2014 - I

ELABORADO POR CUELLAR CAJAHUARINGA, J. N. (20091194)ARANA TORRES, OSCARMEDINA, KIRIA FATIMA

PROF DE CURSO: ING. HECTOR BAZÁN

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

FACULTAD DE INGENIERIA AGRICOLA

TRABAJO FINAL

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN....................................................................................3

OBJETIVOS............................................................................................3

DATOS GENERALES..............................................................................4

UBICACION.........................................................................................4

ACCESO AL PROYECTO...................................................................4

INFORMACION TOPOGRAFICA Y CARTOGRAFICA:...........................4

ESTADO ACTUAL DE LA CARRETERA:................................................5

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL AREA DEL PROYECTO...........................5

CLIMA..............................................................................................5

GEOLOGÍA Y GEOTECNIA................................................................5

FORMACIONES GEOLOGICAS:.........................................................6

PRESUPUESTO DEL PROYECTO.............................................................7

especificaciones técnicas.....................................................................9

DISPOCISIONES GENERALES..............................................................9

1.0 DESCRIPCIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES................................9

2.0 DEFINICIONES...........................................................................9

OBRA CONSIDERADA....................................................................11

CÁLCULO DE PRESUPUESTO Y CICLOS DE operación......................11

PARTIDA: 08.06. RESTAURACION DE PATIO DE MAQUINAS..........11

PARTIDA: 05.07 TRANSPORTE DE MATERIALES GRANULARES D<1KM..........................................................................................13

PARTIDA: 04. 01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS....................14

PARTIDA: 02.02 PERFILADO, NIVELACION Y COMPACTACION DE SUBRASANTE EN ZONAS DE CORTE.............................................16

.-CONCLUSIONES................................................................................18

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INTRODUCCIÓN

El Proyecto Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Patahuasi – Yauri –Sicuani, fue declarado viable por la Dirección General de Programación Multianual del Sector Público (DGPM) mediante oficio Nº 1413-2002EF/68.01 del 12-11-2002, e Informe Técnico Nº 111-2002-EF/68.01.

Debido a los incrementos de costos y cambios de estándar técnico del proyecto, la unidad ejecutora Provías Nacional del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, ha efectuado una nueva evaluación del Proyecto Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Patahuasi – Yauri – Sicuani, el cual ha sido aprobado por la OPI Transportes mediante Informe Nº b482- 2006-MTC/09.02, solicitándose la verificación de la viabilidad a la DGPM mediante Oficio Nº 481-2006-MTC/09.02.

OBJETIVOS

El objetivo del estudio es mejorar las condiciones técnicas y la eficiencia del servicio, a fin de contribuir eficazmente al desarrollo y la integración física de la Selva y Sierra Sur a la Costa Peruana.

El presente Estudio acoge los reclamos de la sociedad civil, manifestada por los frentes de defensa, organizaciones comunales y campesinas de la provincia de Espinar, a través de diversas movilizaciones regionales que permitieron la suscripción de compromisos a nivel político de ejecutar la obra.

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DATOS GENERALES

UBICACION

El mejoramiento de la carretera Patahuasi-Yauri-Sicuani; que va desde San Genaro hasta El Descanso, con 31+764 km (km. 11+096-km. 42+860). Está localizado entre los distritos de Espinar y El Descanso, en las provincias La Espinar y Canas en la región Cusco.

TRAMO COORDENADAS

localidad km. norte sur

inicioSan

Genarokm.11+0.96

8 370 203

248 775

finalizaEl

Descansokm.42+902+3

08 393 000

251 800

Cuadro 1: Ubicación del proyecto

ACCESO AL PROYECTO

Para el acceso al proyecto hay dos alternativas:

Terrestres: desde Lima se sigue la Panamericana Sur, Lima – Arequipa, y luego a través de la ruta Yura –Patahuasi – Condoroma – Yauri - El Descanso, o por la vía Lima – Nazca –Abancay – Cuzco – Sicuani - Yauri.

Aérea: Viajar al aeropuerto Velasco Astete de la Ciudad del Cusco y enseguida tomar las carreteras Cusco – Sicuani – Espinar, hasta llegar a El Descanso Km. 42+860 fin del tramo.

INFORMACION TOPOGRAFICA Y CARTOGRAFICA:

Los terrenos por donde transcurre la carretera del proyecto, es llano y ondulado predominantemente con pendientes moderadas, llegando en algunos puntos solo al 5.91% y pendiente promedio de 2.5%; tramos puntuales poco accidentados por lo que no existen problemas de carácter técnico que obliguen a obras costosas.

En el Instituto Geográfico Nacional (IGN), se ha obtenido el mapa de la carta nacional correspondiente.

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ESTADO ACTUAL DE LA CARRETERA:

La carretera San Genaro el Descanso actualmente es una carretera afirmada en regular estado de transitabilidad, transcurre por terrenos de topografía ondulada en ascenso y descenso continuo por el que se mantiene casi a la misma altura con referencia al nivel del mar.

El tramo esta provista de obras de drenaje transversal conformada por alcantarillas rusticas de piedra con dimensiones que varían entre 0.3 m. x 0.3m. Hasta 1.5 x 1.00 m. Así mismo la plataforma tiene taludes de corte y relleno de 60-40% respectivamente.

Viendo desde la sección transversal de la carretera, el ancho promedio de la carretera se puede estimar en 5m, en algunos tramos es de 6m.

La carretera actual no tiene pavimento, solamente tiene lastrado con material granular con piedras hasta de 4 pulgadas.

Tiene cunetas sin revestir de 0.50 x 0.30 aunque en varios lugares han sido obstruidas o empleadas como canales de regadío.

DESCRIPCIÓN GENERAL DEL AREA DEL PROYECTO

CLIMA

El clima en el área del estudio es variable, dependiendo esta de las estaciones del año, por lo que se puede resumir a los siguientes datos:

Las heladas se presentan durante los meses de invierno desde mayo hasta agosto.

GEOLOGÍA Y GEOTECNIA

El estudio geológico y geotécnico, comprende una evaluación de carácter regional con la determinación de los tipos de rocas y suelos (material de cobertura), problemas de geodinámica externa. Igualmente, se ha hecho una evaluación sismológica.

Las investigaciones geológicas y geotécnicas también han estado referidas a la exploración de la plataforma, vía calicatas, a una profundidad de 1.50 m. y con espaciamiento cada 250 m. También se han estudiado los lugares de canteras que han de suministrar los materiales necesarios que se requerirán para ejecutar el proyecto.

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FORMACIONES GEOLOGICAS:

ROCAS SEDIMENTARIAS:

Se encontraron tres tipos de rocas en los estudios realizados, y son:

GRUPO PUNO (P-pu): Estas rocas se emplazan al final de la carretera, en las inmediaciones del poblado El Descanso; estando cortadas por la carretera por la carretera entre las progresivas km 35+000 al km 36+300.

FORMACION CASA BLANCA(N-cb): Las rocas de esta formación geología muestran importante emplazamiento a lo largo de la carretera Espinar- El Descanso, con algunas soluciones de continuidad de cobertura de material fluvio glaciar, entre los km 2+600-22+000.

FORMACION YAURI (Qpl-y): La carretera Espinar-El Descanso atraviesa esta formación geológica varios segmentos entre el km 0+000 al 24+900 (rio chancarani).

LITOLOGIA:

Dentro del estudio de las rocas en la carretera Espinar-El descanso, se han elaborado planos geológicos tanto del entorno de la carretera, a escala de 1:40000 cuanto a lo largo de la misma, a escala 1:2500 que se orientan a proporcionar la información precisa de las condiciones naturales del terreno.

Se han encontrado dos tipos de rocas, que a continuación describiremos:

ROCAS R1: Se consideran a las rocas lacustres de origen areniscas que se desplaza en varios segmentos de la carretera en estudio; entre el km 3+400 al km 33+600.

ROCAS R2: S e consideran a un afloramiento que aparece al final de la carretera en estudio. Se llama afloramiento a las rocas constituidas por estratos de areniscas de grano fino a grueso. Las rocas R2 aparecen en el km 35+000 al km 36+300.

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PRESUPUESTO DEL PROYECTO

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ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

DISPOCISIONES GENERALES

1.0 DESCRIPCIÓN DE LAS ESPECIFICACIONES

Las presentes Especificaciones Técnicas contienen las condiciones a ser aplicadas en la Rehabilitación y Mejoramiento de la Carretera Patauasi – Yauri – Sicuani, Tramo San Genaro – El Descanso, Km. 11+096 – Km. 42+860, ubicada en el departamento de Cuzco.

Más allá de lo establecido en estas especificaciones, el Supervisor tiene autoridad suficiente para ampliar éstas, en lo que respecta a la calidad de los materiales a emplearse y a la correcta metodología de construcción a seguir en cualquier trabajo, sin que ello origine reclamo alguno sobre pago adicional.

La obra comprende la completa ejecución de los trabajos indicados en estas especificaciones y también de aquellos no incluidos en las mismas, pero que si figuran en la serie completa de planos respectivos.

2.0 DEFINICIONES

Las siguientes definiciones usadas en el texto de las presentes Especificaciones, significarán lo expresado a continuación, a menos que se establezca claramente otro significado.

2.1 EL CONTRATANTE

Es el Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC).

2.2 EL CONTRATISTA

Es la persona, compañía o consorcio que, de acuerdo con las cláusulas del contrato tiene a su cargo la ejecución de la obra.

2.3 REPRESENTANTES

Significa los representantes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones (MTC), debidamente autorizados.

2.4 BERMA

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Área contigua y paralela a la calzada de una carretera. Su función es la de servir como zona de estacionamiento de emergencia de vehículos y de confinamiento del pavimento.

2.5 BM

Es un punto topográfico de elevación fija que sirve de control para la construcción de la carretera de acuerdo a los niveles del proyecto. Generalmente está constituido por un hito o monumento.

2.6 BOMBEO

Inclinación transversal que se construye en las zonas en tangente a cada lado del eje de la plataforma de una carretera con la finalidad de facilitar el drenaje lateral de la vía.

2.7 CALZADA

Sector de la carretera que sirve para la circulación de los vehículos, compuesta de un cierto número de carriles.

2.8 SUPERVISOR

Persona natural o jurídica con quien la Entidad Licitante suscribe un contrato para el control y supervisión de una obra.

2.9 TERRAPLENES

Parte de la plataforma conformado por procesos de relleno. El Terraplén puede estar conformado por material procedente de excedentes de corte, de excavaciones laterales o de canteras.

2.10 TRÁFICO

Determinación del número de aplicaciones de carga estimado durante el período de diseño de proyecto

Si el número de aplicaciones es menor de 10ˆ4 se considera Tráfico Ligero.

Si el número de aplicaciones es mayor o igual a 10ˆ4 y menor de 10ˆ6 se considera como tráfico Medio.

Si el número de aplicaciones es mayor a 10ˆ6, se considera tráfico Pesado.

2.11 ZONA DEL PROYECTO

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Zonas situadas dentro de las áreas de construcción del proyecto o adyacentes a estas, que son modificadas y afectadas por el proyecto.

OBRA CONSIDERADA

El Contratista suministrará toda la mano de obra, dirección, materiales, alumbrado, combustible, agua, herramientas, instrumentos, equipos, abastecimiento y otros medios de construcción necesaria o adecuada para la ejecución y terminación de la Obra. Obtendrá y pagará, de ser necesarias las licencias a que hubiera lugar.

CÁLCULO DE PRESUPUESTO Y CICLOS DE OPERACIÓN

PARTIDA: 08.06. RESTAURACION DE PATIO DE MAQUINAS

Partida 08.06. RESTAURACION DE AREA AFECTADA POR PATIO DE MAQUINAS

               Rendimie

nto m2K/DIA 2100EQ. 2100

Costo unitario directo por : m3k 2.78  

Código Descripción Recurso    Unidad Cuadrilla Cantidad

Precio S/.

Parcial S/.

   Mano de

Obra            1470100

2 OPERARIO   hh 1 0.0038 11.57 0.0441470100

4 PEON     hh 4 0.0152 9.36 0.142

                0.186

    Equipos            3370100

01 HERRAMIENTAS MANUALES   hm   3 0.18 0.0053480400

17CARGADOR SOBRE RUEDAS 160-195

HP, 3.5 yd3   hm 1 0.0038 165.28 0.6283480400

17RODILLO LISO VER AUTOP. 101-135

HP, 10-12 TN     hm 1 0.0038 84.96 0.3233480400

65 MOTONIVELADORA DE 130-135 HP     hm 1 0.0038 113.48 0.4313480400

35 VOLQUETE 6x4 DE 10 M3     hm 1 0.0038 153.14 0.582

    1.969

Subpartidas  

9301140113

TRANSPORTE DE AGUA PRESTAURACION     m3 0.05 12.4 0.62

                0.62

MAQUINARIA: CARGADOR SOBRE RUEDAS komatsu 160-195 HP, 3.5 yd3

La capacidad del cucharon colmado = 2.5 m3 para material ligero, se consideró. Ver tabla adjunta:

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Fuente: KOMATSU

El factor de llenado para carga promedio es de 0.7 esto se da por el tipo de material de suelo.

q=q’ x k

q=2.5 x 0.7

q=1.75 m3

La eficiencia de trabajo es asumido = 0.8 ya que no se cuenta con ese dato tiempo de ciclo en carga y transporte:

C = 2D/F + z

z=0.35 Tiempo fijo en carga y transporte

F=8km/hr.

D=30 m.

C=(2x30x6/800)+0.35 = 0.8 min. CICLO DE OPERACION

PRODUCCION HORARIA

Q=qx60xE/C=1.75x60x0.83/0.8 = 108.93 m3 para tierra

Se tiene además que:

Suelo suelto: fs=1.25

Suelo sin excavar: fn=1

Qn=Q/fs

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PARTIDA: 05.07 TRANSPORTE DE MATERIALES GRANULARES D<1KM

Partida 5.03. TRANSPORTE DE MATERIALES GRANULARES PARA D<= 1.00 KM

               Rendimie

nto m3K/DIA 228.28EQ

.228.2

8Costo unitario directo por : m3k 8.70  

Código Descripción Recurso    Unida

d Cuadrilla CantidadPrecio

S/.Parcial

S/.

   Mano de

Obra            

14701003 OFICIAL     hh 0.2 0.007 10.35 0.07245

                0.0725

    Equipos            34804001

7CARGADOR S/LLANTAS 160-195 HP,

3.5 yd3     hm 0.34 0.0119 165.28 1.9734804003

5 VOLQUETE 6x4 330 HP 15 m3     hm 1 0.035 190.18 6.66

                8.62

MAQUINARIA: VOLQUETE 6x4 330 HP 15 m3

Cc = 0.8 se obtiene del cálculo de la partida anterior.

qv= 1.5 m3 se obtiene del volquete a usar

qc=2.5 capacidad del cucharon del cargador

k=0.7 factor de cucharon para suelo ligero

Número de ciclos:n=qv/(qc x k) = 1.5/(2.5 x 0.7) = 4.2 = 5

Tiempo de cargatc=n x Cc = 5 x 0.8 = 4 minutos

Distancia de acarreoD=2150 m

Velocidad conduciendo cargaV1=13 km/h

Velocidad conduciendo vacio V2= 16 km/h*V1 y V2 se obtienen de las especificaciones técnicas del volquete

Tiempo de volcadoT1=0.5

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Tiempo en el lugarT2=1

Ciclo del volqueteCv=nCC + D/V1 + D/V2 + t1 + t2Cv= 5 x 0.8+2150/216.67 + 2150/266.67 + 0.5 + 0.1 =22.58 min.

Volumen a mover=30m3

Producción horaria del volquete

Número de volquetes

PARTIDA: 04. 01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS

Partida 4.01 EXCAVACION PARA ESTRUCTURAS

                 Rendimie

nto m3/DIA 150.0EQ. 150

Costo unitario directo por: m3 11.43  

Código Descripción Recurso    Unidad Cuadrilla Cantidad

Precio S/.

Parcial S/.

   Mano de

Obra            14710000

1 CAPATAZ     hh 0.1 0.0053 13.88 0.07414701000

4 PEON     hh 4 0.2133 9.36 1.996

                2.070

    Equipos            33701000

1 HERRAMIENTAS MANUALES     %MO   3 2.07 0.062134804006

7COMPRESORA NEUMATICA 250-330

PCM, 87 HP     hm 1 0.0533 50.39 2.69

MARTILLO NEUMATICO DE 29 KG.     hm 1 0.0533 3.33 0.1834804003

5RETROEXCAVADORA 80-110 HP 0.50-

1.3 YD3     hm 1 0.0533 120.64 6.43

                9.355

MAQUINARIA: RETROEXCAVADORA CATERPILLAR 80-110 HP 0.50-1.3 YD3

DATOS DEL PROYECTONº Partida Prof.

(m) V Excavar(m3)

1 Desvió provisional del rio

3 3000

15

2 Excavación masiva en conglomerado

5.5 167.04

3 Exc. masiva en conglomerado agua

5.5 146.16

4 Excavación masiva en conglomerado

5.5 43.74

DATOS

q’=0.32-0.63 m

k=0.85-0.95

fd=0.4-1

E=0.4-1

Prof. Max.=6.724 m. DATOS OBTENIDOS DEL CATALOGO

Se procede a calcular:

Factor de excavación:

Fex=He/Prof. Max. = 5.5/6.725 = 0.817 m.

Si: q’=0.63

K=0.42

Prof. Max.=6.725m.

fd=1 y fs=1.25

E=0.83

Giro a 90°=15

Giro a 45°=13

Trabaja a 60°

Calculo del tiempo del ciclo de giro a 60°

Tiempo del ciclo a 45° Cs=16 seg.

Tiempo del ciclo a 90° Cs=18 seg.

16

Por diferencia de estos, se tiene que a 45° el tiempo es 2 segundos y por regla de 3 se obtiene que a 15° el tiempo es 0.66

Por último, el tiempo a 60° es 16.66

El ciclo corregido es;

Qs = q x E x 3600 /C

Qs = 0.63 x 0.817 x 3600/ 13.61 = 136.15 m3/hr de tierra suelta

Qn = Qs / fs = 136.15 / 1.25 = 108.92 m3/h de tierra en banco

PARTIDA: 02.02 PERFILADO, NIVELACION Y COMPACTACION DE SUBRASANTE EN ZONAS DE CORTE

Partida 2.02.PERFILADO, NIVELACION Y COMPACTACION DE SUBRASANTE EN ZONAS

DE CORTE

                 Rendimie

nto m2/DIA 2800.0EQ. 2800

Costo unitario directo por: m2 0.90  

Código Descripción Recurso    Unidad Cuadrilla Cantidad

Precio S/.

Parcial S/.

    Mano de Obra            1471000

01 CAPATAZ     hh 0.5 0.0014 13.88 0.0191470100

04 PEON     hh 4 0.0114 9.36 0.107

                0.126

    Equipos            3370100

01 HERRAMIENTAS MANUALES     %MO   3 0.13 0.00393480400

67RODILLO LISO SIBR. AUTOP. 101-135

HP, 10 - 12 TN     hm 1 0.0029 84.96 0.253480400

35 MOTONIVELADORA DE 130 -150 HP     hm 1 0.0029 113.48 0.33

    0.579

Subpartidas   9301140

113TRANSPORTE DE AGUA PARA

EXPLANACIONES     m3 0.015 12.4 0.19

                0.19

MAQUINARIA: MOTONIVELADORA DE 130 -150 HP standar Motor Grader

Longitud de acarreo es 300 m.

Datos establecidos para urbanización:

D=50 a 300m para urbanización F= 2 a 8 km/hr R=3 a 12 km/hr Z=0.05 min.

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Datos asumidos: F=3km/h 50 m/min. R=4km/h 66.67 m/min. Angulo de trabajo de la motoniveladora es 45° El traslape es 0.18 (recomendado) Eficiencia: 0.83 (que está establecido para todo el

proyecto) Numero de pasadas: 4 (según expediente técnico) Longitud de hoja: 3.2 m. (según catálogo de venta)

Se procede a calcular el ciclo de operación:

C=D/F + D/R + z = 300/50 + 300/66.67 + 0.05 = 10.54 min.

Producción horaria: Primero se calcula:

Le=3.2Sen45° = 2.26

Lo=0.18 (2.26) = 0.41

a=Le x Lo = 1.86m.

p ciclo= 1.86 x 300 = 558 m3

Ahora: P =p x E / (C x n)

P = 558 x 0.83 / (10.54 x 1) = 43.94 m2/min.

El número de franjas:

w/a = 15/1.86 = 8.06 = 8 franjas

Donde w es el ancho de la carretera que se extrae ede las normas técnicas

Tiempo para nivelar todas las franjas:

f x C x n / E = 8 x 10.54 x 4 / 0.83 = 406.36 minutos.

CONCLUSIONES

18

En los cálculos podemos concluir que mientras aumentemos más maquinaria y con una mayor eficiencia, el tiempo en realizar la obra sería menor pero incrementaría el costo de la construcción.

Al no contar con algunos datos, se asumieron convenientemente para hacer los cálculos respectivos de producción horaria de las diferentes maquinarias.

Los cálculos realizados no son exactos debido al déficit de datos en las partidas.

Cada máquina trabaja a diferente eficiencia en cada una de las actividades por tanto es difícil dar cálculos exactos

En general la obra a sido realizada de la mejor forma y con el menor gasto posible.