UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE...

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL TEMA: DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN DE LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO. AUTOR: ALEX FERNANDO AGILA DIAZ C.I: 0704421940 TUTOR: ING. CIVIL WILMER EDUARDO ZAMBRANO Mg. Sc. MACHALA OCTUBRE 2015

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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA

UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL

CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL

TRABAJO DE TITULACIÓN

PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

TEMA:

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA

KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN DE

LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO.

AUTOR:

ALEX FERNANDO AGILA DIAZ

C.I: 0704421940

TUTOR:

ING. CIVIL WILMER EDUARDO ZAMBRANO Mg. Sc.

MACHALA OCTUBRE 2015

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FRONTISPICIO

La presente investigación, construcción y desarrollo, al igual que los criterios, opiniones, ideas y demás concepciones vertidas y expuestas en este trabajo, son de mi absoluta exclusividad.

TEMA: DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA

INTERSECCIÓN DE LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO.

AUTOR

______________________________________

Egdo. Alex Fernando Agila Diaz C.I: 0704421940

[email protected]

TUTOR

______________________________________

Ing. Civil Wilmer Eduardo Zambrano Zambrano Mg. Sc. C.I: 0701139941

[email protected]

MACHALA OCTUBRE 2015

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APROBACIÓN DEL TRIBUNAL EXAMINADOR

Los miembros del comité evaluador certifican haber leído y aprobado el documento del trabajo

de titulación presentado por el /la egresada.

EL TRIBUNAL

_________________________

Ing. Wilmer Zambrano Zambrano Mg. Sc.

_______________________ _______________________

Ing. Ángel Carrillo Landín Mg. Sc. Ing. Winston Arias Padilla Mg. Sc

Los miembros del Tribunal Examinador aprueban el informe de investigación, sobre.el.tema “DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERSECCIÓN DE LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO”, del estudiante Alex Fernando Agila Diaz de Ingeniería Civil.

Machala, Octubre 2015

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DEDICATORIA

Dedico este proyecto técnico a DIOS, por darme siempre las fuerzas para continuar en lo adverso y por guiarme por el sendero correcto de la vida.

A mis padres Vicente Agila y Esperanza Diaz, quienes fueron mis incentivos para seguir adelante, y han velado por mi bienestar y educación, siendo mi apoyo fundamental en todo momento.

A mis hermanos, Jessica, Fabricio y Edinson quienes han sido pilares fundamentales en mi vida y por estar conmigo en las buenas y en las malas.

Alex Fernando Agila Diaz

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AGRADECIMIENTO

Agradezco en primer lugar a Dios, por darme siempre aliento de vida y por brindarme la dicha de la salud y del bienestar.

A mis padres, Vicente Agila y Esperanza Diaz como agradecimiento a su esfuerzo, amor y apoyo incondicional que me sirvieron de inspiración para culminar mi carrera por y por inculcarme los valores que de una u otra forma me han servido en la vida.

A mis hermanos, Jessica, Fabricio y Edinson por apoyarme en cada momento en mi vida profesional y darme ánimos para seguir adelante.

A mi tutor Ing. Wilmer Zambrano, por tenerme paciencia y guiarme en cada paso de este proyecto técnico.

A mis maestros de la Unidad Académica de Ingeniería Civil quienes me impartieron sus conocimientos y experiencias en el transcurso de mi vida estudiantil y q me ayudaron de una u otra forma para hacer posible la realización de este proyecto.

A mis amigos y amigas quienes me incentivaron y me motivaron para seguir adelante con este propósito

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DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA

KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN DE

LA VÍA STA. ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA - PROVINCIA DE EL ORO.

Alex Fernando Agila Diaz

Resumen

La vía balosa en la actualidad se encuentra

en mal estado ya que ha cumplido con su

periodo de diseño, ocasionando

congestionamiento vehicular y causando un

malestar en conductores, habitantes y

peatones que circulan por dicho sector. Por

esta razón siguiente proyecto técnico tiene

como objetivo: diseñar la estructura de la

superficie de rodadura de la vía Balosa km

15 desde el puente Voluntad de Dios hasta

la intersección de la vía Sta. Rosa,

garantizando la movilidad y seguridad de los

conductores y peatones, además permitirá el

aumento de comunicación entre las

regiones. Tomando en cuenta las

especificaciones técnicas del MTOP

(Ministerio de Transporte y Obras Publicas)

y de la guía AASHTO para el diseño de

pavimentos.

Para ello se hace un análisis de los métodos

de evaluación de los pavimentos utilizados

en las obras viales tales como: transito

promedio diario anual (TPDA),

determinación de la velocidad de

circulación, evaluación de la señalización,

evaluación del pavimento mediante el

método no destructivo método Paver y

accidentabilidad.

El diseño de la vía es de I Orden proyectado

con una velocidad de diseño de 90km/h,

tiene una longitud de 14440, un ancho de

7,30m. La estructura tiene un espesor de

carpeta asfáltica de 8cm, base clase IV de 20

cm, su-base clase III de 30 cm y

mejoramiento de la subrasante de 50cm

Palabras claves: pavimento flexible,

movilidad urbana, red vial,

congestionamiento vehicular, tránsito

vehicular.

Abstract

The balosa pathway is currently in poor

condition because it has met its design

period, causing traffic congestion and

causing discomfort in drivers, residents and

pedestrians on the sector. For this reason

technical project following aims: to design

the structure of the running surface of the

track Balosa 15 km from the Will of God

bridge to the intersection of the road Sta

Rosa, ensuring mobility and safety of

drivers and pedestrians. also allow increased

communication between the regions. Taking

into account the technical specifications

MTOP (Ministry of Transport and Public

Works) and the AASHTO design guide for

pavements.

Annual average daily traffic (TPDA),

determining the speed of movement,

assessment of signage, pavement evaluation

by nondestructive method: To do an analysis

of the evaluation methods used in paving

road works such as is done Paver method

and accidents.

The design of the track is projected Order

one I design speed of 90km / h, it has a

length of 14440, a width of 7,30m. The

structure has a thickness of 8cm asphalt base

20 cm Class IV, Class III your-base of 30

cm and improvement of 50cm subrasante

Keywords: flexible pavement, urban

mobility, roads, traffic congestion, traffic.

Egresado de la Unidad Académica de Ingeniería Civil de la Universidad Técnica de Machala Email: [email protected]

ÍNDICE DE CONTENIDO

CARÁTULA…………………………………………………………………….…………………..

CESIÓN DE DERECHOS DE AUTORÍA ............................................................................................... i

FRONTISPICIO ........................................................................................................................................ ii

PÁGINA DE EVALUACIÓN O VEREDICTO ....................................................................................... iii

DEDICATORIA ........................................................................................................................................ iv

AGRADECIMIENTO ............................................................................................................................... vi

RESUMEN ................................................................................................................................................ vi

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

1. DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA ................................................................................................ 2

1.1. CONTEXTUALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA: ......................................... 2

1.2. OBJETIVOS DEL PROYECTO:.............................................................................................. 5

1.2.1. OBJETIVO GENERAL: .................................................................................................... 5

1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: .......................................................................................... 5

1.3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO TÉCNICO .................................................................... 6

2. ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ADOPTADA. .......... 7

2.1. ESTUDIOS DE INGENIERÍA PARA LA DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS

DE SOLUCIÓN Y SUS ESCENARIOS. ............................................................................................ 7

2.1.1. ESTUDIO DE TRÁNSITO ................................................................................................ 7

2.1.2. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN ................................... 13

2.1.3. EVALUACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN ....................................................................... 15

2.1.4. EVALUACIÓN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO NO

DESTRUCTIVO: MÉTODO PAVER ............................................................................................ 19

2.1.5. ACCIDENTABILIDAD ..................................................................................................... 46

2.1.6. ESTUDIO TOPOGRÁFICO ........................................................................................... 47

2.2. RECONOCIMIENTO DEL SECTOR .................................................................................... 48

2.3. DIAGNÓSTICO DE LA VÍA ................................................................................................... 48

2.4. ¿QUÉ NECESIDADES SE VAN A SATISFACER Y CUÁL SERÁ EL PRODUCTO? .. 50

2.5. ¿CUÁL ES LA POBLACIÓN OBJETIVO? ........................................................................... 50

2.6. ¿DÓNDE ESTARÁ LOCALIZADO EL PROYECTO?......................................................... 50

2.7. PREFACTIBILIDAD ................................................................................................................ 51

2.8. FACTIBILIDAD ........................................................................................................................ 52

2.9. IDENTIFICACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN VIABLE PARA SU DISEÑO .

2.9.1. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE ............................... 53

2.9.2. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO: ............................................................................ 55

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2.9.3. CÁLCULO DE ESPESORES: ....................................................................................... 62

3. DISEÑO DEFINITIVO DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ................................................ 64

3.1. CONCEPCIÓN DEL PROTOTIPO ....................................................................................... 64

3.2. DISEÑO DEFINITIVO DE LA PROPUESTA ....................................................................... 64

3.3. MEMORIA TÉCNICA ............................................................................................................. 64

3.3.1. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................. 64

3.4. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA PROPUESTA ..................................................... 65

3.5. UBICACIÓN SECTORIAL Y FÍSICA .................................................................................... 66

3.6. IMPACTOS Y BENEFICIARIOS ........................................................................................... 67

3.7. PLANOS DE DISEÑOS DEFINITIVOS: .............................................................................. 67

3.7.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ............................................................................... 68

3.8. PRESUPUESTO GENERAL ................................................................................................. 70

3.8.1. PROGRAMACION DE OBRAS..................................................................................... 71

3.9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................... 72

4. ANEXOS: ......................................................................................................................................... 73

5. BIBLIOGRAFIA: .............................................................................................................................. 81

6. PLANOS…………………………………………………………………………………………...83

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: TPDA horas pico ....................................................................................................................... 9

Tabla 2: TPDi durante 7 dias ................................................................................................................ 10

Tabla 3: Porcentaje de vehículos de acuerdo a su peso.................................................................. 11

Tabla 4: Desviación estándar de la muestra ...................................................................................... 12

Tabla 5: Proyección tráfico futuro ........................................................................................................ 13

Tabla 6: Toma de velocidades antes del puente ............................................................................... 14

Tabla 7: Promedio general de velocidad de circulación ................................................................... 15

Tabla 8: Visibilidad ................................................................................................................................. 15

Tabla 9: Posición ................................................................................................................................... 16

Tabla 10: Forma ..................................................................................................................................... 16

Tabla 11: Decoloración y suciedad ..................................................................................................... 16

Tabla 12: Desgaste................................................................................................................................ 16

Tabla 13: Evaluación de la señalética................................................................................................. 17

Tabla 14: Resultado de la señalética por grupos .............................................................................. 18

Tabla 15: Determinación de la longitud de la muestra ..................................................................... 19

Tabla 16: Cuadro para la identificación de fallas ............................................................................... 21

Tabla 17: Grado de severidad de baches .......................................................................................... 21

Tabla 18: Resumen del tramo más afectado ..................................................................................... 28

Tabla 19: Cuadro de resumen del PCI (ida) ...................................................................................... 35

Tabla 20: Cuadro de resumen del PCI (vuelta) ................................................................................. 44

Tabla 21: Número de accidentes por mes-2014 ............................................................................... 46

Tabla 22: Clases de accidentes de tránsito ....................................................................................... 47

Tabla 23: Clasificación de carreteras según el MTOP ..................................................................... 49

Tabla 24: Coordenadas del proyecto .................................................................................................. 50

Tabla 25: Ancho de calzada según el MTOP..................................................................................... 53

Tabla 26: Velocidad de diseño de acuerdo al MTOP ....................................................................... 54

Tabla 27: Cálculo del w18 por el conteo de tráfico ............................................................................. 55

Tabla 28: Esquema de ejes .................................................................................................................. 55

Tabla 29: Cálculo del número estructural SN 3 ................................................................................. 56

Tabla 30: Cálculo del número estructural SN 4 ................................................................................. 57

Tabla 31: Cálculo del número estructural SN 5 ................................................................................. 57

Tabla 32: Niveles de confiabilidad ....................................................................................................... 59

Tabla 33: Valores de Zr en función de la confiabilidad ..................................................................... 59

Tabla 34: Desvío estándar.................................................................................................................... 59

Tabla 35: Variables de entrada ............................................................................................................ 60

Tabla 36: Porcentaje de los materiales............................................................................................... 60

Tabla 37: Resultados obtenidos .......................................................................................................... 62

Tabla 38: Cuadro de resumen de los espesores del pavimento ..................................................... 63

Tabla 39: Coordenadas del proyecto .................................................................................................. 66

Tabla 40: Tabla de cantidades y precios ............................................................................................ 70

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1: Conteo de tráfico ................................................................................................................... 7

Gráfico 2: Tipos de señales por grupo ............................................................................................... 17

Gráfico 3: Señalización horizontal en mal estado ............................................................................. 18

Gráfico 4: Falla de depresión .............................................................................................................. 23

Gráfico 5: Fisuramiento longitudinal ................................................................................................... 24

Gráfico 6: Fisuramiento longitudinal ................................................................................................... 25

Gráfico 7: Falla de hinchamiento ........................................................................................................ 26

Gráfico 8: Falla de depresión .............................................................................................................. 27

Gráfico 9: Valor de deducción corregido ............................................................................................ 28

Gráfico 10: Escala de la condición del pavimento ............................................................................ 29

Gráfico 11: Falla de bache ................................................................................................................... 30

Gráfico 12: Falla de desmoronamiento .............................................................................................. 31

Gráfico 13: Falla de corrugación ......................................................................................................... 32

Gráfico 14: Falla de fisura en borde ................................................................................................... 33

Gráfico 15: Falla de fisura en bloque .................................................................................................. 34

Gráfico 16: Escala de la condición del pavimento ............................................................................ 36

Gráfico 17: Falla de desmoronamiento .............................................................................................. 37

Gráfico 18: Falla de bache ................................................................................................................... 38

Gráfico 19: Fisuramiento longitudinal ................................................................................................. 39

Gráfico 20: Falla piel de cocodrilo ....................................................................................................... 40

Gráfico 21: Falla de bache ................................................................................................................... 41

Gráfico 22: Valor de deducción corregido.......................................................................................... 42

Gráfico 23: Escala de la condición del pavimento ............................................................................ 43

Gráfico 24: Escala de la condición del pavimento (vuelta) .............................................................. 45

Gráfico 25: Cantidad de accidentes en la vía Balosa según meses del 2014 .............................. 46

Gráfico 26: Accidentes de tránsito de la vía Balosa en el año 2014 .............................................. 47

Gráfico 27: Estado actual de la vía ..................................................................................................... 49

Gráfico 28: Localización del proyecto................................................................................................. 51

Gráfico 29: Estructura del pavimento flexible .................................................................................... 58

Gráfico 30: Cálculo del número estructural ....................................................................................... 60

Gráfico 31: Coeficiente estructural para la carpeta asfáltica ........................................................... 61

Gráfico 32: Coeficiente estructural para base granular ................................................................... 61

Gráfico 33: Coeficiente estructural para sub-base granular ............................................................ 61

Gráfico 34: Ubicación del proyecto ..................................................................................................... 66

Gráfico 35: Duración del proyecto ...................................................................................................... 71

INTRODUCCIÓN

El presente proyecto tiene como propósito fundamental analizar los niveles de deterioro de la superficie de rodadura del pavimento flexible, en la vía Balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa de la Ciudad de Machala - Provincia de El Oro; ya que debido a este deterioro de la vía impide que los vehículos circulen con normalidad, causando molestia a los usuarios y afectando el nivel socio-cultural y económico de la población del sector.

Este proyecto se ha realizado para buscar soluciones que eviten que se presenten fallas con mayor rapidez antes de su periodo de diseño, para reducir los costos de mantenimiento y elevar el grado de serviciabilidad, permitiendo un mejor desempeño del tránsito vehicular.

Las carreteras son en nuestro país la vía de comunicación terrestre más importante, ya que la mayor parte de los intercambios comerciales a nivel nacional e internacional se llevan a cabo a través de estas vías de acceso.

Debido al deterioro de la vía, ya que es de suma importancia tener en cuenta el mantenimiento de la superficie de rodadura de concreto asfaltico, para de esta manera evitar su reconstrucción, que significan costos muy elevados en relación a su mantenimiento.

Es necesario el mejoramiento de la infraestructura vial para así poder evitar accidentes de tránsito, aglomeración de vehículos y dar mayor seguridad a las personas que circulan por estas zonas.

2

CAPÍTULO l

DIAGNÓSTICO DEL PROBLEMA

1.1. CONTEXTUALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA:

ANÁLISIS MACRO:

A lo largo de la historia el hombre ha buscado formas diversas de transportarse para realizar sus desplazamientos de manera más eficiente y confortable; en tal sentido, la evolución de los medios de transporte y la infraestructura del pavimento sobre la que circulan juegan un papel fundamental en la eficiencia y la eficacia de la movilidad de la población y sus bienes. (1)

Los países en desarrollo han perdido miles de millones de dólares durante la última década debido al deterioro de la capa de rodadura. Las pérdidas macroeconómicas provocadas por la falta de mantenimiento de carreteras, se podrían evitar mediante un adecuado mantenimiento. Desde principios de la década de 1960, la construcción de carreteras ganó una alta prioridad en los países en desarrollo, como una posible herramienta para acelerar la economía.(2)

El incremento de tráfico en Corea en 1990 ha llamado mucho la atención debido a su influencia sobre los problemas de seguridad. Una buena parte de los peatones sufren accidentes en la carretera de otros países, tales accidentes de tránsito siguen imponiendo costos inaceptables en la comunidad, tanto en términos humanos como económicos. Estos accidentes en estos países pueden deberse a múltiples factores como: la densidad urbana, la mala infraestructura vial, al alcohol y el acceso de velocidad.(3)

A menudo en Colombia son frecuentes los accidentes de tránsito, con un costo muy elevados en vidas humanas y bienes materiales. Entre las causas principales podemos destacar: la topografía de las carreteras, la falta de señalización, la congestión de las vías en la ciudad, pero principalmente la imprudencia de los conductores quienes irrespetan las normas existentes de conducción.(4)

La vialidad y el transporte en la ciudad de Caracas son componentes estructurales de singular significación actual en la vida cotidiana de la ciudad capital. Prácticamente la vida de buena parte de su población discurre a bordo de un transporte, sea subterráneo público o superficial de carácter privado, esto es, como servicio de transporte o como vehículo de propiedad particular. (5)

A través de la historia las grandes capitales del mundo, el flujo vehicular se ha incrementado constantemente, no obstante, el desarrollo de la infraestructura vial ha sido insuficiente; en donde el volumen de tránsito en uno o más puntos de una vía excede el volumen máximo que puede pasar por ellos. Por lo tanto, el control de tráfico es muy importante para el control de la congestión vehicular y beneficiar así la calidad de vida de las personas, el medio ambiente y la economía de la ciudad.(6)

3

La última década del siglo XX trajo consigo un fuerte incremento en el número de automóviles en circulación en América latina, implicando que con el paso del tiempo sea más propicia la condición de congestionamiento vehicular, entendiendo este como “la condición que prevalece si la introducción de un vehículo en un flujo de transito aumenta el tiempo de circulación de los demás”. A su vez, a medida que aumenta el transito se reduce fuertemente la velocidad de circulación.(7)

El congestionamiento de tráfico representa en la actualidad un gran reto a resolver debido al número de usuarios cada vez mayor que necesitan transportarse hacia las grandes ciudades para realizar sus actividades económicas, sociales, culturales y de cualquier índole.

Más aun, el transporte no es exclusivo de los usuarios, ya que los productos que se consumen o se comercializan también necesitan ser transportados, lo que agudiza más el problema acerca del incremento del número de vehículos que transitan a través de las ciudades y que provocan problemas serios de tráfico vehicular, además de contaminación, exceso de ruido, incremento del número de accidentes viales, etc. (8)

ANÁLISIS MESO:

La vialidad en el Ecuador desde hace algunos años ha abastecido las necesidades de transportación y comunicación entre las poblaciones que habitan en los diferentes poblados, parroquias y cantones de la Provincia, sin embargo el incremento de la población y el incremento vehicular han generado la necesidad de implementar nuevas obras viales que satisfagan los requerimientos actuales y futuros.

En lo económico la falta de vialidad rural en el Ecuador origina que las poblaciones rurales tengan que emigrar a las ciudades, originando así (desempleo y pobreza). En lo social, la carencia y mal estado de vías, origina que los habitantes de las zonas rurales efectúen prácticas anti-técnicas de construcción de vías sin tomar en cuenta el daño o perjuicio que causan a la naturaleza.

Cerca del 52% de los caminos rurales se concentran en la sierra y presentan pésimas condiciones de transitabilidad, en gran parte debido a una gestión basada en el círculo vicioso: rehabilitación, abandono, deterioro y nueva necesidad de rehabilitación. Eso se traduce en largos tiempos de viaje, problemas de accidentes con personas y animales y pérdidas de producción agropecuaria y agroindustrial; agravando así las condiciones de aislamiento de las comunidades rurales.

(9)

El progreso de una ciudad requiere de una apropiada comunicación e integración vial que garantice el fácil acceso de los moradores a sus viviendas, fuentes de trabajo, centros de educación, salud, comercio y recreación. El crecimiento de la población en la ciudad de Machala, ha generado también el crecimiento del radio urbano, al mismo tiempo el aumento de vehículos que circulan por sus vías y avenidas, provocando congestionamiento vehicular en las mismas, teniendo la necesidad de contar con nuevas carreteras y avenidas asfaltadas. El crecimiento de la movilidad y sobre todo, del tráfico de automóviles, plantea problemas sociales, desigualdades en términos de accesibilidad, económicos, costes

4

de infraestructuras, congestión y medioambientales, poco compatibles con los objetivos de un desarrollo sostenible.(10)

La movilidad urbana constituye una de las problemáticas más importantes de la vida urbana contemporánea. Si bien el reconocimiento de su rol como medio para asegurar la accesibilidad entre las distintas áreas funcionales de la ciudad es de la antigüedad, su relevancia se ha incrementado fuertemente en la actualidad, pasando a constituirse en un factor de desarrollo político, económico y sociocultural por sí mismo.

(11)

En el periodo de vida de los pavimentos flexibles se presentan problemas de fallas, los cuales pueden ser: asentamientos, deformaciones, factores climáticos, la intensidad del tránsito circulante, las condiciones de drenaje y sub-drenaje, etc. El pavimento requiere de conservación y mantenimiento, eficiente, rápida y económica.

El estado de las carreteras constituye un sistema de control que garantiza un nivel de servicio para los usuarios. Por lo general, los estudios que se refieren a las carreteras se basan en dos factores principales: la velocidad de circulación y la relación entre la densidad de vehículos y la capacidad vial.(12)

Para la rehabilitación del pavimento flexible es un proceso destinado a mejorar las condiciones de la vía, las cuales garantizara las funcionalidades de esta, teniendo en cuenta las propiedades del suelo, calidades de los materiales y el tráfico que se llevarán durante la vida de servicio de la carretera.(13)

ANÁLISIS MICRO:

La vía Balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa a pesar de ser muy transitada, presenta una mala infraestructura vial, ya que causa un malestar en conductores, habitantes y peatones que circulan por dicho sector y da una mala presencia afectando al turismo local y nacional.

La vía se encuentra deteriorada ya que ha cumplido con su periodo de diseño, debido a las condiciones de la superficie lo que origina deterioro de las unidades vehiculares que circulan, y no se le ha dado un mantenimiento adecuado lo que lleva como consecuencia peligros a la sociedad que transitan por este sector.

La falta de señalización y semaforización en la vía, produce que vehículos circulen con gran velocidad originando accidentes de tránsito hasta la muerte, además la poca información al conductor o peatón de las características de la vía, lo que conlleva al bajo respeto conductor-peatón en las vías. El flujo elevado de transporte extra pesado hace que se acelere el deterioro de la parte estructural de la superficie de rodadura y la obstaculización de los demás vehículos ya que la calzada tiene un ancho muy reducido para la circulación y a su vez estos transportes liberan dióxido de carbono lo que provoca contaminación del medio ambiente. Además se pudo observar lo siguiente:

Insuficiente semaforización para los peatones No existe aceras frente a la gran cantidad de peatones

5

Peatones usan las calzadas ante la falta de paraderos Inexistencia o escaso mantenimiento de la señalización preventiva o informativa No existe preferencia al peatón Los vehículos no respetan los cruces peatonales

La gestión del peligro en carreteras ligado a infraestructuras, vehículos y usuarios pueden acometerse siguiendo una jerarquía de tres niveles: Primero, podemos tratar de eliminar el peligro con un diseño estructural adecuado, Segundo, recurrir a una protección basada en un agente intermediario (por ejemplo., cinturón de seguridad, un casco). Finalmente, queda el recurso de proteger del peligro informando y advirtiendo de él (por ejemplo., mediante las señales de tránsito).(14)

El volumen de tráfico es importante en cualquier diseño de pavimento, ya que nos sirve para determinar el espesor del pavimento. La medida del volumen de tráfico para un tramo de carretera es el número de vehículos que pasan la sección de carretera durante la unidad de tiempo, esta es la densidad del tráfico del tramo de carretera. Con el fin de medir el volumen del tráfico en las zonas de mayor tamaño se utiliza el número de vehículos-kilómetros recorridos.(15)

Una vez que una nueva carretera se construye, varios tipos de fallas del pavimento pueden desarrollarse con el tiempo, por eso es muy importante vigilar y predecir el deterioro del pavimento para el mantenimiento eficiente de carreteras.(16)

En el diseño de las estructuras de pavimento hay dos variaciones climáticas que reducen la vida de la estructura del pavimento: la humedad del suelo y la temperatura ambiente, la primera causa una reducción en la resistencia de la sub-base, mientras que la otra causa la disminución en la rigidez de asfalto. La combinación de ambos afecta claramente el deterioro general del pavimento, y esto tiene un elevado costo tanto en mantenimiento como en rehabilitación.(17)

1.2. OBJETIVOS DEL PROYECTO:

1.2.1. OBJETIVO GENERAL:

Diseñar la estructura de la superficie de rodadura en la vía balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa de la ciudad de Machala, de acuerdo a las características de tránsito vehicular existente en la vía, garantizando la movilidad y seguridad.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Diagnosticar el estado actual de la vía.

Determinar la estructura vial del lugar del proyecto según las características vehiculares de la ciudad de Machala.

Disminuir el índice de accidentalidad en la vía balosa km 15 haciendo conciencia en la población sobre la importancia del cumplimiento de las normas de tránsito.

Mejorar la señalización vertical y horizontal de las vías urbanas y rurales de la vía balosa km 15 especialmente en las zonas escolares.

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Fortalecer los operativos de control para el cumplimiento de las normas de tránsito y transporte automotor.

Proponer el diseño de la parte estructural de la capa de rodadura del pavimento flexible en la vía balosa km 15 desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía a Sta. Rosa de la ciudad Machala – Provincia de El Oro.

1.3. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO TÉCNICO

El presente proyecto técnico, se justifica que una vez diseñada la vía Balosa km 15 (Desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa) al mejoramiento de la calidad de vida de los moradores de la zona en razón de la facilidad para el acceso a los servicios públicos, el descongestionamiento del tráfico vehicular existente, además de ser una avenida de mayor importancia por la comunicación directa, entre los sectores de intercambio comercial, como es la zona de guarumal y la Terminal de Buses, al mismo tiempo renovar el aspecto urbano del sector de nuestra ciudad.

Las carreteras y vías urbanas son un factor muy importante en el desarrollo socio – económico de las regiones y países. El transporte es un elemento de gran influencia en la economía de las zonas urbanas y rurales, y la serviciabilidad de las carreteras contribuye al desarrollo socio – económico de los sectores de la población, por ello es necesario de una adecuada planificación en los proyectos viales para que puedan garantizar y facilitar el mejoramiento del buen vivir de la población.

Dicha serviciabilidad es función directa del estado superficial y estructura del pavimento. Por ello es de gran importancia para la región, que se cuente con una red vial eficiente, que permita la comunicación entre sus diferentes núcleos urbanos y rurales. Durante los últimos años se ha visto un incremento alarmante en la cantidad de accidentes en carretera en nuestro país.

El deterioro del pavimento está altamente influenciado por condiciones climáticas severas, alto volumen de tráfico y cargas excesivas en los camiones, así como también por la calidad de su construcción y su mantenimiento; el deterioro de los pavimentos se acelerará después de varios años de servicio pero una rehabilitación a tiempo con tratamientos como la adición de una nueva capa de rodadura, el reciclaje o la recuperación de los asfaltos envejecidos pueden devolver la calidad del pavimento y extender la vida útil de la carretera

7

CAPÍTULO ll

2. ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN ADOPTADA.

2.1. ESTUDIOS DE INGENIERÍA PARA LA DEFINICIÓN DE ALTERNATIVAS TÉCNICAS DE SOLUCIÓN Y SUS ESCENARIOS.

Los estudios de ingeniería que se realizaron para determinar el diseño estructural de la superficie de rodadura fueron los siguientes:

Cálculo del tránsito promedio diario anual (TPDA). Determinación de la velocidad de circulación. Evaluación de la señalización. Evaluación del pavimento. Accidentabilidad Estudio de la topografía y levantamiento topográfico.

2.1.1. ESTUDIO DE TRÁNSITO

El tránsito es uno de los estudios más importantes en el diseño de la estructura del pavimento o una vía, ya que el TPDA (tráfico promedio diario anual) influyen en el diseño geométrico, mientras que el número de ejes y peso son factores determinantes para el diseño de la estructura.

En el método AASHTO los pavimentos se los diseña para que resistan determinado número de cargas durante su vida útil. El transito está conformado por vehículos de diferentes peso (livianos, pesados, extra pesados) y numero de ejes que producen distintas fallas en el pavimento, lo cual origina que el pavimento se deteriore rápidamente.

Gráfico 1: Conteo de tráfico

Fuente: El Autor (2015)

8

TIPOS DE CONTEOS

Manuales: Se los realiza manualmente en la vía, contando cada uno de los vehículos, y clasificándolos de acuerdo al tipo, para obtener el número de vehículos que circulan por dicho sector

Automáticos: Se los utiliza para conocer el volumen total de tráfico, estos cuentan de acuerdo a los pares de ejes, por cada dos impulsos registra un vehículo, y también vienen acompañados de los conteos manuales.

LAS CLASES DE VEHÍCULOS A TOMAR EN CUENTA SON:

Livianos: (automóviles particulares, autos, camionetas, taxis, jeesps, busetas)

Pesados: (buses, colectivos y buses de turismo, camiones)

Extra pesados: (tándem, maquinarias pesadas¸ camiones con carga)

TRÁFICO PROMEDIO DIARIO ANUAL (TPDA)

El conteo de tráfico se lo realizo en la vía Balosa km-15 (Desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa, manualmente en puntos estratégicos de la vía para obtener el volumen de tráfico existente, en horarios de 06:00 am a 19:00 pm los siete dias de la semana, analizando el flujo de vehículos en ambos sentidos de circulación.

TRÁFICO FUTURO Es aquel tráfico que circulará por la vía una vez mejorada, su análisis se lo realiza para un tiempo determinado de 20 años, la cual nos servirá para indicar cuanto se debe mejorar la vía y aumentar su capacidad.

La fórmula que permite determinar el valor del Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA), a partir del Transito Promedio Diario Semanal (TPDS) se expresa a continuación:

√ √

De donde el TPDS es igual a:

9

CENSO VOLUMÉTRICO DE TRÁFICO VÍA BALOSA KM – 15 (HORAS PICO)

Tabla 1: TPDA horas pico Fuente: El Autor: Datos obtenidos en el sitio (2015)

ESTACION VIA

FECHA DIAS DE LA SEMANA 7 SOLEADO

2D 3A T2S1 T2S2 2DR2 3AR3

69 341 956 649 51 68 201 86 15 5 37 9 2487

14 57 159 108 9 11 34 14 3 1 7 3 415

BALOSA - KM 15 UBICACIÓN SUR DE MACHALA IndicadosDIRECCION DEL TRAFICO1_2_3

BUSETAS BUSES SIMPLES

CAMIONES

Del 20 al 26 / Julio del 2015 ESTADO DEL TIEMPO Alex F. Agila DiazENCUESTADOR

2,00

MEDIO DE

TRANSPORTEBICICLETAS MOTOS

AUTOMOVI

LES Y JEEPS

CAMIONETAS -

FURGONETAS

N - S 07

:00

-

09

:00

11,00 71,00 182,00

HORAS DE

MAS

AFLUENCIA

9,00 4,00

469

S - N 07

:00

-

09

:00

3,00 44,00 185,00 100,00 10,00 14,00 28,00

- 13,00 - 121,00 10,00 9,00 47,00 3,00 2,00

- 4012,00

16,00 2,00 532

S - N 12

:00

-

14

:00

- 23,00 108,00

14,00 42,00 15,00 4,00 1,00 N - S 1

2:0

0 -

14

:00

20,00 79,00 190,00 136,00 13,00

7,00

8,00 1,00 - 5,00

259

N - S 17

:00

-

19

:00

10,00 69,00 175,00 118,00 5,00 8,00 45,00

1,00 - 2,00 69,00 6,00 5,00 7,00 36,00 2,00

CENSO VOLUMETRICO DE TRAFICO VIA A BALOSA - KM 15 (HORAS PICO)D

IRE

CC

ION

DE

L

TR

AN

SIT

O

TOTAL

TPDH

CON REMOLQUE

TOTAL

1,00 5,00 382

CON SEMI- REMOLQUE

18,00 32,00 15,00 2,00 1,00

- 444

S - N 17

:00

-

19

:00

25,00 55,00 116,00 105,00

10

CENSO VOLUMETRICO DE TRÁFICO VÍA BALOSA KM-15 (6:00 AM – 19:00PM)

Tabla 2: TPDi durante 7 dias Fuente: El Autor (2015)

ESTACION VIA UBICACIÓN VIA A BALOSA DIRECCION DEL TRAFICO Indicados

FECHA DIAS DE LA SEMANA 7 ESTADO DEL TIEMPO SOLEADO ENCUESTADOR

415,00 3302,00 16367,00 14696,00 949,00 258,00 7560,00 43697,00

2338,14 2099,43 135,57 36,86 1080,00 5711,4321,43

HO

RA

RIO

DE

TRA

NSI

TO

PESADOS EXTRA PESADOS

TANDENTOTAL

150,00

Tdi

17,00

12,00

26,00

36,00

41,00

LIVIANOS

BICICLETAS MOTOS

919,00 6061,00

AUTOMOVI

LES Y JEEPS

CAMIONETAS -

FURGONETASDIAS

BUSETASBUSES - CAMIONES -

VOLQUETAS

6141,00

TOTAL

TPDS

06:00 - 19:00 VIERNES 57,00 491,00

1100,00 6080,0017,00

6331,00

06:00 - 19:00 DOMINGO 45,00 403,00 2325,00 2004,00 151,00 35,00

1252,00 22,0006:00 - 19:00 SÁBADO 63,00 489,00 2237,00 2079,00 144,00 45,00

42,00 1052,00

6414,001091,00

1060,00 6240,0020,002387,00 2049,00 135,00

6430,0006:00 - 19:00 JUEVES 71,00 487,00 2414,00 2198,00 130,00

135,00 41,0006:00 - 19:00 MIÉRCOLES 69,00 475,00 2438,00 2139,00

Alex F. Agila D.

CENSO VOLUMETRICO DE TRÁFICO VÍA BALOSA - KM 15 (6:00 AM - 19:00 PM)1_2_3 BALOSA - KM 15

Del 20 al 26 / Julio del 2015

06:00 - 19:00 MARTES 60,00 455,00 2328,00 2168,00 99,00 20,00

1086,0006:00 - 19:00 LUNES 50,00 502,00 2238,00 2059,00 155,00 34,00

SIMPLES

(2D)

11

PORCENTAJE DE VEHÍCULOS DE ACUERDO A SU PESO

Con estos resultados podemos obtener el porcentaje de vehículos de acuerdo a su peso. Los autos que más circulan por este sector son los vehículos livianos con un porcentaje del 79,59%.

Tabla 3: Porcentaje de vehículos de acuerdo a su peso

Fuente el Autor (2015)

Cálculo del (TPDA)

TPDA

√ √

Calculo del (TPDS): Como ya se tiene el registro de los 7 días solamente se tiene que sumar el resultado de cada día y dividirlo para 7, como se lo expreso en la fórmula (2).

El valor de Zc. Por tener un aforo de una semana se toma un nivel de confianza más seguro del 95% cuyo valor de Zc = 1.96.

Cálculo del valor de S = Desviación estándar de la muestra.

BICICLETAS MOTOSAUTOMOVI

LES Y JEEPS

CAMIONETAS -

FURGONETAS TOTAL

% 79,59% 20,06% 0,34% 100%

150,00 43697,0034780,00 8767,00∑TPDS

LIVIANOS PESADOS EXTRA PESADOS

BUSETASSIMPLES

(2D)

BUSES - CAMIONES -

VOLQUETASTANDEN

12

DESVIACIÓN ESTÁNDAR DE LA MUESTRA

DIAS TDi TPDS (TDi-TPDS)^2

1 6141 6242 10201

2 6061 6242 32761

3 6414 6242 29584

4 6430 6242 35344

5 6240 6242 4

6 6331 6242 7921

7 6080 6242 26244

Tabla 4: Desviación estándar de la muestra Fuente: El Autor (2015)

√ → S = 153.8 ≈ 154

1. Con los valores de n = 7, N = 365, con los valores de TPDS = 6242, S = 154, y finalmente con el valor de Zc = 1.96, se aplica directamente la formula (1).

TPDA

√ √

TPDA

√ √

TPDA √

TPDA

TPDA La desviación típica = 113

TPDA1 = 6355

TPDA2 = 6129

6129 < TPDA < 6355

142059

13

PROYECCIÓN TRÁFICO FUTURO

TPDAO = 6355 ACTUAL PROYECCIÓN DE TRÁFICO A 20 AÑOS

Nº de Años =

t Año i% M

Aritmético(1)

M

Geométrico(2)

M

Wappaus(3)

1 2015 5 6673 6681 6681

2 2016 5 7006 7023 7024

3 2017 5 7357 7383 7386

4 2018 5 7725 7762 7767

5 2019 5 8111 8160 8171

6 2020 5 8516 8578 8598

7 2021 5 8942 9018 9051

8 2022 5 9389 9480 9533

9 2023 5 9859 9966 10045

10 2024 5 10352 10477 10592

11 2025 5 10869 11014 11176

12 2026 5 11413 11579 11802

13 2027 5 11983 12172 12475

14 2028 5 12582 12796 13199

15 2029 5 13212 13452 13981

16 2030 5 13872 14142 14828

17 2031 5 14566 14867 15749

18 2032 5 15294 15629 16754

19 2033 5 16059 16431 17855

20 2034 5 16862 17273 19065

Tabla 5: Proyección tráfico futuro

Fuente El Autor (2014)

Con estos resultados se puede dar cuenta que la vía debe de ser tratada como una autopista ya que para el año 10 su TPDA es superior a los 7000 vehículos en los tres casos.

2.1.2. DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

Tomamos una medida de 100m sobre la vía y la marcamos, y con la ayuda de un cronometro tomamos el tiempo empleado en recorrer esa distancia. Y con la fórmula de la velocidad V=e/t la calculamos.

La velocidad es uno de los factores que hay que tener en cuenta, en todo proceso que implique traslado de personas o cosas de un sitio a otro, ya que de esta depende de que se emplee un mayor o menor tiempo. La variación de velocidad corresponde a diferentes factores:

Limitación del conductor, Características del vehículo, Características de la carretera, Condiciones del tiempo (clima).

14

DETERMINACIÓN DE LA VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN

Tabla 6: Toma de velocidades antes del puente

Fuente: El Autor (Datos obtenidos del sitio) (2015)

TIPO DE VEHICULO DISTANCIA (m) TIEMPO (seg.)VELOCIDAD

(Km/h)

CAMIONETA 100 4,12 87,38

LIVIANO 100 3,8 94,74

BUS 100 5,39 66,79

LIVIANO 100 3,96 90,91

CAMION PESADO 100 5,8 62,07

LIVIANO 100 5,24 68,7

LIVIANO 100 4,05 88,89

LIVIANO 100 3,99 90,23

MOTO 100 3,72 96,77

LIVIANO 100 3,46 104,05

LIVIANO 100 4,23 85,11

CAMIONETA 100 4 90

LIVIANO 100 4,65 77,42

BUSETA 100 4,21 85,51 PROMEDIO 1

CAMION PESADO 100 4,46 80,72 84,6

LIVIANO 100 4,9 73,47

LIVIANO 100 2,8 128,57

LIVIANO 100 3,42 105,26

LIVIANO 100 3,31 108,76

LIVIANO 100 3,48 103,45

LIVIANO 100 3,57 100,84

LIVIANO 100 3,87 93,02

LIVIANO 100 4,21 85,51

LIVIANO 100 3,64 98,9

LIVIANO 100 4,04 89,11

LIVIANO 100 3,31 108,76

LIVIANO 100 3,41 105,57

LIVIANO 100 3,64 98,9

LIVIANO 100 5,53 65,1 PROMEEDIO 2

LIVIANO 100 3,89 92,54 100

ANTES DEL PUENTE

STA. ROSA – MACHALA

MACHALA - STA. ROSA

TIPO DE VEHICULO DISTANCIA (m) TIEMPO (seg.)VELOCIDAD

(Km/h)

CAMIONETA 100 3,96 90,91

BUS 100 3,43 104,96

MOTO 100 4,78 75,31

CAMIONETA 100 4,22 85,31

CAMIONETA 100 4,38 82,19

CAMION PESADO 100 5,27 68,31

LIVIANO 100 4,44 81,08

LIVIANO 100 4,57 78,77

CAMIONETA 100 4,49 80,18

LIVIANO 100 4,1 87,8

CAMIONETA 100 4,38 82,19

CAMIONETA 100 3,52 102,27

CAMIONETA 100 3,97 90,68

CAMIONETA 100 3,6 100 PROMEEDIO 3

LIVIANO 100 4,21 85,51 86,4

LIVIANO 100 3,25 110,77

EXTRA PESADO 100 4,7 76,6

CAMION PESADO 100 4,85 74,23

EXTRA PESADO 100 4,75 75,79

LIVIANO 100 5,93 60,71

CAMIONETA 100 3,78 95,24

EXTRA PESADO 100 6,23 57,78

BUS 100 3,89 92,54

CAMIONETA 100 5,72 62,94

CAMIONETA 100 3,63 99,17

LIVIANO 100 3,27 110,09

CAMION PESADO 100 3,37 106,82

LIVIANO 100 3,16 113,92 PROMEEDIO 4

CAMIONETA 100 4,73 76,11 85,8

DESPUES DEL PUENTE

MACHALA - STA. ROSA

STA. ROSA – MACHALA

15

PROMEDIO GENERAL DE VELOCIDAD DE CIRCULACIÓN POR TIPO DE VEHÍCULO

CLASE LIVIANOS PESADOS EXTRAPESADOS

VELOCIDAD 91,13 km/h 82,25 km/h 70,06 km/h

Tabla 7: Promedio general de velocidad de circulación Fuente: El Autor (2015)

La velocidad excesiva e inadecuada es considerada como una de las principales causas de accidentes de acuerdo a la OMS (Organización Mundial de la Salud-2004). La relación entre la velocidad y la seguridad vial es doble, dado que la velocidad afecta a la gravedad del accidente y también se relaciona con una mayor probabilidad de verse implicado en un siniestro.(18)

2.1.3. EVALUACIÓN DE LA SEÑALIZACIÓN

La señalización vial surgió históricamente con el fin de resolver la infraestructura vial. A medida que el uso de automóviles va en aumento, las vías no se ajustaban a las densidades de tránsito, así como las altas velocidades. Estas señalizaciones se hicieron para delimitar los accidentes, para prevenir a los conductores y peatones de los peligros de accidentes.(19)

Las señales de tránsito se colocan a los lados de la carretera o por encima de la carretera para proporcionar información importante y para advertir al conductor o peatón, haciendo de la conducción más segura y más fácil.(20)

SEÑALIZACIÓN VERTICAL

Para evaluar la señalización de la vía BALOSA se utilizó el Método Índice de Estado de la Señalización Vertical (IES), se lo determina mediante la inspección visual de 7 deterioros que se presentar en una señal vertical: Visibilidad, posición, forma, decoloración, desgaste, retroreflección y suciedad. Cada uno de los deterioros se evalúa en una escala de 2 a 10 puntos.

Para evaluar la VISIBILIDAD el evaluador se ubicara a 60 m aproximadamente de la señal y se la clasifica de la siguiente manera.

VISIBILIDAD

Visibilidad IE, puntos

Excelente 10

Regular 6

Mala 2

Tabla 8: Visibilidad

Para evaluar la POSICIÓN se tiene que comprobar si la señal esta verticalmente, o si esta tiene un desplome de:

16

POSICIÓN

Desplome Posición IE, puntos

0 – 6 Correcta 10

7 – 14 Bien 7

15 – 19 Regular 4

> a 20 Mala 2

Tabla 9: Posición

FORMA: Esta hace referencia a que no puede estar deformada si la misma tiene deformaciones de:

FORMA

Deformación (cm) IE, puntuación

0 – 3 10

4 – 6 7

7– 9 4

> a10 2

Tabla 10: Forma

Para evaluar la DECOLORACIÓN Y SUCIEDAD, se tienen los siguientes parámetros de calificación:

DECOLORACIÓN Y SUCIEDAD

Decoloración IE, puntuación Suciedad IE, puntuación

Nula 10 Nula 10

Regular 6 Regular 6

Elevada 2 Elevada 2

Tabla 11: Decoloración y suciedad

El DESGASTE tiene los siguientes parámetros de calificación:

DESGASTE

Tabla 12: Desgaste

Formulas a utilizar en el cálculo:

Índice de Estado Vertical

Promedio de Conservación

Desgaste IE, puntuación

Nulo 10

Poco 7

Regular 4

Elevado 2

17

TIPOS DE SEÑALES POR GRUPO

Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3

Gráfico 2: Tipos de señales por grupo

N.E = NO EXISTE SEÑAL

EVALUACIÓN DE LA SEÑALETICA

DATOS

No GRUPOS DETERIOROS TOTAL IEv Observaciones

I II III Vis. Pos. For. Dec. Desg. Retr. Suc. (Ptos) (Ptos)

1 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 Resalto km 2+020

2 X 6 7 10 10 10 6 49 8.17 Parada de bus km 3+520

3 X 6 10 10 10 10 10 56 9.33 R. sanitario km 4+180

4 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Estadio F.A km 5+160

5 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 Peligro km 5+700

6 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 Peligro Km 5+850

7 X 10 4 7 6 7 6 40 6.67 Resalto km 6+200

8 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Colegio km 6+200

9 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 Resalto km 7+000

10 X 6 10 10 6 7 6 45 7.50 Desvió km 7+000

11 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Curva km 9+500

12 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Puente km 9+500

13 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Reducción de V. km 9+500

14 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. R. de V km 13+200

15 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Poblado km 13+200

16 X 6 10 7 10 10 10 53 8.83 Pare km 14+200

17 X 6 10 10 10 10 10 56 9.33 Informativas km 14+200

18 X 10 4 7 6 7 6 40 6.67 Resalto km 13+200

19 X 6 10 10 10 10 10 56 9.33 Peligro km 12+100

20 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Puente km 10+200

21 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 N.E. Peligro km 7+000

22 X 10 4 7 6 7 6 40 6.67 Resalto km 7+000

23 X 2 2 2 2 2 2 2 2.00 Peligro km 5+800

24 X 10 7 7 6 7 6 43 7.16 Resalto km 5+700

25 X 10 2 10 10 10 10 52 2.00 Pare

26 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 R. Sanitario km 4+180

27 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 P. de bus km 3+520

28 X 10 10 10 10 10 10 60 10.0 Informativa km 0+000

Tabla 13: Evaluación de la señalética Fuente: El Autor (2015)

18

Mediante las fórmulas anteriores obtengo los siguientes valores

RESULTADO DE LA SEÑALÉTICA POR GRUPOS

Grupo ∑IEv NIEv PCi

G I 73.17 15 4.87

G II 55.66 10 5.56

G III 26.83 3 8.94

Tabla 14: Resultado de la señalética por grupos Fuente: El Autor (2015)

Y para calcular el valor de IES se aplica la fórmula: IES = 0.5 PCI + 0.3 PCII + 0.2 PCIII IES = 0.5 (4.87) + 0.3 (5.56) + 0.2 (8.94)

IES = 5.89

Este valor está dentro del rango de 3.5 - 5.9 por lo tanto se lo califica como MALA señalización en toda la vía y en el tramo de estudio la calificación es de PÉSIMA ya que de unas seis señales que deberían existir solo existe una y en pésimas condiciones.

SEÑALIZACIÓN HORIZONTAL

La señalización horizontal en la vía balosa km 15 desde el puente voluntad de Dios hasta la intersección de la vía Sta. Rosa es prácticamente pésima, y no cuenta con una señalización horizontal adecuada.

Las señalizaciones horizontales tienen una duración corta por lo que se han ido desgastando poco a poco, ya sea por el paso continuo de los vehículos, por la calidad de los materiales y por acción del medio ambiente. En algunos tramos de la vía no cuenta con lo que son los pasos cebras o paso de peatones ya que estos son muy utilizados la mayor parte por estudiantes, que se dirigen a sus diferentes centros de educación, ya que estas señalizaciones no son visibles por lo que se irrespeta y son ignorados por la mayoría de los conductores. En cuanto a los rompevelocidades no están diseñados correctamente y son anti técnicos, por lo que dificulta en su mayoría la aglomeración de vehículos.

Gráfico 3: Señalización horizontal en mal estado

Fuente: El autor (2015)

19

Las señales de tránsito proporcionan información útil sobre las carreteras. El uso correcto de las señales de tránsito pueden mejorar la seguridad en la conducción, desafortunadamente la utilización de las señales de tránsito no pueden llevarse a cabo si los conductores son descuidados o no las respetan provocando los accidentes. (21)

2.1.4. EVALUACIÓN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO NO DESTRUCTIVO: MÉTODO PAVER

MÉTODO PAVER

El laboratorio de investigación ingenieril de construcción del Cuerpo de Ingenieros de la Fuerza armada de los EE.UU: (USACERL), ha desarrollado un sistema de Evaluación y Administración de pavimentos llamado PAVER para su uso militar y civil.

Desde su implementación en 1980, ha obtenido una rápida aceptación en los círculos militares y civiles a través del mundo. Para la evaluación funcional y estructural de los asfaltos, el metodo PAVER usa el índice de Condición del Pavimento (Pavement Condition Index = PCI) desarrollado por la USACERL. El PCI adopta una medida operacional graduándose de 0 a 100.

La evaluación del estado y la condición de una carretera es parte fundamental en un sistema de gestión de infraestructura vial, para garantizar la continuidad de ésta en el tiempo, brindando un servicio cómodo, rápido, seguro y económico a los usuarios.(22)

UBICACIÓN DE LA MUESTRA

Se encuentra ubicado en la vía balosa desde el puente Voluntad de Dios hasta la intersección con la vía Sta. Rosa.

DETERMINACIÓN DE LA LONGITUD DE LA MUESTRA

ANCHO DE CALZADA

LONGITUD DE LA MUESTRA

3,4 50

5 46

5,5 41,8

6 38,3

6,5 35,4

7,3 31,5

Tabla 15: Determinación de la longitud de la muestra

Para carretera asfáltica: Ancho de calzada menor a 7,30m; El área de unidad de

muestreo es de 230 93m2. Por lo tanto en la vía Balosa km – 15 tenemos un ancho de calzada de 6,80m, cada carril de 3,40m por lo que nuestra longitud de la muestra es de 50m. Teniendo un área de muestreo total de 170m2, ubicándose esta área dentro de lo establecido anteriormente.

20

CRITERIOS PARA EVALUACIÓN DE SEVERIDAD

Estos se los evalúa dependiente del daño de la falla, y pueden ser: alta, media, o baja, tal como se indica en la siguiente tabla.

CUADRO PARA LA IDENTIFICACIÓN DE FALLAS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES (MOP)

Nº de

FALLA

NOMBRE FALLA

CAUSA UNIDAD MEDICI

ON

CRITERIOS PARA EVALUACION DE SEVERIDAD OBSERVACION

ES B L

M M

A H

1 PIEL DE

COCODRILO c m2

FISURAS FINAS CASI

SIN INTERCONEC

CION

FISURAS FORMANDO MOSAICO,

ALGUN DESMENBRAMIE

NTO

AMPLIO DESARROLLO DE LA RED DE

FISURAS, DESMENBRAMI

ENTO

CADA SEVERIDAD POR SEPARADO

2 EXHUDACION o m2

APARECE ALGUNOS

DÍAS POR AÑO (NO SE PEGA A ZAPATOS Y

LLANTAS)

APARECE ALGUNAS

SEMANAS POR AÑO ( SE PEGA A

ZAPATOS Y LLANTAS)

APARECE VARIAS

SEMANAS POR AÑO ( SE PEGA A ZAPATOS Y

LLANTAS)

NO SE REGISTRA SI HAY

AGREGADO PULIDO (Nº12)

3 FISURAMIENTO

EN BLOQUE A/D m2

FISURAS < 1cm

FISURAS 1 - 7.5 cm

FISURAS > 7.5 cm

TAMAÑO DE BLOQUES 0.3 X 0.3 m - 3 X 3 m

4 DESNIVEL

LOCALIZADO o m

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

SI DISTANCIA ENTRE NIVELES ES < 3m, SERA

FALLA Nº 5

5 CORRUGACIO

N o m2

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

A DISTANCIA DE HASTA 3m

6 DEPRESION o m2 PROFUNDIDAD MÁXIMA DE DEPRESIÓN

13 - 25 mm 25 - 50 mm > 50 mm

7 FISURAS EN

BORDE c m

SIN DESMORONA

MIENTO

CON DESMORONAMIE

NTO

CON DESMORONAMI

ENTO Y ROTURA

HASTA 60 cm DEL BORDE DEL PAVIMENTO

8 FISURAS DE REFLEXION

A/D m ANCHO < 10 mm FISURAS SELLADAS

1 - 7.5 cm FISURAS

SELLADAS Y FISURAMIENTO

LEVE ALREDEDOR

ANCHO > 7.5 cm TODA FISURA

CON ALTO FISURAMIENTO

ALREDEDOR

CARPETA ASFALTICA

SOBRE PAVIMENTO

RÍGIDO

9 DESNIVEL

CARRIL/ESPALDON

o m DIFERENCIA ENTRE NIVELES

2.5 - 5 cm 5 - 10 cm > 10 cm

10

FISURAMIENTO LONGITUDINAL/TRANSVERSA

L

A/D m ANCHO < 10 mm FISURAS SELLADAS

1 - 7.5 cm FISURAS SELLADAS Y

FISURAMIENTO LEVE

ALREDEDOR

ANCHO > 7.5 cm TODA FISURA

CON ALTO FISURAMIENTO

ALREDEDOR

11 PARCHE/CORTE DE SEVICIO

o m2

PARCHE BUENO DEFICIENCIA

BAJA EN CALIDAD DE

RODADURA

PARCHE POCO DETERIORADO DEFICIENCIA MEDIANA EN CALIDAD DE RODADURA

PARCHE POCO DETERIORADO DEFICIENCIA

ALTA EN CALIDAD DE RODADURA

CADA SEVERIDAD POR SEPARADO NO

SE REGISTRAN OTRAS FALLAS

SOBRE EL PARCHE

12 AGREGADO

PULIDO o m2 NO HAY GRADOS DE SEVERIDAD

SE REGISTRA CUANDO EL GRADO ES

SIGNIFICATIVO, NO SE REGISTRA

JUNTO AL Nº 2

13 BACHES c Unidade

s VER CUADRO ADJUNTO

CADA SEVERIDAD POR SEPARADO

21

14 CRUCE DE

FERROCARRIL o m2

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

NO SE REGISTRA CUANDO NO AFECTA A LA CALIDAD DE RODADURA

15 SURCO EN

HUELLA c m2

PROFUNDIDAD DE SURCO

0.6 - 1.3 cm 1.3 - 2.5 cm > 2.5 cm

16 DESPLAZAMIE

NTO o m2

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

NO SE REGISTRA CUANDO

APARECE SOBRE PARCHE

17

FISURAMIENTO DE

RESBALAMIENTO

o m2 ANCHO

PROMEDIO DE 1 cm

1 - 7.5 cm FISURAS

SELLADAS Y FISURAMIENTO

LEVE ALREDEDOR

ANCHO > 7.5 cm TODA FISURA

CON ALTO FISURAMIENTO

ALREDEDOR

NO SE REGISTRA CON EL MÁXIMO

NIVEL DE SEVERIDAD EN

EL ARZA

18 HINCHAMIENT

O o m2

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

DEFICIENCIA BAJA EN

CALIDAD DE RODADURA

FISURAS SOBRE HINCHAMIENTO, SE REGISTRAN POR SEPARADO

19 DESMORANAMIENTO/INTEMPE

RISMO A/D m2

COMIENZA A PICARSE LA SUPERFICIE

SUPERFICIE MODERADAMEN

TE RUGOSA Y PICADA

SUPERFICIE MUY RUGOSA Y

PICADA

SI DIÁMETRO DE PICADURA ES >

10cm Y SU PROFUNDIDAD ES >

1cm, ES REGISTRADA COMO

Nº12

Tabla 16: Cuadro para la identificación de fallas

SEVERIDAD: B= baja; M= media; A= alta

CAUSA: c=carga; A/D= ambiente/durabilidad; o= otras

GRADOS DE SEVERIDAD DE BACHES

PROFUNDIDAD MÁXIMA

DIAMETRO PROMEDIO DEL BACHE

10 - 20 cm 20 - 45 cm 45 - 75 cm

1 - 2.5 cm B B M

2.5 - 5 cm B M M

> 5 cm M M A

CUANDO EL DIÁMETRO DEL BACHE ES > 75 cm, SE TOMA EL ÁREA EN m2 Y SE

DIVIDE POR 0.5 m2 PARA HALLAR EL Nº EQUIVALENTE DE BACHES,

PROFUNDIDAD < 2.5 cm, EL Nº EQUIVALENTE SERÁ DE SEVERIDAD "M", PROFUNDIDAD > 2.5 cm, EL EQUIVALENTE SERÁ DE SEVERIDAD "A"

Tabla 17: Grado de severidad de baches

FÓRMULA PARA LAS DENSIDADES

Para la densidad se calcula la dependiendo del tipo de falla que tenemos en la vía por ejemplo:

La densidad de fallas medidas en unidad de longitud (pies o metros) tales como fisuramientos longitudinales y/o transversales, desnivel carril espaldón, etc. Se calcula de la siguiente manera.

22

La densidad de fallas medidas en unidades de área (pies2 o m2), como piel de cocodrilo, exudación etc. se calcula de la siguiente manera.

La densidad de fallas medidas en unidades (numero) tal como baches, se calcula de la siguiente manera.

TOMA DE FALLAS EN LA VÍA BALOSA km 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERSECCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA.

23

ABSCISA 2 +099 (TRAMO MAS AFECTADO)

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 6

Nombre de la falla: Depresión “Depression”

Descripción de la falla: Las depresiones son zonas localizadas en el pavimento con niveles ligeramente inferiores al pavimento. En varias ocasiones, las depresiones suaves solo son evidentes después de la lluvia, cuando el agua almacenada forma un charco.

Posibles causas del deterioro:

Asentamiento del subsuelo Construcción deficiente de la capa de rodadura

Medición: Las depresiones se miden en pies2 o m2 de área afectada

Área: 1,65m x 4,70m = 7,76 m2

SEVERIDAD: Baja

Para una severidad baja y una densidad 4.56 de tenemos un valor de deducción (VD)= 8

Gráfico 4: Falla de depresión Fuente: El Autor (2015)

24

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 10

Nombre de la falla: Fisuramiento longitudinal y/o transversal “Longitudinal and Transversal Cracking)

Descripción de la falla: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción.

Posibles causas del deterioro: Una junta de canal del pavimento pobremente

construida Contracción de la superficie de concreto asfaltico

debido al clima, al empobrecimiento del asfalto o al cambio brusco de la temperatura.

Medición: Las fisuras longitudinales se miden en pies o metros.

Longitud: 37m

SEVERIDAD: Alta

Para una severidad alta y una densidad 21,76 de tenemos un valor de deducción (VD)= 81

Gráfico 5: Fisuramiento longitudinal

Fuente: El Autor (2015)

25

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 10

Nombre de la falla: Fisuramiento longitudinal y/o transversal “Longitudinal and Transversal Cracking)

Descripción de la falla: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción.

Posibles causas del deterioro: Una junta de canal del pavimento pobremente

construida Contracción de la superficie de concreto asfaltico

debido al clima, al empobrecimiento del asfalto o al cambio brusco de la temperatura.

Medición: Las fisuras longitudinales se miden en pies o metros.

Longitud: 45m

SEVERIDAD: Alta

Para una severidad alta y una densidad 26,47 de tenemos un valor de deducción (VD)= 85

Gráfico 6: Fisuramiento longitudinal Fuente: El Autor (2015)

26

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 18

Nombre de la falla: Hinchamiento “Swell”

Descripción de la falla: El hinchamiento se caracteriza por un combeo hacia arriba de la superficie del pavimento.

Posibles causas del deterioro: Causado por la acción de un suelo expansivo

Medición: El hinchamiento se mide en pies2 o m2 de área afectada

Área: 1,55m x 1,10m = 1,71m2

SEVERIDAD: Alta

Para una severidad alta y una densidad 1 de tenemos un valor de deducción (VD)= 32

Gráfico 7: Falla de hinchamiento Fuente: El Autor (2015)

27

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 6

Nombre de la falla: Depresión “Depression”

Descripción de la falla:

Las depresiones son zonas localizadas en el pavimento con niveles ligeramente inferiores al pavimento. En varias ocasiones, las depresiones suaves solo son evidentes después de la lluvia, cuando el agua almacenada forma un charco.

Medición: Las depresiones se miden en pies2 o m2 de área afectada

Área: 7,70m x 1,70m = 12,41 m2

SEVERIDAD: Baja

Para una severidad baja y una densidad 7.30 de tenemos un valor de deducción (VD)= 11

Gráfico 8: Falla de depresión Fuente: El Autor (2015)

28

RESUMEN DEL TRAMO MÁS AFECTADO

ABCSISAS

NÚMERO DE FALLA SEGÚN MTOP

NOMBRE DE LA FALLA

NÚMERO DE FALLAS

SEVERIDAD DENSIDAD

DE LA FALLA

VALOR DE DEDUCCIÓN

(VD)

PCI POR TRAMO

ABS. 2+099

6 DEPRESION 1 BAJA 4,56 8,00

6 FALLADO

10 FISURAMIENTO LONGITUDINAL

2 ALTA 21,76 81,00

ALTA 26,47 85,00

18 HINCHAMIENTO 1 ALTA 1,00 32,00

6 DEPRESION 1 BAJA 7,30 11,00

217,00

q = 5

Tabla 18: Resumen del tramo más afectado Fuente: El Autor (2015)

DETERMINAR EL VALOR DE DEDUCCIÓN CORREGIDO

Primero se suma todos los valores de deducción de cada falla. Encontrar un valor q (q es el número de valores de deducción que existen, y se

considera solo los valores mayores a 2 según el MTOP). Una vez obtenido q; que para este caso es 5, ya que todos los valores son

mayores a 2 Luego ubicamos en el eje de las abscisas el valor de deducción total (VDT) y la

curva q=5

Gráfico 9: Valor de deducción corregido

Como se observa en la gráfica para un VDT = 217 y una q = 5 tenemos un VDC= 94 y con este valor determinamos el PCI final.

29

DETERMINAR EL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI)

Gráfico 10: Escala de la condición del pavimento

Fuente: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots

Pavement Conditions Index Surveys, Designation: D 6433-07

Continuando con la evaluación del pavimento se encontraron más tipos de fallas en

las siguientes abscisas.

100 – 85 EXCELENTE

85 – 70 MUY BUENO

70 – 55 BUENO

55 – 40 REGULAR

40 – 25 MALO

25 – 10 MUY MALO

10 – 0 FALLADO

30

ABSCISA 3+238 NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 13

Nombre de la falla: Bache “Potholes”

Descripción de la falla: Desprendimiento del material de la base en la que se apoya la capa de rodadura después de la pérdida de esta.

Posibles causas del deterioro:

Espesor insuficiente de la capa de rodadura (carpeta asfáltica).

Dosificación insuficiente de ligante asfaltico en bases tratadas con cemento asfaltico.

Presencia de mezclas pobres

Medición: Número de baches por cada 50m de carril

Unidad: 2 unidad

SEVERIDAD: Baja

Para una severidad baja y una densidad de 1,18 tenemos un valor de deducción (VD)= 77

Gráfico 11: Falla de bache Fuente: El Autor (2015)

31

ABSCISA 4+817

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 19

Nombre de la falla: Desmoronamiento / Intemperismo “Weathering / Ravelling)

Descripción de la falla: El desmoronamiento e Intemperismo representan el desgaste de la superficie por pérdida de ligante asfaltico y la disgregación de las partículas pétreas.

Posibles causas del deterioro: Mezcla asfáltica de baja calidad

Medición: se mide en pies2 o m2

Área: 7,75m x 2,10m =16,28m2

SEVERIDAD: Media

Para una severidad media y una densidad 16,28 de tenemos un valor de deducción (VD)= 4

Gráfico 12: Falla de desmoronamiento Fuente: El Autor (2015)

32

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 5

Nombre de la falla: Corrugación (Corrugation)

Descripción de la falla: La corrugación u ondulación es una serie de pequeñas acanaladuras espaciadas a intervalos regulares.

Posibles causas del deterioro: Causado por la acción del tráfico en combinación

con una capa de superficie o base inestables.

Medición: La corrugación se mide en pies2 o m2 de área afectada

Área: 4,95m x 1,25m = 6,19m2

SEVERIDAD: Media

Para una severidad media y una densidad 3,64 de tenemos un valor de deducción (VD)= 28

Gráfico 13: Falla de corrugación Fuente: El Autor (2015)

33

ABSCISA 7+755

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 7

Nombre de la falla: Fisuramiento en borde (Edge Cracking)

Descripción de la falla: Este Fisuramiento es paralelo al borde exterior del pavimento y generalmente dentro de los 30 a 60cm de este borde. El área entre la fisura y el borde del pavimento es considerada desmoronada si hay desprendimiento y rotura de piezas completas.

Posibles causas del deterioro: Falta de soporte lateral del espaldón Falta de compactación y confinamiento en el

borde del pavimento.

Medición: El Fisuramiento de borde se mide en pies o metros lineales.

Longitud: 3,35m

SEVERIDAD: Baja

Para una severidad baja y una densidad 1,97 de tenemos un valor de deducción (VD)= 4

Gráfico 14: Falla de fisura en borde Fuente: El Autor (2015)

34

ABSCISA13+520 NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 3

Nombre de la falla: Fisuramiento en bloque (Block Cracking)

Descripción de la falla: El Fisuramiento en bloque es una serie de fisuras interconectadas que dividen el pavimento en piezas aproximadamente rectangulares. Los bloques pueden variar en tamaño de unos 30x30cm a 3x3m.

Posibles causas del deterioro: Causadas principalmente por la contracción de la

carpeta asfáltica y los ciclos diarios de temperatura.

Medición: El Fisuramiento en bloque se mide en pies2 o m2 de área afectada

Área: 4,90m x 1,40m = 6,86m2

SEVERIDAD: Media

Para una severidad media y una densidad 4,04 de tenemos un valor de deducción (VD)= 9

Gráfico 15: Falla de fisura en bloque Fuente: El Autor (2015)

35

CUADRO DE RESUMEN DE LA CALIFICACIÓN DEL PCI DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA.

Tabla 19: Cuadro de resumen del PCI (ida) Fuente: El Autor (2015)

El tramo # 1 la abscisa 2+099 es el más afectado ya que existen fallas bien severas como: 2 depresiones, 2 fisuramientos longitudinales y un hinchamiento y el PCI de este tramo es de 6, lo cual significa que esta FALLADO de acuerdo a la escala del PCI.

6 DEPRESION 1 BAJA 4,56 8,00

ALTA 21,76 81,00

ALTA 26,47 85,00

18 HINCHAMIENTO 1 ALTA 1,00 32,00

6 DEPRESION 1 BAJA 7,30 11,00

BAJA 2,88 6,00

MEDIA 5,35 23,00

MEDIA 3,09 17,00

13 BACHE 1 ALTA 0,59 95,00

19DESMORONAMIENTO/

INTEMPERISMO1 MEDIA 9,57 4,00

5 CORRUGACION 1 MEDIA 3,64 28,00

7 FISURAS EN BORDE 1 BAJA 1,97 4,00

MEDIA 4,76 21,00

ALTA 2,62 30,00

MEDIA 2,26 14,00

7 FISURAS EN BORDE 1 MEDIA 1,26 9,00

MEDIA 2,26 14,00

ALTA 2,00 26,00

ALTA 12,53 66,00

MEDIA 10,84 32,00

3FISURAMIENTO EN

BLOQUE 1 MEDIA 4,04 9,00

13 BACHE 1 ALTA 0,59 95,00

24 220

31,43

17 MUY

MALO

27 MALO

PCI POR

TRAMOABCSISAS

PCI TOTAL

6

FALLADO

23 MUY

MALO

16 MUY

MALO

75 MUY

BUENO

56 BUENOABS. 7+755

ABS. 8+964

ABS. 13+520

PCI PROMEDIO

77,00

ABS. 2+099

ABS. 3+238

ABS. 4+129

ABS. 4+817

10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL4

BAJA 1,18

10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL3

10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL3

10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL2

13 BACHES 2

SEVERIDADDENSIDAD

DE LA FALLA

VALOR DE

DEDUCCION

NUMERO

DE FALLA

NOMBRE DE LA

FALLA

NUMERO

DE FALLAS

36

PROMEDIO TOTAL DEL PCI

De acuerdo con la escala o calificación del pci tenemos un promedio total de todo los tramos de PCI =31,43 en toda la vía lo cual significa que está en estado MALO.

ESCALA O CLASIFICACIÓN DEL PCI

Gráfico 16: Escala de la condición del pavimento

Fuente: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Conditions Index Surveys, Designation: D 6433-07

TOMA DE FALLAS EN LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE LA INTERSECCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA HASTA EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS.

100 – 85 EXCELENTE

85 – 70 MUY BUENO

70 – 55 BUENO

55 – 40 REGULAR

40 – 25 MALO

25 – 10 MUY MALO

10 – 0 FALLADO

37

ABSCISA 0+062

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 19

Nombre de la falla: Desmoronamiento / Intemperismo “Weathering / Ravelling)

Descripción de la falla: El desmoronamiento e Intemperismo representan el desgaste de la superficie por pérdida de ligante asfaltico y la disgregación de las partículas pétreas.

Posibles causas del deterioro: Mezcla asfáltica de baja calidad

Medición: se mide en pies2 o m2

Área: 0,66m x 18m = 11,88m2

SEVERIDAD: Alta

Para una severidad alta y una densidad 6,99 de tenemos un valor de deducción (VD)= 11

Gráfico 17: Falla de desmoronamiento Fuente: El Autor (2015)

38

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 13

Nombre de la falla: Bache “Potholes”

Descripción de la falla: Desprendimiento del material de la base en la que se apoya la capa de rodadura después de la pérdida de esta.

Posibles causas del deterioro: Espesor insuficiente de la capa de rodadura

(carpeta asfáltica). Dosificación insuficiente de ligante asfaltico en

bases tratadas con cemento asfaltico. Presencia de mezclas pobres

Medición: Número de baches por cada 50m de carril

Unidad: 2 unidades

SEVERIDAD: Baja

Para una severidad baja y una densidad de 1,18 tenemos un valor de deducción (VD)= 60

Gráfico 18: Falla de bache Fuente: El Autor (2015)

39

ABSCISA 3+100

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 10

Nombre de la falla: Fisuramiento longitudinal y/o transversal “Longitudinal and Transversal Cracking)

Descripción de la falla: Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción.

Posibles causas del deterioro:

Una junta de canal del pavimento pobremente construida

Contracción de la superficie de concreto asfaltico debido al clima, al empobrecimiento del asfalto o al cambio brusco de la temperatura.

Medición: Las fisuras longitudinales se miden en pies o metros.

Longitud: 3m

SEVERIDAD: Alta

Para una severidad alta y una densidad 1,76 de tenemos un valor de deducción (VD)= 24

Gráfico 19: Fisuramiento longitudinal Fuente: El Autor (2015)

40

ABSCISA 3+700 NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 1

Nombre de la falla: Piel de cocodrilo “Aligator Cracking”

Descripción de la falla: Son una serie de fisuras interconectadas causadas por la fatiga de la carpeta asfáltica, bajo las cargas repetitivas del tráfico.

Posibles causas del deterioro: Uso de ligantes asfalticos muy duros. Bases granulares de mala calidad. Espesor insuficiente de la carpeta asfáltica para el

tráfico a la que será expuesto. Daño por fatiga.

Medición: Se mide en pies2 o m2 de área afectada.

Área: 1,17m x 2,24m = 2,62m2

SEVERIDAD: Media

Para una severidad media y una densidad 1,54 de tenemos un valor de deducción (VD)= 26

Gráfico 20: Falla piel de cocodrilo Fuente: El Autor (2015)

41

TRAMO DE LA VÍA MÁS AFECTADO ABSCISA 4+000

NÚMERO DE FALLA SEGÚN EL MTOP: Numero 13

Nombre de la falla: Bache “Potholes”

Medición: Número de baches por cada 50m de carril

Unidad: 1 unidades

Gráfico 21: Falla de bache

Fuente: El Autor (2015)

SEVERIDAD: Media

Para una severidad media y una densidad de 0,59 tenemos un valor de deducción (VD)= 76

42

DETERMINAR EL VALOR DE DEDUCCIÓN CORREGIDO

Primero se suma todos los valores de deducción de cada falla.

Encontrar un valor q (q es el número de valores de deducción que existen, y se considera solo los valores mayores a 2 según el MTOP).

Una vez obtenido q; que para este caso es 5, ya que todos los valores son

mayores a 2

Luego ubicamos en el eje de las abscisas el valor de deducción total (VDT) y la curva q=1

Gráfico 22: Valor de deducción corregido

Como se observa en la gráfica para un VDT = 76 y una q = 1 tenemos un VDC= 76

DETERMINAR EL PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI)

43

ESCALA O CLASIFICACIÓN DEL PCI

Con el PCI = 24 obtenido, observamos en la tabla en cual rango se encuentra

Gráfico 23: Escala de la condición del pavimento

Fuentes: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Conditions

Index Surveys, Designation: D 6433-07

100 – 85 EXCELENTE

85 – 70 MUY BUENO

70 – 55 BUENO

55 – 40 REGULAR

40 – 25 MALO

25 – 10 MUY MALO

10 – 0 FALLADO

44

CUADRO DE RESUMEN DE LA CALIFICACIÓN DEL PCI DE LA VÍA BALOSA KM 15 DESDE LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA HASTA EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS

Tabla 20: Cuadro de resumen del PCI (vuelta) Fuente: El Autor (2015)

El tramo # 4 la abscisa 4+000 es el más afectado por lo existe una falla bien severa como: bache y el PCI de este tramo es de 24, lo cual significa que está MUY MALO de acuerdo a la escala del PCI.

19DESMORONAMIENTO/

INTEMPERISMO1 ALTA 6,99 11

MEDIA

MEDIA

FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 MEDIA 1,76 12,00

ALTA 0,79 15,00

MEDIA 0,47 4,00

ABS. 3+7001 PIEL DE COCODRILO

1 MEDIA 1,54 26,00PCI = 26

MALO

ABS. 4+000 13 BACHE 1 MEDIA 0,59 76,00PCI=24 MUY

MALO

ABS. 4+204 10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 ALTA 3,71 37,00

PCI = 63

MALO

7FISURAIENTO EN

BORDE1 MEDIA 1,76 22,00

MEDIA 4,12 37,00

MEDIA 0,46 14,00

10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 ALTA 3,71 37,00

1 PIEL DE COCODRILO 1 MEDIA 1,42 25,00

10FISURAMIENTO

TRANSVERSAL1 ALTA 0,68 14,00

7FISURAMIENTO EN

BORDE1 BAJA 2,14 4,00

ABS. 10+940 10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 ALTA 3,99 39,00

PCI = 61

BUENO

ABS. 11+367 18 HINCHAMIENTO 1 MEDIA 3,72 24,00

PCI = 76

MUY

MUENO

19DESMORONAMIENTO/

INTEMPERISMO1 ALTA 0,81 4,00

7FISURAMIENTO EN

BORDE1 ALTA 1,1 14,00

20 615

61,50

PCI TOTAL

PCI PROMEDIO

PCI = 35

MALO

PCI = 82

MUY

BUENO

PCI = 36

MALO

PCI = 74

MUY

BUENO

PCI = 88

EXCELENTE

ABS. 10+220

ABS. 13+058

771,18

ABS. 3+100 10FISURAMIENTO

TRANSVERSAL2

ABS. 5+110 1 PIEL DE COCODRILO 2

DENSIDAD

DE LA FALLA

VALOR DE

DEDUCCION

PCI POR

TRAMO

ABS. 0+062

13 BACHES 2

ABCSISAS NUMERO

DE FALLA

NOMBRE DE LA

FALLA

NUMERO

DE FALLASSEVERIDAD

45

PROMEDIO TOTAL DEL PCI

De acuerdo con la escala la calificación del pci tenemos un PCI promedio total de todos los tramos de 61,5 en toda la vía lo cual significa que está en estado BUENA.

Gráfico 24: Escala de la condición del pavimento (vuelta)

Fuentes: Adaptación de ASTM, Standard Practice for Roads and Parking Lots Pavement Conditions Index Surveys, Designation: D 6433-07

100 – 85 EXCELENTE

85 – 70 MUY BUENO

70 – 55 BUENO

55 – 40 REGULAR

40 – 25 MALO

25 – 10 MUY MALO

10 – 0 FALLADO

46

2.1.5. ACCIDENTABILIDAD

De acuerdo a los datos proporcionados de los accidentes de tránsito por parte de la Jefatura Provincial de Transito de El Oro, obtenemos los accidentes que ocurrieron en la vía Balosa Km-15 (Desde el Puente Voluntad de Dios hasta la intersección con la vía Sta. Rosa), elaborando tablas de número de accidentes de acuerdo a los tipos de accidentes como: choque frontal, choque lateral, volcamiento, pérdida de pista, etc.

NÚMERO DE ACCIDENTES POR MES-2014

AÑO 2014 CANTIDAD

DE ACCIDENTES

ENERO 0

FEBRERO 0

MARZO 0

ABRIL 3

MAYO 0

JUNIO 1

JULIO 0

AGOSTO 1

SEPTIEMBRE 3

NOVIEMBRE 3

DICIEMBRE 0

TOTAL 11

Tabla 21: Número de accidentes por mes-2014 Fuente: Jefatura Provincial de Transito de “el Oro” (2015)

En la vía Balosa Km-15 (Desde el Puente Voluntad de Dios hasta la intersección con la vía a Sta. Rosa), se producen un promedio de 0,92% de accidentes de tránsito por mes.

CANTIDAD DE ACCIDENTES EN LA VÍA BALOSA SEGÚN MESES DEL 2014

Gráfico 25: Cantidad de accidentes en la vía Balosa según meses del 2014

Fuente: Jefatura Provincial de Transito de “el Oro” (2015)

ENERO 0%

FEBRERO 0%

MARZO 0%

ABRIL 28%

MAYO 0%

JUNIO 9%

JULIO 0%

AGOSTO 9%

SEPTIEMBRE 27%

OCTUBRE 0%

NOVIEMBRE 27%

DICIEMBRE 0%

CANTIDAD DE ACCIDENTES EN LA VIA BALOSA Km 15 SEGUN MESES DEL 2014

47

Como se observa en la gráfica los meses con más accidentes de tránsito, son en abril, septiembre y noviembre de acuerdo a los datos proporcionados por la Jefatura provincial de Transito de El Oro. La mayor parte de estos accidentes son producidos por la imprudencia de los conductores, mala señalización, exceso de velocidad y por el mal estado de la vía.

CLASE DE ACCIDENTES

AÑO

CLASE DE ACCIDENTE

TOTAL CHOQUE FRONTAL

CHOQUE LATERAL

PERDIDA DE PISTA

VOLCAMIENTO

2014

7 2 1 1 11

64% 18% 9% 9% 100,00%

Tabla 22: Clases de accidentes de tránsito

Fuente: (Jefatura Provincial de Transito de “el Oro”)

Según las clases de accidentes, el choque frontal es el que más se produce con un 64%¸ luego el choque lateral con un 18%, y por último con un 9% están la perdida de pista y volcamiento

ACCIDENTES DE TRÁNSITO DE LA VÍA BALOSA KM -15 EN EL AÑO 2014

Gráfico 26: Accidentes de tránsito de la vía Balosa en el año 2014 Fuente: (Jefatura Provincial de Transito de “el Oro”)

2.1.6. ESTUDIO TOPOGRAFICO

La topografía es la ciencia que estudia el conjunto de procedimientos para describir la superficie del terreno y determinar las posiciones de puntos sobre la superficie de la tierra, por medio de medidas según los tres elementos de espacio como son: una distancia, una dirección y una elevación.

64%

18%

9% 9%

ACCIDENTES DE TRANSITO DE LA VIA BALOSA Km - 15 EN EL AÑO 2014

CLASE DE ACCIDENTE CHOQUE FRONTAL

CLASE DE ACCIDENTE CHOQUE LATERAL

CLASE DE ACCIDENTE PERDIDA DE PISTA

CLASE DE ACCIDENTE VOLCAMIENTO

48

ESTACIÓN TOTAL

La estación total es un instrumento topográfico de última generación, que integra en un solo equipo medición electrónica de distancias y ángulos, capaz de realizar múltiples tareas de medición, guardado de datos y cálculos en tiempo real.

METODOLOGÍA

La topografía se la realizo en la vía balosa km – 15 desde el puente voluntad de Dios hasta la intersección con la vía Sta. Rosa, Utilizando Estación Total “Sokia” la cual nos permite guardar los datos para luego descargarlos en la computadora, teniendo como resultado un terreno relativamente plano.

Para realizar el levantamiento nivelamos el trípode centrando la burbuja del nivel circular y con el manejo de las dos patas del mismo, luego con la base niveladora usando los tornillos de nivelación, se comprueba girando el instrumento y se verifica que la burbuja se mantiene en la misma posición. Una vez que se nivelo el instrumento ingresamos las coordenadas tanto del equipo como la de visual atrás.

Con la ayuda de los compañeros se procedió a levantar el terreno teniendo en cuenta detalles como: el eje, la calzada, líneas de fábrica etc.

2.2. RECONOCIMIENTO DEL SECTOR

SEÑALIZACIÓN: La señalización en la vía no es apreciable una buena señalización, falta señalización horizontal y vertical en algunas partes, y en otras con muy poca visibilidad.

TRÁNSITO: Aumenta el volumen vehicular en las horas pico

MOVILIDAD: Existe una alta concurrencia de vehículos por lo que solo existen dos carriles, uno de ida y uno de venida, además por ese sector circulan vehículos de carga extra pesada que obstaculizan la vía en el momento de estacionarse, lo que ocasiona que en el carril contrario se produzca un aglomera miento mayor y los vehículos con circulen con dificultad a sus destinos.

Las personas circulan en ese pequeño tramo de berma arriesgando sus vidas, además personas en bicicletas circulan muy a menudo pudiéndoles causar algún daño.

2.3. DIAGNÓSTICO DE LA VÍA

Tipo de vía: De acuerdo a la clasificación de carreteras según el MTOP dependiendo del número de tráfico existente la vía es arterial corredora clase I

49

CLASIFICACIÓN DE CARRETERAS SEGÚN EL MTOP

FUNCIÓN CATEGORÍA DE LA VÍA TPDA ESPERADO

Corredor Arterial

R – I o R – II (Tipo) >8000

I todos 3000 – 8000

II Todos 1000 – 3000

Colectora III Todos 300 – 1000

IV 5,5E,6 y 7 100 – 300

Vecinal V 4 y aE <100

Tabla 23: Clasificación de carreteras según el MTOP Fuente: MTOP

Tipo del terreno: Mediante la topografía realizada se determinó que tenemos un tipo de terreno llano

Ancho de la calzada: Tiene un ancho total de calzada de 6.8m, consta de dos carriles (ida y vuelta) de 3.20m cada uno y un ancho de Berma de 0.20cm de cada lado. Tipo de pavimento: Pavimento flexible sin cuneta. Longitud de la vía: la vía a estudiar tiene una longitud de 14,440 km Estado actual de la calzada: El estado actual de la vía balosa km – 15 (Desde el puente voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa) se encuentra en deteriorada en algunos tramos y posee diferentes tipos fallas en el pavimento, ya que ha cumplido su periodo de diseño. Además no cuenta con una señalización (horizontal y vertical) adecuada y no existe cunetas ni drenajes para las aguas lluvias.

Gráfico 27: Estado actual de la vía

Fuente: El Autor (2015)

50

2.4. ¿QUÉ NECESIDADES SE VAN A SATISFACER Y CUÁL SERÁ EL PRODUCTO?

Con el diseño estructural de la superficie de rodadura traerá consigo beneficios tanto a los habitantes del sector como a los conductores que transitan a través de esta vía. A continuación se detallan las necesidades que se van a satisfacer con el mejoramiento de esta vía.

Mejor plataforma de rodadura para tránsito pesado La conformidad ciudadana El descongestionamiento vehicular El respeto conductor peatón en las vías públicas La disminución de contravenciones de transito El mejor acceso a servicios públicos y turísticos Evitar accidentes de transito La disminución de los niveles de contaminación La adecuada señalización y semaforización de la vía Disminuir el costos en los daños de vehículos

2.5. ¿CUÁL ES LA POBLACIÓN OBJETIVO?

La vía balosa km – 15 (desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa, cuenta con una población de aproximadamente 2964 habitantes, realizado mediante un conteo de casas en el sector, dándole un promedio de 4 habitantes por casa. La población objetivo que se tendrá en cuenta está conformada principalmente por comerciantes, bananeros, camaroneros y estudiantes de los diferentes centros de educación ubicados en el sector.

2.6. ¿DÓNDE ESTARÁ LOCALIZADO EL PROYECTO?

El presente proyecto se ubica en la Provincia de El Oro cantón Machala en la jurisdicción de las parroquias Machala y el retiro pertenecientes al cantón Machala. El diseño de la superficie de rodadura inicia desde el puente voluntad de Dios (ingreso al cementerio general) pertenecientes a la parroquia Urbana Machala hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa.

COORDENADAS DEL PROYECTO

INICIO DEL PROYECTO (Puente Voluntad de Dios )

LONGITUD LATITUD

X = 615827,080 Y = 9637174,010

FIN DEL PROYECTO (Intercepción con la vía a Sta. Rosa)

LONGITUD LATITUD

X = 618931,000 Y = 9625141,000

Tabla 24: Coordenadas del proyecto Fuente: Datos obtenidos con GPS en el sitio (2015)

51

LÍMITES DE LA VÍA BALOSA

Norte : Ciudad Machala Sur : El cantón Sta. Rosa Este : Con camaroneras y bananeras Oeste : El retiro

LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO

Gráfico 28: Localización del proyecto

Fuente: Google Earth

2.7. PREFACTIBILIDAD

DEMANDA:

De acuerdo con los estudios realizados podremos decir que la mayoría son moradores del sector quienes la utilizarían principalmente para trasladarse de sus localidades hasta el centro de la ciudad. También están los estudiantes de diferentes escuelas que tienen que trasladarse para tener acceso a su educación, además están los trabajadores que se trasladan para laborar en bananeras y camaroneras cercanas al sector. Por otra parte como usuarios minoristas serían los turistas provenientes de provincias aledañas quienes se dirigen por esta vía a esta ciudad a diversas festividades culturales y religiosas.

Esta carretera en mal estado no está apto para el flujo vehicular existente, de acuerdo al TPDA realizado circulan semanalmente al alrededor de 43,697 clases de vehículos entre ellos vehículos livianos, pesados y extra pesados lo que hacen que el pavimento se deteriore rápidamente debido al incremento de vehículos en los últimos años.

52

OFERTA:

En este caso la oferta es nula porque no existe una adecuada infraestructura que satisfaga la demanda existente en este sitio. Los moradores tienen que cruzar la calle con peligro de ser atropelladas al no haber señales de tránsito adecuadas como: paso cebra, reductores de velocidad, discos pares entre otros.

El costo a los daños de los vehículos provocados por hundimientos de la calzada, reductores de velocidad mal diseñados, es elevado ya que la superficie de rodadura se encuentra deteriorada

BALANCE OFERTA Y DEMANDA:

En este caso la demanda es mayor que la oferta, lo que significa que la demanda existente no está siendo satisfecha al cien por ciento, por lo que hay una demanda no atendida.

2.8. FACTIBILIDAD

Este proyecto busca la reducción de costos, tiempo de transporte y la seguridad vial. Los efectos positivos inducidos por el diseño estructural de la capa de rodadura se observaran principalmente en el desarrollo económico, social y cultural de la zona.

La accesibilidad a medios de transporte permitirá desplazarse a centro educativos y lugares de trabajo, además contribuirá a mejorar el comercio, el turismo, y a reducir los altos índices de accidentabilidad existentes en este sector. Se podrá ver que esta inversión a tiempo rendirá sus frutos, lo cual le da a la obra un alto grado de factibilidad. Este proyecto es factible realizarlo ya que traerá beneficios como:

Evitar el daño de los vehículos al circular por esta vía Disminuir el tiempo de viaje Trasladar los productos agrícolas a otros sitios sin dañar el producto Promover el respeto entre conductor y peatón

2.9. IDENTIFICACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN VIABLE PARA SU DISEÑO

De acuerdo a todos los estudios de ingeniería realizados, el diseño estructural de la superficie de rodadura, se presenta como alternativa para el mejoramiento de la vía. Para el diseño estructural del pavimento flexible, determinaremos los espesores de cada capa de la estructura del pavimento como son base, sub-base y sub-rasante de acuerdo a las especificaciones técnicas del MTOP y de la guía AASHTO 93.

53

2.9.1. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

PAVIMENTO

Los pavimentos son estructuras que son deterioradas por muchos factores tales como: el volumen de tráfico, la carga, la propiedades de los materiales, el cambio climático entre otros.El metodo AASHTO ha sido utilizado ampliamente en el diseño del pavimento durante varias décadas, ya que solo satisface el servicio de la vía, y no se puede utilizar para predecir los diversos causas del deterioro del pavimento.(23) El rendimiento de pavimento flexible durante mucho tiempo ha sido reconocido como un parámetro importante en el diseño de pavimentos flexibles. El estado de la superficie del pavimento es evaluado mediante inspección visual que se realiza periódicamente para evaluar el comportamiento del pavimento con el tiempo.(24)

El rendimiento es la capacidad que soporta el pavimento durante un periodo de tiempo, el rendimiento del pavimento se puede dividir en dos categorías: rendimiento funcional, que está relacionado con el usuario, carretera y la seguridad; y el desempeño estructural, que se asocia con el pavimento y las necesidades para su rehabilitación.(25)

ANCHO DE CALZADA: De acuerdo al MOTP el ancho de calzada dependerá del TPDA y del tipo de vía.

ANCHOS DE CALZADA

Clase de Carretera Ancho de la Calzada (m)

Recomendable Absoluto

R-I o R-II > 8000 TPDA 7,30 3,30

I 3000 a 8000 TPDA 7,30 7,30

II 1000 a 3000 TPDA 7,30 6,50

III 300 a 1000 TPDA 6,70 6,00

IV 100 a 300 TPDA 6,00 6,00

V Menos de 100 TPDA 4,00 4,00

Tabla 25: Ancho de calzada según el MTOP Fuente: Normas de Diseño Geométrico – MTOP 2003

En este caso el ancho de calzada para nuestra vía es de 7,30 ya que circulan alrededor de 6242 vehículos por dia.

54

VELOCIDAD DE DISEÑO DE ACUERDO AL MTOP

Tabla 26: Velocidad de diseño de acuerdo al MTOP

Fuente: Normas de Diseño Geométrico – MTOP 2003

VELOCIDAD DE DISEÑO EN Km/h

BÁSICA PERMISIBLE EN TRAMOS DIFÍCILES

(RELIEVE LLANO) (RELIEVE ONDULADO) (RELIEVE MONTAÑOSO)

Para el cálculo de

los elementos del

trazado del perfil

longitudinal

Para el cálculo de

los elementos de la

sección transversal

y otros

dependientes de la

velocidad

Para el cálculo de

los elementos del

trazado del perfil

longitudinal

Para el cálculo de los

elementos de la

sección transversal y

otros dependientes

de la velocidad

Para el cálculo de

los elementos del

trazado del perfil

longitudinal

Para el cálculo de

los elementos de la

sección transversal

y otros

dependientes de la

velocidad CATEGORÍA

DE LA VÍA Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta Recom Absoluta

R - I o R - II 120 110 100 95 110 90 95 85 90 80 90 80

I 110 100 100 90 100 80 90 80 80 60 80 60

II 100 90 90 85 90 80 85 80 70 50 70 50

III 90 80 85 80 80 60 80 60 60 40 60 40

IV 80 60 80 60 60 35 60 35 50 25 50 25

V 60 50 60 50 50 35 50 35 40 25 40 25

55

La velocidad de diseño es la velocidad máxima a la cual los vehículos circulan con seguridad sobre una vía, y se la elige dependiendo de la importancia de la vía, los volúmenes de tránsito y el uso de la tierra tratando de que su velocidad sea el máximo compatible con la seguridad, eficiencia, desplazamiento y movilidad de los vehículos. Para nuestra vía adoptamos una velocidad de 90km/h de acuerdo al MTOP.

2.9.2. PARÁMETROS PARA EL DISEÑO:

Calculo del W18 por el conteo de tráfico

Tabla 27: Cálculo del w18 por el conteo de tráfico Fuente: El Autor (2015)

ESQUEMA DE EJES

Tabla 28: Esquema de ejes

Fuente: El Autor (2015)

N° de Ejes Livianos 3210 N° de Ejes Vp 903 N° de Ejes Vep 162

Como la vía es de 2 carriles entonces contribuye 50% de la circulación del vehículo para cualquier lado de la dirección de la vía.

N° de Ejes Livianos 3210 * 50% = 1605 N° de Ejes Vp 903 * 50% = 452 N° de Ejes Vep 162 * 50% = 81

%

Autos y camionetas 1,1 76,9

Furgonetas 1,1 2,44

Buses 1,1 3,26

Camiones sin acople 1,1 9,63

Camiones sin acople 1,2 4,12

Camiones con acople 1,1,1,2 1,2

Camiones semi-remolque 1,1,2 2,01

Camiones semi-remolque 1,1,2 0,43

Σ 100,0

DESCRIPCION

51

68

201

86

25

9

2087

42

ESQUEMA DE EJE T.P.D.

1605

1624113

1

1

-

-

-

-

86

25

42

9

-

-

-

-

1

1

18

42

9

2

2

2

2

1

3

2

2

68

201

86

25

Buses

Camiones sin acople

Camiones sin acople

Camiones con acople

Camiones semi-remolque

136

402

86

75

84

EJES TANDEM POR

VEHICULOS

N-VEH.

TANDEM

Autos y camionetas

Furgonetas

1605

51

3210

102

EJES SIMPLES POR

VEHICULOS

1,1

1,1

N- EJES

SIMPLES

Camiones semi-remolque

1,1

1,1

1,2

1,1,1,2

1,1,2

1,1,2

CARACTERISTICAS DE

VEHICULOS ESQUEMA DE EJES

CANTID

AD

56

Vl = 5% Vp = 5% Pd = 20 años N° de ejes acumulados en función de la tasa de crecimiento

CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL SN

Tabla 29: Cálculo del número estructural SN Fuente: El Autor (2015)

W18 = 2,15E+07

% KIPS

71,91 7,04

2,25 13,20

3,37 21,34

22,47 30,36

85151 x

% KIP S

77,78 30,36

11,11 34,32

5,56 38,5

5,56 42,46

Σ1 =

Σ1 + Σ2365

21458282,81

13,8 0,681 2267,69

15,6 1,128 536,16

17,5 1,835 436,50

SN=3

Eje s Ta nde mF a c to r

e quiv a le nte

N ° Eje s

A c um ula do s

3900,63

58789,82

Σ2 =

13,8

F a c to r

e quiv a le nte

SN = 3

52615,839,771

ejes Livianos

19,3 2,776 660,27

0,0002 17,03

54889,19

Eje s S im ple s

3,2

6

9,7

155,30

1687,42

0,288

2,089

Nº Ejes

Acumulados

413,610,024

57

CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL SN

Tabla 30: Cálculo del número estructural SN

Fuente: El Autor (2015)

W18 = 2,02E+07 CALCULO DEL NÚMERO ESTRUCTURAL SN

Tabla 31: Cálculo del número estructural SN

Fuente: El Autor (2015)

W18 = 2,03E+07

% KIPS

71,91 7,04

2,25 13,20

3,37 21,34

22,47 30,36

85151 x

% KIP S

77,78 30,36

11,11 34,32

5,56 38,5

5,56 42,46

Σ1 =

Σ1 + Σ2

365

20220337,8

19,3 2,749 653,87

Σ2 = 3882,47

55398,19

13,8 0,679 2258,90

15,6 1,128 536,16

17,5 1,823 433,53

0,0002 17,03

51515,72

SN=4

Eje s Ta nde mF a c to r

e quiv a le nte

N ° Eje s

A c um ula do s

6 0,282 152,06

9,7 2,059 1663,11

13,8 9,156 49305,06

SN = 4

Eje s S im ple sF a c to r

e quiv a le nte

Nº Ejes

Acumulados

3,2 0,022 378,45

Livianos

% KIPS

71,91 7,04

2,25 13,20

3,37 21,34

22,47 30,36

85151 x

% KIP S

77,78 30,36

11,11 34,32

5,56 38,5

5,56 42,46

19,3 2,793 664,48

Σ = 3845,20

55728,95

365

20341068,5

13,8 0,663 2207,46

15,6 1,128 536,16

17,5 1,838 437,10

0,0002 17,03

51883,75

SN=5

Eje s Ta nde mF a c to r

e quiv a le nte

N ° Eje s

A c um ula do s

6 0,272 146,67

9,7 2,093 1690,08

13,8 9,225 49677,71

SN = 5

Eje s S im ple sF a c to r

e quiv a le nte

Nº Ejes

Acumulados

3,2 0,020 352,26

Ejes Livianos

58

ÍNDICE DE SERVICIALIDAD

El pavimento es calificado entre 0 (para pavimentos en pésimas condiciones) y 5 (para pavimentos en perfecto estado).

Servicialidad inicial Po= 4,2 para pavimentos flexibles Po= 4,5 para pavimentos rígidos

Servicialidad final: Pt= 2,5 o más para caminos principales Pt= 2,0 para caminos de transito menor

Para el diseño del pavimento flexible se adopta una Servicialidad final de Pt= 2,5

NÚMERO ESTRUCTURAL

Gráfico 29: Estructura del pavimento flexible

Fuente: Guía de pavimentos método AASHTO

SN = a1 * D1 + a2 * D2 * m2 + a3 *D3 *m3

SN = SN1 + SN2 + SN3

D1, 2, 3 = Espesores de capas asfálticas, base y sub-base en (Pulg.) a1, 2, 3 = Coeficiente estructural de capa de superficie de rodadura, base y sub-

base m1, 2 = Coeficiente de drenaje de base y sub-base

59

CONFIABILIDAD (R).-La confiabilidad en el diseño (R) quiere decir que la estructura tenga un comportamiento igual o mejor que el previsto durante el periodo de diseño. La Guía AASHTO, sugiere los niveles de confiabilidad R, de acuerdo al tipo de carreteras.

NIVELES DE CONFIABILIDAD

Clasificación Funcional

Nivel de confiabilidad, R, recomendado

Urbana Rural

Interestatales y vías rápidas 85 – 99,9 80 – 99,9

Arterias principales 80 – 99 75 – 95

Colectoras 80 – 95 75 – 95

Locales 50 – 80 50 – 80 Tabla 32: Niveles de confiabilidad

Fuente: Guía de pavimentos método AASHTO

El cuadro muestra los valores de Zr en función de la confiabilidad, se adoptamos una confiabilidad de 99% correspondiente a Zr = -2,327

VALORES DE ZR EN FUNCION DE LA CONFIABILIDAD

CONFIABILIDAD (R %) DESVIACION

NORMAL ESTANDAR (Zr)

50 0,000

60 -0,253

70 -0,524

75 -0,674

80 -0.841

85 -1,037

90 -1,282

91 -1,340

92 -1,405

93 -1,476

94 -1,555

95 -1,645

96 -1,751

97 -1,881

98 -2,054

99 -2,327

99,9 -3.090

99,99 -3,750

Tabla 33: Valores de Zr en función de la confiabilidad Fuente: Guía de pavimentos método AASHTO

DESVIÓ ESTÁNDAR.-La AASHTO recomienda tomar los valores de la tabla

CONDICIÓN DE DISEÑO DESVÍO ESTÁNDAR ( SO )

Variación en la predicción del comportamiento 0.34 (pav. Rígidos)

Del pavimento sin errores de tránsito 0.45 (pav. Flexibles)

Variación en la predicción del comportamiento 0.39 (pav. Rígidos)

Del pavimento con errores de tránsito 0.49 (pav. Flexibles)

Tabla 34: Desvío estándar Fuente: método AASHTO/93

60

MODULO DE RESILIENCIA Y CAPACIDAD DEL SUELO MEDIANTE EL CBR

Mr (psi) = 1500 x CBR; para CBR < 7,2% sugerida por AASHTO Mr (psi) = 3000 x CBR00, 65, Para materiales de sub-rasante con CBR mayor de 7,2% pero menor o igual a 20,0 %.

DATOS PARA EL DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

VARIABLES DE ENTRADA

Confiabilidad R 99%

Desviación Estándar Normalizada Zr -2,327

Desviación Estándar So 0,49

Servicialidad inicial Po 4,2

Servicialidad final Pt 2,5

Perdida de Servicio ∆psi 1,7

Capacidad de Soporte CBR 6,00%

Módulo Resiliente MR 9000

W18 W18 2000000

Numero Estructural SN 4,5 Tabla 35: Variables de entrada

Fuente: El Autor (2015)

PORCENTAJES DE LOS MATERIALES

MATERIALES C.B.R

Base Clase IV 100,00%

Sub Base Clase III 80,00%

Sub Rasante 6,00 %

Tabla 36: Porcentaje de los materialesFuente: El Autor (2015)

∆PSI = Po – Pt ∆PSI = 4, 2 – 2, 5 ∆PSI = 1, 7

Mediante los ábacos se puede calcular el valor de SN (número estructural)

Gráfico 30: Cálculo del número estructural

61

Para un Mr = 9000 tenemos un SN= 4.5

COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA LA CARPETA ASFALTICA

Gráfico 31: Coeficiente estructural para la carpeta asfáltica

COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA BASE GRANULAR

Gráfico 32: Coeficiente estructural para base granular

COEFICIENTE ESTRUCTURAL PARA SUB-BASE GRANULAR

Gráfico 33: Coeficiente estructural para sub-base granular

62

RESULTADOS OBTENIDOS

Tabla 37: Resultados obtenidos

2.9.3. CÁLCULO DE ESPESORES:

SN = a1 * D1 + a2 * D2 * m2 + a3 *D3 *m3

SN = SN1 + SN2 + SN3

De la tabla N 40. Obtenemos los valores de SN1 + SN2 + SN3

Espesor de la Carpeta Asfáltica:

Como el espesor de la carpeta asfáltica es muy alto la AASHTO sugiere poner el

espesor mínimo de 3 pulg.

Espesor de la Base Granular:

MATERIALESMÓDULOS

RESILIENTES

Carpeta Asfaltica 4700 SN1 5,5 a1 0,44

Base Clase IV 3000 SN2 6,1 a2 0,139 m2 0,9

Sub Base Clase III 1500 SN3 7,4 a3 0,11 m3 0.9

Subrasante 9000 SN 4.5

NÚMEROS

ESTRUCTURALES

COEFICIENTES

ESTRUCTURALES

COEFICIENTES DE

DRENAJE

63

Espesor de Sub-base Granular

El Sn total se lo calcula con el nomograma, y se lo compara con la sumatoria de los Sn de cada una de las capas del pavimento.

SN = SN1 + SN2 + SN3

4, 50 = 1,320 + 1,000 + 2, 18

4, 50 = 4, 50

CUADRO DE RESUMEN

CAPA Pulg. Cm.

Carpeta Asfaltica 3,00 8,00

Base Clase IV 8,00 20,00

Sub Base Clase III 12,00 30,00

PAQUETE ESTRUCTURAL 33,00 58,00

Tabla 38: Cuadro de resumen de los espesores del pavimento Fuente: El Autor (2015)

64

CAPÍTULO III

3. DISEÑO DEFINITIVO DE LA ALTERNATIVA DE SOLUCIÓN

3.1. CONCEPCIÓN DEL PROTOTIPO

Diseño estructural de la superficie de rodadura del pavimento flexible en la vía Balosa km 15 desde el puente voluntad de dios hasta la intercepción de la vía Sta. Rosa de la ciudad de Machala - Provincia de El Oro.

La vialidad es un factor muy importante¸ ya que es parte fundamental para la economía de nuestra ciudad. El ser humano necesita trasladarse para realizar las diferentes actividades para lograr sobrevivir.

Con el diseño estructural se estará disminuyendo la alta tasa de accidentabilidad, disminuyendo los niveles de contaminación y mejorando la calidad del buen vivir de los ciudadanos del sector. Además disminuyendo los altos costos en reparación y mantenimiento de los vehículos que transitan diariamente por esta vía.

3.2. DISEÑO DEFINITIVO DE LA PROPUESTA

Diseñar la estructura de la superficie de rodadura del pavimento flexible de la vía Balosa km – 15 desde el puente voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa, de acuerdo a las características de tránsito vehicular existente en la avenida, garantizando la integridad y seguridad, de los peatones y usuarios, reduciendo al mínimo los riesgos de accidentes.

3.3. MEMORIA TÉCNICA

3.3.1. JUSTIFICACIÓN

En el presente proyecto técnico una vez construido el diseño estructural de la superficie de rodadura busca reducir el descongestionamiento vehicular, que se está dando actualmente y a su vez mejorar el buen vivir de los habitantes que habitan en el sector. Además de esto ahorraríamos el tiempo de viaje, y gastaríamos menos en costos de transporte.

También facilitar el acceso a los conductores que se dedican al comercio (agricultura y pesca) quienes circulan por esta vía para trasladarse hasta el centro de la ciudad, y vender sus productos, ya que es una vía de suma importancia que se conecta con una vía principal como lo es la vía Sta. Rosa

La infraestructura vial incide mucho en la economía de nuestra ciudad por el gran valor que tiene ésta, pues al alto costo de construcción, mantenimiento o rehabilitación hay que adicionarle también los costos que se derivan por el

65

mal estado de las vías. La ejecución del proyecto traerá un avance notable en el desarrollo socioeconómico de las comunidades que existen en la zona. Además de ser una avenida de gran importancia por la conexión directa, entre las zonas de intercambio comercial, y al mismo tiempo mejorar el aspecto urbanístico del sector de nuestra ciudad.

Este proyecto técnico pone al servicio de la comunidad y de los moradores una vía en buen estado que cumpla con las especificaciones técnicas del MTOP. La misma que proporcionara la comunicación vial facilitando un acceso rápido a los transportistas, disminuyendo el tiempo de viaje y puedan llegar a los distintos lugares, además aprovechar en el comercio los productos agrícolas (bananeras, y pesca (camaroneras) que existen en la zona.

3.4. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA DE LA PROPUESTA

La vía Balosa km-15 (desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía Sta. Rosa) a pesar de ser muy transitada, esta se encuentra en mal estado lo que produce: mayor tiempo de viaje, caos vial, pérdidas materiales y humanas, altos costos en reparación de vehículos y otros factores que afectan el desempeño de las actividades de cada persona.

Para el diseño estructural de la superficie de rodadura nos basamos en las especificaciones técnicas del MTOP (Ministerio de Transporte y de Obras Públicas) y de la Guía AASHTO. La carpeta estructural se compone de los siguientes elementos:

PAVIMENTO FLEXIBLE: Conocido también como pavimento de asfalto, está formada por varias capas que son: Base, Sub-base y la carpeta asfáltica, las cuales deben cumplir las especificaciones del MTOP y AASHTO. Este resulta más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de vida entre 15-20 años, tiene un elevado costo al momento de mantenimiento.

CAPA DE RODADURA: Es de material bituminoso que está constituido por asfalto diluido o emulsiones asfálticas y tiene como función proporcionar una superficie uniforme y estable al tránsito, y resistir los efectos abrasivos del tránsito.

BASE: Está entre la capa de rodadura y la sub-base, se compone de agregados triturados o parcialmente cribados. De acuerdo al MTOP el valor de soporte el CBR deberá ser igual o mayor al 80%.

SUB BASE: Está compuesta por agregados obtenidos del proceso de trituración o de cribado. De acuerdo al MTOP el valor de soporte el CBR deberá ser igual o mayor al 30%.

SUB RASANTE: Es la capa de terreno natural, y su objetivo es el de servir de soporte al pavimento flexible una vez sea estabilizada y compactada.

66

3.5. UBICACIÓN SECTORIAL Y FÍSICA

Gráfico 34: Ubicación del proyecto Fuente: Google Earth

El presente proyecto se ubica en la Provincia de El Oro cantón Machala en la jurisdicción de las parroquias Machala y el retiro pertenecientes al cantón Machala. Problema Específicamente desde el puente Voluntad de Dios hasta la intercepción con la vía a Sta. Rosa.

COORDENADAS DEL PROYECTO

INICIO DEL PROYECTO (Puente Voluntad de Dios )

LONGITUD LATITUD

X = 615827,080 Y = 9637174,010 FIN DEL PROYECTO (Intercepción con la vía a Sta. Rosa)

LONGITUD LATITUD

X = 618931,000 Y = 9625141,000

Tabla 39: Coordenadas del proyecto

Fuente: Datos obtenidos con GPS en el sitio El Autor (2015)

67

LÍMITES DE LA VÍA BALOSA

Norte : Ciudad Machala Sur : El cantón Sta. Rosa Este : Con camaroneras y bananeras Oeste : El retiro

3.6. IMPACTOS Y BENEFICIARIOS

IMPACTOS

Los impactos positivos se dan una vez que la obra esta culminada, y estos pueden ser:

Aumento en la economía

Aumento de empleo

Reducción del tiempo y costos del transporte

Mejoramiento de acceso a servicios básicos

Contribución al desarrollo del sector

Incremento de la seguridad personal conformidad ciudadana

Disminución de accidentes de transito

Respeto conductor-peatón

BENEFICIARIOS DEL PROYECTO

Este proyecto beneficiara aproximadamente 2.964 habitantes, con el propósito de beneficiar a los pequeños y medianos productores de la zona. Además traerá consigo beneficios favorables para los transportistas que harán uso de esta vía. Otros beneficios son:

Son en su mayoría los moradores de este sector los cuales una gran parte de estos son personas de bajos recursos económicos.

Las fuentes de trabajo que se dan en la zona son la agricultura (bananeras) y la pesca (camaroneras), con una vía en buen estado les facilitara transportar sus productos en perfecto estado.

Con una buena infraestructura vial los transportistas gastarían menos en reparación de vehículos y llegar a tiempo a sus lugares de trabajos.

Los estudiantes podrán llegar a tiempo a los distintos centros de educación

3.7. PLANOS DE DISEÑOS DEFINITIVOS:

Los planos definitivos del diseño estructural de la capa de rodadura se muestran en los anexos.

68

3.7.1. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS Y PUENTES (MOP – 001 – F 2002)

CAPÍTULO 400

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO SECCIÓN 401. SUPERFICIE DE RODADURA

401-1. Superficie de Grava – Arcilla

401-1.01. Descripción.- Este rubro consiste en la construcción de una capa estabilizada de grava y arcilla o arena y arcilla, según sea la granulometría del árido, sobre una subrasante terminada con los alineamientos, pendientes y secciones transversales indicados en los planos contractuales, a fin de dotar al camino de una superficie uniforme y resistente para circulación vehicular de baja densidad.

SECCIÓN 402. MEJORAMIENTO DE LA SUBRASANTE

402-2 Mejoramiento del suelo seleccionado.- El suelo seleccionado se obtendrá de la excavación para la plataforma del camino, de excavación de préstamo, o de cualquier otra excavación debidamente autorizada y aprobada por el Fiscalizador. El CBR para el mejoramiento de la subrasante:

Mr (psi) = 1500 x CBR; para CBR < 7,2% sugerida por AASHTO Mr (psi) = 3000 x CBR00, 65, Para materiales de sub-rasante con CBR mayor de 7,2% pero menor o igual a 20,0 %.

SECCIÓN 403 SUBBASES

403-1.01. DESCRIPCIÓN.- Este rubro consiste en la construcción de capas de sub-bases compuestas por agregados obtenidos por proceso de trituración o de cribado. La capa de sub-base se colocara sobre la subrasante previamente preparada y aprobada, de conformidad con las alineaciones, pendientes y sección transversal señaladas en los planos.

De acuerdo al MTOP para la subbase la capacidad de soporte corresponderá a un CBR igual o mayor del 30%.

SECCIÓN 404. BASES

404-1.01. Descripción.- Este rubro consiste en la construcción de capas de base compuestas por agregados triturados total o parcialmente o cribados, estabilizado con agregado fino procedente de la trituración, o suelos finos seleccionados, o

69

ambos. La capa de base se colocara sobre una sub-base terminada y aprobada, y de acuerdo con los alineamientos, pendientes y sección transversal establecida en los planos o en las disposiciones especiales.

De acuerdo al MTOP para la base la capacidad de soporte el CBR deberá ser igual o mayor al 80%.

SECCIÓN 405. CAPAS DE RODADURA

405-1. Riego de Imprimación

405-1.01. Descripción.- Este trabajo consistirá en el suministro y distribución del material bituminoso, con aplicación de asfalto diluido de curado medio, o de asfalto emulsificador sobre la superficie de una base o subbase, que deberá hallarse con los anchos, alineamientos y pendientes indicados en el plano. En la aplicación de riego de imprimación está incluida la limpieza de la superficie inmediatamente antes de dicho riego bituminoso.

Para el ancho de calzada de acuerdo MTOP (Ministerio de Transporte y Obras Publicas) nos indica que para un TPDA de 6000 el ancho de calzada es de 7,30m.

Para la velocidad de diseño de acuerdo al MTOP (Ministerio de Transporte y Obras Publicas) para un valor absoluto y para un terreno llano la velocidad de diseño es de 90km/h.

Para los espesores de pavimento flexible mediante el metodo AASHTO 93, se fundamenta en la determinación de las Cargas equivalentes en el periodo de diseño de acuerdo al número de tráfico existente.

Según la guía AASHTO que a medida que el valor de confiabilidad se hace más grande, es necesarios unos mayores espesores de pavimento.

En la guía AASHTO, para la caracterización de los materiales, tanto de la subrasante como los que conformaran las diferentes capas de la estructura, es la determinación del módulo elástico o Resiliente.

70

3.8. PRESUPUESTO GENERAL

PRESUPUESTO GENERAL PARA EL PAVIMENTO FLEXIBLE PROYECTO: DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA SUPERFICIE DE RODADURA ELABORADO POR: ALEX FERNANDO AGILA DIAZ UBICACIÓN: VÍA BALOSA KM – 15 (DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA STA. ROSA)

TABLA DE CANTIDADES Y PRECIOS

COD DESCRIPCIÖN UNIDAD CANT. P.

UNITARIO TOTAL

PAVIMENTO FLEXIBLE

1 Replanteo y nivelacion ml 14440,00 0.36 5198,40

2 Excavacion de suelo sin clasificar m3 49096,00 3,18 156125,28

3 Desalojo del material, cargado a máquina, de menor o mayor 5km m3 49096,00 2,10 103101,6

4 Capa de Sub Base Clase III m3 21082,4 17.09 360298,22

5 Capa de Base Clase IV m3 31623,6 21,29 673266,44

6 Asfalto de Imprimacion m2 105412 0,70 73788,4

7 Capa de Rodadura de Hormigón Asfaltico m3 84329,6 14,25 1201696,8

8 Hormigón simple para Bordillos f´c= 180 Kg/cm2 ml 14782,00 30,07 444494,74

TOTAL: 3017969,88

Tabla 40: Tabla de cantidades y precios Fuente: El Autor (2015)

71

3.8.1. PROGRAMACION DE OBRAS

La programación de obras se la realizo en Microsoft Proyect una vez obtenidos las actividades, para saber el tiempo en que demorara la obra en ejecutarse el cual es 377 dias.

Gráfico 35: Duración del proyecto

Fuente: El Autor

72

3.9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Las señalizaciones tanto (vertical como horizontal) se encuentran en pésimas condiciones de acuerdo a los estudios realizados dando como resultado un IES= 5,89 la cual se la califica como mala.

De acuerdo a los estudios del pavimento realizados los tramos que más afectados están en las abscisa de ida (2+099) teniendo un PCI=6 la cual significa que esta fallado y de regreso la abscisa (4+000) dando un PCI=24 la cual se encuentra en un estado muy malo.

La ejecución de este proyecto beneficiara a la población del sector, fortaleciendo la exportación y aumentando la economía de la ciudad.

Una buena estructura eficiente generara seguridad y confianza a los conductores y peatones.

RECOMENDACIONES

Colocar de manera correcta las señalizaciones tanto vertical como horizontal en toda la vía, para indicar las direcciones y velocidades máximas permitidas.

.

Dar un mantenimiento adecuado a la vía para evitar se deteriore rápidamente, para evitar accidentes de tránsito.

Utilizar las especificaciones técnicas de MTOP y de la guía AASHTO 93 para el diseño del pavimento flexible.

Dar capacitaciones a conductor-peatón acerca de la vía y de los accidentes tránsito.

73

4. 4. ANEXOS:

Anexo 1: Árbol de problemas

DETERIORO DE LA SUPERFICIE DE RODADURA DE LA VÍA BALOSA – km 15 DESDE EL PUENTE

VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERCEPCIÓN CON LA VÍA SANTA ROSA DE LA CIUDAD DE

MACHALA PROVINCIA DE EL ORO

Inconformidad Ciudadana

Contravenciones de transito (Infracciones y delitos)

Alta tasa de

mortalidad Gran número de heridos

Inadecuada

infraestructura vial

Escasa señalización y

semaforización en la vía

Exceso de velocidad de

los vehículos

Gran número de ciclistas sin

espacio para circular

Bajo respeto conductor-peatón en las vías públicas

Poca información al conductor o peatón de las

características de la vía

Falta de mantenimiento a la vía

Mayor y mejor acceso a servicios públicos y

turísticos

Flujo elevado de tránsito pesado no considerado

Deterioro de la vía y contaminación del medio

ambiente

PROBLEMA

EFECTOS

CAUSAS

74

Anexo 2: Árbol objetivos y soluciones

DISEÑO ESTRUCTURAL DE LASUPERFICIE DE RODADURA DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA BALOSA

– km 15 DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DIOS HASTA LA HASTA LA INTERCEPCIÓNDE CON LA VIA

SANTA ROSA DE LA CIUDAD DE MACHALA PROVINCIA DE EL ORO

Aprobación y

conformidad ciudadana

Disminución de

contravenciones de transito

Evitar la muerte

en accidentes Evitar heridos en bicicletas

Adecuada

infraestructura vial

Aumento de la señalización y

semaforización de la vía

Campañas de

concientización

Implementaciones aceras

Gran respeto conductor-peatón en las vías públicas

Sensibilizar a la población en temas de seguridad vial

Mantenimiento vial adecuado y programado

Mayor y mejor acceso a servicios públicos y

turísticos

Mejor plataforma de rodadura para tránsito pesado

Menores niveles de contaminación

SOLUCIÓN

75

Anexo 3: Resultado de las fallas totales con sus dimensiones (carril derecho)

ANCHO

(m)

LARGO

(m)

6 DEPRESION 1 1,65 4,70 7,76 BAJA 4,56 8,00

37,00 ALTA 21,76 81,00

45,00 ALTA 26,47 85,00

18 HINCHAMIENTO 1 1,55 1,10 1,71 ALTA 1,00 32,00

6 DEPRESION 1 7,30 1,70 12,41 BAJA 7,30 11,00

0,21 2,65

0,30 3,50

4,90 BAJA 2,88 6,00

9,10 MEDIA 5,35 23,00

5,25 MEDIA 3,09 17,00

13 BACHE 1 0,49 3,80 ALTA 0,59 95,00

19DESMORONAMIENTO/

INTEMPERISMO1 7,75 2,10 16,28 MEDIA 9,57 4,00

5 CORRUGACION 1 4,95 1,25 6,19 MEDIA 3,64 28,00

7 FISURAS EN BORDE 1 3,35 BAJA 1,97 4,00

8,10 MEDIA 4,76 21,00

4,45 ALTA 2,62 30,00

3,85 MEDIA 2,26 14,00

7 FISURAS EN BORDE 1 2,15 MEDIA 1,26 9,00

3,85 MEDIA 2,26 14,00

3,40 ALTA 2,00 26,00

21,30 ALTA 12,53 66,00

18,42 MEDIA 10,84 32,00

3FISURAMIENTO EN

BLOQUE 1 4,90 1,40 6,86 MEDIA 4,04 9,00

13 BACHE 1 0,30 5,00 ALTA 0,59 95,00

24 787,00 31,43

BAJAPCI = 23

MUY MALO

PCI = 16

MUY MALO

13 BACHES

10FISURAMIENTO

LONGITUDINALABS. 8+964

ABS. 4+817

PCI POR

TRAMO

PCI = 27

MALO

PCI = 17

MUY MALO

PCI = 56

BUENO

PCI =75 MUY

BUENO

ABCSISAS

NUMERO DE

FALLA SEGÚN

MTOP

NOMBRE DE LA FALLA

ABS. 2+09910

ABS. 3+238

3FISURAMIENTO

LONGITUDINAL

FISURAMIENTO

LONGITUDINAL2

# DE

FALLAS

AREA

SEVERIDADDENSIDAD DE

LA FALLA

VALOR DE

DEDUCCION

(VD)

LONG.

(m)

DIAM.

(m)

1,18 77,00

AREA

(m2)

PCI = 6

FALLADO

4

2

PROF.

(cm)

ABS. 7+755FISURAMIENTO

LONGITUDINAL

10ABS. 4+129

310

TOMA DE FALLAS EN LA VIA A BALOSA (DESDE EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS HASTA LA INTERSECCION CON LA A VIA STA. ROSA)

ABS. 13+520

76

Anexo 4: Resultado de las fallas totales con sus dimensiones (carril izquierdo)

ANCHO

(m)

LARGO

(m)

19DESMORONAMIENTO/

INTEMPERISMO1 0,66 18 11,88 ALTA 6,99 11

0,18 3,80 MEDIA

0,10 3,50 MEDIA

FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 3,00 MEDIA 1,76 12,00

1,35 ALTA 0,79 15,00

0,8 MEDIA 0,47 4,00

ABS. 3+7001 PIEL DE COCODRILO

1 1,17 2,24 2,62 MEDIA 1,54 26,00PCI = 26

MALO

ABS. 4+000 13 BACHE 1 0,38 4,00 MEDIA 0,59 76,00PCI=24 MUY

MALO

ABS. 4+204 10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 6,30 ALTA 3,71 37,00

PCI = 63

MALO

7FISURAIENTO EN

BORDE1 3,00 MEDIA 1,76 22,00

0,70 10,00 7,00 MEDIA 4,12 37,00

0,52 1,50 0,78 MEDIA 0,46 14,00

10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 6,30 ALTA 3,71 37,00

1 PIEL DE COCODRILO 1 0,97 2,49 2,42 MEDIA 1,42 25,00

10FISURAMIENTO

TRANSVERSAL1 1,15 ALTA 0,68 14,00

7FISURAMIENTO EN

BORDE1 3,64 BAJA 2,14 4,00

ABS. 10+940 10FISURAMIENTO

LONGITUDINAL1 6,78 ALTA 3,99 39,00

PCI = 61

BUENO

ABS. 11+367 18 HINCHAMIENTO 1 1,12 5,64 6,32 MEDIA 3,72 24,00

PCI = 76

MUY

MUENO

19DESMORONAMIENTO/

INTEMPERISMO1 0,71 1,93 1,37 ALTA 0,81 4,00

7FISURAMIENTO EN

BORDE1 1,87 ALTA 1,10 14,00

20 404,00 61,50

PCI = 74

MUY BUENO

PCI = 88

EXCELENTE

TOMA DE FALLAS EN LA VIA A BALOSA (DESDE LA INTERSECCION CON LA VIA STA. ROSA HASTA EL PUENTE VOLUNTAD DE DIOS)

1,18

PCI POR

TRAMO

PCI = 35

MALO

PCI = 36

MALO

77

LONG.

(m)

DIAM.

(m)

PROF.

(cm)

ABS. 10+220

ABS. 13+058

10FISURAMIENTO

TRANSVERSAL2

ABS. 3+100

ABS. 5+110 PIEL DE COCODRILO 21

PCI = 82

MUY BUENO

ABS. 0+062

13 BACHES 2

ABCSISAS

NUMERO DE

FALLA SEGÚN

MTOP

NOMBRE DE LA FALLA# DE

FALLAS

AREAAREA

(m2)SEVERIDAD

DENSIDAD DE

LA FALLA

VALOR DE

DEDUCCION

(VD)

77

Anexos 5: Señalizaciones verticales deterioradas y en mal estado

Anexos 6: Señalizaciones de peligro ya casi no se ven

Anexo 7: Señalización horizontal (rompevelocidades) despintadas y con huecos

78

Anexo 8: No hay suficiente espacio para la circulación de los peatones

Anexo 9: Espacio reducido de berma, por lo que los peatones ponen en peligro sus vidas

Anexo 10: Circulación de vehículos en horas pico

79

Anexo 11: No hay letreros avisando la curva, ni de velocidad

Anexo 12: La vía no cuenta con paradas de buses paradas de buses

Anexo 13: Estado actual de la vía con baches

80

Anexo 14: Fallas longitudinales demasiado severas

Anexo 15: Falla en borde y longitudinal

81

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SECCIÓN TÍPICA

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Urkund Analysis Result Analysed Document: ALEX AGILA (TRABAJO DE TITULACIÓN).docx (D16388496) Submitted: 2015-11-25 21:17:00 Submitted By: [email protected] Significance: 10 %

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