ESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACINY DISEO DE PAVIMENTOS

SOLICITANTE MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CIENEGUILLA GERENCIA DE DESARROLLO URBANO Y RURALPROYECTO CREACIN DE LAS VAS VEHICULARES Y PEATONALES EN EL C.P.R. TAMBO VIEJO ZONA EUBICACION CIENEGUILLA - LIMAIng. Hctor Huapaya Luyo CIP 67813CONSULTOR

FEBRERO 2013

ndice1. GENERALIDADES21.1. Objetivo del Estudio21.2. Ubicacin21.3. Descripcin del rea de Estudio22. INVESTIGACIONES DE CAMPO23. ENSA YOS DE LABORA TORIO34. PERFIL ESTRATIGRAFICO45. NIVEL DE A GUAS FRE TICAS56. DISEO DE PAVIMENTOS56.1. Capacidad de Soporte del Suelo56.2. T rafico56.3. Calculo de Espesores del Pavimento Flexible57. CONCL USIONES Y RECOMENDA CIONES8anexos Fig. 1 Ubicacin de Calicatas Fig. 2 Perfil Estratigrfico Registros de Excavacin Resumen de Propiedades ndices Ensayos de Laboratorio FotografasEstudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - LimaEstudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de Pavimentos1. GENERALIDADES1.1. Objetivo del EstudioLos alcances del presente estudio estn referidos a las investigaciones de campo, ensayos de laboratorio, anlisis e interpretacin de la informacin recopilada para determinar las caractersticas y capacidad de soporte del suelo y diseo de la estructura del pavimento.1.2. UbicacinEl rea de estudio se ubica en el C.P.R. Tambo Viejo, Zona E, Distrito de Cieneguilla, Provincia y Departamento de Lima.1.3. Descripcin del rea de Estudio Las vas en estudio son las siguientes:VaLimites de Referencia

Av. BolivarCalle F y Av. San Martin

Av. BolognesiCalle F y Av. Bolivar

Pasaje 7Pasaje 9

Pasaje 6Pasaje 3

Pasaje 5Pasaje 7 y Av. Bolivar

Pasaje 30Pasaje 7 y Av. Bolivar

Pasaje 20Av. Av. Bolivar

Calle FAv. Bolognesi y Av. Bolivar

Pasaje 1Av. Bolognesi y Av. Bolivar

Jr. R. CastillaAv. Bolognesi y Av. Bolivar

Jr. A. UgarteAv. Bolognesi y Av. Bolivar

2. INVESTIGACIONES DE CAMPOPreviamente a la ejecucin de los trabajos de campo se reviso el plano general del proyecto y luego se realiz una inspeccin visual del rea de estudio para determinar la ubicacin apropiada de los puntos de investigacin. En el terreno se ubicaron 03 calicatas y para su

Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - Limaidentificacin han sido denominadas C-1, C-2 y C-3, ver la fig. 1. Las calicatas se excavaron utilizando herramientas manuales y se alcanzo una profundidad mxima de 1,20 m.Se han tomado muestras representativas de los suelos predominantes en cantidad suficiente para realizar los ensayos de clasificacin, las muestras ha sido debidamente identificadas y embaladas para su traslado al laboratorio.Tambin, se ha elaborado un registro de excavacin en el cual se indica los datos referentes al espesor de los estratos, descripcin del suelo, humedad, compacidad y clasificacin preliminar de los suelos utilizando un procedimiento visual-manual de acuerdo con el Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS), esta clasificacin posteriormente se ha corroborado con los ensayos de laboratorio que sirven para la clasificacin de los suelos. Los registros de excavacin se incluyen en el anexo.En el cuadro siguiente se indica el resumen del programa de exploracin:ConceptoTipoCantidad

Exploracin del subsueloCalicata03

Propiedades ndiceMuestra Alterada03

Muestra Inalterada (humedad)03

ResistenciaMuestra Alterada (CBR)01

Anlisis QumicoMuestra Alterada01

3. ENSAYOS DE LABORATORIOPara determinar las propiedades ndices y geotcnicas de los suelos, se han realizado ensayos de laboratorio de acuerdo con los procedimientos de la American Society for Testing and Materials (ASTM) y se indican en el cuadro siguiente:

Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - LimaEnsayoNormaASTMN de Ensayos

Anlisis Granulomtrico por TamizadoD 42203

Lmite Lquido, Lmite Plstico e ndice de PlasticidadD 431803

Clasificacin de Suelos, Sistema SUCSD 248703

Clasificacin de Suelos, Sistema AASHTOD 328203

Proctor ModificadoD 155701

Razn de Soporte California (CBR)D 188301

Contenido de HumedadD 221603

Contenido de Cloruros (Cl-)NTP 339.17701

Contenido de Sulfatos (SO4 =)NTP 339.17801

Contenido de Sales Solubles Totales (SST)NTP 339.15201

Los respectivos certificados de cada ensayo se adjuntan en el anexo.4. PERFIL ESTRATIGRAFICODe acuerdo con la informacin de campo y resultados de ensayos de laboratorio, es posible inferir el perfil estratigrfico del rea de estudio (ver fig. 2) y en la profundidad de exploracin mxima alcanzada, que se indica en el siguiente cuadro:Descripcin

Calicata C-1Arena pobremente gradada y limosa (SP-SM) con gravas subangulosas hmeda y densa que se extiende hasta 1,20 m.Calicata C-2Superficialmente existe un relleno con gravas subangulosas de TM=2, poco hmedo y compacto, con espesor de 0,10 m. Subyace una arena bien gradada y limosa (SW-SM) con gravas subangulosas poco hmeda y semidensa que se extiende hasta 1,20 m.Calicata C-3Arena limosa (SM) con gravas subangulosas de TM=3, poco hmeda y semidensa con cantos subangulosos de TM=10 que se extiende hasta 0,80 m. Subyace una roca fracturada y meteorizada

Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - Lima

5. NIVEL DE AGUAS FRETICASHasta la profundidad mxima de excavacin (1,20 m), considerada desde el nivel del terreno actual no se ha detectado la presencia de aguas subterrneas o filtraciones de agua proveniente de fuentes naturales o artificiales.6. DISEO DE PAVIMENTOS6.1. Capacidad de Soporte del SueloEl CBR del suelo arenoso con gravas que predomina en la subrasante es 33% para una penetracin de 0,1 y grado de compactacin al 95% de la mxima densidad seca (MDS) del Proctor Modificado.6.2. TraficoEn las vas a pavimentar ubicadas en el interior del lote el trfico vehicular predominante es del tipo ligero y en menor o nula proporcin del tipo pesado (camiones, semitrayler, traylei), por lo tanto para el nmero de ejes equivalentes acumulados, considerando un periodo de diseo de 10 aos, se adopta un valor de 0,50E+05.6.3. Calculo de Espesores del Pavimento FlexiblePara el clculo de los espesores del pavimento flexible y rgido se ha utilizado la gua de diseo AASHTO - 1993, que incluye el mdulo resilente (MR) del suelo de la subrasante, el mismo que se correlaciona con el valor CBR, utilizando la siguiente ecuacin:MR = 3205 CBRossLos valores del nmero estructural (SN) se hallaron con la ecuacin siguiente:logW18 = ZrS0 + 9,36log(SN +1) + -logapsi2,700,40 +1094- + 2,32log Mr8,27... (9)(SN +1)5'19

dnde:

W18 Nmero de ejes equivalentes acumulados para el periodo de diseo MR Mdulo resilente (psi)APSIPrdida de serviciabilidad ZR Factor de con fiabilidad

Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - Lima

So Desviacin estndar de todas las variables SN Nmero estructural

La ecuacin que relaciona el nmero estructural con los espesores de capa es:

nSN = a1 D1 + ai mi Di...(10)

dnde:i=2

a1, ai Coeficientes estructurales o de capa miCoeficiente de drenaje D1, DiEspesores de capas

Se considera los siguientes valores para el clculo del nmero estructural requerido (SN)APSI= 2,0 Zr = -1,282 So = 0,40Los coeficientes estructurales considerados para clculo del nmero estructural de diseo son los siguientes:a1: Concreto asfltico(0,165 cm-1)a2: Base(0,055cm-1)Se ha considerado la calidad del drenaje regular y el tiempo de exposicin de la estructura a niveles prximos de saturacin entre 5 y 25 % correspondiente a factores de drenaje entre 1,00 y 0,80; el valor adoptado para m2 y m3 es 1,00.Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - Lima

Utilizando las ecuaciones (9) y (10) y datos se obtienen los siguientes espesores de las capas estructurales del pavimento flexible:CapaEspesores

Concreto Asfltico5 cm

Base20 cm

Espesor total25 cm

En el clculo de espesores se ha tenido en cuenta las recomendaciones de espesores mnimos segn el EAL y recomendaciones de la gua de diseo AASHTO 1993.Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - Lima7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESLas conclusiones y recomendaciones desarrolladas sobre la base de los trabajos de campo,ensayos de laboratorio y anlisis efectuados, se indican a continuacin: La subrasante que servir de apoyo al pavimento asfaltico en las vas de circulacin vehicular y reas de estacionamiento estar conformada predominantemente por un suelo arenoso gravoso con CBR mayor o igual a 33%. El terreno debe ser cortado hasta alcanzar el nivel de la subrasante proyectada, luego ser escarificada en un espesor mnimo de 20 cm para eliminar las partculas mayores a 3 o restos que lo contaminan. La subrasante ser compactada al 95% del valor de la mxima densidad seca del Prctor modificado. Hasta la mxima profundidad de exploracin (1,20 m) no se detecto la presencia de aguas subterrneas o filtraciones provenientes de fuentes naturales y/o artificiales. La estructura del pavimento flexible en la calzada de la va proyectada estar conformada por las capas siguientes:CapaEspesores

Concreto Asfltico5 cm

Base20 cm

Espesor total25 cm

Compactar la base hasta alcanzar un grado de compactacin de 100% de la mxima densidad seca del Prctor Modificado. Para la compactacin de las capas granulares utilizar rodillos vibratorios apropiados y realizar un control de compactacin cada 250 m2 de rea compactada. El tamao mximo de las partculas del material a utilizar para la conformacin de las capas granulares no deber exceder a 1/3 del espesor de la capa a compactar. Utilizar un tamao mximo de 2 para la capa de base del pavimento asfaltico. Para la imprimacin de la base se utilizar asfalto lquido RC 250 o asfalto de curado medio MC-30 y de acuerdo al clima local del rea de estudio y recomendaciones delEstudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - LimaInstituto del Asfalto se debe emplear cemento asfltico PEN 60-70 en la preparacin de la mezcla asfltica caliente (M.A.C.). El agregado grueso y fino del material de base deber cumplir con las siguientes caractersticas fsico-mecnicas y qumicas que a continuacin se indican:Requerimientos GranulomtricosTamizPorcentaje que Pasa en Peso

Gradacin AGradacin BGradacin CGradacin D

50 mm (2)100100

25 mm (1)75 - 95100100

9.5 mm (3/8)30 - 6540 - 7550 - 8560 - 100

4.75 mm (N 4)25 - 5530 - 6035 - 6550 - 85

2.0 mm (N 10)15 - 4020 - 4525 - 5040 - 70

4.25 um (N 40)8 - 2015 - 3015 - 3025 - 45

75 um (N 200)2 - 85 - 155 -158 - 15

Agregado GruesoEnsayoNormaASTMRequerimientos

Partculas con una cara fracturadaD 582180% min.

Abrasin Los ngelesC 13140% mx.

Partculas Chatas y Alargadas (1)D 479115% mx.

Sales Solubles TotalesD 18880.5% mx.

(1) La relacin ha emplearse para la determinacin es: 1/3 (espesor/longitud)

Agregado FinoEnsayoNormaRequerimientos

ndice PlsticoMTC E 1114% mx.

Equivalente de arenaMTC E 11435% mn.

Sales solubles totalesMTC E 2190,5% mx.

Estudio de Suelos con Fines de Pavimentacin y Diseo de Pavimentos C.P.R. Tambo Viejo Zona E Cieneguilla - Lima

Los materiales a utilizar en la conformacin de las diversas capas de la estructura del pavimento debern cumplir con las especificaciones tcnicas EG-2000 del Ministerio de Transportes y Comunicaciones. La estructura del pavimento debe estar confinado lateralmente por las veredas o sardineles para evitar la infiltracin del agua proveniente de los jardines. En las veredas, de ser el caso, colocar sobre la subrasante, previamente escarificada y compactada, una capa de material de base y espesor mnimo 0,10 m. En ambos casos se compactara hasta alcanzar el 95% de la Mxima Densidad del Proctor Modificado. El tamao mximo de las gravas del material de la base granular es 1 . La losa de concreto de la vereda debe tener un espesor mnimo de 0,10 m y la mezcla de concreto, una resistencia a la compresin mnima de 140 kg/cm2. En ningn caso se permite colocar directamente la estructura del pavimento sobre suelos inapropiados (suelo con restos orgnicos, o desmonte, rellenos o suelos naturales sueltos, suelos saturados). El diseo de pavimentos es vlido nicamente para el trfico, condiciones y tipos de suelos que conforman la subrasante del rea de estudio sealado.Estudio de Suelos con Fines de Pavimentaciny Diseo de PavimentosC.P.R. Tambo Viejo Zona ECieneguilla - LimaanexosObdsRLESTUDIO DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACIN C.P.R. TAMBO VIEJO ZONA EJ.C.C.V.H.H.L.1/2500UBICACIONDE CALICATASFeb. 2013

SolicitanteMUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CIENEGUILLA GERENCIA DE DESARROLLO URBANO Y RURAL

ProyectoCREACIN DE LAS VIAS VEHICULARES Y PEATONALES EN EL C.P.R. TAMBO VIEJO ZONA ERevisH.H.L.

TcnicoH.H..

UbicacinCIENEGUILLA - LIMAFechafeb-13

Registro de Calicata

CalicataC - 1Nivel terreno-

ExploracinPozo a Cielo AbiertoNivel Freticono se encontr

Prof.(m)MuestraDescripcin del EstratoClasificacin

SUCSAASHTO

0,501,001,20M-1Arena pobremente gradada con limo y gravas; arena gruesa (14%), media (26%) y fina (15%), grava subangulosa de TM= 2, gruesa (13%) y fina (25%), finos no plsticos (7%), color beige, poco hmeda (2%) y densa.SP-SM con gravaA-1-a (0)

1,50

%Sr *. . , - ' WS**^ \&^ ; J-T'r; i * .. rk, * - a,i c i , -r ' - 4 m. 3 . "

obci srlSERVICIOS DE LABORATORIOAGUA - SUELOS - CONCRETO - ASFALTO

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Formato S03-01/10Jos Daz 388 - rb. Santa Beatriz - LimaTel: 332 6929 Nextel: 400*0474 RPM: *375 865E-mail: obcisrl@hotmail.com

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0,50M-1Arena bien gradada con limo y gravas; arena gruesa (15%), media (26%) y fina (13%), grava subangulosa de TM= 2, gruesa (15%) y fina (23%), finos no plsticos (8%), color beige, poco hmeda (1,6%) semidensa, con cantos subangulosos de 3" a 4" (5%)SW-SMcon gravaA-1-a (0)1,001,201,50

obiSRL

M-10,500,80S/MArena limosa con gravas ; arena gruesa (10%), media (14%) y fina (19%), grava subangulosa de TM= 3, gruesa (18%) y fina (24%), escasos finos no plsticos (19%), color beige, poco hmeda (1,3%), semidensa, con cantos subangulosos de 3" a 10" (30%)SMcon gravaA-1-b (0)Roca fracturada y meteorizadaRoca1,00Observaciones1,50

SERVICIOS DE LABORATORIOAGUA - SUELOS - CONCRETO - ASFALTO

SERVICIOS DE LABORATORIOSRLAGUA - SUELOS - CONCRETO - ASFALTO

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Formato S03-01/10Jos Daz 388 - rb. Santa Beatriz - LimaTei; 332 6929 Nextel: 400*0474 RPM: *375 865E-mail: obcisrl@hotmail.com

Formato S04-06/10Jos Daz 388 - rb, Santa Beatriz - LimaTel: 332 6929 Nextel: 400*0474 RPM: *375 865E-mail: obcisrl@hotmail.com

Formato S04-02/10Jos Daz 388 - Urb. Santa Beatriz - LimaTel: 332 6929 Nextel: 400*0474 RPM: *375 865E-mail: obcisrl@hotmail.com

SolicitanteMUNICIPALIDAD DISTRITAL DE CIENEGUILLA GERENCIA DE DESARROLLO URBANO Y RURALElabor

ProyectoCREACIN DE LAS VAS VEHICULARES Y PEATONALES EN EL C.P.R. TAMBO VIEJO ZONA ERevisH.H.L.

TcnicoH.H..

UbicacinCIENEGUILLA - LIMAFechafeb-13

Resmen de Propiedades ndice

CalicataC -1C - 2C - 3

MuestraM -1M -1M -1

Profundidad (m)0,00 -1,200,10 -1,200,00 - 0,80

Tamiz% acumulado que pasa

3"100

2"10010097

1 1/2"989793

1"919286

3/4"878582

1/2"808274

3/8"767569

1/4"666762

N4626258

N10484748

N20333240

O-slo222134

N60161629

N100111223

N2007815

Grava Gruesa131518

Grava Fina252324

Arena Gruesa141510

Arena Media262614

Arena Fina151319

Grava383842

Arena555443

Finos7815

Humedad2,001,601,30

Lmite Lquidontntnt

Lmite Plsticontntnt

Indice Plasticidadnpnpnp

Smbolo de grupoSP-SMSW-SMSM

Nombre de grupoArena pobremente gradada con limo y gravaArena bien gradada con limo y gravaArena limosa con grava

Clasificacin AASHTOA-1-a (0)A-1-a (0)A-1-b (0)

Tamiz(mm)% Acumulado que pasaAnlisis Granulomtrico por Tamizado - ASTM D 4223"75,002"50,001001 1/2"38,10971"25,00923/4"19,00851/2"12,50823/8"9,50751/4"6,3067N 44,7562N 102,0047N 200,8532N 400,42521N 600,2516N 100N 2000,150,075Lmite LquidoLmite PlsticoIndice de PlasticidadSmbolo de grupoNombre de grupo