Proyecto De Carreteras.docx

CARRETERAS II

Proyecto de Carreteras II DISEÑO PAVIMENTO RIGIDO

INTEGRANTES:   

BLADES FLORES JOSE ANTONIO MONTELLANOS CONDORI JUAN ROQUE ROMERO GUTIERREZ AGUSTIN

Contenido 1.

Determinar los ejes equivalentes ................................................................................................ 1

2.

Determinar las características de la sub rasante (clasificación) ................................................. 3

3.

Determinar la dosificación del Hormigón (210 Kg/cm2). ............................................................ 6

4.

Diseño de pavimento rígido y flexible (tres métodos) ................................................................ 8

5.

Construcción de pavimento ........................................................................................................ 9

6.

Presupuesto (cómputos métricos y precios unitarios) ............................................................. 11

7.

Evaluación del pavimento ......................................................................................................... 12

1. Determinar los ejes equivalentes Día del Aforo 12 de septiembre del 2018 AFORO VEHICULAR EN LA UAJMS horario 7:30 a 8:30 Entrada Salida Camioneta 3 2 Vagoneta 11 7 Automovil 12 14 moto Horario Horario Camioneta Vagoneta Automovil Moto Horario Camioneta Vagoneta Automovil Moto



11:30 a 12:30 entrada 1 10 3 4 6:30 a 7:30 pm Entrada 5 5 18 2

salida 6 25 24 2

7:30 - 8:30 11:30 - 12:30 18:30 - 19:30

Tipo de Vehículos medianos 49 69 65

Salida 2 15 20 3

Obtención de los factores de corrección El factor de corrección estacional, se determina a partir de una serie anual de trafico registrada por una unidad de peaje, con la finalidad de hacer una corrección paa eliminar las diversas fluctuaciones del volumen de tráfico por causa de las variaciones estacionales debido a factores recreacionales, climatológicas, las épocas de festividades que se producen durante al año. Para el cálculo del factor de corrección. Se obtiene de la información proporcionada por Provias Nacional Gerencia de operaciones zonales, de la unidad de peaje de zona en estudio.

𝐼𝑀𝐷 𝑈𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑃𝑒𝑎𝑗𝑒

FCM = 𝐼𝑀𝐷 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝐸𝑠𝑡𝑢𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑒𝑎𝑗𝑒

1

Donde: FC: factor de corrección mensual clasificado por cada tipo de vehículo. IMD: volumen promedio diario anual clasificado de la unidad de peaje. IMD mes del estudio: Volumen promedio diario del mes de unidad de peaje.

Ejes equivalentes 𝑾𝟏𝟖 = 𝟑𝟔𝟓 (

𝑫𝒊𝒂𝒔 (𝟏 + 𝒓)𝒏 − 𝟏 ) ∗ % 𝑻𝑽 ∗ 𝑻𝑷𝑫𝑨 ∗ ∗ 𝑭𝑪𝑬 𝑨ñ𝒐 𝒓

𝑊18 = Numero de reiteraciones de ejes equivalentes TV= porcentaje del tipo de Vehículo TPDA= Transito promedio diario anual de camiones. n = Periodo de diseño. r = Tasa de crecimiento anual de tránsito. FCE = Factor de carga equivalente. Se trabajará con TPH = 69 Se sabe que: TPH= (0.12 –0.15) * TPD

Si adoptamos el factor de 0.12 se obtiene un TPD de: TPD= 575 vehículos r = 4% n= 20 años TV= 100%=1 2

FCE=1 (𝟏+𝟎.𝟎𝟒)𝟐𝟎 𝟎.𝟎𝟒

𝑾𝟏𝟖 =365*1*575*

∗𝟏

𝑾𝟏𝟖 = 11496549.24 (ejes 18 kips/eje)

2. Determinar las características de la sub rasante (clasificación) Para poder clasificar la sub rasante es necesario conocer las características del suelo, para lo cual se realizó los ensayos pertinentes del suelo. Granulometría del suelo DATOS A.Suelo húmedo + Caps. (gr.)= B.Suelo Seco + Caps. (gr.)= C.Peso del Agua. A-B (gr.)= D.Peso de la Caps. (gr.)= E. Peso de Suelo Seco. B-D (gr.)=

300 267,3 32,7 103,2 164,1

w. Porcentaje de Húmedad=

13,40

Peso Total (gr.) Tamices

tamaño (mm)

2 1/2" 2" 1 1 /2" 1" 3/4 3/8 Nº4 Nº10 Nº40 Nº200

63 50,8 38,10 25,40 19,05 9,50 4,80 2 0,43 0,075

Peso Ret. 0 0 0 0 0 0 0 0 21,8 34,5

164,1 Ret. Acum % Ret 0 0 0 0 0 0 0 0 21,8 56,3

0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 13,3 34,3

% que pasa del total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 86,7 65,7

3

Límites de Atterberg Determinación de Límite Liquido Capsula Nº

1

2

3

4

5

Nº de golpes

15

21

23

26

31

Suelo Húmedo + Cápsula

32,35

40,08

27,25

33,33

28,8

Suelo Seco + Cápsula

29,27

35,64

25,04

30,44

26,48

Peso del agua

3,08

4,44

2,21

2,89

2,32

Peso de la Cápsula

21,05

23,59

18,38

21,6

19,2

Peso Suelo seco

8,22

12,05

6,66

8,84

7,28

Porcentaje de Humedad

37,47

36,85

33,18

32,69

31,87

Límite Líquido

LL = 33,53

Determinación de Límite Plástico Cápsula

1

2

3

4

Peso de suelo húmedo + Cápsula

17,85

22,4

27,9

21,5

Peso de suelo seco + Cápsula

17,5

22,25

27,79

21,36

Peso de cápsula

16,1

21,52

27,3

20,89

Peso de suelo seco

1,4

0,73

0,49

0,47

Peso del agua

0,35

0,15

0,11

0,14

Contenido de humedad

25,00

20,55

22,45

29,79

Límite Plástico

LP =

24,45

Límite Líquido

LL = 33,53

Índice de plasticidad IP= 9,1

OBSERVACIONES El suelo clasificado es A-4 mediante la norma AASTHO. Es un material de arcillas inorgánicas de baja plasticidad

4



CBR in situ

C.B.R. "IN SITU" Proyecto: Tipo de Suelo: A-6

Muestra:

N° 1

=

Ecuación de Anillo :

∗ +

Factor de Conversión :

2,21

C.B.R. "IN SITU" RESULTADOS P ENETRA CIÓN

CA RGA NORM A L

CA RGA ENSA YO

ESFUERZO

C.B .R. CORREG

%

Pulg

mm

Kg

Kg/cm2

0

0

25,8

0

0,025

0,63

30,0

1,5

0,05

1,27

34,2

1,8

0,075

1,9

36,3

1,9

0,1

2,54

1360

40,5

2,1

2,97

0,2

5,08

2040

46,7

2,4

2,29

0,3

7,62

57,6

3,0

0,4

10,16

66,0

3,4

0,5

12,7

66,4

3,4

Kg

CURVA: CARGA - PENETRACION

80,0

CARGA (Kg)

60,0 CBR IN SITU

40,0 20,0

0,0 0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

PENETRACION (Pl g)

ENSAYO CONO DE ARENA

C.B.R. "IN SITU"

HUMEDAD NATURAL DENSIDAD "IN SITU" %

gr/ cm ³

%

18,65

2,56

2,97

lecturas del dial EXT-1

REAL-1

0

0

10

1

20

2

25

2,5

35

3,5

50

5

76

7,6

96

9,6

97

9,7

5

3. Determinar la dosificación del Hormigón (210 Kg/cm2).

Propiedades de los Materiales Materiales

P.e.

% Hum.

% Abs.

P.U.c

P.U.s ------

Agua

1.000

------

------

------

Cemento

2.880

------

------

------

------

Grava

2.704

1.000

1.650

1138.4

1049.8

Arena

2.590

1.600

1.440

1714.7

1587.9

Tipo de Hormigón Mfar = TMN = Asent. =

H - 21 2.3

Arena Fina

1" 5 [cm]

1.- RESISTENCIA MEDIA NECESARIA EN LABORATORIO

fck =

210

Condiciones de Ejecución

fcm =

[kg/cm2]

Buenas

298.5

[kg/cm2]

2.- VOLUMEN DE AGUA

TMN = A= Aire incorporado =

1" 180

a/c =

5 [cm]

[lt/m3 Hº]

1.0 %

3.- RELACION AGUA/CEMENTO

fcm =

Asent. =

298.5

< [kg/cm2]

0.464

4.- CANTIDAD DE CEMENTO

180

C = 388.3 [kg]

6

0.46 5.- CANTIDAD DE GRAVA

Mfar = 2.28

TMN = 1 " VG =

0.710 [m³] 0.61

PG = 808.29 [kg] 6.- CANTIDAD DE ARENA

VAr =

0.376 [m³]

PAr = 974.501 [kg] 7.- CORRECCION POR HUMEDAD Y ABSORCION Debido al contenido de agua y a la absorción propia de los agregados se debe determinar una proporción de agua que es mayor o menor a la calculada.

PH2O = 183.695 [kg] 8.- PESOS HUMEDOS

PhAr = 990.093 [kg] PhG = 816.368[kg] 9.- TABLA RESUMEN Por peso p/1 m3 [Hº] Material

Por volumen p/1 m3 [Hº]

40.0 [lt]

Para una bolsa de cemento

0.47

0.184

7.35

20.1

Relación

Para

Seco

Húmedo

Agua

180.00

183.69

Cemento

388.29

388.29

1

0.135

15.53

42.5

Grava

808.29

816.37

2.10

0.299

32.65

89.4

Arena

974.50

990.09

2.55

0.376

39.60

108.4

7

4. Diseño de pavimento rígido y flexible (tres métodos) 

Calculo pavimento rígido mediante el programa “diseño de pavimentos”



Calculo pavimento rígido mediante el programa “Metodo AASHTO”

8



Metodo Westergaar

9

5. Construcción de pavimento

10

6. Presupuesto (cómputos métricos y precios unitarios)

ÍTEM

CANTIDAD

UNIDAD

PRECIO (Bs)

Cemento Vibradora Volqueta Arena Lavada Grava Gravilla Saltarin Madera Otros Total

16 5 3 1,5 1 1,5 5 15 -

Bolasa (50kg) horas horas m³ m³ m³ horas m -

51 360 300 150 50 112,5 350 85 50 1508,5

Actividad Hormigón

unidad m3

PRECIO UNITARIO (Bs) 1,02 72 100 100 50 75 70 5,667

N° de veces ancho (m) largo (m) alto (m) total 1 0.7 15 0.15 1.575

11

7. Evaluación del pavimento Resistencia del Hormigón

PESOS ESTIMADOS DE LOS COMPONENTES PARA UN METRO CUBICO DE HORMIGON SON: AGUA= 180 Kg o litros cemento= 388.29 kg grava= 808.24 kg arena= 974.5 kg Con estos datos se procede a calcular las cantidades del material que se necesitara para realizar el ensayo de la resistencia del hormigón para 3 probetas, pero se debe considerar las posibles pérdidas de material por lo cual se calculara para 4 probetas. VOLUMEN DE LAS PROBETAS Diámetro de la probeta= Altura de probeta= Área de la probeta= Volumen de la probeta =

15 30 176.715 5301.45

volumen total para las 4 probetas volumen total=

21205.8 cmᶟ

cm cm cm cmᶟ

12

CANTIDAD DE AGUA:

Xlitros de agua=

3.82

cantidad de cemento:

cemento (kg)=

8.23

cantidad de agregado grueso:

grava (kg)=

17.14

cantidad agregado fino:

arena (kg)=

20.67

13

Resistencia alcanzada a los 28 días

RESULTADOS DE LAS PROBETAS A 28 DÍAS PROBETAS PRESIÓN (Mpa) Probeta 1 16,66 Probeta 2 17,41 Probeta 3 15,72

8. Conclusiones y Recomendaciones Una vez realizado el vaciado y haber hecho los respectivos cálculos se puede concluir lo siguiente: 

El informe de dosificación realizado no fue concluido de manera correcta, esto debido a que no se convirtieron dichas dosificaciones en medidas conocidas como baldes o cubos, lo cual hizo que se no se llegue a utilizarla y se dosifique de una manera más tradicional, basándose en la ayuda del albañil, esa forma de realizarlo hizo que se varíen las resistencias.



La resistencia utilizada en la dosificación no fue alcanzada en el proyecto, esto se debe a que en obra es difícil alcanzar la resistencia teórica calculada, además dada la inexperiencia de los que realizaron el vaciado es difícil llegar a una buena mezcla, a esto sumado que no se dosificó de manera correcta el hormigón al momento de realizarlo.



Se lograron calcular los precios unitarios de cada ítem, los cuales nos sirvieron para determinar un precio aproximado de lo que costara cada una de las actividades.



El vaciado fue realizado de una forma efectiva la cual permitió obtener estéticamente un acabado aceptable, pero en cuanto a resistencia según las roturas de probetas que se tienen no se cumplieron, esto se lo puede atribuir directamente a la mala dosificación en y a la inexperiencia de los compañeros al momento de realizar la mezcla.

Entre las recomendaciones principales se debe mencionar lo siguiente: 

Es muy necesario tener una buena dosificación en obra, con medidas conocidas para poder obtener la resistencia deseada.



Realizar el CBR in situ siempre, debido a que es un ensayo muy importante en este tipo de obras. 14



Prestar mucha atención a cada uno de los elementos utilizados en la mezcla debido a que de esto depende en un alto grado la resistencia final, ya sea buena por un buen control o mala por una falta de este.



Si no se tiene experiencia en el acabo se recomienda tener ayuda especializada como de un cuerpo de albañiles,

15