INFORME DE PAVIMENTACION.pdf

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TRABAJO ESCALONADO Nº2 Pavimentación

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

Facultad de Ingeniería Civil

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CONSTRUCCION

TRABAJO ESCALONADO Nº2: PAVIMENTACION

“”

CURSO: Construcción I

UNI 2011-II

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PAVIMENTOS FLEXIBLES

TERMINOLOGIA

En la actualidad no existe una terminología única para la designación de las diferentes

partes que conforman un pavimento. Así, por ejemplo, algunos llaman pavimento a la

capa superficial de mezcla bituminosa o de concreto; otros designan esta capa con el

nombre de firme o afirmado, y muchos llaman pavimento al conjunto de todas las capas.

Aquí se empleara la terminología siguiente:

Pavimento.- Es un elemento estructural monocapa o multicapa, apoyado en toda su

superficie, diseñado y construido para soportar cargas estáticas y/o móviles durante un

periodo de tiempo predeterminado, durante el que necesariamente deberá recibir algún

tipo de tratamiento tendiente a prolongar su “vida de servicio”. Estando formado por una

o varias capas de espesores y calidades diferentes que se colocan sobre el terreno

preparado para soportarlo, tiene por su función más importante el proporcionar una

superficie resistente al desgaste y suave al deslizamiento; y un cuerpo estable y

permanente bajo la acción de las cargas. Toda la estructura que descansa sobre el terreno

de fundación y esta se halla formada por las diferentes capas: sub-base, base, capa de

rodamiento y sello.

Terreno de fundación.- Aquel que sirve de fundación al pavimento después de haber sido

terminado el movimiento de tierras y que, una vez compactado, tiene las secciones

transversales y pendientes especificadas en los planos de diseño.

Superficie subrasante.- La correspondiente al terreno de fundación.

Sub-base.- Que tiene una función primaria de protección (drenante y anticontaminante)

de la base en un pavimento rígido o de las losas en un pavimento rigido; y una función

secundaria resistente principalmente en el caso de los pavimentos flexibles, pudiendo ser

granular o estabilizada.

Base.- Que es el principal elemento estructural en los pavimentos flexibles y que en los

pavimentos rígidos puede reemplazar a la sub base, pudiendo ser de agregados

aglomerados con asfalto, de agregados aglomerados con cemento portland. Capa de

material pétreo, mezcla de suelo cemento, mezcla bituminosa y piedra triturada; que se

coloca encima de la sub-base.

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Capa de desgaste o superficie de rodadura.- Que es la capa más superficial, que estará en

contacto con las solicitaciones y tiene como función principal el proporcionar una

superficie suave al deslizamiento y resistente al desgaste. En el caso de los pavimentos

rígidos, constituye además el principal elemento estructural.

Carpeta de desgaste o Sello.- La que se coloca encima de la capa de rodamiento y está

formada por una mezcla bituminosa. Encima de esta carpeta se coloca, a veces, un “riego”

de arena o piedra picada menuda.

Superficie rasante.- La que soporta el tránsito de los vehículos.

CLASIFICACION, TIPOS Y USOS

Basados en las anteriores definiciones, los pavimentos se pueden clasificar según:

- La calidad de los materiales empleados en su construcción: afirmados,

empedrados, estabilizados y aglomeardos o mezclas asfálticas y de cemento

Portland.

- Su estructura: simples y reforzados(refuerzo principal, refuerzo secundario o

ambos)

- El tipo de solicitación que soportaran a lo largo de su vida de servicio o el uso al

que estarán destinados: urbanos, industriales, de carreteras, de aeropuertos, o

deportivos.

- El periodo de vida para el que son diseñados y construidos: temporales y

definitivos.

- La forma en que distribuyen las cargas al terreno: rigidos y flexibles.l

CONCEPTO RIGIDO FLEXIBLE

Costo inicial + -

Costo de mantenimiento - +

Facilidad en la construcción + -

Resistencia al ataque por sulfatos - +

Resistencia a los combustibles + -

Requerimiento de espesores - +

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En caso de tener un terreno de fundación de buena calidad, este hace las veces de sub-

base

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FUNCION Y CARACTERISTICAS DE LAS DIFERENTES CAPAS DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE

Terreno de fundación

De su capacidad soporte depende, en gran parte, el espesor que debe tener el pavimento

sea este flexible o rígido. Si el terreno de fundación es pésimo, por ejemplo, si el material

que lo compone tiene un alto contenido de materia orgánica debe desecharse este

material y sustituirse por otro de mejor calidad. Si el terreno de fundación es malo y se

halla formado por un suelo fino, limoso o arcilloso susceptible de saturación, habrá que

colocarse una sub-base granular de material seleccionado antes de poner la base y la capa

de rodamiento.

Si el terreno de fundación es regular o bueno y está formado por un suelo bien graduado

que no ofrece peligro de saturación, o por un material de granulometría gruesa,

posiblemente no se necesitara de la capa sub-base.

Finalmente, si el terreno de fundación es excelente; es decir, que tiene un valor de

soporte elevado y no existe, además, la posibilidad de que se sature de agua, bastaría

colocar encima de la capa de rodamiento.

Sub-base

Es la capa de material seleccionado que se coloca encima de la subrasante. Tiene como

objetivo:

Servir de capa de drenaje para el pavimento.

Controlar, o eliminaren lo posible, los cambios de volumen, elasticidad o

plasticidad perjudiciales que pudiera tener el material de la subrasante.

Controlar la ascensión capilar del agua proveniente de las napas freáticas cercanas,

o de otras fuentes, protegiendo así el pavimento contra los hinchamientos que se

producen en épocas de haladas especialmente cuando ocurre el congelamiento del

agua capilar, fenómeno que se observa especialmente en suelos limosos donde la

ascensión capilar del agua es grande.

El material de la sub-base debe ser seleccionado y tener mayor capacidad de soporte que

el terreno de fundación compactado. Este material puede ser: arena , grava, granzón,

cemento, etc.

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El material ha de tener las características de un suelo A1 o A2 aproximadamente. Su

límite líquido debe sr inferior al 35% y su índice plástico no mayor de 6. El CBR, no podrá

bajar de 15%.

Si la función principal de la sub-base es servir d capa de drenaje, el material a emplearse

debe ser granular, y la cantidad de material fino (limo y arcilla) que pase el tamiz Nº 200

no ha de ser mayor que el 8%.

Base

Esta capa tiene por finalidad absorber los esfuerzos transmitidos por las cargas de los

vehículos y además repartir uniformemente estos esfuerzos a la sub-base y al terreno de

fundación.

Las bases pueden ser granulares, o bien estar formadas por mezclas bituminosas con

cemento u otro material ligante.

El material pétreo que se emplee en la base, deberá llenar los siguientes requisitos.

Ser resistente a los cambios de humedad y temperatura.

No presentar cambios de volumen que sean perjudiciales.

El porcentaje de desgaste, según el ensayo “Los Ángeles”, debe ser inferior a 50.

La fracción del material que pase el tamiz Nº 40, debe tener un limite liquido

menor del 25%, y un índice de plasticidad menor a 6.

La fracción que pase el tamiz Nº 200, no podrá exceder de ½, y en ningún caso los

2/3 de la fracción que pase el tamiz Nº 40.

La graduación del material de la base, es menester que se halle dentro de los

limites indicados.

El CBR tiene que ser superior al 50%.

Por lo general, para la capa de base se emplea piedra triturada, grava o mezcla

estabilizadas de suelo de cemento, suelo bituminoso, etc.

Capa de rodamiento

Su función primordial será proteger la base impermeabilizando la superficie, para evitar

así posibles infiltraciones de agua de lluvia que podrían saturar parcial o totalmente las

capas inferiores. Además, evita que se desgaste o desintegre la base a causa del transito

de los vehículos.

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Asimismo la capa de rodamiento contribuye en cierto modo a aumentar la capacidad de

soporte del pavimento, especialmente si su espesor es apreciable (mayor a 3”).

Tipos de mezclas bituminosas

Los tipos de mezcla bituminosas generalmente empleados para las capas de rodamiento

en los pavimentos flexibles son los siguientes:

Tratamientos superficiales en una o varias capas con o sin carpeta de sello.- Los

asfaltos y alquitranes que se emplean, son los llamados líquidos o diluidos (Cut-

backs) del tipo de rápido curado (RC y RT). El espesor de estas capas es de 2.5cm

(1”), aproximadamente. Este tipo se emplea generalmente, para transito ligero.

Madacam de penetración.- Son sucesivas capas de material pétreo y asfalto

regado a presión. Los asfaltos que se emplean son aquellos cuya penetración está

comprendida entre 85 y 15, y los alquitranes usados son los del tipo más viscoso. El

espesor de estas capas varía entre 6 y 15 cm (2.5” y 6”).

Mezclas “in situ” de tipo abierto o denso aplicadas en frio o caliente.- para

laminas asfálticas (sheet asphalt), concretos bituminosos, etc., pueden usarse

algunos asfaltos liquido, pero preferentemente se emplean cementos asfalticos

cuya penetración esta comprendida entre 85 y 200. El espesor es generalmente

mayor que 5cm (2”). Las capas formadas por las mezclas bituminosas

anteriormente indicadas no deben tener espesores menores de 2.5cm (1”. Se

recomienda 12.5 cm (5”) como espesor máximo.

Carpetas de desgaste o sello

Esta formada por una aplicación bituminosa de asfalto o alquitrán, y tiene por objeto

sellar la superficie, impermeabilizándola, a fin de evitar la infiltración de las aguas de

lluvia. Ademas, protege la capa de rodamiento contra la acción abrasiva de las ruedas de

los vehículos.

Los materiales bituminosos que se emplean pueden ser asfaltos liquidos, emulsionados, o

de penetración o alquitranes. Los tipos de asfaltos generalmente empleados son:

RC-3, RC-4, RC-5, MC-3. MC-4, MC-5, RS-1; penetración 85-100, 100-120, y los alquitranes

RT-6, RT-7, RT-8.

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Estos materiales son aplicados por medio de un distribuidor de presión, en cantidades que

varían de 0.5 a 1.5 litros por metro cuadrado, según las características de la capa de sello.

Los sellos pueden o no llevar una cubierta secante (blotter) de arena o agregado fino. En

casos de colocarse una cubierta de material pétreo, la cantidad a emplearse varia,

generalmente entre 5 y 10 kg por m3.

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AMPLIACIÓN Y MEJORAMIENTO DE LA AVENIDA JAVIER PRADO

La construcción de pistas y veredas de la avenida Javier Prado se iniciaron el 2 de diciembre del

2011, el proyecto contempla la intervención en dos vías urbanas importantes de la ciudad. La

primera via es la Av. Javier Prado, desde el punto en que se pierde la continuidad de la calzada

principal a la altura del Estadio Monumental de Ate y culmina en la intersección con la Avenida

Metropolitana. La segunda via es la Av. Nicolas Ayllón (Carretera Central) que cruza a desnivel

deprimida a la Av. Javier Prado. En ese contexto la localización está claramente definida debiendo

señalar que la longitud total a considerar en la Av. Javier Prado es de 3,464 metros y en la Av.

Nicolás Ayllón es de 905 metros con un gálibo de 5.50 m. El primer tramo corresponde a la

construcción del paso a desnivel en la intersección de la Av. Javier Prado y la Av. Nicolás Ayllón.

Tambien la construcción de pistas auxiliares, pistas principales, veredas y estacionamientos según

sección normativa señalada por el MTC y semaforización.El segundo tramo considera la

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construcción de la Av. Javier Prado según la sección normativa señalada por el IMP, con la

excepción de que el ancho de las pistas principales será de 7.2 metros por calzada.

La obra tiene un presupuesto de 50 millones de Nuevos Soles, que contempla dos etapas:

1. Primera Etapa: Ejecutada por la municipalidad y consistirá en un tajo abierto del cerro

Puruchuco, y la ampliación de la vía desde el estadio Monumental hasta la Carretera

Central, con un presupuesto de 23 millones 900 mil soles de los cuales 19 mil como

préstamo del banco interbank y 4.9 mil pagara la municipalidad.

2. Segunda Etapa: Ejecutada por el gobierno central que consiste en la realización de un by

pass que permitirá cruzar la carretera Central y llegar hasta la avenida Metropolitana, con

un presupuesto de aproximadamente 26 millones de nuevos soles.

Actualmente el avance de la obra es de

UBICACION

Leyenda

Construcción de la sub-base .

Asfaltado existente.

Base terminada.

Veredas en proceso de construcción (nivelación y compactación)

NO HUEVEARSE

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ASPECTOS COMPLEMENTARIOS SOBRE LA VIABILIDAD DEL PROYECTO DE INVERSIÓN

PÚBLICA

Viabilidad Técnica:

El estudio cumple con los requerimientos técnicos de diseño para pistas y veredas asegurando el adecuado desarrollo del mismo. Se ha elaborado en base a un estudio de tráfico y con las especificaciones de geometría vial urbana normativa.

Viabilidad Ambiental:

El proyecto a ejecutar no presenta efectos negativos perceptibles sobre el medio ambiente, provocara impactos permanentes y positivos sobre la población dentro del area de influencia, considerando que en el distrito existen carencias de vías, proveerá de ambientes mejorados para una adecuada transitabilidad.

Viabilidad Sociocultural:

El presente proyecto revalorar socialmente el entorno urbano del distrito de Ate existiendo el apoyo de grupos organizados y vecinos de la comuna de Ate. Inclusive existe el compromiso firmado de los comerciantes de Ceres que se retiraran al inicio de las obras.

Viabilidad Institucional:

La Municipalidad cuenta con la estructura administrativa requerida garantizando la capacidad de gestión para las etapas de inversión inicial, operación y mantenimiento.

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PROCESO CONTRUCTIVO

OBRAS PRELIMINARES

Como obra preliminares al comienzo en sí de la obra de pavimentación se debieron

demoler veredas ya existentes en la zona cuyo estado estaba deteriorado este

procedimiento se realizó manualmente con la utilización de combas, así mismo los

sardineles existentes de manera que se obtengan los anchos de las vías diseñados.

Los buzones y las cajas de conexión de agua y desagüe de las viviendas se encontraron a

poca profundidad realizándose trabajos de nivelación de los techos de los buzones y tapas

de las cajas de agua y desagüe. Así como los trabajos topográficos para el trazo y

replanteo de bermas, sardineles, veredas y rampas, de acuerdo a las condiciones del

terreno.

MOVIMIENTO DE TIERRAS

Se ejecutaron labores de corte y extracción de todo el ancho que corresponde a la

pavimentación de la vía a nivel de la subrasante esta fue ejecutado con maquinaria

pesada.

A su vez también se realizaron excavaciones necesarias para conseguir el ancho completo

donde se construirán las veredas llegando hasta la profundidad de la subrasante.

La eliminación del material excedente y desmonte de las demoliciones de veredas

sardineles se realizara mediante camiones volquetes de 6m3 aproximadamente.

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Acarreo y traslado de material hacia los volquetes

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Compactación de la Subrasante

Una vez nivelada y perfilada la subrasante asegurándose que el material suelto, material

orgánico, desmonte o tramos que no se puedan compactar hayan sido retirados de la

subrasante se procedió a compactar usando un rodillo Tanden de 6 Ton.

PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA SUB-BASE

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Material granular para la sub-base

Los materiales para sub-base y base estarán sujetos a los tratamientos mecánicos que

lleguen a requerir para cumplir con las especificaciones adecuadas, siendo los más

usuales: la eliminación de desperdicios, el disgregado, el cribado, la trituración y en

algunas ocasiones el lavado, los podemos encontrar en cauces de arroyos de tipo

torrencial, en las partes cercanas al nacimiento de un río y en los cerros constituidos por

rocas andesíticas, basálticas y calizas

Esparcido del material

Realizado por la motoniveladora en varias pasadas de su cuchilla diagonal

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Escarificado del material granular

Realizado por las pequeñas aras o escarificadoras incorporadas delante de las cuchilla

Riego de material granular para la sub-base

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El agua no se riega de una sola vez, sino que, se distribuye en varias pasadas, se hace un

primer riego y la moto-niveladora abre una nueva cantidad de material, el cual coloca

sobre el húmedo para que vuelva a pasar la pipa; esto se hace comúnmente en tres

etapas, para después con la misma maquinaria, homogenizar la humedad.

Batido del material granular para la sub-base

Compactación de la sub-base con Rodillo Tándem

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PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA BASE

Material granular de préstamo para la base

Esparcido, riego para el control de humedad, escarificado, batido y compactación del

material granular para la base. Proceso similar al de la sub-base

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PROCESO CONSTRUCTIVO DE LA CAPA DE RODAMIENTO Y LA CARPETA DE DESGASTE

Usando cisterna se coloca imprimación asfáltica (asfalto + kerosene al 20%) sobre la base de tal

manera que penetre 3 mm aproximadamente para lograr mayor adherencia con la carpeta

asfáltica.

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Compactación de la capa de rodamiento

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PROCESO CONSTRUCTIVO DE VEREDAS

Excavación y corte del terreno natural

Colocación y esparcido del material de préstamo

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Compactado final de la base de la vereda

Preparación para la colocación de mortero para la vereda

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Porción de vereda terminada

Curado de la vereda

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PROBLEMAS PRESENTADO EN LA OBRA

Fuga de agua de desagüe

EQUIPOS UTILIZADOS EN LA OBRA

Motoniveladora

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Retroexcavadora (usado también como cargador frontal)

Volquete (para carga de material desecho)

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Volquete (para carga de material granular)

Compactadora (para compactar la base de la vereda)

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BIBLIOGRAFIA

Titulo: Ingeniería de pavimentos : Materiales, diseño y conservación

Autor : Menéndez Acurio, José Rafael

Titulo: La ingeniería de suelos en las vías terrestres, carreteras, ferrocarriles y aeropistas

Autor : Rico Rodríguez, Alfonso

Titulo: Los pavimentos en la vías terrestres: Calles, carreteras y aeropistas

Autor : Céspedes Abanto, José María

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