Diseño De Pavimento

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE

VIA VEHICULAR RURAL

VEREDAS GAITAN BAJO Y PUEBLO RICO

TRAMO DE 120 MTRS

PROYECTO ALCALDIA DE QUIMBAYA

CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN..........................................................................................................

2. TRABAJOS DE CAMPO................................................................................................

3. ENSAYOS DE LABORATORIO......................................................................................

4. ESTRATIGRAFIA..........................................................................................................

5. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS...........................................................................

6. DISEÑO DE PAVIMENTOS...........................................................................................

6.1 DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES......................................................................

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.................................................................. 27

ANEXOS

1. ENSAYOS DE LABORATORIO

1. INTRODUCCIÓN

A solicitud de la ALCALDIA DE QUIMBAYA, se realizaron ensayos de campo y de laboratorio para el diseño de la Estructura del Pavimento Flexible y de las vía vehiculares que comunican las veredas de Gaitan Bajo y Pueblo Rico en el Mpio de Quimbaya Departamento del Quindío. El diseño del pavimento se hará con base a los CBR tomados con el Penetrómetro Dinámico de Cono (PDC) y a CBR tallados en el campo, además se tendrá en cuenta las características físico - mecánicas de la subrasante y de las capas granulares existentes..

El presente estudio se ha realizado en el laboratorio de Suelos y Materiales del ING. ANTONIO MORALES PAREJA.

2. TRABAJOS DE CAMPO

Se realizó 3 sondeo a 1,50 mtrs de profundidad ; para el estudio de la subrasante con el objetivo de diseñar los espesores del pavimento, se tomaron 4 CBR con el Penetrómetro Dinámico de Cono (PDC) y dos muestras con molde para CBR tallado en el campo, además se tomaron muestras para humedades naturales, y para ensayos de clasificación, como son granulometrías y limites de Atterberg.

También se registraron los diferentes estratos hasta 1,5 mtrs de profundidad.

3. ENSAYOS DE LABORATORIO

Los ensayos de laboratorio realizados a la subrasante fueron los siguientes:

• HUMEDAD NATURAL

• LIMITES DE ATTERBERG DE SUBRASANTE Y SUBBASE

• GRANULOMETRIAS (SURASANTE Y MATERIAL GRANULAR)

• CLASIFICACIÓN DE SUELOS. DE SURASANTE Y DE SUBBASE

• CBR TOMADOS EN CAMPO CON EL PDC Y TALLADOS EN CAMPO

Los formatos de los diferentes ensayos aparecen en el anexo del presente estudio.

4. ESTRATIGRAFIA

Se registraron los siguientes estratos en los sondeos realizados, asi :

REGISTROS DE LAS PERFORACIONES REALIZADAS

Sondeos

Materiales Sondeo #1

K0 + 010 Sondeo #2

K0 + 090 Sondeo #3

K0 + 120

Carpeta No existe Deteriorada-cristalizada y muy envejecida Deteriorada-cristalizada y muy envejecida

Material granular tipo súbase de buena calidad Espesor de 35 centímetros Espesor de 35 centímetros Espesor de 46 centímetros

Suelo de subrasante Arena Limosa Entre 0.35mtrs y 1.5 mtrs Suelo organico OL Entre 0.35mtrs y 1.5 mtrs Arena Limosa Entre 0.35mtrs y 1.5 mtrs

Nivel de aguas freáticas No se encontro No se encontro Subrasante muy humeda Se encontro NAF a 1.0 mtrs

No se recomienda hacer reparcheo debido a que la carpeta existente donde no se ha arrancado, se encuentra cristalizada (muy frágil). De acuerdo a lo encontrado y analizado mas adelante en el presente estudio se recomienda, colocar una carpeta nueva de 5 centímetros.

Ademas se recomienda construir filtros a lado y lado de la via en una longitud de 50 mtrs (teniendo en cuenta que existe cunetas de concreto, se recomienda hacer el filtro al lado de la cuneta, hacia el interior de la calzada).

El filtro debe ser en piedra de mano envuelta en geotextil no tejido 1600 (la seccion del filtro debera ser de 0.35*0,35, ubicado a 1.0mtr de profundidad)

5. EVALUACIÓN DE LOS RESULTADOS

Los ensayos realizados a la subrasante arrojaron los siguientes resultados:

A BCIZAS DE

ESTUDIO

ENSAYOS KO+010

Prof=0.40 KO+040

Prof=0.40 KO+090

Prof=0.40 KO+120

Prof=0.50

%CBR (PDC) 7.3 7.2 5.3 2.5

% CBR tallado 7.2 2.5

Humedad natural 37.09 49.41

Limite liquido 35.48 50.69

Indice de Plasticidad 10.04 15.46

Clasificación SM S-0L

CALCULO VALOR DEL CBR DE DISEÑO

DE ACUERDO A INSTITUTO DEL ASFALTO

VALORES CBR OBTENIDOS NUMERO DE VALORES DE CBR IGUALES O MAYORES % DE VALORES CBR IGUALES O MAYORES

1.8 3 100.0

5.3 2 67.7

6.4 1 33.3

El valor de CBR de diseño arrojado por la gráfica para un percentil del 70 es de 5.0%.

6. DISEÑO DE PAVIMENTOS

6.1 DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES VIA VEHICULAR

6.1.1 EVALUACIÓN DEL TRANSITO

De acuerdo al valor de CBR hallado de la subrasante, se estimó un tránsito equivalente para la estructura del pavimento en estudio.

El tránsito acumulado en el periodo de diseño de 10 años, se determinó asumiendo una tasa de crecimiento del 4%.

TF = To * FP * a * 365 a =10 años i = 3% (0,03)

FP = [(1+i)ª-1] / [a * i] = [(1+0.03)10 - 1] / [10 * 0,03]

FP = 1,15

TF = 20 * 1,15 * 10 * 365 = 83.950 vehículos

6.1.2. Composición del Tránsito:

De acuerdo a las características de la via se asume la siguiente composición del tránsito:

TIPO VEHÍCULO PORCENTAJE NUMERO

LIVIANOS

BUSETAS

CAMIONES 70

10

20 58765

8395

16790

TOTAL 100 83950

Con respecto a los camiones cerca al 100% de ellos son del tipo C2P y C2G, o sea camiones de dos ejes

6.1.3 Cálculo del Tránsito Equivalente en el Carril de Diseño:

Para la determinación del tránsito equivalente expresado en ejes equivalentes a 8,2 Toneladas, se analizó la información de volúmenes de tránsito por cada categoría, y los factores daño por vehículo comercial obtenidos de estudio de factor daño realizado por la Universidad Del Cauca

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