Informe de memoria descriptiva

MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES PROVIAS NACIONAL

1. INTRODUCCIÓN

1ADECUACIÓN DEL EXPEDIENTE TÉCNICO DE LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA, TRAMO 1.2: KM

15+200 - KM 51+551


1. INTRODUCCIÓN

El Ministerio de Transportes y Comunicaciones, por intermedio del Proyecto Especial de Infraestructura de Transporte Nacional, convocó al Concurso CIIE N° 0001-2002-MTC/15.02.PROVIAS_N, para seleccionar a EL CONSULTOR que se encargue del Estudio Complementario de la Estabilidad de Taludes y Adecuación del Expediente Técnico de la Carretera Tingo María – Aguaytía, Tramo: Km. 15+200 a Km. 51+551, conforme a las bases y términos de referencia del concurso. Como resultado del concurso convocado resultó favorecido con la Buena Pro el CONSORCIO CES-HIDROENERGÍA, y posteriormente, con fecha 24.01.03 se firma el Contrato de Estudios N° 0029-2003-MTC/20. Este estudio tiene como fecha de inicio el 07.02.03 según Oficio N° 055-2003-MTC/20 GEP del 31 de Enero del 2003.

El monto del contrato asciende a la suma de ciento cuarenta y dos mil setecientos sesentaisiete y 08/100 dólares americanos (US$ 142,767.08), incluyendo el Impuesto General a las Ventas.

Esta carretera se ubica en un sector de alto desarrollo para el país, permitiendo la integración de la costa y la sierra con la llanura amazónica. La importancia de ella hace que los estudios de diseño permitan una construcción acorde con las necesidades detectadas a lo largo del corredor, es así como los diferentes estudios ejecutados permiten presentar soluciones viables para toda la carretera y especialmente para las zonas críticas que existen a lo largo de todo el corredor vial.

El Control Terrestre básico para obtener la Cartografía consistió en la determinación de la Poligonal Básica, Puntos de Fotocontrol y Complemento Topográfico.

El diseño geométrico de la vía se realizó de acuerdo con el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras (DG-99) aprobado con R.D. Nº 029-2000-MTC/15.02.PRT-PERT del 01.02.2000 y las Normas AASTHO. Se establecieron los criterios de diseño para una velocidad directriz, por tramos. El diseño buscó mejorar el alineamiento existente en aquellos sitios donde se ameritaba un cambio, pero siempre tratando de utilizar en lo posible el corredor existente.

El diseño de la estructura del pavimento se realizó mediante los métodos del Asphalt Institute, AASHTO versión 1993 y verificación elástica mediante el programa DEPAV basado en el programa Alize III. Se realizó la exploración del subsuelo, como parte de la Evaluación Destructiva del pavimento existente, consistente básicamente en la excavación de calicatas y la ejecución de ensayos de laboratorio. Asimismo, se realizó la Evaluación No Destructiva del pavimento mediante la medición del IRI, evaluación superficial de daños y estudio deflectométrico. Con base en el análisis de toda esta información, se


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determinó la alternativa de solución óptima, a partir del tránsito esperado que circulará por la vía y la capacidad de soporte de la subrasante, hallada en función del modelo de Hogg y verificada mediante los ensayos de CBR.

Los estudios de geotecnia realizados para el proyecto permitieron tener un conocimiento de la geología del corredor, identificar los problemas geotécnicos existentes en los sitios de corte y en los llenos, diseñar los sitios de depósitos e identificar las fuentes de materiales y presentar soluciones a los puntos críticos, tal como el Puente Chino (Km. 51+200).

Los estudios hidrológicos se realizaron con el fin de estimar las crecientes que se aplicaron para el diseño y revisión de las obras de drenaje del proyecto. En este tramo de la vía algunas de las obras de drenaje existentes fueron destruidas o deterioradas por crecientes ocurridas durante intensos períodos de lluvia o durante fenómenos hidroclimáticos extremos como es el caso de “El Niño”, durante el primer semestre de 1998, ayudadas por una falta de mantenimiento adecuado. Adicionalmente, se describen los criterios, la metodología empleada y los resultados de los estudios e investigaciones de campo realizados para la verificación y el diseño hidráulico de las obras de drenaje existentes y el dimensionamiento de las nuevas obras, con el fin de dotar a la carretera de las condiciones necesarias para su buena conservación.

A lo largo de toda la longitud del tramo 1.2 se encuentra un puente y varias estructuras menores principalmente badenes, muros y alcantarillas de cajón (box - culverts).

Se hizo el diseño definitivo del puente Chino. Para el puente se analizaron varias alternativas y se diseñó la más conveniente tanto desde el punto de vista técnico como económico. Adicionalmente, se diseñaron los badenes, muros y alcantarillas de cajón.

Además, se elaboró el formulario de relación de metrados por partida para la memoria descriptiva del proyecto. El formulario de metrados para cada uno de los dos tramos del proyecto, considerando la información entregada por cada una de las unidades participantes en el estudio, y se elaboraron las Especificaciones Técnicas para la construcción de las obras, tomando como base lo establecido en las ESPECIFICACIONES TÉCNICAS GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS (EG-99), del MINISTERIO DE TRANSPORTES, COMUNICACIONES, VIVIENDA Y CONSTRUCCIÓN de la República del Perú, aprobadas con R.D. Nº 341-2000-MTC/15.02.PRT-PERT del 13.09.1999.

Finalmente, debemos señalar que se han hecho las previsiones convenientes para asegurar una apropiada utilización de los materiales disponibles en la zona, tanto en la compensación del movimiento de tierras, como en el diseño del pavimento y la obtención de los materiales para las distintas capas del mismo; igualmente, la utilización de los puntos de agua que existen a lo largo


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del proyecto han recibido un tratamiento especial, teniendo en consideración los aportes dados por el Estudio de Impacto Ambiental.


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2. GENERALIDADES


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2. GENERALIDADES

2.1 ANTECEDENTES

2.1.1 Estudio. El Proyecto Especial de Infraestructura de Transporte Nacional PROVIAS_N, perteneciente al Ministerio de Transportes y Comunicaciones, ha previsto la ejecución del “Expediente Técnico Actualizado del Estudio Definitivo de Ingeniería para el Mejoramiento Vial de la Carretera HUÁNUCO-TINGO MARÍA- PUCALLPA, sector: Tingo María-Aguaytía, tramo: 1.2 Puente Pumahuasi – Puente Chino (km. 15+200-km. 51+551).

2.1.2 Buena Pro. A efecto y en virtud a las disposiciones legales pertinentes, PROVIAS_N convocó al Concurso CIIE Nº 0001-2002-MTC/15.02-PROVIAS_N, para seleccionar a EL CONSULTOR que se encargue del Estudio Actualización de los Estudios Definitivos conforme a las bases y términos de referencia.

2.1.3 Consultor. Como resultado del Concurso resultó favorecido con la Buena Pro, el CONSORCIO CES-HIDROENERGÍA, y posteriormente con fecha 24.01.03 se firma el contrato de Estudios Nº 0029-2003-MTC/20.

2.2 UBICACIÓN GEOGRÁFICA

El proyecto se encuentra ubicado en los departamentos de Huanuco y Ucayali, región Central del territorio Peruano.

La carretera en estudio se inicia en el Puente Pumahuasi, Distrito de Hermilio Valdizán, Provincia de Leoncio Prado, Departamento de Huánuco.

El proyecto termina en el puente Chino, Distrito de Padre Abad, Provincia de Padre Abad, Departamento de Ucayali.

Esta vía atraviesa los poblados de Las Vegas, Hermilio Valdizán, San Isidro, La Divisoria y Miguel Grau. De acuerdo con la carta del IGN a escala 1:100 000, las coordenadas geográficas leídas son aproximadamente las siguientes:

Sitio Altitud (m.s.n.m.) Latitud Sur Longitud OesteTingo María 649.264 09°17´29.3294” 75°59´54.8266”Puente Chino 1,125.144 09°08’16.8701” 75°47’17.1109”


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2.3 OBJETIVOS DEL PROYECTO

El objeto del Estudio fue la Actualización Económica y Adecuación del Expediente Técnico de los Estudios Definitivos de Ingeniería para el Mejoramiento Vial de la Carretera: Huánuco – Tingo María – Pucallpa, Sector: Tingo María – Aguaytía y con base en estos estudios se preparó el expediente técnico a nivel de licitación para el tramo:

1.2 Puente Pumahuasi - Puente Chino (km. 15+200-km. 51+551), longitud 36.35 km.

El estudio actualizó y complementó los estudios ejecutados en 1995 por la firma consultora HOB Consultores y Ejecutores S.A., para el PERT-BIRF.

Este estudio tiene entre otros los siguientes alcances: Realizar el Levantamiento Aéreo que consistió en: Vuelo Aéreo, Control Terrestre y Restitución, estudiar y dar soluciones al sistema de las obras de arte y de drenaje, evaluar y dar solución a los problemas de inestabilidad de taludes, mejoramiento del trazado de la vía para dar un mejor servicio al usuario conservando o ajustando en lo posible el trazo actual, levantamiento topográfico de la franja de la carretera y la colocación de Bench Mark (BM) cada 500 m, según lo usual en estos estudios, diseñar y/o recuperar los niveles de serviciabilidad del pavimento, análisis de rugosidad y deflexiones en superficies pavimentadas (método no destructivo) de pavimento y subrasante, diseño de pavimento de acuerdo con las cargas reales actuantes y el tráfico circulante y proyectado, evaluación y solución de la capacidad de soporte de la estructura de los puentes y obras de arte menores, diseño de señalización horizontal y vertical, acorde con las últimas normas de señalización dictadas por el MTC, dar soluciones a los sitios críticos presentes en el sector denominado Puente Chino (km. 51+200).


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3. LEVANTAMIENTO AEREO E INTERPRETACION FOTOGEOLOGICO


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3. LEVANTAMIENTO AEREO E INTERPRETACION FOTOGEOLOGICO

3.1 LEVANTAMIENTO AEREO

3.1.1 INTRODUCCION

El Levantamiento Aéreo fue realizado por el Consorcio Integral – Motlima en Octubre del año 2001 para el estudio llamado “Estudio de los Estudios Definitivos de Ingeniería para el Mejoramiento Vial de la Carretera Huanuco-Tingo Maria-Pucallpa.

El presente acápite resume las consideraciones tomadas y documenta en forma breve la metodología empleada en aquella oportunidad.

3.1.2 INFORMACIÓN DISPONIBLE

Cartas Oficiales del Instituto Geográfico Nacional

Señales Oficiales del Instituto Geográfico Nacional

BM’s Oficiales del Instituto Geográfico Nacional

3.1.3 CONTROL TERRESTRE

3.1.3.1 Elaboración y Colocación de hitos para BM’s y PB’s. La red de BM’s fue espaciada a distancias de 500 m aproximadamente y 25 parejas (punto principal y señal de azimut) para la Poligonal Básica, espaciadas a distancias de 4 Km. por pareja, el objetivo: poder hacer el control altimétrico del Proyecto, realizar las triangulaciones con los Puntos de Fotocontrol y el replanteo posterior de la línea en la etapa de construcción.

3.1.3.2 Nivelación Diferencial. La nivelación de los 239 puntos: 189 BM’s y 50 PB’s se hizo a partir de redes que se unen a los puntos oficiales del Instituto Geográfico Nacional: BM en Tingo María y Aguaytía.

El error máximo obtenido en cada uno de los circuitos fue menor de 12 mm por Km. nivelado.

3.1.3.3 Complemento Topográfico. La topografía fue realizada con 02 estaciones totales entre el Km. 0+000 y el Km. 51+500, para localizar: cunetas,


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alcantarillas, obras de arte, postes, asfalto, afirmado, etc., que por estar cubiertas por la densa vegetación, no podían ser apreciados con detalle en las fotos, los resultados del levantamiento fueron incluidos en la restitución, de esta forma se pudo obtener una restitución ajustada a la realidad. Para el presente estudio se utilizaran los BM ubicados entre las progresivas Km. 15+200 al Km. 51+551.

3.1.3.4 Toponimia. Se realizaron las labores de campo necesarias para la complementación de las restituciones ejecutadas, con el fin de definir las características en detalle de los elementos planimétricos tales como postes, muros, buzones, nombres de vías, nombres de zonas, pueblos, etc.

3.1.3.5 Preseñalización Puntos de Fotocontrol. Se localizaron para el estudio una red de Puntos de Fotocontrol llamados PF’s, los cuales permitieron a la aerotriangulación, controlar los modelos fotogramétricos y como dichas marcas salieron en las fotografías, evitaban realizar la actividad de fotoidentificación, la cual en zona de Selva es casi imposible; la preseñalización se realizó teniendo en cuenta la colocación de 03 puntos de fotocontrol al inicio y fin de cada línea de vuelo y 02 puntos cada 03 modelos.

3.1.3.6 Poligonal Básica Red GPS de Primer Orden. Se fijó para el estudio una red principal de Primer Orden denominada Poligonal Básica, compuesta de 25 puntos identificados PB-01 a PB-25 y de 25 puntos de Azimut identificados PB-01A a PB-25A, para un total de 50 puntos.

Los puntos se distribuyeron a lo largo de la vía, buscando que cada pareja de puntos: PB y señal de azimut quedara a 4 Km. y la separación entre el punto y su señal de Azimut estuviera entre 500 y 700 m.

La finalidad de la Poligonal Básica es la de servir de apoyo para realizar las triangulaciones GPS con los puntos de fotocontrol, así como también para el replanteo del diseño vial.

La metodología para la realización de la red fue la siguiente:

Empleo del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) en el Sistema Coordenado WGS84. Datum Geodésico Sistema WGS84 - Coordenadas Geográficas y Coordenadas en la Proyección UTM (Universal Transverse Mercator) Hemisferio Sur - Zona 18 - Longitud de Origen - 75°00’00”, Falso X:500,000 (Este) y Falso Y: 10’000,000 (Norte).

Medición Geodésica Primaria para la Base. Se utilizaron 02 Puntos Oficiales del Instituto Geográfico Nacional de la Red de Orden “A” (Proyecto SIRGAS), los cuales son: Base Conchán y Base Pucallpa con los cuales se


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conformó una poligonal de apoyo que permitió dar posición a 02 puntos de la Poligonal Básica que fueron Base para la red: Punto PB-11A (Divisoria) y PB-25 (Puente Aguaytía); así como verificar el Punto IGN de Orden 1 (Base Norte - Tingo María) como control, la finalidad era tener puntos Base para ajustar toda la red; a partir de estos puntos se realizaron medidas GPS durante 10 horas en cada punto en el horario de 7:30 am a 6:30 pm.

Medición Geodésica Secundaria para Puntos de la Poligonal. Se utilizaron 07 Receptores GPS Geodésicos, colocando un equipo en cada uno de los puntos de la Base PB 11A y PB 25 e irradiando a 05 nuevos puntos de poligonal con lecturas por punto nuevo de 05 horas, adicionalmente se realizaron mediciones por un lapso de 02 horas entre los mismos puntos, con la finalidad de realizar comprobaciones durante el proceso de cálculo interno. Cabe mencionar que dichas mediciones se tuvieron que realizar en los horarios de 6:30 am a las 6:00 pm, debido a la inseguridad de la zona.

Satélites Rastreados. Se programó realizar mediciones acordes con el calendario de predicciones, el cual permitió conocer las horas más óptimas de lecturas, sin embargo debido a la inseguridad de la zona para trabajar en horarios nocturnos, se cambió el horario de trabajo programado, por horario diurno entre las 6:30 am y las 6:00 pm y series de por lo menos 02 puntos por equipo, con lecturas de 05 horas por punto a partir del inicio de la base en la Divisoria Punto 11-A (normalmente a partir de las 6:30 am), y mediciones adicionales entre puntos cercanos por un lapso de 2 horas con la finalidad de realizar comprobaciones durante el proceso de cálculo interno.

El procesamiento de datos se hizo teniendo en cuenta que:

Los datos de campo fueron transferidos diariamente de los equipos a la computadora portátil.

Diariamente se realizó el procesamiento con el fin de ir desarrollando y verificando la Red Secundaria.

Para la determinación de órbitas se programó realizar mediciones de acuerdo con el calendario de órbitas.

La Red Primaria de los puntos se estructuró con base en los siguientes puntos:

Señal Conchán Base SE - Orden A : Conocido

Señal Pucallpa - Orden A : Conocido

La Red Secundaria de Poligonal se estructuró con base en los siguientes puntos:

PB 11 A - Divisoria : Conocido


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PB 25 - Aguaytía : Conocido

Señal Norte Base Tingo María : Para Chequeo

En las Tablas Nº 3.1. y 3.2 se presentan las coordenadas geográficas y UTM de los puntos de la Poligonal Básica; en las Tablas Nº 3.3 y 3.4 se indican las diferencias de elevación: elipsoidal y altura sobre el nivel del mar (msnm), para los puntos principal y señal de azimut y en las Tablas Nº 3.5 y Nº 3.6 se muestran las coordenadas geográficas y UTM de los Puntos de Fotocontrol.

3.1.4 VUELO AÉREO

3.1.4.1 Vuelo Bajo. De acuerdo con el Plan de Vuelo Bajo, fotos a escala 1:8.000, el Tramo 1) Tingo María – Puente Chino comprende las líneas de vuelo que se indican en la Tabla Nº 3.7.

TABLA Nº 3.7

LÍNEA

Nº

NUMERACIÓN

FOTOS

INICIO

DESDE T. MARÍA

TOTAL

FOTOS

1 106 a 128 128 23

2 97 a 105 105 9

3 129 a 137 129 9

3 * 159 a 168 159 10

4 * 177 a 188 177 12

5 * 169 a 176 169 8

6 80 a 89 89 10

7 ** 11 a 24 11 14

8 ** 25 a 31 25 7

9 ** 01 a 10 01 10

10 68 a 79 y 68ª 68 13

* Realizada el 25.05.00** Realizada el 25.07.00El vuelo aerofotográfico ejecutado cumple con las siguientes características:

Empalme Longitudinal 60%Empalme Transversal 30%Calidad del Negativo : BuenaCalidad de las Diapositivas : BuenaCalidad de las Fotos : BuenaLínea de Vuelo : Sobre Eje Planificado

3.1.4.2 Vuelo Alto. El Vuelo Alto, fotos a escala 1:25.000, se realizó


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parcialmente (Líneas L-1, L-2A y L-3), debido a que las condiciones meteorológicas no permitieron volar las líneas L-2 y L-4.

3.1.5 AEROTRIANGULACIÓN ESPACIAL

El proceso de aerotriangulación digital se realizó empleando los siguientes equipos: Scanner PSI, Restituidor Fotogramétrico Digital ImageStation, ImageStation Photogrammetric Manager, ImageStation Modelo Setup e ImageStation Digital Orientation.

3.1.6 RESTITUCIÓN, EDICIÓN Y PLOTEO

3.1.6.1 Restitución Fotogramétrica Digital. Las labores de restitución fotogramétrica digital permitieron obtener la información de los detalles planimétricos y altimétricos (vías de comunicación, hidrografía, construcciones, áreas verdes, canteras, etc.) con curvas de nivel cada metro en zonas rurales y de cauces, así como curvas de nivel cada medio metro en zonas urbanas, incluyendo archivos de modelamiento digital de terreno (DTM), además de la inserción a la cartografía de la toponimia de la zona del Proyecto, topografías complementarias de campo y eje del diseño vial realizado.

3.1.6.2 Edición Cartográfica Digital. Sobre los archivos restituidos 3D en formato DGN se realizó la edición cartográfica digital.

Estas labores se ejecutaron con la participación de operadores cartográficos en 06 Estaciones de Trabajo, preparados para realizar dichas labores con tarjetas aceleradoras gráficas incorporadas y monitores de 17” y 21” dentro de ambiente del CAD Micro Station y uso de programas especializados de mapeo en el sistema operativo Windows NT.

3.2 LEVANTAMIENTO FOTOGEOLOGICO

3.2.1 ASPECTOS GEOPOLÍTICOS

3.2.1.1 Localización del Proyecto. La carretera en estudio en el Km. 15+200 distrito de Daniel Anomias Robles, Provincia de Leoncio Prado, Departamento de Huanuco y termina en el Km. 51+551(Puente Chino), Distrito del Padre Abad, provincia del Padre Abad, Departamento de Ucayali.

3.2.1.2 Condiciones Climatológicas. El Tramo presenta un clima propio


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de Ceja de Selva con temperaturas variables entre 22°C y 37°C, muy húmedo, nuboso y con precipitaciones constantes. 3.2.1.3 Topografía y Vegetación. El proyecto vial del Tramo presenta una topografía propia de una zona de ceja de selva con gran presencia de vegetación y árboles de alturas considerables (copa de árboles de altura promedio 25 m) muy pegados a la vía en el 65% del proyecto.

3.2.1.4 Poblaciones y Caseríos. El proyecto vial atraviesa las poblaciones menores como: Pumahuasi, La Victoria, las Delicias, Las Vegas, Santa Elena, Sortilego, San Isidro, San Agustín, Hermilio Valdizán y Miguel Grau, entre otras, así como también pequeños caseríos a lo largo del proyecto.

3.2.2 INTERPRETACION FOTOGEOLOGICA

La tarea de Interpretación de fotografías aéreas es la identificación de los rasgos u objetos exhibidos o reflejados por la superficie terrestre y fielmente reproducidos en la imagen fotográfica. Así la fotogeología nos capacita para obtener información geológica a través del estudio y análisis de las fotografías aéreas.Es de resaltar que la fotogeología no sustituye el trabajo de campo sino que ambos deben ser complementarios, de esta manera para obtener buenos resultados se requiere una integración estrecha entre el levantamiento de campo y la fotointerpretación.


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4. ESTUDIO DE TRÁNSITO Y DE CARGAS POR EJE


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4. ESTUDIO DE TRÁNSITO Y DE CARGAS POR EJE

4.1 GENERALIDADES

En el presente estudio de tránsito se revisaron los parámetros de tránsito requeridos para la ejecución de los análisis económicos y de los diseños geométricos de la vía que une Tingo Maria-Aguaytía desde el Km. 15+200 al Km. 51+551, en el Departamento de Huanuco, con Aguaytía, en el departamento de Ucayali. Se analizo el estudio de Transito y Cargas realizado por el Consorcio Integral – Motlima, en el estudio llamado: “Actualización de los Estudios Definitivos de Ingeniería para el Mejoramiento Vial de la Carretera Huanuco-Tingo Maria-Pucallpa” en el año 2001.

En el estudio de tránsito se estimó la demanda vehicular esperada para la vía teniendo en cuenta las características actuales de ella y aquéllas que se tendrán una vez que se haya terminado la rehabilitación.

En este capítulo se describen en forma general los aspectos metodológicos, los modelos de estimación, las proyecciones de tránsito y las conclusiones correspondientes.

Se debe destacar el hecho de que la determinación del tráfico es de vital importancia para poder adelantar otras actividades como la de realizar el diseño adecuado de la estructura de pavimento y la evaluación económica del proyecto, pues gran parte de los beneficios derivados del mismo son debidos a los ahorros en los costos de operación vehicular.

4.2 METODOLOGÍA

La metodología para el estudio se resume en tres fases:

Investigación previa basada en la recolección de información secundaria.

Recolección de información primaria: Conteos, encuestas, pesos y medición de velocidades.

Proyección y tránsito para el proyecto.

4.3 VOLÚMENES ACTUALES EN EL PROYECTO

4.3.1 Área de influencia. La identificación del área de influencia se realizó a partir de los resultados de las encuestas de origen y destino. El área de influencia de este proyecto abarca regiones a nivel nacional como Lima; la


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zona central del Perú como Tarma, Huancayo, Cerro Pasco y Junín; La zona sur del Perú como Ica, Pisco e Hilo, Zona Norte como Piura, Trujillo, Chimbote, zona noreste del Perú como Pucallpa, Puerto Inca. Toda estas regiones pueden considerarse como área de influencia indirecta.

El área de influencia directa o regional, es aquélla donde se generan y atraen el mayor número de viajes, dentro de esta área tenemos: distrito de Rupa Rupa (Tingo María), distrito José Crespo Castillo (Aucayacu), distrito Padre Felipe Luyando (Naranjillo), distrito Daniel Alomia Robles (Pumahuasi), distrito Hermilio Valdizán, distrito Padre Abad, Aguaytía

4.3.2 Recolección de información primaria: Aforos y Encuestas de Origen y Destino. Metodología. para el conteo y clasificación vehicular se establecieron las estaciones que se relacionan en la tabla 4.1.

Tabla 4.1

Ubicación de Estaciones de Aforo y Clasificación Vehicular

EST. TRAMO DE VÍA UBICACIÓN

E-1

E-2Tingo María – Desvío Tocache.

Al este de Tingo María, km 3+500.

Inmediatamente antes del Desvío.

E-3

E-4Desvío Tocache – San Isidro.

Inmediatamente después del Desvío

En el poblado de San Isidro, km 32+000.

E-5 San Isidro – Aguaytía. A la entrada de Aguaytía

El conteo y clasificación vehicular se llevó a cabo con personal especializado en estudios de tráfico mediante contadores manuales.

El período de los conteos fue de siete días, se ejecutaron en forma continua, en cada dirección durante las 24 horas con régimen de una hora para las horas no punta y cada 15 minutos para la hora punta.

Para el conteo, los vehículos fueron clasificados según su tamaño y número de líneas de rotación tal como lo establece el SINMAC.

Para la encuesta de origen y destino se utilizó el método de entrevista en la vía, deteniendo los vehículos, para lo cual se tuvo la constante colaboración de agentes de policía de Carreteras. Los entrevistadores, personal de la brigada tráfico de campo, obtuvieron la información sobre el tipo de vehículo, el origen y el destino del viaje, tipo de servicio, carga transportada. Se encuestó la


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mayor cantidad de vehículos posibles. Para la encuesta de origen y destino se establecieron las estaciones que se muestran en la tabla 4.2.

Tabla 4.2

Ubicación de las Estaciones de Encuestas

ESTACIÓN UBICACIÓN

E-1

E-5

Salida de Tingo María, Km 3 + 500.

Entrada a Aguaytía.

Una vez se determinan las matrices de origen y destino para cada día, éstas se expanden al total diario con la relación entre el volumen total aforado y encuestado, debe recordarse que la encuesta es menor que el aforo debido a que ésta se realiza para una muestra del flujo vehicular. Por último con los factores de corrección estacionales se efectúa el último ajuste para encontrar la matriz O/D en términos del IMDA.

4.3.3 Volumen observado en aforos y obtención del IMDA. Los volúmenes de tráfico varían cada mes debido a los diferentes períodos que se presentan en el año ocasionados por las cosechas, festividades, variación del clima, movimiento y extracción de determinados productos. Cuando las variaciones tienen cierto comportamiento estadístico se acostumbra usar unos factores que correlacionan unos períodos con otros. De este modo es posible conocer el tránsito de un período mayor conociendo el de un período menor o viceversa. Teniendo en cuenta los registros de tránsito vehicular realizados para este estudio, se puede hallar el tránsito promedio diario semanal con la siguiente fórmula:

TPDS = Volumen lunes a viernes + Volumen Sábado + Volumen Domingo7 días

Este valor promedio de la semana se debe corregir por un factor llamado: Factor de Corrección Estacional, para obtener el ÍNDICE MEDIO DIARIO ANUAL (IMDA).

De la información de las publicaciones del libro de tránsito en la Red Vial del Perú del MTC, DGC (años 1981-1985), para el tramo TINGO MARÍA- DV TOCACHE, se obtuvo el factor de corrección estacional de 0,94627 (FCE= 0,94627).

De estudio realizado por el Consorcio Integral-Motlima en el año 2001 se dividió el tramo de estudio en sub-tramos como se menciona a continuación:


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4.3.3.1 Subtramo Tingo María – Santa Rosa. Se ubicó la estación E-1, frente al Grifo Naranjillo, aproximadamente en el km 3+500.

El Índice Medio Diario Anual se obtiene multiplicando el Tránsito Promedio diario semanal por el factor de corrección del mes de noviembre. En la tabla 4.3 se muestra el Índice Medio Diario Anual encontrado para la estación E-1 (IMDA = 1542 veh/día) y la composición vehicular correspondiente.

Tabla 4.3

IMDA Estación E - 1

LIVIANO BUS CAMIONESSENTIDO AUTO

CMTACR

MICRO B 2 E C 2EP C2EG C3E C4E C5E C 6 E TOTAL

AG – TM 558 23 11 22 66 40 5 17 15 757

TM – AG 579 22 11 23 70 42 4 19 15 785AMBOS 1137 45 22 45 136 82 9 36 30 1542

% 73.74 2.92 1.43 2.92 8.82 5.32 0.58 2.33 1.94 100.0

4.3.3.2 Subtramo Santa Rosa – Dv Tocache. Se ubicó la estación E-2, 20 m antes del desvío Tocache, aproximadamente en el km 14+800.

El Índice Medio Diario Anual se obtiene multiplicando el Tránsito Promedio diario semanal por el factor de corrección del mes de noviembre. En la tabla 4.4 se muestra el Indice Medio Diario Anual encontrado para la estación E-2 (IMDA = 1056 veh/día) y la composición vehicular correspondiente.

Tabla 4.4

IMDA Estación E – 2


CMTACR


AG – TM 359 22 12 26 37 33 2 15 17 523

TM – AG 361 22 11 25 42 34 4 19 15 533AMBOS 720 44 23 51 79 67 6 34 32 1056

% 68.18 4.17 2.18 4.83 7.48 6.34 0.57 3.22 3.03 100.0

4.3.3.3 Subtramo Dv Tocache – San Isidro. Se ubicó la estación E-3, 20 m después del desvío Tocache, aproximadamente en el km 14+830.


15+200 - KM 51+551



Tabla 4.5



CMTACR


AG – TM 200 1 8 10 12 19 2 15 13 280

TM – AG 209 1 10 16 14 23 3 18 12 306AMBOS 409 2 18 26 26 42 5 33 25 586

% 69.79 0.34 3.07 4.44 4.44 7.17 0.85 5.63 4.27 100.0

4.3.3.4 Subtramo San Isidro – Abra Divisoria. Se ubicó la estación E-4, en San Isidro, aproximadamente en el km 31+600.


Tabla 4.6



CMTACR


AG – TM 73 2 9 7 9 20 2 14 14 150

TM – AG 81 2 9 9 11 22 3 19 11 167AMBOS 154 4 18 16 20 42 5 33 25 317

% 48.58 1.26 5.68 5.05 6.31 13.25 1.58 10.41 7.88 100.0

4.3.3.5 Subtramo Abra Divisoria - Aguaytía. Se ubicó la estación E-5, antes de la entrada a Aguaytía, km 94+500.

El Índice Medio Diario Anual se obtiene multiplicando el Tránsito Promedio diario semanal por el factor de corrección del mes de noviembre. En la tabla


15+200 - KM 51+551


4.7 se muestra el Indice Medio Diario Anual encontrado para la estación E-4 (IMDA = 493 veh/día) y la composición vehicular correspondiente.

Tabla 4.7



CMTACR


AG – TM 150 1 10 9 19 23 2 16 15 245

TM – AG 147 1 9 9 20 25 3 20 14 248AMBOS 297 2 19 18 39 48 5 36 29 493

% 60.24 0.41 3.86 3.65 7.91 9.74 1.01 7.30 5.88 100.0

4.4 ANÁLISIS DE LA COMPOSICIÓN VEHICULAR

El sector entre Tingo María y San Isidro presentan una composición vehicular muy semejante. Aproximadamente entre el 70% y el 74% son Vehículos livianos, entre el 22 y el 27% son camiones. El sector entre San Isidro y Aguaytía presenta una composición diferente, el porcentaje de camiones aumenta entre 35% y 41%.

4.5 RESULTADOS DE ENCUESTA DE ORIGEN Y DESTINO

De la información de las encuestas de origen y destino se observaron diversos orígenes y destino, los cuales se agruparon, para la elaboración de la matriz de Origen y Destino mediante el programa Encuesco, de acuerdo con su ubicación geográfica relativa a la zona del proyecto y su posible participación en el proyecto en estudio. Hecha esta consideración y con los factores de ajuste adecuados para expandir la muestra de la encuesta al volumen total del día, se obtiene la matriz O/D para el promedio de la semana, la cual multiplicada por el factor de corrección se obtiene la matriz O/D para el Índice Medio Diario Anual (IMDA). En la tabla 4.8 se muestran las matrices Origen/Destino para la estación E-1.

De la matriz de O/D para el IMDA se obtiene:

Lima y la zona Central (Tarma, Huancayo, La Merced) generan 130 viajes, que corresponde al 8,43% del total de viajes y atrae 175 viajes, que corresponde al 11,35% del total de viajes.


15+200 - KM 51+551


En Pucallpa se generan 144 viajes (9,34%) y se atraen 154 viajes (10%).


15+200 - KM 51+551


Tabla 4.8

Matriz Origen – Destino para el IMDA

Estación E- 1, Naranjillo

Fecha: 1999

O/D AGYT HUAN LIMA NEN NER1 NER2 NER3 NER4 NER5 NER6 NN PUMA SCN SN TM TOTAL

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3

AGYT 0 1 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 26 38

HUAN 0 0 0 10 3 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 17

LIMA 1 0 0 93 0 0 18 1 0 0 0 1 1 0 2 117

NEN 0 20 90 0 0 0 0 0 0 0 2 0 12 3 17 144

NER1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 43 44

NER2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 49 50

NER3 0 7 53 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 161 221

NER4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44 44

NER5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3

NER6 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

NER7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

NN 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1

PUMA 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 17

SCN 0 0 0 9 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0 13

TM 57 0 4 41 210 81 288 90 3 0 0 54 1 0 0 829

TOTAL 58 28 161 154 213 81 314 91 3 0 2 55 14 3 365 1542

Tingo María, es el principal centro generador y atractor de viajes, se generan 829 viajes (53,76%) y atrae 365 viajes (23,67%).

Le sigue como centro generador y atractor de viajes la región de Aucayacu y toda la zona que recorre la marginal de la selva. Se generan 221 viajes (14,33%) y atrae 314 viajes (20,36%).

Le sigue también la zona entre Tingo María y Santa Rosa, en donde se generan 44 viajes (2,85%), pero se atraen 213 viajes (13,81%). Esta atracción alta se debe a que a esta zona llegan camiones a cargar diversos productos agrícolas.


15+200 - KM 51+551


Como se puede observar, el porcentaje de atracción y generación de los dos extremos, Lima y Pucallpa, es relativamente grande considerando las pésimas condiciones para transitar por la carretera.

También se observa que el 6,6% de los viajes originados en Lima se dirigen a Pucallpa.

4.6 CENSO DE CARGA: FACTORES DE CARGA Y EJES EQUIVALENTES

El objetivo del censo de cargas es determinar los factores destructivos del pavimento de las cargas trasmitidas por los vehículos pesados que circulan por la carretera Tingo María – Aguaytía.

El pesaje y medida de la presión de las llantas se realizó en la estación E-1, ubicada en el grifo Naranjillo, se contó con el apoyo de la policia de carreteras. De las observaciones de campo se ha calculado el peso promedio para cada tipo de eje y se han determinado los ejes equivalentes. La metodología utilizada corresponde a las formulaciones de la ASSHTO y analizadas por la Transportation Research Laboratory de Londres.

Aplicando las fórmulas dadas en la metodología citada, para cada tipo de vehículo y composición de ejes se obtienen los resultados que se muestran en las tablas 4.9 y .4.10. A estos factores de carga se les ha afectado del Factor Presión de llantas del Abaco de la Universidad de Kentucky, obteniendo de esa forma los factores de carga mostrados en las tablas mencionadas.

Tabla 4.9

Factores de Carga

Sentido:1 hacia Pucallpa

TIPO VEHÍCULO

EJE DELANTERO

GRUPO2 GRUPO3 GRUPO 4 TOTAL

C2E2S22S3C3E3S23S33T23T3BUS

0.089510.545170.686920.578580.556960.165220.609810.562451.34679

1.564973.303147.059014.314763.608761.293446.804202.917171.44172

1.602415.18227

4.60323.19221.62272.0552

1.862342.55182

1.654495.4507212.92824.893348.768927.323010.89918.086675.7885


15+200 - KM 51+551


Tabla 4.10

Factores de Carga

Sentido: 2 hacia Lima

TIPO VEHICULO

EJE DELANTERO

GRUPO 2 GRUPO 3 GRUPO 4 TOTAL

C2E2S22S3C3E3S23S33T23T3BUS

0.249650.574850.328720.446720.311460.364840.494080.631130.83208

2.072974.761684.604394.690892.693652.487353.782644.898253.68247

5.589953.51679

5.827513.863721.439402.14934

1.636303.16164

2.3226310.92658.449915.137618.832636.715927.3514310.84044.51456

4.7 MEDICIÓN DE VELOCIDADES Y TIEMPOS DE RECORRIDO

Los beneficios de la construcción de la carretera, son básicamente el ahorro en los costos de operación de los vehículos que la utilizan. Estos ahorros se derivan de aumentos en la velocidad media de viaje la cual a su vez se incrementa por la mejora de la carretera, la disminución del número de detenciones y el tiempo de las mismas.

Para medir la velocidad en la carretera en estudio se ha utilizado el Estudio de tiempos de recorrido y demoras para lo cual se ha empleado: la TÉCNICA DEL VEHÍCULO DE PRUEBA, que consiste en viajar en determinado vehículo y anotar los kilometrajes y la hora, minutos y segundos en que se pasa por ese punto y así por cada punto de la carretera, estos datos se anotan en una hoja de campo y luego son procesados en computadora con el fin de obtener las velocidades de cada tramo.

Se separaron los tramos de acuerdo a la pendiente, y en general diferentes características físicas. La operación se repitió varias veces, tomando la velocidad para cada sentido de tráfico. Esta información se utilizará para determinar la capacidad y nivel del servicio de la vía actual.

En la tabla 4.11 se muestran los resultados promedio obtenidos.

Tabla 4.11

Tiempos y Velocidades


15+200 - KM 51+551


SENTIDO VEHÍCULOVELOCIDAD(KPH)

AGUAYTÍA – TINGO MARÍA ARTICULADO

BUS

C3E

CAMIONETA

48

35

19

34

VELOCIDAD PROMEDIO: 34 KPH

SENTIDO VEHÍCULOVELOCIDAD(KPH)

TINGO MARÍA – AGUAYTÍA C3E

BUS

C2E

AUTO

19

31

12

34

VELOCIDAD PROMEDIO: 24 KPH

4.8. FACTORES DE PROYECCIÓN Y TRÁNSITO TOTAL EN EL PROYECTO

Las variables macro - económicas, que se han considerado en este estudio, como representativas de la región influenciada por el proyecto, y que se utilizan para determinar el crecimiento del tráfico son el Producto Bruto Interno del Perú y del departamento de Huánuco y el crecimiento del parque automotor en el Perú. Esta consideración se fundamenta en el hecho de que el crecimiento económico y demográfico es un factor fundamental en el crecimiento del tráfico de una región. Todos estos parámetros se correlacionaron por medio de técnicas de regresión múltiple, cuyos datos de entrada y parámetros estadísticos se presentan en las Tablas 4.12. No se consideró el producto Bruto interno del departamento de Ucayali, porque la correlación es muy baja.

El resultado del modelo de regresión, el cual se aplicará al tránsito de la estación 8-I (con los pocos datos que se tienen), es:

Y=-81401.2873+41.4572581X1+0.00117498X2-0.04199533X3-0.00109557X4

Donde:

Y= Indice Medio Diario Anual IMDA de la estación 8-I

X1, X2, X3, X4 = Variables definidas previamente.

En la tabla 4.12 se presentan los resultados obtenidos de la proyección conforme a la regresión considerando el período de vida útil del proyecto (Año


15+200 - KM 51+551


2002-2022). Estos resultados permiten establecer las tasas de crecimiento anual del tránsito para el proyecto.

En la tabla 4.13 se muestran los IMDA proyectados al 2022, para cada uno de los tramos en que se dividió la carretera Tingo María - Aguaytía.

Tabla 4.12

Regresión Múltiple

Parámetros Estadísticos

R Múltiple 0.94631118R Cuadrado 0.89550485

R Cuadrado Ajustado 0.81190874

Desviación Estándar 147.022279

Número de Datos 10

ANOVA(Análisis de Varianza)

Grados Suma de Promedio deDe Libertad Cuadrados los Cuadrados F

DF SS MS

Regresión 5 926207.148 231551.787 10.7122781Residuos 4 108077.752 21615.5505

Total 9 1034284.9

INTERCEPTOCOEFICIENTE DESV. ESTÁNDAR VALOR t VALOR p

-81401.2873 149459.621 -0.54463732 0.60940406

X1 41.4572581 76.5173174 0.54180229 0.61121628

X2 0.00117498 0.00029793 3.9438554 0.01091766

X3 -0.04199533 0.01745844 -2.40544546 0.06120747

X4 -0.00109557 0.00366026 -0.29931477 0.77674223


15+200 - KM 51+551


tabla 4.13


15+200 - KM 51+551


4.9 TRÁFICO GENERADO Y DESARROLLADO

El tráfico generado son aquellos viajes vehiculares que se crean por el hecho de pavimentarse y mejorarse la carretera. Está compuesto por nuevos viajes no realizados previamente por otro modo de transporte, hechos anteriormente de manera más esporádica en la ruta actual, o a destinos completamente diferentes. Este tránsito es atribuible a las características de la nueva carretera y no al cambio en el uso del suelo. Generalmente este tráfico en la mayoría de proyectos de carretera está entre el 5% y el 25% del tránsito normal.

El tránsito desarrollado es el volumen de tránsito que se crea en la vía debido al cambio en el uso del suelo de la zona de influencia del proyecto. En nuestro caso, se espera que en la zona de influencia de la carretera haya un aumento de la actividad productiva que hace prever un impacto favorable para la economía de la región.

El impacto del tráfico generado y desarrollado se asume que se verá en los primeros años de funcionamiento de la vía ya mejorada, posteriormente este tráfico entrará a formar parte del tráfico normal adoptando por consiguiente su mismo comportamiento en cuanto al crecimiento en el tiempo se refiere. Quiere decirse con esto que sólo algunos años se considera un crecimiento súbito del tráfico, debido al tráfico generado, posteriormente la totalidad de éste se comportará adoptando una única tasa de crecimiento. Para efectos de este estudio se presenta el tráfico generado a partir del año 2002, sin embargo se aclara nuevamente que este tráfico será evidente una vez sea construido el proyecto.

Se ha asumido que el tráfico generado, que se producirá una vez rehabilitada la carretera, será del 15% del tráfico normal del mismo año. Este porcentaje se ha estimado con base en los resultados obtenidos en la mayoría de los estudios Post- construcción, de las carreteras en el Perú.

4.10 TRÁFICO TOTAL

El tráfico total no es más que la suma del tráfico normal de la carretera más el tráfico obtenido de la generación y desarrollo, resultado éste que se indica en la tabla 4.14.


15+200 - KM 51+551


tabla 4.14


15+200 - KM 51+551


4.11 ANÁLISIS DE CAPACIDAD

El análisis de capacidad está orientado a verificar que la carretera opere máximo en el nivel de servicio C en el horizonte del proyecto.

Para la carretera objeto del presente estudio se realiza el análisis de capacidad y Nivel de Servicio para los tramos críticos homogéneos de vía según la metodología del “Highway Capacity Manual. Special Report 209. 1994” de la Transportation Research Board.

Esta evaluación se realiza para la vía actual con los valores más representativos de la hora punta encontrada en los conteos realizados. Para calcular los Factores de hora Punta se clasificó el tráfico durante el período de las horas de mayor volumen, cerrando dicha clasificación cada cuarto de hora, realizando esta operación los siete días de conteo. De los valores promedios para la hora punta obtenemos los siguientes datos:

FHP= Volumen en la hora pico (4 X Volumen Max. En 15 min.) Dentro de la hora punta

De acuerdo con lo anterior, se calculan para el tránsito del proyecto los siguientes parámetros:

Volumen en hora pico 7,94% del volumen diario

Factor de hora pico (FHP) 0.865

La intensidad de flujo es el volumen horario con el cual se deben realizar los diseños y nos indica el volumen horario sin fluctuaciones. Se determina con la siguiente expresión:

Intensidad de Flujo = Volumen en hora pico FHP

Esta evaluación se realiza para la vía actual en las condiciones existentes y considerando el tránsito esperado para el 2022 en la situación sin proyecto, y para la vía del proyecto según el tránsito estimado para el mismo año.

En la tabla 4.15 muestra el resumen de los Niveles de Servicio, para cada uno de los tramos homogéneos.


15+200 - KM 51+551


Tabla 4.15

Niveles de Servicio

PROGRESIVAFlujo vehicular:

veh/hNIVEL DE SERVICIO

km0-km8 370 C

km8-km15 253 B

km15-km32 141 C

km32-km38 73 C

km38-km77 118 C

km78-km94 118 A

4.12 CONCLUSIONES

Se analizo el estudio “Actualización de los Estudios Definitivos de Ingeniería para el Mejoramiento Vial de la Carretera Huanuco-Tingo Maria-Pucallpa” en el año 2001 realizado por el Consorcio Integral-Motlima. De este estudio se considera que el horizonte de proyecto es el año 2002 y que la intensidad de tráfico no ha cambiado a la actualidad. Los resultados de este estudio son aplicables al Tramo 1.2.

Se ha considerado que no es necesario incrementar las dimensiones, para el horizonte del proyecto, año 2022.

Las bermas de 1.20, como mínimo y su calzada de 6.60 m, son adecuadas para prestar un nivel de servicio aceptable.


15+200 - KM 51+551


5. TOPOGRAFÍA, TRAZO Y DISEÑO GEOMÉTRICO


15+200 - KM 51+551


5. TOPOGRAFÍA, TRAZO Y DISEÑO GEOMÉTRICO

5.1 GENERALIDADES

Este estudio tiene como objetivo la rehabilitación y mejoramiento de la carretera existente entre Puente Pumahuasi y el Puente Chino desde el Km. 15+200 al Km. 51+551, para tal motivo se trató de utilizar al máximo posible el alineamiento actual, excepto en las zonas donde se justificaba un mejoramiento de los alineamientos horizontal y vertical.

La información que se presenta se refiere al levantamiento topográfico que fue necesario realizar para materializar el eje en el campo, la nivelación del eje, el levantamiento de alcantarillas y las topografías especiales para puentes y muros; además del diseño vial. Se considera la metodología empleada y los resultados obtenidos.

En el volumen 5 se presentan los planos respectivos.

5.2 SISTEMA DE COORDENADAS

Para el trazado y todos los levantamientos topográficos se utilizaron los mojones de la poligonal base transformando las coordenadas UTM a coordenadas topográficas con origen en PB1 (Poligonal Básica – Punto1), utilizando el factor UTM combinado, obtenido mediante el software SKI. Se hizo esta transformación para que durante construcción no se presenten dificultades al replantear cualquier obra o tramo de carretera, ya que durante esa etapa se medirán distancias reales y no distancias UTM.

Se debe tener en cuenta que en el sistema de coordenadas UTM, las distancias son más cortas que las reales ya que están afectadas por un factor que depende del sitio donde se encuentra, por lo tanto se debe ser muy cuidadoso al usar el sistema UTM para levantamientos, ya que se pueden presentar dificultades durante construcción, por desconocimiento del sistema.

Se hicieron 23 poligonales de amarre, que van entre cada par de PB (Poligonal Básica) y se han obtenido que la mayoría de las poligonales cerraron con precisiones entre 1:10 000 y 1: 20 000, cierres angulares o en azimut que están dentro de las precisiones aceptables para este tipo de trabajo.


15+200 - KM 51+551


5.3 METODOLOGÍA DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO Y

DISEÑO GEOMÉTRICO

La metodología para el levantamiento topográfico está basada en la interacción entre localización directa, diseño preliminar con restituciones y replanteo. Para ello se siguieron los siguientes pasos:

Inicialmente mediante localización directa se colocaron los puntos de inflexión o PIS tratando de aprovechar al máximo posible la vía existente y mejorando el alineamiento donde la zona y la topografía lo permitían.

Se procedió luego a la lectura de los ángulos y distancias de la poligonal de los PIS puestos inicialmente, mediante el empleo de estación total con libreta electrónica. En este paso se obtuvo la poligonal de amarre del eje de la vía. Esta poligonal se hizo con base en las coordenadas topográficas del sistema de la poligonal Base ( PBs y su señal de azimut).

Mediante el empleo del programa InRoads y las restituciones aerofotogramétricas, se determinó la geometría definitiva del eje ajustando los PIS localizados inicialmente y estableciendo los radios de las curvas, de tal modo que se acomodaran al máximo posible al alineamiento existente y que a la vez se cumpliese los criterios de diseño establecidos para el proyecto de acuerdo con la velocidad directriz. Durante esta etapa se obtuvieron los cuadros de elementos de cada PI para ser utilizadas en la siguiente etapa, que es el replanteo del eje.

Sigue la etapa de replanteo, para ello se utilizó los cuadros de elementos (la geometría del eje) obtenidos en la etapa anterior. Con esta información se obtuvieron las coordenadas de todas las progresivas cada 20 m en tangente y cada 10 m en curva para el estacado en el campo. También, para el replanteo se utilizaron las coordenadas topográficas de las poligonales de amarre entre cada par de PB.

Se procedió a la nivelación del eje mediante el empleo de nivel de precisión y mira. La nivelación del eje se hizo partiendo de un BM y cerrando en el siguiente. Los BMs, se construyeron en mojones de concreto y se nivelaron en la etapa del control terrestre del vuelo aéreo.

Además, se tomó la información de los detalles de bordes de vía, cunetas, alcantarillas, topografías especiales para puentes y muros mediante el empleo de estación total.

Una vez obtenida la información de la nivelación, con la que se obtuvo el perfil, y considerando los criterios geotécnicos para la vía, se diseñó la rasante definitiva.


15+200 - KM 51+551


Luego se procedió a referenciar el eje mediante cuatro mojones de concreto ubicados por fuera de la zona de explanación.

5.4 DISEÑO GEOMÉTRICO

La ejecución de los diseños se realizó teniendo en cuenta el Manual de Diseño Geométrico de Carreteras- DG-1999, aprobado en el 2000, y A Policy Geometric Design of Highways and Streets 1994. AASHTO.

5.4.1 Criterios de diseño. La definición de los criterios de diseño para la ejecución del diseño geométrico está correlacionada con la velocidad de diseño.

Se definió la velocidad de diseño para los diferentes tramos de la vía. En la tabla 5.1 se presentan los criterios de diseño para cada tramo.

El trazado se hizo siguiendo los criterios de diseño adoptados en la tabla 5.1 y tratando de utilizar al máximo la carretera existente. En la tabla 5.1, se muestran los radios mínimos adoptados para cada velocidad, igualmente la espiral mínima, la cual es la longitud de rampa mínima para hacer el desarrollo del peralte de acuerdo con la velocidad.

Para el diseño geométrico se interactuó con el campo, combinando levantamiento directo y diseño preliminar para luego replantear el eje y proceder luego de localizado, al diseño definitivo; tal como se explicó en la metodología.

La información planimétrica y altimétrica que proporcionan las restituciones en coordenadas UTM, se transformaron al sistema cartesiano o topográfico con origen en PB1, con el fin de tener un diseño fácil de localizar en la etapa constructiva.


15+200 - KM 51+551


Tabla 5.1

Criterios de Diseño Geométrico

Nº PARÁMETRO UND.CRITERIO DE DISEÑO

(A) (B) (C) (D)

1 Velocidad km/h 60.0 45.0 50.0 40.0

2 Ancho De Banca M * 12.6 * 11.0 * 11.0 11.0

3 Ancho De Berma M ** 1.2 1.2 1.2

4 Radio Mínimo Normal M 135.0 75.0 90.0 60.0

5 Radio Mínimo Excepcional M 115.0 60.0 75.0 45.0

6 Longitud Mínima De La Espiral

A. Radio Mínimo Normal

B. Radio Mínimo Excepcional M

36.0

60.0

32.0

51.0

32.0

54.0

48.0

51.0

7 Sobreancho

a. Radio Mínimo Normal

b. Radio Mínimo Excepcional

m

m

1.0

0.9

1.2

1.5

1.1

1.2

1.5

1.8

8 Pendiente Máxima Normal % 7.0 7.0 7.0 7.0

9 Longitud Mínima De Curva Vertical M 100.0 80.0 100.0 80.0

10 Ancho De Calzada M 6.6 6.6 6.6 6.6

11 Bombeo De La Calzada % 2.0 2.0 2.0 2.0

12 Peralte

A. Máximo

B. Máximo Excepcional

%

%

6.0

--

6.0

10.0

6.0

10.0

6.0

10.0

13 Talud De Relleno

A. Altura Menor A 3 M

B. Altura Mayor A 3 M

--

--

1.5H:IV

2H:IV

1.5H:IV

2H:IV

1.5H:IV

2H:IV

1.5H:IV

2H:IV

14 Talud De Corte -- *** *** *** ***

A: Km 16+700 –18+900, 19+900 - Km 23+000 B: Km 15+200 – Km 16+700, Km 23+000- Km 51+550.78 C: Km 18+900 – Km 19+900D: Puntuales

* Se Estima Ancho De Cuneta De 1.0 M ** Variable Entre 1.2 M Y 2.0 M*** Los Taludes Se Deben Consultar En El Anexo Geotécnico.


15+200 - KM 51+551


5.4.2 Descripción del trazado. El tramo en estudio se inicia en el Puente Pumahusi en el km 15+200 y termina en el km 51+551, después de cruzar puente chino.

A Partir del puente Pumahuasi(Km. 15+200) hasta las Vegas, la vía atraviesa una topografía entre ondulada a montañosa, con pendiente de ascenso que alcanzan en algunos trayectos cortos más del 7%, pero sin llegar al máximo excepcional del 8%. Para este sector, se utilizó una velocidad directriz de 45 km/h, que permite utilizar un radio mínimo normal de 75 m y excepcional de 60 m.

A partir de las Vegas se presenta una topografía de montaña con fuerte pendiente transversal y longitudinal. La vía presenta una pendiente de ascenso en forma continua hasta el Abra Divisoria, con valores entre el 3% y 8% (en un tramo corto). En este sector se redujo la velocidad directriz a 40 km/h que permite un radio mínimo normal de 60 m y excepcional de 45 m.

A partir del Abra Divisoria del Padre Abad, hasta el límite Departamental entre Huánuco y Ucayali, la vía empieza a descender con pendientes suaves. Después del límite Departamental hasta finalizar el tramo en el km 50+551, la pendiente longitudinal de la carretera se hace más fuerte y continua, en descenso.

En general, el alineamiento horizontal cumple las especificaciones para una velocidad directriz de 45 km/h en los 36.351 km, pero con algunas reducciones de velocidad a 40 km/h motivadas por algunas curvas de vuelta, las cuales se señalizaron adecuadamente; ya que radios mayores implicaban grandes cortes y desestabilizar taludes.

Los sitios críticos de este tramo, en cuanto al alineamiento fueron:

Puente Chino. Es necesario hacer grandes cortes para acomodar las curvas de acceso y de salida del puente, con el radio mínimo excepcional y el peralte máximo, especificados para velocidad de diseño de 45 km/h, por lo que se estableció una velocidad directriz de 40 km/h que permite utilizar un radio mínimo normal de 60 m y excepcional de 45 m.

5.4.3 Secciones Transversales. Las secciones transversales definidas para el diseño de la carretera Tingo María – Aguaytía se establecieron con base en los criterios de diseño y considerando las características actuales de los diferentes tramos en que se dividió la misma. En el plano TM-PTECH-ST-001 se muestran las secciones típicas utilizadas para el diseño vial de este tramo.

En las zonas urbanas donde el espacio sea una limitante, se utilizó la sección


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típica con vereda, con el fin de tener un sitio por donde puedan circular los habitantes de los poblados atravesados por la vía. El paso por la zonas urbanas no es tan crítico porque realmente no se ingresa a la plaza de armas de ningún centro poblado y se trata de caseríos pequeños.

5.5 REPLANTEO DEL EJE DURANTE CONSTRUCCIÓN

Para el replanteo del eje en la etapa constructiva se debe utilizar la siguiente información:

Los mojones de concreto de la Poligonal Base (PBs) y su respectiva señal de azimut (PBAs), utilizando las coordenadas topográficas.

Las referencias de los PIS, en mojones de concreto, mostradas en los planos de Planta - Perfil. A partir de la intersección de las líneas de las referencias, se replantea el PI.

Los cuadros de elementos, para cada tramo de poligonal entre PBs. Debido a que no es posible localizar con cero error, se debe utilizar la tabla para cada tramo, y localizar siempre en el avance del estacado, ya que si se hace de un PB hacia atrás, contrario al avance de las progresivas, se tiene un punto, que es diferente en unos cms, al obtenido en este diseño.

La información de cota y ubicación de los BMs, se utiliza para el replanteo en alzado.


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6. ESTUDIO GEOTÉCNICO, DE SUELOS, CANTERAS, BOTADEROS Y FUENTES DE AGUAS


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6. ESTUDIO GEOTÉCNICO, DE SUELOS, CANTERAS, BOTADEROS Y FUENTES DE AGUAS

6.1 GEOLOGÍA

El alcance de los estudios geológicos desarrollados para el Tramo 1.2, km 15+200(Puente Pumahuasi) al km 51+551 (Puente Chino) de la vía Tingo María - Aguaytía corresponden a la identificación de las diferentes unidades de rocas, determinación de los espesores de suelos para cada una de ellas, cartografía de las diferentes estructuras tectónicas y de los procesos dinámicos, así como la sectorización geológico - geotécnica de la vía y la caracterización de los sitios de depósito y de las fuentes de materiales.

Para el corredor de la vía se identifica un relieve que se inicia con el recorrido por el Valle del río Huallaga cortando algunos cerros testigos o montes islas, para proseguir por una topografía plana perteneciente al sistema fluvial del río Huallaga - río Supte; luego atraviesa las colinas que separan a dicho valle del río Tulumayo, el cual cruza para seguir por las superficies planas de La Formación Tulumayo. Por último, el trazado recorre la parte media y alta de una serie de largas vertientes. En este relieve se reconocen dos grandes unidades fisiográficas, la primera desde el inicio del trazado hasta cerca del km 25 y la segunda desde el km 25 hasta Puente Chino. La primera corresponde al área de influencia de los ríos Huallaga y Tulumayo que se caracteriza por el predominio de zonas planas con escasas corrientes tributarias; en la segunda predominan las vertientes largas, drenadas por abundantes corrientes de segunda jerarquía. Estas unidades fisiográficas a su vez se pueden subdividir en unidades geomorfológicas, que presentan diferentes agentes que modifican la superficie y producen procesos morfodinámicos tales como, movimientos en masa, erosión concentrada y socavación de orillas. Las unidades geomorfológicas identificadas son, la de Planicies, de Montes Islas, de Vertientes Cortas y Fuertes, de Depósitos de Vertientes, de Vertientes Largas y Fuertes, Vertientes Largas y Escalonadas.

6.1.1 Unidades litoestratigráficas. Las unidades litológicas aflorantes a lo largo del corredor se presentan agrupadas por la posición estratigráfica y la edad, en varias unidades litoestratigráficas definidas por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET) en el levantamiento de la Carta Geológica Nacional.

6.1.1.1 Grupo Pucará (Tsji-P). Conjunto de calizas grises y areniscas calcáreas. Las rocas de este grupo afloran en los primeros sectores del tramo, conformando algunos cerros islas y franjas alargadas de dirección NW. Está conformado por las formaciones Condorsinga, Aramachay, y Chambará.


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6.1.1.2 Formación Sarayaquillo (Js-s). Secuencia de areniscas rojas intercaladas con lutitas y algunas capas de yeso, en estratos medios a gruesos. Aflora en los alrededores de Tingo María, donde prevalece la facies de grano fino.

6.1.1.3 Grupo Oriente (Ki-o). Se divide en las formaciones Cushabatay, Esperanza y Agua Caliente. Está conformado por areniscas cremas y amarillentas en la parte inicial del tramo, y por areniscas cuarzosas blancas y grisáceas en la parte final. No se encontraron en el corredor vial afloramientos de sus contactos en la parte inicial, pero en el sector de Puente Chino se presenta como una cuña aguda hacia el sur, limitada por fallas.

6.1.1.4 Formación Chonta (Kis-ch). Secuencia de calizas grises, margas, esquistos, y areniscas, en el área de estudio afloran como una secuencia de calizas, lutitas grises, y lutitas rojizas a violáceas. Aflora en varias franjas de dirección NW a lo largo del corredor, atravesando perpendicularmente la vía, donde se presentan contactos tanto concordantes como fallados.

6.1.1.5 Formación Vivian (Ks-v). Areniscas amarillentas a marrones. En el corredor vial aflora en forma de franjas delgadas en dirección NW, en su mayoría controladas tectónicamente por fallas de rumbo.

6.1.1.6 Grupo Huayabamba (Ksp-h). Lutitas y areniscas de color rojo. Algunos de los afloramientos de la parte inferior muestran brechas sedimentarias y conglomerados polimícticos en matriz rojiza. Esta secuencia se presenta de manera extensa a lo largo del corredor vial, y sus contactos se encuentran en general fallados, aunque en algunos sitios su disposición podría ser concordante sobre la Formación Vivian.

6.1.1.7 Formación Yahuarango (P-y). Conformada por una secuencia de lutitas y areniscas rojizas y púrpuras, interestratificadas con algunas margas y conglomerados. Esta unidad aflora en la parte inicial y media de esta vía.

6.1.1.8 Formación Tulumayo (NQ-tu). Secuencia de conglomerados polimícticos de gran espesor. Por su posición estratigráfica, su grado de afectación tectónica, y el avanzado estado de la sobrecapa de meteorización esta formación se ubica dentro del límite Plioceno - Pleistoceno, con un espesor mayor de 150 m. La naturaleza de los materiales que componen los conglomerados y la escasa diagénesis a la que han sido sometidos, no ha permitido el desarrollo de un buen cementante entre las partículas, por tal


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razón se presenta una muy baja consolidación en los materiales que describen esta formación. Dentro del área de estudio se pudieron diferenciar dentro de la Formación Tulumayo dos miembros.

6.1.1.9 Depósitos recientes. A lo largo del recorrido de la vía se presentan diferentes tipos de depósitos recientes, como son: terrazas fluviales, aluviones recientes, conos de deyección y depósitos de vertientes.

6.1.2 Sectorización geológico - geotécnica. La sectorización de la vía se hace de manera que se agrupen las zonas por presentar características homogéneas desde el punto de vista de la geomorfología, la litología, y de las condiciones de estabilidad. Cada uno de ellos puede presentar a su vez subsectores con condiciones específicas que deben ser tenidas en cuenta.

6.1.2.1 Sector Nº 3. Luvando, km 9+000 a km 15+700. En este sector la vía hace un giro hacia el oriente, para continuar con un recorrido general oeste - este. Este sector corresponde a la zona de transición del valle del río Huallaga hasta el valle del río Tulumayo, la cual se caracteriza por los marcados contrastes geomorfológicos desde bajos y ondulados hasta fuertes y escarpados, producto de la meteorización y erosión diferencial que actúan sobre materiales de alta diversidad litológica, afectados de manera distinta por efectos tectónicos.

6.1.2.2 Sector Nº 4. Las Delicias, km 15+700 a km 22+900. Este sector presenta una topografía en su mayoría plana, desarrollada sobre la Formación Tulumayo. En su recorrido presenta algunas subidas de la rasante, que corresponden al paso de un nivel de terraza a otro, describiendo pequeños taludes conformados por gravas parcialmente meteorizadas en una matriz limoarenosa.

El único problema de inestabilidad presente está hacia el km 20+250, donde se presenta un pequeño carcavamiento de unos 10 m de amplitud en su corona, la cual bordea el lado izquierdo de la plataforma. Este proceso, generado a partir de las incorrectas entregas de aguas por parte de las cunetas, presenta hoy en día una baja actividad debido a su engramado.

6.1.2.3 Sector Nº 5. Las Vegas, km 22+900 a km 25+100. En este sector ocurre el mayor problema de estabilidad del corredor vial de este Tramo, conocido como las cárcavas de Las Vegas. Los problemas de inestabilidad en mención se localizan hacia la principal divisoria de aguas desarrollada sobre la Formación Tulumayo, la cual presenta una dirección general este - oeste con


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altitudes máximas de 990 m en las cimas y mínimas de 800 m en el fondo de los cauces. A partir de este sector nacen pequeñas cuencas hacia los flancos sur y norte, afluentes de los ríos Huamancoto y Blanco, respectivamente, los que a su vez vierten sus aguas al río Tulumayo.

En estos terrenos predomina la unidad geomorfológica de pendientes fuertes y cortas, caracterizada aquí por el desarrollo de filos largos de tope plano y angosto, los cuales se separan de la divisoria en forma perpendicular y oblicua, descendiendo con muy bajas pendientes hasta converger para estrechar las cuencas en su parte final. Dichas subdivisorias limitan vertientes fuertes y rectas, localmente cóncavas, las cuales presentan en promedio 70 m de altura entre los filos y el fondo de los cauces; sobre estas laderas se presentan pequeñas pero abundantes cicatrices de antiguos desgarres probablemente originados a partir de malos usos del suelo. Los problemas de inestabilidad objeto de este estudio se presentan en la zona de transición desde el filo hasta el fondo donde el cauce alcanza su gradiente subhorizontal.

Afloran en el sector los conglomerados de la Formación Tulumayo, sobre la cual se ha desarrollado una sobrecapa de meteorización que alcanza los 20 m de espesor. Como características generales, estos suelos presentan una baja compactación y una muy pobre plasticidad, lo que se traduce en una muy mala capacidad de soporte a cargas tanto estáticas como dinámicas; como se observa en los deslizamientos generados en los taludes de corte de la vía. Es importante tener en cuenta que las características geomecánicas de la Formación Tulumayo no difieren mucho entre los suelos residuales y el material no meteorizado.

Los carcavamientos de Las Vegas son de diversos tamaños y grados de evolución, pero con idénticas características. Los más desarrollados presentan diferencias de altura de 80 m por longitudes de 350 m y amplitudes máximas de 250 m. Los procesos de carcavamiento de Las Vegas tuvieron origen hace varios años, con la apertura de la carretera y el poblamiento de la zona. Las aguas provenientes de la escorrentía conducidas por las obras de drenaje de la vía y entregadas a unas laderas, cada vez más deforestadas, permitieron el rápido avance de la erosión, ayudados por la naturaleza geológica de los terrenos. Las viviendas que existieron fueron destruidas por las cárcavas, y la carretera ha sido rodeada por los escarpes, presentando en la actualidad una muy alta probabilidad de ser destruida en varios tramos, dado que las cunetas continúan hoy en día entregando sus aguas a los escarpes sin ningún tipo de protección.

6.1.2.4 Sector Nº 6. San Isidro, km 25+100 a km 38+020. A partir de este sector la vía empieza a internarse en terrenos desarrollados sobre largas vertientes y diversas litologías, sobre los cuales se asciende de manera constante entre los 1,000 m de altitud en el sector de Las Vegas, y los 1,700 m en la denominada “Abra Divisoria”. Hasta el km 33+200 el trazado tiene un


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rumbo general SE, y a partir de allí gira con dirección NE.

El sector se caracteriza por la presencia generalizada de taludes de corte bajos, efectuados en su mayoría sobre suelos residuales y roca muy meteorizada, sobre los cuales se han generado numerosos pero pequeños procesos de inestabilidad.

6.1.2.5 Sector Nº 7. Miguel Grau, km 38+020 a km 46+730. Este sector se da inicio al descenso hacia la llanura amazónica, el rumbo general del trazado es hacia el SE hasta el km 41+200, a partir del cual se gira con rumbo norte. El sector se caracteriza por los cortes de mediana altura en Roca suelta y suelo, y por los constantes carcavamientos que afectan la plataforma exterior.

El sector es dominado por las lutitas y areniscas rojas del Grupo Huayabamba, salvo por un par de fajas de areniscas cuarzosas de la Formación Vivian entre el km 39+000 y el km 39+550, y entre el km 46+550 y el km 46+650, donde en este último sector están en contactos fallados.

6.1.2.6 Sector Nº 8. El Huanuqueño - Puente Chino, km 46+730 a km 51+551. En este sector la litología es bastante heterogénea y afectada por tectonismo, lo que ha contribuido a generar varios de focos de inestabilidad de alguna magnitud. Claramente se destacan tres subsectores críticos, como lo son: El Huanuqueño (km 46+730 a km 47+210), el deslizamiento del km 50+340 al km 50+430, y el cruce del río Chino (km 51+000 a km 51+550.75).

Este sector transcurre por la vertiente derecha del río Chino caracterizada por las laderas largas y escalonadas, con pendientes moderadas, suavizadas por la presencia de abundantes depósitos de vertiente. El drenaje es amplio pero poco incisado, con recorridos sinuosos, y de carácter torrencial. Los filos son escasos y poco desarrollados, prevaleciendo la continuidad de las vertientes.

Todas las unidades litoestratigráficas están contactadas por fallas, presentándose la Formación Vivian, conformada por areniscas cuarzosas, en dos delgadas franjas, la primera entre el km 47+100 y el km 47+200, y entre el km 47+420 y el km 47+500; y la segunda franja es atravesada entre el km 49+750 y el km 50+000. La Formación Chonta, conformada por areniscas finas de color marrón y rojizo y por lutitas calcáreas grises, aflora también en dos tramos, desde el km 47+500 hasta el km 48+800, y desde el km 50+000 hasta el km 51+500. En el sector del puente Chino se presentan algunos afloramientos de las areniscas grises del Grupo Oriente.


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Una pequeña franja de areniscas finas rojizas, probablemente pertenecientes al Grupo Huayabamba, es cruzada entre el km 48+800 y km 49+750. A lo largo del sector se presentan varios depósitos de vertiente de escasa extensión y profundidad, hacia las progresivas km 48+550 a km 48+700, km 49+120 a km 49+400, km 49+450 a km 49+700, km 49+950 a km 50+050, km 50+150 a km 50+450, y km 51+200 a km 51+500.

La estratificación presenta una tendencia general NS/30°W, y las principales familias de diaclasas son N10°W/80°SW, N20°W/80°NE, y N75°E/80°SE. Los fallamientos que ponen en contacto las diferentes unidades, presentan corredores de fracturamiento de unos 20 m, con tendencia general N20°W, salvo una falla secundaria N85°E que atraviesa el trazado sobre el km 47+700.

Subsector crítico Puente Chino (km 51+000 a km 51+550.75). Entre estas progresivas se presenta el cruce sobre el río Chino. El cauce en este sector es de carácter torrencial, se evidencia una diversidad litológica y estructural situaciones que en conjunto han generado una alta inestabilidad sobre las márgenes, provocando en el pasado el colapso de las estructuras de cruce construidas en el sector. Antes de llegar al sitio de cruce la vía transcurre paralela al cauce por unos 300 m en ambas márgenes, presentándose inestabilidades en los 100 m más próximos al puente, de ambos lados.

Sobre la margen derecha se presenta el contacto fallado entre las areniscas rojizas y las calizas de la Formación Chonta con las areniscas del Grupo Oriente. Estas rocas se encuentran altamente fracturadas, y afloran los horizontes de meteorización IC y IIA, situaciones que conllevan a constantes desgarres y caídas de bloques sobre la rasante actual. En el fondo del cauce del río Chino se encuentran escombros cubriendo la roca sana y apta para fundación, que aflora unos 60 m aguas abajo del puente Bayley, y a unos 15 m por debajo de la rasante. Aguas abajo del cruce actual se halla un pequeño coluvión cerca a la rasante.

Sobre la margen izquierda se presenta una mayor complejidad litológica. A partir del sitio de cruce actual, y por unos 10 m afloran las areniscas conglomeráticas del Grupo Oriente en contacto fallado con las rocas de la Formación Chonta, lutitas grisáceas y rojizas intercaladas con areniscas blancas cuarzosas, que afloran por espacio de unos 30 m, para luego ser intruidas por un pequeño cuerpo ígneo de composición intermedia a ácida, de grano fino. En el cauce del río, sobre la orilla izquierda aflora la roca, a unos 30 m aguas abajo del puente Bayley y a unos 5 m por debajo de la rasante. Aguas abajo del cruce actual, la roca se ve cubierta por un coluvión. Sobre el talud de la vía, margen izquierda, se presenta un deslizamiento de escasa magnitud partir del cual cae constantemente material a la vía, tipo lutitas y areniscas falladas.


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6.2 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS

6.2.1 Sectorización geológico-geotécnica de la vía. Teniendo en cuenta las consideraciones expuestas anteriormente, en la sección de estudios geológicos y de acuerdo con la información presentada en los Planos TM-PTECH-GE-01-02-05-06-07 Y 08 los principales sectores que se pueden diferenciar para este tramo, incluyendo para cada uno de ellos la exploración geotécnica realizada, y los sitios de inestabilidad (T) así como depósitos (D) encontrados, se presentan a continuación en la Tabla 6.2.1.

Tabla 6.2.1 Sectorización Geológica - Geotécnica de la vía

Tramo 1.2 : Puente Chino (km 15+200 al km 51+551)

Sector Tramo Descripción Formaciones Geológicas

Predominantes

Sitios de Inestabilidad y

Depósitos

Exploración Geotécnica realizada

1 km 15+200 km 15+700

Zona de transición entre los valles de los ríos Huallaga y Tulumayo,

de geomorfología y topografía variada. Predominan areniscas,

lutitas y calizas.

Ki-o, Ks-v, P-y, Jia, Jic, Trji-ch, Qcol, Qt

T-4, T-5, T-6. D-3. CA-59, CA-60

2 km 15+700 - km 22+900

Zona de topografía plana, sobre la planicie aluvial del río Tulumayo. Los taludes son de poca altura y están conformados por gravas

parcialmente meteorizadas en una matriz limo-arenosa.

NQ-tu T-7.D-4.

CA-65, CA-66

3 km 23+880-km 25+100

Zona de conglomerados polimícticos Formación Tulumayo.

Topografía baja con pendientes fuertes y cortas hacia las

vertientes, y suaves hacia el tope. Sitio crítico Las Vegas.

NQ-tu T-8 a T-10D-5,D-6

CA-1 a CA-11.N-1 a N-5

4 km 25+100 - km 38+020

En este sector predominan los taludes de corte sobre suelos

residuales y roca muy meteorizada, presentándose

problemas frecuentes de inestabilidad, hundimientos de la plataforma y procesos erosivos.

P-di, Ksp-h, Kis-ch, Col

T-11 a T-27.D-7.

CA-12 a CA-21.CA-67 y CA-68.

P-1.

5 km 38+020 - km 46+730

Zona de cortes a media altura en roca y suelos residuales, y de

cárcavas que afectan la plataforma exterior debido a la

deficiencia de los descoles de las cunetas. Se presentan

movimientos en masa frecuentes.

Ksp-h, Ks-v, Qcol. T-28 a T-34.D-8.

CA-22, CA-23, CA-24.

P-2.

6.2.2 Exploración geotécnica. Con el fin de caracterizar geotécnicamente los estratos de suelo encontrados a lo largo del tramo, para establecer los perfiles representativos del subsuelo y los posibles niveles de


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agua freática, se realizó una investigación que consistió en la excavación de calicatas, perforaciones con taladro rotatorio, ensayos de penetración estándar con cono, ensayos de refracción sísmica y toma de muestras para la realización posterior de ensayos de laboratorio.

6.2.2.1 Calicatas. Fueron localizadas en los sectores críticos definidos con el reconocimiento de campo. Algunas de éstas se encuentran ubicadas cerca de las líneas geofísicas realizadas, con el fin de corroborar las condiciones del material superficial, y en general todas ellas tuvieron como objetivo evaluar la existencia de perfiles característicos del subsuelo hasta los 3 a 4 m de profundidad, con la extracción de muestras de suelo de los estratos más representativos encontrados y la detección de posibles niveles de agua freática que han contribuido a agravar las condiciones de inestabilidad presentes en algunos de los sitios observados.

Finalmente, y de acuerdo con las condiciones observadas en el terreno, en este tramo se ejecutaron un total de 25 (veinticinco) Calicatas y/o Trincheras de sección 1.20 x 1.20 m, que se iniciaron el 26.11.99 y culminaron el 28.01.00, con profundidades que varían entre 1.50 m hasta 4.00 m, identificadas con las siglas CA-12 hasta la CA-34 y desde la CA-59 hasta la CA-68, cuya relación se presenta en la Tabla 6.2.2, detallando la progresiva, la profundidad investigada y el objetivo a conseguir.

Tabla 6.2.2. Investigaciones Ejecutadas en Calicatas y Trincheras

Nº Progresiva (km )

NombreCalicata

Prof.( m )

Objetivo

1 30+075 CA - 12 4.00 Estudio del Talud.2 30+240 CA - 13 3.00 Estudio del Talud.3 30+730 CA - 14 2.50 Estudio para Depósito de Desmonte

( depósito )4 30+930 CA - 15 3.00 Estudio para Depósito de Desmonte

(Depósito )5 32+450 CA - 16 3.00 Estudio de Talud inferior ( Muro ).7 35+400 CA - 17 3.20 Estudio de Cantera.8 35+400 CA - 18 3.00 Estudio de Cantera.9 35+400 CA - 19 3.00 Estudio de Cantera.10 36+110 CA - 20 3.00 Estudio del Talud ( Muro desplazado ).11 36+110 CA - 21 1.50 Estudio del Talud ( Muro desplazado ).12 39+220 CA - 22 3.40 Estudio del Talud.13 40+800 CA - 23 3.00 Estudio del Talud inferior.14 41+000 CA - 24 4.00 Estudio del Talud inferior.15 49+160 CA - 29 2.00 Estudio para Depósito de Desmonte

( depósito )16 49+350 CA - 30 2.50 Estudio para Depósito de Desmonte

(Depósito )17 51+000 CA - 32 4.00 Estudio del Estribo Derecho. Puente Chino18 51+000 CA - 33 4.00 Estudio del Estribo Derecho. Puente Chino19 51+000 CA - 34 3.00 Estudio del Estribo Derecho. Puente Chino20 12+420 CA - 59 4.00 Estudio para Depósito de Desmonte

( Depósito )21 12+420 CA - 60 3.50 Estudio para Depósito de Desmonte

( Depósito )22 19+220 CA - 65 3.60 Estudio Depósito Nº 4 ( La Victoria )


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Tabla 6.2.2. Investigaciones Ejecutadas en Calicatas y Trincheras

Nº Progresiva (km )

NombreCalicata

Prof.( m )

Objetivo

23 19+220 CA - 66 3.20 Estudio Depósito Nº 4 ( La Victoria )24 27+875 CA - 67 1.20 Estudio Depósito Nº 5 ( Sortilegio )25 27+875 CA - 68 2.00 Estudio Depósito Nº 5 ( Sortilegio )

TOTALES ----- 24 74.60 -----

6.2.2.2 Ensayos de refracción sísmica. Se llevaron a cabo para este tramo tres (3) líneas geofísicas tendientes a la realización de ensayos de refracción sísmica, cuya localización se muestra en la Tabla 6.2.3,

Tabla 6.2.3 Localización de Líneas de Exploración Geofísica

Línea Localización Sitio de inestabilidad

Observaciones

LG-13 km 40+880 T-30 Muros fallados, lado derecho de la DivisoriaLG-10 km 51+100 T-40 Talud inestable sobre la margen derecha del río

Chino.LG-9 km 51+200 T-43 (TA-1) Talud de corte en la margen izquierda del río

Chino.

Como se expuso anteriormente, los principales objetivos de esta exploración consistieron en la determinación de los siguientes parámetros :

La estructura geomecánica del subsuelo.

La profundidad de las superficies de contacto entre materiales de diferentes características elásticas, y sus espesores.

La profundidad y topografía del basamento rocoso, mientras éste se encontrara por encima de los 20 m de profundidad.

6.2.2.3 Perforaciones con taladro rotatorio. Se ejecutaron para lograr el mejor conocimiento del subsuelo a profundidades mayores, de modo que permita reconocer las propiedades físicas y mecánicas, de los tipos de suelos localizados en las proximidades de las posibles superficies de deslizamiento o desplazamiento estimadas inicialmente.

Los trabajos de perforaciones rotatorias se iniciaron el 12.12.99 y concluyeron el 12.02.00. En el Tramo 1.2 : Tingo María - Puente Chino (km 15+200 al km 51+551), se ejecutaron un total de 9 (nueve) perforaciones rotatorias, las que se detallan en la Tabla 6.2.5, que especifica el kilometraje de la progresiva en que se ubica, nombre de la perforación, cota, profundidad alcanzada y el objetivo de cada una de ellas. Un detalle de la descripción de cada una de las perforaciones ejecutadas en el tramo.


15+200 - KM 51+551


Tabla 6.2.5 Perforaciones con Taladro Rotatorio y Ensayos SPT

Nº Progresiva( km )

NombrePerforacion

Cota( msnm )

Prof.( m )

EnsayosSpt

Objetivo

1 36 + 110 P - 1 810.00 10.10 Ninguno.Suelo es grueso.

Estudio de Cimentación del actual muro de contención en talud

inferior de la carretera.2 40 + 900 P - 2 1,580.00 10.69 05 Estudio para Cimentación

nuevo muro de contención, divisoria lado

izquierdo.3 47 + 080 P - 3 1,220.00 15.75 Ninguno. Suelo

es gravo limosoEstudio del sitio crítico El

Huanuqueño4 51 + 000 P - 4 980.00 16.20 01 Estudio Cimentación del

estribo derecho para Alternativa 1 del nuevo

Puente Chino.5 51 + 000 P – 5 1,000.00 24.40 01 Estudio Cimentación de

pila central derecha para Alternativa 1 del nuevo

Puente Chino7 51 + 200 P – 6 985.00 19.00 2 Estudio Cimentación del

pila central izquierda para Alternativa 1 del nuevo

Puente Chino.6 51 + 200 P – 7 1,000.00 2.30 Ninguno Estudio Cimentación del

estribo izquierdo para Alternativa 1 del nuevo

Puente Chino.8 51 + 200 P – 8 998.00 24.30 Ninguno Estudio Cimentación de

estribo izquierdo para Alternativa 2 del nuevo

Puente Chino9 51 + 200 P – 9 998.00 20.00 Ninguno. Estudio Cimentación de

estribo derecho para Alternativa 2 del nuevo

Puente ChinoTOTALES 9 142,74 ml Perf. 09 SPT ------

6.2.3 Ensayos de laboratorio. Las muestras disturbadas de suelos extraídas de las calicatas, así como algunas inalteradas, localizadas en los taludes inestables mayores o en la zona de fundación de algunos depósitos, fueron sometidas a una serie de ensayos de mecánica de suelos, tendentes a identificar el tipo de suelo al que pertenecen, y a la determinación de algunas importantes propiedades físicas y mecánicas que los caracterizan, basados en los requerimientos de diseño ya preestablecidos, con los que se determina la evaluación geotécnica para fines de cimentación.


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Los tipos de ensayos en Mecánica de Suelos a que han sido sometidas las muestras de suelos remitidas a laboratorios especializados y cuyos resultados se pueden observar en un anexo al presente documento, son los siguientes :

Análisis Granulométrico por tamices, vía húmeda, ASTM D-422.

Contenido de humedad natural, ASTM D-2216. Límite Líquido, ASTM D- 423.

Límite Plástico, ASTM D-424.

Peso específico de sólidos.

Compresión Simple o No confinada.

Compresión Triaxial consolidado no drenado (CU), con medición de presión de poros.

6.2.4 Inventario de taludes inestables. De acuerdo con el inventario de sitios de inestabilidad de taludes, se incluye a continuación una breve reseña del tipo de problema observado en cada sitio, cuya ubicación precisa y la exploración geotécnica realizada, se pueden apreciar en detalle en los Planos TM-PTECH-GE-01 a 08.

T-07:km 16+020 Cárcava en material residual que debe tratarse, al lado izquierdo.

T-08:km 22+850 Pequeños problemas de empozamientos y taludes inestables al lado derecho, antes de comenzar el sitio crítico Las Vegas.

T-09:km 22+900-km 25+100 Sitio Crítico Las Vegas.

T-10:km 25+100 Corte inestable de 10 a 12 m de altura al lado derecho. Además gran cárcava con mala entrega de cuneta.

T-11:km 26+020 Talud en corte inestable, con cicatriz rotacional, lado derecho.

T-12:km 26+270 Talud cortado en aglomerados, con carcavamientos.

T-13:km 26+820-km 27+200 Cortes de más de 25 m en aglomerado. Aunque se han estabilizado con banquetas, presentan algunos carcavamientos, por falta


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de drenajes adecuados en las mismas.

T-14:km 29+000 Cárcava reciente por explotación de material, lado derecho.

T-15:km 29+700 Coluvión con cicatriz de deslizamiento, lado derecho, actualmente estable.


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T-16:km 29+930-km 30+015 Material removido, lado izquierdo, con cicatrices de deslizamiento que comprometen la vía. Requiere dos muros de 6 a 7 m de altura y 12 a 15 m de longitud. CA-12 y CA-13.

T-17:km 31+134-km 31+155 Muro incompleto, lado izquierdo. Debe completarse en una longitud de 20 m.

T-17A:km 32+297-km 32+328 Hundimiento en la plataforma de la vía, después de un invierno prolongado.

T-18:km 32+472-km 32+495 Escarpe en material removido con un muro incompleto, cuyo borde empieza a sufrir socavación. El muro debe completarse, lado izquierdo. CA-16.

T-19:km 33+250 Deslizamiento por temporada invernal. El talud derecho debe reconformarse y revegetalizarse.

T-20:km 33+470 Cárcava en Areniscas rojas, lado derecho y posible extensión al lado izquierdo. El talud debe tratarse.

T-21:km 33+850 Deslizamiento reciente por época invernal, lado derecho. Hundimiento importante de la plataforma, lado izquierdo. Requiere muro de contención al lado izquierdo, L= 40-50 m. Al lado derecho puede requerir muro en gaviones.

T-22:km 34+360-km 34+460 Tramo de vía de aprox. 100 m con alta susceptibilidad al deslizamiento, lado derecho y abundante flujo de agua de infiltración. Requiere obras de drenaje, tales como cunetas y cunetas de coronación.

T-23:km 35+240-km 35+300 Talud inestable, lado derecho. Próximo a Cantera No. 5. Requiere reconformar el corte con banquetas y colocar obras de drenaje en la parte superior. Así mismo debería revegetalizarse posteriormente.

C-6, D-6:km 35+400 Zona de cantera abandonada, podría emplearse como sitio para depósito, aunque presenta objeciones de tipo ambiental.


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Aunque actualmente se encuentra bastante poblada de vegetación, podría estudiarse el resembrado de pequeños taludes de corte en la parte superior con erosión, básicamente en el contacto con el talud mencionado en el punto anterior.

T-24:km 36+103-km 36+120 Muro fallado, provoca hundimiento de la plataforma. Se hizo perforación No. 1, con el fin de detectar un nuevo y adecuado nivel de cimentación para un nuevo muro, la cual resultó entre los 10 y 11 m (Cota 799-800). P-1. CA-20, CA-21.

T-25:km 36+970 Desprendimiento de calizas, lado derecho. Cárcava antigua. El talud debe tratarse.

T-26:km 37+670 Deslizamiento reciente por la temporada invernal. En la zona superior del talud existe un volumen importante de material (600-800 m3), próximo a deslizarse. El talud debe reconformarse con banquetas y colocar cunetas y cunetas de coronación.

T-27, C-7:km 37+950 Caída de bloques, divisoria, lado derecho. El talud debe tratarse. El sitio se recomendó inicialmente como cantera No. 7 del tramo, actualmente en explotación, pero con abundantes problemas de estabilidad generados por los nuevos cortes, por lo que ambiental y geotécnicamente, debe descartarse como fuente de materiales.

T-27A: km 39+150 Quebrada localizada adelante de la divisoria anterior, lado derecho. Es el sitio de la alcantarilla A-141, la cual deberá reemplazarse por una obra de mayores proporciones. Presentó una gran creciente, con avalancha de material, por lo que el cauce de la quebrada deberá ser recuperado y limpiado, y las márgenes de la misma deberán revegetalizarse donde existe deforestación, mientras que en la zona superior, donde comenzó el desprendimiento de material con la creciente es recomendable rectificar los taludes y colocar agromallas de protección natural,


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con sembrado de vegetación, para evitar otros desprendimientos.

T-28:km 39+290 Pequeño deslizamiento al lado derecho, producto de la temporada invernal y un material muy suelto en superficie. Hay roca meteorizada en profundidad.

T-29:km 39+560 Pequeño escarpe lado izquierdo. Se recomienda reemplazar la zona de relleno actual, por un relleno con material calificado, adecuadamente compactado, para evitar la prolongación del problema hacia la plataforma de la vía y reconstruir las cunetas de la zona. CA-22.

T-29A:km 40+180 Deslizamiento reciente. Espesor = 5-6 m. El talud deberá reconformarse y revegetalizarse.

T-30:km 41+010 Divisoria con problemas de estabilidad a ambos lados. Debe colocarse un muro de contención al lado izquierdo de 12 m de altura (6 m de escarpe+6 m de material incompetente detectado en la perforación P-2) y unos 40 a 45 de longitud. P-1. Podría también intentarse bajar la rasante en el sitio para disminuir la altura del muro.

Al lado derecho, se recomienda tratar y encauzar la quebrada existente en la parte baja del material removido. CA-23 y CA-24. LG-13.

T-31:km 41+600 Problemas de estabilidad a ambos lados en un corte en cajón, adelante del sitio San Agustín. Se recomienda rectificar el talud del lado izquierdo con banquetas y al del lado derecho, que es menos empinado y más bajo, colocarle obras de drenaje, tales como cunetas de coronación.

T-32:km 43+620 Escarpe erosivo. Cárcava en proceso de resembrado. Existe roca cerca a la superficie. Se recomienda adecuar la entrega de la Alcantarilla A-169, con un cabezote amplio que impida una reducción progresiva en el ancho de la plataforma.


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T-33:km 44+450-km 44+560 Sitio Miguel Grau. Los cortes deben rectificarse al lado izquierdo y evitar la colocación de viviendas sobre las banquetas existentes o que se construyan.

T-34:km 44+750 Escarpe al lado derecho que necesita muro de contención. (L=22-25 m, H=7 m). Existe roca superficial.

T-34A:km 45+435 Gran avenida de material procedente de escarpes erosivos existentes en la quebrada del sitio, lado izquierdo. Los escarpes deben tratarse, revegetalizando las márgenes y la quebrada debe rectificarse y encauzarse, con estructuras de disipación que disminuyan su acción de arrastre.

T-35:km 46+800-km 47+210 Sitio El Huanuqueño. Zona intervenida anteriormente con rectificación de cortes y colocación de banquetas. Presenta sin embargo al lado izquierdo numerosos carcavamientos sobre los taludes de corte y empozamientos en las zonas de banquetas. La zona debe drenarse de manera adecuada, con rondas interceptoras y canales de conducción para las aguas recolectadas. CA-25 a CA-28. LG-12.

T-36:km 47+630 Badén No. 5, con carcavamiento en roca triturada, lado izquierdo. Se recomienda rectificar levemente el corte y realizar una adecuada limpieza de la zona de badén.

T-37:km 48+650 Leve hundimiento de la plataforma de la vía. Presenta obstrucción de la cuneta perimetral del lado izquierdo. Se recomienda recuperar las obras de drenaje laterales y reemplazar el relleno por uno de material calificado.

T-38:km 49+900 Muro fallado empujado por coluvión, lado izquierdo. Se recomienda remover parcialmente el coluvión, rectificar el cauce de la quebrada y colocar abundantes obras de drenaje al talud.


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T-39:km 50+340-km 50+430 Gran deslizamiento de más de 300 m en elevación y unos 100 m a lo largo de la plataforma. Compromete un badén y ha interrumpido la vía en épocas anteriores. Se recomienda la colocación de abundantes drenajes superficiales y la rectificación del cauce original de la quebrada existente en el sitio. CA-31, LG-11.

6.2.5 Sitios críticos. De acuerdo con el inventario de taludes inestables, presentado anteriormente, existen sitios cuya magnitud involucra cantidades mayores de material y los cuales podrían eventualmente provocar el cierre temporal de la vía. Por tal razón, se incluyen en un apartado diferente al inventario de taludes inestables. Adicionalmente, se presentan dichos sitios incluyendo las alternativas de solución que deben emplearse tendientes a lograr un sistema de estabilización definitiva de cada uno de ellos.

6.2.5.1 Sitio critico Las Vegas: km 22+900 a km 23+880

Caracteristicas Generales. El proceso acelerado de carcavamiento que ocurre en “Las Vegas” es tal que en los sectores denominados Cárcava 2 y Cárcava 3, la plataforma de la carretera se encuentra seriamente amenazada a tal punto de haberla reducido en algunos casos a un ancho de 6 m. como ocurre en el Km. 23+203 (Cárcava 2).

A causa de la erosión acelerada, en la zona de las cárcavas se han depositado pendiente abajo depósitos de acarreo a manera de flujos de barro conteniendo gravas, cantos, etc. Los carcavamientos en “Las Vegas” son de diversos tamaños y grados de evolución, pero de similares características. Los más desarrollados presentan alturas y longitudes del orden de 80 y 350 m. respectivamente y amplitudes máximas de 250 m.

Planteamiento de solución. La alternativa seleccionada es la denominada Alternativa 4(Consorcio CES-Hidroenergia). La selección se ha realizado en base a un análisis comparativo técnico y económico con la participación de PROVIAS NACIONAL y el Consultor del BID Roy E. Hunt.

La alternativa de estabilización plantea desplazar unos metros hacia la derecha el alineamiento de la carretera, para alejarlo de la influencia de los escarpes y bajar la rasante de 2 a 3 m con el objeto de obtener un mayor ancho de plataforma y para disminuir las altas pendientes y estabilizar los escarpes de las cárcavas 2 y 3 se consideran rellenos de conformación, compactados y colocados adecuadamente (ver Memoria Descriptiva Sectores Críticos).


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6.2.5.2 Sitio Miguel Grau : km 44+450 a km 44+525

Características Generales. El sitio que se encuentra entre las progresivas km 44+450 a km 44+525, está caracterizado por la presencia de un corte en material residual, con la existencia de un tratamiento preliminar mediante la conformación de una banqueta localizada aproximadamente en la cota 1,505 msnm, con un ancho máximo de 15 m y una longitud total de cerca de 100 m. En la actualidad la zona de banqueta se encuentra ocupada por algunas de las viviendas del sector, por lo cual se ha contemplado dentro del estudio socio-ambiental una alternativa de reubicación, dado que adicionalmente, el corte deberá ser ampliado como consecuencia del acercamiento del nuevo eje de la vía a la zona del talud.

Planteamiento de la Solución. De acuerdo con lo anterior, deberá redefinirse el talud de corte sobre el costado izquierdo de la vía, con el fin de garantizar el ancho mínimo de la plataforma, manteniendo además de esta forma, una distancia prudencial a la formación de procesos erosivos existentes en el costado opuesto de la vía, adyacentes a la zona de badén existente en el sitio.

6.2.5.3 Sitio critico El Huanuqueño : km 46+867 a km 47+100

Características generales. En este sector los cortes practicados en los taludes rocosos del lado izquierdo de la carretera han creado inestabilidad involucrando rocas del terciario pertenecientes al grupo Huayabamba (Ksp-h) comstituido por arcillitas y limolitas de color marrón rojizo, las que se encuentran en superficie basrante meteorizadas y fracturadas; en la parte superior a unos 20 a 25 m. por encima de la plataforma de la carretera, estas rocas se encuentran cubiertas por un potente depósito eluvial en estado muy húmedo a saturado de 2.40 m de espesor, situación que propicia inestabilidad en forma de flujos de lodo, huaycos, etc. llegando en muchos casos a cubrir la carretera interrumpiendo el tráfico vial.

Planteamiento de la solución. Para este sector critico se plantearon 03 alternativas de estabilización resultando seleccionada la Alternativa Nº3. Esta alternativa se plantea realizar un corte con un talud 0.5H:1V con banquetas cada 10 m de altura y cunetas de drenaje al pie de cada talud. Para drenar la escorrentía superficial de los taludes de corte se propone la construcción de cunetas en cada banqueta, Estas cunetas entregarán sus aguas a las cajas de recepción de concreto localizadas de manera transversal a las mismas, este caudal será evacuado hacia las cunetas de la carretera mediante tuberías HDPE de 200 mm de diámetro. A nivel de la vía se mantiene el badén propuesto por el consorcio Integral-Motlima. Las quebradas aguas debajo de la via seran encauzadas mediante colchones de gaviones(Ver Memoria Descriptiva Sectores Criticos)


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6.2.5.4 Sitio critico Deslizamiento Potencial : km 50+350

Características generales. En términos generales, se trata de un deslizamiento de tipo rotacional cuyas primeras manifestaciones de su actividad geodinámica se iniciaron hace 4 años atrás, con desplazamientos lentos tipo reptación, acompañados de flujos de lodo, por ostentar características litológicas de naturaleza arcillosa en proceso de saturación.

Sobre el cuerpo del deslizamiento discurre una quebrada de tipo torrencial con caudal moderado que contribuye de manera significativa a generar inestabilidad, esto sumado a que el flujo de la quebrada fue desviada parcialmente de su cauce natural para originar un estanque de agua que significó el detonante para su colapso parcial como el que llegó a ocurrir en Noviembre del año 2001, cubriendo totalmente la carretera e interrumpiendo el tráfico. Por versión de los lugareños un camión que circulaba en esos instantes por esta zona, fue violentamente arrojado ladera abajo por el deslizamiento.

El colapso parcial del deslizamiento ha cambiado la morfología del lugar, habiéndose formado un nuevo cauce principal de la quebrada antes mencionada

Planteamiento de la solución. Para disminuir el poder erosivo y de arrastre de las quebradas se plantea la construcción de 5 diques de gaviones en el sector talud arriba de la vía. En esta alternativa también se contempla la ampliación del badén existente de 46 m a 80 metros de ancho. Este badén se inicia en la progresiva Km. 46+354 y termina en la progresiva Km. 46+435. Además, se propone un sistema de protección para el badén mediante gaviones; debajo de los cuales se colocará una geomembrana de impermeabilización entre dos mantos geotextiles no tejidos(ver Memoria Descriptiva Sectores Criticos).

6.2.5.5 Puente sobre el río Chino

Características generales. En los taludes de acceso al puente existente y muy cerca al antiguo puente colapsado, confluyen tres diferentes formaciones geológicas afectadas por fallas, que contribuyen a generar las condiciones de inestabilidad observadas durante los reconocimientos de campo.

En ambas márgenes del río se observa una secuencia de areniscas duras intercaladas con otras más blandas y alteradas de color rojizo, con una


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estratificación predominantemente vertical. Hacia la margen derecha de la quebrada, arriba de la vía, se observa una lutita negra y un material de falla.

En la parte superior del talud, cortado para conformar la plataforma de la vía a la salida del puente actual, existe un coluvión saturado, a través del cual descarga una pequeña corriente de agua. Éste presenta grietas de tensión y condiciones de estabilidad poco favorables.

Dados los problemas de estabilidad observados aguas arriba del puente actual, no se considera viable plantear una solución aguas arriba del existente.

Alternativas de solución. Teniendo en cuenta que las condiciones de estabilidad del actual puente, no son satisfactorias y de acuerdo con las consideraciones realizadas en el capítulo del informe estructural, se plantearon tres posibles localizaciones definitivas del puente en cuestión.

La primera alternativa consistió en localizar el puente, unos 120 m aguas abajo del ya existente. Este sitio se exploró mediante las calicatas tipo trinchera CA-33, CA-34 y CA-35, de las cuales se determinó la profundidad de la roca y mediante las perforaciones con taladro rotatorio P-4, P-5, P-6 y P-7, de las cuales se recuperaron núcleos de roca para la realización de ensayos de laboratorio. Sin embargo, esta alternativa debió cancelarse y la perforación P-7 debió suspenderse debido a las inquietudes surgidas durante la visita al sitio, a los ingenieros especialistas y a los ingenieros asesores, con respecto a la existencia en el sitio de una zona de avalancha y deslizamiento de material que pudo haber provocado el colapso del puente anteriormente existente.

Se planteó entonces como segunda alternativa localizar el puente unos 70 m aguas abajo del actual, para lo cual se realizaron las perforaciones con taladro rotatorio P-8 y P-9, una en cada margen del río. Con estas perforaciones se pudieron obtener calidades de roca adecuadas para definir la localización de dos cimentaciones profundas, de 17 m de profundidad en adelante. En este caso el puente sería de unos 80 m de luz única. Debe anotarse que en este caso, se estudiaron dos tipos diferentes de puente, consistentes el primero de ellos en un puente continuo de voladizos sucesivos, con alineamiento horizontal en curva, con una luz central de 50 m y dos accesos de 15 m cada uno. El otro consistiría en un puente de voladizos sucesivos con luz suspendida, con una luz central conformada por dos voladizos de 15 m y una luz suspendida de 20 m. Ambos puentes localizados en el mismo sitio.

Esta alternativa presentaba el problema de su cercanía a los taludes inestables del actual Puente Chino, los cuales deberían además ser parcialmente cortados, aumentando su potencial inestabilidad, con el fin de que las curvas de acceso al mismo se hicieran menos forzadas para los vehículos de mayor longitud.


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La tercera alternativa consistió en la localización del puente aguas abajo de las otras dos alternativas, a más de 200 m del puente actual. En este sitio las condiciones geotécnicas de los taludes existentes son bastante mejores que en las dos alternativas anteriores. Además, con el aumento de la altura del nivel del puente con respecto al nivel del río, se eliminan las posibilidades de que una avalancha lo afecte. En este caso, el puente tendría una longitud total de 125 m, con una luz central de 50 m y dos luces laterales de 37.50 m cada una.

Planteamiento de la solución definitiva. Una vez finalizada la exploración geotécnica de las alternativas preliminares, y teniendo en cuenta las consideraciones realizadas anteriormente para estas dos alternativas, se seleccionó como la más adecuada, la tercera de las planteadas, la cual a pesar de ser más costosa que las anteriores, debido a que posee una longitud mayor, es la más segura, puesto que reduce al mínimo las posibilidades de que eventos de gran magnitud como avalanchas o deslizamientos, afecten la estructura del puente. Así mismo, la localización de la solución prevista en este sitio, tal como se mencionó anteriormente, permite alejar el trazado de la vía de la zona alterada del actual puente, de la influencia de las trazas de falla predominantes en aquel sector y de las zonas inestables identificadas durante la exploración de campo en este sitio.

6.2.6 Sitios para depósito. Teniendo en cuenta la evaluación socio - ambiental de estos sitios de depósito de materiales, se conservaron como definitivos los siguientes seis (6) sitios.

Km 23+500 lado izquierdo: Deposito Las Vegas

km 19+220 lado izquierdo : Depósito La Victoria (D-4)

km 38+550 lado derecho : Depósito El Platanal (D-7)

km 42+340 lado izquierdo : Depósito La Divisoria (D-8)

De acuerdo con las necesidades del proyecto, se consideró viable la utilización para este tramo, del primer depósito evaluado para el tramo siguiente de la vía.

km 53+300 lado derecho : Depósito La Cancha (3 de Octubre) : DA-1

Finalmente se incluyeron en el diseño definitivo, teniendo en cuenta el balance de materiales de corte y relleno del tramo, los depósitos D-4 y DA-1, además de la recuperación del sitio crítico de Las Vegas, utilizando las cárcavas 2 y 3 como zona de depósito para los materiales procedentes de los cortes del proyecto.


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6.2.7 Fuentes de materiales y fuentes de agua. De acuerdo con el recorrido realizado a lo largo del trazado por los especialistas de las distintas áreas, se investigaron de manera preliminar, seis posibles sitios para extracción de materiales, tanto aluviales como de cantera.

Finalmente, y una vez evaluadas las necesidades del proyecto en este tramo, así como las características de los materiales encontrados en las posibles fuentes estudiadas, se encontró como la más adecuada, la cantera Río Azul (C-3), la cual además posee el mayor volumen de material disponible.

En esta cantera el contratista del sector podrá instalar los equipos necesarios para la trituración y el procesamiento del material granular. De igual manera, para el empleo de materiales de relleno, se estudió la cercanía de taludes de corte viales, acordes con la curva de masas del proyecto y será también posible realizar extracciones de las pequeñas canteras en roca existentes, cuyos resultados de los ensayos de laboratorio realizados, indicaron que son adecuados para materiales de relleno.

En cuanto a las fuentes de agua, la cantera escogida es aluvial y el flujo de agua es permanente todo el año. El agua tiene un PH de 7.1, una concentración de cloruros de 21 ppm y de sales solubles totales de 346 ppm. No contiene Sulfatos. El agua es apropiada para los diferentes procesos constructivos o de lavado de material. Debe tenerse en cuenta que la precipitación de la zona del proyecto es de 4,000 mm/año, por lo que existen numerosas fuentes de agua a lo largo del proyecto.


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7. DISEÑO DEL PAVIMENTO Y SECCIONES TÍPICAS DEL MISMO


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7. DISEÑO DEL PAVIMENTO Y SECCIONES TÍPICAS DEL MISMO

7.1 CONSIDERACIONES BÁSICAS

La concepción de la solución de diseño del pavimento para la vía, parte de las características físicas de la estructura existente, de la condición estructural de los componentes actuales, de la evaluación superficial de daños de la estructura, de los mecanismos de deterioro identificados, de la evolución histórica del comportamiento del pavimento en ese medio fisiográfico y del comportamiento histórico y futuro del tráfico.

7.2 METODOLOGÍA APLICADA

Para el diseño de la estructura se siguieron las siguientes instancias de procedimiento: estudio deflectométrico, evaluación de daños superficiales, evaluación destructiva y no destructiva, definición de zonas homogéneas, diseño del refuerzo del pavimento y verificación de los parámetros elásticos.

7.3 ZONAS HOMOGÉNEAS

A partir de la información obtenida mediante la evaluación de la superficie del pavimento existente, la geometría y condición mecánica de la estructura del mismo, y la respuesta deflectométrica conseguida, se definieron las siguientes zonas homogéneas correspondientes a tres sectores con características particulares:

SECTORIZACIÓN

SECTOR PROGRESIVAS CBRDISEÑO (%)2 Km 15+200 – km 22+320 4.83 Km 22+320 – km 51+100 6.1

Los valores de CBR de diseño se obtuvieron con base en los resultados obtenidos con el estudio deflectométrico. Los resultados de CBR de la subrasante obtenidos con el método ASTM D-1883, se utilizaron sólo como verificación de los obtenidos aplicando el modelo de Hogg.


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7.4 DAÑOS SUPERFICIALES DEL PAVIMENTO Y RUGOSIDAD

El relevamiento de daños superficiales de la estructura del pavimento y las mediciones de la rugosidad se muestran en los planos TM-PTECH-PV-03 al TM-PTECH-PV-08.

7.4.1 Relevamiento de fallas superficiales. El pavimento se ha deteriorado con el tiempo por el grado de degradación que aumenta con los años de servicio, afectando la capacidad estructural del pavimento, las condiciones de la superficie de rodadura y el perfil geométrico tanto transversal como longitudinalmente, por lo que resulta necesario la identificación y cuantificación de fallas existentes en el pavimento con superficie de rodadura asfáltica, tanto en el carril derecho como en el izquierdo.

Las fallas encontradas en el pavimento se dividen en fallas funcionales o superficiales y fallas estructurales. Las fallas funcionales ocurren cuando existen deficiencias en la carpeta asfáltica, a pesar que su capacidad estructural sea adecuada para atender las solicitaciones de tráfico de la vía, y su origen puede ser debido a:

Baja calidad de los materiales componentes de la mezcla asfáltica: agregados, filler, asfaltos y aditivos.

Deficiencias en los procesos constructivos: equipo, personal, control de calidad.

Variaciones en el tránsito, temperatura, lluvias, etc.

Falta de mantenimiento.

Las fallas estructurales se presentan cuando el pavimento pierde su capacidad para absorber las deformaciones impuestas por el tráfico previsto.

El tipo de falla encontrado se generaliza por las fisuraciones y desintegraciones.

Fisuraciones. La formación de las grietas en la superficie asfáltica puede haber ocurrido por cambio de volumen, por excesiva deformación bajo la acción del tránsito o por asentamientos diferenciales del terreno de fundación. Las fisuras pueden haberse presentado repentinamente o en forma progresiva con el tiempo.

Desintegraciones. Estas fallas deben haberse originado por el desprendimiento del agregado fino en la superficie de rodadura, seguido después por el de las partículas gruesas, a medida que la acción progresa


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se define la falla como una desintegración superficial. La desintegración localizada conduce a la formación de baches que aumentan progresivamente si no se efectúa el mantenimiento oportuno.

Los tipos de fallas corresponden en su mayoría al agrietamiento en diversas manifestaciones conocidas como tipo bloque y piel de cocodrilo que se ramifican en áreas que tienen un comportamiento estructural singular, por lo que se requiere de mediciones auxiliares como el ahuellamiento del área con una regla de 1.2 m, para poder diagnosticar las obras de saneamiento que deben ejecutarse en su oportunidad tales como: parchado superficial, parchado profundo o tratamiento de fisuras. Estas fallas fueron debidamente identificadas y cuantificadas con el fin de determinar las obras de rehabilitación requeridas para la vía.

Las consideraciones básicas para el relevamiento de fallas fueron las siguientes:

- Identificación del tipo de falla.

- Ubicación mediante la progresiva y el carril (derecho o izquierdo).

- Delimitación de la longitud y el ancho del área fallada.

Así mismo, se tuvieron en cuenta los siguientes criterios para definir la magnitud de las fallas.

Ahuellamiento

Magnitud: Escasa cuando es menor de 6 mmModerada, cuando se encuentra entre 6 y 12 mmSevera, cuando es mayor de 12 mm

Fisuras:

Magnitud Escasa, cuando es menor de 1 mmModerada cuando se encuentra entre 1 y 3 mmSevera, cuando es mayor a 3 mm

De acuerdo con las consideraciones expuestas anteriormente, se obtuvieron las siguientes condiciones del pavimento en este tramo:

Km 15+200 - km 15 +870. Con base en la magnitud de las fallas encontradas, se ha efectuado el siguiente diagnóstico en cuanto al tratamiento requerido:

- Parchado superficial = 2.84% del total del área superficial

- Parchado profundo = 32.52% del total del área superficial


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- Tratamiento de fisuras = 1.86% del total del área superficial Km 15 + 870 - km 23 + 900. Con base en la investigación de las fallas

encontradas, se ha efectuado el siguiente diagnóstico de las obras de saneamiento requeridas por la vía en este tramo:

- Parchado superficial = 2.48% del total del área superficial

- Parchado profundo = 35.11% del total del área superficial

- Tratamiento de fisuras = 0.60% del total del área superficial

Km 23 + 900 - km 51 + 000. Este tramo se encuentra en afirmado.

7.4.2 Medición de la rugosidad. El estudio de la rugosidad de la vía se realizó con el equipo MERLIN, en vista de que no fue posible desarrollar una velocidad constante a lo largo de la vía que permitiera utilizar el equipo Bump Integrator. Esta velocidad constante no pudo conseguirse por el alto fisuramiento de la vía en los tramos con rodadura asfáltica, como se indicó en el numeral anterior, y también por los cambios en la calidad de la superficie la vía, ya que la mayor parte de este tramo se encuentra a nivel de afirmado.

El equipo MERLIN es utilizado para la determinación del Índice de Rugosidad Internacional (IRI) en obras de pavimentación al nivel de base granular y carpeta asfáltica. Es un equipo de bajo rendimiento y de alta precisión, que es recomendable cuando los equipos de alto rendimiento no pueden desarrollar velocidades promedio de 40 km/h, como es el caso de caminos que presentan grados de deterioro similares al que existe en el tramo estudiado.

El rugosímetro MERLIN es un equipo diseñado por el laboratorio de Investigacion de Caminos y Transporte Británico, para medir la rugosidad sobre la superficie del pavimento, para lo cual se efectúan 200 observaciones a intervalos regulares.

El valor de la rugosidad por sectores, expresado en función del IRI, estuvo en los siguientes rangos:

Sector 2 IRI entre 1.88 m/km y 7.02 m/km (Rodadura en tratamiento superficial bicapa).

Sector 3 IRI entre 6.21 m/km y 11.46 m/km (vía en afirmado).

La rugosidad de una vía determina la comodidad presente del usuario al transitar por la vía. De acuerdo con esto, la transitabilidad actual de la vía, en los sectores 1 y 2, está entre aceptable y buena. No obstante, esto lo que indica es que a pesar del alto grado de fisuramiento, los bloques no presentan


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mucha movilidad, lo que se ha visto favorecido por las buenas condiciones de la subrasante.

7.5 ESTUDIO DEFLECTOMÉTRICO

El método utilizado para el análisis de las deflexiones considera las simplificaciones y aproximaciones matemáticas de soluciones rigurosas como las del Modelo de Hogg y otros conceptos de la teoría de elasticidad y de resistencia de materiales. Este modelo considera al pavimento como una placa elástica de espesor delgado y horizontalmente infinita, sustentada por una capa elástica, lineal, homogénea e isotrópica, de espesor que puede ser infinito o limitado por una base rígida, horizontal y perfectamente rugosa.

Para valorar la condición estructural del pavimento existente, se utilizó la Viga Benkelman Doble (Referencia 1) y un volquete lastrado con peso en el eje trasero de 8.2 ton y presión de inflado de las llantas de 5.6 kg/cm2.

Las deflexiones del pavimento se midieron cada 50 m alternado por carril, directamente bajo las llantas del vehículo y a 0.25 m, 0.40 m, 0.70 m y 1.10 m, atrás del mismo. En el momento de realizar los ensayos se registró la temperatura de la carpeta asfáltica. Para los sectores con rodadura de concreto asfáltico y tratamiento superficial bicapa, el espaciamiento fue del orden de 50 m alternados. Para los sectores en afirmado éste fue del orden de 100 m, lo cual está acorde con la práctica regular del diseño de pavimentos, no obstante esta situación no influye en los resultados obtenidos, pues debe tenerse en cuenta que en este caso se retirará parte del afirmado existente y luego se colocará la nueva estructura de capas granulares y carpeta asfáltica. Las deflexiones promedio, máxima y mínima encontradas mediante el estudio deflectométrico, la deflexión característica (87.5 percentil) y la admisible de los datos registrados para cada sector, tomando como referencia el carril más crítico, se muestran a continuación.

DEFLECTOMETRÍA

SECTORDo Dmáx Dmín Dc D adm D adm

(1/100 mm)

(1/100 mm)

(1/100 mm)

(1/100 mm)

(1/100 mm)

(1/100 mm)

Asphalt CriterioInstitute California

2 48.9 113 25 63.4 76 54.53 41.9 128 12 67.8 77 55.2

La deflexión admisible se calcula con la expresión siguiente, de acuerdo con el criterio del Instituto del Asfalto(Referencia 2):

Dadm = 25.64 N -0.2383


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Reemplazando en esta expresión el tránsito de diseño por sector, del cual se tratará más adelante, se obtienen las deflexiones Dadm indicadas.

A manera de referencia, se tiene que de acuerdo con el criterio del estado de California, para un espesor total de concreto asfáltico existente de 50 mm, la deflexión admisible es Dadm = 6.237 N -0.165, lo que representa un valor Dadm más conservador que el anterior.

Las deflexiones obtenidas muestran que los daños superficiales que se presentan en la vía no obedecen a deficiencias en la capacidad de soporte de la subrasante, sino a la fatiga y envejecimiento de las capas asfálticas existentes.

7.6 ESTRUCTURA EXISTENTE

Los materiales constituyentes de la estructura del pavimento existente y de la subrasante, corresponden a:

Km 15+200 – km 22+320

- Rodadura con tratamiento superficial bicapa.

- De acuerdo con el perfil estratigráfico obtenido para la vía, el espesor total de las capas granulares existentes en este sector varía entre 0.45 m y 0.65 m. Para efectos de diseño se considerará el aporte estructural de una base granular existente de 20 cm de espesor y una subbase granular existente de 20 cm. No se tendrá en cuenta el aporte estructural del tratamiento superficial bicapa existente, ya que éste deberá ser retirado en su totalidad.

- Subrasante, correspondiente en su gran mayoría a suelos con matriz fina de limos y/o arcillas.

Km 22+320 – km 51+100

- Superficie de rodadura en afirmado con sobretamaños superiores a tres pulgadas, que corresponde a un material granular, de mínimo 15 cm de espesor.

- De acuerdo con el perfil estratigráfico obtenido para la vía, el espesor total de las capas granulares existentes en este sector varía entre 0.30 m y 1.50 m, siendo comunes espesores de 0.40 m a 0.60 m. Sin embargo, debido a las irregularidades existentes en el perfil de la vía, no se podrá contar con el aporte estructural de este material, ya que de acuerdo con la rasante proyectada será necesario retirarlo en numerosos sitios.


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- Subrasante correspondiente a diferentes tipos de suelos, arenas, gravas, limos y arcillas.

7.7 ANÁLISIS DE RESULTADOS Y REHABILITACIÓN DE LA VÍA

Con base en los resultados de la evaluación de daños, el área del pavimento que requiere parchado profundo está entre 32% y 35.1%, entre las progresivas km 15+200 y km 22+320. El resto del tramo se encuentra en afirmado. De acuerdo con los estudios realizados por otras firmas consultoras en años pasados para el proyecto (Referencia 3), en 1995 la vía ya presentaba fisuramientos generalizados, e incluso se reportaba la existencia de un tratamiento superficial bicapa entre el km 26+400 y km 28+000, el cual ya ha desaparecido.

Así mismo, los resultados de la deflectometría y de la rugosidad, indican que los daños se han presentado por fatiga de las capas asfálticas y no por deficiencias en las capas de apoyo. Por lo tanto, deberá retirarse el tratamiento superficial en el primer sector, en el segundo sector que se encuentra en afirmado, desde el km 22+320 hasta el km 51+100, y debido a las irregularidades en el alineamiento vertical de la vía, deberá retirarse el afirmado existente en numerosos sitios, y por consiguiente será necesario colocar una estructura nueva de pavimento. Los materiales y espesores que harán parte de dicha rehabilitación se verán en las páginas subsiguientes.

7.8 DIMENSIONAMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

El diseño de la estructura del pavimento se realizó mediante los métodos del Asphalt Institute, AASHTO versión 1993 y verificación elástica mediante el programa DEPAV basado en el programa Alize III. Se realizó la exploración del subsuelo, como parte de la Evaluación Destructiva del pavimento existente, consistente en la excavación de calicatas y la ejecución de ensayos de laboratorio. También, se realizaron la Evaluación No Destructiva del pavimento mediante la medición del IRI, la evaluación superficial de daños y el estudio deflectométrico.

Con base en el análisis de esta información, se determinó la alternativa de solución óptima, para el tránsito esperado que circulará por la vía y la capacidad de soporte de la subrasante, hallada a partir del modelo de Hogg y verificada mediante los ensayos de CBR realizados según el método ASTM D-1883.

El estudio contempló dos alternativas de vida útil inicial del pavimento: realizar el diseño de pavimentos para una vida útil inicial prevista de 10 años,


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considerando un refuerzo intermedio en concreto asfáltico de manera que la vía debe permanecer con condiciones adecuadas de transitabilidad hasta los 20 años, o como segunda alternativa colocar una estructura con una vida útil inicial de 20 años, programando un mantenimiento menos intensivo. Para realizar este análisis se plantearon las alternativas de mantenimiento en el estudio técnico-económico, con base en el modelo HDM III del Banco Mundial, que simula el deterioro de la vía con base en ecuaciones empíricas.

Como se desprende del estudio técnico-económico (véase Volumen No. 08), se hará énfasis en la primera alternativa, ya que es la que proporciona mayores beneficios en ahorros en costos de operación vehicular al proyecto.

Para el diseño del pavimento se utilizaron las siguientes metodologías:

AASHTO; versión 1993.

Instituto del Asfalto, edición 1991.

Verificación elástica de la estructura (Alize III).

Los sectores considerados en el diseño fueron:

Sector 2 (km 15+200 – km 22+320) : Corresponde a la vía que se encuentra con tratamiento superficial bicapa.

Sector 3 (km 22+320 – km 51+100) : Corresponde a la superficie que se encuentra en afirmado.

Tráfico. El número acumulado de repeticiones del carga de eje equivalente de diseño (8.2 ton), que circulará por el carril durante la vida útil prevista de 10 años, será de 2.6 X 106 para el primer sector y 2.4 X 106 para el tercer sector.

Condiciones Climatológicas. Para tener en cuenta la incidencia de las condiciones climáticas, se consideró que la temperatura ambiente promedio anual es de 30° Celsius y que las precipitaciones anuales son del orden de los 4000 mm anuales.

7.8.1 Método AASHTO. Los coeficientes estructurales y características principales de los materiales son:

Concreto asfáltico: Densamente graduado con un coeficiente estructural de 0.425/pulgada. El tipo de asfalto para el refuerzo asfáltico tendrá una penetración PEN 60-70.


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Base granular: Conformada por agregados triturados, cuyo CBR en las condiciones volumétricas especificadas (AASHTO T180) es mayor o igual al 80%, con un coeficiente estructural de 0.135/pulgada.

Subbase granular (existente): Con un coeficiente estructural de 0.11/pulgada.

El espesor de refuerzo se obtiene mediante la siguiente expresión:

SNr = SNt - SNe

Donde:

SNr = Número estructural de refuerzo

SNt = Número estructural total, determinado por el análisis convencional

SNe = Número estructural existente en el pavimento a la fecha del refuerzo

Los parámetros de diseño que se han tenido en cuenta para la determinación del número estructural han sido: tráfico, condiciones de la subrasante, condiciones del pavimento existente, materiales disponibles y condiciones climáticas.

Para efecto de la determinación del numero estructural requerido se ha utilizado el nomograma de diseño, en el que intervienen las siguientes variables:

Confiabilidad (R) igual a 95%.

Desviación estándar (So), el valor recomendable para pavimentos flexibles es de 0.45.

Pérdida de serviciabilidad DPSI = PSI (inicial - final) = 2:

PSI inicial 4,0

PSI final 2,0

Módulo resiliente (Mr) de la subrasante. Este valor se determinó a partir de la aplicación del modelo de Hogg. El módulo resiliente efectivo se estimó aproximadamente igual al 80% del módulo determinado a partir del estudio deflectométrico.


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Se adjuntan las gráficas de diseño del método AASHTO. En la Tabla 7.1 se muestran los coeficientes estructurales, el número estructural SN existente, el del diseño y el del refuerzo requerido. Así mismo, se indican los espesores de refuerzo requeridos por la estructura en cada sector.

7.8.2 Método del Äsphalt Institute. Se ha aplicado lo recomendado en el manual “Thickness Design – Asphalt Pavements For Highways And Streets”, Manual Series No 1 (MS-1).

De acuerdo con la carta de diseño recomendada por el método del Instituto del Asfalto, para determinar el espesor de mezcla asfáltica en mm, se utilizan los valores relacionados con el tránsito en ejes simples equivalentes y el módulo resiliente (Mr), determinándose para el pavimento los valores de espesor pleno de mezcla asfáltica o ¨Full Depth¨. Para el cálculo de los espesores de refuerzo se utilizan los factores de equivalencia recomendados en el método, teniendo en cuenta también los espesores de la estructura existente. Los factores de equivalencia utilizados fueron:

Una unidad de Equivale a ¨X¨ unidades de: Concreto asfáltico

1.0 2.0 de Base granular2.7 de Subbase granular (existente)

Se adjuntan las gráficas de diseño del método del Asphalt Institute, y en la Tabla 7.2 se muestra el cálculo del Full-Depth y de la estructura de refuerzo requerida de acuerdo con este método.

7.8.3 Verificación elástica. Mediante la utilización del programa DEPAV (Referencia 4), implementado en Colombia por la Universidad del Cauca, a partir del método ALIZE III, se hizo el diseño del refuerzo de la estructura del pavimento, con los valores característicos que se desglosan a continuación:

A partir del modelo de Hogg, utilizando el criterio del 87.5% percentil, se calculó el módulo resiliente de la subrasante, que se estima por medio de la expresión propuesta por la Casa Shell:

E subrasante = K CBR (kg/cm2)

En la anterior expresión K puede variar entre 50 y 200 (Referencia 5).

Para las capas granulares se determinan inicialmente los módulos de elasticidad con base en la siguiente expresión presentada por la Shell:

E = 0.206 h0.45 Ecapa subyacente


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En la expresión anterior se tiene:

h: espesor de la capa granular en mm.

E: Ecapa subyacente en kg/cm2.El valor de los módulos dinámicos para la subbase y base granulares se limitó, de acuerdo con las investigaciones realizadas por la AASHTO, a valores máximos de 1000 kg/cm² y 2000 kg/cm², respectivamente (Referencia 6).

Para el concreto asfáltico se utilizó un módulo de 10 000 kg/cm², de acuerdo con las recomendaciones de la Shell, en función del tipo de mezcla (S1-F1-50) y la temperatura de las capas asfálticas. El concreto asfáltico de refuerzo deberá ser fabricado y compactado en caliente, con agregados triturados, y cuyo espesor y competencia mecánica satisfagan los criterios de diseño que surgen del análisis de tensiones y deformaciones frente a las solicitaciones del tránsito.

Cálculo de las deformaciones y esfuerzos admisibles. A la estructura propuesta se le verificaron las deformaciones por tracción en la fibra inferior de la carpeta asfáltica, así como el esfuerzo de compresión en la capa de subrasante, para garantizar que éstos sean menores que los valores admisibles obtenidos como se indica a continuación (Referencia 7):

Deformación unitaria de tracción en la fibra inferior de la carpeta asfáltica.

= (3.89 10-3) * N-0.1626

En la ecuación anterior se tiene lo siguiente:

N = tráfico de diseño/K; donde K es el coeficiente de Kalage = 10 (Referencia 8).

Esfuerzo de compresión admisible en la subrasante z : se considera el promedio entre los dos siguientes valores:

0.007 E3

z = (kg / cm2) 1 + 0.7 log N

En la ecuación anterior se tiene:

E3 = módulo resiliente de la subrasante

0.09607 CBR1.2

z = (Mpa) N(1/4.35)


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Donde el CBR se da en porcentaje.

La deflexión admisible se calcula con la expresión (Referencia 3):

De acuerdo con el criterio del Instituto del Asfalto, Dadm = 25.64 N -0.2383

El Radio de curvatura (Rc) mínimo aceptable es de 80 m, aunque los valores obtenidos están más cercanos a los 90 m. Este criterio es un concepto más empírico que técnico, basado en experiencias de las carreteras argentinas, donde se nota que vías que presentan valores inferiores a dicho valor presentan cierta tendencia a la falla, y las vías con carpetas asfálticas sanas tienen en general valores superiores a 80 m (véanse las gráficas anexas). Por los buenos resultados obtenidos con los diseños elaborados bajo dicho criterio, éste también ha sido adoptado en Colombia como parámetro fundamental para el diseño de pavimentos en el país.

En la Tabla 7.3 se presenta la estructura de refuerzo obtenida mediante la aplicación del programa DEPAV. En las Tablas 7.4 y 7.5 se indican los módulos elásticos de la estructura existente y la verificación elástica de los diversos parámetros elásticos considerados para la solución adoptada.

7.9 CONCLUSIONES

Se realizó el diseño de la rehabilitación de la estructura del pavimento existente en la vía Tingo María-Aguaytía, en el tramo 1.2, la cual actualmente presenta un avanzado grado de deterioro reflejado en el alto fisuramiento de la capa de rodadura, desde el km 15+200 hasta el km 22+320. Desde esta progresiva hasta Puente Chino la vía se encuentra en afirmado.

Se sectorizó la vía en dos tramos homogéneos como resultado de los análisis de deflexiones con la viga Benkelman doble, de la rugosidad, del relevamiento de fallas de la carpeta asfáltica y tratamiento superficial doble existentes y de la Evaluación Destructiva del pavimento existente, tal como se indica a continuación:

SECTOR PROGRESIVAS CBRDISEÑO (%)2 Km 15+200 - km 22+320 4.83 Km 22+320 - km 51+100 6.1


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Se realizó el diseño de la estructura del pavimento mediante los métodos del Asphalt Institute, AASHTO versión 1993 y verificación elástica mediante el programa DEPAV, basado en el programa de elementos finitos Alize III.

Aplicando la teoría elástica y con ayuda del programa DEPAV se hizo la verificación de las deformaciones y esfuerzos admisibles en las distintas capas que componen la estructura.

La estructura finalmente seleccionada se muestra en la Tabla 7.6, que corresponde a una vida útil inicial del pavimento de 10 años. La solución encontrada consiste en colocar en los tramos actualmente pavimentados una capa de concreto asfáltico de 10 cm de espesor, previo retiro de las capas asfálticas existentes. En los tramos en afirmado, se colocará una subbase granular de 25 cm de espesor, una base granular de 15 cm y una capa de concreto asfáltico de 10 cm de espesor, realizando previamente la conformación de la subrasante, acorde con las cotas indicadas en los planos.

También se analizó la alternativa de vida útil inicial del pavimento de 20 años, la cual es técnicamente menos conveniente que una alternativa a 10 años con un mantenimiento más intenso y resellos y refuerzo intermedios, los cuales se programaron con el modelo HDM III (véase el Volumen No. 08: Informe de Evaluación técnico-económica del proyecto. Informe de mantenimiento rutinario y periódico).


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1 Tablas 7.1 y 7.2


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2 Tablas 7.3 y 7.4


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3 Tablas 7.5 y 7.6


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4 Secciones tipicas 1


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REFERENCIAS

1. SÁNCHEZ SABOGAL, Fernando. EL EMPLEO DE LA VIGA BENKELMAN EN LA EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. Primer simposio colombiano sobre Ingeniería de Pavimentos. Medellín, 1976

2. SÁNCHEZ SABOGAL, Fernando. CIEN FÓRMULAS ÚTILES PARA EL INGENIERO DE PAVIMENTOS. Santafé de Bogotá, mayo de 1992.

3. PRODEC. Carretera Tingo María-Pucallpa. Volumen No. II. Estudio de Factibilidad Económica. Tomo 2. Julio de 1999.

4. UNIVERSIDAD DEL CAUCA. PROGRAMA DEPAV. Paquete INPACO Diseño Racional de Pavimentos. 1994

5. CHAVARRO BARRETO, Eugenio y otros. DETERMINACIÓN DE MÓDULOS RESILIENTES EN SUELOS DE SUBRASANTE. Décimo primer simposio colombiano sobre Ingeniería de Pavimentos. Cartagena de Indias, 1997

6. AASHTO: GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENT STRUCTURES Washington, 1993.

7. LILLI, Félix. CURSO SOBRE DISEÑO RACIONAL DE PAVIMENTOS FLEXIBLES. Popayán, agosto de 1991. Universidad del Cauca.

8. SHELL PAVEMENT DESIGN MANUAL. ASPHALT PAVEMENTS AND OVERLAYS FOR ROAD TRAFFIC. Londres, 1978


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8. ESTUDIO DE HIDROLOGÍA Y DRENAJE


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8. ESTUDIO DE HIDROLOGÍA Y DRENAJE

8.1 ESTUDIO DE HIDROLOGÍA

A continuación se describen la metodología y los criterios empleados en los estudios e investigaciones hidrológicas realizadas para la determinación de las crecientes de diseño utilizadas en la verificación hidráulica de las obras de drenaje existentes y el dimensionamiento de las obras nuevas, en el tramo comprendido desde el Km 15+200(Puente Pumahuasi) y el Km 51 + 551(Puente Chino).

8.1.1 Generalidades. Este tramo de la vía inicia su recorrido en la inmediatamente después del puente Pumahuasi(Km. 15+200) y en sus primeros kilómetros atraviesa el Valle del río Huallaga, cortando algunos cerros o montes sobre la margen derecha del río, continúa sobre una topografía básicamente plana enmarcada por la confluencia fluvial local río Supte - río Huallaga; luego comienza un leve ascenso atravesando las colinas que separan a dicho valle del río Tulumayo, al cual cruza para continuar por las superficies planas de su divisoria de aguas. A partir de esta zona y hasta el puente sobre el río Chino, el trazado recorre la parte media y alta de una serie de vertientes, donde las corrientes de agua son por lo general encañonadas e irregulares con un alto volumen de transporte de material, debido a la constitución de los taludes naturales, así como a la topografía accidentada y a los altos regímenes de precipitación.

8.1.2 Información disponible. Para la realización de los estudios hidrológicos se recolectó la información que se describe a continuación.

Cartografía. Para los estudios hidrológicos de las cuencas mayores se utilizaron planchas a escala 1 : 100 000 proporcionadas por el Instituto Geográfico Nacional (IGN). Adicionalmente, se encontraron disponibles planchas a escala 1 : 10 000 en las oficinas de Catastro Rural, en las cuales se identificaron las cuencas de las corrientes menores que cruzan la vía.

Imágenes de satélite. Como la información cartográfica existente para la zona del estudio es muy limitada, fueron adquiridas imágenes de satélite (Landsat) en escala 1 : 60 000, donde se puede apreciar la totalidad del proyecto.

Fotografías aéreas. Se dispuso de fotografías aéreas a escala 1 : 8 000 tomadas por el Subcontratista URBE S.A. Arquitectos Consultores y que tienen un cubrimiento parcial de las cuencas menores estudiadas, específicamente del sector del corredor de la vía.


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Información hidrométrica y climatológica. Para realizar los estudios de crecientes se dispuso de los registros de precipitaciones máximas de 24 horas de duración en la estación pluviométrica Tingo María. Adicional a los registros de precipitaciones se obtuvieron registros de temperatura y humedad relativa, con el fin de analizar el comportamiento de las variables meteorológicas en el área estudiada.

Usos y tipos de suelos. Las características de los usos del suelo en las cuencas estudiadas se determinaron a partir del mapa ecológico del Perú, preparado por el Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), en 1994. Para determinar el tipo de suelo, se recurrió al Mapa Geológico de los Cuadrantes de Tingo María y de Aguaytía, elaborados por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico (INGEMMET), y actualizado en 1996. Para ambos mapas se contó con los respectivos informes acompañantes y/o aclaratorios de las características representadas en los respectivos planos.

8.1.3 Características físicas y climatológicas

Precipitación. De acuerdo con la información pluviométrica estudiada se puede observar que la zona del proyecto se caracteriza por la presencia de dos períodos lluviosos en el año, el primero en los meses de febrero, marzo y abril y el segundo en los meses de octubre noviembre y diciembre, comportamiento característico de las zonas de latitudes bajas, adyacentes al ecuador.

Temperatura media. La temperatura media en la zona de Tingo María es de aproximadamente 24.6 oC, con un régimen mensual consecuente con el comportamiento de la precipitación y la humedad relativa, evidenciando claramente la interdependencia física con la disponibilidad de agua en la atmósfera.

Humedad relativa. La humedad relativa media en la zona del proyecto se puede clasificar como media - alta, con un valor de aproximadamente 78.6% y ciclo intraanual, donde los valores máximos se presentan en enero y febrero y los mínimos en agosto y septiembre.

Usos y tipos de suelos. La zona de interés presenta principalmente una configuración topográfica abrupta con gradientes sobre el 7%, muy susceptibles a la erosión. La vegetación corresponde a la existente en la zona de vida del “Bosque muy húmedo - premontano tropical”. En los terrenos relativamente planos se cultivan cítricos, papaya y plátano, como frutales importantes, así como maíz, coca y yuca. El desarrollo de la ganadería extensiva es limitado en esta zona de vida.

8.1.4 Estudio de crecientes


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Parámetros geomorfológicos. Los parámetros geomorfológicos como son el área, la longitud del cauce principal y la diferencia máxima de altura de las cuencas identificadas, fueron medidos sobre restituciones a escala 1 : 100 000 para las cuencas mayores y 1 : 10 000 para las cuencas menores.

Tiempos de concentración. El tiempo de concentración de las cuencas fue calculado como el promedio de los valores obtenidos mediante expresiones propuestas por diferentes autores.

Análisis de lluvias. El cálculo de las tormentas máximas para la determinación de los caudales de diseño se llevó a cabo a partir de los registros de precipitación máxima diaria de la estación Tingo María. Con el fin de determinar las magnitudes de las precipitaciones para los distintos períodos de retorno, se efectuaron análisis de frecuencia de precipitaciones máximas anuales de 24 horas de duración, en la estación Tingo María. Los análisis se efectuaron mediante las distribuciones Gumbel, Log Gumbel, Pearson III y Log Pearson III, y luego de examinar los resultados y los ajustes obtenidos se seleccionó la distribución Gumbel, la cual es ampliamente utilizada para este tipo de estudios en diferentes partes.

Curvas de intensidad-frecuencia-duración. Teniendo en cuenta que el tipo de datos que se obtiene a partir de un pluviómetro (Estación Tingo María) son registros a nivel diario, no es posible la obtención en forma directa de relaciones de intensidad, frecuencia y duración, por lo tanto se recurrió a su obtención en forma indirecta mediante la utilización de la siguiente metodología.

Se recurrió al principio conceptual, corroborado experimentalmente por varios autores, referente a que los valores extremos de lluvias de alta intensidad y corta duración aparecen, en el mayor de los casos, marginalmente dependientes de la localización geográfica; lo anterior con base en el hecho de que estos eventos de lluvia están asociados con celdas atmosféricas convectivas, las cuales tienen propiedades físicas similares en la mayor parte del mundo. Teniendo en cuenta lo anterior, se procedió a la aplicación de expresiones de tipo regional, que INTEGRAL ha obtenido para eventos extremos de precipitación de varias duraciones y períodos de retorno, aplicadas en amplias zonas hidroclimáticas, especialmente en zonas tropicales de geomorfología, altitud y climatología muy similares a las de la zona del proyecto, con resultados muy satisfactorios, en desarrollo de trabajos similares efectuados en Colombia. La expresión utilizada es del tipo:

Pd

Pk + b d

dia( )1

= Ln

Pd: Precipitación para una duración d (mm)


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P(1 día): Precipitación de un (1) día de duración para un período de retorno dado. La precipitación diaria se obtuvo dividiendo la precipitación de 24 horas por el factor 1.13 observado en diferentes estudios estadísticos.

d: Duración de la precipitación (min)

k y b: Parámetros empíricos.

Los eventos máximos de precipitación de diferentes duraciones y frecuencias se ajustaron a familias de curvas del tipo :

i

D

nt c

= 10

Donde:

T: Período de retorno (años)

t: Duración de la lluvia (hr)

k, x, c:Parámetros del ajuste

Precipitación de diseño. Las precipitaciones de diseño en las cuencas en estudio se obtuvieron a partir de las curvas de intensidad-frecuencia-duración de la estación Tingo María, obtenida mediante la metodología citada anteriormente.

Precipitación efectiva. La precipitación efectiva corresponde a la precipitación total menos las pérdidas de precipitación por infiltración, retención y evapotranspiración. Para estimar las pérdidas en cuencas con áreas mayores a 3 km2 se utilizó el método propuesto por el U. S. Soil Conservation Service, mientras que las pérdidas hidrológicas en las cuencas con áreas menores a 3 km2 se tienen en cuenta en el coeficiente de escorrentía considerado para la aplicación del método Racional, el cual se adoptó con base en recomendaciones efectuadas por diferentes autores, de acuerdo con el tipo y uso del suelo, vegetación existente y pendiente de la cuenca.

Distribución de la precipitación en el área. Para considerar el efecto de reducción de la precipitación puntual sobre áreas de cuencas mayores de 25 km2 se aplicó un factor de reducción de la precipitación puntual en el área,


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empleando las curvas propuestas por la World Meteorological Organization que fueron obtenidas a partir de tormentas de tipo general.

Distribución de la precipitación en el tiempo. Para cuencas con áreas de drenaje menores a 3 km2, los caudales de diseño fueron calculados por el método Racional y en cuencas con áreas mayores a 3 km2 se empleó la distribución en el tiempo propuesta por Huff para lluvias convectivas en el segundo cuartil, con una probabilidad de ocurrencia del 50%.

Crecientes de diseño. Para cuencas con un área de drenaje menor a 3 km2 se empleó el método Racional para el cálculo de las crecientes de diseño y para cuencas con un área superior a 3 km2 el cálculo se hizo a partir de los hidrogramas unitarios sintéticos propuestos por el U. S. Soil Conservation Service y Williams-Hann. Estos métodos se describen a continuación.

Método Racional. El cálculo de la escorrentía producida por una lluvia uniformemente distribuida sobre la cuenca se efectuó empleando la siguiente expresión:

Q = (C*I*A*Cf)/3.6

Donde:

Q = Caudal de diseño, en m³/s.

C = Coeficiente adimensional de escorrentía que cuantifica las pérdidas hidrológicas.

I= Intensidad de la precipitación de diseño, en mm/hr, para una duración igual al tiempo de concentración de la cuenca.

A= Área de drenaje de la cuenca, en km²

C= Coeficiente de frecuencia que depende del período de retorno.

-Para 20 años Cf = 1.07-Para 25 años Cf = 1.1-Para 50 años Cf = 1.2-Para 100 años Cf = 1.25

La intensidad de la precipitación para cada período de retorno se calculó a partir de las curvas IFD.

Hidrograma unitario del U. S. Soil Conservation Service. El hidrograma unitario de las cuencas de interés se calculó multiplicando las ordenadas y abscisas del hidrograma adimensional propuesto por el U.S.S.C.S., por el caudal pico y el tiempo al pico de la cuenca. Las crecientes de diseño se


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obtuvieron mediante la convolución entre las tormentas de diseño y el hidrograma unitario obtenido para cada cuenca.

Hidrograma unitario de Williams - Hann. Tal como se procedió con el método del U. S. Soil Conservation Service, el hidrograma unitario de la cuenca se obtuvo multiplicando las ordenadas y abscisas del hidrograma adimensional propuesto por Williams Hann, por el caudal pico y el tiempo al pico característico de cada cuenca. El cálculo de las crecientes se realiza aplicando la lluvia de diseño al hidrograma unitario obtenido.

El parámetro B empleado para el cálculo del caudal máximo es función de una constante n, la cual depende de la relación entre la constante de recesión (K) y el tiempo al pico (Tp).

Caudales de diseño. En resumen, para las cuencas mayores a 3 km², los caudales de diseño se adoptaron como los resultantes de promediar los valores obtenidos a partir de los hidrogramas unitarios del U. S. Soil Conservation Service y de Williams - Hann.

Para las cuencas menores a 3 km² y a las cuales fue posible determinarles los parámetros geomorfométricos con base en la cartografía existente, los caudales de diseño fueron estimados usando el método racional.

8.2 ESTUDIO DE DRENAJE

A continuación se describen la metodología y los criterios empleados en los estudios e investigaciones realizadas para la verificación y el diseño hidráulico de las obras de drenaje existentes y el dimensionamiento de las nuevas obras requeridas para dotar a la carretera de las condiciones necesarias para su buena conservación.

8.2.1 EVALUACIÓN DE LAS OBRAS EXISTENTES. EL

Reconocimiento de campo ha permitido determinar en el terreno las condiciones en que se encuentran las actuales obras de arte y obtener la información para cuantificar la magnitud de la inversión para la rehabilitación de las mismas y/o la ejecución de obras nuevas. además, se ha efectuado un inventario detallado de todas las obras de arte que son necesarias para dotar a la carretera de las condiciones mínimas necesarias para su buena conservación.

Alcantarillas. Su ubicación se presenta en los puntos de drenaje tales como quebradas, cruces de canales, cunetas y zanjas colectoras para evacuar las aguas fuera de la carretera evitando daños a la carpeta


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asfáltica. En general, las alcantarillas existentes en este tramo están constituidas, principalmente, por estructuras tubulares metálicas corrugadas (TMC) con diámetros variables entre 0.60 m (24”) y 2.50 m (98”). La gran mayoría de las obras se encuentran en buen estado; no obstante, algunas han sufrido asentamientos, principalmente aquéllas que atraviesan muros de contención; y otras han fallado estructuralmente, ocasionando reducciones en la capacidad hidráulica.

Se han identificado doscientas una (201) alcantarillas de cruce existentes en la vía, de las cuales 198 son del tipo TMC (Tubería metálica corrugada) y 3 son marcos de concreto.

Cunetas. En la vía se encuentran principalmente cunetas emplazadas al pie de los taludes de corte, construidas en concreto y con un deficiente estado de mantenimiento, incluso con crecimiento de especies vegetales en muchos de los tramos. En algunas zonas se deben efectuar reparaciones en las juntas o reforzamiento del fondo de la cuneta, el cual se ha deteriorado por la continua evacuación de las aguas y el poco mantenimiento de que son objeto.

Subdrenes. Están conformados por zanjas localizadas por debajo de las cunetas laterales revestidas en concreto a una profundidad de 1.0 m aproximadamente con respecto al fondo de dicha cuneta. Su longitud es variada y generalmente está determinada por el espaciamiento existente entre las obras de cruce, sitios hacia los cuales descargan estas estructuras.

En el costado del corte de la vía, se han observado los desfogues de los subdrenes, generalmente descargando en las cajas de toma o hacia las aletas de entrada o salida de los cabezales de las alcantarillas. Dichas obras descargan mediante tubos de concreto de 0.15 m, y generalmente se encuentran taponados por el material sedimentado en las cajas de toma; algunos de ellos permanecen en constante funcionamiento, pero otros no drenan adecuadamente.

Badenes. Estas obras son de concreto reforzado y han sido construidas básicamente en sitios donde se observan cursos de lodo con altos volúmenes de sólidos o donde los taludes contiguos presentan problemas de estabilidad. Existen 3 badenes en este tramo, donde la mayoría se encuentra en regular estado, ya sea por el deterioro que ha sufrido el concreto o porque el alineamiento vertical no cumple con los requerimientos adecuados para una buena transitabilidad en la vía.

Puentes. En este tramo se encuentra el puente provisional sobre el río Chino (km 51 + 500). En el Volumen 2 - Memoria Descriptiva, Estudios Básicos, Capítulo 9 - Diseño y relación de obras de arte y de drenaje, se


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hace una descripción detallada de cada uno de los puentes existentes en el tramo, así como de los proyectados.

8.2.2 Criterios de diseño y rehabilitación de las obras de drenaje

Generalidades. Los estudios hidráulicos necesarios para la revisión, evaluación y diseño de las obras de drenaje requeridas para la buena conservación de la carretera se basaron en las restituciones aerofotogramétricas del corredor de la vía, la información topográfica de campo, las fotografías aéreas y satelitales, el inventario de campo y los estudios hidrológicos realizados.

Criterios de selección del tipo de obra. Para la selección del tipo de obra se tuvieron en cuenta diversos factores, tales como el caudal y la pendiente de la corriente en el sitio de cruce, la sección de la vía (corte, terraplén o semibanca), las condiciones geotécnicas para garantizar la estabilidad de los taludes, el tipo de material presente en el cauce y las facilidades de construcción y mantenimiento de las obras. Para el dimensionamiento hidráulico de las corrientes que cruzan la vía, se consideró conveniente emplear tuberías con diámetros de 0.90 m y 1.20 m, según los requerimientos de capacidad hidráulica; en caso de requerirse una mayor capacidad, se emplearon alcantarillas de cajón (marcos) cuadradas, con dimensiones mínimas de 1.50 m x 1.50 m y un incremento en las dimensiones cada 0.50 m. Debido a que el caudal de las cuencas es relativamente pequeño no fue necesario considerar el diseño de puentes o pontones por razones hidráulicas, a excepción del puente sobre el río Chino en el km 51 + 100. Para el drenaje de las aguas de escorrentia se consideró conveniente emplear cunetas longitudinales revestidas en concreto, en los tramos donde se presenten terrenos inclinados y cortes cerrados, con una sección transversal triangular de 0.5 m de profundidad y 1.0 m con respecto al vértice inferior. Adicionalmente, y para captar las aguas provenientes del subsuelo, fue necesario considerar la adecuación de subdrenes longitudinales en gran parte del tramo, los cuales se construirán en las zonas donde el nivel freático se encuentra a poca profundidad de la sub-base. Para este tramo fueron diseñados subdrenes de 0.80 m x 0.80 m (bxh) entre el km 15+200 hasta el km 38 + 300 y de 0.80 m x 1.10 m (bxh) entre el km 38 + 300 hasta el km 51 + 551.

Criterios para el diseño o rehabilitación de alcantarillas. En términos generales, el diseño de las nuevas tuberías consistió en la determinación del diámetro de la alcantarilla y del alineamiento tanto horizontal como vertical, para garantizar flujo libre durante la creciente de diseño, manteniendo las velocidades del flujo dentro de valores aceptables para evitar problemas de erosión del hormigón en los cabezales y de la tubería, la socavación del cauce en la zona de la salida y sedimentación de la obra durante caudales bajos. Para garantizar el funcionamiento a flujo libre de la obra, se establecieron dimensiones de la alcantarilla apropiadas para que no


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se llenen más del 75% del diámetro interior del tubo. Los criterios básicos de diseño utilizados para proyectar las alcantarillas de cajón fueron los mismos utilizados para el diseño de las tuberías y, por lo tanto, se dimensionaron para garantizar el funcionamiento a flujo libre durante la creciente de diseño.Para evitar la erosión en las zonas de descarga de las alcantarillas y/o donde sea requerido durante la construcción, se han previsto obras de protección del tipo de canales en escalones en concreto, canales en mampostería o enrocados.

En la revisión hidráulica de las alcantarillas existentes se evaluó su capacidad para evacuar los caudales de diseño a flujo libre. Sin embargo en algunos casos se permitió que la tubería trabaje a presión en el instante en que se presente el caudal de diseño, con el fin de evitar el reemplazo de algunas obras que se encuentran en buen estado de conservación y que de acuerdo con lo observado en el levantamiento de campo han funcionado adecuadamente.

En este tramo fueron referenciadas 146 alcantarillas metálicas corrugadas (TMC), de las cuales 31 requieren ser demolidas y reemplazadas, ya sea porque su condición física es mala o porque sus dimensiones son insuficientes para desalojar los caudales de diseño.

Criterios para el diseño o rehabilitación de cunetas. Para los diseños se consideró conveniente colocar cunetas longitudinales revestidas en concreto en casi la totalidad del tramo, con excepción de las zonas donde la plataforma de la vía se encuentra sobre un terraplén debido a las pendientes de la vía, a la alta precipitación y transporte de sedimentos de la zona; por lo tanto se deberán reemplazar aquellas cunetas que se encuentren en mal estado y se diseñaron algunas adicionales en los terrenos inclinados y en cortes cerrados donde no existen actualmente.

En los diseños se utilizó la cuneta típica existente en la vía, y que es de amplia utilización en el Perú, la cual está conformada por una sección transversal triangular, de 0.50 m de profundidad y un ancho de 1.0 m con respecto al vértice inferior (taludes laterales de 2H : 1V y 0.6H:1V). La capacidad hidráulica de la cuneta se estimó para diferentes pendientes suponiendo condiciones de flujo normal, mediante la ecuación de Manning, utilizando un coeficiente de rugosidad de 0.018 y permitiendo su llenado total durante la creciente de diseño.

Las distancias máximas en que se deben colocar los sitios de evacuación del agua de las cunetas se establecieron considerando la capacidad máxima de evacuación de tuberías metálicas corrugadas de 0.90 m de diámetro, de manera que operen a flujo libre y se limiten las velocidades máximas de descarga a 3 m/s, con el fin de controlar los problemas de socavación que se puedan presentar en las estructuras de entrada o salida.


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Criterios para el diseño de los subdrenes. Estas estructuras están destinadas a captar las aguas de infiltración y del subsuelo para evitar que puedan comprometer la estabilidad de la estructura de la carpeta asfáltica. Para la vía se diseñaron subdrenes longitudinales, construidos paralelamente a la vía y ubicados por debajo de la berma lateral, en los tramos en donde el revestimiento de la cuneta existente se encuentre en buen estado o requiere de reparaciones menores, sin la necesidad de demolerla. En aquellos tramos que requieren de una nueva cuneta lateral revestida, se proyectó el subdrén debajo de las cunetas.

Para reducir la sección efectiva del subdrén se empleará una tubería tipo PVC perforada de 4”; con capacidad hidráulica estimada para diferentes pendientes, suponiendo condiciones de flujo normal. Adicionalmente, se empleará un geotextil no tejido Tipo 3 para impedir el paso del material fino hacia el interior del subdrén, evitando el taponamiento prematuro del mismo.

8.2.3 Revisión hidráulica de los puentes. Para la evaluación hidráulica de los puentes se obtuvo la sección hidrográfica del cauce y se estimaron los niveles máximos alcanzados por el agua para la creciente de diseño. La calibración de la sección se hizo en función de la pendiente del cauce, de la geometría de la sección y de la rugosidad del cauce, considerando condiciones de flujo normal y comparando con el nivel de control hidráulico que podría producir el estrechamiento del río en estos puentes, esto es, la correspondiente a la profundidad crítica. Para estar dentro del rango conservativo, se asumió que el nivel máximo alcanzado por el flujo en el cruce de los puentes corresponde al valor máximo entre el obtenido para las condiciones de flujo normal y flujo crítico.

Para verificar la rasante mínima de la vía en los sitios de cruce, se asumió un borde libre no inferior a 1.0 m, entre el nivel superior estimado para la creciente y el nivel inferior de la superestructura; encontrándose que todos los puentes tienen un nivel controlado por la rasante de la vía, y que garantiza una capacidad hidráulica suficiente para evacuar con seguridad la creciente de 100 años de período de retorno.


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9. DISEÑO Y RELACIÓN DE OBRAS DE ARTE Y DE DRENAJE


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9. DISEÑO Y RELACIÓN DE OBRAS DE ARTE Y DE DRENAJE

9.1 GENERALIDADES

Para la ejecución de los diseños estructurales de la vía se hizo primero un reconocimiento general en el cual se identificaron las estructuras existentes y, junto con los demás especialistas, se evaluaron las características de cada obra y las posibles soluciones a los problemas de la vía.

Se realizó luego una inspección detallada de las estructuras con el fin de buscar agentes patológicos para identificar posibles problemas estructurales en las estructuras existentes. En este tramo se diseñó el puente sobre el río Chino. Además se diseñaron otras estructuras como badenes, muros y alcantarillas de cajón (box-culverts).

El diseño de las estructuras se hizo con criterios de funcionalidad y economía, teniendo en cuenta las limitaciones que en cada caso se tenía en cuanto a las características del lugar o las reglamentaciones vigentes.

9.2 NORMAS Y PARÁMETROS BÁSICOS DE DISEÑO

En los diseños se siguió lo establecido en las siguientes normas y códigos:

Diseño Sismorresistente - Norma Técnica de Edificación E.030, Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción del Perú - MTC, 2ª edición, 1997.

Standard Specifications for Highway Bridges, American Association of State Highway and Transportation Officials - AASHTO, 16ª edición, 1996.

En los análisis se utilizaron los siguientes parámetros básicos de diseño:

Para la carga viva se utilizó la correspondiente al vehículo HS 20-44 de la AASHTO incrementada en un 25 %.

El análisis sísmico se hizo siguiendo el procedimiento de las normas AASHTO, con los parámetros sísmicos y de sitio establecidos en la Norma Técnica de Edificación E.030 del Perú.

Los análisis de cargas de viento, acciones térmicas, relajación, fluencia y retracción se hicieron siguiendo las recomendaciones y las combinaciones de cargas establecidas en la norma AASHTO.


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En los análisis de cargas muertas se utilizaron los siguientes pesos específicos de los materiales:

Concreto reforzado: 2.50 t/m3

Acero estructural: 7.85 t/m3

Suelo de llenos: 1.80 t/m3

Pavimento: 2.40 t/m3

9.3 PUENTE CHINO

9.3.1 Generalidades. Entre las progresivas km. 51+42,57 y km. 51+158,44 está el cruce del río Chino, hoy en día constituido por un puente tipo Bayley de unos 45 m de longitud. El cauce es altamente torrencial, situación que, unida a la diversidad litológica y estructural, ha generado una alta inestabilidad en las márgenes, provocando en el pasado el colapso de tres puentes: un puente ubicado aproximadamente donde actualmente está instalado el puente Bayley; otro que colapsó con anterioridad y cuyos estribos se indican en la Figura 9.1 y, antes que estas dos estructuras, había fallado otro puente aguas arriba del puente Bayley. Los colapsos anteriores obedecieron, principalmente, a las condiciones geológicas, geotécnicas e hidrológicas de la zona, las cuales han producido deslizamientos que, en algunos casos, han afectado los estribos del puente y, en otros casos, han ocasionado represamiento del río lo que ha provocado avalanchas y las consecuentes fallas de los puentes.

Se hizo un levantamiento detallado del sitio y se realizaron los estudios geológicos, geotécnicos e hidráulicos pertinentes para plantear alternativas y determinar cuál de ellas es la más viable desde los puntos de vista técnico y económico.

9.3.2 Descripción del puente definitivo. La solución propuesta consiste en la construcción de un puente con un tramo central de 50.0 m de longitud para garantizar una capacidad hidráulica adecuada y minimizar la socavación en las pilas y, dos tramos laterales de 33.0 m aproximadamente, para una longitud total del puente de 116.0 m, aproximadamente.


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9.3.2.1 Materiales. El puente es de concreto postensado con cables de alta resistencia. Se utilizará concreto de f’c=350 kgf/cm² para los elementos de la superestructura (sección celular de dos celdas y vigas I longitudinales), para los elementos de la superestructura (losa, vigas de amarre y losa de aproximación) se utilizará concreto de f’c=280 kgf/cm²; para los andenes o veredas, columnas, losas de fundación, pilotes y estribos se utilizará concreto de f’c=210 kgf/cm². El acero de refuerzo no tensado será de fy=4220 kgf/cm². Los apoyos para las vigas longitudinales serán soportes elastoméricos reforzados con platinas de acero y los pasamanos serán de acero estructural.

9.3.2.2 Sección transversal. La sección transversal adoptada comprende una calzada con un ancho de 7.80 m, y se proveen veredas en ambos costados con un ancho de circulación de 0.90 m, protegidas por pasamanos metálicos.

9.3.2.3 Tipo de puente. La estructura está conformada por dos pilas con voladizos de 12.5 m a cada lado, de sección celular y altura variable y vigas postensadas simplemente apoyadas sobre los extremos de los voladizos o en el extremo del voladizo y los estribos. Con fundaciones profundas en el estribo de la margen derecha y en las pilas, y cimentaciones superficiales en el estribo de la margen izquierda.

9.3.2.4 Estructura del puente. El puente consta de voladizos de 12.5 m de sección celular de altura variable y losa soportada por vigas de 25.9 m y 20.28 m simplemente apoyadas sobre los extremos de los voladizos y en los estribos.

El estribo de la margen derecha es un estribo convencional, de concreto, en voladizo, con fundación profunda y el estribo de la margen izquierda es un estribo convencional, de concreto, en voladizo, con fundación superficial. Las pilas de sección celular de una celda están fundadas sobre pilotes. Se definen, además, losas de aproximación, apoyadas sobre los estribos.

La característica más importante del puente consiste en que la construcción de los voladizos por el método de voladizos sucesivos, no requiere de una obra falsa de gran altura, y las vigas postensadas prefabricadas de 25.9 m y 20.28 m con la misma sección, se pueden lanzar con equipos convencionales.

9.3.2.5 Cimentación. Se realizó el diseño definitivo para el puente Chino, con los siguientes tipos de cimentación:

Pilas con cimentación profunda, pilotes sobre los cuales se apoya una zapata rectangular. Estribo de la margen derecha con cimentación profunda y el


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estribo de la margen izquierda con cimentación superficial.9.3.2.6 Dispositivos de apoyo. Los soportes para las vigas I longitudinales, colocados sobre los estribos y en los extremos de los voladizos, son apoyos elastoméricos, reforzados con platinas de acero. En cada estribo se colocan, además, almohadillas elastoméricas que proveen apoyo lateral cuando se presenten fuerzas sobre la superestructura en la dirección transversal del puente.

9.3.2.7 Juntas de dilatación. En los estribos y en los extremos de los voladizos se colocan juntas de dilatación metálicas, en las cuales las platinas de acero se anclan en el concreto.

9.3.2.8 Superficie de rodadura. La superficie de rodadura que actuará como superficie de desgaste y de protección de la losa, está constituida por una carpeta asfáltica de 50 mm de espesor.

9.3.3 Proceso constructivo. Se construyen las pilas y los estribos del puente en ambas márgenes del río. Una vez terminadas las pilas se inicia el proceso constructivo de los voladizos de 12.50 m cuya superestructura es una viga de sección celular de concreto postensado, para ser construida por tramos, apoyados sucesivamente en los extremos de la parte en voladizo ya construida. A este método se le ha llamado construcción por voladizos sucesivos.

La construcción se hace con un equipo que incluye, obra falsa y formaleta que se desplazan a medida que aumenta la longitud construida. Estos equipos se han llamado carros formaleta.

Simultáneamente a las actividades antes descritas, se desarrollarán los trabajos de fabricación de las vigas postensadas, con el fin de que una vez terminados los estribos y los voladizos se proceda a su montaje y colocación. Cuando las vigas estén localizadas en su posición definitiva se iniciarán los trabajos de construcción de la losa del tablero. Finalmente, se harán los andenes y se colocarán las barandas y juntas de expansión para lo cual se habrán dejado los elementos de fijación requeridos e indicados en los planos.

9.3.4 Costo de la alternativa seleccionada. El costo directo total para la construcción del puente Chino, es de S/. 2’179,915.45, sin incluir los gastos generales, utilidad e IGV; para su valoración se utilizaron los metrados detallados obtenidos del diseño definitivo y los precios unitarios calculados para el proyecto.9.4 OTRAS ESTRUCTURAS


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9.4.1 Muros. A lo largo de la vía se revisaron los muros existentes, los cuales son en su mayoría de gravedad. Para los trabajos de rehabilitación de la vía se diseñaron muros de concreto como estructuras de contención de la vía. Éstos son muros de corona de concreto reforzado con sus barreras de protección necesarias para dar seguridad a la vía y con los filtros y demás detalles requeridos para su buen funcionamiento.

En los planos se muestra su localización, dimensiones, refuerzos y demás detalles constructivos.

9.4.2 Badenes. Se revisaron los badenes existentes desde los puntos de vista hidráulico, vial y estructural. En la tabla 9.1 se muestra la relación de estas obras. Según los resultados de los estudios algunos de los badenes existentes se conservaron pero en algunos casos fue necesario rectificar la vía y reemplazar el badén. Adicionalmente, en algunos sitios donde debido a las condiciones especiales de estabilidad y flujo de agua y en donde la presencia de huaycos es inevitable, se diseñaron badenes nuevos. Estos badenes se muestran en los planos con sus dimensiones, refuerzos, cunetas y todos los detalles constructivos necesarios.

9.4.3 Alcantarillas de cajón. En algunos sitios se recomienda hacer estructuras hidráulicas del tipo alcantarillas de cajón, con lo cual se pretende encauzar los flujos de agua de una manera ordenada para que la vía no se afecte en épocas de lluvias. La relación de estas obras se muestra en la Tabla 9.2, 9.3 Y 9.4. Estas alcantarillas de cajón, al igual que las demás estructuras de este estudio se diseñaron con los requerimientos de las normas AASHTO y se muestran en los planos con sus dimensiones, refuerzos y detalles.

9.4.4 Cunetas y subdrenes. Se hizo un reconocimiento detallado de las cunetas y subdrenes existentes y se diseñaron las cunetas y subdrenes faltantes y aquéllos que se requieren por la rectificación de la vía. En las tablas 9.5 y 9.6 se muestra la relación de los mismos.


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10. ESTUDIO DE SEÑALIZACIÓN Y SEGURIDAD VIAL


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10. ESTUDIO DE SEÑALIZACIÓN Y SEGURIDAD VIAL

10.1 GENERALIDADES

La Inseguridad Vial es un problema en todos los países; cada año mueren más de quinientas mil personas en accidentes de tránsito y muchos más quedan heridos o inválidos en todo el mundo.

Desafortunadamente el 70% de los accidentes de tránsito se presentan en los países en vía de desarrollo y en muchos de estos países la accidentalidad está alcanzando niveles críticos.

Los estudios en Seguridad Vial tienen en cuenta los siguientes factores: mejoras de infraestructura vial, revisión mecánica de los vehículos, educación para los conductores, educación vial, publicidad, legislación y acción policial. Igualmente es necesario tener en cuenta los servicios médicos de emergencia para las víctimas, el apoyo logístico de rescate, la recolección de información para identificar las posibles causas de los accidentes, servicios que deben ser prestados y coordinados por los diferentes Institutos del Estado.

La elaboración del presente estudio ha permitido apreciar las deficiencias en la recolección, contenido y sistematización de la información correspondiente a la accidentalidad, ya que en la actualidad esta información es deficiente, insuficiente e inconsistente. Sería un logro de este estudio que motivara al Ministerio de Transporte y Comunicaciones para que liderara un programa que subsane las deficiencias antes citadas.

10.2 METODOLOGÍA PARA LA INVESTIGACIÓN EN MATERIA DE SEGURIDAD VIAL

Para analizar los elementos que intervienen en la inseguridad vial; la vía y su entorno, el usuario y el vehículo, se utilizarán estudios en los cuales analicen la multicausalidad o interelación de los diferentes elementos.

En la Figura 10.1, se muestra el peso de los distintos elementos en porcentajes, simples o combinados, según los estudios de Sabey y Staughton.

En los análisis más detallados de la Policía Nacional del Perú (según las estadísticas del INEI) se han detectado hasta diez causas de accidentes, como los mostrados en la Tabla 10.1.

Todos los accidentes debidos a las causas indicadas en la Tabla anterior


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pueden disminuirse con actuaciones sobre uno, dos o incluso los tres elementos que intervienen en la accidentalidad.

Actuando en el elemento “usuario”, se puede lograr una disminución en factores como la alcoholemia, la imprudencia o distracción del conductor, imprudencia del peatón, las maniobras antirreglamentarias, somnolencia o velocidad inadecuada.

Interviniendo sobre el elemento “vehículo”, se puede disminuir los accidentes originados por averías mecánicas.

Finalmente, actuando sobre el elemento “la vía y el entorno”, se puede conseguir una reducción de los accidentes debidos a la superficie de rodadura en mal estado, señales defectuosas. Pero es posible que la actuación sobre este elemento sea la solución que ofrece mejores relaciones costo - beneficio, e introduce un aspecto que podría compensar en cierta medida las deficiencias que se presentan en los otros dos elementos: usuario y vehículo; es decir el diseño geométrico de una carretera debe lograr mitigar las consecuencias negativas de un error humano o mecánico.


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Figura 10.1

Factores de los Accidentes de circulación Vial

Atribución relativa de los factores simples y combinados en las causas de los accidentes de circulación (en porcentajes)

Factor simple

Factor doble

Factor triple

Factor doble

Fuente: B. E. Sabey y G. C. Staughton: “Interacting roles of road environment, vehicle and road user in accidents",


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2 a 3 65 a 67 2

24 a 27 4 a 6

1 a 3

2 a 3

Vía y su Entorno Usuarios de la Vía Vehículos


Tabla 10.1

Factores que intervienen en los accidentes de tránsito

FUENTE: MINISTERIO DEL INTERIOR - Oficina de Estadística

AÑO 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996

T O T A L 60547 67721 73354 53017 42434 51190 52360 63330 69442 60815 8235 49081

IMPRUDENCIA DEL CONDUCTOR

19516 26369 29795 21632 16176 20850 20254 11704 12821 11403 12527 18104

EXCESO DE VELOCIDAD

12328 13725 13871 11095 9260 9846 11362 12929 13848 12253 8699 9225

EBRIEDAD DEL CONDUCTOR

5257 5533 6127 4518 3887 4901 5164 5456 6042 5056 4634 4493

IMPRUDENCIA DEL PEATÓN

7508 4300 5288 3740 3086 4104 3627 6356 7003 5851 4399 4931

EXCESO DE CARGA

- - - 475 - - 588 742 - 719 543 574

DESACATO DE SEÑALES DE TRÁNSITO

2168 2405 2873 2378 1966 1733 1442 3326 3775 3869 2366 2148

FALLA MECÁNICA

1589 1473 1715 1195 1218 1611 1732 2017 2120 1432 1623 1514

FALTA DE LUCES

- - - 704 - - 770 975 - 798 901 882

MAL ESTADO DE LA PISTA

915 791 949 696 367 781 1094 1069 1121 718 685 733

SEÑAL DEFECTUOSA

415 232 384 201 110 158 669 778 721 393 273 317

OTROS 10851 12893 12352 6383 6364 7206 5658 17978 21991 18323 11585 6160


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10.3 REGISTRO Y ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS ACTUALES DE LA VÍA

Dentro de las características físicas actuales de la vía Tingo María – Aguaytía, tramo Km. 15+200 – Km. 51+551, las que más pueden influir en la generación de accidentes son:

Alineamiento inadecuado entre el km 22 y el km 51+550, con curvas muy cerradas y sin visibilidad.

Superficie en afirmado se encuentra en mal estado, con sobretamaños, deformaciones, hundimientos y aguas no encauzadas que corren por la vía.

Bermas cubiertas de vegetación, lo que las hacen inadecuadas para hacer las paradas de emergencia.

Falta de defensas en muchos tramos peligrosos de la vía.

Se identificaron sitios de cruce de peatones en: km 15 zona escolar en Pumahuasi, en los poblados de Las Vegas, Hermilio Valdizan, San Isidro, Miguel Grau.

Entre el km 25 y el km 42, se presenta neblina densa a diversas horas de la mañana, del día y en la noche, ocasionando una reducción casi total de la visibilidad.

10.4 ANÁLISIS DE LOS REGISTROS DE ACCIDENTES EN LA CARRETERA TINGO MARÍA – AGUAYTÍA

Una vez recibidos los registros de accidentes, se procedió a clasificarlos en forma lógica para identificar y ordenar los puntos problemáticos. El método más simple es ordenar todos los lugares donde se producen accidentes en orden decreciente, diferenciando entre accidentes en zona rural y urbana.

Ya que los registros entregados por las autoridades de Tingo María no permitían obtener los sitios de ocurrencia de accidentes o puntos negros, se investigó con los habitantes de la zona y se obtuvieron dos sitios de especial ocurrencia de accidentes, que son:

10.4.1 Tramo Tingo María – la Divisoria. Para este sector la clase de accidente mas frecuente es el choque entre vehículos (47.6%), seguido del atropello de peatones (23.8%) y volcamiento (9.5%).

Las causas más frecuentes de los accidentes son en primer lugar el exceso de velocidad (23.81%), seguido de la imprudencia del conductor (19.1%),


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imprudencia de peatón (19.1%), le siguen luego la falta de señales de tránsito (14.3%) y la pista en mal estado (14.3%).

|Los tipos de vehículos involucrados en los accidentes fueron: automóvil (28.6%), camión (19.1%), trailer (14.3%), bicicleta (14.3%), camioneta (9.5%), motocicleta (4.8%), ómnibus (4.8%).

Las horas del día en que más accidentes se presentaron fueron entre las 2 pm y las 8 pm (47.6%), le sigue el rango de la 8 pm a las 2 am (23.8%), luego de las 8 am a las 2 pm (19,1%) y por último de las 2 am a las 8 am (9.5%).

El día de la semana en que se presentan más accidentes es el lunes (52.4%), seguido del sábado (23.8%) y el domingo (9.5%).

10.4.2 Tramo La Divisoria – Puente Chino. No obstante a que en la información para este sector indica el sitio donde ocurrió el accidente, parece ser, de conformidad con información suministrada por habitantes del sector, que los registros de los accidentes suministrados son pocos.

De los registros disponibles se puede concluir que el accidente con mayor frecuencia es el choque (entre el 60% y 85%), le sigue el despiste (salirse de la pista) y el volcamiento.

La principal causa que origina estos accidentes es el mal estado de la vía, seguida por condiciones climatológicas, fallas mecánicas e imprudencia del conductor.Los tipos de vehículos involucrados en los accidentes el 80% corresponde a camiones y el restante 20% a ómnibus.

10.5 MEDIDAS DE SEGURIDAD PROPUESTAS PARA LA CARRETERA TINGO MARÍA - AGUAYTÍA

Para la carretera Tingo María- Aguaytía en el tramo Tingo María – Puente Chino, es posible implementar las siguientes medidas:

10.5.1 Medidas de seguridad. Para mejorar la seguridad de la vía se implementarán las siguientes medidas:

Señalización vertical reflectiva, diseñada según el Manual de Dispositivos de Control del Tránsito Automotor para Calles y Carreteras, que se muestra en los planos escala 1:2000.

Señalización de piso, reflectiva. Se pintarán tanto la línea central del eje, como las líneas que demarcan las bermas.


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La señalización de piso se complementará con tachas reflectivas, de color amarillo para el eje y blancas para las bermas. En la zona entre el km 25 y km 42, las tachas deberán colocarse a una distancia que sea la mitad de la normal.

Guardavías con captafaros o pintados con material reflectivo.

Delineadores.

Iluminación en los cruces de los poblados, cuando sea posible.

10.5.2 Modificaciones en el trazado de la vía. En el trazo de la vía se incluyeron algunas modificaciones que ayudan a mejorar el tránsito por esta vía de una forma más segura, como son:

Pasos de peatones, ampliación de la berma para la circulación de bicicletas, peatones y motocars.

Establecimiento de sitios de estacionamiento principalmente en Naranjillo y Santa Rosa

Mejoras de las zonas de transición entre áreas rurales y urbanas.

10.6 SEÑALIZACIÓN

El estudio de señalización tiene como objetivo determinar la ubicación de los dispositivos para la regulación del tránsito en la carretera Tingo María – Aguaytía (Km. 15+200 al Km. 51+551), de acuerdo con la información obtenida del estudio de seguridad vial y según lo establecido en el numeral anterior sobre las medidas propuestas, teniendo en cuenta lo establecido en el Manual de Dispositivos de control del Tránsito Automotor para Calles y Carreteras.

El Manual normaliza el diseño, la aplicación y la ubicación de los dispositivos para la regulación del tránsito, de acuerdo con la siguiente clasificación:

Señalización verticalSeñales PreventivasSeñales ReglamentariasSeñales Informativas

Señalización horizontal


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Regulación del tránsito durante la ejecución del trabajo de construcción y mantenimiento.

10.6.1 Señalización vertical. Las señales verticales son dispositivos instalados a nivel de la vía o sobre ella destinados a reglamentar el tránsito y a advertir o informar a los conductores mediante palabras o símbolos determinados.

Desde el punto de vista funcional, las señales se clasifican en:

Señales preventivas

Señales reglamentarias

Señales informativas

También se utilizan para proveer información sobre rutas, direcciones, destinos, puntos de interés y otras informaciones que se consideren necesarias.

Las formas uniformes de las señales son:

El cuadrado con diagonal vertical (“rombo”) se utilizará para señales preventivas.

La forma circular, para señales reglamentarias con excepción de las señales de “PARE”, R -2, “CEDA EL PASO.

El octágono regular, reservado para uso exclusivo de la señal de “PARE”.

El triángulo equilátero, con una punta hacia abajo, reservado exclusivamente para la señal de «CEDA EL PASO”.

El rectángulo se utiliza para señales informativas.

El color de fondo a usarse en las señales verticales es como sigue:

AMARILLO: Se utiliza como fondo para las señales preventivas y para los delineadores de curva horizontal.

ANARANJADO: Se usa como fondo para las señales de construcción y mantenimiento.

AZUL: Se utiliza para las señales de información general (servicios).

BLANCO: Se utiliza como fondo para las señales reglamentarias y las señales informativas de destino, geográficas y seguridad vial.


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ROJO: Se usará sólo como fondo para las señales de “PARE”.

VERDE: Se utilizará como fondo de las señales informativas elevadas.

Todas las señales se colocan al lado derecho de la vía, teniendo en cuenta el sentido de circulación del tránsito, en forma tal que el plano frontal de la señal y el eje de la vía formen un ángulo comprendido entre 85 y 90 grados para que su visibilidad sea óptima al usuario.

Las señales reglamentarias, preventivas e informativas deben estar hechas con material retrorreflectante, o iluminadas, para mostrar la misma forma y color, tanto de día como de noche.

Todas las señales se colocan lateralmente en la forma indicada en el plano TM-PTECH-SÑ-030.

La altura de la señal medida desde su extremo inferior hasta la cota del borde del pavimento no será menor de 1.50 m. La distancia de la señal medida desde su extremo interior hasta el borde del pavimento está comprendida entre 1.2 m y 3.0 m.

Las señales preventivas se colocan antes del riesgo que tratan de prevenir, a una distancia entre 90 m a 180 m.

Las señales reglamentarias se colocan en el sitio mismo donde se presente el riesgo, o se deba cumplir con la reglamentación estipulada en la señal.

10.6.1.1 Señales preventivas. Son las que tienen por objeto advertir al usuario de la vía de la existencia de un peligro y de la naturaleza de éste. Estas señales se identifican por el código general P.

Se han diseñado las siguientes Señales Preventivas, que se muestran en los planos de señalización, escala 1:2000. P-1 CURVA PRONUNCIADA P-2 CURVA A LA DERECHA O A LA IZQUIERDA P-4 CURVA Y CONTRA CURVAP-5 CAMINO SINUOSOP-10 SEÑAL EMPALME EN ÁNGULO AGUDO CON VÍA LATERAL P-15 SEÑAL INTERSECCIÓN ROTATORIAP-32 SEÑAL CALZADA ONDULADAP-34 SEÑAL BADÉNP-35 PENDIENTE PRONUNCIADAP-37 ZONA DE DERRUMBES P-40 SEÑAL PUENTE ANGOSTOP-48 CRUCE DE PEATONESP-49 ZONA ESCOLAR P


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P-53 SEÑAL CUIDADO ANIMALES EN LA VÍAP-56 ZONA URBANA

10.6.1.2 Señales reglamentarias. Son la que tienen por objeto la regulación del tránsito automotor. Indican por lo general restricciones o prohibiciones, limitaciones y reglamentaciones que afectan el uso de la vía. Estas señales se identifican por el código general R.

En el presente Estudio se han diseñado las siguientes señales Reglamentarias, las cuales se muestra en los planos de señalización escala 1:2000.

R-1 PARER-2 CEDA EL PASO R-15 MANTENGA SU DERECHAR-16 PROHIBIDO ADELANTARR-30 VELOCIDAD MÁXIMAR-37 CONTROL

10.6.1.3 Señales informativas.- Las señales informativas o de información tienen por objeto guiar al usuario de la vía suministrándole la información necesaria en cuanto se refiere a la identificación de localidades, destinos, direcciones, sitios de interés especial, intersecciones y cruzamientos, distancias recorridas o por recorrer, prestación de servicios, etc. Estas señales se identifican con el código general I.

Las señales informativas utilizadas en el tramo son las de destino, distancia, locación, de preservación del medio ambiente y postes de kilometraje.

Las dimensiones y los colores de las señales varían de acuerdo a su clasificación:

Las señales de destino, distancia, localización y preservación del medio ambiente son de dimensiones variables y depende del mensaje que contiene.

Las señales de información general en lo concerniente a las señales de servicios auxiliares, son de 0.90 x 0.60 m en el área rural. Estas señales se refieren a aquéllas que identifican lugares donde se prestan servicios generales tales como estaciones de servicio, puestos de socorro, paraderos, teléfonos, etc.

La señal I-8 está destinada a informar al usuario de la vía cual es su ubicación en términos de distancia, con respecto a un punto inicial. En el


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planoTM-PTECH-SÑ-033, se muestran los detalles de los postes de kilometraje.

En el presente estudio, se han diseñado señales Informativas de destino y de destino con indicación de distancia, las cuales se muestran en los planos de señalización escala 1:2000 y en los planos TM-PTECH-SÑ-028 y TM-PTECH-SÑ-029.

10.6.2 Señalización horizontal o marcas en el pavimento. La señalización horizontal está conformada por líneas, símbolos y letras que se pintan sobre el pavimento, sardineles y estructuras de las vías de circulación o adyacentes a ellas, así como por los objetos que se colocan sobre la superficie de rodamiento con el fin de regular o canalizar el tránsito o indicar la presencia de obstáculos. Las demarcaciones desempeñan funciones definidas e importantes en un adecuado esquema de regulación del tránsito. En algunos casos, son usadas para complementar las órdenes o advertencias de otros dispositivos, tales como las señales verticales. En otros, transmiten instrucciones que no pueden ser presentadas mediante el uso de ningún otro dispositivo, siendo un modo muy efectivo de hacerlas claramente inteligibles.

Las marcas deben ser blancas o amarillas. El color blanco se emplea para hacer separación entre tránsito en el mismo sentido, y el amarillo entre tránsito de sentido contrario.

10.6.2.1 Marcas longitudinales. Son líneas guías para los conductores y consisten en:

Líneas continuas. Son las que se utilizan para restringir la circulación, de manera que ningún vehículo pueda cruzarla, o circular sobre ella.

Líneas discontinuas. Son directrices que tienen por objeto guiar y facilitar la libre circulación en las diferentes guías, pueden ser cruzadas, siempre que ello se efectúe dentro de las condiciones de seguridad.

En el presente estudio se utilizan las siguientes líneas:

Línea doble continua, de división de sentidos opuestos, deberá ser siempre de color amarillo e indica que el sobrepaso es prohibido en ambos sentidos.

Línea simple seccionada, cuando el sobrepaso es permitido en ambos sentidos. Se utiliza una línea discontinua de 4.50 m de largo por 0.10 de ancho, espaciada 7.50 m.

Línea de borde de pavimento. Se utiliza para demarcar el borde del pavimento a fin de facilitar la conducción de un vehículo durante la noche y


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en zonas de condiciones climáticas severas. Se utiliza una línea simple continua de 0.10 m de ancho de color blanco, colocada en cada borde de pavimento.

10.6.2.2 Marcas de objetos. En el plano TM-PTECH-SÑ-033, se muestra la demarcación de objetos, con material reflectivo; se demarcan todos los objetos, tales como: estribos o pilas de puentes, islas de canalización de tránsito, puentes, barandas de puentes angostos, muros de contención y aletas o cabezales de alcantarillas que sobresalgan de la superficie del pavimento o de los taludes, árboles, rocas, etc., que puedan constituir riesgo para el usuario de la vía. Dicha demarcación se efectuará con material reflectivo, que mantenga sus propiedades aún bajo condiciones extremas de lluvia, y siempre en la parte frontal respecto al flujo vehicular.

10.6.2.3 Tachas. Son dispositivos de señalización horizontal constituidos por superficies reflexivas aplicadas a soportes de pequeñas dimensiones, de preferencia adyacentes a las marcas longitudinales; las tachas son de forma cuadrada. Se colocarán tachas entre el km 25 y el km 42, por tratarse de una zona que se cubre de neblina a diversas horas del día.

Por tratarse de una vía de doble sentido de circulación, se usarán:

Tachas bidireccionales de color amarillo en el centro de la calzada espaciadas a distancias variables de acuerdo con las características geométricas de la carretera, entre el km 25 y el km 42.

Tachas bidireccionales blancas y rojas para los bordes de la carretera, espaciadas a distancias variables de acuerdo con las características geométricas de la carretera entre el km 25 y el km 42.

10.6.3 Marcas Especiales – Delineadores. Las señales de delineación en las vías, por ser una ayuda efectiva para la circulación nocturna, son más señales de guía que señales de prevención. Pueden usarse en secciones largas y continuas de una carretera, a través de tramos donde haya cambios en el alineamiento, horizontal o vertical, donde la visibilidad sea mala debido a la niebla o cualquier otra circunstancia. La principal ventaja de los delineadores, es que quedan visibles cuando existen ciertas restricciones de visibilidad de origen atmosférico.

Los delineadores son simples unidades reflectivas de color blanco instalados al lado derecho, ver detalle plano TM-PTECH-SÑ-033. El espaciamiento de los delineadores lo determina el ingeniero residente de construcción de acuerdo con las características de la curva horizontal, pero además en el manual se recomienda unos espaciamientos de acuerdo al radio de la curva.


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10.6.4 Guardavías. Son vigas metálicas corrugadas colocadas en los extremos de los puentes o en zonas que represente peligro, como cambios en el alineamiento horizontal, o presencia de un desnivel considerable.

10.6.5 Señalización ambiental. Elemento importante dentro del proyecto de señalización es el que cubre el aspecto ambiental. En tal sentido se han diseñado señales específicas que toman en cuenta los diferentes aspectos analizados en este estudio.

10.6.6 Regulación del tránsito durante la ejecución de trabajos de construcción y mantenimiento. En el plano TM-PTECH-SÑ-032, se muestra como debe hacerse la señalización durante construcción. Las señales que se utilizan también están clasificadas en preventivas, reglamentarias y de información.

Las señales informativas, a pesar de que normalmente van colocadas en postes separadas, pueden instalarse sobre las barreras, pero no debe permitirse que interfieran con la efectividad de éstas o de otras señales o dispositivos de control de tránsito.

Las señales preventivas deberán aplicarse con suficiente anticipación, cuando se cierre u obstruya cualquier parte de la vía, a fin de advertir al conductor de la restricción y riesgo existente en la zona. Las señales preventivas, por su carácter de seguridad para el tránsito, el equipo y el personal de construcción, requieren que su diseño y utilización tengan especial importancia; pueden utilizarse las señales preventivas antes descritas, en un mayor tamaño, pero con la diferencia de que el fondo es de color anaranjado. Cuando a juicio de la entidad contratante sea necesario, se podrá adicionar una placa inferior con mensaje escrito que indique claramente a los usuarios de las vías la condición potencial del riesgo indicado en la misma señal, o simplemente utilizar el mensaje escrito.

Las señales de prevención deberán tener forma de diamante, es decir, un cuadrado colocado con una diagonal vertical, con símbolo o mensaje en negro y fondo anaranjado reflectante, además tendrá una orla negra fija. Existen varias circunstancias, donde se hace necesario colocar letreros extras de prevención debido a la visibilidad o a la naturaleza de la obstrucción; por lo tanto, la elección de las señales a utilizar estará determinada por un estudio técnico de acuerdo con las normas del manual y de acuerdo con las condiciones del tramo en construcción.

Además, de las señales verticales de deben colocar otros elementos como barricadas, conos, canecas, tranqueras, etc. La función de las barricadas y elementos para canalizar el tránsito es la de advertir y alertar a los conductores de los peligros causados por las actividades de construcción dentro de la


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calzada o cerca de ella, con el objeto de dirigirlos a través de la zona de peligro. Para llevar a cabo estas funciones, las barricadas y elementos para canalizar el tránsito habilitarán una transición gradual donde se reduce el ancho de la vía. Deberá poseer características tales que no ocasionen daños serios a los vehículos que lleguen a impactarlos. Así mismo, debe elaborarse un estudio que contemple medidas especiales de manera que asegure el paso de los vehículos en forma gradual y segura a través del área de trabajo y garantice al mismo tiempo, máxima seguridad a los peatones, trabajadores y al equipo de construcción.


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REFERENCIAS

Memorias de las Jornadas Nacionales de Educación y Seguridad Vial,

“Salvemos Nuestras Vidas”. 1997.

Ministerio de Transportes, comunicaciones, vivienda y construcción.

Manual de Dispositivos de Control del Tránsito Automotor para Calles y

Carreteras.


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11. ESTUDIOS SOCIO AMBIENTALES


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11. ESTUDIOS SOCIO AMBIENTALES

A nivel nacional en 1996 según cifras del INEI, de un total de 23 millones 947 mil personas, 10 millones 552 mil estarían en condición de pobreza, es decir, el nivel de gasto del 44.1% de peruanos se encuentran por debajo del valor de una canasta mínima de consumo alimentaria y no alimentaria. La pobreza extrema afecta a 4 millones 479 mil peruanos, lo que representa el 18.7% de la población total del país; el mayor porcentaje de pobres se encuentra en el área rural afectando al 57.0% mientras que la incidencia de la extrema pobreza es de 36.6%. En las áreas urbanas debido a un mayor desarrollo relativo, la proporción de la población pobre es del 36.9% y la extrema pobreza llega al 8.7%.

El Ministerio de Transportes y Comunicaciones, por intermedio del Proyecto Especial de Infraestructura de Transporte Nacional, convocó al Concurso CIIE N° 0001-2002-MTC/15.02.PROVIAS_N, para seleccionar a EL CONSULTOR que se encargue del Estudio Complementario de la Estabilidad de Taludes y Adecuación del Expediente Técnico de la Carretera Tingo María – Aguaytía, Tramo: Km. 15+200 a Km. 51+551, conforme a las bases y términos de referencia del concurso. Como resultado del concurso convocado resultó favorecido con la Buena Pro el CONSORCIO CES-HIDROENERGÍA, y posteriormente, con fecha 24.01.03 se firma el Contrato de Estudios N° 0029-2003-MTC/20. Este estudio tiene como fecha de inicio el 07.02.03 según Oficio N° 055-2003-MTC/20 GEP del 31 de Enero del 2003.

Los estudios socio ambientales fueron estructurados en cuatro componentes: El Estudio de Impacto Ambiental, La Evaluación de los Pasivos Ambientales, El Plan de Compensación y Reasentamiento, y Las Consultas Públicas.

El primer componente: Estudio de Impacto Ambiental, a su vez se desagregó a fin de analizar en profundidad la caracterización social y económica de las provincias de Leoncio Prado y Padre Abad, de los departamentos de Huánuco y Ucayali, respectivamente. Con este contexto, se procedió a la identificación y evaluación de los distintos impactos ambientales en lo físico, biótico y en materia antrópica. Y, por último dados dichos impactos, se procedió a la formulación de un plan de manejo a efectos de mitigar en lo posible las consecuencias ambientales a causa del proyecto de rehabilitación de la carretera.

El segundo componente: Evaluación de los Pasivos Ambientales, que como se sabe tiene tanta importancia como la Evaluación de los Impactos Ambientales que puede provocar un proyecto. La idea fue no sólo enfrentar los efectos de estos últimos, sino también atender los Pasivos Ambientales que pudieran encontrarse dentro de los alcances previstos.


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El tercer componente: Plan de Compensación y Reasentamiento, se realizó con participación de las familias cuyos predios que inevitablemente resultaran afectados. Opciones como la indemnización económica o el reasentamiento individual o colectivo buscaron cautelar los estándares de vida de dichas familias.

Finalmente, todo el proceso antes indicado fue acompañado de comienzo a fin con Consultas Públicas Generales y Específicas, para garantizar que la población en general, así como la directamente afectada pudiera ser informada y sus puntos de vista tomados en cuenta.

11.1 EL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL

11.1.1 Caracterización Socio Económica.

La economía local de Leoncio Prado presenta variedades de suelos para las actividades agropecuarias, sin embargo, tiene mercados deprimidos, infraestructura vial inadecuada y tecnologías atrasadas, que no han permitido mayor eficiencia en el uso y manejo del recurso tierra. Otros pobladores se dedican a la crianza de vacunos, porcinos, y en menor cuantía ovinos, pequeña producción pesquera, manufacturera, y micro y pequeñas empresas productoras de néctar de frutas regionales, panificadoras, productores de queso, cecina y chorizo de chancho, mermelada, galletas de agua, entre otros para el mercado local.

En cambio la economía local de Padre Abad, es básicamente agrícola pero con apenas 15% de tierras aptas frente al 40% de tierras para actividades forestales, 25% de tierras protegidas, y un 20% de tierras para pasto; otros pobladores se dedican a la pesca artesanal, comercio a pequeña escala, y extracción artesanal de oro en el cauce del río Aguaytía.

En lo concerniente a la educación, en la Provincia de Leoncio Prado a pesar de disponer de una Universidad y mejor infraestructura educativa urbana, muestran una tasa de analfabetismo de 14.9%, y en sus distritos de Hermilio Valdizán y Daniel Alomías Robles la tasa es de 26.4 % y 24 %, respectivamente para los hombres, y en el caso de las mujeres es de 39.4 % y 35.8 %. Además, niños entre los 6 a 12 años muestran una tasa de deserción escolar de 19.4%, y niños de 13 a 17 años muestran una tasa de 36.4%.

Por su parte, los indicadores de educación en la Provincia del Padre Abad dispone de 160 colegios para inicial, primaria y secundaria de menores y adultos, que atienden a unos 14,000 alumnos, siendo 96.9% estatales y 3.1% no estatales. El analfabetismo es de 10.8% y la deserción escolar es de 27.8%.


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En el ámbito de la salud en la Provincia de Leoncio Prado se beneficia principalmente el área urbana que cuenta con dos Hospitales, uno del Ministerio de Salud y otro de ESSALUD, existiendo una grave desatención en la zona rural debido a la desarticulación vial, inadecuada infraestructura para proporcionar el servicio, y baja calificación de los sanitarios.

En la Provincia del Padre Abad existen 03 centros de salud y 32 puestos de salud a cargo del Ministerio de Salud, y 02 puestos de salud a cargo de ESSALUD. El personal de salud de la provincia es de 44 personas entre médicos, técnicos, asistentes, auxiliares y trabajadores de servicio. El porcentaje de niños de primer año de primaria con desnutrición crónica, alcanza en el Distrito de Irazola 50.5% y Padre Abad 65.0%, aunque muchos consideran que estos porcentajes son mayores.

Por último, la seguridad ciudadana en ambas provincias intenta solucionar la violencia del narcotráfico con programas de cultivos alternativos como los que promueve Contra Drogas. Pero sus escasos resultados a pesar del incremento de proyectos, han provocado desde los 90s una recesión general de la economía regional con violencia latente.

11.2 LOS IMPACTOS AMBIENTALES.

La evaluación de los impactos ambientales se realizó con base en la información empírica recogida a lo largo del estudio y procesada con una metodología, cruza los diferentes sistemas, componentes y elementos del medio ambiente con las actividades propias del Proyecto.

Primero, se procedió a estructurar un diagnóstico de la región donde el Proyecto se inserta haciendo énfasis en el corredor o derecho de vía entre el KM 15+200 al KM 51+551.

Segundo, se realizó una desagregación del medio natural – cultural en sus componentes y elementos constituyentes. Para cada uno de estos elementos se determinó su susceptibilidad a ser alterados o modificados en su estructura y/o funcionamiento, efectuando una descripción de la posible modificación que podrían sufrir por causa del Proyecto.

Simultáneamente, con base a las características técnicas del Proyecto, éste se desagregó en sus actividades más importantes durante las etapas preliminar, de construcción y de operación, con el objeto de construir una “Matriz de Identificación de Impactos Ambientales”, a fin de determinar cuáles actividades del Proyecto y en que grado impactaban algún elemento del medio en general.

Estas interacciones o impactos, se calificaron luego individualmente, obteniéndose al final una calificación global del Proyecto, es decir, una medida


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del deterioro que produce éste sobre el medio.

Tercero, se definieron unas zonas de sensibilidad ambiental teniendo en cuenta distintos aspectos relacionados con la clase de ecosistema al que pertenecen y con los grados de vulnerabilidad natural que expresan.

Así, se consideraron tres tipos de áreas: áreas de exclusión vedadas a cualquier tipo de intervención directa como por ejemplo el Parque Nacional Tingo María, Cerro “Coto Mono”, y el Bosque de Protección “Carpish”; áreas donde es posible hacer la intervención pero con restricciones, como por ejemplo suelos con aptitud agrícola, etc.; y áreas susceptibles de intervención como los suelos agrícolas y algunos sitios de botadero. Los componentes y elementos en su interacción con las actividades del proyecto fueron agrupados en tres sistemas, el físico, biótico y antrópico.

Y, cuarto, la calificación del impacto de las 60 interacciones actividad – elemento se obtuvieron aplicando la fórmula matemática C = M*[0.5*V+0.5+D]*P, que utiliza los atributos mencionados y que permite realizar una evaluación comparativa y relativa de las modificaciones sufridas atribuibles a las actividades del Proyecto.

De los 60 impactos identificados, 35 se ubican en el rango muy leves, 19 impactos son leves y sólo 6 resultan impactos severos. Por otro lado al nivel de sistemas, el físico es el que recibe el mayor número de impactos con 24, seguido del sistema antrópico con 23 y el sistema biótico con 13. Sin embargo, las calificaciones indican que el sistema que resulta más afectado (mayor calificación ambiental) es el sistema antrópico (calificación 0.338), seguido del sistema biótico (calificación 0.247) y por último el sistema físico (calificación 0.194).

En general, los impactos esperados por las distintas etapas de la rehabilitación no son graves, por el grado de antropización de la zona, ya que el medio natural ha sufrido durante años transformaciones radicales debidas a la acción del hombre. Este hecho se refleja principalmente en los usos del suelo pues, en la zona de influencia, la mayor parte de los bosques naturales fueron talados para darle uso agropecuario y para la extracción de madera y productos forestales, lo que afectó no sólo la flora, sino también la fauna silvestre.

11.3 EL PLAN DE MANEJO AMBIENTAL

El Plan de Manejo Ambiental se ha diseñado para plantear las acciones preventivas y correctivas que permitirán evitar, mitigar, corregir o compensar los impactos que se puedan generar durante la construcción y operación del proyecto en los sistemas abiótico, biótico y antrópico. La estructuración del plan de manejo ambiental comprende un plan preventivo, en el que se incluye:


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La normatividad ambiental, la misma que precisa aspectos sobre responsabilidad ambiental, normas generales, normas para la protección de la comunidad, normas para el componente aire, normas para el componente agua, normas para el componente suelo, normas para el componente salud, normas para el componente infraestructura y el patrimonio cultural, normas de relaciones con la comunidad y manejo de predios, y normas para el manejo de desechos en campamentos y talleres.

El plan de monitoreo, control y seguimiento que permitirá a los operadores del proyecto y a las entidades reguladoras de la gestión ambiental, contar con indicadores que señalen la degradación o mejoramiento ocasionados sobre el entorno y verificar la efectividad de las medidas de mitigación propuestas. Este plan actuará principalmente sobre el agua, los procesos erosivos, y el control de las emisiones de la chimenea de la planta de asfaltos.

La supervisión ambiental como complemento del plan de monitoreo, control y seguimiento, para vigilar la implementación de las medidas de mitigación, prevención y compensación, y de las normas y requerimientos ambientales del proyecto.

El plan de contingencia en el cual se establecen los mecanismos que servirán para dar una respuesta inmediata y eficiente, en los posibles eventos (técnicos, accidentales o sociales) para proteger la vida humana, los recursos naturales y los bienes en la zona del proyecto, así como, para evitar retrasos y extracostos durante la ejecución de la obra.

Un plan operativo que incluye:

El manejo en la explotación de canteras, se seleccionaron como fuentes de materiales las playas aluviales de río Azul para el tramo.

El manejo de los sitios de botadero para la disposición de los materiales

sobrantes de las excavaciones superficiales, de la limpieza de cauces o del levantamiento de la carpeta asfáltica existente que no tienen un uso potencial en alguna de las actividades del proyecto. En su selección se tuvieron en cuenta aspectos geotécnicos, hidráulicos, ambientales y económicos, habiéndose seleccionado tres sitios en el Tramo 1: Las Delicias, Las Vegas (3 sitios), y 3 de octubre.

El manejo de campamentos y talleres, donde se proponen obras complementarias para el tratamiento de los residuos líquidos domésticos, residuos industriales, y residuos sólidos.

El programa de revegetalización y paisajismo que plantea un conjunto de medidas para el tratamiento de las zonas degradadas, la protección de los taludes de corte de la vía, la adecuación de los sitios de botadero y de las


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zonas explotadas, buscando fundamentalmente limitar la incidencia de los factores que pueden causar desequilibrios al medio ambiente.

El programa de señalización con el cual se pretende evitar accidentes y trastornos en el tránsito durante el proceso constructivo además de obras complementarias para seguridad en los centros poblados (veredas) y señalización ambiental que incentive la protección del medio ambiente.

Un plan socio ambiental en el cual se incluyen los siguientes planes:

Plan de prospección arqueológica donde se indican los lineamientos generales para una prospección y rescate en el eventual caso de hallazgos arqueológicos

Plan de gestión social que a su vez integra proyectos como: Justiprecio del Alquiler, Difusión y Capacitación Vial, Empleo Temporal, Salud, y Educación Ambiental.

Plan de compensación y reasentamiento.

11.4 EVALUACION DE LOS PASIVOS AMBIENTALES

Para realizar la evaluación de los pasivos ambientales en la zona de influencia directa se diseñó una Ficha de Evaluación que se aplicó en campo con el fin de recopilar la información detallada de cada pasivo identificado. La ficha incluye la categoría en que fue clasificado dicho pasivo y los detalles que se requieren para su clasificación y jerarquización así como el esquema realizado en campo y la fotografía del sitio.

Los pasivos ambientales se han clasificado por el conocimiento del conjunto de interacciones entre la carretera Tingo María - Aguaytía y el medio socio ambiental de la zona. En dichas interacciones se han incluido en lo mínimo:

Problemas ambientales consecuentes de la implantación de la vía (erosiones, inundaciones, deslizamientos, obstrucciones, etc.) que interfieran o tengan potencial para interferir no solo el proyecto vial sino también en áreas y/o comunidades aledañas al eje de dominio de la vía.

Problemas ambientales consecuentes de actividades de terceros (cultivos de tierras, industrias, grifos, etc.) que interfieran o tengan potencial de interferencia con el proyecto y/o eje de dominio de la vía.

Problemas ambientales de antiguas áreas de uso (campamentos y talleres, sitios de botadero, canteras, etc.) con posibilidad de continuidad en la explotación y que interfieran o tengan potencial de interferencia en la vía y/o comunidades aledañas.


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Teniendo en cuenta estos criterios, se determinaron seis tipos de pasivos ambientales a lo largo del tramo: deslizamiento, erosión, socavación, área degradada, biótico, antrópico.

Se describieron las características físicas, bióticas y/o antrópicas del área de los pasivos identificados, y las posibles causas que los originaron; así como, las posibles alteraciones que puedan tener éstos sobre la estructura de la vía, su operación o sus usuarios.

Se determinó la gravedad in situ y en el área adyacente del pasivo ambiental, el cual ofrece, puede ofrecer o no peligro sobre la vía; así como también, si interfiere, puede interferir o no en las áreas adyacentes. En este aspecto los pasivos ambientales identificados se clasificaron en niveles: leve, moderado y crítico, dependiendo de la magnitud de la gravedad y de las características que presente. Es leve cuando no interfiere y no ofrece peligro, moderado si está en evolución de peligro o interferencia, y es crítico si ofrece peligro e interfiere. De acuerdo con la gravedad se indican las alternativas de solución ambiental y técnica que el pasivo identificado pueda requerir.

De acuerdo con la importancia de los problemas, éstos se clasificaron en grupos con características similares, describiendo éstas de una manera mas precisa. Estos grupos se jerarquizaron de acuerdo con su magnitud, el nivel de estudios que se requiere para su solución y el grado de riesgo que representen para la infraestructura vial, su operación y la seguridad de los usuarios.

En el tramo Tingo María – Puente Chino, los pasivos ambientales determinados se clasificaron en los tres grupos que se mencionan a continuación:

GRUPO I: Deslizamiento, erosión y socavación; con 15 pasivos leves, 17 moderados y 3 críticos.

GRUPO II: Área degrada y biótico; con 8 pasivos críticos.

GRUPO III: Antrópico; con 7 pasivos moderados y uno crítico.

En el tramo Puente Chino – Aguaytía, los pasivos ambientales determinados se clasificaron en cuatro grupos que se mencionan a continuación (entre los críticos están incluidos la Cuenca del río Chino. GRUPO I: Deslizamiento y erosión; con 8 pasivos leves, 9 moderados y 2 críticos.

GRUPO II: Área degrada; con 3 pasivos moderados y 2 críticos.

GRUPO III: Socavación; con 3 pasivos moderados y 3 críticos.


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GRUPO IV: Antrópico; con un pasivo moderado y 3 críticos.

11.5 PLAN DE COMPENSACIÓN Y REASENTAMIENTO

Hasta hace muy poco, el impacto socio ambiental de las carreteras y las necesidades de afectación de tierras y/o edificaciones fueron resueltas sin la participación de la población afectada, aplicando la adquisición directa involuntaria y las expropiaciones. El resultado de esta práctica casi siempre perjudicó a las familias afectadas, quienes no habrían conservado siquiera su estándar de vida.

Ante ello, el Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción (MTC) en coordinación con el Banco Interamericano de Desarrollo (BID), decidieron incorporar en los estudios definitivos de carreteras la elaboración de un Plan de Compensación y/o Reasentamiento, para realizar los estudios de base y poder formular, evaluar, y proponer las opciones más convenientes a la población afectada, para minimizar y/o mitigar las posibles alteraciones en sus modos y condiciones de vida, procurando otorgarles una compensación tendiente al desarrollo sostenible y asegurando que, en el proceso del reasentamiento, las personas sean tratadas con equidad, de tal manera que el mejoramiento de la vía les permita fortalecer su economía y contribuir de manera eficaz con el desarrollo integral del área de influencia del proyecto.

La aplicación del Plan ha comprendido a las personas-familias ubicadas en el Area de Influencia Directa (AID) de la vía, y constituye uno de los instrumentos más valiosos para la gestión de los impactos socio ambientales en el corto y mediano plazo en el ámbito del proyecto.

Metodológicamente, el proceso implicó: organizar la investigación revisando material secundario y diseñando la Ficha de Censo, preparar el trabajo de campo en el sentido de conocer directamente la realidad de los predios afectados y sus propietarios, ejecutar las técnicas de investigación y análisis mediante trabajos paralelos y trabajos integrados multidisciplinarios, y formular el Plan de Compensación y Reasentamiento para la población afectada, y la definición de la Unidad Responsable de su implementación y gestión.

11.6 LAS CONSULTAS PÚBLICAS

Para garantizar la participación ciudadana hacia el Plan de Compensación y Reasentamiento, y con el objeto de compartir los alcances del proyecto, se diseñaron y ejecutaron Consultas Públicas Generales y Específicas.

En noviembre de 1999, cuando se inició el Proyecto, se realizó en el recinto de


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la Universidad Nacional Agraria de la Selva y con su apoyo, una Consulta Pública General, la cual estuvo dirigida a informar sobre las características del proyecto y a recoger recomendaciones por parte de la población. A ella asistieron representantes de entidades públicas, privadas, organizaciones de base, y familias de los Departamentos de Huánuco y Ucayali. Posteriormente, el 12 de febrero del 2000 en el poblado de San Isidro, Provincia de Leoncio Prado, y en el poblado La Libertad de la Provincia Padre Abad, se llevaron a cabo Consultas Públicas Específicas, dirigidas a las personas o familias cuyos predios inevitablemente quedaban afectados por la rehabilitación; con ellos se discutieron aspectos relativos a las medidas de mitigación ante una inminente afectación de sus predios.

El 23 de junio del 2000 se realizó en la población de Aguaytía, de la Provincia del Padre Abad, Departamento de Ucayali, se realizó la última Consulta Pública General, cuyo objetivo fue presentar los resultados generales de los estudios realizados. Cada Consulta Pública se estructuró en tres etapas: Preparación de condiciones previas, convocatoria y la Consulta propiamente dicha, con participación ciudadana.


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12. RELACIÓN DE METRADOS POR PARTIDA


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12. RELACIÓN DE METRADOS POR PARTIDA

En este capítulo se ha incluido una relación de la totalidad de partidas existentes, la unidad de medida y su respectivo metrado.

Esta información suministra la idea del volumen de obra por ejecutar durante el mejoramiento de la carretera y la construcción del puente Chino.

METRADOS TOTALES PARA LAS OBRAS EN GENERAL

MEJORAMIENTO DE LA VÍA

CODIGO NOMBRE DE LA PARTIDA UNIDAD METRADO

01.00.00 OBRAS PRELIMINARES 01.01.00 MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO GLB 1.00 01.02.00 MANTENIMIENTO DE TRANSITO Y SEGURIDAD VIAL GLB 1.00

02.00.00 MOVIMIENTO DE TIERRAS 02.01.00 DESBROCE Y LIMPIEZA HA 48.60 02.02.00 DEMOLICION DE ESTRUCTURAS M3 1,087.00 02.03.00 DEMOLICION DE PAVIMENTO ASFALTICO M3 1,410.00 02.04.00 DEMOLICION DE CUNETAS M3 3,181.00 02.05.00 EXCAVACION MATERIAL NO CLASIFICADO P/EXPLANACIONES M3 344,647.00 02.06.00 REMOCION DE DERRUMBES M3 76,341.00 02.07.00 CONFORMACION DE TERRAPLENES M3 7,104.00 02.08.00 MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE M3 5,400.00 02.09.00 COMPLEMENTACION DE LA BASE GRANULAR EXISTENTE M3 7,621.00

03.00.00 SUBBASES Y BASES 03.01.00 SUB BASE GRANULAR M3 77,005.00 03.02.00 BASE GRANULAR M3 43,751.50

04.00.00 PAVIMENTO ASFALTICO 04.01.00 IMPRIMACION ASFALTICA M2 336,776.00 04.02.00 RIEGO DE LIGA M2 336,776.00 04.03.00 PAVIMENTO DE CONCRETO ASFALTICO CALIENTE M3 33,677.00 04.04.00 CEMENTO ASFALTICO DE PENETRACION 60- 70 GL 1,237,655.00 04.05.00 ASFALTO DILUIDO TIPO MC – 30 GL 101,033.00 04.06.00 FILLER MINERAL (CAL HIDRATADA) KG 1,535,967.00


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06.00.00 OBRAS DE ARTE Y DRENAJE 06.01.00 EXCAVACION NO CLASIFICADA PARA ESTRUCTURAS M3 36,260.00 06.02.00 EXCAVACION MATERIAL CORRIENTE BAJO AGUA P/ESTRUCTURA M3 1,988.00 06.04.00 RELLENO PARA ESTRUCTURAS CON MATERIAL PROPIO M3 11,865.00 06.05.00 RELLENO PARA FILTROS M3 1,490.00 06.06.00 CONCRETO F'c=175 kg/cm2 PARA ESTRUCTURAS M3 83.00 06.07.00 CONCRETO F'c=210 kg/cm2 PARA ESTRUCTURAS M3 3,551.00 06.08.00 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO CIMENTACION M2 65.50 06.09.00 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE ELEVACIONES M2 11,950.00 06.10.00 ENCOFRADO Y DESENCOFRADO DE VEREDAS ML 6,147.00 06.11.00 JUNTA WATER STOP 6" ML 1,677.00 06.12.00 ACERO DE REFUERZO F'y=4200 kg/cm2. KG 175,470.00 06.14.01 ALCANTARILLA TMC d = 0.90 m ML 76.50 06.14.02 ALCANTARILLA TMC 0.90 m CON REPARACIONES MENORES ML 166.00 06.15.01 ALCANTARILLA TMC d = 1.20 m ML 169.00 06.15.02 ALCANTARILLA TMC 1.20 m CON REPARACIONES MENORES ML 103.00 06.16.00 ALCANTARILLA TMC d = 1.5 m, CON REPARACIONES MENORES ML 5.00 06.17.00 PROTECCION ASFALTICA EN ALCANTARILLAS TMC EXISTENTES M2 4,053.00 06.18.00 MANTENIMIENTO DE ALCANTARILLAS Y MARCOS EXISTENTES M3 271.00 06.19.00 TUBERIA PVC DE 2" ML 289.00 06.20.01 TUBERIA PERFORADA PVC DE 4" DE DIAMETRO ML 20,151.00 06.20.02 TUBERIA PERFORADA PVC 6" DE DIAMETRO ML 1,028.00 06.20.03 TUBERIA PERFORADA PVC 8" DE DIAMETRO ML 150.00 06.21.00 CUNETA TRIANGULAR REVESTIDA (FĆ = 175 KG/CM2) ML 18,145.00 06.22.00 ENCIMADO DE CUNETA TRIANGULAR EXISTENTE (FĆ = 175 KG/CM2) M2 5,835.00 06.23.00 CUNETAS RECTANGULARES CON TAPA (FĆ=280 KG/CM2) ML 4,180.00 06.24.00 CUNETA CON SACO SUELO CEMENTO ML 3,670.00 06.25.00 ZANJAS DE PIEDRA EMBOQUILLADA ML 2,741.00

06.26.00 GEOTEXTIL NO TEJIDO DE 240 GR/CM2 M2 85,116.00

06.27.00 MATERIAL DRENANTE PARA SUBDRENES M3 14,810.00 06.28.00 ENROCADO DE PROTECCION M3 230.00 06.29.00 GAVION TIPO RENO M3 357.00 06.30.00 CONCRETO PARA PROTECCION DE GAVIONES (FĆ=175 KG/CM2) M2 1,550.00 06.31.00 SARDINEL CONCRETO (F'c=175 kg/cm2.) ML 6,120.00 06.32.00 VEREDA CONCRETO (F'c=140kg/cm2) M2 9,102.00 06.33.00 ALIVIADEROS DE MAMPOSTERIA CON PIEDRA EMBOQUILLADA M3 645.00

07.00.00 TRANSPORTES PAGADOS 07.01.00 TRANSPORTE EXCEDENTE MAT. COMUN HASTA 1 KM. M3K 244,130.00 07.02.00 TRANSPORTE EXCEDENTE MAT. COMUN A DIST. MAYOR 1 KM. M3K 1,266,120.00 07.03.00 TRANSPORTE DE EXCEDENTES MATERIAL ROCOSO HASTA 1km M3K 143,990.00 07.04.00 TRANSPORTE EXCEDENTE MATERIAL ROCOSO A DIST. MAYOR 1 KM. M3K 1,194,070.00

08.00.00 SEÑALIZACION Y SEGURIDAD VIAL 08.01.00 SEÑAL PREVENTIVA UD 239.00 08.02.00 SEÑAL REGLAMENTARIA UD 36.00 08.03.00 SEÑAL INFORMATIVA M2 49.00


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08.04.01 POSTE SOPORTE DE SEÑALES Co. UD 320.00 08.04.02 ESTRUCTURA DE SOPORTE TIPO E1 UD 14.00 08.04.03 ESTRUCTURA DE SOPORTE DE SEÑALES TIPO E2 UD 1.00 08.05.00 POSTE DELINEADOR UD 263.00 08.06.00 TACHA RETROREFLECTIVA UD 7,500.00 08.07.01 PINTADO DE LINEAS M2 12,410.00 08.07.02 PINTADO DE SIMBOLOS Y LETRAS M2 240.00 08.08.00 PINTURA PARAPETO DE MUROS, PONTONES Y ALCANTARILLAS M2 25.00 08.09.00 GUARDAVIA METALICA (INCLUYE SECCION FINAL Y AMORTIGUADOR) ML 1,725.00 08.10.00 CAPTAFARO UD 575.00 08.11.00 POSTE KILOMETRICO DE CONCRETO UD 36.00 08.12.00 BARANDAS METALICAS ML 45.00

09.00.00 PROTECCION AMBIENTAL 09.01.00 CAPA SUPERFICIAL DE SUELO HA 2.90 09.02.00 SEMBRADO DE CESPED, METODO SECO HA 2.90 09.03.00 MALLA DE CONTROL DE EROSION TIPO 1 M2 44,000.00 09.04.00 CONFORMACION DE DEPOSITO DE DESECHOS M3 436,920.00 09.08.00 READECUACION AMBIENTAL DE AREAS UTILIZADAS HA 16.50 09.09.00 READECUACION AMBIENTAL DE CARRETERAS HA 13.80

10.00.00 PUENTES 10.00.00 PUENTE CHINO UD 1.00 11.00.00 SECTORES CRITICOS

11.01.00 LAS VEGAS Km 23+980-Km 23+880 UD 1.00

11.02.00 EL HUANUQUEÑO Km 46+900- Km47+100 UD 1.00

11.03.00 DESLIZAMIENTO POTENCIAL Km 50+340 – Km 50+460 UD 1.00


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13. PROGRAMA DE CONSTRUCCIÓN


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13. PROGRAMA DE CONSTRUCCIÓN

Se ha elaborado bajo las siguientes premisas:

1. Por ser el proyecto en zona de selva, se propone que se inicien las obras al comenzar el mes de mayo del 2004, es decir, después de terminar el período invernal en la región.

2. El contratista deberá iniciar el proyecto con la explotación y procesamiento de los distintos materiales en las canteras estudiadas, aprovechando el bajo caudal de los ríos.

3. Se prevé que las actividades de obras de drenaje se pueden afrontar después de la movilización del contratista y en esa forma siempre habrá coordinación lógica con los movimientos de tierra y con la construcción de la estructura del pavimento.

4. Los acabados y la señalización definitiva de la vía se harán en los últimos meses de construcción del proyecto. En los meses anteriores, el contratista deberá utilizar una adecuada señalización y seguridad temporal.

5. La protección al medio ambiente deberá ser una tarea permanente durante todo el período de construcción de las obras.

6. La duración total del proyecto se estimó con base en la necesidad de requerir dos períodos de verano completos para poder colocar la estructura del pavimento (relleno, sub-base, base y carpeta asfáltica).

7. La construcción del Puente Chino por su fácil acceso se considera una obra independiente y el contratista la puede iniciar después de que complete la movilización principal mínima.


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Education

Informe de memoria descriptiva