UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS...

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

ESCUELA DE INGENERÍA CIVIL

TRABAJO DE TITULACIÒN

PREVIO A LA OBTENCION DEL TÍTULO DE

INGENIERO CIVIL

VÍAS DE COMUNICACIÓN

TEMA:

EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFÁLTICA DE LA VÍA FEBRES CORDERO – SAN JOSE DEL TAMBO EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS ENTRE LAS ABSCISAS 0+400 – 1+200.

AUTOR

CARVAJAL BURGOS JONATHAN AURELIO

TUTOR

ING. JULIO VARGAS JIMENEZ Msc.

2018 GUAYAQUIL – ECUADOR

ii

Agradecimiento:

Agradezco infinitamente a Dios por ser la luz que ha guiado mi camino todos los

días de mi vida, permitiéndome culminar este logro tan importante en mi vida. A mi

madre Marisol Burgos Garcés y a mi padre Aurelio Carvajal S, por aconsejarme

siempre con sabiduría, esmero y amor en cada paso que doy, a mis tíos y tías,

hermanos y demás familiares por brindarme siempre su motivación y soporte

cuando más lo he necesitado.

A todos quienes hacen parte de la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL por abrirme

las puertas de su prestigiosa institución, en especial a sus docentes quienes

impartieron su cátedra con esfuerzo y dedicación.

A mi director de tesis quien mostro gran interés y supo guiarme en la elaboración

de este trabajo tan significativo. Gracias por el tiempo brindado.

Jonathan Carvajal Burgos

iii

Dedicatoria

Dedico este trabajo de tesis en especial a Dios por regalarme lo más valioso la

vida, por ser mi guía en todos los ciclos que han transcurrido en mi vida, gracias a

sus bendiciones he podido culminar una de mis grandes metas.

A mis padres quienes me han brindado su cariño, paciencia y su apoyo

incondicional en todo momento.

Jonathan Carvajal Burgos

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TRIBUNAL DE GRADUACIÓN

Ing. Eduardo Santos B. M.SC Ing. Julio Vargas Jiménez M.SC

DECANO TUTOR

Ing. Carlos Mora C. M.SC

TUTOR - REVIROR

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Declaración Expresa

Art.- XI del reglamento interno de Graduación de la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil.

La responsabilidad por los hechos, ideas, y doctrinas expuestos en el presente

trabajo de tesis corresponden exclusivamente al autor, y el patrimonio intelectual de

la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.

Jonathan Aurelio Carvajal Burgos

C.I 120555947-7

viii

INDICE GENERAL

CAPITULO I

1.1 El problema. ............................................................................................... 1

1.2 Contexto de la investigación. ..................................................................... 1

1.3 Problemas de investigación. ...................................................................... 2

1.3.1Situación conflicto. ................................................................................ 2

1.4 Causas ....................................................................................................... 3

1.5 Delimitación del tema ................................................................................. 3

1.6 Objetivos .................................................................................................... 4

1.6.1 Objetivo general .................................................................................. 4

1.6.2 Objetivos específicos ........................................................................... 4

1.7 Justificación del problema .......................................................................... 4

MARCO TEÓRICO ............................................................................................. 6

2.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO. ............................................................ 6

2.2 PAVIMENTO. ............................................................................................. 7

2.2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS ........................................... 7

ix

2.2.2 PAVIMENTOS FLEXIBLES. ................................................................ 7

2.2.3 PRINCIPALES CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE. .. 8

2.2.4 ELEMENTOS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE Y SUS FUNCIONES. 9

2.3 CARPETA ASFÁLTICA. .......................................................................... 10

2.4 TIPO DE FALLAS ENCONTRADAS DE LA VÍA EN ESTUDIO. .............. 11

2.4.1 AHUELLAMIENTO. ........................................................................... 11

2.4.2 PIEL DE COCODRILO. ..................................................................... 11

2.4.3 GRIETAS LONGITUDINALES ........................................................... 12

2.5 ESTUDIO DE TRÁFICO .......................................................................... 12

2.5.1 TRÁFICO. .......................................................................................... 12

2.5.2 CONTEO DE TRÁFICO. .................................................................... 13

2.5.3 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO SEMANAL (T.P.D.S.). ..................... 14

2.5.4 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (T.P.D.A.). .......................... 14

2.5.5 COMPOSICIÓN DEL TRÁFICO. ....................................................... 15

2.5.6 TRÁFICO ASIGNADO. ...................................................................... 15

2.5.7 TRÁFICO PROYECTADO O FUTURO. ............................................ 16

x

2.5.7 CLASIFICACIÓN DE LA VÍA. ............................................................ 17

2.5.8 EJES EQUIVALENTES DE CARGAS ESAL´s .................................. 17

METODOLOGÍA ............................................................................................... 23

3.1 INTRODUCCIÓN ..................................................................................... 23

3.1.1 Trabajo de campo. ............................................................................. 24

3.1.2 Trabajo de laboratorio. ....................................................................... 24

3.1.3 Trabajo de oficina. ............................................................................. 25

3.1.4 Trabajo de investigación. ................................................................... 25

3.2 Diseño de pavimento. .............................................................................. 25

EVALUACIÓN VIAL .......................................................................................... 27

4.1 Estructura del pavimento flexible de la vía existente. .............................. 27

4.2 Estudio de la Carpeta Asfáltica. ............................................................... 27

4.2.1 Método Marshall. ............................................................................... 28

4.3 Estudios realizados al suelo existente. .................................................... 33

4.4 Estudio de tráfico. .................................................................................... 35

4.4.1 Cálculo del TPD. ................................................................................ 38

xi

4.4.2 Cálculo del tráfico promedio diario semanal. ..................................... 38

4.4.3 Cálculo del tráfico promedio diario anual. .......................................... 39

4.4.3.1 Factor de ajuste mensual. (Fm). ..................................................... 39

4.4.5 Tráfico futuro. .................................................................................... 42

4.6 Clasificación de la vía. ............................................................................. 45

4.7 Cálculo de los Ejes Equivalentes. (ESAL´S). ........................................... 46

4.7.1 Factor de distribución por Carril. ........................................................ 46

4.7.2 Factor de distribución direccional. ..................................................... 47

4.7.3 Factor Camión. .................................................................................. 47

4.7.4 Factor de crecimiento tráfico vehicular. ............................................. 48

4.7.8 Porcentajes de Buses y Camiones .................................................... 48

4.8. Diseño de Pavimento Flexible................................................................. 49

4.10.1. Parámetros de Diseño. ................................................................... 49

4.10.2. Módulo Resiliente de la Subrasante (Mr) ........................................ 54

4.10.3 Calculo de los Números Estructurales. ............................................ 55

ANALISIS DE RESULTADOS. .......................................................................... 58

xii

5.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS MATERIALES DEL SUELO

EXISTENTE. ...................................................................................................... 58

5.1.2 BASE GRANULAR ............................................................................ 58

5.1.3 SUB-RASANTE. ................................................................................ 59

5.2. Conclusiones. ......................................................................................... 60

5.3. Recomendaciones. ................................................................................. 60

5.4. BIBLIOGRAFÍA. ...................................................................................... 62

xiii

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1 – Ubicación de proyecto ......................................................................... 2

Tabla 2 – Clasificación de la vía ........................................................................ 17

Tabla 3 – Factor de distribución direccional ...................................................... 19

Tabla 4 - Factor de distribución de carril ........................................................... 19

Tabla 5 - Factores equivalentes de cargas, ejes simples, Pt=2.5 ..................... 20

Tabla 6 - Factores equivalentes de carga, ejes tándem, Pt= 2,5 ...................... 21

Tabla 7-Factores equivalentes de carga, ejes tridem, Pt= 2,5 .......................... 21

Tabla 8 – Granulometría del asfalto en sitio ...................................................... 31

Tabla 9 – Especificaciones para Cemento Asfáltico ......................................... 32

Tabla 10 – Resultados obtenidos del Cemento Asfáltico .................................. 32

Tabla 11 - Tabla de los resultados de ensayos de suelos ................................ 34

Tabla 12 - Comparación de resultados con especificaciones MTOP ................ 35

Tabla 13 – Formato utilizado en el Conteo de Tráfico ....................................... 36

Tabla 14 – Conteo diario ................................................................................... 37

Tabla 15 - Factor de Ajuste Mensual ................................................................ 40

Tabla 16 - factor de ajuste diario. ...................................................................... 41

Tabla 17 – Composición del Tráfico .................................................................. 41

Tabla 18 - Tráfico Asignado .............................................................................. 43

xiv

Tabla 19 - Crecimiento anual de vehículos. ...................................................... 44

Tabla 20 – Clasificación de la vía ...................................................................... 45

Tabla 21 – Determinación de los ESAL´S ......................................................... 47

Tabla 22– Calculo de los ESAL´S ..................................................................... 47

Tabla 23 - Niveles de confiabilidad. .................................................................. 50

Tabla 24 - Valores de Zr para diversos grados de confiabilidad. ...................... 50

Tabla 25 - Desviación Estándar. ....................................................................... 51

Tabla 26 - Coeficientes del Pavimento ............................................................. 52

Tabla 27 - Coeficientes del Drenaje .................................................................. 52

Tabla 28 - Serviciabilidad inicial ........................................................................ 53

Tabla 29 - Serviciabilidad final. ......................................................................... 53

Tabla 30 – Categoría de la subrasante ............................................................. 54

Tabla 31 – Valores de Mr. y coeficientes estructural ......................................... 55

Tabla 32 - Estructura del pavimento………………………………………………..57

Tabla 33 - Base clase 4 ………………………………………………………………58

xv

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1 – Ubicación del proyecto. ................................................................ 4

Ilustración 2 – Estructura de un pavimento flexible ............................................. 8

Ilustración 3 - Ahuellamiento ............................................................................. 11

Ilustración 4 – Piel de Cocodrilo ........................................................................ 12

Ilustración 5 – Grietas Longitudinales ............................................................... 12

Ilustración 6 – Trafico en la vía ......................................................................... 13

Ilustración 7 – Conteo de Tráfico ...................................................................... 13

Ilustración 8 – Extracción de núcleos de asfalto ............................................... 28

Ilustración 9 – Núcleos de asfalto ..................................................................... 28

Ilustración 10 – Peso seco en aire .................................................................... 29

Ilustración 11 - Peso sumergido en agua ......................................................... 29

Ilustración 12 - Baño María a 60º C. ................................................................. 29

Ilustración 13 - Ensayo de estabilidad y flujo. ................................................... 30

Ilustración 14 – Estudio de trafico ..................................................................... 35

xvi

Ilustración 15 – Conteo de tráfico manual ......................................................... 36

Ilustración 16 – Fluctuación del tráfico .............................................................. 37

Ilustración 17 – Cálculo del número estructural de la base granular ................. 55

Ilustración 18 – Cálculo del número estructural de la sub-base ........................ 56

Ilustración 19 – Cálculo del número estructural del mejoramiento .................... 56

Ilustración 20 – Cálculo del número estructural de la sub-rasante ................... 57

xvii

Introducción

El presente trabajo investigativo está fijado en la evaluación del estado actual de

la carpeta asfáltica de la vía Febres Cordero – San José del Tambo en la Provincia

de los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200, el mismo que se a direccionado en

las especificaciones del Ministerio de Transporte y Obras Públicas.

La modalidad del trabajo fue cuali-cuantitativa, cualitativa; de forma que fue

necesaria la recopilación de datos teóricos para ahondar en el tema y cuantitativo;

ya que se alineo a datos numéricos tales como ensayos, cálculos, entre otras

fuentes de este tipo.

Por consiguiente su estructura está conformada por cinco capítulos que se

detallan a continuación:

El capítulo I comprende aspectos como el problema, contexto de la investigación,

problemas de investigación, causas, delimitación del tema, objetivos y justificación

del tema, lo cual permitió recabar información relevante para direccionarse a

condiciones específicas del tema.

El capítulo II en referencia al marco teórico que está definido por integrar las

diferentes teorías que se consideran válidas en relación a la problemática de

investigación. Se señalan temas explícitos como los antecedentes del estudio,

concepto y clasificación de pavimento, carpeta asfáltica, principales fallas

presentadas en el pavimento flexible, estudio de tráfico clasificación de las vías,

entre ellas sus correspondientes sub-clasificaciones.

El capítulo III que consiste en el marco metodológico asociado al diseño y

explicación de cómo se desarrolla la investigación en síntesis; se tomaron en cuenta

los tipos de trabajos en cómo se desarrolló el tema: trabajo de campo, trabajo de

laboratorio, trabajo de oficina, trabajo de investigación, diseño de pavimento.

xviii

El capítulo IV que radica en la evaluación vial que consiste en detallar el estudio

de la vía desde todos sus enfoques tanto cualitativos como cuantitativos.

Y por último el capítulo V que corresponde al análisis de los resultados; se toma

como base detallar los cálculos desarrollados en el estudio, además de aportar con

recomendaciones y conclusiones.

1

CAPITULO I

1.1 El problema.

El pavimento flexible en la vía Febres Cordero – San José del Tambo en la

provincia de Los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200, ha venido presentando

situaciones importantes a considerar, pues una de ellas surge en la gran cantidad

de vehículos pesados y livianos que transitan en la vía, siendo este un flujo

comercial agrícola entre la región costa con la sierra, lo cual ha repercutido en ser

un factor determinante para que la vía se encuentre en un estado inapropiado,

presentando daños estructurales y por ende genere malestar tanto a los moradores

del sector como también en los conductores que transitan en la vía.

Se ha podido evidenciar que el mantenimiento de la vía no ha sido el más apto y

se aleja propiamente de las necesidades que se requieren en una estructura, sin

dejar de lado también que son situaciones que han desencadenado irregularidades

tales como daño en los automotores, conflictos sociales y económicos, como

también inestabilidad emocional del usuario y los moradores de la zona.

Una serie de elementos que intervienen en la problemática del estudio y que

posiblemente han sido parte para que las condiciones del pavimento flexible este

siendo afectada es el excesivo tránsito de vehículos, factor climático y falta de

control en la construcción de la vía.

1.2 Contexto de la investigación.

El presente trabajo de titulación cuyo tema es la EVALUACIÓN DEL ESTADO

ACTUAL DE LA CARPETA ASFÁLTICA DE LA VÍA FEBRES CORDERO - SAN

JOSÉ DEL TAMBO EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS, ENTRE LAS ABSCISAS

0+400 – 1+200. Pretende realizar un estudio de los componentes principales en la

estructura de la vía mencionada, permitiendo determinar de forma puntual los

2

factores que impiden la libre circulación de los vehículos en la vía Febres Cordero -

San José del Tambo en la Provincia de los Ríos. Se ha tomado en cuenta la

realización de este trabajo investigativo por cuanto en la actualidad esta vía se

encuentra en un estado de deterioro que se maximiza al pasar de los días, se han

presentado una serie de irregularidades tales como daño en los automotores,

inseguridad en la vía, mayor tiempo para llegar al lugar de destino, molestia en los

conductores, etc., lo cual indudablemente requiere tomarle atención de la manera

más urgente posible ya que ocasionaría daños irreversibles como accidentes de

tránsito al realizar maniobras peligrosas para evitar caer en aquellos baches.

1.3 Problemas de investigación.

1.3.1Situación conflicto.

El conflicto del proyecto se desarrolla en la vía Febres Cordero - San José del

Tambo en la Provincia de Los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200. Vía

interprovincial que une la Provincia de los Ríos con la Provincia del Bolívar y que

permite el flujo comercial agrícola entre la región costa con la sierra.

Tabla 1 – Ubicación de proyecto

Elaborado por: Jonathan Carvajal

ABSCISA NORTE

(Y) ESTE (X)

0+400 9782396,00 688621,00

1+200 9781959,00 689191,00

3

Ilustración 1 – Ubicación del proyecto. Elaborado por: Jonathan Carvajal

1.4 Causas

El estado que presenta la vía Febres Cordero - San José del Tambo en la

actualidad ha despertado gran preocupación en los moradores del sector como

también en los conductores, debido al temor de ser víctimas de accidentes y de la

delincuencia, ya que los choferes optan por realizar maniobras peligrosas con el

afán de evitar que sus vehículos sufran al pasar por aquella vía en tal mal estado.

Es por esta razón que la tesis la formulo EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL

DE LA CARPETA ASFÁLTICA DE LA VÍA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL

TAMBO EN LA PROVINCIA DE LOS RÍOS, ENTRE LAS ABSCISAS 0+400 –

1+200.

1.5 Delimitación del tema

La evaluación se genera en la vía Febres Cordero – San José del Tambo, en la

parroquia Febres Cordero, el proyecto que se estudia cuenta con una longitud de

800 metros, con una calzada de 7.00 metros de ancho y dos carriles uno en cada

dirección de 3.50 metros de ancho.

4

Como delimitación del tema se realizará un conteo de tráfico vehicular, con el fin

de comprobar que el tráfico actual contribuya con el deterioro de la estructura del

pavimento flexible en estudio.

Tomar dos muestras de asfalto y realizar una calicata en la vía en estudio para

efectuar los ensayos de laboratorio correspondiente a los materiales obtenidos de

las diversas capas de la estructura del pavimento, para así comprobar si están

dentro de las especificaciones del MTOP. (Ministerio de Transporte y Obras

Públicas).

1.6 Objetivos

1.6.1 Objetivo general

Realizar la evaluación de la estructura del pavimento flexible de la vía Febres

Cordero – San José del Tambo para determinar las causas principales que han

ocasionado el deterioro de la misma.

1.6.2 Objetivos específicos

• Efectuar un estudio de tráfico por conteo manual para determinar el volumen

del flujo vehicular en la actualidad.

• Determinar la estructura del pavimento flexible existente realizando calicata.

• Proponer un diseño de pavimento flexible mediante el método de la ASSTHO

93.

1.7 Justificación del problema

Al detectar la problemática que se ha generado en la vía Febres Cordero – San

José del Tambo en la Provincia de los Ríos entre las abscisas 0+400 – 1+200 una

vía interprovincial que une la Provincia de Los Ríos con la Provincia del Bolívar

5

obteniendo como relevancia ser la ruta que permite el flujo comercial agrícola entre

la región costa con la sierra.

Se pretende que los múltiples trabajos realizados en la investigación permitirán

diagnosticar las causas determinantes que influyen para que se genere este tipo de

anomalías en la vía, que sin duda alguna repercuten en el bienestar de los

moradores y personas que transitan en la misma.

Por lo tanto se justifica realizar la evaluación del estado actual de la carpeta

asfáltica de la vía Febres Cordero – San José del Tambo en la Provincia de los Ríos

entre las abscisas 0+400 – 1+200 con la finalidad de proponer alternativas de

mejora a los problemas que está atravesando esta vía y apoyarse propiamente a un

diseño de pavimento flexible que se ajuste a los estándares de calidad establecidos

como norma y por ende garantizar la vida útil de la carretera.

6

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

2.1 ANTECEDENTES DEL ESTUDIO.

Los grandes sistemas de vías de nuestra civilización tienen su origen en periodos

anteriores a los recordados por la historia. Aún antes de la invención de la rueda

que se supone ocurrió hace 10000 años existieron desplazamientos individuales y

colectivos de personas de un lugar a otro; los primeros movimientos se hicieron a

pie, luego se utilizaron los lomos de animales y después aparecieron los vehículos

de ruedas. Varias civilizaciones antiguas alcanzaron un alto nivel técnico en la

construcción de vías de comunicación.

Las calles de la ciudad de Babilonia fueron pavimentadas 2000 años A.C. Se

recuerda también de grandes caminos construidos por los egipcios 3000 años A.C.

Los mayores alcances en los sistemas de carreteras fueron logrados por los

Romanos 220 años A.C., cuando el Imperio Romano estaba en su apogeo una gran

red de caminos militares cubrían todo el Imperio; muchos de estos caminos fueron

hechos de piedra, entre sus características se tiene un espesor de 90 a 120 cm y

estaban compuestas por tres capas de piedras argamasadas cada vez más finas,

con una capa de bloques de piedra encajadas en la parte superior.

Con la caída del Imperio Romano durante la edad media (del siglo X al XV) ceso

el desarrollo y construcción de caminos por mucho tiempo. A fines del siglo XVIII

renace en Europa el interés por las vías de comunicación. En este periodo

Trésaguet, un ingeniero francés propone utilizar piedra machacada como base,

cubierta de piedras más pequeñas para la construcción de caminos.

Al mismo tiempo en Inglaterra dos ingenieros ingleses, Thomas Telford y John

Mc’Adam desarrollan tipos similares de construcción, Telford sugiere el uso de

piezas largas de piedra para formar la base, con piedras más pequeñas para la capa

7

de rodadura. Mc’Adam propone el uso del polvo fino de piedra. Este tipo de

construcción es todavía usado y ha sido el precursor de varios tipos de pavimentos.

Desde 1890 se empiezan a construir carreteras de concreto debido a la invención

de vehículos a motor, que obligan a que las carreteras tengan ciertas características

de amplitud, comodidad y seguridad. (Universidad Central del Ecuador, 2014)

2.2 PAVIMENTO.

Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben

en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en

forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe

funcionar eficientemente. (Universidad Politecnica Salesiana de Quito, 2011, pág.

2).

Esto quiere decir que el pavimento está conformado por una estructura de capas

horizontales las cuales recibe las cargas del tránsito trabajando eficientemente.

2.2.1 CLASIFICACIÓN DE LOS PAVIMENTOS

Históricamente el pavimento ha sido clasificado en Flexible y Rígido. En nuestro

medio la clasificación del pavimento es: pavimentos flexibles, pavimentos semi –

rígidos o semi - flexibles, pavimento rígido y pavimento articulados.

2.2.2 PAVIMENTOS FLEXIBLES.

Los pavimentos flexibles están conformados estructuralmente por capas de

materiales granulares compactados y una superficie de rodadura la cual forma parte

de la estructura del pavimento. La superficie de rodadura al tener menos rigidez se

deforma más y se producen mayores tensiones en la sub-rasante. (Universidad

Politecnica Salesiana de Quito, 2011, pág. 3)

8

De acuerdo con el autor el pavimento flexible está compuesto por varias capas

compactadas adecuadamente de materiales granulares que son la capa de

rodadura, base, sub-base y subrasante.

Ilustración 2 – Estructura de un pavimento flexible

Fuente: (Morales Rosales, 2007)

2.2.3 PRINCIPALES CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO

FLEXIBLE.

Entre las características principales que debe cumplir un pavimento flexible se

encuentran las siguientes:

❖ Resistencia Estructural.

❖ Durabilidad.

❖ Costo.

❖ Requerimiento de conservación.

9

2.2.4 ELEMENTOS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE Y SUS

FUNCIONES.

2.2.4.1 SUBRASANTE.

La subrasante es el suelo existente en el lugar. Su finalidad es brindar una

plataforma de construcción al pavimento y soportarlo sin sufrir deformaciones que

afecten adversamente su comportamiento. La parte superior de este suelo se

puede compactar o mejorar para incrementar su resistencia, su rigidez o su

estabilidad. (Sánchez Sabogal & Campagnoli Martínez, 2016, pág. 40)

Para un mejoramiento de la subrasante deberá tener un índice de plasticidad

no mayor de nueve (9) y límite líquido hasta 35%, siempre que el valor del CBR

sea mayor al 20%. (MTOP, 2002, pág. 220)

❖ Soportar las cargas que transmiten el pavimento y darle sustentación.

❖ Tener una buena calidad de capa, hará que se reduzca el espesor del

pavimento y habrá un ahorro en costos sin mermar la calidad.

❖ Evitar que el terraplén contamine al pavimento.

(Pavimentos- Funciones de los materiales subrasante, 2009)

2.2.4.2 SUB-BASE.

Es una capa de materiales de calidad especificada que se construye sobre la

subrasante en el espesor obtenido en el diseño.

❖ Prevenir la intrusión de suelos finos de subrasante dentro de la base.

❖ Proteger la subrasante, distribuyendo apropiadamente sobre ella los

esfuerzos que recibe de las cargas del tránsito.

❖ Actúa como dren para desalojar el agua que se infiltre a través de las capas

superiores.

10

❖ Ofrecer una plataforma de trabajo apropiada para la construcción de las

capas superiores. (Sánchez Sabogal & Campagnoli Martínez, 2016, pág. 40)

Para un buen material de base deberá tener un índice de plasticidad menor

que 6 y un límite líquido máximo de 25. La capacidad de soporte

corresponderá a un CBR igual o mayor del 30%. (MTOP, 2002, pág. 242)

2.2.4.3 BASE

Es la capa de pavimento que tiene como función primordial distribuir y

transmitir las cargas ocasionadas por el tránsito, a la subbase y a través de

ésta a la subrasante.

Por ser la parte estructural más importante, sus materiales constitutivos

deben ser de alta calidad que proporcione un elemento resistente, que

transmita a la sub-base y a la sub-rasante los esfuerzos producidos por el

tránsito en una intensidad apropiada. (Universidad Técnica Particular De

Loja, 2009)

Un buen material de base deberá tener un límite líquido menor de 25 y el

índice de plasticidad menor de 6. El valor de soporte de CBR deberá ser igual

o mayor al 80%. (MTOP, 2002, pág. 298)

2.3 CARPETA ASFÁLTICA.

Es la parte superior de un pavimento flexible que proporciona la superficie de

rodamiento para los vehículos y que se elabora con materiales pétreos y productos

asfálticos. (Esquer Martínez, 2013).

❖ Proporcionar una superficie de rodamiento que permita un tránsito fácil y

cómodo para los vehículos.

❖ Resistir la acción de los vehículos.

❖ Impedir la infiltración de aguas lluvias hacia las capas inferiores.

11

2.4 TIPO DE FALLAS ENCONTRADAS DE LA VÍA EN ESTUDIO.

2.4.1 AHUELLAMIENTO.

Depresión de la banda de rodamiento, la cual puede generar levantamientos en

las zonas adyacentes. Se produce como resultado de la deformación permanente

de cualquiera de las capas del pavimento a causa de la consolidación o movimiento

lateral de los materiales, debido a las cargas del tránsito. ( MONTEJO FONSECA,

2006, pág. 173)

Esta falla es el hundimiento que se produce en la carpeta asfáltica producido por

las deformaciones de las capas del pavimento producidas por las cargas del

tránsito.

Ilustración 3 - Ahuellamiento Elaborado por: Jonathan Carvajal B

2.4.2 PIEL DE COCODRILO.

La piel de cocodrilo es un conjunto de grietas interconectadas, las cuales se

producen por la falla por fatiga de las capas asfálticas a causa de la acción repetida

de las cargas del tránsito. El agrietamiento se inicia en la parte inferior de dichas

capas donde los esfuerzos de tensión y las deformaciones a causa de las cargas

del tránsito alcanzan su mayor magnitud. ( MONTEJO FONSECA, 2006, pág. 175)

12

Ilustración 4 – Piel de Cocodrilo Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

2.4.3 GRIETAS LONGITUDINALES

Las grietas longitudinales son aproximadamente paralelas al eje de la calzada,

de preferencia localizada dentro de las huellas por donde circula la mayor parte de

tránsito; también pueden coincidir con el eje de la calzada. ( MONTEJO FONSECA,

2006, pág. 178).

Ilustración 5 – Grietas Longitudinales Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

2.5 ESTUDIO DE TRÁFICO

2.5.1 TRÁFICO.

El tráfico vehicular o automovilístico es el fenómeno causado por el flujo de

vehículos en una vía, calle o autopista. Influye en las dimensiones y características

13

geométricas en la calzada de estudio, ya que el transito indica la cantidad de

vehículos que la carretera va a soportar al tiempo que ha sido diseñada. (ESPOL,

2011, pág. 3)

Ilustración 6 – Trafico en la vía Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

2.5.2 CONTEO DE TRÁFICO.

Es el conteo de vehículos que se lo realiza en puntos estratégicos de la vía, como

son en las entradas y salidas de vehículos, intersecciones que se presenten con

otras vías. De acuerdo a la tasa de crecimiento anual de vehículos se proyecta un

tráfico futuro (ESPOL, 2011, pág. 2).

Ilustración 7 – Conteo de Tráfico Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

14

2.5.3 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO SEMANAL (T.P.D.S.).

Es la cantidad de vehículos promediada que transitan en un día durante una

semana, se lo obtiene con la siguiente formula: 𝐓𝐏𝐃𝐒 = 𝟓

𝟕+ 𝝨

𝐃𝐧

𝐦+

𝟐

𝟕+

𝝨𝐃𝐞

𝐦 (ESPOL, 2011, pág. 2)

2.5.4 TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (T.P.D.A.).

Es la unidad de medida para determinar el tráfico que se produce en una

carretera. Dependiendo de la importancia de la vía y de las facilidades que se

encuentren, se coloca una estación de conteo automático o se lo realiza

manualmente.

El TPDA se lo obtiene multiplicando el Tráfico Promedio Diario Semanal (TPDS),

por un factor de ajuste mensual (Fm) que se obtiene mediante estudios del MTOP

y por un factor de ajuste diario (Fd) este lo obtenemos en base al conteo de la

semana. (ESPOL, 2011, pág. 3)

𝑻𝑷𝑫𝑨(𝒆𝒙𝒊𝒔𝒕𝒆𝒏𝒕𝒆) = 𝑻𝑷𝑫𝑺∗ 𝑭𝒎 ∗ 𝑭𝒅

𝑭𝒅 = 𝑻𝑷𝑫𝑺

𝑻𝑫

15

2.5.5 COMPOSICIÓN DEL TRÁFICO.

Dependiendo del tamaño y el peso, los vehículos pueden ser más lentos que

otros u ocupar más espacio en la vía, lo que afecta a la conducción y el libre tráfico

del resto.

De acuerdo al tamaño y pesos de los vehículos y su efecto en el tráfico se pueden

agrupar en:

2.5.5.1 VEHÍCULOS LIVIANOS:

Se consideran vehículos livianos aquellos que tienen características de

automóvil, en los que se incluyen camionetas de dos ejes y tracción en las cuatro

ruedas, además de camiones de reparto y vehículos con capacidad de hasta diez

personas y carga útil de hasta 910 Kg.

2.5.5.2 VEHICULOS PESADOS:

Son aquellos que cuentan con uno o más ejes dobles de doble llanta, en

los que se incluyen buses, camiones y trailers. (ESPOL, 2011, pág. 4)

2.5.6 TRÁFICO ASIGNADO.

El tráfico asignado es la sumatoria del tráfico promedio diario anual (TPDA) más

el tráfico desarrollado (TD) con el tráfico generado (TG).

𝑻. 𝒂𝒔𝒊𝒈𝒏𝒂𝒅𝒐 = 𝑇𝑃𝐷𝐴 𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 + 𝑇. 𝑑𝑒𝑠𝑎𝑟𝑟𝑜𝑙𝑙𝑎𝑑𝑜 + 𝑇. 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜

16

2.5.6.1 TRÁFICO GENERADO. (Tg).

Este tráfico se obtiene cuando al construir una nueva carretera o al mejorar

una existente los conductores optan por circular por esta, tiene un incremento

del 5% al 25% del tráfico actual.

𝑇𝑔 = 𝑇𝑃𝐷𝐴(𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) ∗ 25

2.5.6.2 TRÁFICO DESARROLLADO. (Td).

Este tráfico se produce por el aumento de la producción agrícola, las

fábricas y las industrias proceden a los asentamientos en las zonas alrededor

de la vía construida o mejorada, el tráfico desarrollado tiene un incremento

del 5% del tráfico actual.

𝑇𝑔 = 𝑇𝑃𝐷𝐴(𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒) ∗ 5%

2.5.7 TRÁFICO PROYECTADO O FUTURO.

Teniendo el tráfico actual, se proyecta un flujo vehicular para dentro de quince o

veinte años. El flujo vehicular con el que se diseña la vía incluye el tráfico futuro, el

tráfico generado y el tráfico desarrollado.

𝑻𝑷𝑫𝑨𝒇 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔.∗ (1+𝑡)𝑛

Donde:

𝑇𝑃𝐷𝐴𝑓 = 𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑖𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜

17

𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔 = 𝑇𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜

𝑡 = 𝑇𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜.

𝑛 = 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑦𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛, 𝑒𝑥𝑝𝑟𝑒𝑠𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑎ñ𝑜𝑠.

2.5.7 CLASIFICACIÓN DE LA VÍA.

En el diseño de las vías se recomienda la siguiente clasificación en función del

pronóstico de tráfico en un tiempo de 15 a 20 años, como se muestra en la siguiente

tabla proporcionada por el MTOP. (MTOP, 2002)

Tabla 2 – Clasificación de la vía

Fuente: MTOP

2.5.8 EJES EQUIVALENTES DE CARGAS ESAL´s

Los ejes equivalentes se definen como la transformación del tránsito compuesto

de vehículos pesado como livianos con sus números ejes a un número equivalente

de ejes a 8.2 Ton. A esto se conoce con el nombre de Esal’s. Las diferentes cargas

actuantes sobre el pavimento flexible causan daños y deformaciones en la carretera,

FUNCIONCATEGORIA DE

LA VÍATPDA

ESPERADO

R - I o R - II >8000

I 3000 - 8000

II 1000 - 3000

III 300 - 1000

IV 100 - 300

Vecinal V <100

Corredor

Arterial

Colectoras

18

así también como los espesores y reacciones de diferentes formas debido a las

cargas producidas por los vehículos. (Ing. María Angélica Veloz Aguirre, 2014).

El volumen de transito se transforma en un número equivalente de ejes de una

determinada carga, que a su vez producirá el mismo daño que toda la composición

de transito mixto de los vehículos.

Los ejes equivalentes se lo determinan mediante la siguiente formula:

𝐸𝑆𝐴𝐿´𝑆 = 365 ∗ 𝑇𝑃𝐷𝐴 ∗ 𝐹𝐶 ∗ 𝐹𝑐 ∗ 𝐹𝑑 ∗ 𝑇𝐾𝐹

Donde:

TPDA: Trafico promedio diario anual asignado

FC: Factor de crecimiento

Fd: Los factores de dirección

Fc: Factor carril

TKF: Factor Camión.

2.5.8.1 Factor de crecimiento (FC).

Según la AASHTO´93, el factor de crecimiento está basado en la tasa de

incremento de un número de años correspondientes. Está expresado mediante la

siguiente formula:

𝐹𝐶 =(1 + 𝑟)𝑛 − 1

𝑟

Donde:

n: es el periodo de diseño

19

r: es la tasa de incremento en porcentaje.

2.5.8.2 Factor de distribución direccional (Fd).

En la mayoría de los casos usamos el valor del 50% porque se da el caso que la

calzada se encuentra dividida en dos carriles de ambos sentidos, es el factor total

del volumen vehicular.

Tabla 3 – Factor de distribución direccional

Fuente: AASHTO. Guide for Design of Pavement Structures 1993

2.5.8.3 Factor de distribución de carril (Fc).

Es el carril que obtiene la cantidad mayor de Esal´s, en una carretera de dos

carriles, uno en cada dirección, el carril de diseño es uno de ellos, por lo tanto, el

factor de distribución por carril es 100%.

Tabla 4 - Factor de distribución de carril

Fuente: AASHTO 93 2.5.8.4 Factor de equivalencia de carga (LEF).

20

Es un valor numérico que da la relación entre la pérdida de serviciabilidad

ocasionada por una determinada carga de un tipo de eje y la producida por el eje

de 18 kips.

𝑳𝑬𝑭 =𝑵º 𝒅𝒆 𝒆𝒔𝒂𝒍´𝒔 𝒅𝒆 𝟏𝟖 𝑲𝒊𝒑𝒔 𝒒𝒖𝒆 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒆𝒏 𝒖𝒏𝒂 𝒑é𝒓𝒅𝒊𝒅𝒂 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒓𝒗𝒊𝒄𝒊𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅 𝜟𝑷𝑺𝑰

𝑵º 𝒅𝒆 𝒆𝒋𝒆𝒔 𝒅𝒆 𝑿 𝑲𝒊𝒑𝒔 𝒒𝒖𝒆 𝒑𝒓𝒐𝒅𝒖𝒄𝒆𝒏 𝒍𝒂 𝒎𝒊𝒔𝒎𝒂 𝒑𝒆𝒓𝒅𝒊𝒅𝒂 𝒅𝒆 𝒔𝒆𝒓𝒗𝒊𝒄𝒊𝒂𝒃𝒊𝒍𝒊𝒅𝒂𝒅

Tabla 5 - Factores equivalentes de cargas, ejes simples, Pt=2.5

Fuente: AASHTO, Guide for Desing of Pavement Estructures 1993

21

Tabla 6 - Factores equivalentes de carga, ejes tándem, Pt= 2,5 Tabla 7-Factores equivalentes de carga, ejes tridem, Pt= 2,5

Fuente: AASHTO, Guide for Desing of Pavement Estructures 1993

22

2.5.8.5 Factor Camión (TF).

Se define como el número de ESAL’s por vehículo. Este factor de camión puede

ser computado para cada clasificación general de camiones o para todos los

vehículos comerciales como un promedio para una configuración de tránsito dada.

Es más exacto considerar factores de camión para cada clasificación general de

camiones. (Pavimentos, 2011)

23

CAPITULO III

METODOLOGÍA

3.1 INTRODUCCIÓN

En el presente trabajo investigativo se llevaron a cabo múltiples tipos de trabajos

que permitieron lograr un estudio mejorado en la vía establecida. Los trabajos que

se realizaron en la vía de estudio son los citados a continuación:

Trabajo de campo

Trabajo de laboratorio

Trabajo de oficina

Trabajo de investigación

Diseño del pavimento

24

3.1.1 Trabajo de campo.

Se realizó varias visitas a la vía en estudio con el fin de poder visualizar su estado

actual.

Se ejecutó el conteo de tráfico por método manual durante un lapso de 4 días.

Se efectuó dos extracciones de núcleos de asfalto, para realizarles los ensayos

correspondientes y así determinar el tipo de material.

De la misma manera se realizó una calicata en la mitad del tramo en estudio en

la abscisa 0+800 al lado derecho de la vía, para determinar la constitución de la

estructura del pavimento flexible de la vía en estudio.

3.1.2 Trabajo de laboratorio.

Después de contar con las briquetas de asfalto y las muestras de suelo de la

vía en estudio, se procedió a llevarlas al laboratorio Ruffili de la Universidad de

Guayaquil para poder desarrollar los siguientes ensayos como:

Para el Asfalto

Estabilidad Marshall.

Contenido de asfalto

Granulometría.

25

Muestras de suelo:

Límites de Atterberg

Granulometría.

Proctor.

CBR.

3.1.3 Trabajo de oficina.

Con el conteo de tráfico que se realice se procede a calcular el tráfico

promedio diario anual TPDA, la composición del tráfico, tráfico futuro y el cálculo

de los Esal´s.

Realizar trabajos de ensayos en el laboratorio para desarrollar los cálculos

pertinentes y evaluación la estructura del pavimento flexible de nuestra vía en

estudio.

3.1.4 Trabajo de investigación.

Según el avance que se viene dando en el desarrollo de la metodología, se

emplean conocimientos obtenidos de sitios web, libros que ayudan a enriquecer

nuestra investigación para así tener un excelente resultado.

3.2 Diseño de pavimento.

Con el trabajo de oficina que se realice podemos diseñar un pavimento

mediante el método de la ASSTHO 93, teniendo en cuenta los siguientes

parámetros:

26

Calculo de ESAL’s

Confiabilidad de diseño. (R%)

Desviación estándar. (So).

Coeficiente de pavimento.

Coeficiente de drenaje. (Cd).

Nivel de serviciabilidad.

27

CAPITULO IV

EVALUACIÓN VIAL

4.1 Estructura del pavimento flexible de la vía existente.

La vía Febres Cordero – San José del Tambo (entre las abscisas 0+400 – 1+200)

en la parroquia Febres Cordero del cantón Babahoyo en la provincia de Los Ríos,

cuenta con una calzada de 7.20 metros de ancho, dos carriles de 3.60 metros como

se puede observar en la siguiente figura.

La estructura del pavimento flexible cuenta con los siguientes elementos:

Carpeta asfáltica de 5,08 centímetros de espesor.

Grava de 38,00 centímetros de espesor.

Subrasante.

4.2 Estudio de la Carpeta Asfáltica.

El estudio de la carpeta asfáltica se la realizo haciendo dos extracciones de

briquetas, con la maquina extractora de núcleos de asfalto, para realizar los ensayos

correspondientes y poder determinar las principales causas que ocasiono el daño

de la misma.

28

Ilustración 8 – Extracción de núcleos de asfalto Elaborado por: Jonathan Carvajal

4.2.1 Método Marshall.

Con las briquetas obtenidas anteriormente y usando los equipos que se

encuentran en el laboratorio se realizaron los ensayos correspondientes para

determinar las características que posee el asfalto de la vía en estudio, las dos

briquetas son extraídas en las abscisas 0+600 y 1+000 respectivamente.

Ilustración 9 – Núcleos de asfalto Elaborado por: Jonathan Carvajal

Mecanismo:

Se tomó el peso inicial de cada muestra y luego se tomó los siguientes pesos:

peso seco en aire, peso sumergido en agua y el peso superficialmente seco

(muestra saturada).

29

Ilustración 10 – Peso seco en aire

Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

Ilustración 11 - Peso sumergido en agua


Luego se continuó colocando las briquetas en Baño María a una temperatura de

60ºc.

Ilustración 12 - Baño María a 60º C. Elaborado por: Jonathan Carvajal B

30

Una vez terminado este paso colocamos las briquetas en la maquina Marshall

para el ensayo de estabilidad y flujo.

Ilustración 13 - Ensayo de estabilidad y flujo. Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

Después se continuó disolviendo, lavando las muestras con una cantidad

suficiente de gasolina y con el equipo de centrifugado con el fin de determinar el

contenido de asfalto.

Calculamos el contenido de asfalto con la formula siguiente:

%𝐴 =𝑃𝑖𝑚 − 𝑃𝑓𝑚

𝑃𝑖𝑚∗ 100

Donde:

Pim: Peso inicial de la muestra.

Pfm: Peso final de la muestra.

31

Para la muestra #1

%𝐴 =464 − 420.6

464∗ 100

%𝐴 =43.4

464∗ 100

%𝐴 = 9.35

Para la muestra #2

%𝐴 =563.9 − 501.3

563.9∗ 100

%𝐴 =62.6

563.9∗ 100

%𝐴 = 11.10

Luego realizamos la granulometría para comparar si el material cumple con las

especificaciones del MTOP mostradas a continuación.

Tabla 8 – Granulometría del asfalto en sitio

Fuente: MTOP. (Sección 405)

32

Los parámetros que se muestran a continuación proporcionados por el MTOP

son los valores que se deben cumplir para un buen diseño de la carpeta asfáltica,

ya que casi siempre se diseña para un tipo de tráfico pesado nos referimos a este.

Tabla 9 – Especificaciones para Cemento Asfáltico

Fuente: MTOP (Sección 405) Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

La siguiente tabla muestra los cálculos del ensayo de estabilidad Marshall del

asfalto.

Tabla 10 – Resultados obtenidos del Cemento Asfáltico

33

4.3 Estudios realizados al suelo existente.

Para realizar los estudios respectivos al pavimento flexible de la vía Febres

Cordero – San José del Tambo, se procedió a realizar dos extracciones de núcleos

para los ensayos correspondientes al asfalto y una calicata en la abscisa 0+800,

con el objetivo de determinar las propiedades físicas del material existente.

La calicata se la realizo a 1.50 m de profundidad a partir de la rasante, obteniendo

las respectivas muestras de las capas del pavimento flexible existente.

La estructura del pavimento flexible en estudio está compuesta por una capa

base granular y la capa de rodadura.

Una vez obtenida las muestras se las traslado al laboratorio Ruffili de la

Universidad de Guayaquil, las cuales se les realizaron los siguientes ensayos:

Briquetas de asfalto.

➢ Contenido de asfalto.

➢ Estabilidad Marshall.

Muestras de suelos.

➢ Límites de Atterberg.

➢ Granulometría.

➢ Proctor.

➢ CBR.

34

Luego de haber efectuado los ensayos de laboratorio antes citados, logramos

obtener los resultados los cuales son mostrados en la siguiente tabla.

Tabla 11 - Tabla de los resultados de ensayos de suelos

Elaborado por: Jonathan Carvajal B

Procedemos a realizar una comparación de los resultados obtenidos de los

ensayos realizados en el laboratorio con los valores que recomienda el Mtop.

RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE LABORATORIO

VÍA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO

ABSCISA 0+800 CAPAS

BASE SUBRASANTE

ENSA

YO

S R

EALI

ZAO

S

Límite Liquido (LL) 26,33 44,00

Límite Plástico (LP) 18,33 27,51

Índice Plástico (IP) 8,00 16,49

Proctor Densidad seca 2207,00 1749,64

% de Humedad 5,10 6,70

CBR 58 4,10

35

Tabla 12 - Comparación de resultados con especificaciones MTOP

Elaborado por: Jonathan Carvajal B

4.4 Estudio de tráfico.

En la vía se observa que transita gran cantidad de tráfico debido a la presencia

de minas de lastre, ubicadas hacia el lado derecho de la vía, así como el paso de

productos agrícolas entre la provincia de Los Ríos y Bolívar. Es por eso que se

efectuó un conteo de tráfico para determinar la clasificación de la vía en función del

TPDA.

Ilustración 14 – Estudio de trafico Elaborado por: Jonathan Carvajal

36

El conteo de tráfico se lo realizo en la abscisa 0+900 los días 03 – 04 – 05 - 06

(Jueves – Viernes – Sábado – Domingo), del mes de Agosto en un periodo de

tiempo de 10 horas (07:00am – 17:00pm), mediante el método manual.

Ilustración 15 – Conteo de tráfico manual


Con el estudio de tráfico podemos agrupar, medir y establecer el volumen

vehicular que circula en la vía de estudio.

Los datos del conteo vehicular se los registró en el siguiente formato:

Tabla 13 – Formato utilizado en el Conteo de Tráfico


ESTACION 1: DIA CONTEO: FECHA:

DIRECCION:

Automóvil Camioneta Buseta Bus C2P C2G C3 C3-S1 C2-S1 C2-S2 C3-S2 C3-S3

06h00 07h00

07h00 08h00

08h00 09h00

09h00 10h00

10h00 11h00

11h00 12h00

12h00 13h00

13h00 14h00

14h00 15h00

15h00 16h00

16h00 17h00

17h00 18h00

18h00 19h00

19h00 20h00

20h00 21h00

21h00 22h00

22h00 23h00

23h00 24h00

24h00 01h00

01h00 02h00

02h00 03h00

03h00 04h00

04h00 05h00

05h00 06h00

Suman

HORA

LIVIANOS BUSES CAMIONES

TOTAL

JUEVES

FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO

37

Se presenta a continuación el conteo vehicular en los días antes mencionados.

Tabla 14 – Conteo diario


Gráfica de fluctuación del tráfico.

Ilustración 16 – Fluctuación del tráfico


DÍAS DE CONTEO # DE VEHICULOS

JUEVES 03-08-2017 363

VIERNES 04-08-2017 423

SABADO 05-08-2017 347

DOMINGO 06-08-2017 256

TOTAL 1389

0 100 200 300 400 500

JUEVES

VIERNES

SABADO

DOMINGO

363

423

347

256

cantidad de vehiculos

Día

s d

e c

on

teo

Fluctuación del Tráfico.

38

4.4.1 Cálculo del TPD.

Para obtener el TPD usamos la siguiente formula:

𝑇𝑃𝐷 = # 𝑇𝑂𝑇𝐴𝐿 𝐷𝐸 𝑉𝐸𝐻𝐼𝐶𝑈𝐿𝑂𝑆

# 𝐷𝐸 𝐷𝐼𝐴𝑆 𝐷𝐸 𝐶𝑂𝑁𝑇𝐸𝑂

𝑇𝑃𝐷 = 1389

4

𝑇𝑃𝐷 = 348

4.4.2 Cálculo del tráfico promedio diario semanal.

Obtenido el conteo vehicular procedemos a calcular el tráfico promedio semanal

(TPDS), con la siguiente formula:

𝑇𝑃𝐷𝑆 =5

7∗ 𝞢

𝑫𝒏

𝒎+

𝟐

𝟕∗ 𝞢

𝑫𝒆

𝒎

Donde:

TPDS: Tráfico promedio diario semanal.

𝝨: Sumatoria.

Dn: Días normales, estos son de lunes a viernes.

39

De: Son los días de feriados, como sábado y domingo.

M: Número de días que realizo el tráfico vehicular.

𝑇𝑃𝐷𝑆 =5

7∗ 𝞢

𝟑𝟔𝟑 + 𝟒𝟐𝟑

𝟐+

𝟐

𝟕∗ 𝞢

𝟑𝟒𝟕 + 𝟐𝟓𝟔

𝟐

𝑇𝑃𝐷𝑆 = 368 Veh.

4.4.3 Cálculo del tráfico promedio diario anual.

Para poder calcular el TPDA debemos realizar la multiplicación del TPDS * Factor

mensual (Fm) * Factor diario (Fd). Una vez obtenido el TPDS procedemos a

encontrar los factores:

4.4.3.1 Factor de ajuste mensual. (Fm).

El factor de ajuste mensual es proporcionado por el MTOP en este caso

usaremos el siguiente valor:

Fm (Agosto)= 0.974 mes en que se realizó el conteo.

40

Tabla 15 - Factor de Ajuste Mensual

Fuente: MTOP

4.4.3.2 Factor ajuste diario. (Fd).

El factor de ajuste diario lo obtenemos en función del conteo de tráfico. Ya

que es el tráfico promedio diario semanal entre el tráfico diario.

𝐹𝑑 =𝑇𝑃𝐷𝑆

𝑇𝐷

𝐹𝑑(𝐽𝑈𝐸𝑉𝐸𝑆) = 367

363

𝐹𝑑(𝐽𝑈𝐸𝑉𝐸𝑆) = 1.011

MES FACTOR

Enero 1.07

Febrero 1.132

Marzo 1.085

Abril 1.093

Mayo 1.012

Junio 1.034

Julio 1.982

Agosto 0,974

Septiembre 0.923

Octubre 0.931

Noviembre 0.953

Diciembre 0.878

41

En el siguiente cuadro se muestra el Fd de los demás días del conteo:

Tabla 16 - factor de ajuste diario.


Procedemos a calcular el TPDA con la siguiente formula:

TPDA = TPDS ∗ Fm ∗ Fd.

TPDA = 367 ∗ 0.974 ∗ 1.092

𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 = 391vehiculos

Tabla 17 – Cálculo del TPDS y TPDA


Días de la

Semana

TD

(Veh/día)

Factor Diario

Fd=(TPDS/TD)

Jueves 363 1,011

Viernes 423 0,867

Sábado 347 1,057

Domingo 256 1,433

Total 1.389 1,092

CAMIONES PESADOS

Automóvil Camioneta Buseta Bus 2DA 2DB T3 T3-S2 T3-S3

03/08/2017 jueves 85 122 7 27 44 38 37 0 3 363

04/08/2017 viernes 87 159 6 27 48 56 37 0 3 423

05/08/2017 sábado 92 146 4 28 38 24 11 0 4 347

06/08/2017 Domingo 102 83 4 20 37 6 4 0 0 256

366 510 21 102 167 124 89 0 10 1389

89,0 133,0 6,0 26,0 44,0 38,0 29,0 0,0 3,0 368

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

95 141 6 28 47 40 31 0 3 391

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

TOTAL

T.P.D.S.

% T.P.D.S.

TPDA actual

% TPDA actual

FECHADIA DE LA

SEMANA

BUSES CAMIONES LIVIANOS

TOTAL

LIVIANOS

42

4.4.5 Tráfico futuro.

La predicción que se tiene al volumen del tráfico futuro, deberá acoplarse no solo

en el registro del volumen del tráfico actual, sino también tomar en cuenta el

aumento del tráfico que se generará en la vía existente.

Para determinar el tráfico futuro usaremos la siguiente expresión:

𝑇𝑟𝑎𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑖)𝑛

Para el alcance del tráfico futuro debemos tener en cuenta el tráfico asignado que

está dado por la siguiente formula:

𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 + 𝑇𝐺 + 𝑇𝐷.

Donde:

Tasignado: Trafico asignado

TG: Tráfico generado; es el 25% del 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒

TD: Trafico desarrollado; es el 5% del 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒

Al tráfico generado se le establece una tasa de incremento del 5% al 25% del

tráfico actual y al tráfico desarrollado se la establece una tasa de incremento por las

mejoras de la vía del 5% del tráfico actual.

Reemplazando los valores el Tasignado es:

𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 𝑇𝑃𝐷𝐴𝑒𝑥𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑡𝑒 + 𝑇𝐺 + 𝑇𝐷.

𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 391 + 0.25(391) + 0.05(391)

43

𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 509 𝑣𝑒ℎ. mixtos.ambos.sentidos

Realizamos la siguiente tabla donde se desglosa el cálculo del tráfico asignado

para cada tipo de vehículo.

Tabla 18 - Tráfico Asignado


Una vez obtenido el tráfico asignado procedemos a calcular el tráfico futuro con

la expresión antes mencionada:

𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑖)𝑛

Donde:

T.futuro = Tráfico futuro o proyectado

T.asig = Tráfico asignado

i = Tasa de crecimiento del trafico

n = Periodo de proyección, expresado en años.

CAMIONES PESADOS


03/08/2017 jueves 85 122 7 27 44 38 37 0 3 363

04/08/2017 viernes 87 159 6 27 48 56 37 0 3 423

05/08/2017 sábado 92 146 4 28 38 24 11 0 4 347

06/08/2017 Domingo 102 83 4 20 37 6 4 0 0 256

366 510 21 102 167 124 89 0 10 1389

89,0 133,0 6,0 26,0 44,0 38,0 29,0 0,0 3,0 368

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

95 141 6 28 47 40 31 0 3 391

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

123,1 183,9 8,3 35,9 60,8 52,5 40,1 0,0 4,1 509

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

TOTAL

T.P.D.S.

% T.P.D.S.

TPDA actual

% TPDA actual

TPDA asignado

%TPDA asignado

FECHADIA DE LA

SEMANA


TOTAL

LIVIANOS

44

Para la tasa de crecimiento anual del tráfico nos apoyamos con las tablas

manejadas por el Ministerio de Transporte y Obras Públicas, como se muestra en

la siguiente tabla proyectada a 20 años.

Tabla 19 - Crecimiento anual de vehículos.

FUENTE: MTOP. Elaborado por: Jonathan Carvajal Burgos.

Se considera un periodo de proyección de 20 años para nuestra vía, procedemos

a calcular el tráfico futuro con los datos obtenidos dando como resultado un tráfico

futuro de 870 vehículos – mixtos – ambos sentidos.

Se realiza como ejemplo el cálculo del tráfico futuro para una proyección de un

año, esto es desde el 2017 hasta el 2018 con el tráfico asignado de vehículos

livianos de 307 veh.mixtos.ambos sentidos.

Año nCrec.% Livianos Crec.% Buses Crec.% Pesados Crec.% Extrapesados Total

2017 3,75 307 1,99 44 2,24 152 2,24 4 509

2018 1 3,75 318,51 1,99 44,88 2,24 155,40 2,24 4,09 522,88

2019 2 3,75 330,46 1,99 45,77 2,24 158,89 2,24 4,18 539,29

2020 3 3,37 341,59 1,80 46,59 2,02 162,10 2,02 4,27 554,55

2021 4 3,37 353,10 1,80 47,43 2,02 165,37 2,02 4,35 570,26

2022 5 3,37 365,00 1,80 48,28 2,02 168,71 2,02 4,44 586,44

2023 6 3,37 377,31 1,80 49,15 2,02 172,12 2,02 4,53 603,11

2024 7 3,37 390,02 1,80 50,04 2,02 175,59 2,02 4,62 620,27

2025 8 3,06 401,95 1,63 50,85 1,84 178,83 1,84 4,71 636,34

2026 9 3,06 414,25 1,63 51,68 1,84 182,12 1,84 4,79 652,85

2027 10 3,06 426,93 1,63 52,53 1,84 185,47 1,84 4,88 669,80

2028 11 3,06 439,99 1,63 53,38 1,84 188,88 1,84 4,97 687,23

2029 12 3,06 453,46 1,63 54,25 1,84 192,36 1,84 5,06 705,13

2030 13 3,06 467,33 1,63 55,14 1,84 195,89 1,84 5,16 723,52

2031 14 3,06 481,64 1,63 56,04 1,84 199,50 1,84 5,25 742,42

2032 15 3,06 496,37 1,63 56,95 1,84 203,17 1,84 5,35 761,84

2033 16 3,06 511,56 1,63 57,88 1,84 206,91 1,84 5,44 781,79

2034 17 3,06 527,22 1,63 58,82 1,84 210,72 1,84 5,55 802,30

2035 18 3,06 543,35 1,63 59,78 1,84 214,59 1,84 5,65 823,37

2036 19 3,06 559,98 1,63 60,75 1,84 218,54 1,84 5,75 845,02

2037 20 3,06 577,11 1,63 61,74 1,84 222,56 1,84 5,86 870,00

TIPO DE VEHICULOS

TRAFICO FUTURO

45

𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 = 307 𝑣𝑒ℎ. 𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠. 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠

𝑖 = 3.75% ( 𝑡𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑒𝑐𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑙 2018).

𝑛 = 1 (𝑎ñ𝑜𝑠)

𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 𝑇𝑎𝑠𝑖𝑔𝑛𝑎𝑑𝑜 (1 + 𝑖)𝑛

𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 307(1 + 3.75%)1

𝑇. 𝑓𝑢𝑡𝑢𝑟𝑜 = 319 𝑣𝑒ℎ. 𝑚𝑖𝑥𝑡𝑜𝑠. 𝑎𝑚𝑏𝑜𝑠 𝑠𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑜.

4.6 Clasificación de la vía.

Mediante la tabla dada por el Ministerio de Transporte y Obras Publicas podemos

clasificar nuestra vía en función del TPDA, la tabla se la muestra a continuación:

Tabla 20 – Clasificación de la vía

Fuente: MTOP Elaborado por: Jonathan Carvajal

Con los cálculos realizados obtenemos un TPDAf = 870 veh.mixtos.ambos

sentidos, ubicándonos en la tabla del MTOP, nos damos cuenta que la vía en

estudio es una COLECTORA III orden.

>8000

3000 - 8000

1000 - 3000

300 - 1000

100 - 300

VECINAL <100

COLECTORAS

V

IV

III

FUNCION CATEGORIA DE LA VÍATPDA

ESPERADO

II

I

R - I o R - IICORREDOR

ARTERIAL

46

4.7 Cálculo de los Ejes Equivalentes. (ESAL´S).

Utilizamos la siguiente fórmula para proceder con el cálculo de los ejes

equivalentes.

𝑬𝑺𝑨𝑳´𝑺 = 𝟑𝟔𝟓 ∗ 𝒇𝒄 ∗ 𝒇𝒅 ∗ 𝑭𝑪 ∗ 𝑮𝑭 ∗ 𝑻𝑲𝑺

Donde:

Fc = Factor de distribución por carril

Fd = Factor de distribución direccional

FC = Factor camión

GF = Factor de crecimiento tráfico vehicular

TKS = Porcentajes de Buses y Camiones

Para el cálculo de los ejes equivalentes usamos los valores del tráfico asignado

de cada tipo de vehículo y consideramos los siguientes parámetros.

4.7.1 Factor de distribución por Carril.

Continuando con el cálculo de los ejes equivalentes partiendo de que la vía

cuenta con una calzada, dos carriles en direcciones opuestas utilizaremos el factor

de distribución por carril a escoger es de 100.

47

4.7.2 Factor de distribución direccional.

Por lo regular el factor por dirección es el 50% del tránsito que representa cada

dirección, en algunos casos puede variar de 0,3 a 0,7 dependiendo de la dirección

que acumula mayor porcentaje de vehículos cargados.

4.7.3 Factor Camión.

Para el cálculo del factor camión se obtiene el % de vehículos sin livianos y el

factor daño o factor de equivalencia como se muestra en la siguientes tablas.

Tabla 21 – Vehículos sin liviano

Tabla 22 – Factor camión

Livianos 60,30% 307 0,603333838 -

Buseta 1,63% 8 0,015722054 0,039635482

Buses 7,07% 36 0,070749245 0,178359668

2DA 11,96% 61 0,119880665 0,302220549

2DB 10,33% 53 0,103842898 0,261789152

T3 7,88% 40 0,078610272 0,198177409

T3-S2 0,00% 0 0 0

T3- S3 0,82% 4 0,007861027 0,019817741

TPDA sin

liv. 40% 202 1,00 1,00

TPDA 100% 509

Composicion de vehiculos del TPDA Asignado

Tipo de

vehiculos

% de

vehiculos

TPDA

actual

% vehiculos con

livianos

% vehiculos

sin livianos

Cargas

maximas

estimadas

por ejes

Peso (Ton) Peso (Kip)

FACTOR

DAÑO o

Factor

equivalente

% de

vehicul

o FC

delantero 1 2,2046 0,0008

trasero 1.5 3,3069 0,0028

delantero 3 15,432 0,5759

trasero 7 24,25 3,0192

delantero 7 6,614 0,0274

trasero 11 15,432 0,5759

delantero 3 15,432 0,5759

trasero 7 24,25 3,0192

delantero 7 15,432 0,5759

trasero 11 44,099 0,5759

delantero 7 15,432 0,5759

Trasero 20 44,099 3,0192

delantero 7 15,432 0,5759

intermedio 20 44,099 3,0192

Trasero 20 44,099 3,0192

delantero 7 15,432 0,5759

intermedio 20 44,099 3,0192

Trasero 24 52,91 1,5401

FC = 2,45

T3-S2

0,000 0

T3-S3

0,020 0,10177

2DB0,262 0,302

T3

0,198 0,712

Buses0,178 0,1076

2DA0,302 1,087

Buseta0,040 0,14249

LIVIANOS

48

4.7.4 Factor de crecimiento tráfico vehicular.

El factor de crecimiento tráfico vehicular lo obtenemos con la siguiente formula.

𝑮𝑭 =(𝟏 + 𝐫)𝒏 − 𝟏

𝐋𝐍 (𝟏 + 𝐫)

Valores de GF

Livianos 29,56

Buses 24,51

Camiones 25,16

4.7.8 Porcentajes de Buses y Camiones

Por medio de la tabla de vehículos sin livianos obtenemos la sumatoria del % de

buses y camiones

Sumatoria de % de buses = 0,086471299

Sumatoria de % de camiones = 0,310194862

Una vez obtenido los valores de los parámetros necesarios para el cálculo de los

ESAL´S aplicamos la fórmula y tenemos los siguientes resultados:

ESAL’s = TPDA*365*Fc*Fd*FC*GF*TKS

ESAL’s Buses = 482.732,07

ESAL’s camiones = 1.777.627,82

ESAL’s Total = 2.260.360 Ejes Equivalentes

49

4.8. Diseño de Pavimento Flexible.

Una vez conocidos los estudios del tráfico y las condiciones en que se encuentra

la estructura del pavimento flexible de la vía Febres Cordero – San José del Tambo

se estima desarrollar un diseño de pavimento flexible.

4.10.1. Parámetros de Diseño.

Los parámetros de diseño son los citados a continuación:

Confiabilidad. (R) y Desviación Estándar Normalizada. (Zr).

Desviación Estándar. (So).

Módulo Resiliente. (Mr.).

Coeficiente de Drenaje. (Cd).

Nivel de serviciabilidad.

4.10.1.1. Confiabilidad (R) y Desviación Estándar Normalizada

(Zr).

Con este parámetro se trata de estar en un cierto grado de seguridad con la

función de cumplir con la vida útil del diseño.

50

Tabla 21 - Niveles de confiabilidad.

Fuente: AASTHO 93


Tabla 22 - Valores de Zr para diversos grados de confiabilidad.

Fuente: AASTHO 93 Elaborado por: Jonathan Carvajal B.

Para nuestro estudio tomaremos una confiabilidad (R) de 80 y un valor Zr= -0.841

4.10.1.2. Desviación Estándar (So).

Es una medida de desviación de la población de valores obtenidos por la

AASHTO 93.

TIPO DE CAMINO Confiabilidad R

Zona Urbana Zona Rural

Autopistas 85 a 99,9 80 a 99,9

Arterias Principales 80 a 99 75 a 99

Colectoras 80 a 95 75 a 95

Locales 50 a 80 50 a 80

51

Tabla 23 - Desviación Estándar.


Para nuestro diseño utilizaremos So= 0.45.

4.10.1.3. Módulo Resiliente (Mr).

Es una propiedad elástica de los suelos se ha considerado la utilización de las

siguientes ecuaciones en correlación con el Módulo Resiliente de Subrasante y el

porcentaje del CBR.

Para suelos finos:

Mᵣ =1500 x CBR; para CBR < 7.2% (psi)

Mᵣ =1500 x CBR 0.65; para CBR de 7.2 a 20% (psi)

Para suelos granulares:

Mᵣ =4326 x ln CBR + 241; para CBR mayores a 20% (psi)

Pavimento Flexible

En construcción Nueva

En sobre - capas

Desviación Estandar (So).

0.50

0.30 - 0.40

0.40 - 0.50

CONDICION DE DISEÑO

52

4.10.1.4. Coeficientes del Pavimento

Los coeficientes están establecidos para las diferentes capas de la estructura del

pavimento, según la AASTHO 93 los coeficientes son:

Tabla 26 - Coeficientes del Pavimento


4.10.1.5. Coeficientes de Drenaje. (Cd).

Los coeficientes se basan en relación al efecto que tiene el agua sobre las

resistencias de los materiales de las distintas capas, lo que se desea es tener un

drenaje rápido de la estructura del pavimento.

Tabla 24 - Coeficientes del Drenaje

Fuente: AASTHO 93


CALIDAD DEL DRENAJE m

Excelente 1.2

Bueno 1

Regular 0.8

Pobre 0.6

Muy Pobre 0.4

COEFICIENTES DE DRENAJE

a1 a2 a3 a4

0,44

0,13

0,11

0,09Mejoramiento

Sub-base material granular

Base material triturado

Capa de rodadura

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

53

Utilizaremos para nuestro diseño un coeficiente de 0.80

4.10.1.6. Nivel de Serviciabilidad. (PSI).

El índice de suficiencia de un pavimento se define como la capacidad de servir al

tipo de tránsito para el cual ha sido diseñado.

En el diseño de pavimento se debe elegir la serviciabilidad inicial (Po) y final (Pt).

Po: Es función del diseño de pavimento y de la calidad de construcción.

Tabla 25 - Serviciabilidad inicial

Fuente: AASTHO 93


Pt: Es función de la categoría del camino.

Tabla 26 - Serviciabilidad final.


Para nuestro proyecto se adoptara los valores de las tablas que son:

Po =4.2 serviciabilidad inicial.

RIGIDO 4,5

FLEXIBLE 4,2

TIPO DE PAVIMENTOSERVICIABILIDAD

INICIAL (Po)

54

Pt =2.5 serviciabilidad final.

Luego de obtener los valores de los parámetros realizamos la siguiente tabla para

proceder al diseño de pavimento.

4.10.2. Módulo Resiliente de la Subrasante (Mr)

Para obtener el módulo resiliente de la subrasante debemos conocer el CBR del

suelo, cuyos ensayos realizados al terreno natural de la vía Febres Cordero – San

José del Tambo posee un CBR = 4.10, mediante la siguiente tabla proporcionada

por la AASTHO podemos determinar su comportamiento.

Tabla 30 – Categoría de la subrasante

Fuente: AASTHO 93

Una vez obtenido el CBR de diseño de la subrasante aplicamos la siguiente

ecuación para determinar el módulo resiliente.

Mr = 1500 * 4.10

Mr = 6150 (psi)

En la siguiente tabla se muestra los módulos resiliente de la Carpeta de rodadura,

base, sub-base y mejoramiento obtenidos de los ábacos de la AASTHO.

55

Tabla 31 – Valores de Mr. y coeficientes estructural

MODULO RESILIENTE

unidades coeficiente de

capa

CAPA DE RODADURA a1 0,44 MODULO RESILIENTE DE LA BASE SEGÚN AASTHO 93 (Abaco) 28.500,00 Psi a2 0,13 MODULO RESILIENTE DE LA SUB BASE SEGÚN AASTHO 93 (Abaco) 14.950,00 Psi a3 0,11 MODULO RESILIENTE DE MATERIAL DE MEJORAMIENTO SEGÚN AASTHO 93 (Abaco) 12.900,00 Psi a4 0,090 MODULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE MEDIANTE EXPRESION: Mr. 1500 x CBR lb/pulg2

6.150,00 PSI


4.10.3 Calculo de los Números Estructurales.

Para el cálculo de los números estructurales de las diversas capas como son: la

base, sub-base y mejoramiento utilizaremos la ecuación general de la AASTHO`93

mediante el programa AASTHOPAV.

Ilustración 17 – Cálculo del número estructural de la base granular


56

Ilustración 18 – Cálculo del número estructural de la sub-base


De la misma manera se procede a realizar el cálculo del número estructural del

mejoramiento de la sub-rasante.

Ilustración 19 – Cálculo del número estructural del mejoramiento


57

Ilustración 20 – Cálculo del número estructural de la sub-rasante


Luego de haber calculado los números estructurales de cada capa realizamos el

diseño de pavimento como se lo muestra a continuación:

Tabla 32 – Estructura del pavimento


MaterialSN DE

DISEÑO

coeficiente

de capa

coeficiente

de drenaje

Calculado Corregido pulg cmcm pulg SN Parcial

capa de

rodadura -2,21

5,02 12,76 10,00 4,00 1,76 0,44 1,00

Base 80,00 28.500,00 2,21 0,62 5,96 15,14 15,00 6,00 0,62 0,13 0,80

Sub base 30,00 14.950,00 2,83 0,53 6,00 15,24 20,00 7,87 0,69 0,11 0,80

capa de

mejoramiento20,00 12.900,00 3,00 0,61 8,50 21,59 35,00 13,77 1,05 0,095 0,80

Subrasante 4,10 6.150,00 3,97 3,97

3,97 total 64,7 80,00 4,12

Cálculo de diseño de estructura de pavimento recomendado

CBRMODULO

RESILIENTE PSI

SN (TRANSITO) espesores calculados Espesores Diseño

58

CAPITULO V

ANALISIS DE RESULTADOS.

5.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LOS MATERIALES DEL

SUELO EXISTENTE.

5.1.2 BASE GRANULAR

Según la clasificación de suelo dada por el SUCS el material existente tomado

es GW (Grava bien graduada).

Según la granulometría del material tenemos Base clase 4 verificada mediante

tabla del MTOP.

Tabla 33 – Base clase 4

Fuente: MTOP.

Este material cuenta con un límite liquido = 26, limite plástico = 18, índice de

plasticidad igual a 8%, por lo que no cumple con la especificación del MTOP.

59

Después de haber realizado el ensayo de penetración y con el proctor modificado

se obtuvo un CBR del 58%, este valor no cumple con las especificaciones dadas

por el MTOP.

5.1.3 SUB-RASANTE.

Según la clasificación de suelo dada por el SUCS el material tomado es ML

(Limo) y por la AASTHO es un material A-7-6 (Suelo Arcilloso).

Este material cuenta con un límite liquido= 44, un límite plástico= 28 y un índice

de plasticidad igual a 16% por lo que no cumple con la especificación del MTOP

para terreno natural.

Después de haber realizado el ensayo de penetración y con el proctor modificado

se obtuvo un CBR del 4.10 %, este valor cumple con las especificaciones dadas por

el MTOP.

60

5.2. Conclusiones.

Se ha podido constatar que esta estructura no cuenta con una capa de sub-base

y de un mejoramiento de la subrasante, ya que está conformada por una base

granular y capa de rodadura.

De acuerdo a los resultados obtenidos de los ensayos realizados en el

laboratorio, podemos apreciar que el material base granular y la capa de rodadura

no cumple con las especificaciones del MTOP para un pavimento flexible.

El aumento del volumen del tránsito vehicular pesado en la actualidad, fue un

factor que apresuro el deterioro de la estructura del pavimento flexible.

A través del estudio de tráfico y el cálculo de los ESALS ya realizados podemos

obtener un nuevo diseño de pavimento flexible, con los materiales adecuados para

el buen funcionamiento de la vía, y que cumpla con las especificaciones del MTOP.

5.3. Recomendaciones.

Teniendo en cuenta la problemática que se está generando en la actualidad en

la vía Febres Cordero – San José del Tambo se realizan las siguientes

recomendaciones:

Para un buen funcionamiento de la vía, debe llevarse a cabo un control adecuado

en cuanto a calidad de materiales y de su uso a través de un buen diseño que

garantice su vida útil por parte de la fiscalización del proyecto.

61

Debe tomarse en consideración efectuar el desalojo de la carpeta asfáltica y de

la base granular existente debido a que no cumplen con las especificaciones

establecidas por el MTOP.

Realizar una construcción de una estructura de pavimento flexible diseñada con

una vida útil de 20 años con las medidas a continuación:

Carpeta Asfáltica = 10 cm

Base = 15 cm

Sub-base = 20 cm

Mejoramiento de la Sub-rasante = 35 cm.

62

5.4. BIBLIOGRAFÍA.

MONTEJO FONSECA, A. (2006). INGENIERÍA EN PAVIMENTOS.

ESPOL. (2011). Obtenido de

https://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/5153/5/8401.pdf

Esquer Martínez, J. (08 de 02 de 2013). Prezi. Obtenido de

https://prezi.com/cjpcww_rgib_/carpeta-asfaltica-exposicion/

Ing. María Angélica Veloz Aguirre. (2014).

Morales Rosales. (2007). Obtenido de https://sites.google.com/site/rafaleon4/2-0-

marco-teorico/2-2-marco-referencial

MTOP. (2002). Obtenido de http://www.obraspublicas.gob.ec/wp-

content/uploads/downloads/2013/07/01-07-

2013_ConcursoPublico_StoDomingo-Esmeraldas-Especificaciones-

Tecnicas.pdf

Pavimentos. (2011). Obtenido de http://libro-

pavimentos.blogspot.com/2011/02/factor-de-camion.html

Pavimentos- Funciones de los materiales subrasante. (2009). Obtenido de

http://ingenieriacivilapuntes.blogspot.com/2009/05/pavimentos-funciones-

de-los-materiales.html

63

Sánchez Sabogal , F., & Campagnoli Martínez, S. (2016). Pavimentos Asfálticos de

Carreteras. Escuela Colombiana de Ingeniería.

Universidad Central del Ecuador. (2014). Obtenido de

http://www.dspace.uce.edu.ec/bitstream/25000/2559/1/T-UCE-0011-87.pd

Universidad Politecnica Salesiana de Quito. (2011). Obtenido de

http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/1620/9/CAP%208.%20PAVI

MENTOS%20MOD.pdf

Universidad Politecnica Salesiana de Quito. (2011).

Universidad Técnica Particular De Loja. (03 de 06 de 2009). Obtenido de

https://es.slideshare.net/UCGcertificacionvial/elementos-que-constituyen-

un-pavimentosemana-12-1527479

1

ANEXOS I

2

CONTEO DE TRÁFICO

3

ESTACION 1: DIA CONTEO: FECHA: 3 DE AGOSTO 2017

DIRECCION:


06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

07h00 08h00 10 12 1 2 4 3 3 0 0 0 0 0 35

08h00 09h00 7 12 1 2 4 4 5 0 0 0 0 0 35

09h00 10h00 11 10 1 4 2 6 6 0 0 0 0 0 40

10h00 11h00 8 11 0 3 3 3 7 0 0 0 0 1 36

11h00 12h00 5 12 1 2 10 4 4 0 0 0 0 2 40

12h00 13h00 10 19 1 4 6 5 3 0 0 0 0 0 48

13h00 14h00 9 11 0 3 3 5 4 0 0 0 0 0 35

14h00 15h00 7 11 1 3 2 5 2 0 0 0 0 0 31

15h00 16h00 8 10 1 2 4 2 2 0 0 0 0 0 29

16h00 17h00 10 14 0 2 6 1 1 0 0 0 0 0 34

17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Suman 85 122 7 27 44 38 37 0 0 0 0 3 363

HORA


TOTAL

VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSE DEL TAMBO

CONTEO DE TRAFICO

ESTUDIO DE TRÁFICO VIA FEBRES CORDERO - SAN JOSÉ DEL TAMBO ENTRE LAS ABSCISA 0+400 HASTA LA 1+200

VARIACION HORARIA DEL VOLUMEN DE TRANSITO

JUEVES

4

ESTACION 1: DIA CONTEO:

DIRECCION:


06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

07h00 08h00 11 13 0 2 5 6 3 0 0 0 0 0 40

08h00 09h00 6 15 2 3 2 8 3 0 0 0 0 0 39

09h00 10h00 8 13 1 4 4 10 6 0 0 0 0 0 46

10h00 11h00 7 11 0 3 5 7 11 0 0 0 0 2 46

11h00 12h00 8 11 1 2 5 2 2 0 0 0 0 0 31

12h00 13h00 5 13 0 2 4 4 1 0 0 0 0 0 29

13h00 14h00 12 21 0 4 6 7 8 0 0 0 0 0 58

14h00 15h00 12 28 1 3 7 6 1 0 0 0 0 1 59

15h00 16h00 12 20 1 2 6 4 1 0 0 0 0 0 46

16h00 17h00 6 14 0 2 4 2 1 0 0 0 0 0 29

17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Suman 87 159 6 27 48 56 37 0 0 0 0 3 423

HORA


TOTAL


CONTEO DE TRAFICO



Viernes FECHA: 4 DE AGOSTO 2017

5


DIRECCION:


06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

07h00 08h00 6 7 0 2 5 2 2 0 0 0 0 0 24

08h00 09h00 6 7 0 2 4 6 0 0 0 0 0 0 25

09h00 10h00 13 22 2 4 4 4 4 0 0 0 0 0 53

10h00 11h00 10 14 0 4 4 4 3 0 0 0 0 2 41

11h00 12h00 8 19 0 2 4 3 0 0 0 0 0 0 36

12h00 13h00 8 7 0 4 3 0 0 0 0 0 0 0 22

13h00 14h00 7 11 1 2 6 0 0 0 0 0 0 0 27

14h00 15h00 13 30 1 3 5 3 1 0 0 0 0 1 57

15h00 16h00 13 18 0 3 3 2 1 0 0 0 0 1 41

16h00 17h00 8 11 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 21

17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Suman 92 146 4 28 38 24 11 0 0 0 0 4 347

GYE-SAN CARLOS

CONTEO DE TRAFICO



PARADERO ACAPULCO Viernes FECHA: 5 de Agosto 2017

HORA


TOTAL

6


DIRECCION:


06h00 07h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

07h00 08h00 3 6 0 1 3 1 1 0 0 0 0 0 15

08h00 09h00 6 8 1 2 4 1 0 0 0 0 0 0 22

09h00 10h00 6 6 0 3 6 1 0 0 0 0 0 0 22

10h00 11h00 10 6 0 2 2 0 1 0 0 0 0 0 21

11h00 12h00 9 8 1 3 6 1 1 0 0 0 0 0 29

12h00 13h00 14 10 0 3 6 0 0 0 0 0 0 0 33

13h00 14h00 14 10 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 28

14h00 15h00 14 8 1 2 4 1 1 0 0 0 0 0 31

15h00 16h00 11 10 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 24

16h00 17h00 15 11 1 0 3 1 0 0 0 0 0 0 31

17h00 18h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18h00 19h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19h00 20h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

20h00 21h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

21h00 22h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

22h00 23h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

23h00 24h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

24h00 01h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

01h00 02h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

02h00 03h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

03h00 04h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

04h00 05h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

05h00 06h00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Suman 102 83 4 20 37 6 4 0 0 0 0 0 256

HORA


TOTAL

GYE-SAN CARLOS

CONTEO DE TRAFICO



PARADERO ACAPULCO Viernes FECHA: 6 de agosto 2017

7

NOMBRE:

PROYECTO :

Estacion :

Carriles : 2 Factor mensual = 0,974

Pavimento: Flexible factor dario = 1,092

CAMIONES PESADOS


03/08/2017 jueves 85 122 7 27 44 38 37 0 3 363

04/08/2017 viernes 87 159 6 27 48 56 37 0 3 423

05/08/2017 sábado 92 146 4 28 38 24 11 0 4 347

06/08/2017 Domingo 102 83 4 20 37 6 4 0 0 256

366 510 21 102 167 124 89 0 10 1389

89,0 133,0 6,0 26,0 44,0 38,0 29,0 0,0 3,0 368

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

95 141 6 28 47 40 31 0 3 391

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

123,1 183,9 8,3 35,9 60,8 52,5 40,1 0,0 4,1 509

24,18% 36,14% 1,63% 7,07% 11,96% 10,33% 7,88% 0,00% 0,82% 100%

100%8,7% 31,0%

TOTAL

T.P.D.S.

% T.P.D.S.

TPDA actual

% TPDA actual

TPDA asignado

%TPDA asignado

% 60,3%

FECHADIA DE LA

SEMANA


TOTAL

LIVIANOS

Condensado en dos direcciones

Vía Febres Cordero - San José del Tambo (0+400 - 1+200)

Carvajal Burgos Jonathan

Paradero de buses

8

Año nCrec.% Livianos Crec.% Buses Crec.% Pesados Crec.% Extrapesados Total

2017 3,75 307 1,99 44 2,24 152 2,24 4 509

2018 1 3,75 318,51 1,99 44,88 2,24 155,40 2,24 4,09 522,88

2019 2 3,75 330,46 1,99 45,77 2,24 158,89 2,24 4,18 539,29

2020 3 3,37 341,59 1,80 46,59 2,02 162,10 2,02 4,27 554,55

2021 4 3,37 353,10 1,80 47,43 2,02 165,37 2,02 4,35 570,26

2022 5 3,37 365,00 1,80 48,28 2,02 168,71 2,02 4,44 586,44

2023 6 3,37 377,31 1,80 49,15 2,02 172,12 2,02 4,53 603,11

2024 7 3,37 390,02 1,80 50,04 2,02 175,59 2,02 4,62 620,27

2025 8 3,06 401,95 1,63 50,85 1,84 178,83 1,84 4,71 636,34

2026 9 3,06 414,25 1,63 51,68 1,84 182,12 1,84 4,79 652,85

2027 10 3,06 426,93 1,63 52,53 1,84 185,47 1,84 4,88 669,80

2028 11 3,06 439,99 1,63 53,38 1,84 188,88 1,84 4,97 687,23

2029 12 3,06 453,46 1,63 54,25 1,84 192,36 1,84 5,06 705,13

2030 13 3,06 467,33 1,63 55,14 1,84 195,89 1,84 5,16 723,52

2031 14 3,06 481,64 1,63 56,04 1,84 199,50 1,84 5,25 742,42

2032 15 3,06 496,37 1,63 56,95 1,84 203,17 1,84 5,35 761,84

2033 16 3,06 511,56 1,63 57,88 1,84 206,91 1,84 5,44 781,79

2034 17 3,06 527,22 1,63 58,82 1,84 210,72 1,84 5,55 802,30

2035 18 3,06 543,35 1,63 59,78 1,84 214,59 1,84 5,65 823,37

2036 19 3,06 559,98 1,63 60,75 1,84 218,54 1,84 5,75 845,02

2037 20 3,06 577,11 1,63 61,74 1,84 222,56 1,84 5,86 870,00

TIPO DE VEHICULOS

TRAFICO FUTURO

9

Cálculo de diseño de estructura de pavimento recomendado

Material

CBR MODULO

RESILIENTE PSI

SN (TRANSITO) espesores calculados

Espesores Diseño

SN DE DISEÑO

coeficiente de capa

coeficiente de drenaje

Calculado Corregido pulg cm cm pulg SN Parcial

capa de rodadura - 2,21

5,02 12,76 10,00 4,00 1,76 0,44 1,00

Base 80,00 28.500,00 2,21 0,62 5,96 15,14 15,00 6,00 0,62 0,13 0,80

Sub base 30,00 14.950,00 2,83 0,53 6,00 15,24 20,00 7,87 0,69 0,11 0,80

capa de mejoramiento 20,00 12.900,00 3,00 0,61 8,50 21,59 35,00 13,77 1,05 0,095 0,80

Subrasante 4,10 6.150,00 3,97 3,97

3,97 total 64,7 80,00 4,12

SN Transito SN DE

DISEÑO

3,97 ≤ 4,12

10

ANEXOS II

11

ENSAYOS DE LABORATORIO.

15

FECHA: Agosto 2017

Peso

en Agua Ww

gramos. Recipiente.

Peso seco. Ws

Contenido de agua. w

Peso

en Agua Ww

gramos. Recipiente.

Peso seco. Ws


Peso

en Agua Ww

gramos. Recipiente.

Peso seco. Ws


PERFORACION:

MUESTRA Nº 1

PROYECTO: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA

Recipiente + peso seco. 935,00

21,00

254,00

RECIPIENTE Nº T1

Recipiente + peso humedo 956,00

681,00

3,08%

MUESTRA Nº 2

488,80

23,32%

Recipiente + peso seco. 536,00

114,00

47,20

RECIPIENTE Nº T3

Recipiente + peso humedo 650,00

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS.

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

Laboratorio "ING. DR. ARNALDO RUFFILI".

CONTENIDO DE HUMEDAD.

Ubicación: Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos

ABSCISA: 0+800

Recipiente + peso humedo

Recipiente + peso seco.

MUESTRA Nº

RECIPIENTE Nº

16

Profundidad: 0,38 m. Muestra: 1 base

1 2 3 4

X 65 50

11,65 12,30 13,00

Peso en 10,95 11,30 11,85

gramos. Ww 0,70 1,00 1,15

7,70 7,80 7,87

Ws 3,25 3,50 3,98

Contenido de humedad. W 21,5 28,6 28,9

28 18 9

WL: 26,33 %

WP: 18,33 %

IP: 8,00%

1 2 3 4

M 13 G

6,84 6,84 6,81

Peso en 6,30 6,32 6,29

gramos. Ww 0,54 0,52 0,52

3,45 3,43 3,41

Ws 2,85 2,89 2,88

18,95 17,99 18,06

Recipiente.

Peso seco.

Contenido de agua.

Limite plastico. 18,33

Agua.

Recipiente + peso humedo.


Agua.

Recipiente.

Peso seco.

Numero de golpes.

LIMITE PLASTICO.

PASO Nº 40

RECIPIENTE Nº



RECIPIENTE Nº

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS


Laboratorio "Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli"

ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO.Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA

Localizacion:Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos ABSCISA: 0 + 800

Fecha: Agosto-2017

LIMITE LIQUIDO.

PASO Nº 40

20,0

30,0

40,0

50,0

5 10 15 20 25 30 35 40

Co

nte

nid

o d

eH

um

ed

ad %

Número de golpes

17

m³ MUESTRA N°:

kg PROYECTO:

LOCALIZACION:

Cm N° gr. gr. gr. gr. gr. % kg. kg. kg. kg/m

EN 8 238,20 230,80 24,80 7,40 206,00 3,6 11,38 4,86 1,036 4,69 2172

75 K 208,00 199,10 23,70 8,90 175,40 5,1 11,53 5,01 1,051 4,77 2207

150 L 266,30 249,90 24,40 16,40 225,50 7,3 11,54 5,02 1,073 4,68 2167

225 PO 235,70 217,40 24,00 18,30 193,40 9,5 11,42 4,90 1,095 4,48 2072

3,6 %

5,1 %

2207 kg/m³

PROF 0.00 -0,38 Wi Wo

3,6 5,1

1

TITULACION


2500 gr

FECHA: Septiembre -2017

PRUEBA PROCTORUNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

LABORATORIO "Ing. Dr. ARNALDO RUFFILLI"VOLUMEN DEL CILINDRO: 0,00216000PESO DEL CILINDRO: 6,52NUMERO DE GOLPES POR CAPA: 25

DENSIDAD SECA

NUMERO DE CAPAS: 5

CANTIDAD DE AGUA RECIPIENTE

PESO TIERRA

HÚMEDAD +

RECIPIENTE

PESO TIERRA SECA

+ RECIPIENTE

PESO DE

RECIPIENTEPESO DE AGUA PESO SECO W

PESO TIERRA

HÚMEDAD +

CILINDRO

PESO TIERRA

HÚMEDAD W1+ (W/100)

PESO TIERRA SECA

Ws

CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD:

CONTENIDO OPTIMO DE HUMEDAD:

DENSIDAD SECA MÁXIMA:

Muestra N° #1

3,6; 2172

5,1; 2207

7,3; 2167

9,5; 2072

2000

2040

2080

2120

2160

2200

2240

3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

DE

NS

IDA

D K

G/M

3

PORCENTAJE DE HUMEDAD 1/1

PROCTOR MODIFICADO

18

Vol.del Espec.(m3) 0,002142

TIPO DE MATERIAL:

FECHA : septiembre 2017

FUENTE DEL MATERIAL: base

PROF: 0.00 - 0,38

12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes

Recipiente N° #3 #2 #5

Wh + Recipiente. 95,80 97,90 79,30

Ws + Recipiente. 92,00 94,30 75,90

Ww 3,80 3,60 3,40

Wrecipiente 22,90 23,70 13,40

Wseco 69,10 70,60 62,50

W% (porcentaje de humedad) 5,50 5,10 5,44

13606,00 12897,00 13342,00

9171,00 8298,00 8415,00

Wh 4435,00 4599,00 4927,00

Ws 4203,82 4375,87 4672,80

W% 5,50 5,10 5,44

dh 2070,49 2147,06 2300,19ds 1962,6 2042,89 2182


Recipiente N° X x745 j

Wh + Recipiente. 106,00 90,10 98,50

Ws + Recipiente. 101,70 86,20 94,70

Ww 4,30 3,90 3,80

Wrecipiente 24,60 16,90 16,00

Wseco 77,10 69,30 78,70


13940,00 13120,00 13437,00

9171,00 8298,00 8415,00

Wh 4769,00 4822,00 5022,00

Ws 4517,07 4565,09 4790,68

W% 5,58 5,63 4,83

dh 2226,42 2251,17 2344,54ds 2108,81 2131,23 2236,55

LECTURA INICIAL 0,000 0,000 0,002

24 horas 0,001 0,001 0,002

0,003 0,001 0,002

0,003 0,003 0,002

% 0,08 0,08 0,00

% 12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes

ds 1963 2043 2182

ANTES DE LA INMERSIÓN


Laboratorio de Suelos y Materiales Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli

Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037 Cel. 098 282897

C.B.R. - DENSIDADESPROYECTO:

Peso de Molde

HU

ME

DA

D

Peso de Molde + Suelo Húmedo

Peso de Molde

Peso del Suelo Húmedo.

Peso del Suelo Seco.

Conetido de agua=Wh / 1+ 0,01W%

Densidad Húmeda= Wh/Volum.

Densidad Seca= Dh / 1+ 0,01W%.

DESPUES DE LA INMERSIÓN

HU

ME

DA

D


Densidad Seca.






% DE HINCHAMIENTO

48 horas

72 horas

96 horas

HINCHAMIENTO

C.B.R.

19

FECHA:

PESO DE MOLDE: VOL. DEL MOLDE: 0,00232

No. GOLPES POR CAPA: 12 No. DE CAPAS: 5

PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.

1 2 3 1 2 3

CARGA DE PENETRACION Kg

1.27 mm (0.05") 259 598 1346 118 272 612

2.54 mm (0.10") 519 898 1995 236 408 907

5.08 mm (0.20") 1177 1925 3300 535 875 1500

7.62 mm (0.30") 1915 3042 4539 871 1383 2063

10.16 mm (0.40") 2673 3840 5623 1215 1746 2556

12.70 mm (0.50") 3232 4569 6701 1469 2077 3046

1 2 3 1 2 3

CARGA DE UNITARIA Lbs/plg2

CARGA UNITARIA Kg/cm2

0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0

1,27 mm (0.05") 86,46 199,50 448,80 6,09 14,06 31,62

2,54 mm (0.10") 172,90 299,27 664,99 12,18 21,09 46,85

5,08 mm (0.20") 392,36 641,73 1100,00 27,64 45,21 77,50

7,62 mm (0.30") 638,40 1014,13 1512,87 44,98 71,45 106,59

10,16 mm (0.40") 891,00 1280,13 1874,40 62,78 90,19 132,07

12,7 mm (0.50") 1077,30 1522,86 2233,73 75,90 107,30 157,38

0,1 Pulg 0,2 Pulg

12 12,18 27,64

25 21,09 45,21

56 46,85 77,50

12 17,40 26,33

25 30,12 43,06

56 66,93 73,81

PROYECTO:

MOLDE No.:

C.B.R.

UNIVESIDAD DE GUAYAQUIL


LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI"

ENSAYO DE CBR (PENETRACIÓN)7/9/2017

No. DE ENSAYOCARGA DE PENETRACION Lb

No. DE ENSAYO

No. GolpesEsfuerzo Penetración

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24

Car

ga u

nit

aria

Kg/

cm2

Penetración en mm.

20

FECHA:

2207,00

2096,65 95% PROCTOR

C. B. R. = 58 %

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS


PROCTOR - C.B.R.

0,1 de Penetración 0,2 de Penetración

PROCTOR MODIFICADO C. B. R. =43%

95% del Proctor Modificado

1950

2000

2050

2100

2150

2200

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

DE

NS

IDA

D

CBR

CBR - 1"

1950

2000

2050

2100

2150

2200

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00

CBR PARA 2''

3,6; 2172

5,1; 2207

7,3; 2167

9,5; 2072

1950

2000

2050

2100

2150

2200

2250

3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

DE

NS

IDA

D K

G/M

3


PROCTOR MODIFICADO

22

Profundidad: 1.50 m. Muestra: 2 subrasante

1 2 3 4

35 28 O

15,30 12,00 12,08

Peso en 14,00 10,73 10,80

gramos. Ww 1,30 1,27 1,28

10,90 7,80 8,06

Ws 3,10 2,93 2,74

Contenido de humedad. W 41,9 43,3 46,7

40 20 11

WL: 44,00 %

WP: 27,51 %

IP: 16,49%

1 2 3 4

W 50 21

8,50 8,25 8,10

Peso en 7,40 7,20 7,09

gramos. Ww 1,10 1,05 1,01

3,40 3,35 3,45

Ws 4,00 3,85 3,64

27,50 27,27 27,75

Operado por: Laboratorista Verificado por:

Recipiente.

Peso seco.

Contenido de agua.

Limite plastico. 27,51

Observaciones:

Agua.



Agua.

Recipiente.

Peso seco.

Numero de golpes.

LIMITE PLASTICO.

PASO Nº 40

RECIPIENTE Nº



RECIPIENTE Nº




ENSAYO DE LIMITE LIQUIDO Y PLASTICO.Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA

Localizacion:Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos ABSCISA: 0 + 800

Fecha: agosto-2017

LIMITE LIQUIDO.

20,0

30,0

40,0

50,0

5 10 15 20 25 30 35 40

Co

nte

nid

o d

eH

um

ed

ad

%

Número de golpes

23

MUESTRA N°: FECHA:

PROYECTO:

LOCALIZACION:

Cm N° gr. gr. gr. gr. gr. % kg. kg. kg. kg/m

EN XA 387,24 369,28 30,45 17,96 338,83 5,30 10,47 3,95 1,053 3,75 1736,65

60 1 349,52 332,86 45,24 16,66 287,62 5,79 10,51 3,99 1,058 3,77 1746,08

120 f 285,31 270,15 32,21 15,16 237,94 6,37 10,54 4,02 1,064 3,78 1749,64

180 E 197,23 184,21 43,80 13,02 140,41 9,27 10,56 4,04 1,093 3,70 1711,65

5,30 %

6,37 %

1749,64 kg/m³

PROF 0,38-1,50 Wi Wo Ip

5,30 6,37

DENSIDAD SECA MÁXIMA:

Muestra N° #2

1+ (W/100)PESO TIERRA SECA

WsDENSIDAD SECA

CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD:

CONTENIDO OPTIMO DE HUMEDAD:

NUMERO DE CAPAS: 5

CANTIDAD DE AGUA RECIPIENTE

PESO TIERRA

HÚMEDAD +

RECIPIENTE

PESO TIERRA SECA

+ RECIPIENTE

PESO DE

RECIPIENTEPESO DE AGUA PESO SECO W

PESO TIERRA

HÚMEDAD +

CILINDRO

PESO TIERRA

HÚMEDAD W

2500 gr

PESO DEL CILINDRO: 6,52NUMERO DE GOLPES POR CAPA: 25

TITULACIONkg



LABORATORIO "Ing. Dr. ARNALDO RUFFILLI"VOLUMEN DEL CILINDRO: 0,00216000 sep-17

PRUEBA PROCTOR

2m³

5,30; 1736,65

5,79; 1746,08

6,37; 1749,64

9,27; 1711,65

1710,00

1720,00

1730,00

1740,00

1750,00

1760,00

5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 9,50 10,00

DEN

SID

AD

KG

/M3


Título del gráfico

24

Vol.del Espec.(m3) 0,00231

TIPO DE MATERIAL:

FECHA : septiembre 2017

FUENTE DEL MATERIAL:

PROF: 0,38 - 1,50


Recipiente N° #3 #2 #5

Wh + Recipiente. 118,56 105,48 102,50

Ws + Recipiente. 110,20 99,25 96,35

Ww 8,36 6,23 6,15

Wrecipiente 22,14 23,50 22,40

Wseco 88,06 75,75 73,95


11675,35 12565,90 13622,50

8560,40 8456,25 8650,20

Wh 3114,95 4109,65 4972,30

Ws 2844,87 3797,34 4590,53

W% 9,49 8,22 8,32

dh 1348,46 1779,07 2152,51ds 1231,55 1643,87 1987,24


Recipiente N° X x745 j

Wh + Recipiente. 130,55 127,35 119,20

Ws + Recipiente. 121,30 119,54 111,50

Ww 9,25 7,81 7,70

Wrecipiente 30,56 26,50 19,50

Wseco 90,74 93,04 92,00


12068,05 12948,25 13892,65

8560,40 8650,70 8745,20

Wh 3507,65 4297,55 5147,45

Ws 3183,16 3964,74 4749,90

W% 10,19 8,39 8,37

dh 1518,46 1860,41 2228,33ds 1377,99 1716,34 2056,24

LECTURA INICIAL 0,041 0,168 0,152

24 horas 0,092 0,185 0,165

0,116 0,241 0,192

0,116 0,241 0,192

% 1,88 1,83 1,00

% 12 Golpes 25 Golpes 56 Golpes

ds 1232 1644 1987Densidad Seca.






% DE HINCHAMIENTO

48 horas

72 horas

96 horas

HINCHAMIENTO

C.B.R.

Peso de Molde

HU

ME

DA

D


Peso de Molde






DESPUES DE LA INMERSIÓN

HU

ME

DA

D


ANTES DE LA INMERSIÓN


Laboratorio de Suelos y Materiales Ing. Dr. Arnaldo Ruffilli

Av. Kennedy S/N y Av. Delta - Tel. 2 281037 Cel. 098 282897

C.B.R. - DENSIDADESPROYECTO:

25

PROYECTO: FECHA:

MOLDE No.: PESO DE MOLDE: VOL. DEL MOLDE: 0,00232

No. GOLPES POR CAPA: 12 No. DE CAPAS: 5

PESO DEL MARTILLO: 10 Lbs. ALTURA DE CAIDA: 18 pulg.

1 2 3 1 2 3

CARGA DE PENETRACION Kg

1.27 mm (0.05") 22 132 154 10 60 70

2.54 mm (0.10") 31 176 264 14 80 120

5.08 mm (0.20") 51 220 495 23 100 225

7.62 mm (0.30") 66 231 550 30 105 250

10.16 mm (0.40") 77 242 583 35 110 265

12.70 mm (0.50") 88 275 627 40 125 285

1 2 3 1 2 3

CARGA DE UNITARIA Lbs/plg2

CARGA UNITARIA Kg/cm2

0 mm (0,0") 0 0 0 0 0 0

1,27 mm (0.05") 7,33 44,00 51,33 0,52 3,10 3,62

2,54 mm (0.10") 10,27 58,67 88,00 0,72 4,13 6,20

5,08 mm (0.20") 16,87 73,33 165,00 1,19 5,17 11,63

7,62 mm (0.30") 22,00 77,00 183,33 1,55 5,43 12,92

10,16 mm (0.40") 25,67 80,67 194,33 1,81 5,68 13,69

12,7 mm (0.50") 29,33 91,67 209,00 2,07 6,46 14,73

0,1 Pulg 0,2 Pulg

12 0,72 1,19

25 4,13 5,17

56 6,20 11,63

12 1,03 1,13

25 5,91 4,92

56 8,86 11,07

C.B.R.

UNIVESIDAD DE GUAYAQUIL


LABORATORIO " ING. DR. ARNALDO RUFFILLI"

ENSAYO DE CBR (PENETRACIÓN)1/9/2017

No. DE ENSAYOCARGA DE PENETRACION Lb

No. DE ENSAYO

No. GolpesEsfuerzo Penetración

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 2,54 5,08 7,62 10,16 12,7 15,24

Car

ga u

nit

aria

Kg/

cm2

Penetración en mm.

26

FECHA:

1749,64

1662,15 95% PROCTOR

C. B. R. = 4,10 %

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS


PROCTOR - C.B.R.

0,1 de Penetración 0,2 de Penetración

PROCTOR MODIFICADO C. B. R. =5,50%

95% del Proctor Modificado

5,30; 1736,65

5,79; 1746,08

6,37; 1749,64

9,27; 1711,65

1710,00

1715,00

1720,00

1725,00

1730,00

1735,00

1740,00

1745,00

1750,00

1755,00

1760,00

5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00

DEN

SID

AD

KG

/M3


PROCTOR MODIFICADO

1200,00

1300,00

1400,00

1500,00

1600,00

1700,00

1800,00

1900,00

2000,00

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00

DEN

SID

AD

CBR

CBR - 1"

1200,00

1300,00

1400,00

1500,00

1600,00

1700,00

1800,00

1900,00

2000,00

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00

CBR PARA 2''

27

ANEXO III

28

ENSAYOS DE ASFALTO

Profundidad :

Muestra : 1

Descripcion del Material : ASFALTO Abscisa :

%Retenido %Pasante

Acumulado Acumulado

3

2"

1 1/2"

1" 0 0,00 0,00 100,00

3/4" 0 0,00 0,00 100,00

1/2" 41,6 9,90 9,90 90,10

3/8" 37,2 8,86 18,76 81,24

1/4" 57,3 13,64 32,40 67,60

No.4 9,3 2,21 34,61 65,39

No.8 27,3 6,50 41,11 58,89

No.10

No.16 19,8 4,71 45,82 54,18

No.20

No.30 35,1 8,36 54,18 45,82

No.40

No.50 66,2 15,76 69,94 30,06

No.80

No.100 93,4 22,23 92,17 7,83

No.200 32,9 7,83 100,00 0,00

FONDO 100,00

TOTAL 420,1 100,00 %

Observaciones :

Especificaciones

Clasificacion AASHTO:

Localizacion: Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos

Fecha: Septiembre 2017

Tamiz Peso Parcial %Retenido

Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA




ANALISIS GRANULOMETRICO

29

Profundidad :

Muestra : 2

Descripcion del Material : ASFALTO Abscisa :

%Retenido %Pasante

Acumulado Acumulado

3

2"

1 1/2"

1" 0 0,00 0,00 100,00

3/4" 0 0,00 0,00 100,00

1/2" 76,1 15,16 15,16 84,84

3/8" 35,3 7,03 22,19 77,81

1/4" 61,5 12,25 34,44 65,56

No.4 13,7 2,73 37,17 62,83

No.8 30,3 6,04 43,21 56,79

No.10

No.16 19 3,78 46,99 53,01

No.20

No.30 34,1 6,79 53,79 46,21

No.40

No.50 88 17,53 71,32 28,68

No.80

No.100 106,8 21,27 98,59 1,41

No.200 37,2 7,41 100,00 0,00

FONDO 100,00

TOTAL 502 100,00 %

Especificaciones

Clasificacion AASHTO:

Localizacion: Vía Febres Cordero - San Jose del Tambo, Provincia de los Ríos

Fecha: Septiembre 2017

Tamiz Peso Parcial %Retenido

Proyecto: EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL DE LA CARPETA ASFALTICA




ANALISIS GRANULOMETRICO

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