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Introducción
El presente proyecto tiene como finalidad el diseño de vía Del Tramo
Vial Riberas Del Torbes Calle 8 Entre Carreras 1 Y 2 Hasta El Pasaje Sucre
(Progresiva 0+000 Hasta 0+300 Municipio Cárdenas, Estado Táchira), ya
que es de gran importancia comercial, por donde transitan una gran cantidad
de vehículos, es por ello que se pensó como vía de comunicación entre los
diferentes municipios y como herramienta importante en el fortalecimiento y
desarrollo de su economía, se realiza un estudio de las vías de
comunicación, encontrando en esta la necesidad de rehabilitarla con visión al
futuro.
En la actualidad el diseño Del Tramo Vial Riberas Del Torbes Calle 8
Entre Carreras 1 Y 2 Hasta El Pasaje Sucre (Progresiva 0+000 Hasta 0+300
Municipio Cárdenas, Estado Táchira), es una de las vías que recolecta gran
masa de vehículos que diariamente transitan, en la parte baja de la ciudad de
San Cristóbal y recibe gente de los municipios cercanos. Debido a lo anterior
expuesto se hace necesaria la rehabilitación de este tramo vial para
adecuarlo a las exigencias del tránsito actual.
La idea aquí es solucionar un problema que afecta la comunicación
entre los municipios aledaños y de igual manera a nuestra ciudad en el
mejoramiento de la vía y sus obras de arte. Del cual tomaremos en cuanta la
estructuración del estudio en cuatro capítulos. Capítulo I Contextualización
del problema, Objetivos de la Investigación y Justificación. En el Capítulo II
Marco Referencial, los Antecedentes de la Investigación, las Bases Teóricas,
Bases Legales, Definición de Términos. Capítulo III el Marco Metodológico,
Tipo de Investigación, Fases, y Cuadro de Variable, por último Capítulo IV
todo lo relacionado con los estudios, análisis, e interpretación de resultados
1
enmarcados en diversas técnicas aplicadas al (titulo), donde los cálculos
permitió realizar la propuesta, emitir conclusiones y recomendaciones
basadas en las técnicas de análisis como en la recolección e información de
datos permitentes que sustentan la referencia bibliográfica, anexos y
curriculum vitae del autor.
2
CAPITULO I
EL PROBLEMA
Contextualización del Problema
Las vías son la principal fuente de comunicación a nivel mundial ya
que ellas contribuyen con solventar la necesidad de planificación de
actividades económicas en especial las del sector transporte es por ello
indispensable en todo país por su impacto en la vida, en el desarrollo de los
pueblos, el transporte desempeña un papel esencial en lo que se refiere a la
producción de la tierra, comercialización de los productos agrícolas,
posibilidades de explotación de las riquezas forestales y mineras.
El transporte también es un factor significativo de desarrollo de las
industrias, expansión de comercio, conducción de programas sanitarios y
educativos entre otros. Desde la antigüedad la construcción de carreteras ha
sido uno de los primeros signos de civilización avanzada. Cuando las
ciudades de las primeras civilizaciones empezaron a aumentar de tamaño y
la densidad de población.
Hoy día una carretera no se limita nada más a enlazar dos puntos
geográficos sino viene a satisfacer una necesidad económica de una región y
servir de enlace a toda la zona para llevar los productos, las materias primas,
los minerales que se necesitan para su desarrollo.
3
Por ello, Ardila (2000) en su libro Planificación Vial, señala: “las
regiones no se desarrollan si los planes propuestos no van regidos a mejorar
el sector educativo, salud, deporte, mediana industria y la infraestructura
fiscal vial” (p. 71). A esto se puede agregar que los desarrollos nacionales y
regionales, dependen de la conducción que le asigne los entes direccionales
para atender los cambios que exige el desarrollo macro y micro de una
región.
En Venezuela existen muchas vías de comunicación que a través de
los años han llevado a un crecimiento de las poblaciones, dado lo anterior
han tenido que implementar diversas carreteras para los diferentes rincones
del país, facilitando así la comunicación y el intercambio de mercancía para
una mejor subsistencia y desarrollo. Tanto la del Estado como la del
Municipio.
El territorio nacional posee una gran ventaja con relación a otros
países de América, se tiene como materia prima el petróleo y sus derivados,
entre los cuales el cemento asfaltico que sirve para pavimentar sus
carreteras, sin embargo, se han venido presentando secuencialmente un
gran número de problemas de mantenimiento de las arterias viales, que no
permiten su buen estado y optimo servicio a las personas que las necesitan.
Luis Fernando Cano Gómez (2003) Colombia manifiesta que: “las
estructuras del pavimento son muy vulnerables a cualquier tipo de deficiencia
en alguna de las etapas de su desarrollo, aun contando con la nobleza de los
materiales” (p.1).
En la parte occidental de Venezuela se encuentra un tramo vial en
Riberas de la Calle 8 entre Carreras 1 y 2 hasta el Pasaje Sucre (Progresiva
0+000 hasta 0+300 del Municipio Cárdenas, Estado Táchira) que presenta
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una serie de fallas y deformaciones que generan obstáculos para los
conductores que transitan por este tramo vial.
Entre los factores que influyen en el deterioro y poca efectividad de las
arterias viales del Estado Táchira, se tiene la escases de asignación de
recursos presupuestarios nacionales y estadales, la falta de organización en
lo que respecta a la canalización de las aguas de lluvia, la falta de
implementación de técnicas y estudios profundos de los terrenos antes de
realizar cualquier tipo de obra, el mal desarrollo de las obras que no logran
los objetivos previstos y necesarios para la solución de los problemas
planteados.
Es de hacer notar que el exceso de carga viva a que es sometida la
vía debido a que la misma se ubica en una zona industrial; todos estos
factores conllevan a un caos total, es así como se puede referenciar que el
tramo vial Riberas de la calle 8 entre Carreras 1 y 2 hasta el Pasaje Sucre
reúne muchos de los factores antes mencionados los cuales en este
momento están contribuyendo a su mal estado destacando la importancia de
esta vía de comunicación de este municipio con la capital del Estado. En
virtud de lo anterior se presenta la necesidad de dar respuesta a las
siguientes interrogantes: ¿Cuál es el estado actual de la vía?, ¿Cómo
calcular dicha alternativa?, ¿Cuál es el costo?.
Objetivos de la Investigación
Objetivo General
Diseño Estructural del pavimento del Tramo vial Riberas del Torbes
Calle 8 entre Carreras 1 y 2 hasta el Pasaje Sucre (Progresiva 0+000 hasta
0+300 Municipio Cárdenas, Estado Táchira).
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Objetivos Específicos
1. Diagnosticar el estado actual de la vía.
2. Calcular dicha alternativa.
3. Estimar costos.
Justificación de la Investigación
La razón fundamental del autor es realizar un proyecto en mejora del
tramo vial Riberas del Torbes Calle 8 entre Carrera 1 y 2 hasta el Pasaje
Sucre, en vista de la crítica situación observada en diferentes sitios del
estado Táchira en cuanto a los daños ocasionados sobre la vialidad por
factores climáticos, la carga vehicular, el tipo de suelo y la falta de
mantenimiento oportuno es preciso analizar la razón del porque existe la
necesidad de crear un plan de rehabilitación de la vía.
Desde el punto de vista práctico, se justifica el estudio debido a que es
la única vía que conduce al lugar, por ende, este trabajo se desarrolla con la
finalidad de buscar una solución óptima y viable a esta problemática tan
sentida por la comunidad de Riberas del Torbes Calle 8 entre Carrera 1 y 2
hasta el Pasaje Sucre del estado Táchira.
Es importante analizar el tipo de terreno y el estado del pavimento actual
con la finalidad de presentar alternativas que garanticen la estabilidad y
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seguridad de la obra, los trabajos de ingeniería deberán ser realizados de
acuerdo al estudio de la sub rasante y la estructura del pavimento el cual
presenta fallas considerables que a lo largo del tiempo puede causar daños
de mayor magnitud, por ello, se deben planear soluciones que aporten datos
específicos en cuanto al mantenimiento de la vía.
Por consiguiente, dicho plan permitirá ofrecer seguridad y mejoramiento
de la calidad de vida de las personas que se ven afectadas con esta
problemática, en especial al mal estado en que se encuentra la calzada lo
que dificulta el libre tránsito de vehículos, la posibilidad de obtener beneficios
derivados de un adecuado sistema de comunicación y transporte.
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CAPÍTULO II
Marco Referencial
Antecedentes de la Investigación
Es importante para toda población contar con vías de acceso, puesto
que permite el desarrollo físico y económico de un sector, ofreciendo mejores
condiciones de vida, éste se obtiene con la finalidad de analizar planes de
mantenimiento con objetivos trazados y planteado para el desarrollo del
mismo. Por eso los presentes trabajos muestran a continuación diferentes
referencias que tienen relación con el tema, a nivel internacional, nacional y
regional.
A Nivel Internacional Escobar, Enrique.(2009) en su trabajo especial
de grado denominado: diseño geométrico de intersección vehicular en la
avenida Suarez calle 63 en el municipio Juárez, presentado en la
Universidad Nacional de México, sede ciudad de México, para optar al título
de ingeniero civil.
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Dentro del contenido de este proyecto, se manejaron parámetros
técnicos y económicos, así como también, las condiciones de movilidad,
comodidad, velocidad y seguridad necesarios para realización de cualquier
estudio de consultoría enfocado a resolver conflictos de tráfico vehicular y
peatonal por medio de las intersecciones a nivel, aplicados en este caso a la
avenida Suarez en el municipio Juárez de la Ciudad de México.
Además presenta modelos aplicables a conteos de tránsito,
determinación de velocidad de punto, proyecciones futuras de transito
basadas en el crecimiento poblacional, con el fin de hacer más practicas las
evaluaciones previas a cualquier determinación de carácter técnico,
económico y ambiental, así como las soluciones geométricas adaptables a la
topografía existentes y proyectadas en la zona de influencia. Se estudiaron
los planos específicos de los levantamientos topográficos, diseño geométrico
en planta, perfil y secciones transversal, así como ciclos del semáforo de la
intersección.
El objetivo general de la investigación fue el diseño geométrico de la
intersección vehicular en la Avenida Suarez en el municipio Juárez; los
objetivos específicos fueron: calcular los volúmenes de tránsito para los
accesos de la intersección; plantear las proyecciones de transito teniendo en
cuenta el periodo de diseño para la intersección; detallar geométricamente la
zona por medio de estudios topográficos para luego determinar las posibles
causas de congestión y demoras a fin de proponer mejoras en los niveles de
servicio. La propuesta presentada es el resultado de una investigación de
campo, descriptiva y exploratoria, bajo la modalidad de proyecto factible.
En conclusión, el aporte de este antecedente internacional se
evidencia la elaboración del trazado de una carretera para mejorar los
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niveles d servicios de la vía existente, puesto que el mismo presenta
deficiencias para el servicio de tránsito o transporte terrestre.
En el ámbito Nacional González, Ernesto (2010).en su trabajo
especial de grado: análisis operacional y diseño geométrico de una
intersección de cuatro ramas en el municipio Rivas Dávila del estado Mérida,
presentada en la universidad de los Andes-sede Mérida , para optar al título
de ingeniero civil.
La investigación se fundamentó en uno de los principales y más
comunes de los problemas de ingeniería de tránsito, como es la necesidad
de una mejora en el nivel de servicio de una intersección semaforizada a
nivel con este problema identificado en el municipio Rivas Dávila
específicamente en la población de Bailadores, se realizó una evaluación
correcta y objetiva del funcionamiento operacional y el diseño geométrico de
la intersección en estudio.
El objetivo general de la investigación fue evaluar el problema
existente como en el diseño geométrico; los objetivos específicos fueron los
siguientes; realizar el levantamiento topográfico detallado de la intersección;
medir el volumen peatonal por acceso; medir los tiempos de semáforo,
calcular el nivel de servicio; evaluar las condiciones de justificación para la
colocación, de un semáforo; realizar evaluación operacional de la propuesta
formulada; realizar propuesta de la intersección; la metodología utilizada en
este trabajo especial de grado fue de tipo investigación de campo, descriptiva
y exploratoria. En virtud del mismo presenta finalmente soluciones y
propuestas que den soluciones o mejoren las condiciones existentes y
conducirlas a trabajar de manera óptima a fin de erradicar las consecuencias
que afecten el tránsito. El anterior antecedente contribuye a la presente
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investigación en cuanto el aporte de métodos de análisis de las geometrías
de las vías en funcionamiento.
En el Espacio Regional. Pabón, José. (2008) en su trabajo de grado
denominado: diseño geométrico para la avenida trasandina desde el
aeropuerto Paramillo donde termina la avenida universidad hasta la
intersección Arjona-Junco, del municipio Cárdenas, presentada en el instituto
universitario politécnico Santiago Mariño –extensión San Cristóbal, para
optar por el título de ingeniero civil.
Esta investigación presenta una propuesta d diseño geométrico y su
objetivo general fue desarrollarlo para la avenida Universidad hasta la
intersección Arjona –Junco, del municipio Cárdenas los objetivos específicos
fueron: diagnosticar el índice de tránsito vehicular y el tipo de transporte que
circula en la redoma de la avenida universidad; el segundo; realizar el diseño
geométrico desde la progresiva 0+000 hasta la progresiva 3+451,023 y el
tercero, calcular los costos para la alternativa actual.
La investigación, se enmarca en la modalidad de proyecto factible,
debido a que se planteó un diseño geométrico para dar solución al
congestionamiento de una de las vías principales de la ciudad de san
Cristóbal. La primera fase consistió en realizar un conteo vehicular manual
para determinar el índice de vehículos que circulan en el área de estudio, la
segunda fase se dieron tres alternativas de solución y la tercera fase fue la
propuesta de vía con la que se calculó, estimando el costo de la misma;
finalmente se puede decir que el proyectista debe tomar en cuenta estos
parámetros a la hora de realizar un diseño geométrico considerando que hay
que buscar opciones que sean viables sobre todo desde el punto de vista
económico.
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Para concluir este antecedente es de valiosa importancia para la
presente investigación, considerando que se efectuó en este Estado
Táchira, y es un procedente de la necesidad existente en el territorio regional
en donde el diseño geométrico de las vías no se ajusta por diferentes
motivos a las solicitaciones en función a las capacidades de las vías ni del
volumen tránsito.
La información obtenida en los proyectos anteriores aportan a la presente
investigación en la mejora del diseño del tramo vial riberas del Torbes calle 8
entre carreras 1 y 2 hasta el pasaje Sucre (progresiva 0+000 hasta 0+300
municipio cárdenas, estado Táchira).
Bases Teóricas
Levantamiento Topográfico
Según over blog 2012: es uno de los más viejos artes practicados por
el hombre, porque desde épocas tempranas ha sido necesario marcar límites
y dividir la tierra. Es una operación técnica que consiste en medir
directamente el terreno. Se puede definir el levantamiento como el conjunto
de operaciones y medios puestos en práctica para determinar las posiciones
de puntos del terreno y su representación en un plano. Página web:
overblog.com/levantamientos_topograficos_228321783-art288041.html
Clases de levantamiento
En cuanto a su extensión topográfica son los que se extienden sobre
una porción relativamente pequeña de la superficie de la Tierra que, sin error
apreciable, se considera como si fuera plana.
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Las dimensiones máximas de las representadas en los planos
topográficos no superan en la práctica los 30 Km de lado, correspondientes
aproximadamente a un círculo de 30 Km de diámetro, límites dentro de los
cuales se puede hacer abstracción de la curvatura de la superficie terrestre.
Levantamientos geodésicos son aquellos que abarcan grandes
extensiones y obligan a tomar en cuenta la forma de la Tierra, ya sea
considerándola como una verdadera esfera, o más exactamente, como un
esferoide de revolución. Estos levantamientos se salen de los límites de la
topografía y entran en el dominio de la geodesia.
Los levantamientos topográficos en cuanto a su calidad se dividen
como sigue:
Precisos, que se ejecutan por medio de triangulaciones o poligonales
de precisión. Se emplean para fijar los límites entre naciones o estados, en el
trazo de ciudades, etc.
Regulares, los cuales se realizan por medio de poligonales,
levantadas con tránsito y cinta. Se usan para levantar linderos de
propiedades, para el trazo de caminos, vías férreas, canales, ciudades
pequeñas, entre otros, y en obras de saneamiento en las ciudades.
Taquimétricos, en los cuales las distancias se miden por
procedimientos indirectos. Generalmente se ejecutan con tránsito y estadía,
y se emplean en trabajos previos al trazo de vías de comunicación, en
trabajos de configuración y de relleno, y también para la formación de planos
a pequeña escala.
Expeditivos, efectuados con aparatos portátiles, poco precisos, como:
brújula, sextante, podómetro, telemetro, estadía de mano, etc., y cuando se
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dispone de aparatos se ejecutan a ojo o por informes proporcionados por los
habitantes de la región. Estos levantamientos se emplean en
reconocimientos del terreno o en las exploraciones militares.
La taquimetría: Es un sistema de levantamiento que consta en
determinar la posición de los puntos del terreno por radiación, refiriéndolo a
un punto especial (estación) a través de la medición de sus coordenadas y
su desnivel con respecto a la estación. Este punto especial es el que queda
determinado por la intersección del eje vertical y el horizontal de un
taquímetro centrado sobre un punto fijado en terreno.
La poligonación: Se utiliza para ligar las distintas estaciones
necesarias para representar el terreno. Para establecer una poligonal
cerrada basta calcular el azimut de un lado del polígono y los ángulos
interiores formados por los ángulos de este.
Poligonal: Línea quebrada y cerrada que liga las distintas estaciones
desde donde se harán y a las cuales estarán referidas las mediciones para
los puntos del levantamiento.
Estudio de Suelo
Según Alicia Carballo, permite dar a conocer las características
físicas y mecánicas del suelo, es decir la composición de los
elementos en las capas de profundidad, así como el tipo de
cimentación más acorde con la obra a construir y los
asentamientos de la estructura en relación al peso que va a
soportar. Esta investigación que hace parte de la ingeniería
civil es clave en la realización de una obra para determinar si el
terreno es apto para llevar a cabo la construcción de
un inmueble u otro tipo de intervención. (P. 27).
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Según el autor es importante el estudio de suelo para establecer el
nivel de profundidad porque nos permite especificar los parámetros de
resistencia del terreno con la finalidad de dimensionar y diseñar
correctamente la estructura a construir.
La ingeniería de caminos, y la construcción de calles y autopistas son, a
la vez, arte y ciencia. Sin embargo los caminos son, en primer lugar, un medio
de transporte. Deben construirse para resistir y mantener adecuadamente el
paso de los vehículos. Con objeto de lograrlo, el diseño de adoptar ciertos
criterios de resistencia, seguridad y uniformidad. La mayor parte de estos
criterios proceden de la dura escuela de la experiencia, mientras que algunos
han evolucionado con la investigación y sus correspondientes ensayos.
Así se ha establecido normas generales. Pero Estas se encuentran
sujetas a modificaciones, ya que los caminos están asociados Íntimamente con
la superficie de la tierra, la cual rara vez se sujeta a criterios matemáticos.
Se denomina pavimento a toda la estructura de una carretera, el
pavimento está conformado por:
Rasante de pavimento
Capa o Carpeta de Rodadura
Capa Base
Capa Drenante / Capa Binder (Esta capa se encuentra entre las capas
Base y Sub – base)
Capa Sub – base
Capa Sub – rasante
Terreno de Fundación o Explanada
Existen tres tipos de pavimentos que son:
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Pavimentos Flexibles (Concreto asfáltico - Tratamiento Superficial).
Pavimento Rígido.
Pavimento Articulado.
Cuneta: es una zanja o canal que se abre a los lados de las vías terrestres
de comunicación (caminos, carreteras, ...) y que, debido a su menor nivel,
recibe las aguas pluviales y las conduce hacia un lugar que no provoquen
daños. También puede servir como defensa de pequeños derrumbes cuando
las vías transitan por trincheras.
Obras de Arte
Según Franois G. Brière (2005), drenaje, Evacuar el agua infiltrada
proveniente de las lluvias y de los niveles fréaticos altos en las estructuras de
las vías es uno de los problemas más comunes. La utilización de los
geosintéticos como elementos drenantes evita la contaminación entre el
material granular de la base con el suelo de fundación, previniendo cualquier
acumulación de agua con el fin de obtener una base bien drenada y seca. (P.
108).
Según el autor es un sistema de mucha importancia y muy utilizado en
los sistemas viales, ya que permite recoger las aguas pluviales con la
finalidad de darle más durabilidad al pavimento flexible o rígido.
Tipos de Drenaje
Para lleva a cabo lo anteriormente citado, se utiliza el drenaje
superficial y el drenaje subterráneo.
Drenaje superficial.- Se construye sobre la superficie del camino o
terreno, con funciones de captación, salida, defensa y cruce, algunas obras
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cumplen con varias funciones al mismo tiempo. En el drenaje superficial
encontramos: cunetas, contra cunetas, bombeo, lavaderos, zampeados, y el
drenaje transversal.
Brocal: Se llama brocal al pretil o parapeto sólido que, por seguridad y
utilidad, rodea un pozo a nivel de superficie. Es habitual que sobre él se
instale una polea o un cigüeño, para subir el recipiente que contenga el agua
extraída. También se suele colocar sobre el brocal una tapadera para evitar
que caiga suciedad al interior del pozo.
Desde los primitivos brocales de mampostería, cerámica o madera,
hasta los más recientes de obra y cemento, la historia de este humilde y
sencillo antepecho en la boca de los pozos se ha vestido de los más ricos
materiales: mármol, bronce, hierro. Como hermano menor del aljibe, durante
siglos, el brocal se fabricó en barro cocido (ladrillo), en muchas ocasiones
vidriado.
Acera: Una acera, calzada, banqueta, vereda o andén es un camino
para peatones que se sitúa a los costados de una calle. En cuanto elemento
del espacio público, en muchos países existen leyes que fomentan la
remoción de las llamadas barreras de infraestructura de las aceras para así
reducir las dificultades de los discapacitados. Se requiere que las aceras
tengan rampas en las esquinas para permitir el tránsito fluido de personas
en silla de ruedas. Sus dimensiones dependen del tránsito que deban
soportar.
Cunetas.- Las cunetas son zanjas que se hacen en uno o ambos lados
del camino, con el propósito de conducir las aguas provenientes de la corona
y lugares adyacentes hacia un lugar determinado, donde no provoque daños,
su diseño se basa en los principios de los canales abiertos.
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Para un flujo uniforme se utiliza la fórmula de Manning, como se muestra
a continuación.
Dónde:
V = velocidad media en metros por segundo
n = coeficiente de rugosidad de Manning
R = radio hidráulico en metros (área de la sección entre el perímetro mojado)
S = pendiente del canal en metros por metro.
Debido a la incertidumbre para la determinación del área hidráulica en la
práctica, las secciones de las cunetas, se proyectan por comparación con
otras en circunstancias comunes. Existen diversas formas para construir las
cunetas, en la actualidad las más comunes sean las triangulares, como se
muestra a continuación:
Figura 1, perfil de cuneta.
Fuente:http://www.entradas.zonaingenieria.com/2009/05/obras-de-drenaje-
en-carreteras.html
18
Se evitara dar una gran longitud a las cunetas, mediante el uso de obras
de alivio. En algunos casos será necesario proteger las cunetas mediante
zampeados, debido a la velocidad provocada por la pendiente.
Las contra cunetas son zanjas que se construyen paralelamente al
camino, de forma trapecial comúnmente, con plantilla de 50 cms y taludes
adecuados a la naturaleza del terreno.
Contra cunetas.- La función de las contra cunetas es prevenir que llegue
al camino un exceso de agua o humedad, aunque la práctica ha demostrado
que en muchos casos no es conveniente usarlas, debido a que como se
construyen en la parte aguas arriba de los taludes, provocan
reblandecimientos y derrumbes. Si son necesarias, deberá, estudiarse muy
bien la naturaleza geológica del lugar donde se van a construir, alejándolas
lo más posible de los taludes y zampéandolas en algunos casos para evitar
filtraciones.
Bombeo.- Es la inclinación que se da a ambos lados del camino, para
drenar la superficie del mismo, evitando que el agua se encharque
provocando reblandecimientos o que corra por el centro del camino
causando daños debido a la erosión. El bombeo depende del camino y tipo
de superficie, se mide su inclinación en porcentaje y es usual un 2 a 4 por
ciento en caminos revestidos.
Zampeado.- Es una protección a la superficie de rodamiento o cunetas,
contra la erosión donde se presentan fuertes pendientes. Se realza con
piedra, concreto ciclópeo o concreto simple.
Lavaderos.- Son pequeños encauzamientos a través de cubiertas de
concreto, lamina, piedra con mortero o piedra acomodada que se colocan en
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las salidas de las alcantarillas o terrenos erosionables, eliminando los daños
que originaría la velocidad del agua.
Drenaje transversal.- Su finalidad es permitir el paso transversal del
agua sobre un camino, sin obstaculizar el paso. En este tipo de drenajes,
algunas veces será necesario construir grandes obras u obras pequeñas
denominadas obras de drenaje mayor y obras de drenaje menor,
respectivamente. Las obras de drenaje mayor requieren de conocimientos y
estudios especiales, entre ellas podemos mencionar los puentes, puentes –
vado y bóvedas.
Obras de drenaje menor: Las alcantarillas son estructuras
transversales al camino que permiten el cruce del agua y están protegidas
por una capa de material en la parte superior, pueden ser de forma
rectangular, cuadrada, de arco o tubular, se construyen de concreto, lamina,
piedra o madera. Para canalizar el agua se complementan con muros o
aleros en la entrada y salida, podemos decir que actualmente en los caminos
rurales, las más usuales son las alcantarillas laminares.
Drenaje subterráneo.- Es un gran auxiliar para eliminar humedad que
inevitablemente ha llegado al camino y así evitar que provoque
asentamientos o deslizamientos de material.
Son usuales los drenes ciegos que consisten en zanjas bajo las
cunetas rellenas con material graduado con una base firme que evite
filtraciones más allá de donde se desea, dirigiendo el agua hacia un lugar
donde se le pueda retirar de manera superficial del camino, las dimensiones
varían según las características hidrológicas del lugar donde se van a
construir, son funcionales en varios tipos de camino.
20
La plantilla de estos es de 45 cm. Y de 80 a 100 cm. De profundidad,
el material se graduara cuidadosamente en capas con tamaños uniformes.
También se usan con el mismo fin drenes con tubos perforados que recogen
el agua de la parte inferior del camino bajo las cunetas, su construcción
consiste en la apertura de una zanja para colocar un tubo de barro o
concreto que canalice el agua.
Base y Sub-Base
Base: Capa que recibe la mayor parte de los esfuerzos producidos por
los vehículos. La carpeta es colocada sobre de ella porque la capacidad de
carga del material friccionante es baja en la superficie por falta de
confinamiento. Regularmente esta capa además de la compactación necesita
otro tipo de mejoramiento (estabilización) para poder resistir las cargas del
tránsito sin deformarse y además de transmitirlas en forma adecuada a las
capas inferiores.
El valor cementante en una base es indispensable para proporcionar
una sustentación adecuada a las carpetas asfálticas delgadas. En caso
contrario, cuando las bases se construyen con materiales inertes y se
comienza a transitar por la carretera, los vehículos provocan deformaciones
transversales.
En el caso de la granulometría, no es estrictamente necesario que los
granos tengan una forma semejante a la que marcan las fronteras de las
zonas, siendo de mayor importancia que el material tenga un VRS (valor
relativo de soporte) y una plasticidad mínima; además se recomienda no
compactar materiales en las bases que tengan una humedad igual o mayor
que su límite plástico.
Sub-base: cumple una cuestión de economía ya que ahorra dinero al
poder transformar un cierto espesor de la capa de base a un espesor
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equivalente de material de sub-base (no siempre se emplea en el
pavimento), impide que el agua de las terracerías ascienda por capilaridad y
evitar que el pavimento sea absorbido por la sub-rasante. Deberá transmitir
en forma adecuada los esfuerzos a las terracerías.
Estado del Pavimento: un pavimento deficiente reduce
considerablemente la capacidad y es incompatible con los niveles de servicio
elevados. Sin embargo, no es normal que en las calzadas donde las
intensidades de tráfico son tan altas que llega a preocupar su falta de
capacidad, el pavimento no permita circular a 40 o 50 km/h velocidades a las
que se alcanza la máxima capacidad.
Trazado: Las características del trensado tienen una influencia
considerable en la velocidad de servicio y por tanto, en el nivel de servicio.
En cuanto a su influencia en la capacidad no es importante ya que las
velocidades que corresponden a intensidades del orden de la capacidad, son
bajas.
Pendientes: El efecto de las pendientes está muy ligado al tráfico
pesado. Desde el punto de vista de la capacidad, la pendiente solo tiene
efectos favorables cuando obliga a reducir la velocidad de los camiones por
debajo de 50 km/h a cuya velocidad se alcanza aproximadamente la máxima
capacidad. El efecto sobre la velocidad de servicio se produce mucho antes
y por tanto la pendiente influye considerablemente en los niveles de servicio,
cuando el porcentaje de vehículos pesados es apreciable.
En carreteras de dos carriles, el efecto de la pendiente suele ir
acompañado por el también desfavorable de una reducción de la visibilidad
de adelantamiento. Por ello muchas veces es conveniente el establecimiento
de carriles lentos para los camiones.
22
Carpetas Asfálticas
Nivelación: Es una capa (mezcla de agregado y asfalto) de espesor
variable utilizada para eliminar irregularidades de la superficie existente antes
de cubrirla con un tratamiento nuevo o con una carpeta de recubrimiento.
Recubrimiento: Consiste en una o más capas asfálticas aplicadas
sobre el pavimento existente. La carpeta de recubrimiento generalmente
consiste de una carpeta de nivelación, para corregir las irregularidades del
pavimento viejo, seguida por una o varias carpetas de grosor uniforme, hasta
obtener el espesor total necesario.
Pavimentos Asfálticos: Son pavimentos compuestos por una capa
superficial de agregado mineral recubierto y aglomerado con cemento
asfáltico, colocada sobre superficies de apoyo tales como bases asfálticas,
piedra triturada o grava; o sobre un pavimento de concreto de cemento
Portland, de ladrillo o bloques.
Capa de Imprimación Asfáltica: Se llama así a la aplicación de un
asfalto líquido de baja viscosidad a una superficie absorbente. Se suele
utilizar para preparar una base no tratada que vaya a ser recubierta con una
carpeta asfáltica.
Capa de Sello Asfáltico: Es un tratamiento superficial consistente en la
aplicación de una capa delgada de asfalto para impermeabilizar y mejorar la
textura de la carpeta asfáltica superficial.
Tratamientos Asfálticos Superficiales: Son aplicaciones a cualquier
tipo de carretera, superficie o pavimento, de materiales asfálticos con o sin
23
recubrimiento de agregado mineral, de espesor no mayor de 25 cms., tales
como:
Perfilado o excavación del terreno a pavimentar, Tratamiento del
terreno con HERBICIDA (cuando es necesario), Confinamiento del terreno
con Soleras o Solerillas, Base estabilizada para dar consistencia al terreno
(cuando es necesario), Imprimación con Líquido Asfáltico, Sellado con
Líquido Asfáltico (cuando es necesario)
Figura 2 sello asfalticoFUENTE: http://www.impercom.cl/carpetas_asfal.htm
Nivel de Servicio
Se refiere a un flujo que opera forzado, a bajas velocidades, donde los
volúmenes son menores que los correspondientes a la capacidad. Estas
24
condiciones resultan de las colas de vehículos producidas por alguna
obstrucción en la corriente.
Las velocidades se reducen considerablemente y pueden ocurrir
paradas, cortas o largas, debido al congestionamiento. En casos extremos, la
velocidad y el volumen pueden tener valor cero. Los factores externos,
siendo físicos, pueden ser medidos a la hora conveniente. En cambio, los
factores internos son variables y deben ser medidos durante el periodo de
mayor flujo como el Factor de Hora máxima. El flujo de vehículos en la hora
de máxima demanda no está uniformemente distribuido en ese lapso.
Para tomar eso en cuenta es conveniente determinar la proporción de
flujo para un periodo máximo, dentro de la hora de máxima demanda.
Usualmente se acostumbra un periodo de 15 minutos, y la relación del
volumen horario a cuatro veces el volumen de 15 minutos es llamado el
“factor de hora máxima”. Este será un factor a considerar en los cómputos de
capacidad.
Tratándose de intersecciones controladas a semáforo habrá otro factor
que considerar y que es el Factor de Carga, que constituye un concepto
indispensable al analizar la operación de intersecciones. El factor de carga
es la relación entre el número de fases verdes que son utilizadas en su
totalidad por el tráfico y el número total de fases verdes, en un periodo
determinado. Se considera que una fase verde esta “cargada” si hay
vehículos entrando a la intersección durante toda la fase, sin desperdicios de
tiempo.
El factor de carga está íntimamente relacionado con el nivel de
servicio de la intersección. Si el nivel de servicio es alto, el factor de carga se
aproxima a cero; es decir, hay pocos vehículos en cada fase verde. En
25
cambio, si el nivel de servicio es bajo, el factor de carga se aproxima a uno;
es decir, casi todas la fases verdes estarán llenas de vehículos.
Factores que se refieren al tránsito:
Cualquier camión influye desfavorablemente en la capacidad, es decir,
en el número total de vehículos/hora que pueden pasar por un tramo. Cada
camión desplaza un cierto número de vehículos ligeros, cuyo número, que
depende de circunstancias de cada caso, se representa por un coeficiente de
equivalencia.
Factores que afectan la capacidad:
Las características de la mayor parte de las vías rurales y urbanas y
del tráfico que las utiliza difieren más o menos de las que se consideran
ideales desde el punto de vista de capacidad. Por ello es preciso aplicar una
serie de factores de corrección para tener en cuenta la forma en que afectan
la capacidad las diferencias que existen entre las circunstancias reales y las
teóricas ideales. A veces, estos factores son a su vez función del nivel de
servicio que se pretende.
Unos factores se refieren a las vías en si y otros a las características
del tráfico, aunque no siempre son independientes, como por ejemplo en el
caso de la influencia de las pendientes y de la proporción de camiones que
utiliza una determinada vía.
a) Factores que se refieren a las características de las vías.
El ancho ideal de un carril es de 3.50 m. Si es menor, en carreteras de
dos carriles, el adelantamiento es algo más difícil y la maniobra suele ocupar
durante más tiempo el carril destinado al tráfico que circula en sentido
26
opuesto; en calzadas de varios carriles un porcentaje mayor de vehículos
ocupa parte de los carriles adyacentes.
Cómputos Métricos
Según José Luis Macchia, (2006); son problemas de
medición de longitudes, áreas y volúmenes que requieren el
manejo de fórmulas geométricas; los términos cómputo,
cubicación y metrado son palabras equivalentes. No
obstante de su simplicidad, el cómputo métrico requiere del
conocimiento de procedimientos constructivos y de un
trabajo ordenado y sistemático. La responsabilidad de la
persona encargada de los cómputos, es de mucha
importancia, debido a que este trabajo puede representar
pérdidas o ganancias a los propietarios o contratistas. (P.
19).
Según el autor son un conjunto de operaciones necesarias para el
desarrollo de cualquier proyecto ya que de allí obtendremos las mediciones
de longitudes, volúmenes, aéreas como el presupuesto que permitirá tener
ganancias o pérdidas a la obra.
Sobre la obra o sobre los planos, puesto que la obra debe ser
teóricamente igual a los planos, podría pensarse que los criterios que se
aplican a la primera forma, son valederos para la otra, pero sin embargo no
es así y ocurre que el riesgo de la exactitud que se exige para la medición
conforme a la obra desaparece en el estudio de proyectos, donde prima el
criterio del calculista que debe suplir con su conocimiento y experiencia la
falta de información, que es característica en todos los proyectos.
27
Aunque cada obra presenta particularidades que la diferencian de los
demás y obliga a un estudio especial en cada caso, puede darse algunos
principios generales que deben ser respetados y que servirán como guía
para la realización del trabajo.
Técnicas del Cómputo: El trabajo se divide por etapas, cada una de
las cuales constituye un rubro del presupuesto, esta clasificación por ítem
deberá ser hecha con criterio de separar todas las partes de costo diferente,
no solo para facilitar la formación del presupuesto sino que es también
porque es un documento de contrato, que sirve como lista indicativa de los
trabajos ejecutados. El trabajo debe ser detallado en todas sus partes para
facilitar su revisión, corrección y/o modificación.
Recomendaciones para realizar los cómputos métricos:
Se debe efectuar un estudio integral de los planos y especificaciones
técnicas del proyecto relacionado entre sí los planos de Arquitectura,
Estructuras, Instalaciones Sanitarias y Eléctricas, en el caso de ser una
construcción civil (vivienda o edificio multifamiliar).
Precisar la zona de estudios o de cómputos métricos y trabajos que se van
a ejecutar.
El orden para elaborar los cómputos métricos es primordial, porque nos
dará la secuencia en que se toman las medidas o lecturas de los planos,
enumerándose las páginas en las cuales se escriben las cantidades
incluyéndose las observaciones pertinentes. Todo esto nos dará la pauta
para realizar un chequeo más rápido y poder encontrar los errores de ser el
caso.
28
Análisis de Precio Unitario
Según Manuel Antonio Trinidad Torres (2007), en una obra o
proyecto es la determinación previa de la cantidad en dinero
necesaria para realizarla, cuyo fin se tomó como base la
experiencia adquirida en otras construcciones de índole
semejante. La forma o el método para realizar esa determinación
son diferentes según sea el objeto que se persiga con ella. Se
trata únicamente de determinar si el costo de una obra guarda la
debida relación con los beneficios que de ella se espera obtener,
o bien si las disponibilidades existentes bastan para su ejecución.
Cabe señalar que por el contrario, este presupuesto aproximado no
basta cuando el estudio se hace como base para financiar la obra, o cuando
el constructor la estudia al preparar su proposición, entonces hay que
detallar mucho en las unidades de medida y precios unitarios, tomando en
cuenta para estos últimos no sólo el precio de los materiales y mano de
obra, sino también las circunstancias especiales en que se haya de realizar
la obra. Esto obliga a penetrar en todos los detalles y a formar precios
unitarios partiendo de sus componentes.
El presente trabajo se ocupa de este tipo detallado de presupuesto,
que puede establecerse de diferentes maneras. Antes era común para
formar un precio unitario el expresar en un porcentaje del costo en dinero de
materiales, mano de obra y maquinaria, de tal modo que los precios
precedentes de la estadística de una obra anterior se aumentaban o
disminuían para adaptarlos al caso presente.
29
Cuando se trata de obras de la misma naturaleza, ejecutadas en
circunstancias iguales, pueden obtenerse de la manera mencionada arriba,
resultados bastante exactos. Pero, en general, varían tanto las circunstancias
de una construcción a otra, aunque se trate de trabajos de la misma
naturaleza, que es muy peligroso aplicar a obras diferentes un mismo precio
que esté expresado total o parcialmente en dinero, puesto que se llega a
resultados inexactos y, a veces, completamente falsos.
Se entiende por presupuesto de una obra o proyecto la determinación
previa de la cantidad en dinero necesaria para realizarla, a cuyo fin se tomó
como base la experiencia adquirida en otras construcciones de índole
semejante. La forma o el método para realizar esa determinación es diferente
según sea el objeto que se persiga con ella.
Cuando se trata únicamente de determinar si el costo de una obra
guarda la debida relación con los beneficios que de ella se espera obtener, o
bien si las disponibilidades existentes bastan para su ejecución, es suficiente
hacer un presupuesto aproximado, tomando como base unidades
mensurables en números redondos y precios unitarios que no estén muy
detallados.
Por el contrario, este presupuesto aproximado no basta cuando el
estudio se hace como base para financiar la obra, o cuando el constructor la
estudia al preparar su proposición, entonces hay que detallar mucho en las
unidades de medida y precios unitarios, tomando en cuenta para estos
últimos no sólo el precio de los materiales y mano de obra, sino también las
circunstancias especiales en que se haya de realizar la obra. Esto obliga a
penetrar en todos los detalles y a formar precios unitarios partiendo de sus
componentes.
30
El presente trabajo se ocupa de este tipo detallado de presupuesto,
que puede establecerse de diferentes maneras. Antes era común para
formar un precio unitario el expresar en un porcentaje del costo en dinero de
materiales, mano de obra y maquinaria, de tal modo que los precios
precedentes de la estadística de una obra anterior se aumentaban o
disminuían para adaptarlos al caso presente.
Cuando se trata de obras de la misma naturaleza, ejecutadas en
circunstancias iguales, pueden obtenerse de la manera mencionada arriba,
resultados bastante exactos. Pero, en general, varían tanto las circunstancias
de una construcción a otra, aunque se trate de trabajos de la misma
naturaleza, que es muy peligroso aplicar a obras diferentes un mismo precio
que esté expresado total o parcialmente en dinero, puesto que se llega a
resultados inexactos y, a veces, completamente falsos.
Presupuesto
Según Cristóbal del Río y Raymundo del Río(2008), según los
autores estos manifiestan que: Es un plan de acción dirigido a
cumplir una meta prevista, expresada en valores y términos
financieros que, debe cumplirse en determinado tiempo y bajo
ciertas condiciones previstas, este concepto se aplica a cada
centro de responsabilidad de la organización. El presupuesto
es el instrumento de desarrollo anual de las empresas o
31
instituciones cuyos planes y programas se formulan por término
de un año. (p. 11).
Según el autor es el cálculo anticipado de los ingresos y gastos de
una actividad económica (personal, familiar, un negocio, una empresa, una
oficina, un gobierno) durante un período, por lo general en forma anual. (p.
10).
Elaborar un presupuesto permite a las empresas, los gobiernos, las
organizaciones privadas o las familias establecer prioridades y evaluar la
consecución de sus objetivos.
Para alcanzar estos fines, puede ser necesario incurrir en déficit (que
los gastos superen a los ingresos) o, por el contrario, puede ser posible
ahorrar, en cuyo caso el presupuesto presentará un superávit (los ingresos
superan a los gastos).
Bases Legales
Está constituida por el conjunto de documentos de naturaleza legal
que sirven de testimonio referencial y de soporte a la investigación que
realizamos, entre esos documentos tenemos: Normas, Leyes, Reglamentos,
Decretos y Resoluciones, que debemos tener presente a la hora de ejecutar
una obra. Según la variable en estudio EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL DE
PAVIMENTO DEL TRAMO VIAL RIBERAS DEL TORBES CALLE 8 ENTRE
CARRERAS 1 Y 2 HASTA EL PASAJE SUCRE (Progresiva 0+000 hasta
0+300 Municipio Cárdenas, Estado Táchira).
Está sustentada por la Constitución de la República Bolivariana de
Venezuela (2000) en su:
32
Artículo 50:Toda persona puede transitar libremente y por cualquier
medio por el territorio nacional, cambiar de domicilio y residencia, ausentarse
de la República y volver, trasladar sus bienes y pertenencias en el país, traer
sus bienes al país o sacarlos, sin más limitaciones que las establecidas por
la ley.
En caso de concesión de vías, la ley establecerá los supuestos en los
que debe garantizarse el uso de una vía alterna. Los venezolanos y
venezolanas pueden ingresar al país sin necesidad de autorización alguna.
Ningún acto del Poder Público podrá establecer la pena de extrañamiento del
territorio nacional contra venezolanos o venezolanas.
Ley de Tránsito y Transporte Terrestre Título I De las Disposiciones
Fundamentales
Artículo 1. El presente Decreto Ley tiene por objeto la regulación del
tránsito y del transporte terrestre, a los fines de garantizar el derecho al libre
tránsito de personas y de bienes por todo el territorio nacional; la realización
de la actividad económica del transporte y de sus servicios conexos, por vías
públicas y privadas, así como lo relacionado con la planificación, ejecución,
gestión, control y coordinación de la conservación, aprovechamiento y
administración de la infraestructura vial, todo lo cual conforma el sistema
integral y coordinado de transporte terrestre nacional.
Artículo 2. El sistema de tránsito y transporte terrestre tiene como
finalidad ordenar, transformar y orientar el sector hacia su pleno desarrollo.
Asimismo, la ejecución de la infraestructura que se requiere para operarlo
eficientemente, y finalmente la coordinación de los órganos competentes del
Poder Público, en la rectoría, planificación y control del tránsito y del
transporte.
33
Artículo 3. El transporte terrestre, así como la ejecución, conservación,
administración y aprovechamiento de la infraestructura vial, constituye una
actividad económica de interés general, a cuya realización concurren el
Estado y los particulares de conformidad con la Ley.
Artículo 5. Es de la competencia del Poder Público Estadal, en materia
de tránsito y transporte terrestre, la conservación, administración y
aprovechamiento de las carreteras y autopistas nacionales en coordinación
con el Ejecutivo Nacional, en los términos previstos en el presente Decreto
Ley, y la ejecución, conservación, administración y aprovechamiento de las
vías terrestres estadales, así como la circulación en el ámbito estadal
Artículo 56. Las personas y organismos públicos o privados que
requieran efectuar trabajos que afecten la circulación, deberán obtener la
autorización respectiva de la autoridad administrativa competente;
participarlo con la debida antelación e indicar su naturaleza, fecha de inicio,
duración estimada y la restricción que causará a la circulación, de acuerdo a
lo establecido en el Reglamento. La autoridad administrativa competente
dispondrá de un plazo de setenta y dos (72) horas para dar respuesta a la
solicitud y podrá resolver que los trabajos de que se trate se realicen en otra
fecha u hora e indicará las señales y demás medidas de prevención que
juzgue necesarias.
NORMAS COVENIN
Según la Norma Covenin 1670-95, 12-10.02 Tipos de mezcla:
En esta especificación se incluyen cuatro tipos de mezcla de concreto
asfáltico, distinguidas en función de su tamaño nominal máximo, las cuales
se identifican como M-25, M-19; M-12 y M-9.
34
La estructura granulométrica de cada mezcla se indica en el Parágrafo
12-10-10. Cualquier referencia a una mezcla en particular se hace señalando
el tipo correspondiente; al no señalarse ningún tipo en particular, se debe
entender que la referencia es válida para todos los tipos.
12-10.05 Agregados:
El Agregado debe provenir de piedra picada, grava picada, escoria de
acería, arena natural o manufacturada, y polvillo, en diferentes proporciones;
debe proceder de rocas duras y resistentes; no debe tener arcilla en terrones
ni como partícula adherida a los granos, y debe estar libre de todo material
orgánico. Podrá emplearse mezcla asfáltica recuperada (MAR), en una
proporción no mayor al 30% del total del peso del agregado. A efectos de
esta Especificación, se denomina arena manufacturada a la fracción pasante
el tamiz de 9,5 mm (3/8”) proveniente en un mínimo de 90% de procesos de
trituración. Cualquier otra arena que no cumpla con este requisito se
considerará como arena natural.
12-10.06 Combinación de Diseño (CD):
Se denomina Combinación de Diseño (CD) a estructura granulométrica
de la mezcla de agregados empleada en el laboratorio para el diseño
Marshall que permitirá establecer las propiedades de Instituto Venezolano
del Asfalto control de la mezcla asfáltica. La Combinación de Diseño (CD)
debe satisfacer los límites indicados en el Parágrafo 12-10.10 para el tipo de
mezcla seleccionado. La estructura granulométrica de la CD se clasifica en:
Fracción gruesa y fracción fina.
12-10.12 Materiales Asfálticos:
Los materiales asfálticos para la producción de MCAC son los Cementos
Asfálticos clasificados según la Norma COVENIN 1670-95 como A-30 ó A-20.
El tipo de material asfáltico a utilizar será determinado por el Proyectista y/o
35
el Ingeniero Inspector de acuerdo con el procedimiento especificado para tal
fin.
12-10-14 Propiedades Marshall:
Una vez seleccionado el tipo de mezcla, los agregados, la Combinación
de Diseño (CD) y el material asfáltico, se determinará el porcentaje óptimo
de Cemento Asfáltico según los procedimientos descritos en los ensayos
Marshall, Contenido de Vacíos y Densidad de Briquetas(Métodos ASTM D-
1559, ASTM D-3203 y ASTM D-1189).
12-10.86 Material asfáltico:
El material asfáltico utilizado en la mezcla de pavimento de concreto
asfáltico, se debe medir entoneladas métricas (1.000 kg). La cantidad de
material asfáltico empleado en cada tramo se debe determinar multiplicando
el peso de la mezcla asfáltica colocada en el tramo por el porcentaje de
material asfáltico de la mezcla asfáltica, determinado según se indica en el
Parágrafo (12-10.87).
12-10.87 El porcentaje de material asfáltico de la mezcla asfáltica se
debe determinar mediante el ensayo de extracción por centrífuga, o a través
de equipos nucleares o de hornos de ignición. La muestra ensayada debe
corresponder a la del lote que se está midiendo.
Definición de Términos Básicos
Altura Instrumental: Distancia vertical que separa el eje óptico del
taquímetro de la estación sobre la cual está ubicado.
36
Bombeo: es la inclinación que se da a ambos lados del camino, para drenar
la superficie del mismo evitando que el agua encharque provocando
reblandecimientos o que corra por el centro del camino.
Brocal: Se llama brocal al pretil o parapeto sólido que, por seguridad y
utilidad, rodea un pozo a nivel de superficie. Es habitual que sobre él se
instale una polea o un cigüeño, para subir el recipiente que contenga el agua
extraída.
Cuneta: zanja en cada uno de los lados de un camino para recoger las
aguas de lluvia.
Deflexión: el movimiento vertical hacia debajo de una superficie ocasionado
por la aplicación de una carga sobre esa superficie.
Desnivel: Diferencia de cota o altura que separa a dos puntos.
Estación: Punto del terreno sobre el cual se ubica el instrumento para
realizar las mediciones y a la cual éstas están referidas.
Estructura del pavimento: se llama así al conjunto e capas de material
seleccionado, distinta de cualquiera de las capas construidas para la
explanación, colocada sobre la fundación o sobre la sub-rasante del suelo.
Factible: que se puede hacer.
Hombrillo: es aquella parte de un camino entre el borde de la vía transitada
y el borde de un talud interior del terreno o una característica de drenaje,
como una cuneta o canal, sirve para dar lugar al estacionamiento temporal
de vehículos.
37
Imprimación asfáltica: se llama así a la aplicación de un asfalto liquido de
baja viscosidad a una superficie absorbente, se suele utilizar para preparar
una base no tratada que vaya a ser recubierta con una carpeta asfáltica.
Pendientes: El efecto de las pendientes está muy ligado al tráfico pesado.
Desde el punto de vista de la capacidad, la pendiente solo tiene efectos
favorables cuando obliga a reducir la velocidad de los camiones por debajo
de 50 km/h.
Pavimento: superficie artificial que se hace para que el piso este sólido y
llano, suelo.
Presupuesto: cantidad de dinero que se calcula o se dispone para un fin.
Sub-Base: Capa de materiales seleccionados comprendida entre la sub-
rasante y la base.
Terreno de Base: capa superior de material colocado en los terraplenes o no
movido de las trincheras, es la normal preparación de la explanación.
Transito: acción de desplazar personas, vehículos y animales por vías
públicas.
Zampeado: es una protección a la superficie de rodamiento o cunetas,
contra la erosión donde se presentan fuertes pendientes, se realiza con
piedra, concreto simple.
CAPÍTULO III
38
MARCO METODOLÓGICO
Modalidad de la Investigación
Según el manual del Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
Proyecto Factible consiste en una propuesta de un modelo funcional viable,
o de una solución posible a un problema de tipo práctico con el objeto de
satisfacer necesidades de entes específicos (institución, comunidad, grupo
social, persona en particular, entre otros). (p.7).
Tipo de Investigación
Todo proyecto factible se enfoca en una investigación Proyectista que
conlleva al diseño o creación de un producto como por ejemplo, proyectos:
agropecuarios, arquitectónicos, químicos, de sistemas, electrónicos y de
otra naturaleza. (p. 7). Este tipo de estudio busca la realización de un
proyecto que cumpla con todos los requerimientos para mejorar el problema
planteado en la investigación que se esté realizando, por lo que se cumplan
las siguientes:
Fases de la Investigación
Fase I Diagnostica
Es la primera fase de exploración que inicio, el estudio de la presente
investigación con la recolección de información mediante la observación
directa en el sector Riberas del Torbes calle 8 entre carreras 1 y 2 hasta el
Pasaje Sucre, con la finalidad de apreciar el estado actual en que se
encuentra dicho tramo y analizar las alternativas necesarias para presentar
39
las posibles soluciones, donde una vez obtenida toda la información se
procederá a elaborar un informe describiendo la problemática del sitio.
Fase II Alternativa de Solución
Se basa en presentar, analizar todos los datos obtenidos
directamente de la realidad en que se encuentra el tramo vial para plantear
las posibles soluciones a dicho problema que acaece la comunidad, que
permita constatar hechos con teorías para solucionar la alternativa más
viable.
Fase III de Diseño
Según el autor, el diseño de la investigación es un etapa crucial,
dentro de esta fase, es donde se toman las decisiones sobre el plan de
trabajo propiamente dicho donde el sitio de la investigación desde un inicio
se encuentran ajustados al problema, por esto se debe adecuar
perfectamente a las opciones de la investigación a realizar. Lo que indica
que es una estructura en función de los objetivos específicos planteados en
el estudio con el propósito de darle solución a los habitantes de la calle 8
entre carrera 1 y 2 hasta el Pasaje Sucre del Municipio Cárdenas del
estado Táchira.
Cuadro N° 1 Operacionalización de la Variable
40
Variable Definición Dimensión Indicadores
DISEÑO DEL TRAMO Vial
Nominal
El pavimento es la superficie de
rodamiento para los distintos
tipos de vehículos, formada por el
agrupamiento de capas de
distintos materiales destinados a
distribuir y transmitir las cargas
aplicadas por el tránsito al cuerpo
de terraplén.
Por un periodo de varios años sin
deterioros que afecten a la
seguridad comodidad de los
usuarios o a la propia integridad
del pavimento
Diagnosticar el Estado Actual de la Vía
Calcular Dicha Alternativa
Estimar Costos
Inspección Visual
Transito
- Levantamiento Topográfico.
- Estudio de Suelo.
- - Obras de Arte.- - Calculo de Diseño
Estructural del Pavimento
-
Cómputos métricos.
Análisis del Precio Unitario.
Presupuesto.
FUENTE: Jaimes (2013)
Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos
41
Son aquellas como el estudio de Suelo que permite dar a conocer las
características físicas y mecánicas del mismo, es decir la composición de los
elementos en las capas de profundidad, así como el tipo de cimentación más
acorde con la obra a construir.
Así mismo, el levantamiento topográfico: Es una operación técnica que
consiste en medir directamente el terreno. Se puede definir el levantamiento
como el conjunto de operaciones y medios puestos en práctica para
determinar las posiciones de puntos del terreno y su representación en un
plano.
Técnica de Análisis
Según Sabino (1992) ”es el contenido de investigación que se base en
el estudio cuantitativo del contenido de la información” (p.164). Un aspecto
muy importante en la ejecución de proyecto, es la de llevar a cabo el conteo
clasificado por medio de la observación directa, de esta forma se obtuvieron
los volúmenes de tránsito (trafico) el cual es el significativo en el diseño del
pavimento.
Después de haber definido las técnicas e instrumentos, aplicadas las
encuestas y obtenidos los resultados se procedió a organizar la información
general con la finalidad de facilitar el análisis de los resultados y
posteriormente estudiar la alternativa de solución de la vialidad más
conveniente desde el punto de vista funcional, duradero y económico.
42
CAPÍTULO IV
RESULTADOS
ESTADO ACTUAL
En busca de concretar el desarrollo del diseño estructural del
pavimento del Tramo vial Riberas Del Torbes Calle 8 Entre Carreras 1 Y 2
Hasta El Pasaje Sucre (Progresiva 0+000 Hasta 0+300 Municipio Cárdenas,
Estado Táchira), se procedió a hacer el análisis de la información recopilada
y dio una visión de las condiciones actuales de esta vía obteniendo los
siguientes resultados.
Está en una situación verdaderamente irregular, ya que se encuentra
solo en la base granular existe un sistema de drenajes, el cual se encuentra
colapsado por la vegetación y desechos sólidos, tampoco cuenta con aceras
para esto se realizó un trabajo de campo, una inspección total del área
visual, como se puede observar en la foto 1 y 2.
FOTO N° 1 Drenaje Colapsado FOTO N° 2 superficie deteriorada
Fuente Jaimes (2013) Fuente Jaimes (2013)
43
La vía en que se propuso el diseño de vía es de 300,00 metros de
distancia que verificamos por medio del levantamiento topográfico en el cual
se realizó el plano de planta, el perfil longitudinal y sus secciones, para luego
trabajar en el estudio de suelo del cual se obtuvo las características físicas y
mecánicas del mismo, para determinar el tipo de cimentación más acorde
para esta obra por medio de los cuales se procedió a los cómputos métricos,
presupuesto, análisis de precio unitario, para determinar el costo del
proyecto. Para el mismo se planteó un bacheo de carpeta corrida de 300
metros de longitud por 7,30 metros de ancho.
COSTO DEL DISEÑO
Tomando en cuenta los cómputos métricos, obtenido de la elaboración
del proyecto se hizo el análisis de precio unitario de los cuales se realizó el
presupuesto de los recursos necesarios para la ejecución de la propuesta.
Se presenta el presupuesto donde se explica de manera detallada la
estimación del valor monetario de cada partida, además se define las
características del material, mano de obra y herramientas a utilizarse; con
sus costos y cantidades requeridas, el precio unitario y el precio total; los
impuestos y los gastos administrativos tienen un costo total de 6.863,326,77
bolívares.
Calculo de la Propuesta
Se realizaron para determinar el más óptimo diseño estructural del
pavimento del Tramo Vial Riberas Del Torbes Calle 8 Entre Carreras 1 Y 2
Hasta El Pasaje Sucre (Progresiva 0+000 Hasta 0+300 Municipio Cárdenas,
Estado Táchira), con el fin de detallar las diferentes variables y materiales
necesarios en la estructura del pavimento al igual que los chequeos,
métodos necesarios, control de compactación, diseño de espesores.
44
DISEÑO DE PAVIMENTO SEGÚN EL MÉTODO AASTHO-93
Calculo del Promedio Diario De Tránsito ( PDT)
El cálculo del PDT se determina mediante la siguiente ecuación:
PDT = Σ PDTD x Fh Ec. (1)
dónde:
Σ PDTD = sumatoria de los promedios diarios de transito individuales ver anexo D del cuadro Nº5 a sí que tenemos
Σ PDTD = 1.217 Veh/día
Fh= 1,98 (Factor horario)
entonces:
45
PDT = 2.410 Veh/día
Calculo del Factor Camión (Fc)
de la tabla Nº xxx tenemos:
% Vp = 8 %
TOTAL Vp = 202 Veh.
Ce= 511
Para obtener de Factor Camión se utilizara la siguiente ecuación:
FC = Ce / VpEc. (2)
entonces:FC =
2,54
46
511/202 =
Calculo del Número de Cargas Equivalentes ( REE )
Para determinar el Numero de Cargas Equivalentes se utilizará la siguiente ecuación:
REE = EE0 x Fcr Ec. (3)
dónde:
Fcr = [(1+ r) n - 1] / Ln (1+r)Ec. (4)
siendo:
n= periodo de diseño = 15 años
r= tasa de crecimiento= 5 %
entonces:
Fcr = 22,11
47
((1+0,05)^15 −1)/(𝐿𝑛(1+0,05))=
y siendo:
EE0 = numero de repeticiones de ejes deCargas equivalentes en el año inicial, determinada por la siguiente ecuación:
EE0 = PDT x %Vp x FC x Fc x Fd x Nd Ec. (5)
dónde:
Nd = Número de días
Nd = 365 días
El factor canal (Fc) permite cuantificar la fracción del total del tránsito
que circulará en el sentido de diseño, y sus valores son los que se indican en
el cuadro Nº 9.
Cuadro Nº 2 Valores de factor canal ( Fc )
Nº canales por sentido Valor de C
48
1 1,00
2 0,8-1,00
3 0,6-1,00
>3 0,5-1,00
Fuente: Nieto (2012)
para el diseño es 1 canales de circulación en ambos sentidos
entonces Fc =1,00
Factor de Ajuste por Tránsito Desbalanceado (Fd), este factor reconoce
que, cuándo la medición de los volúmenes de tránsito se hace por ambos
sentidos, lo normal es que uno de los polos generadores de tránsito resulte
con un mayor número de vehículos, y con mayor carga, que el otro polo, según
el método AASTHO-93 para ambos sentidos varía entre 0,5 y 1,00
entonces Fd = 1,00
por lo que de la Ec. (5) tenemos:
49
2410 ∗ 0,08 ∗ 2,54 ∗ 1∗1∗365
EEo =
EEo = 186.628,93
entonces de la Ec. (3) :
REE = W18= 4,13E+06
Diseño de Pavimento
La ecuación AASHTO-93 para el diseño es:
Ec. (6)
50
dónde:
Zr : Valor del desviador en una curva de distribución normal, función de la
Confiabilidad del diseño (R) o grado confianza
So : Desviación estándar del sistema
SN : Número Estructural
ΔPSI : Pérdida de Serviciabilidad o Condición de Servicio prevista en el diseño
MR : Módulo Resilente de la subrasante y de las capas de bases y sub-bases
granulares
dónde:
log10W18 =log(1,89E+7)
log10W18 =6,62
51
Mediante el estudio de suelo (ver anexo C), se tiene que para esta
clasificación el CBR es:
CBRSR= 4,00 %
El material de préstamo para la base se utilizará material granular de la
Machiri tomando valor de CBR el siguiente:
CBRBG= 51,00 %
Desviación estándar del sistema ( So )
Esta variable es condición de diseño, la cual para el método utilizado,
tomando en cuenta la predicción del comportamiento del pavimento y la
estimación de tránsito, varía entre 0,35 - 0,40, a lo cual para el presente diseño
se tomara:
So= 0,40
Calculo de Pérdida de Serviciabilidad (ΔPSI)
52
ΔPSI = Po - PfEc. (7)
dónde:
Po : Servicialidad inicial
Pf : Servicialidad final
Para el tipo de vía urbana tenemos:
Po= 3,00
Pf= 2,50
entonces:
ΔPSI = 0,50
53
Calculo del Módulo Resilente (MR)
Para la Subrasante tenemos:
MRSR = 1.500 x CBRSR Ec. (8)
ya que CBRSR ˂ 7,20 %
entonces: MRSR = 1.500 * 4
MRSR = 6.000,00 psi
Para la Base Granular tenemos:
MRBG = 4.326 x Ln CBRBG + 241Ec. (9)
ya que CBRBG > 20 %
54
entonces: MRBG = 4.326 * Ln ( 51 ) + 241
MRBG = 17.250 psi
Determinación de la Desviación Normalizada (Zr)
La tabla Nº 1 nos dan los valores de Zr en la curva normal para diversos
grados de Confiabilidad
Tabla Nº 1 : Valores Desviación Normalizada en función de la confiabilidad AASHTO-93
Confiabilidad ( R%) Valor de Zr
50 0,000
60 -0,253
70 -0,524
75 -0,674
80 -0,841
55
85 -1,037
90 -1,282
91 -1,340
92 -1,405
93 -1,476
94 -1,555
95 -1,645
96 -1,751
97 -1,881
98 -2,054
99 -2,327
99,9 -3,090
99,99 -3,750
Fuente AASTHO-93
entonces para:
R = 85 %
56
Zr = -1,037
Determinación del Número Estructural ( SN )
Utilizando la Ec. (6) y el ábaco de AASHTO-93, ver gráficos Nº 01,pag (52),
determinamos el valor del numero estructural (SN) para cada una de las capas
Para la Subrasante tenemos:
condiciones: W18=4,13E+06
MR=6.000,00
R=85
ΔPSI=0,50
So=0,40
con estas condiciones valoramos en el ábaco AASHTO-93 tenemos:
SNSR ábaco = 6,60 ver anexo E gráfico Nº4
Utilizando la Ec. (18) tenemos el siguiente cuadro de tanteo:
57
TanteoSN log10W18
16,60 6,82
26,20 6,64
36,10 6,59
46,00 6,54
SNsr=(6,62−6,64 )∗(6,10−6,20)
(6,59−6,64)+6,20
para log10W18 = 6,62
Interpolamos entre el tanteo 2 y 3 obteniendo
SNSR = 6,15
Para la Base Granular tenemos:
condiciones: W18=4,13E+06
MR=17.250
58
R=85
ΔPSI=0,50
So=0,40
con estas condiciones valoramos en el ábaco AASHTO-93 tenemos:
SNBG ábaco = 4,20 ver anexo E gráfico Nº 5
Utilizando la Ec. (18) tenemos el siguiente cuadro de tanteo:
TanteoSN log10W18
14,20 6,85
23,62 6,64
33,50 6,59
42,90 6,33
para log10W18 = 6,62
59
SNbg=(6,62−6,64 )∗(3,50−3,62)
(6,59−6,64)+3,62
Interpolamos entre el tanteo 2 y 3 obteniendo
SNBG = 3,56
Determinación de Espesores ( ei )
El método de AASHTO, ya involucra coeficientes de drenaje particulares
para la base, a lo cual se utiliza la siguiente ecuación:
SN = a1 x e1 + a2 x e2 x m2 + a3 x e3 x m3 Ec. (11)
dónde:
a1 , a2 y a3 =Coeficientes de capa representativos de carpeta base.
e1 , e2 y e3 =Espesor de la carpeta, base respectivamente, en pulgadas.
m2 y m3 =Coeficientes de drenaje para base, respectivamente. Para determinar los coeficientes estructurales se utiliza los siguientes
nomogramas estandarizados para cada una de las capas
Para la Base asfáltica tenemos:
60
Gráfico Nº 1 Variación de los Coeficientes de capa " a2 ", en Bases Granulares.
61
CBRBG = 51
a2
= a
BG
= 0
,11
Fuente AASHTO-93
Para un CBRBG = 51,00 %
tenemos que el coeficiente estructural será a2= aBG = 0,11
En Venezuela se emplea cada día con más frecuencia la Tabla xx, y en la
cual se toma en consideración la información de humedad regional.
Gráfico Nº 1 Variación de los Coeficientes de capa " a2 ", en Bases Granulares.
62
CBRBG = 51
a2
= a
BG
= 0
,11
Fuente AASHTO-93
Para un CBRBG = 51,00 %
tenemos que el coeficiente estructural será a2= aBG =
Tabla Nº 2 Valores de coeficientes de drenaje para materiales granulares
63
Fuente: AASHTO-93
Entonces para nuestra región enmarcada en la zona III y con calidad de
drenaje de Bien drenante tenemos que:
m2 =1,00
Entonces para determinar los espesores (ei) de cada una de las capas
tenemos que:
Espesor de la Carpeta Asfáltica (eCR asf) por norma del instituto del asfalto
64
eCR asf =1,90
pulg.
eCR asf =5,00
cm.
Espesor de la Capa Remanente:
erem = (SNBG - [ eCR asf * a1 ]) / a1
Ec. (12)
erem =(3,56-( 1,90 * 0,44)) / 0,44
erem =6,18
pulg.
erem =15,71
cm.
siendo el espesor total de la carpeta de rodamiento:
65
eCR = eCR asf + erem Ec. (13)
eCR = 1,90 + 6,18
eCR = 8,08pulg.
eCR = 21cm.
Espesor de la base granular
eBG = { SNSBG - ( a1 * eCR asf + a1 * erem ) ) * m2 } / a2
Ec. (14)
eBG = { 6,15 - ( 0,44*1,90 + 0,44*8,08))* 1,00} / 0,11
eBG = 23,52pulg.
66
eBG = 60cm.
comprobando: SNSR ≤ eCR*a1 + eBGt*a26,15 ≤ 6,1
5
Gráfico Nº 3 , Disposición de espesores de la carpeta asfáltica y base
Fuente: Ronald Jaimes
CONCLUSIONES
67
La presente investigación estuvo orientada a la solución de la
problemática existente en el Tramo vial Riberas del Torbes Calle 8 entre
Carrera 1 y 2 hasta el Pasaje Sucre, Municipio Cárdenas Estado Táchira,
tomando en cuenta los objetivos en general se concluye:
.- Para realizar el diseño del pavimento se determinaron las variables
que pueden influir tanto en los espesores como en el comportamiento que se
le va a dar. El tránsito, material sub-rasante y de la base, la confiabilidad
estadística.
.- La colocación de una Carpeta Asfáltica corrida con un diseño de
pavimento Tipo III de 300 metros de longitud para un ancho de 7,30 metros
con su respectiva acera a un costado de la vía.
.-
RECOMENDACIONES
68
Tomar todas las sugerencias de las diversas normas, leyes y
especificaciones que se establecen como requisitos generales para la
construcción de todos los tipos de Sub-base y de Bases y las
especificaciones a los Materiales y Equipos necesarios para su ejecución.
Las disposiciones de esta Especificación son obligatorias para todos los
trabajos que se ejecuten de acuerdo con cualquiera de las Especificaciones
del Capítulo 11 de las Normas COVENIN, para Sub-Bases y Bases, a menos
que el Ministerio indique expresamente, por escrito, otra cosa.
Cumplir con lo establecido en las especificaciones generales para la
construcción de todos los tipos de pavimentos asfálticos y las
especificaciones correspondientes a los materiales y equipos necesarios
para su ejecución. Según las especificaciones del Capítulo 12 – Pavimentos
Asfálticos de las Normas COVENIN.
Es de gran importancia llegar a la ejecución de este proyecto ya que para
el mismo se realizaron todos los procedimientos indicados desde la parte
metodológica hasta los cómputos métricos siempre amparados en las bases
legales, con el fin de dar solución a una gran problemática existente en la
comunidad para de esta manera contribuir al desarrollo económico y social
del sector como del estado.
Un Sistema de Drenaje para garantizar la durabilidad de la vía.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
69
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línea), disponible intersección vial.
Escobar, Enrique.(2009) en su trabajo especial de grado denominado: diseño
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municipio Juárez, presentado en la Universidad Nacional de México, sede
ciudad de México, para optar al título de ingeniero civil.
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operacional y diseño geométrico de una intersección de cuatro ramas en el
municipio Rivas Dávila del estado Mérida, presentada en la universidad de
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Pabón, José. (2008) en su trabajo de grado denominado: diseño geométrico
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avenida universidad hasta la intersección Arjona-junco, del municipio
cárdenas, presentada en el instituto universitario politécnico Santiago Mariño
–extensión san Cristóbal, para optar por el título de ingeniero civil
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francés Ëcole Polytechnique de Montreal. 2005.
70
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bolivariana de Venezuela no. 37,332 del 26 de noviembre de 2001, no.
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gratuitas-y-descargables.html
http://tesisdeinvestig.blogspot.com/2011/06/bases-legales-de-la-
investigacion.html
71
ANEXOS
72
ANEXOS AFotos
73
MEMORIA FOTOGRÁFICA
FOTO N° 3 Sistema de Drenaje Colapsado
FUENTE EL AUTOR (2013)
FOTO N° 4 Baches
74
FUENTE EL AUTOR (2013)
FOTO N° 5 Falta de Aceras
FUENTE EL AUTOR (2013)
FOTO N° 6 Base Granular Deteriorada
FUENTE EL AUTOR (2013)
75
ANEXOS BTopografía
76
77
78
79
ANEXOS CEstudio de Suelos
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
ANEXOS DPlanilla de Conteo Vehicular (PDT)
90
91
92
93
ANEXOS EÁbacos y Ecuación AASHTO-93 para Diseño de Pavimentos
Flexibles
94
95
96
ANEXOS FFactores de Equivalencia por Tipo de Camión Zonal y
Nacional según pesaje del año 1972
97
98
ANEXOS GParámetros de Diseño AASTHO-93
99
100
ANEXOS HCómputos Métricos
101
102
103
ANEXOS IAnálisis de Precio Unitario
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
ANEXOS JPresupuesto
120
121
122
123
ANEXO KSíntesis Curricular
124
