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"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"
GEOLOGÍA Y GEOTECNIA. 5.1 ESTUDIOS GEOLOGICOS.La finalidad del estudio geológico es de dar a conocer las diferentes etapas de formación
de la corteza terrestre a través de las diferentes Formaciones y Grupos Geológicos que
se presentan en la Región, y que abarca el proyecto, los mismos que son
complementados con el estudio de suelos o geotecnia, con la finalidad de dar una
preparación adecuada al terreno y obtener una plataforma estable y duradera.
La información geológica fue desarrollada en base al estudio de los cuadrantes 59 – p de
AYMARAES, publicado por el Instituto Geológico Minero y Metalúrgico del Perú
(INGEMMET).
Desde el punto de vista tectónico estructural, el área de estudio muestra una deformación
orogénica que se evidencia por plegamientos y fallas de diferentes tipos. La secuencia de
eventos y episodios geológicos ocurridos en el área, se describen a nivel regional y local por
las características del tipo de estudio.
5.2 GEOLOGIA REGIONAL.Las características litológicas según su origen y composición se clasifican en depósitos
sedimentarios superficiales no consolidados, rocas sedimentarias, rocas ígneas
intrusivas, rocas volcánicas y rocas metamórficas. Para entender es necesario hacer una
descripción de acuerdo a su comportamiento, sus propiedades físicas mecánicas que
constituyen factores de peligros o recursos de utilidad para el desarrollo de la Región.
a) Depósitos superficiales no consolidados.En la región Apurímac, gran parte de los materiales pertenecen a los No consolidados,
por la geoforma de la zona, las montañas se encuentran en constante meteorización y
erosión en laderas como consecuencia de ello existe
superficies con depósitos coluviales, pluviales y hacia los valles depósitos aluviales que
se encuentran en proceso de consolidación, cuyo resultado de estos materiales es la
fisiografía actual abrupta con pendientes pronunciados, definidas por un sistema de
drenajes de tipo dendrítico, paralelo y rectangulares en algunos casos.
En esta zona por la inestabilidad e incoherencia de los suelos es donde mayormente
ocurren grandes derrumbes y deslizamientos generando huaycos en las partes bajas e
intermedias del ámbito regional ocasionando grandes destrozos en viviendas terrenos de
cultivo poniendo en situación de inminente peligro a la vida, la salud y la propiedad
privada.
b) Entre los principales tipos de depósitos superficiales tenemos: Depósitos Fluvioglaciares y glaciares.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC" Depósitos piróclásticos.
Depósitos aluviales y fluviales.
Depósitos proluviales y coluviales.
Depósitos antropogénicos.
Depósitos Cuaternarios.Estas series se caracterizan por ser recientes los cuales están conformadas por
sedimentos coluviales y capas delgadas de suelos, las que están destinadas a las
labores agrícolas, ubicados en los valles o quebradas, se encuentran conformadas por
suelos aluviales distribuidas a lo largo de la cuenca de los valles de la región. Estos
depósitos se pueden observar en algunos sectores en series potentes estratificados y
otras en forma caótica dependiendo de la turbulencia en la acumulación o depositación
de los materiales provenientes del arrastre de los flujos de lodo y barro pendiente abajo.
Los depósitos cuaternarios son las capas que se encuentran cubriendo la parte
superficial del globo, conocido como la era de las glaciaciones por haberse desarrollado
en ésta, cuatro grandes glaciaciones a nivel del globo, encontrándose actualmente en
una etapa interglaciaria y estos comprenden dos periodos pleistoceno y holoceno o
reciente. Estas capas en su mayoría se encuentran afectadas por agrietamientos con
ocurrencia de derrumbes, deslizamientos y otras eventos las mismas que son
transformados por el hombre ya sea en construcción de infraestructuras de riego, vial,
vivienda, etc.
Rocas intrusivas y extrusivas.Pertenecen al complejo basal costera y a segmentos del batolito andino. Presentan una
morfología suave y es conformante del gran batolito de Apurímac, estas se encuentran
distribuidos en la provincia de Abancay (cerro Quisapata extendiéndose por el Este hacia
la parte alta del distrito de Curahuasi, siguiendo por el valle del río Apurímac hasta la
Provincia de Cotabambas y por el Sur Oeste pasando por el distrito de Lambrama, hacia
el sector de Palpacachi, Ollabamba, hasta el distrito de Coyllurqui. Cotabambas, estas
rocas constituyen la base de grandes formaciones calcáreas (formación Ferrobamba) que
se encuentran suprayaciendo a estas rocas formando montañas con pendientes abruptas
y escarpadas propios de la zona alto andina.
Estas rocas se encuentran en descomposición, debido al intemperismo constituidos por
grano dioritas y microgranodioritas del eoceno (Ti-gd) en contacto con los depósitos
recientes del cuaternario, regionalmente se emplaza de Este a Oeste, en una longitud de
casi 150 Km. Coincidente con el rumbo general de los Andes (Marocco 1975) que
determinó como el macizo sin tectónica de Abancay y gran batolito pos tectónico E-W del
terciario inferior y medio.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"Estas rocas están constituidas por grano dioritas, cuarcitas gnéisicas con bandas de
minerales máficas tectonizadas con numerosos espejos de fallas, en su mineralogía se
hallan plagioclasas, feldespato, horrenda, biotita, cuarzos fragmentos de granito entre
otras.
Las rocas intrusivas tienen 3 sub-unidades.
Granodiorita -Tonalita - diorita monzonodiorita.
Granodiorita Monzonodiorita -Tonalita granito gabro diorita.
Grano diorita - granito-diorita-Tonalita.
Grupo Copacabana.La formación Copacabana, es una serie sedimentaria del Pérmico Inferior que consiste
en calizas y gredas, estas formaciones se presenta en potentes afloramientos rocosos
que varían desde 800 a 1200 m principalmente su origen de esta serie es la Península de
Copacabana y el valle de Vilcanota, estas series en la región se puede apreciar en
grandes afloramientos macizos, ocupando extensos áreas de la superficie, en algunos
sectores se encuentran en afloramientos masivos y estratificados, por acción de altas
presiones y temperaturas, que han originado estructuras rocosas con plegamientos y
fracturamientos, las que se pueden distinguir en diferentes zonas de la región, el color de
esta roca es gris blanquecina, en bancos delgados, gruesos y macizos al que se
considera como la base de esta serie, en Andahuaylas se puede observar en el sector
hacia la laguna de Pacucha hasta Andarapa, en Grau en Lliullita, son de ambiente
continental, con restos fósiles (braquiópodos, corales) y que pertenece a un ambiente de
deposición nerítico de aguas calientes, en la base de esta serie se observan
intercalaciones de lutitas arenosas grises.
Este grupo es la serie más conocida que pueden correlacionarse con las series de la
cordillera de los andes Peruano Boliviano de edad terciario inferior a medio (Dr. R.
Marocco), y con las calizas de la formación Ferrobamba, en la provincia de Cotabambas.
Formación Ferrobamba, (Fm).
Serie sedimentaria perteneciente al cretáceo medio y superior Conformado por areniscas,
y arcillas rojas continentales, calizas detríticas con alternancia de dolomías de color gris
oscuras, con bancos calcáreos de color amarillento, estas calizas son masivas y
compactas, estratificados en bancos de 0.30 a 2 metros aproximadamente, hacia la base
presenta lutitas y al techo calizas arenosas de color gris claro, con un alineamiento de
Este Oeste, se observa en algunos sectores de la región en forma masiva y compacto en
estratos potentes de 600 a 700 m., gran parte de la formación Ferrobamba han sido
intuidos por cuerpos ígneos, los cuales por recristalización y meteorizado, han originado
los mármoles, que tienen relación con el origen de la zona mineralizada de cobre, plata,
zinc, hierro etc.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"En la Provincia de Chincheros se encuentra en contacto con el grupo Pucara (Trji-P) del
Jurásico Inferior, grupo yura, Huancané (Jm-hu) y Palre (Jms-pa) y la formación Soraya
(Jski-sr) pertenecientes a la era Mesozoica del Jurásico medio y Superior, esta serie se
encuentran afectada por la tectónica por el fallamiento, agrietamiento y hundimiento este
último por proceso de Karstificación, disolución interna que origina grandes cavernas en
el interior, cuya dirección está orientada de NO a SE. En forma paralela dispuesta en
capas formando anticlinales y sinclinales en (estructuras plegadas) se encuentran en
concordancia con el grupo Mitu en algunos sectores suprayaciendo a las formaciones
graníticas.
Grupo Mitu (Ps-m)Serie sedimentaria del pérmico medio y Paleozoico inferior, consiste en areniscas rojizas,
grises, violáceos con conglomerado arenoso, estos afloramientos se puede apreciar al
NW de Abancay, cuya dirección es N-S infra yaciendo a las calizas del Copacabana, en
la Provincia de Cotabambas en contacto erosional con el intrusivo infra yaciendo a las
calizas de la formación
Ferrobamba, en Chincheros sector Sorajocha y Tambohuaycco en concordancia con los
afloramientos del grupo Soraya (Jski-sr), en Andahuaylas en el distrito de San Antonio de
Cachi infra yaciendo a la formación Copacabana, mientras tanto a nivel macro regional, el
grupo Goyllarisquisga (Mitu), presenta una potencia de 260 m también contiene
volcánicos de gran potencia.
El grupo Mitu, en mayor extensión se puede encontrar en Yauli, Tarma, Huanta cuya
potencia llega a 4000 m presenta una secuencia vertical de capas rojas, volcánica, estos
afloramientos se encuentran en discordancia angular (Overlap) sobre el grupo
Copacabana.
El grupo Mitu (Ps-m) Litológicamente está constituido por areniscas, lutitas rojas,
conglomerados y horizontes de evaporitas y escasas intercalaciones de volcánicos
caracterizado por un color rojo ladrillo a violáceo; las areniscas se presentan en bancos
variados desde el nivel de centímetros hasta 5 metros de espesor con una granulometría
que varía de grueso, mediano y fino, con predominio de bancos de lutitas y
estratificaciones cruzadas frecuentes.
5.3 GEOLOGÍA LOCAL En la zona de estudio se puede encontrar las siguientes formaciones geológicas, de los
cuales dos son los más importantes.
DEPÓSITOS ALUVIALES INCLUYENDO TERRAZAS (Q-al)
La zona de estudio en su parte baja se encuentra conformada por depósitos aluviales;
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"suelo sobre el cual está la carretera en estudio.
Estos depósitos están constituidos por bloques, guijas, gravas, arenas, limos y arcillas de
composición heterogénea y con una estratificación que varía desde difusa, donde
destaca la lenticularidad, salvo algunos casos esporádicos en que se observan comisuras
bien definidas, hasta la estratificación más conspicua. Esta acumulación aluvial rellenó al
menos, parcialmente, todo los valles al final de la época glacial y continuó tiempo
después. Por lo dicho estos depósitos se han acumulado en diferentes épocas, desde el
inicio de la época reciente, tal vez incluya algo de la postrimería del Pleistoceno hasta los
tiempos actuales.
Según el orden en que se han dispuesto las diferentes capas sedimentarias se observa
los siguientes estratos:
- Depósito sedimentario que representa el sub-estrato impermeable cuaternario, conformado por limo-arcilla (70%) y limo-arena (30%), en los primeros tramos del lecho lacustre; el sub.-estrato es superficial profundizándose paulatinamente hacia el borde de la laguna.
- Colchón orgánico, constituido por raíces y tallos descompuestos, que inclusive afloran a la superficie.
- Depósitos de arena de grano fino a medios feldespáticos y materia orgánica.DEPÓSITOS COLUVIALES.Son acumulaciones constituidas por materiales de diverso tamaño pero de litología
homogénea, englobados en una matriz arenosa que se distribuye irregularmente en las
vertientes del territorio montañoso, habiéndose formado por alteración y desintegración in
situ de las rocas ubicadas en las laderas superiores adyacentes y la acción de la
gravedad. Se caracterizan por contener gravas angulosas a subangulosas distribuidas en
forma caótica, sin selección ni estratificación aparente, con regular a pobre consolidación;
ocasionalmente contienen algunos horizontes lenticulares limo arenoso. Normalmente
presenta un encapado limo-arcilloso de 0,50 a 1 m de espesor. A la escala del estudio no
ha sido posible su cartografiado, debido a su poco espesor, distribución errática y la
cobertura vegetal que la enmascara.
Los depósitos coluviales se pueden originar por:
Formaciones en la base de laderas. Transportados por la gravedad. Movimiento de material suelto.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC" Erosión y transporte por agua no canalizada.
Suelos coluviales.
DEPÓSITOS ALUVIALES.Son producto de la meteorización y erosión de los afloramientos y/o depósitos antiguos
que han sido transportados constantemente por la corriente del agua, mediante el
proceso de sedimentación formando en las partes más bajas los llamados terrazas.
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AYMARAES - APURÍMAC"
Gravas en matriz arenosa. Estratificación.
5.4 ESTUDIOS GEOTECNICOS.Este estudio tiene el propósito de conocer las propiedades y calidad de material con el
que está conformado el terreno, el cual tendrá como función principal el soportar las
cargas a los cuales estará sometido en las diferentes estructuras como son : afirmado,
obras de arte, sistema de drenaje, etc.
Para iniciar estos trabajos se ha seguido una secuencia de acuerdo a las
recomendaciones y normas seguidas por diferentes autores, efectuando un
reconocimiento previo de la zona y estimar las condiciones del suelo, para luego proceder
con la exploración e investigación determinando así el espesor de los estratos, sus
características y las diferentes propiedades del terreno; los cuales nos servirán para
elegir los procedimientos constructivos apropiados y evaluar la seguridad permanente
de la obra.
5.4.1 ESTUDIOS GEOTÉCNICOS DE LA SUB RASANTE.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"Para el desarrollo del estudio de suelos y canteras se ha esbozado, previamente un
esquema de trabajo, el mismo que se ha basado en la recopilación de información útil y la
observación o comprobación en el terreno de los datos obtenidos y considerados
utilizables.
INFORMACION REQUERIDA DEL SUB SUELOLa información que se requiere del suelo se efectúa a partir de la confrontación de los requerimientos propios del proyecto con la hipótesis realizada acerca del suelo. Así mismo esta en función del tipo de suelo a investigar, parámetros que se busca investigar y del nivel de investigación. En ese sentido definiremos los parámetros necesarios para las diferentes estructuras a proyectar en el cuadro siguiente resumimos los diferentes ensayos necesarios:
Cuadro Nº 01.Parámetros a Evaluar
Estructuras a Proyectar
Componente Estructural
Ensayos requeridosParámetros a evaluar
AFIRMADO. Sub-rasante
Perfil estratigráfico ( Ll Lp Granulometría )Contenido de Humedad.Compactación (Proctor Modificado )Capacidad de soporte Mr o C.B.R.
CANTERAS.
Carpeta de rodadura
Perfil estratigráfico ( Ll Lp Granulometría )Contenido de Humedad.Abrasión.Peso unitario.Peso específico.
Material de préstamoSub-base y Base
Perfil estratigráfico ( Ll Lp Granulometría )Contenido de Humedad.Compactación (Proctor Modificado)C.B.R.Abrasión o Prueba de los Ángeles.
* Según el tipo de suelo encontrado en los muestreos se suprimirá o aumentara ensayos a los enunciados en el Cuadro Nº 01.
5.4.1.1 EXPLORACION Y MUESTREO.TÉCNICA DE EXPLORACIÓN.Se empleará un método de investigación directa, con excavaciones a mano para todos
los puntos a sondear, la exploración a usar será de Pozos o Calicatas, que se realizarán
según la Norma Técnica ASTM D-420; que son aplicables a todos los estudios de
mecánica de suelos (EMS) en los cuales sea posible su ejecución.
Esta norma se encuentra indicada en la tabla N° 2.2.1 de la Norma E-050 para el EMS
aprobada por el MTC.
Número de pozos.-En el caso de carreteras el espaciamiento entre pozos es mayor debido
a que se trata de una estructura lineal; entonces lo más conveniente para realizar
perforaciones y obtener muestras representativas, es localizar los pozos siguiendo un
criterio de distribución representativa, de tal manera que se cubra el área de estudio total,
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AYMARAES - APURÍMAC"tomando mayor importancia en lugares particulares en el que se tenga mayor interés o
información más precisa. Es así que siguiendo las consideraciones anteriores, el número de
pozos o calicatas que se proponen para el estudio son 03 calicatas.
Ubicación de los pozos.-La ubicación de las perforaciones se hará de tal manera que se
pueda correlacionar el perfil de un pozo con el de los otros y así obtener secciones
transversales representativas, en diferentes direcciones.
Profundidad de los pozos.- En los estudios de vía la carga máxima admitida es de 6 Tn
por eje simple, es decir 3 Tn por rueda, la que convertida a esfuerzos de contacto se
convierte en 4 kg/cm2; este esfuerzo se hace prácticamente nulo a 1.5 metros de
profundidad. Por consiguiente se deberá de realizar los pozos con una profundidad de 1.5
metros de profundidad.
MUESTREO.Los tipos de muestras que deben extraerse en cada caso, serán en función a las exigencias
que deben atenderse respecto al terreno que representan; se encuentran en la tabla N°
2.2.4 de la Norma E-050, se especifica en el cuadro Nº 02.
Cuadro 02: Tabla De La Norma E - 050Tipo de muestra
Formas de obtener y
transportar
Estado de la
muestraCaracterísticas
Mib Bloques
Inalterada
Deben mantenerse inalteradas las propiedades físicas y mecánicas del suelo en su estado natural al momento del muestreo (Aplicable solamente a suelos cohesivos, rocas blandas o suelos granulares suficientemente cementados para permitir su obtención)
MitTubos de
pared delgada
Mab Con bolsas de plástico
AlteradaDebe mantenerse inalterada la granulometría del suelo en su estado natural al momento del muestreo
Maw En lata sellada
Alterada Debe mantenerse inalterado el contenido de agua
Para los estudios de sub - rasante, el tipo de muestra que debe extraer es del tipo
alterada Mab.
Identificación.-Se identificarán las bolsas o cajas que contengan las muestras con una
tarjeta, para su fácil identificación en el transporte y en los ensayos de laboratorio. Estas
tarjetas indicarán lo siguiente:
Cuadro 03.
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AYMARAES - APURÍMAC"Mejor. Carretera Ataccopata- Kiswara.Número de pozo: 03Profundidad: 1.50 mNúmero de muestra: 03Tipo de muestra: MabTipo de excavación: Cielo abiertoCantidad aproximada: 45 kg.
Presentamos a continuación algunas fotografías de las diferentes calicatas realizadas
para el presente estudio de la carretera.
CALICATA EN LA PROGRESIVA 4+420
CALICATA EN LA PROGRESIVA 13+510
CALICATA EN LA PROGRESIVA 2+820
CALICATA EN LA PROGRESIVA 00+680
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5.4.1.2 ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO.Los ensayos de suelos en laboratorio, tienen como objeto identificar y clasificar el material
conforme a sus propiedades físico - mecánicas estableciendo criterios de control sobre la
muestra.
De acuerdo al nivel de estudio requerido, se procedió a la realización de ensayos y
análisis de las muestras siguiendo las normas y procedimientos de la American Society
For Testing and Materials (A.S.T.M) y de la A.A.S.H.T.O., de los siguientes ensayos:
NÚMERO Y TIPO DE ENSAYOS DE LABORATORIO.Los ensayos de suelos en laboratorio, tienen como objeto identificar y clasificar el material
conforme a sus propiedades físico - mecánicas estableciendo criterios de control sobre la
muestra.
Cuadro Nº 04.Número y tipo de ensayos de laboratorio.
Tipo de ensayo Estructura Numero
Compactación Proctor Sub-rasanteSe realizara un ensayo de muestra del estrato a la profundidad indicada y por el número de sondeos.
Relación de Soporte de California Sub-rasanteSe realizara un ensayo de muestra del estrato a la profundidad indicada y en tantos sondeos se ejecuten.
Módulo de FinezaCapacidad de AbsorciónPeso UnitarioGravedad EspecificaEnsayo de los Ángeles
Agregados (concreto)
Se realizara un ensayo por estrato y por sondeo.
CALICATA EN LA PROGRESIVA 4+520
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AYMARAES - APURÍMAC"
EQUIPOS Y PERSONAL A UTILIZAR.El equipo y el personal necesario para la obtención de la información tenemos:
01 Ing Civil.
04 Peones.
Picos, palas, carretillas, saquillos y bolsas.
Cámara Fotográfica, Libretas de campo, plumones, tarjetas de identificación.
Equipos del laboratorio de mecánica de suelos y materiales del ECOSULL.
EJECUCION DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIOAunque un examen visual de las muestras de suelo obtenidas en los sondeos de
exploración puede dar una imagen preliminar de las condiciones del suelo, el estudio de
los resultados de las pruebas o ensayo de laboratorio aclara esa imagen y permite
analizar las condiciones del suelo basándose en condiciones reales.
Cuadro Nº 05.
ESTRUCTURA ENSAYO NORMA APLICABLE
Sub-rasante (pavimento)
Contenido de humedad ASTM D 2216Análisis Granulométrico ASTM D 422Limite LiquidoLimite Plástico
ASTM D 423 - AASHTO T 89ASTM D 424 - AASHTO T 90
Compactación Proctor Modificado ASTM D 1557 - AASHTO T 180Relación de Soporte de California ASTM D 1883 -AASHTO T 190
Agregados(concreto)
Contenido de humedad ASTM D 2216Análisis Granulométrico ASTM C- 136Modulo de Fineza ASTM C- 125Capacidad de Absorción ASTM C - 127 C -128Peso Unitario ASTM C- 29Gravedad Especifica ASTM C- 127 C- 128Ensayo de los Ángeles ASTM C- 131- 81
Se va a detallar los ensayos de laboratorio a realizar:
CONTENIDO DE HUMEDAD (W) Referencia: NORMA ASTM D 2216-71
Consiste en determinar la cantidad de agua contenida en una porción de suelo actual del
terreno, expresada en porcentaje.
GRANULOMETRÍAReferencia: NORMA ASTM D 421-58 y D 422-63.
AASHTO T 87-70 (preparación de la muestra).
AASHTO T 88-70 (procedimiento de prueba).
El análisis granulométrico de un suelo consiste en separar y clasificar por tamaños los
granos que lo componen. A partir de la distribución de los granos en un suelo, es posible
formarse una idea aproximada de otras propiedades del mismo. La granulometría se
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AYMARAES - APURÍMAC"determinó por medio del análisis mecánico, segregando la muestra íntegra por una serie de
mallas, que definen el tamaño de la partícula.
LIMITES DE CONSISTENCIA O DE ATTERBERGEstos ensayos permiten conocer el grado de cohesión de las partículas de un suelo y su
resistencia a fuerzas externas que tiene a deformar la estructura. Los límites de consistencia
de un suelo están referidos a la cantidad de agua contenido en la muestra y su consistencia.
Límite líquido (LL).- Referencia: NORMA ASTM D 423-66. - AASHTO T 89-68.
Fija el contenido de agua (expresado en porcentaje de peso seco) que debe tener un
suelo remedado para que una muestra del mismo, en que se haya practicado una ranura
de dimensiones estándar, al someterla al impacto de 25 golpes bien definidos, se cierre
sin resbalar en su apoyo.
Límite plástico (LP).- Referencia: NORMA ASTM D 424-59. - AASHTO T 90-70.
Fija el contenido de agua con el que comienza a agrietarse un rollo formado con el suelo, de
aproximadamente de 3.2 mm de diámetro, al rodarlo con la mano sobre una superficie lisa,
no absorbente que puede ser una placa de vidrio.
Índice de plasticidad (IP).- Es la diferencia en porcentaje, que hay entre el límite líquido y
el límite plástico del suelo.
IP = LL - LP
COMPACTACIÓN (PROCTOR MODIFICADO)Referencia: NORMA ASTM D 1557-70.
AASHTO T 180-70.
Se entiende por compactación todo proceso que aumenta el peso volumétrico de un
material granular. En general, es conveniente un suelo para incrementar su resistencia al
esfuerzo cortante, reducir su compresibilidad y hacerlo más impermeable.
El acomodo de las partículas en un suelo que se ha tratado de mejorar, no solo depende de
las características del dispositivo, para compactarlo, sino fundamentalmente de la humedad
que tiene el material. por lo tanto, dado un proceso de compactación, para cada material
existe un contenido de agua (humedad óptima) con el que se obtiene el peso volumétrico.
RELACIÓN DE SOPORTE DE CALIFORNIA (CBR)Referencia: NORMA ASTM D 1883-73.
AASHTO T 193-63.
Mide la resistencia al corte de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad
controladas.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"Este ensayo es de punzonamiento, casi de carácter empírico, es utilizado para conocer la
estabilidad de los suelos cuando es solicitada su resistencia mecánica y está normada
para el ensayo de compactación AASHTO-180 y para la penetración y expansión Norma
ASTM D-188.
El valor del C.B.R. se utiliza para establecer una relación entre el comportamiento de los
suelos principalmente con fines de utilización como base y subrasante bajo pavimentos de
carreteras.
El siguiente cuadro nos muestra calificaciones típicas, además que nos ayudara a agrupar
los pozos en función a sus características similares (Prop. cualitativas):
Cuadro Nº 06.
FUENTE: Manual de Laboratorio de Suelos (José E. Bowles).
5.4.1.3 PARAMETROS DE COMPORTAMIENTO.Una vez realizado los ensayos en el laboratorio, procedemos a analizar los resultados,
para de esta manera evaluar las propiedades del suelo, así como para predecir su
comportamiento como material de ingeniería.
CLASIFICACIÓN DE SUELOSSe aplicaron los métodos del Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), y la
Asociación Americana de Agencias Oficiales de Carreteras y Transporte (AASHTO).
La clasificación AASHTO, los suelos están clasificados en ocho grupos designados como
A-1 al A-8
La clasificación SUCS, los suelos se designan por símbolos de grupo, el símbolo de cada
grupo consta de un prefijo que son iniciales de los nombres ingleses de los suelos y los
sufijos denotan subdivisiones de grupos.
A continuación se muestran los parámetros empleados para clasificar los suelos por los
métodos descritos anteriormente:
Cuadro Nº 07: Parámetros Utilizados Para Clasificar Las Muestras De Suelo.
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Cuadro Nº 08: Clasificación De Las Muestras De Suelo.
CALICATA
PROGRESIVA
CONTENIDO DE
HUMEDA (W%)
LIMITE LIQUIDO (LL%)
INDICE DE
PLASTICIDAD (IP5)
% QUE PASA LA MALLA N
200
CLSIFIC.
(SUCS)
CBR AL
95%
CBR AL
100%
1 KM 0+680 4.48 16.53 1.82 2.10 SP,SC 47.5
660.9
0
2 KM 2+820 18.32 14.30 4.01 15.57 SC 14.0
620.6
0
3 KM 4+520 15.80 14.70 1.10 24.72 SC 16.3
623.2
0Elaboración propia resultados de laboratorio.
ANALISIS DEL ENSAYO CBRA continuación en la Tabla 5.6 se presentan los valores de CBR y su clasificación general
de acuerdo al MTC y el uso como material para sub-rasante, sub-base, base para
pavimentos. De los ensayos del CBR se obtienen gráficos de Esfuerzo vs Penetración y
Densidad Seca vs CBR (mayor), obteniéndose el CBR de diseño al 95% de la densidad
seca y a una profundidad de – 1,50 m.
Cuadro Nº 09.
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Cuadro Nº 10.RESUMEN DE ANALISIS DE LABORATORIO.
CALICATA
PROGRESIVA
CONTENIDO DE
HUMEDA (W%)
LIMITE LIQUIDO (LL%)
INDICE DE
PLASTICIDAD (IP5)
% QUE PASA LA MALLA N
200
CLSIFIC.
(SUCS)
CBR AL
95%
CBR AL
100%
1 KM 0+680 4.48 16.53 1.82 2.10 SP,SC 47.5
660.9
0
2 KM 2+820 18.32 14.30 4.01 15.57 SC 14.0
620.6
0
3 KM 4+520 15.80 14.70 1.10 24.72 SC 16.3
623.2
0
5.5 ESTUDIO DE CANTERAS.Una cantera es una fuente de aprovisionamiento de suelos y rocas, necesarios para la
construcción de una obra, estos materiales de préstamo pueden servir para la
construcción de terraplenes, estabilización de suelos, elaboración de concretos de
cemento Pórtland y asfáltico.
Localizar una cantera es más que descubrir un lugar donde exista un volumen alcanzable
y explotable de suelos para emplearse e una determinada obra satisfaciendo ciertas
especificaciones de calidad y de volumen. Este concepto implica además, tener en
cuenta ciertos aspectos colaterales como su permanencia en el tiempo, en términos de
riesgo por efectos de los fenómenos de geodinámica externa, o su situación legal para
citar dos de ellos. En resumen podemos decir que una cantera es mejor:
Por su calidad.
Por su potencia y rendimiento.
Por su accesibilidad y estado de las vías de acceso.
Por su situación legal.
La calidad de la cantera esta dada por el grado de cumplimiento de las especificaciones
que se busca y se deduce de los ensayos de laboratorio que se practiquen sobre las
muestras tomadas durante la etapa exploratoria.
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AYMARAES - APURÍMAC"
5.5.1 EXPLORACION Y MUESTREO.El tema es de tal importancia que no se puede considerar completo en un proyecto, si no se
contiene una lista completa y detallada de los bancos de materiales de los que ha de salir
los suelos y rocas que forman la obra.
EXPLORACIÓN:La exploración es el conjunto de actividades pendientes a determinar si una cantera
reúne los requisitos mínimos para su explotación, existen diferentes niveles de
investigación, dependiendo del grado de información que se este tratando de encontrar,
para nuestro caso ésta etapa se dividirá en tres niveles de investigación:
Primer nivel.- Corresponde al reconocimiento del terreno en la cual después de haberse
considerado una cierta posibilidad, obtenida por referencias de una cantera que ha sido
explotada en otra época o por el estudio de cartas, mapas, fotografías aéreas o de
satélite, se requiere caminar sobre el terreno para estudiar, los accesos definir los
linderos, cubicar los probables volúmenes explotables y elaborar un programa de
explotación para las siguientes etapas de estudio.
Es esta etapa de reconocimiento como su nombre lo indica, no es una etapa en que se
requiera hacer prospecciones, sondeos o ensayos sino una en la que deberán quedar
claramente definidos los siguientes aspectos:
- Los caminos de acceso y medios de transporte.
- Geología y Geomorfología.
- Topografía.
- Situación legal.
- Volúmenes explotados.
El segundo nivel.- Está dado por los estudios preliminares, etapa en la que por medio de
procedimientos simples y expeditos puede obtenerse información sobre el espesor y
composición del sub suelo, profundidad de aguas freáticas y además datos que permitan
definir si la cantera es prometedora para la explotación con un fin especifico y si por
consiguiente es conveniente o no continuar la investigación sobre ella. Tales
procedimientos van desde la excavación de calicatas y sondeos hasta la ejecución de
pruebas in situ. Se obtiene la siguiente información:
- Espesor y composición de los estratos de suelo o roca que se pretendan explotar
(excavación de calicatas y sondeos).
- Profundidad de aguas freáticas.
El tercer nivel.- incluye a los anteriores y los complementa son una mayor densidad de
calicatas, sondeos, con una campaña de prospección geofísica y si la magnitud del
proyecto o de la cantera así lo ameritan con ensayos de laboratorio.
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MUESTREO DE SUELOSLa explotación de canteras es el conjunto de actividades mediante las cuales se extrae
material de una cantera, se hace utilizando determinados equipos con características y
usos bien establecidos por la experiencia previa de construcción. Las actividades
necesarias durante la construcción son:
Desmonte y limpieza.
Preparación en cantera.
Extracción y acopio.
Carguío y transporte.
La selección de equipo adecuado para un caso particular será función de tres factores
fundamentales:
La disponibilidad del equipo.
El tipo de material.
La distancia de acarreo del material.
5.5.2 CARACTERIZACION.El objetivo es determinar las características físicas y mecánicas de los suelos que serán
utilizados como banco de materiales; se trata sencillamente de clasificar al suelo y conocer
sus características en cuanto a compactación, para de esta manera determinar su utilización
como material de base o sub-base de acuerdo a los parámetros establecidos para estos
casos.
CARACTERÍSTICAS PARA MATERIAL DE CANTERALas capas de base y sub-base, constituyen un elemento estructural muy importante del
pavimento; estos deben su adecuado comportamiento y su larga vida, a la calidad y
espesor de estas capas.
Si el tránsito es intenso o si el suelo de la sub-rasante es pobre, se debe incluir una base
y sub-base; en caso contrario no se justifica la inclusión de esta capa.
En tal sentido a continuación indicamos las características que deben cumplir los
materiales de cantera para ser utilizados como base o sub-base, según sea el caso:
CUADRO Nº 11: GRANULOMETRÍA RECOMENDADA:
CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES GRANULARESPARA SUB BASES Y BASES GRANULARES SEGÚN EL
MTCVC
Tamaño de la malla PORCENTAJE EN PESO QUE PASA(abertura cuadrada) TIPO I
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"GRADACION
A B C D2 pulg 100 100 -- --1 pulg -- 75 - 95 100 100 3/8 pulg 30 - 65 40 - 75 50 - 85 60 - 100Nº 4 (4.760 mm) 25 - 55 30 - 60 35 - 65 50 - 85Nº 10 (2.000 mm) 15 - 40 20 - 45 25 - 50 40 - 70Nº 40 (0.420 mm) 8 - 20 15 - 30 15 - 30 25 - 45Nº 200 (0.074 mm) 2 - 8 5 - 15 5 - 15 8 - 15
REQUERIMIENTOS DE GRADACION DE LOS MATERIALES DEBASE Y SUB BASE DE SUELO AGREGADO
SEGÚN AASHTO M 147-65(1990) y ASTM D1241-68
Tamaño de la malla PORCENTAJE EN PESO QUE PASA(abertura cuadrada) TIPO I
GRADACIONA B C D E F
2 pulg 100 100 -- -- -- --1 pulg -- 75 - 95 100 100 100 100 3/8 pulg 30 - 65 40 - 75 50 - 85 60 - 100 -- --Nº 4 (4.760 mm) 25 - 55 30 - 60 35 - 65 50 - 85 55 - 100 70 - 100Nº 10 (2.000 mm) 15 - 40 20 - 45 25 - 50 40 - 70 40 - 100 55 - 100Nº 40 (0.420 mm) 8 - 20 15 - 30 15 - 30 25 - 45 20 - 50 30 - 70Nº 200 (0.074 mm) 2 - 8 5 - 15 5 - 15 5 - 20 6 -20 8 - 25
* (5 - 15) * (8 - 15) * (6 - 15) * (8 - 15)Los números entre paréntesis indican los porcentajes que pasan la malla Nº 200 de las
respectivas gradaciones de la norma ASTM D 1241.
* Corresponden a los porcentajes respectivos de las especificaciones del MTCVC
El LL (Limite liquido) deberá ser menor del 25%
El IP (Ind. Plasticidad) no mayor del 4%.
La capacidad portante medida con el CBR deberá ser mayor que el 30%.
5.5.3 VOLUMEN Y RENDIMIENTO.Se entiende como Potencia, al volumen aproximado de material o diferentes tipos de
materiales que puedan ser explotados. La necesidad de estudiar volúmenes mayores que
los necesarios según el proyecto, queda comprendida con los conceptos de rendimiento y
potencia.
La potencia bruta viene a ser el área total de la cantera por la profundidad investigada, y
la potencia neta es la potencia bruta menos los volúmenes de desbroce; y finalmente el
rendimiento es la parte de la potencia neta aprovechable para un fin específico.
5.5.4 EXPLOTACION.Se entiende como explotación de canteras, al conjunto de actividades mediante las cuales
se extraen materiales de una cantera para ser empleadas en una obra determinada.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"Las actividades necesarias durante la explotación de una cantera son:
- Desmonte y limpieza.
- Preparación.
- Extracción y acopio.
- Carguío y transporte.
El equipo usado en la explotación de canteras incluye normalmente algunas de las
siguientes maquinarias:
- Tractor de Orugas o neumáticos.
- Traílla o mototrailla.
- Cargador frontal.
- Retroexcavadora.
DATOS DE LA CANTERA EN PARÁMETROS DE COMPORTAMIENTO.CANTERA ATACCOPATA.
UBICACIÓN: La cantera más próxima ubicada en la zona del proyecto es la Cantera de
Ataccopata. Después de un estudio de reconocimiento se aprobó esta, para la capa del
afirmado, además por su cercanía a la carretera, como contar con una vía de acceso
adecuada, por ser de fácil explotación.
NOMBRE: Cantera Ataccopata.
UBICACION: Se encuentra ubicada al pie de la carretera progresivas 0+680 (cantera
Ataccopata).
TOPOGRAFIA: Presenta una topografía suave, dista aproximadamente unos 15 m del
eje de la vía a proyectar.
VOLUMEN: El volumen se hallo en forma aproximada mediante inspección ocular,
calculándose una potencia bruta de 3,800 m3
SITUACION LEGAL: La cantera pertenece a la Comunidad Tumire para su explotación
no existe ningún problema de orden legal.
CALIDAD – PRUEBAS DE LABORATORIO.Se realizó el análisis de las muestras en el laboratorio ECOSULLCC de la ciudad de
Abancay - APURIMAC, obteniendo los resultados mostrados en el formato de ensayos de
laboratorio adjuntos en el anexo de este capítulo.
FORMA DE EXPLOTACION.La explotación se hará a tajo abierto, con el uso de equipo pesado, como: Cargador
Frontal y Volquetes.
Cuadro Nº 12.Datos Físico – Mecánicos de la Cantera de ATACCOPATA.
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CALICATA
PROGRESIVA
CONTENIDO DE
HUMEDA (W%)
LIMITE LIQUIDO (LL%)
INDICE DE
PLASTICIDAD (IP5)
% QUE PASA LA MALLA N
200
CLSIFIC.
(SUCS)
CBR AL 95%
CBR AL 100%
CANTERA KM 0+680 4.48 16.53 1.82 2.10 SP,SC 47.56 60.90
Se caracteriza por tener una granulometría variada, tipo de suelo es SP-SC. El cual está
compuesto de grava, arena y limo, en su clasificación general está en el rango de buen
suelo, para el uso que se le dará.
5.6 DISEÑO SUPERFICIE DE RODADURA.PAVIMENTOa) GENERALIDADESSe denomina pavimento a un elemento horizontal apoyado en toda su superficie,
diseñado y construido para soportar cargas estáticas y móviles en un periodo de tiempo.
Esta formado por una o varias capas de espesores y calidades diferentes que se colocan
sobre el terreno preparado para soportarlo; tiene por función más importante el
proporcionar una superficie resistente a los efectos destructivos del tráfico y de los
agentes atmosféricos a los cuales están sometidos.
b) COMPONENTES ESTRUCTURALES DEL PAVIMENTO
Figura - 03 Pavimento Flexible
Sub Base
RASANTE
Capa Sub Rasante Suelo de Fundación
Base
Capa de rodadura
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Terreno De Fundación.Se define como el material “INSITU” que sirve al pavimento, de fundación después de
haberse terminado el movimiento de tierras y que una vez compactada, tiene las
secciones transversales y pendientes especificadas en lo planos de diseño. De su
capacidad de soporte en gran parte el espesor que debe tener un pavimento, sea este
flexible o rígido.
Sub-Rasante.Es la superficie correspondiente al terreno de fundación.
Sub-Base.La capa de Sub-base es la porción de la estructura del pavimento entre la sub-rasante y
la capa de base. La sub-base comúnmente consta de una capa compacta de material
granular ya sea tratada o no tratada, o una capa de suelo tratada con una mezcla
conveniente. Además de su posición en el pavimento comúnmente se distingue del
material de la capa de base por requerimientos menos estrictos de la especificación para
resistencia, tipos de agregados.
La capa de sub-base se usa en general para aumentar económicamente la resistencia
del pavimento; sin embargo esta capa puede omitirse, si la estructura requerida de
pavimento es relativamente delgada o si los suelos de la sub-rasante son de alta calidad
sin problemas de humedad. Cualquiera que sea el caso la capa de base puede
construirse directamente sobre la sub-rasante.
Además de su función principal como elemento estructural del pavimento, las capas de
sub-base pueden tener funciones secundarias como:
- Servir de capa de drenaje del pavimento.
- Controlar y eliminar en lo posible los cambios de volumen, elasticidad, plasticidad
perjudiciales que pudiera tener el material de la Sub-rasante.
- Evitar la intrusión de suelos de grano fino del lecho del camino dentro de
las capas de base, se deben especificar materiales bien clasificados si
la Sub-base está destinada a servir para este propósito.
- Controlar la ascensión capilar del agua proveniente de las napas freáticas
cercanas, o de otras fuentes, protegiéndose así el pavimento contra los
hinchamientos que se producen en épocas de helada, los cuales son causados
por el congelamiento del agua capilar, fenómeno que se observa especialmente
en suelos limosos donde la ascensión del agua es grande.
- Para minimizar los efectos de la congelación, para este propósito se deben
especificar materiales no susceptibles a la acción perjudicial de la congelación.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"- Prever un plataforma de trabajo para equipo de construcción o para sub-secuentes
capas de pavimentos en los cortes de roca.
Base.La capa de base es la porción de la estructura de pavimento inmediatamente debajo de la
carpeta de rodadura. Se construye sobre la capa de Sub-base o si esta no se usa
directamente sobre la Sub-rasante; su principales funciones como una porción estructural
del pavimento. Otra de sus finalidades es absorber los esfuerzos transmitidos por las
cargas de los vehículos y además repartir uniformemente estos esfuerzos a la Sub-base
y al terreno de fundación.
La base comúnmente consta de agregados como piedra triturada, escoria o grava
triturada o sin triturar y arena, o la combinación de estos materiales. Los agregados
pueden usarse tratados o no tratados con aglomerantes estabilizadores como cemento
portland, asfalto o cal. En general las especificaciones para materiales de la capa de
Base son considerados más estrictos que las de los materiales de la Sub-base en los
requerimientos para resistencia, estabilidad, dureza, tipos de agregados y gradación.
Una extensa variedad de materiales sin tratamientos adecuados para usar como capa de
base han dado rendimiento satisfactorio cuando se han mejorado con los siguientes
aglomerantes, estabilizadores mencionados anteriormente; se debe pensar en tales
materiales tratados particularmente cuando está muy escaso los materiales convenientes
sin tratamiento.
Las capas de Base estabilizados pueden ser muy deseables cuando se debe mantener el
tráfico durante el tiempo de construcción del pavimento; las bases de concreto a asfalto
mezclados en planta se usan con frecuencia en estas situaciones.
Carpeta De Rodadura.Su función principal será proteger la base impermeabilizando la superficie, evitando así
posibles infiltraciones del agua de lluvia que podrían saturar parcial o totalmente las
capas inferiores además evita que se desgaste o desintegre. Contribuye también a
aumentar la capacidad de soporte del pavimento, especialmente si su espesor es
apreciable.
c) DISEÑO DE TRÁFICO.Conocer las características del transito que utilizara un camino en operación o que se
habrá de construir, es vital para el proyecto de la sección transversal de una vía y se
convierte en el elemento principal que se debe tomar en cuenta, pues el transporte
terrestre es el motivo de la obra.
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"Con el objeto de controlar el sobrepeso de los vehículos de carga y pasajeros y regular
su circulación, el MTC señala los pesos y medidas que deberán tener dichos vehículos,
además señala la siguiente simbología:
C - Camión.
T - Tractor-camión.
S - Semi-remolque.
R - Remolque.
RB - Remolque Balanceado.
B - Ómnibus.
BA - Ómnibus Articulado
Las letra(s) que viene(n) en primer lugar, designa(n) el tipo de vehículo y el dígito (que
viene de inmediato) indica el número de ejes; en el caso de combinación de vehículos la
designación del vehículo motriz precede la designación del vehículo no motriz, la cantidad
de vehículos que transita actualmente es de 9 veh/dia.
ESTACION E-1, COMUNIDAD DE TUMIRE.CUADRO Nº 14: TRÁFICO TOTAL GENERADO E-1ADOPTAMOS UN TF = 15 vehículos/día.
D).- CARGAS EQUIVALENTES PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS.
Con el objeto de evaluar el efecto, tanto para pavimentos flexibles como para carreteras
de tipo de afirmado, de las cargas diferentes a la estándar de 6.6toneladas, equivalente a
03 EJES 6.6 toneladas, se han determinado factores de equivalencia de carga por eje,
que se han obtenido a partir de los resultados del AASHTO ROAD TEST. Los resultados
obtenidos en el camino de prueba de la AASHTO, han permitido determinar que la
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"equivalencia entre cargas diferentes transmitidas al pavimento por el mismo sistema de
ruedas y ejes, se expresa como:
CALCULO DEL EAL DE DISEÑO (E-1: TUMIRE).El Método AASTHO de Diseño de Pavimentos utiliza el concepto del Eje de carga Simple
Equivalente, en inglés: Equivalent Single Axial Load, ESAL, como un valor que
representa el peso del total de vehículos que transitan por un tramo de carretera en un
período de tiempo determinado.
De acuerdo con el Método AASHTO 93, los pavimentos se proyectan para que resistan
una determinada cantidad de carga vehicular de todos los vehículos que circularán en
una carretera durante el período de diseño o de vida útil, dicha carga es expresada en
valores ESAL.
Para el cálculo de factor camión, factor de crecimiento, se utilizaron tablas, en el caso de estimar un ESAL de diseño si los datos de tráfico no están disponibles utilizar la siguiente tabla siguiente.
CUADRO Nº 15: CALCULO DE ESALs E-1: TUMIRE
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AYMARAES - APURÍMAC"
5.7 SUB RASANTE DEL ESTUDIO DEL PROYECTO.La subrasante es la capa superficial de terreno natural. Su capacidad de soporte en
condiciones de servicio, junto con el tránsito y las características de los materiales de
construcción de la superficie de rodadura, constituyen las variables básicas para el
diseño del afirmado, que se colocará encima.
Se identificarán cinco categorías de subrasante:
S0: Subrasante muy pobre CBR < 3%.
S1: Subrasante pobre CBR = 3% - 5%.
S2: Subrasante regular CBR = 6 - 10%.
S3: Subrasante buena CBR = 11 - 19%.
S4: Subrasante muy buena CBR > 20%.
5.8 METODOS DE DISEÑO PARA CARRETERAS DE BAJO VOLUMEN DE TRANSITO A NIVEL DEL AFIRMADO.
5.8.1.-Método de USACE.
A fin de determinar el espesor del pavimento requerido, se utilizará el Método de
diseño para pavimentos afirmados del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de EEUU
(USACE).
En el Gráfico “Curvas de Diseño de Espesores para Estructuras con y sin
Tratamiento Bituminoso, según Análisis USACE”, permite determinar los espesores
requeridos para estructuras con superficie de rodamiento de grava, en base a
valores de CBR y el correspondiente número de repeticiones de eje estándar.
En el siguiente Cuadro “Resumen de Espesores de Pavimentos”, se muestra los
espesores obtenidos de la aplicación del Método USACE.
CUADRO Nº 16: CLASIFICACION DE TRAFICO.
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AYMARAES - APURÍMAC"
5.8.2.- Método del MTC.
El Ministerio de Transportes para el Diseño de Caminos No Pavimentados de Bajo
Volumen de Tránsito, adoptó para el dimensionamiento de los espesores de la capa
de afirmado la ecuación propuesta en el Método NAASRA (Nacional Asociation of
Australian State Road Athorities), hoy AUSTROADS, que relaciona el valor soporte
del suelo (C.B.R.) y la carga actuante sobre el afirmado, expresada en Número de
Repeticiones de EE:
e=[ [219−211∗( log10CBR )+58∗( log10CBR )2 ]∗log 10∗(Nrep/120 ) ]
Dónde:
e = Espesor de la capa de afirmado en mm.CBR = Valor del CBR de la subrasante.Nrep = Número de repeticiones de EE para el carril de diseño.
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AYMARAES - APURÍMAC"
Fuente: Elaboración en base a la ecuación de diseño del método NAASRA.
5.9 CALCULO DEL ESPESOR DEL AFIRMADO.
El espesor adoptado de acuerdo a los cálculos será de 0.15 m.
CUADRO POR TRAMOS LASTRADO, PERFILADO Y COMPACTADO ATACCOPATA -
KISWARA
10.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
Longitud Espesor Area Area S/A Area Total Vol. Total CBRInicio Final m m m2 2 % m2 m2 m3 95%
00+800 800.00 3.60 3.60 0.00 2,880.00 57.60 2,937.60 0.00 47.56 Perf. Y Comp
02+000 1,200.00 3.60 3.60 0.15 4,320.00 86.40 4,406.40 660.96 14.06 Afirmado
03+000 1,000.00 4.60 3.60 0.15 3,600.00 72.00 4,672.00 550.80 14.06 Afirmado
04+000 1,000.00 3.60 3.60 0.15 3,600.00 72.00 3,672.00 550.80 14.06 Afirmado
05+000 1,000.00 4.60 3.60 0.15 3,600.00 72.00 4,672.00 550.80 16.36 Afirmado
05+500 500.00 4.60 3.60 0.15 1,800.00 36.00 2,336.00 275.40 16.36 Afirmado
19,800.00 396.00 22,696.00 2,588.76
4,700.00 22,696
* Nota.- los tramos que tienen un CBR > a 20% no requiere Afirmado solo sera Perfilado y Compactado
Ancho compactao
(m)
Req. Afirmado
05+000
00+000
Obsv.
TOTAL
PROGRESIVA TIPO DE SUELO
Ancho Afirmado
(m)
00+800
02+000
03+000
04+000
"MEJORAMIENTO DE LA TROCHA CARROSABLE ATACCOPATA - KISWARA DE LA COMUNIDAD CAMPESINA DE TUMIRE DEL DISTRITO DE YANACA -
AYMARAES - APURÍMAC"- Las características, propiedades físicas y mecánicas, así como la clasificación de los
suelos, fueron determinados mediante ensayos definidos por la Mecánica de Suelos y
bajo las especificaciones de la ASTM y de la AASHTO.
- Los suelos de la sub - rasante es material regular de resistencia, habiéndose hallado un
CBR representativo en cada calicata de acuerdo al reporte de estudios de laboratorio
de suelos ECOSULLCC, con el cual se realizó el diseño del afirmado.
- Se ha comprobado que los fenómenos producidos en un afirmado sometidos a cargas,
son muy complejos; por lo que es muy difícil reproducirlos y analizarlos por métodos
teóricos; por esta razón los métodos prácticos y los basados en pruebas a escala natural
han tomado importancia en este trabajo se ha realizado el cálculo de espesores con 02
métodos para un cálculo confiable de la estructura por lo cual para el proyecto se asume
un espesor de 0.15 de lastrado por el ancho de 3.60 m.
- Finalmente podemos concluir que el estudio geotécnico en carreteras, es muy
importante, ya que este influirá en el costo de construcción, en la operatividad, el
mantenimiento y la durabilidad de la vía proyectada.
- Hay una gran demanda mayor en este tipo de proyectos de mejoramiento de carreteras
a nivel del afirmado, por ello el presente estudio está orientado a este tipo de estudios,
para su respectiva aplicación en las carreteras vecinales o locales.