tesis unt

116 Pages·2015·2.93 MB·Spanish

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TRUJILLO
CARRERA DE INGENIERIA DE CIVIL

TESIS

“DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE DE LAS CALLES DEL AA.HH
NUEVO INDOAMERICA, DEL DISTRITO DE LA ESPERANZA –
TRUJILLO – LA LIBERTAD”.

PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO CIVIL

AUTOR:
Br. LOPEZ ESPINOZA LUZ ANGELICA

ASESOR :
Ing. LIZ VERONIKA VALENCIA MANTILLA

TRUJILLO – PERÚ
2015
DEDICATORIA

Dedico este trabajo principalmente a Dios, por haberme dado la vida y
permitirme el haber llegado hasta este momento tan importante de mi
formación profesional. A mi madre Belén, por ser el pilar más importante y
por demostrarme siempre su cariño y apoyo incondicional. A mi padre
Felipe Santiago, a pesar de nuestra distancia física, siento que estás
conmigo siempre apoyándome, guiándome con tus consejos. A mis
hermanitas Mirian Belén y Liceth Asunción, por ser mis amigas y
apoyarme siempre a seguir adelante con sus consejos, y compartir conmigo
buenos y malos momentos. Los amo.

Luz Angélica López Espinoza

I
AGRADECIMIENTO

En primer lugar doy infinitamente gracias a Dios, por haberme dado fuerza y
valor para culminar esta etapa de mi vida.

A mi asesora Ing. Liz Veronika Valencia Mantilla, por su valiosa guía y
asesoramiento a la realización de mi tesis.

A mis padres por estar conmigo siempre apoyándome por ser un ejemplo que
me han enseñado a no desfallecer ni rendirme ante nada y siempre perseverar a
través de sus sabios consejos.

A mis hermanas por comprenderme durante todo este arduo camino y compartir
conmigo alegrías y tristezas.

A mi familia en general, porque me han brindado su apoyo siempre e
incondicional.

Luz Angélica López Espinoza

II
RESUMEN

La investigación realizada en el presente trabajo tiene por objetivo desarrollar el diseño
de pavimento flexible basado en un método tradicional, que es el método AASHTO
93 para pavimento flexible, que se determina a través del Número Estructural “SN”
que debe soportar el nivel de carga exigido por el proyecto acorde con la realidad del
asentamiento humano Nuevo Indoamerica.
La metodología que se empleó en el desarrollo de este proyecto es obtener todos los
datos según los cuadros y ábacos del método AASHTO-93, para luego ser reemplazados
en la fórmula del número estructural y así obtener los espesores de la carpeta asfáltica
de 2¨ base de 6¨ y de sub base de 6¨ según diseño. Por lo tanto se llega a la conclusión
que el diseño que se optó en el cálculo es el correcto y el más indicado a la realidad del
Asentamiento Humana Nuevo Indoamerica.

III
ABSTRACT

The research in this paper aims to develop flexible pavement design based on a
traditional method, which is the AASHTO 93 method for flexible pavement, which is
determined through the Structural Number "SN" that must withstand the load level
required by the project in accordance with the reality of human settlement New
Indoamerica.
The methodology used in the development of this project is to get all the data as
pictures and abacuses the AASHTO-93 method, before being replaced in the formula of
structural number and obtain the thickness of the asphalt layer 2 basis 6 and sub base 6¨
according to design. Therefore it is concluded that the design was chosen in the
calculation is correct and the most suitable to the reality of Human Settlement New
Indoamerica.

IV
ÍNDICE

Dedicatoria ................................................................................................................ I
Agradecimiento ......................................................................................................... II
Resumen .................................................................................................................... III
Abstract ..................................................................................................................... IV
Índice ................................................................................................................... V- VIII
Anexo ................................................................................................................... …VII
Listado de tablas ........................................................................................................ VII
Listado de figuras ...................................................................................................... VIII
Listado de fotos ......................................................................................................... VIII
Listado de planos ....................................................................................................... VIII
Nomenclatura ............................................................................................................ IX

CAPITULO I
INTRODUCCIÓN

1.1. Realidad Problemática ........................................................................................ 02
1.2. Antecedentes ...................................................................................................... 02
1.3. Marco teórico ..................................................................................................... 04
1.4. Justificación del problema .................................................................................. 35
1.5. Formulación del problema .................................................................................. 35
1.6. Hipótesis ............................................................................................................. 35
1.7. Objetivos ............................................................................................................ 36
1.7.1. Objetivo general ....................................................................................... 36
1.7.2. Objetivo específicos ................................................................................. 36

V
CAPITULO II
MATERIALES Y MÉTODOS

2.1.Materiales ............................................................................................................ 38
2.1.1. Material de estudio ................................................................................... 38
2.1.1.1.Características del material de estudio ................................................ 38
2.1.2. Materiales Consumibles ........................................................................... 39
2.1.3. Equipos y Accesorios ............................................................................... 44
2.1.4. Herramientas ............................................................................................ 44
2.1.5. Equipo de procesamiento ......................................................................... 44
2.1.6. Herramientas informáticas de proceso de datos......................................... 44
2.1.7. Procedimiento .......................................................................................... 44

CAPITULO III
RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1.Resultados ........................................................................................................... 52
3.2.Discusión ............................................................................................................. 52

CAPITULO IV
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1.Conclusiones ....................................................................................................... 54
4.2.Recomendaciones ................................................................................................ 54

CAPITULO V
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Referencias bibliográfica .......................................................................................... 56

VI
ANEXOS

ANEXO I. Ubicación geográfica ............................................................................. 58
ANEXO II. Fotos .................................................................................................... 65
ANEXO III. Calculo de la curva densidad seca – CBR ……………………….........71
ANEXO IV. Calculo del espesor de pavimento flexible utilizando la metodología
de la AASTHO-93 ............................................................................................... 76
ANEXO V. Cálculo del Trafico ............................................................................... 81
ANEXO VI. Calculo Del Análisis De Costos Unitarios ............................................ 85
ANEXO VII. Estudio de Suelos .............................................................................. 90
ANEXO VIII. Planos .............................................................................................. 105

LISTADO DE TABLAS

Tabla 1.1.periodos de diseño en función del tipo de carretera ................................... 09
Tabla 1.2. Determinación la serviciabilidad deseada al inicio y al final de la vida
útil del pavimento ............................................................................................... 10
Tabla 1.3. Pesos y medidas máximas permitidos ...................................................... 12
Tabla 1.4. peso máximo por ejes permitidos ............................................................ 16
Tabla 1.5. Sentido de carril de diseño según instituto del asfalto .............................. 17
Tabla 1.6.sentido de carril según AASTHO ............................................................. 18
Tabla 1.7.factor de crecimiento ................................................................................ 19
Tabla 1.8.factores de equivalencia de carga ............................................................. 21
Tabla 1.9.valores del nivel de confianza R .............................................................. 23
Tabla 1.10.factores de desviación normal ................................................................ 24
Tabla 1.11.coeficiente de drenaje……………. ......................................................... 25
Tabla 1.12.valores mi para modificar los coeficientes estructurales o de capa de
base y sub bases sin tratamiento en el pavimento flexible ..................................... 26
Tabla 1.13.espesores mínimos en pulgadas en función a los ejes equivalentes ......... 28

Tabla 2.01. Numero de calicatas realizadas .............................................................. 38
Tabla 2.02.requerimientos granulométricos para base granular ................................ 41
VII
Tabla 2.03.valor relativo de soporte CBR……….. ................................................... 41
Tabla 2.4. Requerimiento del agregado grueso de base granular….…………….........42
Tabla2.5.requerimiento del agregado fino de base granular...............……………....42
Tabla 2.6.requerimiento granulométrico para subbase granular………………..........43
Tabla 2.7 requerimiento de calidad para subbase granular …………………….........43

LISTADO DE FIGURAS
Figura 1. Esquema tipo del paquete estructural de un pavimento flexible ................. 04
Figura 2. Abaco para determinar el año relativo ....................................................... 07
Figura 3.abaco de diseño AASHTO para pavimento flexible ................................... 29
Figura 4. Abaco para estimar el número estructural de la carpeta asfáltica “a1”. ........................ 30
Figura 5. Ábaco para estimar el número estructural de la capa base granular “a2”. ..................... 31
Figura 6. Ábaco para estimar el número estructural de la sub base granular “a3”. ...................... 32
Figura 7. Ábaco para estimar el número estructural de la capa base estabilizadora con cemento..... 33
Figura 8.Ábaco para estimar el número estructural de la capa base estabilizadora con asfalto…......34
Figura 2.1.Procedimiento de diseño método AASTHO-93 ....................................... 45

LISTADO DE FOTOS

Foto 01.vista satelital del AAHH. Nuevo Indoamerica…………………………………… 66
Foto 02.Foto de la calle Av. Indoamerica ..................................................................... 67
Foto 03.foto de calle algarrobos .................................................................................. 68
Foto 04.foto de calle unión ........................................................................................ 68
Foto 05.foto de prolongación Uruguay ......................................................................... 69

LISTADO DE PLANOS

Plano 01. Plano de Ubicación del AA.HH. Nuevo Indoamerica................................ 106
Plano 02. Plano de manzaneo del AA.HH. Nuevo Indoamerica ................................ 107
Plano 03. Plano de pavimento del AA.HH. Nuevo Indoamerica .............................. 108
Plano 04. Plano de perfiles y cortes AA.HH. Nuevo Indoamerica............................ 109

VIII
NOMENCLATURA

ASSTHO: American Association of State Highway and Transportation Officials
(Asociación Americana de Autoridades Estatales de Carreteras y Transporte)

ASTM: American Society for Testing Materials (Sociedad Americana para el
Ensayo de Materiales)

TPDA: Tránsito Promedio Diario Anual

ADT: Trafico promedio diario en ambas direcciones.

ADTT: Tráfico pesado promedio diario en ambas direcciones.

CBR: California Bearing Ratio (Relación de Soporte de California)

PSI: Índice de Servicio Presente

∆PSI: Diferencia entre los índices de servicio inicial y el final deseado.

Po: Índice de servicio inicial

Pt: Índice de servicio final

TMDA: TRÁNSITO MEDIO DIARIO ANUAL.

LEF: factores equivalentes de carga.

pi :porcentaje del total de repeticiones para el i-esimo grupo de vehículos o cargas.

Fi: factor de equivalencia de carga por eje.

P: promedio de ejes por camión pesado.

P0: es la carga estándar.

P1: es la carga cuya equivalencia de daño se desea calcular.

TPD: tránsito de crecimiento para un periodo de diseño en años.

Fd: factor direccional.

Fc : factor de distribución por carril (Tabla 3.)

F: periodo de diseño

R: periodo de diseño

IX