Memoria Explicativa Constructora Costa Brava

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MEMORIA EXPLICATIVAREGULARIZACION ACCESO A EMPRESA COSTA BRAVA

RUTA 115-CH, KM. 1.020, CALZADA NORTE, COMUNA DE TALCA

REGULARIZACION DE ACCESO

EMPRESA COSTA BRAVA

RUTA 115 CH , KM. 1.020 , CALZADA NORTE

COMUNA DE TALCA

MEMORIA EXPLICATIVA

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1. RESUMEN EJECUTIVO.....................................................................................3

2. MEMORIA DESCRIPTIVA..................................................................................4

2.1 DISEÑO GEOMÉTRICO.........................................................................................4

2.1.1 Velocidad de Proyecto................................................................................4

2.1.2 Diseño en Planta........................................................................................5

2.1.2.1 Pistas de Cambio de Velocidad.................................................................

2.1.3 Diseño en alzado........................................................................................5

2.1.4 Perfiles Tipo................................................................................................5

3. DISEÑO DE PAVIMENTO...................................................................................6

3.1 METODOLOGÍA GENERAL UTILIZADA....................................................................6

3.2 TRÁNSITO EJES EQUIVALENTES...........................................................................6

3.3 CONFIABILIDAD DEL DISEÑO (R)..........................................................................6

3.4 DESVIACIÓN ESTÁNDAR COMBINADA...................................................................7

3.5 COEFICIENTE ESTADÍSTICO DE CONFIABILIDAD (ZR).............................................7

3.6 NIVEL DE SERVICIABILIDAD INICIAL (PI) Y SERVICIABILIDAD FINAL (PF)..................7

3.7 MÓDULO RESILIENTE (MR).................................................................................7

3.8 COEFICIENTES ESTRUCTURALES (AI)...................................................................8

3.9 COEFICIENTE DE DRENAJE..................................................................................8

3.10 ESTRUCTURACIÓN...........................................................................................9

3.11 BASE DE CÁLCULO..........................................................................................9

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1. RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto ha sido desarrollado siguiendo las instrucciones contenidas en

el “Manual de Carreteras, Diciembre 2010” de la Dirección de Vialidad con el fin de

obtener la aprobación técnica por parte de dicho organismo para ejecutar la

construcción del acceso a la Empresa Costa Brava Ltda., emplazada en lado

adyacente a la Avda. San Miguel (Ruta 115-Ch), Km. 1.020, lado izquierdo (calzada

norte), en comuna de Talca.

La Empresa Costa Brava con el objeto de mejorar la accesibilidad vehicular que

demanda su actividad ha desarrollado este proyecto de acceso, el cual reúne las

condiciones mínimas de seguridad. Aún previendo que a futuro pudiese darse una

expansión de su actividad comercial que signifique una demanda de su flujo

vehicular, no se consolidará un acceso que contenga pistas de deceleración y

aceleración en vista del mejoramiento futuro que tendrá la Ruta 115-Ch , proyecto de

mejoramiento vial que tiene programado ejecutar el Ministerio de Obras Públicas.

En la fig. 1.1 se detalla la situación final que se acogerá con el Mejoramiento futuro

de la Ruta 115-Ch , sector Avda. San Miguel.

El diseño del acceso contempla la construcción de un acceso central que permitirá el

ingreso y egreso de los vehículos asociados a la actividad comercial, contemplando

el recinto suficientes estacionamientos al interior de su propiedad. Dado el carácter

de empresa privada, no se contienen paradas de buses o elementos de protección

peatonal de bordes (vallas peatonales), excepto en aquellos sectores que

representen algún peligro para el peatón como cercanía al canal existente. La

plataforma vial cuenta con aceras peatonales en ambos lados, las cuales tienen

continuidad hasta el sector donde se emplaza La Universidad Católica del Maule.

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FIG. 1.1 EL KILOMETRAJE DE REFERENCIA CONFORME A DISEÑO DE INGENIERIA A CONCRETAR A

FUTURO EN LA RUTA 115-CH

Se presentan junto a la Memoria, los planos topográficos, los planos de diseño

geométrico, los planos de demarcación y señalización, entre otros. También se

incluyen las Especificaciones Técnicas por partidas.

2. MEMORIA DESCRIPTIVA

La presente memoria otorga los antecedentes básicos del diseño de ingeniería para

el acceso a la empresa Constructora Costa Brava, emplazada en lado izquierdo de la

Ruta 115-Ch (Avda. San Miguel), Km. 1.020.Dm. La accesibilidad actual se hace a

través del acceso básico con que cuenta actualmente, teniendo radios de giro

ACCESO ACTUAL

COSTA BRAVA

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restringidos para permitir el giro camiones de más de dos ejes. En la figura 1.2 se

detalla el emplazamiento actual del acceso.

Fig 1.2 Acceso actual de empresa Constructora Costa Brava a Ruta 115-CH

El diseño proyectado, a forma de regularizar su operatividad frente a la Ruta 115-Ch,

proyecta los radios de giro en forma más ampliada, generando curvaturas de radio

10.0 m. Se complementa el proyecto con elementos de seguridad vial (señalética y

demarcación). El acceso contempla un pavimento nuevo en base a Carpeta Asfáltica

de Rodado (mezcla en caliente) , en espesor de e= 0.06 m., sustentado por una base

granular de CBR ≥ 80 % de espesor e= 0.20 m. En la fig. 1.3 se grafica la situación

proyectada para el acceso

ACCESO COSTA BRAVA

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Fig 1.3 Acceso Proyectado hacia Ruta 115-Ch

2.1 Diseño Geométrico

El acceso pretende garantizar un nivel de seguridad aceptable para los usuarios del

camino, llámese, peatones, ciclistas, conductores de vehículos y usuarios de la

empresa comercial; mediante una conexión general de ingreso y salida, que se

propone implementar (proyectado).

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2.1.1 Velocidad de Proyecto

Las velocidades de proyecto de las alineaciones propuestas son:

Alineamient

o

Velocidad Camino (Vc)

(km/hr)

Velocidad Acceso (Vr)

(km/hr)

70 20

2.1.2 Diseño en Planta

El diseño en planta del Ingreso y Salida, considera radios de giros lo más amplio

posible, según el espacio disponible y procurando el cumplimiento de las

consideraciones establecidas por la Dirección de Vialidad, según los acápites 3.201

y 3.404 del MC V3.

2.1.3 Diseño en alzado

Para el diseño en alzado se considera un acceso único para el Ingreso y Salida,

conexiones con la calzada existente, que minimizan adecuadamente los diferencias

de pendiente entre la cota del rasante del borde de la calzada norte de la Ruta 115-

Ch y la cota en el punto de ingreso al recinto privado. La pendientes consideradas

entre el borde de calzada y punto de acceso se indican en Planos del proyecto.

2.1.4 Perfiles Tipo

La sección transversal del acceso está compuesta por una zona única de ingreso y

salida, confinada por soleras tipo C en los sectores de encuentro con aceras

peatonales existentes.

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3. DISEÑO DE PAVIMENTO

3.1 Metodología General Utilizada

El objeto del presente capítulo es el dimensionamiento de cada una de las capas que

componen la estructura del pavimento. Este dimensionamiento se realiza

considerando una vida útil del pavimento de 20 años, a partir del año 2011.

Los procedimientos de cálculo se basan en el método AASHTO incluido en el

Software PAVIVIAL, del Capítulo 3.600 del Manual de Carreteras Volumen 3 (Marzo

2008).

Cabe destacar, que el diseño propuesto en este acápite considera las

recomendaciones propuestas por el estudio teórico de mecánica de suelos, el cual se

anexa en esta memoria.

3.2 Tránsito Ejes Equivalentes

En el caso de que no se cuente con estratigrafía de tránsito, no conteos de flujo

vehicular, que permitan estimar el número de ejes equivalentes del proyecto, se debe

alternativamente considerar los EE mínimos de diseño por pista dependiendo del tipo

de vía. Para este caso particular se posee una estimación que corresponde a 3.5x106

EE.

3.3 Confiabilidad del Diseño (R)

Confiabilidad, según AASHTO 93, es la probabilidad que la estructura de un

pavimento se comporte de acuerdo a lo esperado durante el período de diseño y bajo

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las condiciones ambientales prevalecientes en el lugar. El nivel de confianza es la

probabilidad de que la serviciabilidad real del pavimento sea igual o mayor que la

esperada para las condiciones prevalecientes.

De acuerdo a lo señalado en el punto anterior y bajo las condiciones del sector, se

opta por lo recomendado en el manual de carreteras adoptando un valor de

confiabilidad de un 60%.

3.4 Desviación Estándar Combinada

La desviación normal del error combinado (S0), incluye las dispersiones inherentes a

todos los factores que influyen en el comportamiento del pavimento, entre los cuales

tiene una participación preponderante los errores que pudieran darse en la predicción

del tránsito solicitante y la variabilidad que presentan los parámetros del suelo.

En términos generales en pavimentos asfálticos, So = 0.45

3.5 Coeficiente Estadístico de Confiabilidad (Zr)

De acuerdo a la Tabla 3.604.104.A del MCV3 y considerando los EE de diseño, se

tiene un valor de Zr = 0.253.

3.6 Nivel de Serviciabilidad Inicial (Pi) y Serviciabilidad Final (Pf).

De acuerdo a recomendaciones del manual de carreteras para niveles de

serviciabilidad en pavimentos flexibles, se adopta como nivel de servicio inicial Pi =

4.2 y nivel de servicio final Pf = 2.0.

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3.7 Módulo Resiliente (MR)

El método de diseño AASHTO considera las características del suelo a través del

Módulo Resiliente de la Subrasante (Mr). En Chile normalmente el valor del Mr se

obtiene a través de correlaciones en función del valor de CBR del suelo. Las

expresiones que relacionan estas variables son las siguientes.

MR (MPa) = 17.6 (CBR)0.64 para CBR < 12%

MR (MPa) = 22.1 (CBR)0.55 para CBR 12%

Debido a la diferencia en el tipo de suelo existente, como valor de capacidad de

soporte en la subrasante, se considera un mejoramiento, obteniendo un CBR de

diseño igual a un 20%, que da como resultado a partir de las ecuaciones ya

mencionadas, un Modulo Resiliente de diseño igual a 114 Mpa, correspondiente al

caso más desfavorable del sector en análisis.

3.8 Coeficientes Estructurales (ai)

Estos coeficientes son dependientes del tipo de capa estructural y de sus

características, y son los considerados en el Manual de Carreteras Volumen 3.

3.9 Coeficiente de Drenaje

Este coeficiente se basa en la calidad del drenaje y el tiempo en que la estructura

está sometida a humedad cercana a la saturación.

Para el diseño se estimaron los valores del coeficiente de drenaje correspondientes

al sector, y detallados en la Tabla 3.604.106.B del MCV3. De esta forma los

materiales utilizados para las bases tendrán una cantidad no mayor al 15% de finos.

Así, se adopta un valor mi = 1.

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3.10 Estructuraci

ón

Aplicando el método AASHTO a través del programa PAVIVIAL, y con los

parámetros anteriormente señalados, se muestra la estructura final del pavimento.

- Base Granular CBR ≥ 80 % , espesor e= 0.20 m.

- Concreto Asfáltico de Rodadura , espesor e= 0.06 m.

Como partidas para estructurar el pavimento asfáltico, se consideran las siguientes:

201-3 Excavación de Corte en Terreno de Cualquier Naturaleza

209-1 Preparación de la Subrasante

302-1 Base Granular, CBR ≥ 80 %

401-1 Imprimación

408-1 Concreto Asfáltico de Rodadura

3.11 Base de

Cálculo

El método de diseño AASHTO se desarrolló a partir de la Prueba de Carreteras

AASHTO (AASHO Road Test), realizada en Estados Unidos entre los años 1958 y

1960. Los resultados de dichos ensayos permitieron relacionar el deterioro de una

estructura de pavimento (medido a través de un indicador denominado Índice de

Serviciabilidad), con la solicitación de tránsito que ha soportado, en términos de

número de pasadas de un eje normalizado (denominado eje equivalente). Así, la

formulación del modelo de deterioro que vincula la serviciabilidad con la solicitación

de ejes equivalentes es:

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EE= (Ne+25. 4 )9 .36 x 10−(16 .40−ZR xSo)M r2 .32¿¿¿

β=0 .40+[97 .811NE+25 .4 ]5 .19

EE = Ejes equivalentes de 80 KN (8.16 ton) de rueda doble

H = Espesor losa de pavimento en mm

pf = Indice de serviciabilidad final del pavimento

pi = Indice de serviciabilidad inicial del pavimento

ZR = Coeficiente estadístico asociado a la confiabilidad

So = Desviación estándar combinada en la estimación de los parámetros

K = Módulo de reacción de la Subrasante en MPa/m

Cd = Coeficiente de drenaje de la base

Rm = Resistencia media del hormigón a flexotracción a 28 días

E = Módulo de elasticidad del hormigón en MPa

J = Coeficiente de Transferencia de carga

Los valores adoptados fueron los siguientes:

Sc (Resistencia Media de Diseño): 50 Kg/cm2

E (Módulo de Elasticidad del Hormigón): 290.000 Kg/cm2.

J (Coeficiente de Transferencia de Carga): 3.8

Cd (Coeficiente de drenaje de la base): 0.9

Zr (Coeficiente asociado al nivel de confiabilidad adoptado): 0.253

So (Desviación Estándar Combinada para Soluc.Hormigón): 0.35

Dp (Pérdida de Serviciabilidad): 2.50

El valor de Zr señalado, está asociado a un nivel de confiabilidad R= 60%, que

corresponde al estipulado para vías colectoras, que es el caso de la vía proyectada.

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Respecto al Módulo de Reacción de la Subrasante (K), éste se calculó de acuerdo a

las siguientes fórmulas:

Si CBR ¿ 10 % K (Kg/cm3) = 0.25 + 5.15 log CBR

Si CBR > 10 % K (Kg/cm3) = 4.51 + 0.89 (log CBR)4.34

DISEÑO HIDRÁULICO

4.- Introducción

El objetivo de este punto es la verificación del caudal hidráulico que soportan las obras de saneamiento superficial que dispone la Avda. San Miguel (Ruta 115-Ch) en el sector, obras de arte existentes como asimismo la verificación de las que se proyectan, de modo tal que su capacidad hidráulica sea suficiente para evacuar o conducir las aguas que transcurren sobre las calzadas que componen el perfil vial de la Avda. San Miguel. Para esto se emplearán las ecuaciones adoptadas por nuestro país y que en sus términos principales se basan en las dimensiones geométricas de las obras y los caudales de diseño calculados para la proyección de la plataforma de la Avda.

3.12 Situación existente

El camino presenta una plataforma en base a dos calzadas de pavimento asfáltico de hormigón de ancho de 7.0 m., separadas ambas por un bandejón de ancho de 1.0 m. El saneamiento longitudinal existente se lleva a cabo mediante el bombeo único que presenta cada calzada hacia su borde externo, el cual se comunica con las bermas que existen a cada lado. Las bermas conduce las aguas superficiales a los canales longitudinales que existen a cada lado de la plataforma, los cuales presentan secciones adecuadas para los aportes que provienen de los terrenos adyacentes y de la plataforma.

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Obras proyectadas y criterios de diseño

Para el acceso se contempla la proyección de un cuello simple con radios de giro de 10.0 m. , los cuales serán confinados por soleras tipo C en las zonas de intersección con aceras peatonales.

Ingeniero Civil

Talca 2012

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