UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR – … · Cuadro 5.2.8 Cálculo de ejes equivalentes de diseño según el método del Instituto del Asfalto

  • UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA, CIENCIAS FSICAS Y MATEMTICACARRERA DE INGENIERA CIVILEVALUACION NO DESTRUCTIVA DE PAVIMENTOS MEDIANTE ELGEORADAR (ESPESORES DE ESTRUCTURA) CON APLICACIN EN LASVIAS URBANAS DE QUITOTRABAJO DE GRADUACINPREVIO LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO CIVIL OPCIN:SANITARIAAUTOR: AYALA CHASSI PAULINA JACQUELINETUTOR: ING. VICENTE RODRIGO HERRERA HEREDIAQUITO-ECUADOR2013
  • iiDEDICATORIAA DIOS TODOPODEROSO: porque sin l nada soy, me ha permitidollegar a estameta llenndome de bendiciones, iluminando mi camino y animndomeen losmomentos difciles.A MIS PADRES: mi pap, Miguel ngel Ayala Anchaluisa y a mi mam,BlancaNolin Chassi Cortes; por su amor, comprensin, aliento, consejos,sacrificios, que sinla ayuda de ellos, este logro no hubiese sido posible.A MI TIA: Blanca Teresita Chango Cortes; que con sus sabiosconsejos fue un apoyoincondicional para la culminacin de mi carreraA MI ESPOSO: Vctor Vladimir Salguero Caicedo, por su ayudaincondicional,paciencia, confianza, nimo y compaa desde siempre.A MI HIJO: Sebastin Salguero Ayala; porque l es mi motivo paraseguir adelante,esforzndome y luchando por ser cada da mejor.A MI HERMANO: Luis Miguel Ayala Chassi por la confianza quesiempre me habrindado, de forma incondicional.
  • iiiAGRADECIMIENTOMi ms sincero agradecimiento es para la Universidad Central delEcuador que meabri las puertas para de esta manera llegar a ser un profesionalen bien de la comunidadA mis profesores: que con todos sus conocimientos y enseanzascontribuyeron con miformacin profesional.A mi tutor: Ing. Rodrigo Herrera, quien acept dirigirme yasesorarme junto al Ing.Ernesto Ortiz, Ing. Jos Jimnez quienes me asistieron en todo eltranscurso de estetrabajo, brindndome su consejera para proporcionarme informaciny sugerenciasvaliosas, que contribuyeron para la elaboracin de ste trabajo degraduacin.A las instalaciones del laboratorio de la EMMOP, al Seor MarceloPacheco, al Ing.Vctor Molina Director del laboratorio y dems tcnicos por lacolaboracin en eldesarrollo del presente estudio.
  • iv
  • vCERTIFICACIN
  • viINFORME DE APROBACION DEL TRABAJO DE GRADUACIN
  • viiRESULTADO DEL TRABAJO DE GRADUACIN
  • viiiCONTENIDOPORTADA.iDEDICATORIA……..iiAGRADECIMIENTO……iiiAUTORIZACIN DE LA AUTORIA INTELECTUAL….ivCERTIFICACIN………vINFORME DE APROBACIN DEL TRABAJO DE GRADUACIN….viRESULTADO DEL TRABAJO DE GRADUACION…………..viiINDICE DE CONTENIDOS…..VIICAPITULO1: INTRODUCCION E IMPORTANCIA1.1. Conceptos e importancia de los pavimentos……11.2. Objetivos: generales y particular del trabajo..11.3. Alcance de la evaluacin de los pavimentos en las vas.31.4. Metodologa a desarrollar…31.5. Zona de ubicacin y rea de influencia..41.5.1 Demarcacin geogrfica51.5.2- Estado actual del proyecto71.6. Resea de la construccin del proyecto.7CAPITULO 2: ESTUDIO DEL TRFICO…92.1.- Naturaleza y caractersticas92.2.- Medidas del trfico…102.3.- Composicin del trfico y vehculos tipo.112.3.- Conteos y estaciones de trfico.132.5.-Determinacin del volumen del trfico.192.6.-TPDA actual y futuro para el proyecto.192.7.- Ejes equivalentes y de carga del trfico..32
  • ixCAPITULO 3: EVALUACION DE PAVIMENTOS..373.1.-Anlisis y procedimiento empleados373.2. Fallas tpicas en pavimentos flexibles383.3 ndice de Servicialidad…573.4. Mtodos de anlisis destructivo583.5. Procedimiento usado y caractersticas…59CAPITULO 4: EVALUACION DE LA CONDICION DEL PAVIMENTO PORMETODOS NO DESTRUCTIVOS..834.1.-Fundamentos del georadar y resultados a obtener834.2.- Caractersticas del georadar.844.3.- Partes del georadar…854.4.-Manual (rpido) de funcionamiento del georadar.884.4.1.-Configuracin del sistema..884.4.2.-Inicio del sistema884.4.3.-Creacin de un nuevo proyecto..894.4.4.-Calibracin de la rueda de estudio.904.4.5.- Filtro FIR…924.4.6.-Macro archivo924.4.7.- Filtro IIR…934.4.8.-Saltar al archivo de parachoques944.4.9.-Recoleccin de datos..954.4.10.-Procesamiento de datos….964.4.11.-Interpretacin interactiva.994.6.-Software utilizado…..1004.6.1.-Caractersticas y funcionalidad..1004.7.-Toma de datos y registros.101
  • x4.8.-Analisis de datos y obtencin de resultados.103CAPITULO 5: REABILITACION DEL PAVIMENTO..1105.1. Estado funcional de los pavimentos1115.2.- Nivel de servicio en vas urbanas1135.3 Tipo de intervencin y rehabilitacin…1275.4.- Diseo de pavimentos: Mtodo AASHTO1295.5.1.- Fundamentos y datos necesarios..1305.4.2.- Procedimiento de diseo y materiales.1345.4.3.- Clculo de refuerzo.1405.5.- Mtodo del instituto del asfalto..1495.5.1.- Fundamentos y datos necesarios.1495.5.2.- Procedimiento de diseo y materiales.1505.5.3.- Clculo de refuerzo.1545.6.- Seleccin de diseo ms favorable.155CAPTULO 6: APLICACIN AL PROYECTO: PROLONGACIN DE LA AV.SIMN BOLVAR EN EL SECTOR DE LA GRANADOS (L = 3KM).1566.1.- Evaluacin del pavimento existente…1566.2.-Datos obtenidos con el georadar.1566.3.-Rehabilitacin a efectuar y estructura nueva…1606.4.-Preparacion de la calzada…1616.5.-Recapeo y refuerzo del pavimento..1616.6.-Tipo de tratamiento y nivelacin.1636.7.-Rubros, cantidad de obra y presupuesto..1726.4.-Especificaciones tcnicas a usar.179
  • xiCAPITULO 7: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..2047.1.-Comparacin de los diseos de pavimentos2047.2.-Diseo utilizado..2047.3.-Cronograma de actividades e inversiones…2057.4.- Conclusiones y recomendaciones constructivas2067.5.-Anexos……..2097.6.-Bibliografa.237
  • xiiLISTA DE GRAFICOS…..xiiiLISTA DE CUADROS..xivLISTA DE FOTOGRAFAS….xviiiRESUMEN TECNICO………..xixABSTRACT……..xx
  • xiiiLISTA DE GRAFICOSGrfico 1.5.1 Demarcacin Geogrfica.4Grfico 2.4.1 Croquis de Estacin de Conteo Puente Lucha de losPobres abscisa Km0+300……15Grfico 2.4.2 Croquis de Estacin de Conteo Entrada Ciudad Jardinabscisa Km8+200……………16Grfico 2.6.1 Variacin Diaria de Trfico Sur-Norte Puente Lucha delos Pobres Km0+300…19Grfico 2.6.2 Variacin Diaria de Trfico Norte-Sur Puente Lucha delos Pobres Km0+300…20Grfico 2.6.3 Variacin Diaria de Trfico Sur-Norte Entrada aCiudad Jardin Km8+200…19Grfico 2.6.4 Variacin Diaria de Trfico Norte-Sur Entrada aCiudad Jardin Km8+200…20Grfico 2.6.5 Composicin del Trfico Sentido Sur- Norte..22Grfico 2.6.6 Composicin del Trfico Sentido Norte-Sur..22Grfico 3.5.1 Estructura tpica del pavimento..62Grfico 3.5.2 Lmites de Atterberg..66Grfico 3.5.3 Lmite lquido de muestra N1. ..70Grfico 3.5.4 Lmite lquido de muestra N271Grfico 5.2.1 Relacin entre los niveles de servicio, la velocidadde servicio y el ndiceDe servicio.113Grfico 5.2.2 Deflexiones Vs Ejes de Carga Equivalente d Diseo.116
  • xivGrfico 5.4.2 baco para el Diseo del Nmero Estructural….142Grfico 5.5.2.1 Espesor del Recapeamiento del ConcretoAsfltico…..145Grfico 6.6.1 Restitucin del Pavimento…166LISTA DE CUADROSCuadro 1.5.1.1 Demarcacin Geogrfica..6Cuadro1.6.1 Caractersticas Tcnicas de la Va7Cuadro 2.3.1 Categorizacin de los vehculos.12Cuadro 2.4.1 Registro de Conteo de la Estacin Puente Lucha delos Pobres.17Cuadro2.6.1 Trfico Promedio Observado (TPO) por categora estacinPuente Luchade los Pobres Km 0+300…. 19Cuadro2.6.2 Trfico Promedio Observado (TPO) por categora estacinEntrada aCiudad Jardn Km 8+200.. 20Cuadro2.6.3 Clasificacin vehicular sentido Sur- Norte…. 22Cuadro2.6.4 Clasificacin vehicular sentido Norte-Sur….. 23Cuadro2.6.5 Trfico total observado para cada sentido deflujo.24Cuadro2.6.6 Flujo de Trfico para la Av. Simn Bolvar25Cuadro2.6.7 Porcentaje de vehculos por tipo..26Cuadro2.6.8 Tasa de crecimiento vehicular de Pichincha…28Cuadro2.6.9 Tasa de Promedio vehicular de Pichincha28Cuadro2.6.10 ndice de combustible de Pichincha..29Cuadro2.6.11 ndice de Crecimiento Poblacional Provincia dePichincha.29Cuadro2.6.12 ndice de Crecimiento de Diseo..30
  • xvCuadro2.6.13 Datos de clculo para Trfico futuro30Cuadro2.6.14 Datos de clculo para Trfico futuro31Cuadro 2.7.1 Distribucin Promedio de vehculos pesados….33Cuadro 2.7.2 Factor de Carga..37Cuadro 3.2.1 Perdida de Agregados41Cuadro 3.2.2 Perdida de capa de rodadura..42Cuadro 3.2.3 Perdida de base..43Cuadro 3.2.4 Perdida de base..44Cuadro 3.2.5 Desgaste de ridos..45Cuadro 3.2.6 Exposicin de agregados….46Cuadro 3.2.7 Roderas…..47Cuadro 3.2.8 Canalizaciones…48Cuadro 3.2.9 Baches Profundos…49Cuadro 3.2.10 Ondulaciones….50Cuadro 3.2.11Grietas longitudinales…51Cuadro 3.2.12 Grietas Transversales…52Cuadro 3.2.13 Fisuras solas o en retculo….53Cuadro 3.2.14 Piel de cocodrilo..54Cuadro 3.2.15 Deterioros por efecto Constructivo..55Cuadro 3.3.1 Escala de Calificacin de Servicialidad…..56Cuadro 3.3.2 Relacin PSI IRI…..57Cuadro 3.5.1 Resumen de clculo muestra N1..63
  • xviCuadro 3.5.2 Resumen de clculo muestra N2..64Cuadro 3.5.3 Registro de datos para ensayo de Lmite Lquidomuestra N1…..69Cuadro 3.5.4 Registro de datos para ensayo de Lmite Lquidomuestra N2…..70Cuadro 3.5.5 Registro de datos para ensayo de Lmite Plsticomuestra N1…..73Cuadro 3.5.6 Registro de datos para ensayo de Lmite Plsticomuestra N2…..74Cuadro 3.5.7 Registro de datos para ensayo de Granulometramuestra N1……76Cuadro 3.5.8 Registro de datos para ensayo de Granulometramuestra N2……76Cuadro 3.5.9 Sistema de clasificacin AASHTO……..80Cuadro 3.5.10 Sistema de clasificacin AASHTO muestraN1………82Cuadro 3.5.11 Sistema de clasificacin AASHTO muestraN2………82Cuadro 4.6.1 Significado de los datos entregados por el equipoGSSI SIR-20.95Cuadro 5.2.1 Niveles de Servicio en las vas interurbanas108Cuadro 5.2.2 Clculo de Ajuste por ancho y obstruccin lateralWl110Cuadro 5.2.3 Valores de Ec y Eb para el clculo del Nivel deServicio111Cuadro 5.2.4 Valores de Wc y Wl para el clculo del Nivel deServicio..112Cuadro 5.2.5 Porcentaje de camiones en el Carril deDiseo.117Cuadro 5.2.6 Distribucin de factores de camin para diferentesclases de carreteras yvehculos….118Cuadro 5.2.7 Factor de Crecimiento..119Cuadro 5.2.8 Clculo de ejes equivalentes de diseo segn el mtododel Instituto delAsfalto120Cuadro 5.2.9 ECEd para el primer ao..120
  • xviiCuadro 5.3.1 Actividades y tiempos de intervencin.123Cuadro 5.4.1.1 Valores de ZR en funcin de la ConfiabilidadR..128Cuadro 5.4.2.1 Coeficiente estructura de Pavimentos Asfalticosexistentes (pulg)..131Cuadro 5.5.2.1 Tipos de intervencin Indicativosrecomendados.146Cuadro 5.5.2.2 Actividades y tiempos de intervencin..146Cuadro 5.5.2.3 Estado general de la va por tramos…147Cuadro 5.5.2.4 Sectorizacin para el diseo de la capa derefuerzo…147Cuadro 5.5.2.5 Deflexin caracterstica para cada tramo deDiseo..148Cuadro 5.5.2.6 Ejes Equivalentes por periodo de Diseo…148Cuadro 5.5.2.7 Deformacin admisible..149Cuadro 5.5.2.8 Espesores de Refuerzo para cada tramo y periodode diseo en sentidoNorte- Sur…149Cuadro 6.2.1 Datos GSSI SIR-20 Sentido Norte- Sur….151Cuadro 6.2.2 Datos GSSI SIR-20 Sentido Norte- Sur….152Cuadro 6.2.3 Datos GSSI SIR-20 Sentido Norte- Sur….153Cuadro 6.2.4 Datos GSSI SIR-20 Sentido Norte- Sur….154Cuadro 6.3.1 Espesores de Recapeo ……….155Cuadro 6.5.1 Refuerzo necesario expresado como NmeroEstructural.157Cuadro 6.6.1 Valores para la capa de nivelacin166Cuadro 6.7.1 Rubros utilizados en el proceso final168Cuadro 6.7.2 Cantidad de obra para 10 aos en sentido Norte-Sur..169Cuadro 6.7.3 Cantidad de obra para 20 aos en sentido Norte- Sur..169
  • xviiiCuadro 6.7.4 Cantidad de obra para rubros de drenaje yambientales …170Cuadro 6.7.3 Presupuesto final para periodo de rehabilitacinpara 10aos….171Cuadro 6.7.3 Presupuesto final para periodo de rehabilitacinpara 20aos….172
  • xixLISTA DE FOTOGRAFIASFotografa 3.5.1 Medida de la carpeta asfltica calicata N1abscisa 2+700.59Fotografa 3.5.2 Muestreo de la base calicata N1 abscisa2+700…59Fotografa 3.5.3 Medida de la calicata N1 abscisa 2+700..60Fotografa 3.5.4 Muestreo de la capa de la subrasante calicata N1abscisa2+700…61Fotografa 3.5.5 Calicata Impermeabilizada mediante un bacheomenor.62Fotografa 3.5.6 Ensayo de Humedad Natural.64Fotografa 3.5.7 Ensayo Limites de Atterberg..68Fotografa 3.5.8 Ensayo Limite Plstico .72Fotografa 4.3.1 Montaje del equipo86Fotografa 4.4.1.1 Encendido del equipo..87Fotografa 4.4.2.1 Inicio del Sistema….87Fotografa 4.4.2.2 Preparacin para calibracin del equipo..89Fotografa 4.6.1 Registro de Datos del Proyecto..94
  • xxRESUMEN TECNICOEVALUACION NO DESTRUCTIVA DE PAVIMENTOS MEDIANTE ELGEORADAR (ESPESORES DE ESTRUCTURA) CON APLICACIN EN LASVIAS URBANAS DE QUITOEste trabajo presenta los resultados obtenidos de la evaluacin ydiseo estructural delos espesores del pavimento flexible mediante tcnicas nodestructivas yprocedimientos de retroclculo a partir de las deflexionesgeneradas, utilizando paraello dos equipos diferentes: el FWD (Falling weightdeflectometer) y el georadar(Ground Penetrating Radar) GSSI SIR-20; el primero es un equipoque funciona bajocarga dinmica y cuyos resultados fueron analizados con lametodologa AASHTO yel segundo que analiza los espesores de la estructura delpavimento permitiendomejorar la homogeneidad de la estructura del pavimento.As mismo, se describen metodologas para la evaluacin tcnica, lasventajas ylimitaciones de tales herramientas; los resultados de laevaluacin en el diseo derefuerzo de los pavimentos.DESCRIPTORES:GEORADAR/ CONTEO DE TRFICO/ PAVIMENTO FLEXIBLE/ TPDA/DEFLECTOMETRA/, NMERO ESTRUCTURAL DE LA VIA /MDULORESILIENTE/ ESTADO FUNCIONAL DE LOS PAVIMENTOS
  • xxiABSTRACTNO DESTRUCTIVE EVALUATION THROUGH THE PAVEMENTTHICKNESS GEORADAR STRUCTURE WHITH APPLICATION INURBAN ROUTES OF QUITOThis paper presents the results obtained of the rating anddesing structural of thethicnesses of a flexible pavement thrrough non-destructivetechniques and proceduresof back calculation base don the deflections generated using forthis purpose,twodifferent equipments: the FWD(Falling Weight Deflectometer) andthe Georadar(Ground Penetrating Radar) GSSI SIR-20. The first is a equipmentworks underdynamic loading and its results were analyzed with the AASTHOmethodology and thesecond analyzing the thickness of the pavement structureallowing improved homogerpavement structure.The results of the evaluation in the desing of reinforcedpavements, and methodologiesfor the technical evaluation, the advantages and limitations ofthese tools are described.DESCRIPTORS:GEORADAR / COUNT TRAFFIC / PAVEMENT FLEXIBLE/ TPDA /DEFLECTOMETRY/ STRUCTURAL NUMBER VIA / RESILIENTMODULUS / FUNCTIONAL STATUS OF PAVEMENT.
  • xxiiN C. I: 1718117441
  • xxiii
  • 1CAPITULO 11. INTRODUCCION E IMPORTANCIAEl gran asentamiento poblacional que se ha venido desarrollandoa lo largo de laAvenida Simn Bolvar Prolongacin Sur, ha causado un granporcentaje deaccidentalidad. La alta densidad poblacional ha generado tambinuna elevadacongestin en horas pico de trfico que ha provocado que en tramoscortos se tengademoras de hasta una hora.Consecuentemente es necesario resolver los puntos crticos endonde ocurrenaccidentes de trnsito frecuentes, esta razn ha provocado lanecesidad de rehabilitarde la avenida Simn Bolvar Prolongacin Sur, que nos permita teneruna va segura ypara ello se ha incorporado una nueva tecnologa como es lautilizacin del equipodenominado georadar, que nos permite realizar ensayos nodestructivos para la va quepermite garantizar el presente estudio.1.1.CONCEPTOS E IMPORTANCIA DE LOS PAVIMENTOSEl pavimento se encuentra formado por un conjunto de capas dematerial granularseleccionado colocados entre la capa de rodadura (rasante) y elterreno naturaltrabajado (sub rasante), esta estructura vial que tiene como finprincipal ofrecer unasuperficie de trnsito vehicular limpio, cmodo, seguro y durable.Esta estructura se laconstruye directa y continuamente apoyada sobre el suelo. Lafuncin del pavimentoes de trasmitir esfuerzos tolerables al suelo para permitir unacirculacin rpida,econmica, cmoda y segura, es decir la importancia del buenestado de los pavimentoscobra relevancia una vez conocidas las implicaciones que stostienen en trminos deseguridad, economa, rapidez y comunicacin, aceptando que elmantenimiento yrehabilitacin en materia de pavimentos son actividades de sumaimportancia. Pocasestructuras en la Ingeniera Civil estn sujetas a tantasvariaciones extremas de ndoleclimtica y mecnica como lo estn los pavimentos estos constituyenen la actualidaduna necesidad fundamental para el desarrollo de la vida modernapor eso es importanteconstruir buenos pavimentos, Dado que un gran porcentaje de losaccidentes automovilsticos
  • 2que tienen lugar todos los das en la ciudad estn relacionadoscon el deterioro de las calles,resulta de gran importancia prolongar la vida de lospavimentos.1.2.-OBJETIVOS: GENERALES Y ESPECFICOS DEL TRABAJO.OBJETIVOS GENERALES.En el presente estudio se va a evaluar el estado y la condicinestructural delpavimento dando un diagnstico de la va, empleando un mtodo nodestructivoque va a permitir el anlisis de los espesores de las capas de laestructura delpavimento de la Avenida Simn Bolvar Prolongacin Sur desde laabscisa0+000 a 12+000.Evitar la inspeccin directa del suelo y de esta manera permitirla rehabilitacinde la va.Ofrecer mayor seguridad, economa, rapidez y comunicacin a sususuarios.OBJETIVOS ESPECFICOS.Realizar un anlisis de las capas de la estructura del pavimentoque nos permitareemplazar la realizacin de calicatas y al anlisis de cadamaterial granulardeduciendo las caractersticas estructurales del mismo.Aplicar el manejo del equipo y realizar el anlisis delpavimento, surehabilitacin y la conservacin del mismo.Determinar un anlisis econmico y presupuesto referencial en elcual se puedadeterminar un plan de inversiones.1.3. ALCANCE DE LA EVALUACIN DE LOS PAVIMENTOS EN LAS VASLa conservacin de pavimentos se define como las actividadesorientadas a mantener ybrindar las carreteras en buen estado funcional usando mtodospara retardar el deteriorodel pavimento.En el presente estudio se muestra una metodologa que permitedeterminar los espesores de lascapas del pavimento de forma no destructiva. En la primera partese detalla modelos
  • 3matemticos del anlisis de pavimentos en los que se sustenta elmtodo a emplear, acontinuacin se explica el procedimiento empleado para el anlisisde los espesores de las capasdel pavimento. Seguidamente se presenta el anlisis del softwarepara obtener los parmetrosde evaluacin.1.4. METODOLOGA A DESARROLLAR.Dependiendo varios factores que inciden en el deterioro de lospavimentos se hanagrupado en: variables del trfico climticas, de drenaje ygeolgicas, estos factores enfuncin del tiempo determinan la condicin del pavimento.Los parmetros fundamentales a considerar en nuestra metodologade estudio son:La evaluacin del estado de la superficie indicndonos lanecesidad derehabilitacin de la va.La determinacin del volumen total de vehculos para determinar lacapacidadestructural actual (TPDA) y que tiene relacin con el trfico quedebe soportarla va.La elaboracin de perforaciones en la avenida Simn BolvarProlongacin Surabscisas 2+700 y 9+100 respectivamente para su anlisisestructural, que nospermita comprobar los resultados obtenidos mediante ensayos nodestructivosEl mtodo no destructivo que vamos a emplear es el radar depenetracin entierra con el equipo denominado, es un sistema electromagnticopara el estudiono destructivo del subsuelo. Est basado en la radiacin, medianteuna antenatransmisora muy prxima al suelo, de una seal que en la mayora delos radareses transitoria esto es, un pulso electromagntico de cortaduracin que garantizaun rendimiento operacional que disminuye considerablemente eltiempo demedicin de los espesores de las capas de la estructura delpavimento.Para la rehabilitacin de la va vamos a comparar y elegir a travsde un anlisiseconmico y tcnico entre los mtodos de diseo del Instituto delAsfalto y elmtodo AASTHO.
  • 41.5. ZONA DE UBICACIN Y REA DE INFLUENCIAZONA DE UBICACINLa avenida Simn Bolvar se encuentra localizada en la parte nororiental de la ciudadde Quito, correspondiente a la provincia de Pichincha.Esta avenida comprende el tramo entre el sector de La Lucha delos Pobres (Km 0+000)y Santa Rosa (Km. 12+000). Como se ilustra en el siguienteesquema.Km 0+000PROYECTO DE ESTUDIOKm 12+000Grfico1.5.1. Croquis de Ubicacin del Proyecto. Fuente: Autor deTesisZONA DE INFLUENCIA DIRECTA (AID)La Zona de Influencia Directa se caracteriza y se delimita porser la zona en donde los aspectose impactos ambientales del proyecto influyen en forma directasobre los diferentes factoresambientales identificados en la Lnea Base (Fsico, Biticos,Socioeconmicos). Constituyepor tanto el territorio en el que los impactos directos ocurrenen el mismo sitio en el que seprodujo la accin generadora del impacto, y al mismo tiempo o entiempo cercano al momentode la accin que provoc el impacto, se ha considerado que el AIDser de 200 m a cada lado
  • 5del eje central de la va a rehabilitar, formando de esta maneraun corredor de impacto deaproximadamente12.000 km de largo y 400m de ancho cubriendo unaextensin aproximadade 4.8 km2El AID empieza en el sector circundante de la Lucha de losPobres y se prolonga por lossectores de El troje, el Parque Metropolitano del Sur llegandohasta el sector de Santa RosaZONA DE INFLUENCIA INDIRECTA (AII)El rea de Influencia Indirecta por su parte, est delimitada porel rea en la cual losaspectos e impactos se manifiestan con menor medida o su efectoes indirecto. El reade influencia indirecta es el territorio en el que semanifiestan los impactos ambientalespositivos o negativos indirectos o inducidos, es decir aquellosque ocurren en un sitiodiferente a donde se produjo la accin generadora del impacto, yen un tiempo diferidocon relacin al momento en que ocurri la accin provocadora delimpacto.Los criterios sobre los cuales se basa la delimitacin del AIIson bsicamente:reas en las cuales se presentarn los beneficios sociales comoproducto delproyecto,reas en las cuales se presentarn modificaciones derivadas de losimpactosdirectos.1.5.1. DEMARCACIN GEOGRFICALa avenida Simn Bolvar en el tramo Sur, tiene su punto de inicioen la Lucha de losPobres y su punto final en la curva de Santa Rosa cuyascoordenadas se ilustran en lasiguiente tabla:Sitio AbscisaLucha de los Pobres 0+000 776981 E 9968184 SSanta Rosa 12+000 774672 E 9957565 SAvenida Simn Bolvar Tramo SurCoordenadasCuadro 1.5.1.1 Demarcacin Geogrfica. Fuente: IGM
  • 6Grfico 1.5.1.3 Ubicacin Geogrfica Cantonal del Proyecto1.5.2. ESTADO ACTUAL DEL PROYECTO.En la actualidad la avenida Simn Bolvar Prolongacin Sur, lacalzada est constituidacon emulsin asfltica y colocacin de la capa de rodadura dehormign asfltico conmejoramiento de los drenajes, construccin de interceptores deaguas servidas de loscolindantes a los taludes de la avenida que carecen dealcantarillado y estabilidad detaludes.Estos trabajos de reconstruccin no garantizan una solucindeterminante para eltratamiento de las superficies asflticas, de manera que sepropone un mantenimientovial que brinde optimizacin de recursos disponibles que ofrezcamayor seguridad,economa para el proyecto.1.6. RESEA DE LA CONSTRUCCIN DEL PROYECTOLa avenida Simn Bolvar Prolongacin Sur se encuentra localizadaen la provincia dePichincha, tiene una longitud aproximada de 12 Km, provista depavimento flexible ycunetas laterales de 0,40 metros para drenaje superficial estacarretera ha sido diseada
  • 7como una va RI (3c) en cada sentido (Norte Sur; Sur – Norte) de12,60 metros decalzada por cada carril y espaldones de 0,50 metros es decir unaobra bsica de 14,00metros por carril, La avenida Simn Bolvar atraviesa unatopografa de terrenosmontaosos.CARACTERISTICAS TECNICAS.Velocidad de proyecto 100 Km/hVelocidad de operacin 50-70 Km/hNmero mnimo de carriles 3 por sentidoAncho de carriles 4,20 m.Distancia de visibilidad de parada 50Km/h = 60mRadio mnimo de curvatura 50Km/h = 80mSeparacin de calzadas Parterre mnimo 1,0 mCARACTERISTICAS TECNICASCuadro 1.6.1 Caractersticas Tcnicas de la Va. Fuente: EPMMOP
  • 8CAPITULO IIESTUDIO DEL TRFICOEl estudio de trfico vehicular tiene por finalidad cuantificar,clasificar y conocer elvolumen delos vehculos que se movilizan por la carretera, ascomo estimar el origeny destino de los vehculos.Elementos indispensables para la evaluacin econmica de lacarretera y ladeterminacin de las caractersticas de diseo cada tramo de lacarretera. El trfico sedefine como el desplazamiento de bienes y/o personas en losmedios de transporte;mientras que, el trnsito viene a ser el flujo de vehculos quecirculan por la carretera,pero usualmente se denomina trfico vehicular.El fenmeno del trfico de vehculos se ha generalizado y extendidode tal manera queforma parte de nuestra vida cotidiana, pero sobre todo en laciudad se ha convertido enun problema que hay que resolver, en la actualidad nuestro pasha sufrido de este mal,ya que en ciertos proyectos se ha dado prioridad al ornato,convirtiendo al sector en unverdadero caos, o simplemente trasladando el problema a otrosector. Se puede definiral trfico como el fenmeno causado por el flujo de vehculos enuna va, calle oautopista.Al proyectar una calle, avenida, paso peatonal o similar, es muyimportante determinarel volumen del trfico que circular por el servicio proyectado, alo que se suma lavariacin, tasa de crecimiento y de su composicin, erroresdurante esta fase llevan aque el proyecto sirva por escaso tiempo, o que no sea la solucinbuscada.2.1. NATURALEZA Y CARACTERSTICAS.El objetivo del estudio de la circulacin es deducir lasrelaciones que existen entre lascaractersticas del trfico y el trazado de la red y las normas deregulacin que seutilicen. Para obtener los datos necesarios se han desarrolladouna serie de tcnicas demedida, utilizando sistemas y aparatos de medicin.http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo
  • 9En este tema se analizarn las medidas del de trfico como son: latasa de flujo, lavelocidad, el volumen de trfico, la densidad de trfico, lacapacidad de la va. Otravariable que se va a analizar es la clase de vehculos que formanla corriente del trficoque permitir determinar el porcentaje de vehculos pesados.Para la rehabilitacin de la avenida Simn Bolvar Prolongacin Surse tiene porfinalidad clasificar y cuantificar y conocer el volumen devehculos que se desplazanpor dicha va siendo el objetivo principal de la va determinar eltrafico existente en lava, su variacin histrica, composicin vehicular y su proyeccin,para el periodo devida til de los trabajos que se propone (5 a 20 aos). El estudioa travs de los trabajosde campo y gabinete tiene los siguientes alcances:- Obtencin del volumen y composicin del trfico (conteos).- Determinacin del TPDA (Trfico Promedio Diario Anual)actual.- Factores de Crecimiento Anual y Futuro del trfico.- Obtencin del TPDA Futro (2033).- Ejes de carga equivalente.2.2.- MEDIDAS DEL TRFICO.El punto de partida, para anlisis de transito es el conteo devehculos, peatones ytransporte pblico, mismo que entrega los siguientes datos: tasade flujo, velocidad,volumen, densidad de trfico y capacidad de la va.- TASA DE FLUJOSe define como tasa de flujo como la frecuencia a la cual pasanpersonas o vehculos,durante un tiempo especfico menor a una hora, expresada comotasa horariaequivalente. Se suele medir en: vehculos/hora (flujo horario) yvehculos/dia (flujodiario).- VELOCIDADEst sujeta a variaciones en un vehculo o en el conjunto devehculos dentro del flujode circulacin. Las variaciones de la velocidad responden adistintos factores: lascaractersticas de operacin de los vehculos, las limitaciones delconductor, lascondiciones del trfico y las condiciones climticas.
  • 10- VOLUMEN DE TRAFICOSe define como el nmero total de vehculos que pasa por un puntodurante unintervalo de tiempo dado, se puede expresar en relacin aperiodos horarios, diarios, oanuales.- DENSIDAD DE TRFICOSe denomina densidad de trfico al nmero de vehculos que existencirculando enuna longitud o un tramo de carretera dada, la unidad de medidaes vehculos/km. Elvalor mximo de la densidad tiene lugar cuando todos los vehculosestn en fila sinespacios entre ellos y lgicamente depende de la longitud mediade los vehculos.- CAPACIDAD DE LA VALa capacidad de la va se define como el nmero horario mximo depersonas yvehculos que tienen una probabilidad razonable de atravesar untramo de carreteradurante un perodo de tiempo, bajo condiciones prevalecientes delcamino y deltrnsito. Expresada en vehculos / hora refleja la habilidad delsegmento de carreterapara acomodar el flujo en movimiento de personas y vehculos.sta depende de las condiciones existentes, fundamentalmente lascaractersticasgeomtricas del tramo de carretera como seccin tpica, trazo,pendientes, grados decurvatura, estado del pavimento, etc., volumen de trnsitocirculando especialmente sucomposicin vehicular, regulaciones de la circulacin como lmitesde velocidad,tmulos, prohibiciones de rebasar y parquear, as como otras queinfluyan en lavelocidad vehicular.2.3.- COMPOSICIN DEL TRFICO Y VEHCULOS TIPO.COMPOSICIN DEL TRFICO. Adems de conocer el nmero total devehculos que pasan por una carretera,frecuentemente interesar saber qu tipo de vehculos circulan porella. Por esta raznal realizar los aforos se clasifican los vehculos registrados envarias categoras, ms omenos detalladas segn las necesidades.La composicin del trfico se define mediante el porcentaje devehculos en la IMDque pertenecen a cada categora.
  • 11En general, la mayor parte del trfico est formado por vehculosligeros, mientras quelas motos representan un porcentaje muy pequeo. Dentro de losvehculos ligeros, losms importantes son los coches (que forman del 85% al 90% delgrupo de vehculosligeros) y dentro de los vehculos pesados los camionesrepresentan ms del 90% deeste grupo.Naturalmente la composicin del trfico vara de unas carreteras aotras. As, porejemplo, en zonas urbanas, el porcentaje de vehculos ligeros esmayor que encarreteras, llegando en las calles cntricas de las grandesciudades a ser superior al90%. En las proximidades a las grandes ciudades, son frecuentesporcentajes devehculos pesados entre el 15% y el 20%, mientras que en laszonas interurbanas,especialmente en itinerarios importantes para el transporte, sonfrecuentes porcentajesentre el 20% y el 30% e incluso superiores. Evidentemente, estascomposiciones estnsujetas a variaciones temporales.VEHICULOS TIPO.Para proyectar una carretera es necesario tener en cuenta lascaractersticas del vehculoy por ello se agrupan en categoras.Los vehculos ms numerosos son los vehculos livianos, que suelenser los que definenlas condiciones geomtricas de las carreteras por su mayorvelocidad, pero tambininfluyen considerablemente los vehculos pesados.Dada la gran diversidad de caractersticas de los vehculosexistentes, es necesarioelegir para el proyecto de una carretera determinados vehculostipo a los que seconsidere representativos del conjunto de usuarios de la va ycomo vehculos tipo seencuentran registrados los siguientes: vehculos livianos, busesy pesados.
  • 123 ejes 9mas de 3ejes10Buses2 ejespequeo7Camionespequeos2 ejesgrande8CamionesgrandesBuses 2 ejes 5Buses 3 ejes 6Camioneta4 x 4VanLivianos234Categoria devehiculosTipo devehiculosCodigo GraficoAutomovil 1Cuadro 2.3.1.- Categorizacin de los vehculos. Fuente:Universidad Nacional de Ingenierapor Ing. Giselle Montoya.
  • 132.4.- CONTEOS Y ESTACIONES DE TRFICO.CONTEOS.Los pavimentos se construyen en funcin de resistir el efecto deldao que produce elpaso de un eje con una carga tipo durante los aos de su vidatil.Un trnsito mixto est compuesto de vehculos de diferente peso ynmero de ejesdistinguindose livianos y pesados, los que para efectos declculo se les transforma enun nmero de ejes equivalentes a los que se denomina ESAL.Uno de los primeros pasos en cualquier estudio de trfico es laevaluacin de losmovimientos que se producen, para lo que es preciso medir elnmero de vehculos quepasan por cada carril en un determinado perodo de tiempo.Existen diferentes maneras de conteo, estos pueden ser manuales,mecnicos oautomticos los mismos que se resumen a continuacin:CONTEOS MANUALES DE TRFICO.Para este tipo de conteos manuales de trfico se deber registraro seleccionar la o lasestaciones de conteo para proceder luego al registro de datospara cuyo objetivo seutilizan formularios previamente elaborados, si se cuenta consuficiente personal yadecuadamente preparado, los conteos manuales suministran unainformacin mscompleta durante perodos de tiempo cortos. Sin embargo, manteneruna informacinpermanente con conteos manuales es muy difcil y costoso, sontambin llamadosconteos obligados y necesarios a realizar en los estudios detrfico, con este procesode registro e identificacin del trfico se puede clasificardebidamente al trfico encirculacin.La duracin de los conteos manuales son destinados a periodos decorta duracin y conla finalidad expresa de identificar los tipos de vehculos, losrecuentos pueden dividirseen 30 15 minutos cuando el trnsito es muy denso y se haconsiderado que al menosdeben registrarse tres categoras importantes de vehculos encualquier tipo deproyecto, estas categoras son las siguientes:- Vehculos livianos- Vehculos de pasajeros (buses)- Vehculos de carga
  • 14CONTEOS MECNICOS DE TRFICO.Los conteos mecnicos tambin son denominados como conteosneumticos ya queson cordones de neumticos los que permiten el registro del pasode vehculos por unaseccin de la va, estos equipos tienen un dispositivo centralpara el registro de lainformacin, los ms elementales tienen contadores con reguladoresdigitales con unacapacidad dada debiendo los responsables de la estacin realizarlas regulacionespertinentes.Los conteos mecnicos se utilizan en lugaressituados a mitad decuadra o en tramos continuosen campo abierto. Existen aparatos mecnicos porttiles y fijoscuya utilizacin dependedel objeto del estudio.- Detectores neumticos.- Detectores magnticos.- Detectores de espiral de induccin.- Detectores de radar.- Contadores mecnicos porttiles.- Equipo fotogrfico.CONTEOS AUTOMATICOS DE TRFICO.Algunos contadores automticos emplean un mtodo de conteo querequiere la instalacin enel camino de detectores de superficie (como los tubos neumticosde camino) o detectores debajo de la superficie (como los aparatos magnticos o de contactoelctrico). Los cualesdetectan los vehculos que pasan y transmiten la informacin a unregistrador que se conectaal detector a un lado del camino.METODOLOGA.La metodologa del trabajo de campo desarrollada en el presenteestudio consisti en conteosmanuales de trnsito vehicular, para el desarrollo normal delestudio tenemos las siguientesetapas:- Etapa de Planificacin- Etapa de Organizacin- Etapa de Ejecucin- Etapa de Procesamiento
  • 15ESTACIONES DE CONTEO.La ubicacin de las estaciones de conteo deber ser realizadatomando en cuenta lasvariaciones en el volumen de trfico que se presentara a lo largodel camino que seestudia. La localizacin final de las estaciones ser determinadaluego de un anlisis dela informacin anterior sobre el trfico que existiera,complementada con un recorridopor la zona. Se debern detectar todos los puntos generadores detrfico y estos sitiosdebern ser tomados como divisorios de tramos.Se procedi a ubicar las estaciones de control en el Km y Km dela Avenida SimnBolvar Prolongacin Sur. Los trabajos de conteo y clasificacin enel campo sedesarrollaron de forma continua, desde las 8:00 de la maanahasta las 15:00 durante 5das de la semana. A continuacin se adjunta los croquis de lasestaciones anteriormenteindicadas.ESTACIN DE CONTEO DEL PUENTE LUCHA DE LOS POBRES.NAbscisa Km 0+300Grfico 2.4.1. Croquis de Estacin de Conteo Puente Lucha de losPobres abscisaKm 0 +300. Fuente: Autor de Tesis
  • 16ESTACIN DE CONTEO ENTRADA A CIUDAD JARDINNAbscisa Km 8+200Grfico 2.4.2. Croquis de Estacin de Conteo Entrada a CiudadJardn abscisaKm 8 + 200. Fuente: Autor de Tesis.Una vez definido el estudio de trfico en cuanto a la ubicacin delas estaciones, tiposde conteo y mecanismos operativos, se prepararon los formulariosa utilizarse para elconteo volumtrico clasificatorio.En el cuadro N 2.3.1 se expone el formulario utilizado para elcenso volumtrico, yregistro de conteo de la estacin Puente Lucha de los Pobres delda lunes 18 demarzo de 2013.En el anexo N1, se presenta el reporte del procesamiento dedatos del censovolumtrico clasificatorio de las estaciones en las dosdirecciones.
  • 17ESTACION: PUENTE LUCHA DE LOS POBRES UBICACIN: AV.SIMON BOLIVARABSCISA KM 2+700FECHA. 18 DE MARZO 2013 DIA: LUNESCLIMA: CALIDO SENTIDO: NORTE SURCOORDINADOR AUTOR DE TESIS CONTADOR: PAULINA AYALA2 EJES 2 EJES 2 EJESPEQUEO MEDIANOS GRANDE8:00-8:15 339 4 9 8 20 3 2 42 3858:15-8:30 334 5 5 4 28 2 2 413808:30-8:45 358 4 4 8 29 3 0 44 4068:45-9:00 324 6 12 11 22 1 2 483789:00-9:15 342 3 7 5 27 3 0 42 3879:15-9:30 354 4 9 14 25 3 1 424009:30-9:45 328 4 8 10 22 1 0 41 3739:45-10:00 355 5 10 7 25 2 1 45 40510:00-10:15 348 5 11 6 23 1 243 39610:15-10:30 336 3 15 10 29 3 0 57 39610:30-10:45 308 4 11 831 2 0 52 36410:45-11:00 317 4 8 11 22 2 3 46 36711:00-11:15 291 517 12 22 3 0 54 35011:15-11:30 319 5 12 8 25 5 0 50 37411:30-11:45360 6 15 12 27 2 1 57 42311:45-12:00 357 5 9 10 23 3 0 3840012:00-12:15 302 5 16 9 24 1 1 35 34212:15-12:30 367 3 9 8 27 3 047 41712:30-12:45 354 4 11 10 22 2 2 34 39212:45-13:00 313 5 15 1123 4 0 53 37113:00-13:15 338 5 14 9 27 2 1 53 39613:15-13:30 329 512 8 37 1 0 58 39213:30-13:45 326 3 17 10 21 2 1 51 38013:45-14:00341 6 15 11 32 1 2 61 40814:00-14:15 325 4 10 9 25 2 0 4637514:15-14:30 349 4 5 5 17 3 1 35 38814:30-14:45 355 5 15 8 25 4 045 40514:45-15:00 347 4 11 10 26 2 1 47 398TOTAL 9416 125 312 252 706 66 23 1307 10848TOTAL % 86,80 1,152,88 2,32 6,51 0,61 0,21 12,05 100,00Cuadro 2.4.1. Registro de conteo de estacin Puente Lucha de losPobres. Fuente: Autor de TesisFORMULARIO DE REGISTRO DE CONTEO DE TRFICOPERIODOVEHICULOSLIVIANOS BUSESCAMIONES PESADOS TOTALVEHICULOSPESADOSTOTALVEHICULOS3 EJES 4 EJES O MAS
  • 182.5.-DETERMINACIN DEL VOLUMEN DEL TRFICO.El volumen es el nmero real de vehculos que pasan por una seccindurante unintervalo. En consecuencia, un volumen de 100 vehculos observadodurante unperodo de 15 minutos (15-min) implica una intensidad de trficode 100/0,25 h,es decir 400 v/h.CARACTERSTICAS DEL VOLMEN DEL TRFICO.Los volmenes de trfico siempre deben ser considerados comodinmicos porlo que solamente son precisos para el periodo de duracin de losaforos. Sinembargo, debido a que sus variaciones son generalmente rtmicas yrepetitivas,es importante tener un conocimiento de sus caractersticas, paraas programaraforos. Por lo tanto es fundamental, en la planeacin y operacinde la circulacinvehicular, conocer las variaciones peridicas de los volmenes detrfico dentrode las horas de mxima demanda, en las horas del da, en los dasde la semana yen los meses del ao, tambin es importante conocer lasvariaciones de losvolmenes del trfico en funcin de su distribucin por carriles, sudistribucindireccional y su composicin.2.6.-TPDA ACTUAL Y FUTURO PARA EL PROYECTO.CALCULO DEL TPDA ACTUALDe acuerdo a las normas del MOP, el trfico promedio diario anuales abreviadocomo TPDA, corresponde al nmero total de vehculos que pasandurante unperiodo dado (en das completos) por una seccin de camino duranteun aodividido por 365.El porcentaje de vehculos en cada sentido de la vi determinacomposiciones yvolmenes diferentes de trfico diferentes en un mismo periodo elclculo delTPDA se lo realiza para cada sentido de circulacin.En el campo el proceso de conteo y clasificacin del trfico sedesarroll demanera continua desde las 8:00 hasta las 15:00 horas durante 5das de la semana.
  • 19Livianos Buses Pesados Livianos Buses PesadosMartes 10652 247 1607 9708 246 1456Miercoles 10815 286 1836 10015 283 1485Jueves 11456 305 1736 9952 265 1558sabado 9989 223 1510 11856 315 1777Lunes 12147 260 1757 9416 125 1307TPO 11012 264 1689 10189 247 1517DIASUR – NORTE NORTE – SURCuadro 2.6.1.- Trfico Promedio Observado (TPO) por categoraEstacin Puente Lucha de los Pobres Km 0+300. Fuente: Autor detesis.BusesPesadosLivianos02000400060008000100001200014000Martes19/03/2013Miercoles20/03/2013Jueves21/03/2013Sabado23/03/2013Lunes18/03/2013247 286 305 223 2601607 1836 1736 1510 175710652 1081511456998912147SENTIDO SUR – NORTEGrafico 2.6.1.- Variacin Diaria de Trafico: Sur Norte EstacinPuente Luchade los Pobres Km 0+300. Fuente: Autor de tesis
  • 20BusesPesadosLivianos020004000600080001000012000Martes19/03/2013Miercoles20/03/2013Jueves21/03/2013Sabado23/03/2013Lunes18/03/2013246 283 265 315 1251456 1485 1558 1777 13079708 10015 9952118569416SENTIDO NORTE – SURGrafico 2.6.2. Variacin Diaria de Trafico: Norte – Sur EstacinPuente Lucha de losPobres Km 0+300. Fuente: Autor de tesis.Livianos Buses Pesados Livianos Buses PesadosMartes 10856 241 1589 9685 237 1425Miercoles 11112 278 1851 9976 273 1505Jueves 11510 310 1725 10010 281 1583sabado 10123 235 1496 12234 324 1814Lunes 12265 277 1812 9216 134 1357TPO 11173 268 1695 10224 250 1537DIASUR – NORTE NORTE – SURCuadro 2.6.2.- Trfico Promedio Observado (TPO) por categoraEstacin Entrada a Ciudad Jardn Km 8+200. Fuente: Autor detesis
  • 21BusesPesadosLivianos02000400060008000100001200014000Martes19/03/2013Miercoles20/03/2013Jueves21/03/2013Sabado23/03/2013Lunes18/03/2013241 278 310 235 2771589 1851 1725 1496 181210856 11112115101012312265SENTIDO SUR – NORTEGrafico 2.6.3.Variacin Diaria de Trafico: Sur Norte EstacinEntrada CiudadJardn Km 8+200. Fuente: Autor de tesisBusesPesadosLivianos02000400060008000100001200014000Martes Miercoles Jueves Sabado Lunes237 273 281 324 1341425 1505 1583 1814 13579685 9976 10010122349216SENTIDO NORTE – SURGrafico 2.6.4. Variacin Diaria de Trafico: Norte – Sur EstacinCiudad JardnKm 8+200. Fuente: Autor de tesis.
  • 22COMPOSICION DEL TRFICO POR SENTIDO DE FLUJOLIVIANOS BUSES PESADOSTPO 11093 266 1692 13051TPO (%) 85,00 2,04 12,97 100,00CENSO VOLUMETRICOTOTALCuadro 2.6.3.- Clasificacin vehicular sentido Sur Norte. Fuente:Autor deTesis85,002,04 12,97TPO (Sur – Norte)LIVIANOSBUSESPESADOSGrfico 2.6.5. Composicin del Trfico: Sentido Sur Norte. Fuente:Autor de tesis.
  • 23LIVIANOS BUSES PESADOSTPO 10207 249 1527 11982TPO (%) 85,18 2,07 12,74 100,00CENSO VOLUMETRICOTOTALCuadro 2.6.4. Clasificacin vehicular sentido Norte – SurFuente: Autor de Tesis85,182,07 12,74TPO (Norte – Sur)LIVIANOSBUSESPESADOSGrfico 2.6.2.- Composicin del Trfico: Sentido Norte Sur .Fuente:Autor de tesisPara el anlisis del trfico que se est desarrollando el estudiodel TPDA nos permitirdeterminar las caractersticas de volmenes de la va. Por lo quepara determinar unvolumen de trfico se toman varias hiptesis basados en datosestadsticos ypronsticos que tiene una metodologa establecida, para el clculodel TPDA seutilizara la siguiente formula.= 7 4 12365Donde:TPDA: trafico Promedio Diario AnualTPD= Trafico Promedio DiarioTPO= Trafico Promedio ObservadoCF= Coeficiente de Expansin
  • 24CLCULO DEL TRAFICO PROMEDIO OBSERVADO (TPO)=Livianos Buses Pesados Livianos Buses PesadosLunes 12206 268,5 1785 9316 130 1332Martes 10754 244 1598 9697 242 1441Miercoles 10964 282 1844 9996 278 1495Jueves 11483 332,5 1731 9981 273 1571Sabado 10056 229 1503 12045 320 1796T.OBS. 55463 1356 8460 51034 1242 763465279 59909DIASSUR – NORTE NORTE – SURTRAFICO TOTAL OBS. TRAFICO TOTAL OBS.Cuadro 2.6.5.- Trfico total observado para cada sentido deflujoFuente: Autor de tesis( ) = ( )( ) =652795( ) = 13056 /( ) = ( )( ) =599095( ) = 11982 /
  • 25COEFICIENTE DE EXPANSIONDebido a la dificultad que se genera realizar el conteo manualdel movimientovehicular durante los 365 das del ao de todo el proyecto, ladeterminacin delTPDA lo obtendremos por medio de la determinacin de uncoeficiente de expansinel mismo que se describe a continuacin.29560 TRAFICO TOTAL PARA LAS 24 HORAS (2013) NORTE – SUR31680 TRAFICO TOTAL PARA LAS 24 HORAS (2013) SUR – NORTEDATOS EPMMOP-QFLUJO DE TRFICO PARA LA AVENIDA SIMON BOLVARCuadro 2.6.6. Flujo de trfico para la Av. Simn BolvarFuente: Gerencia de Planificacin de la Movilidad de laEPMMOP-Q= 24 ()(7 )=3168013056=2,43=2956011982=2,47CALCULO DEL TRFICO PROMEDIO DIARIO (TPD)TPD = TPO * CFTPD (S-N)= 13056 * 2,43TPD (S-N)= 31680 veh/diaTPD (N-S) = 11982 * 2,47TPD (N-S) = 29560 veh/dia.
  • 26CLCULO DEL TRAFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA).= 7 4 12365( ) =31680 7 4 12365( ) = 29163/( ) =29560 7 4 12365( ) = 27211/CLCULO DEL TRAFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL DEL PROYECTO(TPDAproy)Se realizara un promedio entre los valores obtenidos para cadauno de los sentido deflujo es decir se utilizara un solo TPDA= ( ) + ( )2=29163 + 272112= 28187De acuerdo al conteo realizado en las estaciones tenemos lossiguientes porcentajespara cada tipo de vehculoLIVIANOS BUSES PESADOS TOTAL85,1% 2,06% 12,86% 100,00%% DE VEHICULOS POR TIPOCuadro 2.6.7.- Porcentaje de vehculos por tipo. Fuente: Autor detesisBasndose a los valores de porcentaje del cuadro anterior secalculara el TPDA paracada tipo de vehculo.Para vehculos livianos:TPDA livianos= 0,851 * 28187TPDA livianos= 23987 vehculos.Para busesTPDA buses= 0,0206 * 28187
  • 27TPDA buses= 581 busesPara vehculos pesadosTPDA pesados= 0,1286 * 28187TPDA pesados= 3625 vehculos pesadosCALCULO DEL TPDA FUTUROEn vista que el diseo del pavimento de la va, se basa tanto enel trfico actual ascomo en los incrementos de trnsito que se espera utilicen lacarretera, resulta necesariorealizar las proyecciones de Trnsito Futuro.En primer lugar resulta necesario determinar el periodo deproyeccin del trfico, elcual est en funcin de la vida til del pavimento, as como lastasas de crecimiento,las cuales estn en funcin de las tasas de crecimientodemogrficas ymacroeconmicas.Para el clculo del TPDA futuro es necesario obtener las tasas decrecimiento vehicularpor lo que se calculara estos ndices.TASAS DE CRECIMIENTO.La tasa de crecimiento del trfico, es el parmetro utilizado paradeterminar el TPDAen los siguientes diez o veinte aos previstos para el anlisis yevaluacin econmicadel proyecto.Las tasas de crecimiento vehicular varan dependiendo del tipo devehculo, ladeterminacin de las mismas se realiza a partir de serieshistricas de trfico, en basea estudios anteriores del tramo en estudio o de otras vas denaturaleza similar.Para la determinacin de las tasas de crecimiento del parquevehicular se recurri afuentes bsicas tales como el INEC (instituto Nacional deEstadsticas y Censos) queproporciono informacin desde el ao 2000 al 2008, recopilandoinformacin histricade la provincia de Pichincha, especialmente para la zona delDistrito Metropolitano deQuito.Para el clculo aplicamos el mtodo aritmtico.(%) =1(1) 100
  • 28Donde.:i (%) = Tasa de crecimientoPa = Nmero de vehculos anual, al inicio del cicloPf = Nmero de vehculos anual, al final del cicloLIVIANOS BUSES PESADOSI % I % I %2000-2001 3,72 26,34 7,462001-2002 8,17 32,47 44,482002-2003 -7,92 -5,19 -40,132003-2004 8,24 -17,13 15,572004-2005 21,13 4,36 21,962005-2006 1,56 14,08 -3,642006-2007 -7,79 1,11 -6,572007-2008 1,79 -31,73 -25,71TASA DE CRECIMIENTO VEHICULAR DE PICHINCHAPERIODOCuadro 2.6.8. Tasa de crecimiento Vehicular de PichinchaFuente: Anuarios INEC (200-2008)Del cuadro anterior elaboramos un promedio para los periodoscensales que tienenvalores positivos, descartando valores fuera de rango,obtenindose una tasa decrecimiento promedio que se registra en el siguiente cuadro.Livianos 4,70%Buses 6,52%Pesados 7,46%TASA DE CRECIMIENTO PROMEDIOCuadro 2.6.9. Tasa Promedio Vehicular de Pichincha. Fuente:Autor de Tesis.
  • 29PERIODO SUPER EXTRA DIESEL2002-2003 12,27 -4,34 0,322003-2004 11,46 4,29 9,592004-2005 9,87 4,53 9,312005-2006 12,55 6,66 4,762006-2007 11,15 6,24 4,552007-2008 8,89 7,32 2,71Promedio 11,03 4,12 5,21iINDICES DE COMBUSTIBLES DE PICHINCHA6,79Cuadro 2.6.10. ndice de Combustible de Pichincha.Fuente: Anuarios INEC (2002-2008)CANTON CIUDADQUITO QUITO1950 319221 2099321962 510286 354746 1950-1962 3,92 4,381974 782851 599828 1962-1974 3,71 4,561982 1116035 866472 1974-1982 4,19 4,341990 1409845 1100847 1982-1990 2,92 2,992001 1839853 1399378 1990-2001 2,42 2,182,67 2,59TASA DE CRECIMIENTO ANUAL ADOPTADAPOBLACIONPERIODOCENSALTASA DE CRECIMIENTO ANUAL (%)PERIODO CANTN CIUDADCuadro 2.6.11. ndices de Crecimiento Poblacional ProvinciaPichinchaFuente: INEC (Censos Poblacionales).Para el clculo del TPDA futuro se ha tomado en cuenta lossiguientes criterios.- Para la proyecciones de vehculos livianos se utilizaran losndices decrecimiento vehicular que se encuentra en el cuadro 2.6.9- El crecimiento del TPDA de los buses se relaciona con la tasade crecimientopoblacional, ya que ha mayor crecimiento de poblacin mayorcrecimiento mayorcrecimiento de buses, con este criterio utilizaremos el cuadro2.6.11 para el TPDAfuturo de los buses- Para la determinacin del TPDA futuro en la categora devehculos pesadosutilizamos el ndice de consumo de combustible que se encuentraen el cuadro 2.6.10.
  • 30El cuadro 2.6.12 indica el resumen de lo anteriormenteindicado.LIVIANOS 4,7BUSES 2,59PESADOS 6,79TASA DE CRECIMIENTO DE DISEOCuadro 2.6.12. ndices de Crecimiento de Diseo. Fuente: Autor deTesis.CLCULO DEL TRFICO FUTUROSe calcula para 7, 15 o 20 aos, por el mtodo aritmtico, ennuestro caso el periodo atomarse en cuenta ser de 5, 10 y 20 aos.= (1 + )Donde:TF= Trafico FuturoTPDA actual = Trfico Promedio Diario Anual al ao 0i%= Tasa de crecimienton= Periodo de diseoCLCULO TIPICO:DATOSI (%)n (ao) 5 10 20 5 10 20 5 10 20TPDA (veh) 23987 581 3625LIVIANOS BUSES PESADOS4,7 2,59 6,79Cuadro 2.6.13. Datos de Clculo para trfico futuro. Fuente: Autorde tesisPara n=5aosTPLIVIANOS = TPDA LIVIANOS * (1+i)nTPLIVIANOS = 23987 * (1+0,047)5TPLIVIANOS = 30179 vehculosTPBUSES = TPDA LIVIANOS * (1+i)nTPBUSES = 581 * (1+0,0259)5TPBUSES = 660,24 buses.
  • 31TPPESADOS = TPDA LIVIANOS * (1+i)nTPPESADOS = 3625 * (1+0,0679)5TPPESADOS = 5034,6 pesadosRESULTADOS TRAFICO FUTURO (TF)DATOSI (%)n (ao) 5 10 20 5 10 20 5 10 20TPDA (veh)TF (veh) 30179 37970 60105 660,24 750,29 968,9 5034,6 6992,213487,123987 581 3625LIVIANOS BUSES PESADOS4,7 2,59 6,79Cuadro 2.6.14. Datos de Clculo para trfico futuro. Fuente: Autorde tesis2.7.- EJES EQUIVALENTES Y DE CARGA DEL TRFICO.EJES EQUIVALENTESLos pavimentos se proyectan para que resistan determinado nmerode cargas durantesu vida til. El trnsito est compuesto por vehculos de diferentepeso y nmero deejes tipo de 80kN o 18kips. Se los denomina ESAL (Carga de Ejesimple Equivalente).Para la conversin del trnsito en ESAL las diferentes cargasactuantes sobre unpavimento producen diferentes tensiones y deformaciones en elmismo. Adems,diferentes espesores de pavimentos y diferentes materialesresponden de diferentemanera a una misma carga produciendo fallas distintas.El trnsito es reducido a un nmero equivalente de ejes de unadeterminada carga queproducirn el mismo dao que toda la composicin de trnsito. Laconversin se hacea travs de los factores equivalentes de carga LEF (Factor deCarga Equivalente).Los factores de equivalentes de carga se obtuvieron cargandopavimentos similares condiferentes configuraciones de ejes y cargas para analizar el daoproducido, as este esun valor numrico que expresa la relacin entre la prdida deservicialidad causada poruna carga de un tipo de eje y la producida por el eje estndar de80kN en el mismo eje.La conversin se hace a travs de los factores equivalentes decarga.
  • 32FACTOR DE CARGA.La conversin del trfico a un nmero de ESALs de 18 kips(Equivalent Single AxisLoads) serealiza utilizando factores equivalentes de cargaLEFs(LoadEquivalentFactor). Estos factores fueron determinados porla AASHTO en sustramos de prueba, donde pavimentos similares se sometieron adiferentesconfiguraciones de ejes y cargas, para analizar el dao producidoy la relacin existenteentre estas configuraciones y cargas a travs del dao queproducen. El factorequivalente de carga LEF es un valor numrico que expresa larelacin entre la prdidade serviciabilidad ocasionada por una determinada carga de untipo de eje y laproducida por el eje patrn de 18 kips.FACTOR DE CAMINPara expresar el dao que produce el trfico, en trminos deldeterioro que produce unvehculo en particular, hay que considerar la suma de los daosproducidos por cadaeje de ese tipo de vehculo. De este criterio nace el concepto deFactor de Camin, quese define como el nmero de ESALs por nmero de vehculo. Estefactor puede sercalculado para cada tipo de camiones o para todos los vehculoscomo un promedio deuna determinada configuracin de trficoDETERMINACION DEL NMERO DE EJES DE CARGAPara este mtodo de diseo es necesario convertir el trfico en unnmero de ejessimples equivalentes a 18000 libras (80 KN) que debe soportar elpavimento duranteel periodo de diseo (5, 10, 20 aos), es necesario definir unfactor de transformacinque a su vez ser la suma de los diferentes coeficientes ofactores parcialescorrespondientes a cada tipo de vehculos pesados o cargas porejes simples o ejes
  • 33Tadem. Esta determinacin se realiza nicamente con los vehculospesados, no setoma en cuenta los livianos.TABULACION DE DATOS:MARTES 243 1329 154 42 15MIERCOLES 282 1444 171 45 10JUEVES 291 1396 192 51 13SABADO 275 1416 166 46 17LUNES 200 1473 152 41 11TDI PARCIAL 1291 7058 835 225 66TDI PROMEDIOPORCENTAJE 14% 74% 9% 2% 1%9475DISTRIBUCION PROMEDIO DE VEHICULOS PESADOSCAMIONES DE 3EJES O MASTANQUEROSDIA BUSES MIXTOS CAMIONESCuadro 2.7.1. Distribucin Promedio de Vehculos Pesados. Fuente:Autor de tesisMETODOLOGA EMPLEADAAsumiendo un numero estructural (NE=4) se entra en el baco de lafigura 2.6.9y seobtiene para cada tipo de vehculos el nmero de ejes equivalentesde 18000 libras porvehculos.Se multiplica este nmero por su respectivo porcentaje, y la sumade estos productosparciales nos da el factor de carga equivalente incluido elnumero promedio de ejespara todo el trfico pesado.BUSES 14% 1,2 0,168MIXTOS 74% 1,4 1,036CAMIONES 9% 2,6 0,234C. 3 EJES O MAS 2% 2,1 0,042TANQUEROS 1% 4,8 0,0481,528F. DE CARGA EQUIVALENTE INCLUIDO # DE EJES PROMFACTOR DE CARGAVEHICULO PORCENTAJE# DE EJESEQUIVALENTESF. DE CARGAEQUIVALENTEPARCIALCuadro 2.7.2.- Factor de Carga. Fuente: Autor de TesisEl total de ejes equivalentes se encuentra entoncesmultiplicando: el numero promediode vehculos pesados por da durante el periodo de diseo, por elnmero total de das,por el factor de carga equivalente y por 0,60, este ltimorepresenta el 60% del trfico
  • 34para el carril de diseo, debido a que este tipo de carretera seconsidera que esteporcentaje usan los carriles que llevan el trfico a la ciudad,pero como se acostumbraa disear los dos carriles con el mismo espesor, se usara el 60%de la carga de ambossentidos.= ( +2) 365 %Donde:TDI= Trfico Diario InicialTF= Trafico Futuro para el PeriodoFCE= Factor de Carga Equivalente = 1.528%TCD= Porcentaje de Trafico para el carril de diseo = 60%N= PeriodoTDI (Buses y camiones) = 4206T. Futuro (buses y camiones)= 5695 para 5 aosT. Futuro (buses y camiones)= 7742 para 10 aosT. Futuro (buses y camiones)= 14456 para 20 aosPrimer periodo de 5 aos.Nmero de ejes equivalentes =(4206+56952) 365 5 1.528 0,6Nmero de ejes equivalentes=8282979Segundo periodo de 5 aos.Nmero de ejes equivalentes =(5695+77422) 365 5 1.528 0,6Nmero de ejes equivalentes=11241126Tercer periodo de 10 aos.Nmero de ejes equivalentes =(7742+144562) 365 10 1.528 .6Nmero de ejes equivalentes=37140806Total de ejes equivalentes para 20 aos= 56664911.
  • 35CAPITULO IIIEVALUACION DE PAVIMENTOSLa evaluacin tcnica del estado del pavimento, tanto desde elpunto de vista del nivelde servicio que otorga al usuario, como de la capacidad deresistir las solicitaciones decargas durante un periodo de su vida til, es el paso fundamentalpara asignar lasacciones de conservacin ms adecuadas que deben ser aplicadas enel pavimento aevaluar. El diagnstico de las condiciones del pavimentocomprende bsicamente unaevaluacin del estado funcional del pavimento y una evaluacin delas condicionesestructurales de este.La importancia del buen estado de los pavimentos cobrarelevancia una vez conocidaslas implicaciones que stos tienen en trminos de seguridad,economa, rapidez ycomunicacin.Aceptando que el mantenimiento y rehabilitacin en materia depavimentos sonactividades de suma importancia, en muchos casos los pavimentosson daados desdeel mismo proceso constructivo por lo tanto es importante prestaratencin tanto a losprocesos mecnicos como trmicos que forman parte de laconstruccin del pavimento.Si un pavimento asfltico es sometido al paso repetido devehculos pesados, sufre unaserie de deformaciones en la carpeta de rodadura los cuales setransforman en esfuerzosde traccin. La acumulacin de estos esfuerzos en dicha capa, danorigen a lasmicrofisuras que con el tiempo fracturan todo el espesor de lacarpeta de rodadura,debilitando la estructura del pavimento y permitiendo el pasodel agua a las capasinferiores, todo esto viene a repercutir en la capacidad desoporte y permite la aparicinde deformaciones permanentes en dichas capas, es importanteentonces garantizar laprolongacin de la vida til de los caminos a un costorazonable.3.1.- ANLISIS Y PROCEDIMIENTO EMPLEADOS.ANALISISCon el presente estudio permite el anlisis de alternativas deproteccin que permitanmantener los pavimentos en un adecuado nivel de servicio alusuario, tambin reducira un mnimo los impactos que se producen durante lamaterializacin de estas accionesy al mismo tiempo disminuir el impacto en el medio ambiente y alos usuarios.
  • 36Toda obra de conservacin, especialmente cuando se trata derehabilitaciones mayores,produce importantes inconvenientes operacionales y de seguridada los usuarios ascomo impactos negativos al comercio, servicios, etc.Se debe realizar mantenimientos previos durante su periodo deservicio para queresistan tanto el desgaste como las cargas verticales a lascuales se encuentransometidas, teniendo como finalidad que las carreteras semantengan en buenascondiciones durante el mayor tiempo posible y que se conservepor ms tiempo.PROCEDIMIENTOEl estudio de un proyecto de reconstruccin no presenta la mismaproblemtica que lade un proyecto nuevo ya que no solo se requiere estudiar endetalle la capacidad desoporte del suelo de fundacin sino que adems se debe analizarlas condicionesestructurales en que se encuentra el pavimento antiguoexistente. La confiabilidad deldiseo de las capas de refuerzo o recapeo estructural estarentonces directamenterelacionada con el diagnstico previo de la capacidad estructuralpresente delpavimento existente y la estimacin de su vida remanente.3.2. FALLAS TPICAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES.La evaluacin funcional del pavimento, tiene por objeto elreconocimiento de aquellasdeficiencias que se relacionan principalmente con la calidad dela superficie y el estadogeneral de las condiciones del pavimento, considerando todosaquellos factores queafectan negativamente a la serviciabilidad, seguridad y costosdel usuario. Entre estetipo de deficiencias se encuentran:- Rugosidad- Fallas superficiales- Prdida de friccin.RUGOSIDADSe define por rugosidad a las irregularidades presentes en lasuperficie del pavimento,las cuales afectan la calidad de rodado de los vehculos, y porlo tanto la calidad delservicio brindada al usuario. Uno de los principales esfuerzospara calificar y
  • 37cuantificar esta calidad de servicio, fue desarrollado durantela prueba AASHO (1). Enella se propusieron los siguientes trminos para definir lacalidad con que el pavimentosirve al usuario.FALLAS SUPERFICIALESSon aquellos defectos que se manifiestan en la superficie delpavimento, y son mediblessin la necesidad de equipos especiales. Estos defectos tienenuna importancia relativaen la serviciabilidad del pavimento, sin embargo su deteccinoportuna es importantedebido a que permite prevenir el posible desencadenamiento de undeterioro aceleradoy/o establecer un diagnstico ms preciso de las causas queoriginan el deterioro. Esimportante por lo tanto, efectuar un adecuado reconocimiento ycuantificacin de estasfallas. Esto se realiza mediante una inspeccin visual empleandofichas diseadasespecialmente para este efecto. Estas fichas segn la importanciadel proyecto puedenser elaboradas con diferentes grados de detalle.PRDIDA DE FRICCINEste es un defecto que dice relacin directa con la seguridad delusuario,particularmente en segmentos de alta velocidad, zonas de frenado(cruce de peatones,colegios, etc.) y curvas de radio pequeo o curvas de radioamplio con peraltes menoresa 6%. La prdida de friccin se produce como consecuencia de unadisminucincombinada o individual de la macrotextura como de lamicrotextura superficial delpavimento, lo cual puede originar accidentes, particularmentecuando el pavimento seencuentra mojado.Debido a que la prdida de friccin est asociada a un aumento dela lisura delpavimento, esto contribuye adems con otros dos fenmenosasociados a pavimentoslisos:- Aumento del «spray» (nebulizacin), asociado al paso devehculos a altavelocidad, reduciendo considerablemente la visibilidad.- Aumento del reflejo de las luces de noche y aumento delencandilamiento.Las soluciones tpicas asociadas a la restauracin de lafuncionalidad de un pavimentoson las acciones de conservacin preventivas tales como:
  • 38ASFALTO:1. Reparacin de baches abiertos.2. Sellado de grietas mayores a 3 mm de abertura.3. Tratamiento en base a capas sellantes:Sellos de Lechada Asfltica (Slurry Seal)Sellos de Agregado4. Frezado superficial y reemplazo del espesor frezado.5. Recapeo funcional: Capa delgada de asfalto la cual no aportacapacidad estructuralen forma significativa.Entre los defectos que son convenientes identificar ycuantificar conjuntamente con lasmedidas de rugosidad se cuenta:- Frezado y recapeo. Frezado del espesor parcial o total de laprimera capa yreemplazo con un espesor igual o mayor. En algunos casos elmaterial frezadode la primera capa puede reciclarse para ser utilizado en lamisma capaestructural.- Frezado profundo. Este tipo de solucin es aplicado enpavimentos asflticosen donde el frezado alcanza tambin el material de base. Las doscapas frezadasen forma conjunta permiten construir una base estabilizada parael nuevopavimento de refuerzo.CLASIFICACION DE FALLAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES:1) DETERIORO DE LA SUPERFICIE1.1 Desprendimientoa) Prdida de agregadosb) Prdida de la capa de rodadurac) Prdida de la base1.2 Alisamientosa) Exudacin del ligante (asfalto)b) Desgaste de ridos (agregados)1.3 Exposicin de agregados
  • 392) DETERIOROS DE LA ESTRUCTURA.2.1 Deformaciones.a) Roderasb) Canalizacionesc) Baches profundosd) Ondulaciones2.2 Agrietamientos.a) Grietas longitudinalesb) Grietas transversalesd) Fisuras, solas o en retculae) Piel de cocodrilo
  • 403) DETERIORO POR DEFECTOS CONSTRUCTIVOS.CATALOGO DE FALLASCuadro 3.2.1 Prdida de agregadosFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 41Cuadro 3.2.2 Prdida de la Capa de Rodadura.Fuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles
  • 42Cuadro 3.2.3 Prdida de BaseFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles
  • 43Cuadro 3.2.4 Prdida de BaseFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 44Cuadro 3.2.5 Desgaste de ridosFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles
  • 45Cuadro 3.2.6 Exposicin de AgregadosFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 46Cuadro 3.2.7 RoderasFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles
  • 47Cuadro 3.2.8 CanalizacionesFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 48Cuadro 3.2.9 Baches ProfundosFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 49Cuadro 3.2.10 OndulacionesFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 50Cuadro 3.2.11 Grietas LongitudinalesFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 51Cuadro 3.2.12 Grietas TransversalesFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 52Cuadro 3.2.13 Fisuras Solas o en RetculoFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 53Cuadro 3.2.1.4 Piel de CocodriloFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 54Cuadro 3.2.15. Deterioros por Defectos ConstructivosFuente: M5.1. Catlogo de Deterioros de Pavimentos Flexibles.
  • 553.3 NDICE DE SERVICIALIDAD.Se define el ndice de Servicialidad (PSI) como la condicinnecesaria de un pavimentopara proveer a los usuarios un manejo seguro y confortable en undeterminadomomento. Inicialmente esta condicin se cuantific a travs de laopinin de losconductores, cuyas respuestas se tabulan en la escala de 5 a0.La medicin de la servicialidad de los pavimentos, tambin puedeser consideradacomo una evaluacin de la superficie, pero hay que tener presenteque esta no es unaevaluacin completa.NUMERICA VERBALLos pavimentos de esta categoria, si bien no sontan suaves como los «Muy buenos»,entregan unmanejo de primera clase y muestran poco o ningnsigno de deterioro superficial. Los pavimentosflexibles pueden estar comenzando a mostrarsignos de ahuellamiento o fisuracin aleatoria. Lospavimentos rgidos pueden estar empezando amostrar evidencias de un nivel de deteriorosuperficial, como desconches y fisuras menoresBuena4.0-3.0En esta categora la calidad de manejo esnotablemente inferior a la de los pavimentosnuevos y puede presentar problemas para latasvelocidades de trnsito. Los defectos superficialesen los pavimentos flexibles puede incluirahuellamientos, parches y agrietamiento. Lospavimentos rgidos en este grupo puedenpresentar fallas en las juntas, agrietamientos,escalonamiento y pumping.Regular3.0-2.0CALIFICACIONSolo los pavimentos nuevos (o casi nuevos) son losuficientemente suaves y sin deterioro paracalificar sus categorias. La mmayor parte de lospavimentos construidos o recarpeteados duranteel ao de inspeccin normalmente se clasificancomo muy buenos.DESCRIPCION5.0 -4.0 Muy buenaLos pavimentos en esta categoria se handeteriodado hasta un punto donde puede afectarla velocidad del trnsito de flujo libre. Lospavimentos flexibles puedentener grandes bachesy grietas profundas;el deterioro incluye pridda deridos,agrietamiento y ahuellamiento, y ocurre enun 50% o ms de la superficie. El deterioro enpavimentos rgidos incluye desconche de las juntasde escalomiento, parches, agrietamiento yMala2.0-1.0Los pavimentos en esta categora se encuentran enuna situacin de extremo deterioro. Los caminosse pueden pasar a velocidades reducidas y conconsiderables problemas de manejo. Existengrandes baches y grietas profundas. El deterioroocurre en un 75% o ms de la superficie1.0-0.0 Muy malaCuadro 3.3.1 Escala de calificacin de la ServicialidadFuente: Gua de Diseo de Pavimentos estructurales AASHTO,1991.
  • 56Siendo la rugosidad una de las variables ms importantes paradeterminar laservicialidad, se han realizado estimaciones para determinar surelacin segn D.Dujisin y A. Arroyo (1995) determinaron la siguiente correlacinentre el IRI y el PSIpara pavimentos asflticosPSI= 5,85-1,68(IRI)5.5Segn Paterson tenemos:PSI=5* e (-IRI/5.5)Donde:e=Base de logaritmos naturales.IRI= ndice Internacional de Rugosidad, (m/km)A continuacin se ha preparado una escala de ndices deServicialidad para distintosvalores de IRI:IRI PSI CONDICION
  • 57Cuando se va a trabajar con esta tcnica se necesita la ubicaciny elevacin de cadapozo, la profundidad estar determinada por las exigencias de lainvestigacin, aunquegeneralmente se da por el nivel fretico. El proceso involucra elretiro de residuos, omateriales inservibles del rea de excavacin. Esto con lafinalidad de obtener la mejordensidad del terreno.Dependiendo del terreno o del suelo a estudiar, se aplicada lacalicata, por supuesto conlas exigencias y recomendaciones de lugar, para poder obteneruno de los mejoresresultados.La seccin mnima recomendada para una calicata es de 0,80 m por1,00 m, a fin depermitir una adecuada inspeccin de las paredes. El materialexcavado deberdepositarse en la superficie en forma ordenada separado deacuerdo a la profundidad yhorizonte correspondiente. La distancia entre cada calicata esde 100 metros, con el finde obtener mayor cantidad de muestras de material que integra laestructura depavimento existente a lo largo del tramo carretero.Las calicatas suministran informacin adicional sobre:- El estado real de la capa (agrietamiento y cimentacin).- Los contenidos de humedad- Los espesores de las capas.3.5. PROCEDIMIENTO USADO Y CARACTERSTICAS.Medicin de espesores y estructura del pavimento.Se excava a una profundidad equivalente al espesor de la carpetaasfltica, y se midesu espesor.
  • 58Foto 3.5.1. Medida de la carpeta asfltica calicata N1 abscisa2+700.Fuente: Autor de TesisSe excava la carpeta asfltica, se retira y limpia todo esematerial que esta sobre lacapa siguiente denominada Base, esto se lo realiza con el fin deno contaminar elmaterial de base, a continuacin se excava aproximadamente 45 cmy se toma muestradel material de la base y se mide el espesor de la misma.Foto 3.5.2. Muestreo de la Base calicata N1 abscisa 2+700.Fuente: Autor de Tesis.
  • 59El mismo procedimiento se lo realiza para la capa de lasub-base, as se tiene lasiguiente fotografa.Foto 3.5.3.Medida de la calicata N1 abscisa 2+700.Fuente: Autor de Tesis.Se retira el material sobrante de las capas que se encontrabansobre la Sub-Rasante, elmaterial muestreado debe ser suficiente para realizar losrespectivos ensayos delaboratorio.
  • 60Foto 3.5.5. Muestreo de Capa de Sub – Rasante calicata N1abscisa 2+700.Fuente: Autor de TesisPara realizar los ensayos de laboratorio la cantidad de materialque se necesita es de30 a 40 kilogramos, El material excavado deber depositarse en lasuperficie enforma ordenada separado de acuerdo a la profundidad y horizontecorrespondiente.Debe desecharse todo el material contaminado con suelos deestratos diferentes demodo que al momento de rellenar el pozo se coloque de la mismamanera como seencontr inicialmente y se deber realizar un bacheo en cada pozocon la finalidad dedejar impermeable el rea donde se realiz el pozo a cieloabierto.
  • 61Foto 3.5.6. Calicata impermeabilizada mediante un bacheomenor.Fuente: Autor de TesisESTRUCTURA DEL PAVIMENTO.Grfico 3.5.1 Estructura tpica del pavimento. Fuente: Autor deTesis.
  • 6285cmRESUMEN DE CALICATA MUESTRA N1. ABSCISA 2+700CARRIL DERECHO SENTIDO N-S30 cm. MATERIAL GRANULARSUB RASANTEESTRUCTURA ESPESOR DETALLE DEL ESPESOR85 cm.24 cm. 24 cm. CARPETA ASFALTICA21cm 21 cm. MATERIAL GRANULAR40cmCuadro 3.5.1 Resumen de calicata muestra N1.Fuente: Autor deTesis67cmRESUMEN DE CALICATA MUESTRA N2. ABSCISA 9+100CARRIL DERECHO SENTIDO N-SSUB RASANTEESTRUCTURA ESPESOR DETALLE DEL ESPESOR67 cm.30 cm. 30 cm. CARPETA ASFALTICA37cm 25 cm. MATERIAL GRANULARCuadro 3.5.2. Resumen de calicata muestra N2. Fuente: Autor deTesisENSAYOS DE LABORATORIO.Con la evaluacin estructural de pavimentos lo que se pretendeconocer no es slo laspropiedades de los materiales del pavimento, el materialgranular y la subrasante, sinoque, principalmente, la capacidad de soporte de esos materialesen su condicin actual.Es importante determinar con los ensayos de laboratorio lacalidad y especificacionestcnicas del material.El pavimento est formado por varias capas de distintosmateriales, como son lossuelos, agregados controlados y mezclas asflticas, a continuacinse realiza una brevedescripcin de los ensayos de laboratorio comnmente utilizados enel anlisis de losmateriales.
  • 63HUMEDAD NATURAL.La humedad natural de un suelo no es ms que la relacin o elcociente que existeentre el peso de agua de una partcula de suelo y el peso solidode esta partcula, elvalor de la humedad esta expresado en porcentaje sea que luegode dividir los pesosse multiplica por cien. La humedad es muy importantedeterminarla al momento dequerer hacer cualquier obra civil en el suelo ya que por mediode esta sabemos cuntoresiste y como se va a comportar el suelo donde seconstruye.Foto 3.5.6. Ensayo Humedad Natural .Fuente: Autor de TesisOBJETIVO:- Determinar las relaciones volumtricas gravimtricas de lamuestra que ensayamosen el laboratorio para as saber las condiciones en la cual seencuentra nuestramuestra.EQUIPO:- Balanza electrnica A=0,01g.- Recipiente para la muestra.- Horno de secado.
  • 64PROCEDIMIENTO:El proceso de obtencin de la humedad se hace pesando unacantidad demuestra desuelo, luego se coloca dentro de un horno por 24 horas a unatemperatura a ms de100C se coloca a ms de esa temperatura para que el agua dentrode la muestra seevapore despus de que pase el tiempo se saca la muestra delhorno y se vuelve apesar, ya teniendo los dos pesos se puede obtener el peso delagua y del slido,podemos decir que:(%) =2 33 1 100Donde:w= Contenido de agua, en porcentaje.W1= Peso del recipiente, en gramos.W2= Peso del recipiente ms suelo hmedo, en gramos.W3= Peso del recipiente ms suelo seco, en gramos.CLCULO CALICATA MUESTRA N1 ABSCISA 2+700(%) =101,60 84,7084,70 31,95 100(%) = 32,03%CLCULO CALICATA MUESTRA N2 ABSCISA 9+100(%) =97,21 74,7174,71 31,90 100(%) = 52,56%LIMITES DE ATTERBERG.Los suelos que poseen algo de cohesin, segn su naturaleza ycantidad de agua,pueden presentar propiedades que lo incluyan en el estado slido,semi-slido, plsticoo semi-lquido. El contenido de agua o humedad lmite al que seproduce el cambio deestado vara de un suelo a otro.
  • 65El mtodo usado para medir estos lmites se conoce como mtodo deAtterberg y loscontenidos de agua o humedad con los cuales se producen loscambios de estados, sedenominan lmites de Atterberg que se describen ms ampliamente enla norma ASTMD-427 y D-4318,Ellos marcan una separacin arbitraria, pero suficiente en laprctica, entre los cuatroestados mencionados anteriormente – Lmite lquido (LL). Humedadde un sueloremoldeado, lmite entre los estados lquido y plstico, expresadoen porcentaje.- Lmite plstico (LP). Humedad de un suelo remoldeado, lmiteentre los estadosplstico y semi-slido, expresado en porcentaje.- Lmite de contraccin (LC). Humedad mxima de un suelo para lacual una reduccinde la humedad no causa una variacin del volumen del suelo,expresado en porcentaje.Adems, se define el ndice de plasticidad (IP) como la diferenciaentre el lmite lquidoy el lmite plstico (IP = LL – LP).Grfico 3.5.2. Lmites de Atterberg. Fuente: Autor de Tesis.
  • 66OBJETIVO:- Entender el procedimiento a seguir para determinar los lmitesde consistenciade un suelo concientizarnos sobre la importancia de realizareste tipo de ensayosy sobre sus aplicaciones en una buena pavimentacin.LMITE LQUIDO.El lmite lquido est definido, como el contenido de humedad conel cual una masa desuelo colocada en un recipiente en forma de cuchara (aparato deCasagrande), se separacon una herramienta patrn (ranurador), se deja caer desde unaaltura de 1 cm. y sufreel cierre de esa ranura en 1 cm. despus de 25 golpes de lacuchara contra una base decaucho dura o similar.Casagrande (1932), determin que el lmite lquido es una medida deresistencia alcorte del suelo a un determinado contenido de humedad y que cadagolpe necesariopara cerrar el surco, corresponde a un esfuerzo cortante cercanoa 1 gr/cm2.El lmite lquido es la capacidad del suelo de absorber agua, esdecir se define como lacantidad de humedad expresado en porcentaje con respecto al pesoseco de la muestracon el cual el suelo cambia de estado lquido a estado plstico,es decir se tiene un suelocon un alto contenido de humedad (saturado) de manera tal que suresistencia al cortees nula, se dice que est en
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