Ábaco de AASHTO para la calicata 1.

D1 (pulg) D1 (cm)

10.05 25.12

Fuente: MTC 2014

Fuente: GUIA AASHTO1993

Fuente: Elaboración propia

56

- Calicata 2:

Figura 15: Ábaco de AASHTO para calicata 2

D2 (pulg) D2 (cm)

9.98 24.94

Fuente: GUIA AASHTO1993

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

57

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA DE CARGA

Es la capacidad que tiene una junta de transferir algo de la carga de un lado de la junta

a otro, es decir de un paño al paño adyacente. Un adecuado mecanismo de

transferencia se requiere para asegurar un buen desempeño del pavimento dado que

disminuye las deflexiones, reduce el escalonamiento, el despostillamiento en las juntas,

y las fisuras en las esquinas. Los mecanismos que contribuyen a la transferencia de

cargas son:

- Pasadores o dowells:

Incrementan mecánicamente la transferencia de carga aportada por la trabazón de

agregados, es necesaria para pavimentos con un número de repeticiones de EE

mayores a 4 millones en el periodo de diseño. Son barras de acero lisas insertadas en

la mitad de las juntas con el propósito de transferir cargas sin restringir el movimiento

de las losas y permitiendo el alineamiento horizontal y vertical. El empleo de pasadores

disminuye las deflexiones y los esfuerzos del concreto, reduciendo el escalonamiento,

bombeo y las fallas de esquina.

Diámetros y longitudes recomendados en pasadores:

Figura 16: Diámetros y longitudes recomendadas en pasadores.

Fuente: Instituto de Construcción y Gerencia (ICG)

58

- Barras de amarre:

Son aceros corrugados colocados en la parte central de la junta longitudinal con el

propósito de anclar carriles adyacentes, mejorando la trabazón de los agregados y

contribuyendo a la integridad del sello empleado. Pueden servir como mecanismos de

transferencia de carga en las juntas longitudinales.

Diámetros y longitudes recomendados en barras de amarre:

Figura 17:Diámetros y longitudes recomendados en barras de amarre

Para un diseño de pavimento rígido con una losa de concreto de 25cm de espesor, se

utilizarán dowells de 1 ¼” con 46 cm de longitud y separación de 30 cm, en las juntas

Fuente: Instituto de Construcción y Gerencia (ICG)

59

transversales. Asimismo, se utilizarán barras de amarre de 5/8” con 81 cm de longitud y

separación de 91 cm, en las juntas longitudinales.

Figura 18: Pavimentos de Concreto Hidráulico Simple (PCH S)

MANTENIMIENTO DE PAVIMENTO RÍGIDO:

Cepillado de pavimento de hormigón:

“Esta operación se refiere al cepillado superficial del pavimento de hormigón con el

objetivo de reducir las irregularidades, lo que mejora la serviciabilidad y prolonga la vida

útil. El procedimiento elimina sustancialmente las irregularidades creadas por el

escalonamiento de juntas, las deformaciones originadas por los gradientes térmicos, y/o

durante la construcción, así como también aumenta la fricción entre neumáticos y

pavimento y/o para restaurar un adecuado drenaje y las características del rodado a las

superficies del pavimento. No aumenta la capacidad estructural de un pavimento, pero,

al minimizar los efectos de las cargas dinámicas, permite que la estructura soporte un

mayor número de solicitaciones durante el resto de su vida útil.” SERVIU (s.f)

“Una manera de alisar y dar textura al pavimento de concreto es mediante el cepillado

superficial. Este proceso tiene por finalidad eliminar las imperfecciones superficiales,

mediante el desbaste de los escalonamientos, alabeos y rugosidades otorgándole

extrema suavidad, confort y seguridad para el usuario. Se realiza mediante maquinaria

especializada con un cabezal de corte que montados en paralelo alrededor de discos

diamantados, los que le dan una textura acanalada.” Morales, J (2005)

La intención que tiene esta especificación es la de eliminar el escalonamiento de las

juntas, grietas profundas o parches.

Fuente: GUÍA AASHTO 1993

60

Sellado de juntas y grietas:

“Primero se debe verificar que las juntas y grietas que contengan restos de sellos

antiguos o materias extrañas se limpien completa y cuidadosamente en toda su

profundidad. Para ello se usan sierras, herramientas manuales u otros equipos

adecuados que permitan remover el sello o relleno antiguo sin afectar al hormigón.”

Real, J (2017)

Se procede a la limpieza con un soplado de aire comprimido con una presión mínima de

0,83 MPa que elimine todo vestigio de material contaminante, incluso el polvo,

verificando previamente que el aire expulsado esté completamente libre de aceite.

Después de la limpieza, se procede a realizar la imprimación para permitir una perfecta

adherencia entre el sello y las paredes de la junta. Para juntas de hasta de 20 mm de

ancho, se requiere la colocación de un cordón o lámina de respaldo para luego terminar

con la colocación del sellante termoplástico, para juntas mayores de 20 mm y menores

de 30 mm se recomienda el uso de sellante tipo mástic asfáltico, para las juntas mayores

a 30 mm, se recomienda un sellado con una mezcla de arena y emulsión asfáltica

modificada.

Reparación de espesor parcial de losas de concreto:

La reparación de espesor parcial de losas de concreto es una técnica de mantenimiento

y rehabilitación de pavimentos rígidos que consiste en la restauración de deterioros

superficiales localizados que se han producido en un espesor parcial de la losa de

concreto.

Esta técnica de mantenimiento considera la remoción y reemplazo de una porción del

tercio superior o hasta la mitad del espesor de la losa con el fin de reparar daños

superficiales.

Se recomienda optar por una reparación a profundidad parcial, cuando los niveles de

deterioro en una losa de concreto son bajos. Se aplican generalmente para reparar

fracturas en los bordes y esquinas de las losas, baches, desniveles, desnudamientos,

despotillamientos o desprendimientos superficiales.

61

ESPECIALIDAD INGENIERÍA GEOTÉCNICA

Todos los ensayos han sido realizados en el laboratorio de “Suelos y Pavimentos” de la

USIL. Por lo tanto, todas las gráficas y tablas son elaboración propia.

Análisis Granulométrico por tamizado

Calicata 1- Terreno de Fundación

Tabla N° 30: Granulometría del terreno de fundación de la calicata 1

Gráfica N° 15: Curva granulométrica del terreno de fundación de la calicata 1.

62

Calicata 1- Subbase

Tabla N° 31:Granulometría de la subbase de la calicata 1.

Gráfica N° 16:Granulometría de la subbase de la calicata.

63

Calicata 2- Terreno de Fundación

Tabla N° 32:Granulometría del terreno de fundación de la calicata 2.

Gráfica N° 17: Granulometría del terreno de fundación de la calicata 2.

64

Calicata 2- Subbase

Tabla N° 33: Granulometría de la subbase de la calicata 2

Gráfica N° 18:Curva granulométrica de la subbase de la calicata 2.

65

Clasificación Suelos

Clasificación por SUCS y AASHTO

Calicata 1- Terreno de Fundación

Tabla N° 34: Clasificación por SUCS Y AASHTO del terreno de fundación de la calicata 1.

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)

Suelo de partículas gruesas con finos (suelo sucio)

SM (Arena Limosa con Grava)

Clasificación AASHTO

A-2-4 (Excelente a bueno como subgrado)

Grava y arena arcillosa o limosa

Calicata 1- Subbase

Tabla N° 35:Clasificación por SUCS y AASHTO de la subbase de la calicata 1.

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)

Suelo de partículas gruesas con finos (suelo sucio)

GM (Grava Limosa con arena)

Clasificación AASHTO

A-1-b (Excelente a bueno como subgrado)

Fragmentos de roca, grava y arena

Calicata 2- Terreno de Fundación

Tabla N° 36:Clasificación por SUCS y AASHTO del terreno de fundación de la calicata 2.

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)

Suelo de partículas gruesas con finos (suelo sucio)

GM (Grava Limosa con arena)

Clasificación AASHTO A-2-4 (Excelente a bueno como

subgrado)

Grava y arena arcillosa o limosa

Calicata 2- Subbase

Tabla N° 37: Clasificación por SUCS y AASHTO de la subbase de la calicata 2.

Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS)

Suelo de partículas gruesas con finos (suelo sucio)

GC (Grava arcillosa con arena)

Clasificación AASHTO

A-2-6 (Excelente a bueno como subgrado)

Grava y arena arcillosa o limosa

66

Proctor Modificado (Método C)

Se realizó en el laboratorio de “Suelos y Pavimentos” de la Universidad San Ignacio de

Loyola.

Calicata 1- Terreno de Fundación

Calicata 1- Subbase

Gráfica N° 20: Curva de compactación de la subbase de la calicata 1.

Gráfica N° 19: Curva de compactación del terreno de fundación de la calicata 1.

67

Calicata 2- Terreno de Fundación

Gráfica N° 21:Curva de compactación del terreno de fundación de la calicata 2.

Calicata 2- Subbase

Gráfica N° 22: Curva de compactación de la subbase de la calicata 2.

68

California Bearing Ratio (CBR)

Calicata 1- Terreno de Fundación

Gráfica N° 23: terreno de fundación de la calicata 1

Gráfica N° 24: Curva de CBR (%) y Densidad Seca del terreno de fundación de la calicata 1.

69

Calicata 1- Subbase

Gráfica N° 25: subbase de la calicata 1.

Gráfica N° 26:Curva de CBR (%) y densidad seca de la subbase de la calicata 1.

70

Calicata 2-Terreno de Fundación

Gráfica N° 27: Terreno de fundación de la calicata 2

Gráfica N° 28: Curva de CBR (%) y densidad seca del terreno de fundación de la calicata 2

71

Calicata 2- Subbase

Gráfica N° 29: subbase de la calicata 2.

Gráfica N° 30: Curva de CBR (%) y densidad seca de la sub base de la calicata 2

4. Juego de planos constructivos

Plano de ubicación y localización

Figura 19: Plano de ubicación de la urbanización Fundo Puente.

Fuente: Elaboración propia

a. Plano vista en planta, elevaciones y secciones

Figura 20: Perfil longitudinal de la Av.Nugget.

Fuente: Elaboración propia

Figura 21: Sección de la calza del pavimento en 2 direcciones de la Av. Nugget

Figura 22: Corte transversal de las capas de pavimentación

Fuente: Elaboración propia

Fuente: Elaboración propia

75

5. Resumen de cumplimiento con las restricciones y limitaciones del proyecto

La principal limitación respecto al diseño es que no se contó con la data primaria para

obtener los parámetros de diseño del pavimento rígido. Por tanto, se recurrió a fuentes

confiables como investigaciones pasadas, libros, normas y entre otras fuentes.

Otra limitación fue el conteo vehicular, el cual se realizó por 24 horas del día por un

periodo de una semana. Este estudio se tuvo que realizar ya que no se contó con dicha

data.

Con respecto a la excavación de calicatas; sólo se pudo realizar las calicatas los fines

de semana (los domingos), puesto que los vehículos pesados y ligeros se estacionaban

durante toda la semana a través de toda la vía. Se realizaron 2 calicatas en la Av Nugget.

estando la primera calicata en la progresiva 0+125 km respecto a la intersección de la

Av. Nugget con la Av. 1ro de mayo. La segunda calicata se realizó en la progresiva

0+165km. Debido a que requeríamos las muestras de la subbase y del terreno de

fundación del pavimento ya construido, primero se tuvo que romper la capa de concreto

del pavimento. Esta capa de concreto dificultó bastante la extracción de las muestras,

dado que se tenía limitaciones con respecto a las herramientas disponibles para la

excavación de la calicata. Por lo que, se tuvo que realizar la excavación de las 2

calicatas en días distintos, con apoyo externo tanto en herramientas como en apoyo de

mano de obra.

Después, se realizó un estudio de mecánica de suelos, el cual consta de una serie de

ensayos tales como: ensayo de cono de arena, ensayo para el análisis granulométrico,

ensayo para determinar el límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos,

clasificación de suelos con propósitos de ingeniería S.U.C.S, Relación Humedad-

Densidad por método de Proctor Modificado, Determinación del CBR (California Bearing

Ratio- Valor Soporte de California) medido en muestras compactadas en laboratorio.

Estos ensayos fueron realizados in-situ y en los laboratorios de la Universidad San

Ignacio de Loyola.

Con respecto a los ensayos, hubo ciertas restricciones, siendo una de ellas que no se

realizó el ensayo de resistencia a flexión del concreto; ya que se tomó en cuenta los

parámetros de la correlación entre la resistencia a compresión y el módulo de rotura del

MTC.

76

6. Resumen de cumplimiento con estándares de diseños nacionales e

internacionales

Nuestra propuesta cumple con la normatividad en los ensayos de mecánica de suelos,

debido a que se aplicó todos los procedimientos que nos presenta la norma. Además,

se utilizó las herramientas y equipos calibrados en laboratorio.

Respecto al diseño del pavimento rígido también se cumplió con la normativa. Puesto

que se utilizaron valores propuestos por dichas normas y se tomó en cuenta las

recomendaciones establecidas.

Normas Nacionales:

NTP 339.128:1998 SUELOS. Método de ensayo para el análisis granulométrico.

NTP 339.132.1998 SUELOS. Método de ensayo para determinar el material que

pasa el tamiz N°200

NTP 339.129:1998 SUELOS. Método de ensayo para determinar el límite líquido,

límite plástico e índice de plasticidad de suelos.

NTP 339.143:1999 SUELOS. Método de ensayo estándar para la densidad y

peso unitario del suelo in-situ mediante el método del cono de arena

NTP 339.134.1998 SUELOS. Métodos para la clasificación de suelos con

propósitos de ingeniería S.U.C.S.

NTP 339.141.1999 SUELOS. Relación Humedad - Densidad por método de

Proctor Modificado.

NTP 339.145.1999 SUELOS. Determinación del CBR (California Bearing Ratio-

Valor Soporte de California) medido en muestras compactadas en laboratorio.

Normas Internacionales:

ASTM- D2487: Standard Practice for Classification of Soils for Engineering

Purposes (Unified Soil Classification System).

ASTM- D3287: Standard Specification For Biaxially Oriented Polyethylene

(Peo) Plastic Pipe (Sdr-Pr) Based On Controlled Outside Diameter.

77

ASTM D 1557: Standard Test Methods for Laboratory Compaction

Characteristics of Soil Using Modified Effort.

ASTM D 1883: Standard Test Method for CBR of Laboratory Compacted Soils.

AASHTO T 193: Standard Test Method for CBR of Laboratory Compacted Soil.

7. Memoria de calidades y especificaciones de los materiales

Especificaciones Generales:

Conteo Vehicular

El conteo vehicular se realizó por 24 horas del día por un periodo de una semana en el

área de estudio (Av. Nugget), para de esta manera obtener el IMDA (Índice Medio Diario

Anual).

Evaluación PCI

El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual basado en el

tipo, severidad y cantidad de fallas que presenta el pavimento. La cual nos permite

obtener datos cuantificables para definir la condición superficial de pavimento y el

tratamiento correspondiente.

En la Av. Los Nogales, se obtuvo una calificación promedio de MUY BUENO con un PCI

promedio de 76 en toda el área de estudio. En la Av. 1ro de mayo, se obtuvo un PCI

promedio de 74 con calificación MUY BUENO. Si bien las calificaciones son muy

buenas; debido a los tipos de fallas presentes como grietas lineales, pulimiento de

agregados, punzonamiento y parches; se considera una rehabilitación al pavimento

rígido en ambas avenidas. Esta rehabilitación consistirá en cepillado del pavimento;

sellado de grietas y juntas; y reparación de espesor parcial de losas de concreto.

A diferencia de las evaluaciones superficiales en las Av. Los Nogales y Av. 1ro de mayo;

la Av. Nugget presenta en su totalidad el tipo de falla de losa dividida. Este tipo de fallas

aumenta bastante la severidad en la clasificación del PCI. Por ello, se obtuvo un PCI

promedio de 40 con calificación MALO. Además de la evaluación del PCI, se aprecia la

deteriorada condición del pavimento debido al tráfico pesado constante en la zona. Por

ello, se propone la reconstrucción del pavimento de concreto.

78

Estudio de suelos

- Excavación de calicatas:

Se realizaron 2 calicatas en la Av. Nugget. La primera calicata en la progresiva 0+125km

y la segunda se realizó en la progresiva 0+165km. Estas calicatas fueron realizadas

dentro de la calzada debido a que era necesario conocer la condición en las que se

encontraban la subbase y el terreno de fundación del pavimento existente.

Con ello, se obtuvo los espesores de las subbase y losa de concreto de ambas calicatas.

Con las muestras de 65 kg por cada capa de las 2 calicatas y las muestras de cono de

arena obtenidas por cada capa; se procedió a obtener el perfil estratigráfico del terreno

mediante los ensayos de laboratorio realizados en el laboratorio de Suelos y Pavimentos

de la USIL.

- Estudio de mecánica de suelos:

Se realizó un estudio de mecánica de suelos, el cual constó de una serie de ensayos

tales como: ensayo de cono de arena, ensayo para el análisis granulométrico, ensayo

para determinar el límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos,

clasificación de suelos con propósitos de ingeniería S.U.C.S, Relación Humedad-

Densidad por método de Proctor Modificado y Determinación del CBR. De la primera

calicata se obtuvo un CBR de 54% para la subbase, y un CBR de 7.95% para la capa

de apoyo. Para segunda calicata se obtuvo un CBR de 34% para la subbase, y un CBR

de 15.7% para la capa de apoyo.

La capa de subbase en la Av. Nugget, consiste en una capa existente variable de 0.20m

y 0.25m. En la calicata 1, la subbase se clasifica como grava limosa con arena (GM) y

clasificación AASHTO de A-1-b; mientras la capa de apoyo se clasifica como arena

limosa con grava (SM) y clasificación de A-2-4. En la calicata 2, la subbase se clasifica

como grava arcillosa con arena (GC) y clasificación AASHTO de A-2-6; mientras la capa

de apoyo se clasifica como grava limosa con arena (GM) y clasificación de A-2-4.

79

Especificaciones técnicas del cemento hidráulico:

Materiales

- Cemento: El cemento utilizado es Portland, de marca aprobada oficialmente. Si los

documentos del proyecto o una especificación especial no señalan algo diferente, se

empleará el denominado Tipo I.

- Adiciones: Si el proyecto lo considera, se podrá utilizar cemento con adiciones, de

conformidad con la especificación NTP 334.090 (ASTM C595). Las adiciones deberán

ser incorporadas en la fábrica del cemento.

- Agua: Cuando se empleen otras fuentes o cuando se mezcle agua de 2 o más

procedencias, el agua deberá ser calificada mediante ensayos. Los requisitos primarios

para esta calificación serán los incluidos en la Tabla 438-01 del Manual de Carreteras

(2015).

- Agregado Fino: Se considera como tal, a la fracción que pasa el tamiz de 4.75mm (Nº.

4). El porcentaje de arena de trituración no podrá constituir más del 30% de la masa del

agregado fino. El agregado fino deberá satisfacer el requisito granulométrico señalado

en la Tabla 438-03 del Manual de Carreteras (2015).

- Agregado Grueso: Se considera como tal, la porción del agregado retenida en el tamiz

de 4.75mm (Nº. 4). Su gradación se deberá ajustar a alguna de las señaladas en la

Tabla438-05 del Manual de Carreteras (2015).

- Aditivos: Aditivos químicos, que pueden ser reductores de agua, acelerantes y

retardantes de fraguado, los cuales deberán cumplir los requerimientos de la

especificación ASTM C 494, incluyendo el ensayo de resistencia a la flexión. La

utilización de acelerantes o retardantes se debe evitar en la medida de lo posible; se

podrán utilizar únicamente en casos especiales.

- Acero: Las barras de acero deberán cumplir con la especificación ASTM A615. En el

diseño de pavimento rígido se especifica las dimensiones y longitudes del acero utilizado

para las barras de amarre y los pasadores.

80

Especificaciones técnicas de las propuestas de rehabilitación y mantenimiento

del pavimento rígido:

Cepillado de pavimento rígido

“Esta operación se refiere al cepillado superficial o microfresado del pavimento rígido

con el objetivo de reducir las irregularidades, lo que mejora la serviciabilidad y prolonga

la vida útil. El procedimiento elimina sustancialmente las irregularidades. No aumenta la

capacidad estructural de un pavimento, pero, al minimizar los efectos de las cargas

dinámicas, permite que la estructura soporte un mayor número de solicitaciones durante

el resto de su vida útil.” SERVIU (s.f)

Se utilizará el cepillado de pavimento de hormigón o microfresado en las zonas donde

se encuentren fallas de alta severidad de: pulimiento de agregados y mapa de grietas.

Se debe tomar en consideración que el cepillado es una partida que se debe ejecutar

una vez finalizadas todas las actividades de rehabilitación del pavimento, a excepción

el sello de grietas y juntas que se debe realizar con posterioridad.

Sellado de juntas y grietas

Esta operación de sellado de juntas y grietas empieza con la limpieza de estas, con un

soplado de aire comprimido con una presión mínima de 0,83 MPa que elimine todo

vestigio de material contaminante. Luego, se procede a realizar la imprimación para

permitir una perfecta adherencia entre el sello y las paredes de la junta u grieta.

Esta operación se realizará solo para la corrección de juntas y grietas en la Av. Los

Nogales y Av. 1ro de mayo. No obstante, cabe recalcar que ambas avenidas, el tipo de

falla con mayor incidencia en las losas; son las grietas lineales, de acuerdo con la

evaluación PCI realizada.

Reparación de espesor parcial de losas de concreto

La reparación de espesor parcial de losas de concreto es una técnica que consiste en

la restauración de deterioros superficiales localizados que se han producido en un

espesor parcial de la losa de concreto. Esta técnica considera la remoción y reemplazo

de una porción del tercio superior o hasta la mitad del espesor de la losa con el fin de

reparar daños superficiales.

Esta operación la utilizaremos para reparar fallas de severidad media y alta de: parches

grandes, parches pequeños y punzonamiento. Se considera que, debido a los otros tipos

de tratamiento, esta técnica se utilizara antes de la aplicación del cepillado de hormigón.

81

Especificaciones técnicas de las partidas del análisis de precios unitarios:

01 REHABILITACION DEL PAVIMENTO RÌGIDO

01.01 OBRAS PROVISIONALES

01.01.01 CARTEL DE IDENTIFCACION DE OBRA DE 3.60X4.80

Este elemento servirá como identificación de la obra, tendrá un largo de 4.80

m y altura de 3.6 m. los parantes deberán tener 4 m de longitud. El cartel

estará ubicado en inicio del tramo de la av. Nugget. Unidad de medida: und

01.01.02 OFICINA, ALMACÉN Y CASTA DE GUARDIANÌA

Esta partida comprende los trabajos necesarios para constituir y/o habilitar las

instalaciones adecuadas para la iniciación de la obra, incluyendo almacenes

y depósitos en general requeridos para la obra. Las medidas de estos

espacios tendrán como mínimo 5 m x 4 m. Unidad de medida: und.

01.02 TRABAJOS PRELIMINARES

01.02.01 TRAZO Y REPLANTEO PRELIIMINAR

Esta partida comprende todas las actividades topográficas, el estacado y

ubicación de plantillas de cotas. Se tendrá que iniciar corroborando todos los

datos topográficos que se indican en el plano para dar conformidad y trabajar

a base de ellos o si no corregir en caso de que estuvieran mal. Para esta

partida se tendrá que contar con instrumentos de alta precisión y con personal

técnico calificado. Unidad de medida: m2

01.02.02 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPOS, MAQUINARIAS Y

HERRAMIENTAS

Consiste en el traslado de todo los equipos, maquinarias y herramientas

necesarias para comenzar con la ejecución del proyecto y cumplimiento del

cronograma de trabajo. Para el traslado se podrá contar con camiones,

tráileres o camiones cama baja dependiendo de cuál se necesite y de la

aprobación de la entidad. Unidad de medida: glb

01.02.03 ELIMINACION DEL DESMONTE DE BASURA

Consiste en la liberación de la zona de trabajo de todos los desmontes de

basura que se encuentren. Para esta partida se contará con un cargador

sobre llantas de 125 – 135 HP Yd 3 y 2 volquetes de 10 m3. Unidad de medida:

m3

82

01.02.04 DEMOLICION DEL PAVIMENTO RÌGIDO

Comprende la eliminación del pavimento rígido existente que se encuentra en

pésimas condiciones. Esta partida se ejecutará en todo el tramo de la av.

Nugget para lo cual se hará uso del equipo cortadora de concreto 14”. Unidad

de medida: m3

01.02.05 ELIMINACION DE DESMONTE PROV. DE LA DEMOLICION

Comprende la eliminación de todo el desecho de concreto que surgirán a

partir de la demolición del pavimento. Se contará con 4 volquetes de 10 m3 y

con un cargador sobre llantas. El desmonte de desechos de concreto será

transportado al lugar que indique la entidad. Unidad de medida: m3

01.03 SEGURIDAD Y SALUD

01.03.01 ELABORACION, IMPLEMENTACION Y ADMINISTRACION DEL PLAN DE

SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO

Constituye todas las actividades y recursos concerniente al desarrollo, implementación

y administración del plan de seguridad y salud de la obra. Se considera al personal que

va a desarrollar el plan de seguridad y salud en el trabajo, los equipos y herramientas

necesarias para su elaboración. Unidad de medida: glb

01.03.02 EQUIPOS DE PROTECCION INDIVIDUAL

Esta partida comprende todos los equipos de protección personal (EEP) las

cuales todo el personal en obra tendrá que llevarlo puesta. Los equipos

indispensables son: cascos de seguridad, lentes de seguridad, orejeras tipo

tapón, guantes de cuero, botas de punta de acero, etc. Unidad de medida:

und.

01.03.03 EQUIPOS DE PROTECCION COLECTIVA

Esta partida comprende todos los equipos de protección colectiva a ser

instalados para la protección de los trabajadores y del público en general en

las diferentes áreas de trabajo. Unidad de medida: unid.

01.03.04 SEÑALIZACIONES TEMPORALES DE SEGURIDAD

Consiste en las señalizaciones de seguridad que se debe colocar en las

diferentes áreas de trabajo para evitar accidentes y alertar a los trabajadores

y el público en general. Se tendrán que considerar las señalizaciones como

conos reflectantes, cintas, señalizadoras, luces estroboscópicas, carteles de

promoción de seguridad entre otros. Unidad de medida: glb

83

01.03.05 CAPACITACIONES EN SEGURIDAD Y SALUD EN OBRA

Comprende las actividades de adiestramiento y sensibilización desarrollados

para el personal de obra. Entre ellas debe considerarse, sin llegar a limitarse:

Las charlas de inducción para el personal nuevo, las charlas de

sensibilización, las charlas de instrucción, la capacitación para la cuadrilla de

emergencias, etc. Unidad de medida: glb

01.03.06 RECURSOS PARA RESPUESTAS ANTE EMERGENCIAS DE SEGURIDAD

Y SALUD DURANTE LA TRABAJO.

Esta partida comprende los mecanismos técnicos, administrativos y

equipamiento necesario, para atender un accidente de trabajo con daños

personales y/o materiales, producto de la ausencia o implementación

incorrecta de alguna medida de control de riesgos. Estos accidentes podrían

tener impactos ambientales negativos. Se deberán contar como minino con

botiquines y extintores. Unidad de medida: und.

01.04 PAVIMENTOS

01.04.01 SUBBASE GRANULAR

01.04.01.01 RECOMPACTACION SUPERFICIAL DE LA SUBBASE GRANULAR

La recompactación de la subbase existente se efectuará con

motoniveladora y compactador de rodillo liso. Unidad de medida: m2.

01.04.02 PAVIMENTO RIGIDO E = 25 CM

01.04.02.01 CALZADA DE E=25 CM

01.04.02.01.01 CONCRETO FC = 300 KG/CM2 PARA PAVIMENTO

Se empleará concreto con resistencia a los 28 días igual o mayor a 300

kg/cm2. Estará conformado por una mezcla homogénea de cemento,

agua, agregado fino y grueso. Unidad de medida: m3.

01.04.02.01.02 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO PARA PAVIMENTO RIGIDO

Se efectuará con madera, llevando puntales y tornapuntas

convenientemente distanciadas. El encofrado no se retirara hasta

que el concreto haya endurecido suficientemente como para soportar

con seguridad su propio peso. Su unidad de medida es m2.

01.04.02.01.03 CURADO DE LOSAS DE CONCRETO

Se utilizará agua que cumpla la Tabla 438-01 del Manual de Carreteras.

El tiempo total de curado de siete días, se verá reducido con la

incorporación del aditivo “CURADOR”. Unidad de medida: m2.

84

01.04.02.02 JUNTAS

01.04.02.02.01 RELLENO DE JUNTAS CON ASFALTO

En el colocado del sellante se recomienda colocar arena a los lados de

la junta para que el asfalto sobrante no manche a la superficie de la

losa. Es preferible usar sellos con materiales especialmente formulados

para este fin, como por ejemplo asfaltos con polímeros. Unidad de

medida: ml.

01.04.02.02.02 BARRAS DE AMARRE DE ACERO FY= 4200 KG/CM2

Sirven como mecanismos de transferencia de carga en las juntas

longitudinales. Son aceros corrugados colocados en la parte central de

la junta longitudinal con el propósito de anclar carriles adyacentes,

mejorando la trabazón de los agregados y contribuyendo a la integridad

del sello empleado. Unidad de medida: kg.

01.04.02.02.03 DOWELLS

Son barras de acero lisas insertadas en la mitad de las juntas

transversales con el propósito de transferir cargas sin restringir el

movimiento de las losas y permitiendo el alineamiento horizontal y

vertical. Unidad de medida: kg.

02 MANTENIMIENTO DE LA AV. 1 DE MAYO Y AV. LOS NOGALES

02.01 REPARACION DE LOSAS CON ESPESOR PARCIAL

Esta técnica de mantenimiento considera la remoción y reemplazo de una

porción del tercio superior o hasta la mitad del espesor de la losa con el fin de

reparar daños superficiales. Unidad de medida: m2.

02.02 SELLADO DE FISURAS Y GRIETAS

Se procede a la limpieza con un soplado de aire comprimido con una presión

mínima de 0,83 MPa. Para las juntas o grietas mayores a 30 mm, se recomienda

un sellado con una mezcla de arena y emulsión asfáltica modificada. Unidad de

medida: ml.

02.03 CEPILLADO SUPERFICIAL DE LOSAS

El equipo de cepillado consistirá en una máquina auto impulsada con un motor

de potencia, especialmente diseñada para suavizar la textura del hormigón

mediante un cabezal de corte constituido por una serie de discos diamantados

paralelos entre sí. Unidad de medida: m2.

8. Plan de metodología de trabajo

Fuente: Elaboración propia

86

9. Cronograma de ejecución

Fuente: Elaboración propia

87

10. Diagrama WBS

Fuente: Elaboración propia

11. Presupuesto y análisis de costos

a. Hoja de presupuesto

Fuente: Elaboración propia

89

b. Análisis de precios unitarios

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91

92

93

94

95

Fuente: Elaboración propia

96

c. Listado de insumos

97

Fuente: Elaboración propia

98

12. Conclusiones de la solución propuesta o investigación aplicada

Del presente proyecto se tienen las siguientes conclusiones:

De acuerdo con la evaluación PCI realizada en la Urb. Fundo Puente, las Av. Los

Nogales y Av. 1ro de mayo, presentan una condición de pavimento superficial MUY

BUENA, presentando algunas losas con requerimiento de mantenimiento. Por otra

parte, la Av. Nugget, presenta bastantes losas divididas, por lo que, nos

encontramos con una condición superficial MALA del pavimento. Asimismo, el tipo

de falla más incidente en la Urb. Fundo Puente son las grietas lineales presentes en

más de la mitad de las losas evaluadas; seguido por los parches grandes, pulimiento

de agregados, y mapa de grietas; excluyendo las losas divididas de la Av. Nugget.

Por lo que se concluye, que se requiere una rehabilitación de la Av. Nugget y realizar

un mantenimiento enfocado en los tipos de fallas más incidentes en las Av. Los

Nogales y Av. 1ro de mayo. Con estas medidas, se mejorará la infraestructura vial

de la Urb. Fundo Puente, que actualmente no están en óptimas condiciones.

De los resultados obtenidos en el laboratorio de Suelos y Pavimentos de la USIL, la

resistencia de la subabse granular actual (CBR) del pavimento rígido en la Av.

Nugget, resulto en un CBR de 54% para la primera calicata, y un CBR de 34% para

la segunda calicata. Por lo que, de acuerdo con la norma C010. Pavimentos

Urbanos, los CBR se clasificarían como MUY BUENO y BUENO,

correspondientemente. Con respecto a las capas de apoyo, los CBR obtenidos son

de 8% y 15%, siendo clasificadas como buenas capas de apoyo. Por ello, aunque

no se requiere un mejoramiento o estabilización de suelos, se realizara una

recompactación a nivel de la subbase, sin realizar ninguna intervención en la capa

de apoyo. Por lo que, se puede concluir que contamos con una buena subbase

granular y capa de apoyo para la reconstrucción de la losa de concreto.

De acuerdo con el IMDA obtenido con el conteo vehicular realizado en la Av. Nugget;

contamos un flujo vehicular de 92 camiones tipo C2, 37 camiones tipo C3, 9

camiones tipo C4, 26 tráileres tipo T2S3, 22 tráileres tipo T3Se3, y 1 tráiler tipo

C2R3; por día. Sin mencionar el flujo de vehículos ligeros, podemos inferir porque

se obtuvo un tráfico proyectado con un ESAL de 5.297 millones de ejes

99

equivalentes. Por ello, podemos concluir que actualmente contamos un tráfico

vehicular pesado en la Av. Nugget.

El pavimento rígido propuesto para la reconstrucción de la Av. Nugget consta de

una losa de concreto de 25cm con una resistencia a los 28 días de 300kg/cm2.

Aunque este espesor es bastante considerado, se considera el alto tráfico pesado

presente, por lo que se opta por un pavimento de concreto hidráulico simple con la

adición de acero de refuerzo en las juntas. Para ello, se consideró utilizar dowells

de 1 ¼” de diámetro y barras de amarre de 5/8” de diámetro, de acuerdo con lo

especificado en el Manual de Carreteras. Concluyendo con un diseño de pavimento

rígido apto para el tráfico pesado proyectado en la zona industrial.

Se consideró tres técnicas de mantenimiento para cubrir y subsanar los tipos de

fallas más incidentes en la Av. Los Nogales y la Av. 1ro de mayo. El sellado de juntas

y grietas, cubrirá las grietas lineales que representa el tipo de falla más incidente.

Además, se considerará la reparación de espesor parcial de losas de concreto para

los parches grandes, parches pequeños y punzonamiento, cubriendo el segundo

segmento más incidente de fallas. Asimismo, se utilizará el cepillado superficial o

microfresado del pavimento rígido para el pulimiento de agregados y mapa de

grietas. Por ende, el utilizar estas tres técnicas de mantenimiento nos permitirá

abordar eficientemente, un gran segmento de las fallas más incidentes en la Av. Los

Nogales y la Av. 1ro de mayo.

Finalmente, de acuerdo al análisis de precios unitarios en la Urb. Fundo Puente, se

determinó que la Rehabilitación del pavimento rígido en la Av. Nugget representaría

aproximadamente el 88% del presupuesto total, en comparación al mantenimiento

de las Av. 1ro de mayo y Av. Los Nogales que representa un 12% del presupuesto.

Por ende, se puede concluir que la rehabilitación de infraestructura vial de las Av.

Nugget (414 m), Av. Los Nogales (m), y la Av. 1ro de mayo (m); costará S/. 943

707.60, beneficiando los residentes de la Urb. Fundo Puente, así como también a

los nuevos residentes de los condominios recién construidos por el proyecto “Recrea

Los Nogales”.

100

13. Recomendaciones de la solución propuesta o investigación aplicada

Los resultados del diseño de pavimentos y de la evaluación PCI, solo abarcan un

pequeño tramo de la Av. Los Nogales y la Av. 1ro de mayo, por lo que no serán

válidos para una obra que se proyecte que sobrepase los límites de la Urb. Fundo

Puente.

Se recomienda extender la evaluación superficial de pavimentos PCI en la Av. Los

Nogales, con el propósito de obtener un mejor resultado de la condición actual de

los pavimentos en las zonas urbanas del Agustino. Asimismo, comprobar la pre

factibilidad de expandir el proyecto de rehabilitación a una mayor extensión de la

Av. Los Nogales.

Se recomienda realizar un mantenimiento constante en la Urb. Fundo Puente;

debido a que el flujo vehicular existente es pesado y al incremento de nuevos

residentes debido a la construcción de los nuevos condominios. Priorizando este

mantenimiento en la Av. Nugget y el segmento analizado de la Av. 1ro de mayo.

Asimismo, se recomienda realizar un análisis del impacto social y de seguridad en

la zona, debido al mejoramiento del pavimento rígido en la Av. Nugget y a la limpieza

del desmonte actualmente ocupando parte de la calzada. Se prevé que después de

la obra, la zona sea más frecuentada por los vecinos de la Urb. Fundo Puente.

101

14. Referencias bibliográficas

Coronado, J (2002). “Manual Centroamericano para Diseño de Pavimentos”. Extraído de:

https://sjnavarro.files.wordpress.com/2008/08/manual-de-pavimentos.pdf

El Peruano (2018). “DECRETO SUPREMO Nº 019-2018-MTC”. Extraído de:

https://busquedas.elperuano.pe/download/url/decreto-supremo-que-modifica-

el-reglamento-nacional-de-vehic-decreto-supremo-n-019-2018-mtc-1721540-2

García, A (s.f). “DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO MÉTODO AASHTO 1993”. Imagen

extraída de: https://es.slideshare.net/RibBrian/0600-diseo-de-pavimentos-

rigidos-aashto-93

INEI (2018). “Resultados Definitivos de los Censos Nacionales 2017”. Extraído de:

https://www.inei.gob.pe/media/MenuRecursivo/publicaciones_digitales/Est/Lib

1583/

Mi Vivienda (2014). “Mega Proyecto en el Agustino” Año 10 Nº 78, pp. 8

Morales, J (2005). “TÉCNICAS DE REHABILITACIÓN DE PAVIMENTOS DE CONCRETO

UTILIZANDO SOBRECAPAS DE REFUERZO”. Universidad de Piura. Extraído

de:

https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/1343/ICI_129.pdf?sequenc

e=1&isAllowed=y

Moreno Ponce, L. A. at el. (2018) Mantenimiento y conservación de carreteras (Tomo II):

evaluación del estado del pavimento, área de innovación y desarrollo, (pg. 56).

Moya González, L. y Díez de Pablo, A. (2012). “La intervención en la ciudad construida:

acepciones terminológicas.” Urban Nº 4, pp. 113-122.

102

MTC (2013). “Manual de Carreteras: Suelos, geología, geotecnia y pavimentos”. ICG:

Instituto de la Construcción y Gerencia. Extraído de: http://cdn-

web.construccion.org/normas/files/tecnicas/Manual_Suelos_Pavimentos.pdf

PITRA (2018). “Reparación espesor parcial en pavimento rígido”. Boletín técnico. Costa

Rica. Extraído de:

https://www.lanamme.ucr.ac.cr/repositorio/bitstream/handle/50625112500/956/

Boletin%2012018%20Reparacio%CC%81n%20espesor%20parcial%20en%20

pavimento%20ri%CC%81gido.pdf?sequence=1&isAllowed=y

Real, J (2017). “Deterioros en pavimentos rígidos, soluciones y aplicación de un plan

estratégico de conservación de la red vial en un sector de Calle Sazié”.

Universidad Andrés Bello. Santiago, Chile. Extraído de:

http://repositorio.unab.cl/xmlui/bitstream/handle/ria/3525/a118570_Real_J_Det

erioro_en_pavimentos_rigidos_soluciones_2017_Tesis.pdf?sequence=1&isAll

owed=y

SERVIU (s.f) “MANUAL DE PAVIMENTACION Y AGUAS LLUVIA DE SERVIU

METROPOLITANO, CHILE”. Capitulo N°12: Especificaciones técnicas de

mantenimiento y reconstrucción de vías. Extraído de:

http://pavimentacion.metropolitana.minvu.cl/doc/MPALL/mpall3docs/Cap%201

2%20Especificaciones%20Tecnicas%20de%20Mantenimiento%20y%20Reco

nstruccion%20de%20Vias.pdf

103

15. Anexos

Anexo N°01: Panel fotográfico

Foto 1: Losa 1 de la Av. Los Nogales

Foto 2: Losa 2 de la Av. Los Nogales

104

Foto 3 :Losa 5 de la Av. Los Nogales

Foto 4:Losa 1 de la Av. 1° de Mayo

Foto 5:Losa 15 de la Av. 1° de Mayo

105

Foto 6: Losa 17 de la Av.1° de Mayo

Foto 7: Losa 1 de la Av.Nugget

106

Foto 8: Losa 3 de la Av.Nugget

Foto 9: Losa 9 de la Av.Nugget

107

Foto 10: Conteo Vehicular en la Av.Nugget

Foto 11: Conteo Vehicular en la Av.Nugget.

108

Foto 12:Calicata 1 de la Av.Nugget

Foto 13:Calicata 2 de la Av.Nugget

109

Foto 14:Ensayo de Cono de arena en la calicata 2

Foto 15: Muestras extraídas de la calicata 1 y 2 de la Av.Nugget.

110

Foto 16:Grupo de bachiller en el laboratorio de la USIL

Foto 17: Ensayo Proctor Modificado (compactando)

111

Foto 18:Evaluación Superficial en la Av.Los Nogales

112

PANEL FOTOGRÁFICO- MUNICIPALIDAD DE EL AGUSTINO

Foto 19: Visita a la municipalidad de el Agustino

Foto 20: Subgerencia de catastro y habilitaciones

urbanas de El Agustino

113

PANEL FOTOGRÁFICO- ASESORAMIENTO

Foto 21: Asesoría en la oficina del Ing.Lazo

Foto 22: Equipo completo en la asesoría en la

oficina del Ing.Lazo

114

PANEL FOTOGRÁFICO- AREA DE ESTUDIO

Foto 23: Excavación para la calicata 1

Foto 24: Excavación para la calicata 2

115

PANEL FOTOGRÁFICO – CONTEO VEHICULAR

Foto 25: Conteo vehicular realizada por Khaterin Julian.

Foto 26: Conteo Vehicular realizado por Reymer Huancachoque

116

PANEL FOTOGRÁFICO- ENSAYOS EN LABOTORIO DE “SUELOS Y PAVIMENTOS”

DE LA USIL

Foto 27: Secado de muestras al aire libre.

Foto 28: Muestras con sus respectivas codificaciones

117

Foto 29: Equipo de trabajo de bachiller

tamizando las muestras de suelo.

Foto 30: Escurrimiento de muestras de

CBR.

118

PANEL FOTOGRÁFICO- REUNIONES GRUPALES

Figura 23: Reunión grupal en la USIL

Figura 24: Reunión grupal-identificación de fallas

del pavimento

119

Figura 25: Reunión grupal-cierre del trabajo de bachiller.

AnexoN°02: Ábacos del PCI para pavimentos de concreto

120

121

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Daño de sello de junta concreto 26

El daño de sello de junta no esta clasificado por densidad.

La severidd de la falla esta determinada por la conidicion general del sello para una

unidad de muestra.

Los valores deducidos para los tres niveles de gravedad son:

Low : 2 puntos

Medium : 4 puntos

High : 8 puntos

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ANEXO N°3: Juego de plano

Figura 26: Pefil Longitudinal Av.Nugget

131

Figura 27:Plano de Av.1ro de Mayo- Mapeo de fallas del pavimento

Figura 28:Plano de Av.Nogales-Mapeo de fallas del pavimento

Figura 29:Av.Nugget -Mapeo de fallas del pavimento

ANEXO N°4: Conteo Vehicular

ANEXO N°5: Documentación

ANEXO N°6: ACTAS DE REUNIONES