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Calzada única Km 563+000-Km 586+000



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Calzada única Km 563+000-Km 586+000


Sector

Desde

Hasta

Long. (Km)

Media deslizante (m/Km)

1

586+000

586+600

0.60

1.72

2

585+000

586+000

1.00

1.62

3

584+000

585+000

1.00

1.29

4

583+000

584+000

1.00

1.29

5

582+000

583+000

1.00

1.36

6

581+000

582+000

1.00

1.53

7

580+000

581+000

1.00

1.40

8

579+000

580+000

1.00

1.54

9

578+000

579+000

1.00

1.42

10

577+000

578+000

1.00

1.66

11

576+000

577+000

1.00

2.13

12

575+000

576+000

1.00

1.44

13

574+000

575+000

1.00

1.63

14

573+000

574+000

1.00

1.61

15

572+000

573+000

1.00

1.27

16

571+000

572+000

1.00

1.35

17

570+000

571+000

1.00

1.51

18

569+000

570+000

1.00

1.14

19

568+000

569+000

1.00

1.33

20

567+000

568+000

1.00

1.35

21

566+000

567+000

1.00

1.16

22

565+000

566+000

1.00

1.10

23

564+000

565+000

1.00

1.16

24

563+000

564+000

1.00

2.10

En base al análisis de los resultados de la evaluación de la condición funcional de la vía Evitamiento Trujillo se determino los sectores donde es necesario intervenir para recuperar el nivel de serviciabilidad adecuado mediante el fresado del pavimento:


Sectores a intervenir (fresado de pavimento)


Desde

Hasta

Fresado (pulg)

Reposición con MAC (pulg)

561+000

562+000

1

1

562+000

563+000

1

1

576+000

577+000

1

1

7.5.6 CONDICIÓN ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO

La evaluación de la Condición Estructural del Pavimento tuvo por finalidad calcular la deformabilidad del paquete estructural mediante ensayos de deflexión, a partir de lo cual se estableció la capacidad estructural del mismo.

La condición estructural del pavimento fue evaluada mediante el empleo del Deflectómetro de Impacto (FWD por sus siglas en ingles Falling Weigth Deflectometer).
El deflectómetro de impacto posee las siguientes componentes:

- El sistema de instrumentación (a).

- El dispositivo generador de impacto (b).

- Placa de carga (c).

- Transductor de deflexión (d).

- Celda de carga (e).


El deflectómetro de impacto es un equipo que realiza un ensayo no destructivo del pavimento, aplicándole una carga dinámica la cual produce su deformación, las cuales son cuantificadas mediante sensores adecuadamente distribuidos denominados geófonos. El Estudio de Suelos y Pavimentos muestra los detalles del equipo deflectómetro de impacto.
El gráfico de la distribución de los geófonos (en el eje “X” o abscisas) vs. Las deflexiones verticales (en el eje “Y” u ordenadas) son denominadas cuenco de deflexiones.
Cuenco de deflexiones


El método por el cual se calculan los parámetros geomecánicos del pavimento (módulo resiliente, módulo elástico y número estructural del pavimento) a través de las mediciones en campo del deflectómetro de impacto (cuenco de deflexiones), es denominado Retrocálculo.

El proceso del retrocálculo está descrito en la guía AASHTO 931. Tiene como consideraciones fundamentales lo siguiente:



  • Asume una cimentación sólida

  • Considera la teoría elástica lineal, como un sistema bicapa, en donde el pavimento es una capa con espesor definido y la subrasante con espesor infinito.

Se tiene un diagrama de flujo de los cálculos que se tienen que realizar


Diagrama de Flujo para el Retrocálculo



  1. ACTIVIDADES EN CAMPO

El trabajo de campo consistió en realizar la medición de las deflexiones con el Deflectómetro de Impacto (FWD), cada 50 metros en la huella interna de cada carril de circulación, con seis (06) geófonos más la placa de carga (D0).

  1. TRABAJO DE GABINETE

El trabajo de gabinete, incluye el procesamiento de la totalidad de datos de campo de acuerdo a la teoría y procedimiento antes descrito. Se calcularon los siguientes Parámetros:

  • Deflexión Máxima

  • Modulo Resiliente de la Subrasante

  • Numero estructural Efectivo del Pavimento. Los resultados de muestran en el Estudio de Suelos y pavimentos.

  • Sectorización por Evaluación Estructural


SECTORIZACIÓN POR EVALUACIÓN ESTRUCTURAL

En base a la evaluación estructural se determino los sectores homogéneos de la vía evitamiento Trujillo; se empleo la metodología de diferencias acumuladas de acuerdo a la guía AASHTO 93.


De acuerdo a este criterio se obtiene los siguientes sectores:
Tabla: Sectorización Evitamiento Trujillo


Sector

De

Hasta

Observaciones

S1

556+920

557+650

Doble calzada

S2

557+650

558+600

S3

558+600

560+050

S4

560+050

561+000

S5

561+000

562+550

S6

562+550

563+014

S7

563+051

567+900

Calzada unica

S8

567+900

572+921

S9

572+921

575+350

S10

575+350

582+050

S11

582+050

586+600

7.5.7 PROSPECCION DE SUELOS Y ENSAYOS DESTRUCTIVOS EN EL PAVIMENTO

El objetivo del estudio de suelos y capas del pavimento, es determinar las características físico-mecánicas de los materiales que conforman la estructura del pavimento existente y suelos subyacentes al mismo; y definir en forma objetiva el valor relativo de soporte que permita cuantificar el aporte actual de los materiales que conforman la estructura del pavimento y subrasante, y poder así contrastar los valores relativos de soporte con los que se obtendrán de la evaluación estructural de la vía.

El estudio comprendió básicamente una investigación de campo a lo largo de la vía de evaluación, a través de prospecciones de exploración a cielo abierto (calicatas) y perforaciones diamantinas, con obtención en cada caso de muestras representativas, que fueron objeto de ensayos en laboratorio. Finalmente con los datos obtenidos en ambas fases se realizaron las labores de gabinete, para consignar luego en forma gráfica y escrita los resultados del estudio.


  1. ACTIVIDADES DE CAMPO

Los trabajos de exploración de campo consistieron en la excavación manual de calicatas con una profundidad mínima de 1.5 m. ó hasta encontrar la presencia de napa freática, bolonería ó mantos rocosos, distribuidas cada 5.0 Km en promedio a lo largo de la vía. Cabe indicar que a dicha profundidad se verificó la continuidad del material subyacente a la estructura del pavimento existente correspondiendo este por tanto al suelo de fundación.

Se efectuaron en total 06 calicatas:




Relación de Calicatas efectuadas en Plataforma


Calicata

Progresiva

Coordenadas

Norte

Este

Cal 01

558+000

9096434

719863

Cal 02

563+000

9100612

718088

Cal 03

568+000

9099451

714798

Cal 04

573+000

9102173

710783

Cal 05

578+000

9106572

710040

Cal 06

583+000

9111329

711440

Del mismo modo se efectuaron perforaciones diamantinas, con la finalidad de verificar los espesores de carpeta asfáltica. Se efectuaron en total treinta y seis (36) perforaciones diamantinas los cuales se indican a continuación:
Relación de Perforaciones Diamantinas Efectuadas


PROGRESIVA

COORDENADAS

LADO

NORTE

ESTE

556+960

 

 

IZQ

557+500

9909614

720258

IZQ

558+500

9090777

719456

IZQ

561+500

9099534

719456

IZQ

559+500

9097604

719011

DER

560+500

9098571

719099

DER

562+500

9100248

718369

DER

558+000

9096440

719865

EJE

559+000

9097146

719184

IZQ

560+000

9098201

719032

EJE

561+000

9099097

718993

DER

562+000

9099984

718579

EJE

563+000

9100601

718087

IZQ

564+000

9100376

717646

EJE

565+000

9099109

717161

DER

566+000

9098400

716527

EJE

567+000

9098677

715681

IZQ

568+000

9099433

714813

EJE

569+000

9099937

714131

DER

570+000

9100435

713251

EJE

571+000

9100950

712374

IZQ

572+000

9101561

711580

EJE

573+000

9102173

710783

DER

574+000

9102793

710010

EJE

575+000

9103667

709522

IZQ

576+000

9104626

709517

EJE

577+000

9105707

709809

DER

578+000

9106586

710041

EJE

579+000

9107539

710295

IZQ

580+000

9108519

710562

EJE

581+000

 

 

DER

582+000

9110417

711070

EJE

583+000

9111329

711440

IZQ

584+000

9112227

711862

EJE

585+000

9113144

712292

DER

586+000

9113879

712616

EJE

Todas las calicatas realizadas en plataforma se encuentran en el Anexo B: “Ensayos de Laboratorio de Suelos y Pavimentos”.


  1. TRABAJOS DE LABORATORIO

Los ensayos de laboratorio se realizaron por cada variación estratigráfica de acuerdo a lo establecido en los Términos de Referencia y en conformidad con el Manual de Ensayos de Laboratorio (EM-2000). Los trabajos de laboratorio permitieron determinar las propiedades de los suelos mediante ensayos físicos y mecánicos de las muestras disturbadas provenientes de cada una de las exploraciones. En la siguiente tabla “Ensayos de Mecánica de Suelos” se presentan los diferentes ensayos a los que fueron sometidas las muestras obtenidas en los trabajos de campo, describiendo el nombre del ensayo, uso, método de clasificación utilizado, tamaño de muestra utilizada y propósito del ensayo.

Ensayos de Mecánica de Suelos

NOMBRE DEL

ENSAYO

USO

METODO

MTC

ENSAYO

ASTM

TAMAÑO

DE

MUESTRA

PROPOSITO DEL ENSAYO

Análisis Granulométrico por Tamizado

Clasificación

E-107

D422

5.00 Kg.

Para determinar la distribución del tamaño de partículas del suelo.

Contenido de Humedad

Clasificación

E-108

D2216

2.50 Kg.

Determina el Contenido de Humedad del Suelo

Límite líquido

Clasificación

E-110

D4318

2.50 Kg.

Hallar el contenido de agua entre los estados Líquido y Plástico

Límite Plástico

Clasificación

E-111

D4318

2.50 Kg.

Hallar el contenido de agua entre los estados plásticos y semi sólido.

Índice Plástico

Clasificación

-

-

2.50 Kg.

Hallar el rango de contenido de agua por encima del cual, el suelo está en un estado plástico.

Densidad de Campo

Grado de Compactación

E-117

D1556

-

Para determinar la Densidad y Peso Unitario del suelo in situ

Compactación Próctor Modificado

Diseño de Espesores

E-115

D1557

45.0 Kg.

Determina la relación entre el Contenido de Agua y Peso Unitario de los Suelos (Curva de Compactación)

CBR

Diseño de Espesores

E-132

D1883

45.0 Kg.

Determinar la capacidad de carga. Permite inferir el modulo resiliente.

  1. TRABAJOS EN GABINETE

En base a los resultados de los ensayos de laboratorio y de las prospecciones realizadas en campo se realizo la descripción de las diferentes capas que conforman la estructura del pavimento existente, siendo:

C.1. Base Granular

En la siguiente tabla se presenta el Resumen de Ensayos de Laboratorio correspondiente a las capas de base granular:




PROGRESIVA

CALICATA

MUESTRA

LADO

PROFUNDIDAD

PORCENTAJE QUE PASA

Limites de
Consistencia
Pasante La Nº 40


Humedad
Natural


CLASIFICACIÓN

COMPACTACIÓN
ASTM D-1557


C.B.R.
ASTM D-1883
0.1 "


# 4

# 200

L.L.

I.P.

%

SUCS

AASTHO

M.D.S

O.C.H

95%

100%

Km. 558+000

C-01

M-1

IZQUIERDO

0.19 - 0.34 m.

57.2

10.9

16.9

NP

15.7

SP-SM

A-1-b(0)

 

 

 

 

Km. 563+000

C-02

M-1

IZQUIERDO

0.18 - 0.43 m.

51.8

8.7

NT

NP

9.4

GP-GM

A-1-a(1)

2.209

4.40

46.50

58.00

Km. 568+000

C-03

M-1

DERECHO

0.12 - 0.37 m.

38.7

9.3

NT

NP

9.1

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 573+000

C-04

M-1

DERECHO

0.14 - 0.74 m.

59.4

10.9

17.7

NP

12.4

SP-SM

A-1-b(0)

2.212

5.70

26.50

35.10

Km. 578+000

C-05

M-1

DERECHO

0.16 - 0.56 m.

47.2

5.3

NT

NP

17.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 583+000

C-06

M-1

IZQUIERDO

0.13 - 0.38 m.

45.8

10.9

NT

NP

17.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Resumen de ensayos de Laboratorio-Base granular


PROGRESIVA

CALICATA

MUESTRA

LADO

PROFUNDIDAD

PORCENTAJE QUE PASA

Limites de
Consistencia
Pasante La Nº 40


Humedad
Natural


CLASIFICACIÓN

COMPACTACIÓN
ASTM D-1557


C.B.R.
ASTM D-1883
0.1 "


# 4

# 200

L.L.

I.P.

%

SUCS

AASTHO

M.D.S

O.C.H

95%

100%

Km. 558+000

C-01

M-1

IZQUIERDO

0.19 - 0.34 m.

57.2

10.9

16.9

NP

15.7

SP-SM

A-1-b(0)

 

 

 

 

Km. 563+000

C-02

M-1

IZQUIERDO

0.18 - 0.43 m.

51.8

8.7

NT

NP

9.4

GP-GM

A-1-a(1)

2.209

4.40

46.50

58.00

Km. 568+000

C-03

M-1

DERECHO

0.12 - 0.37 m.

38.7

9.3

NT

NP

9.1

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 573+000

C-04

M-1

DERECHO

0.14 - 0.74 m.

59.4

10.9

17.7

NP

12.4

SP-SM

A-1-b(0)

2.212

5.70

26.50

35.10

Km. 578+000

C-05

M-1

DERECHO

0.16 - 0.56 m.

47.2

5.3

NT

NP

17.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 583+000

C-06

M-1

IZQUIERDO

0.13 - 0.38 m.

45.8

10.9

NT

NP

17.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

C.2. Sub Base Granular

En la siguiente tabla se presenta el Resumen de Ensayos de Laboratorio correspondiente a las capas de Subbase granular:



Resumen de ensayos de Laboratorio-Sub Base granular


PROGRESIVA

CALICATA

MUESTRA

LADO

PROFUNDIDAD

PORCENTAJE QUE PASA

Limites de
Consistencia
Pasante La Nº 40


Humedad
Natural


CLASIFICACIÓN

COMPACTACIÓN
ASTM D-1557


C.B.R.
ASTM D-1883
0.1 "


# 4

# 200

L.L.

I.P.

%

SUCS

AASTHO

M.D.S

O.C.H

95%

100%

Km. 558+000

C-01

M-2

IZQUIERDO

0.34 - 0.64 m.

56.1

17.2

17.6

NP

8.3

GM

A-1-b(0)

 

 

 

 

Km. 563+000

C-02

M-2

IZQUIERDO

0.43 - 0.63 m.

55.3

16.6

24

NP

11.8

GM

A-1-b(0)

 

 

 

 

Km. 568+000

C-03

M-2

DERECHO

0.37 - 0.97 m.

30.3

4.8

NT

NP

12.3

GW

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 573+000

C-04

M-2

DERECHO

0.74 - 2 m.

 

2.9

NT

NP

8.8

SP

A-3(1)

1.822

6.40

17.40

31.70

Km. 578+000

C-05

M-2

DERECHO

0.56 - 0.81 m.

49.5

5.2

NT

NP

7.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 583+000

C-06

M-2

IZQUIERDO

0.38 - 0.88 m.

58.3

5.2

NT

NP

9.2

SP-SM

A-1-b(0)

 

 

 

 

C.3 Subrasante

A continuación se muestra el resumen de los resultados obtenidos en laboratorio:


Resumen de ensayos de Laboratorio-Subrasante


PROGRESIVA

CALICATA

MUESTRA

LADO

PROFUNDIDAD

PORCENTAJE QUE PASA

Limites de
Consistencia
Pasante La Nº 40


Humedad
Natural


CLASIFICACIÓN

COMPACTACIÓN
ASTM D-1557


C.B.R.
ASTM D-1883
0.1 "


# 4

# 200

L.L.

I.P.

%

SUCS

AASTHO

M.D.S

O.C.H

95%

100%

Km. 558+000

C-01

M-1

IZQUIERDO

0.19 - 0.34 m.

57.2

10.9

16.9

NP

15.7

SP-SM

A-1-b(0)

 

 

 

 

Km. 563+000

C-02

M-1

IZQUIERDO

0.18 - 0.43 m.

51.8

8.7

NT

NP

9.4

GP-GM

A-1-a(1)

2.209

4.40

46.50

58.00

Km. 568+000

C-03

M-1

DERECHO

0.12 - 0.37 m.

38.7

9.3

NT

NP

9.1

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 573+000

C-04

M-1

DERECHO

0.14 - 0.74 m.

59.4

10.9

17.7

NP

12.4

SP-SM

A-1-b(0)

2.212

5.70

26.50

35.10

Km. 578+000

C-05

M-1

DERECHO

0.16 - 0.56 m.

47.2

5.3

NT

NP

17.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

Km. 583+000

C-06

M-1

IZQUIERDO

0.13 - 0.38 m.

45.8

10.9

NT

NP

17.2

GP-GM

A-1-a(0)

 

 

 

 

En lo referente a la colocación de la base granular se indica que la extensión de la misma podrá efectuarse con terminadora mecánica u otros equipos, debiendo estos ser verificados por la supervisión antes de su empleo.

La adición del Pavimento Asfaltico Recuperado (RAP) a las bermas, se efectuará previa escarificación de las mismas y posterior compactación. El espesor de RAP de adición será variable de 7.0 a 10.0 cm y su tamaño máximo será de 1.0".


7.5.8 CONCLUSIONES

  • El presente estudio se desarrollo con la finalidad de evaluar el estado actual del paquete estructural del pavimento para definir las actividades necesarias para su Rehabilitación. Asimismo, ubicar, analizar y definir los depósitos de materiales y fuentes de agua en cantidades suficientes y adecuadas para los diferentes requerimientos del proyecto.

  • La condición superficial del pavimento fue evaluada mediante la inspección de la vía en su totalidad estableciendo los tipos de deterioros así como su nivel de severidad y cantidad presente.

  • El valor de PCI (índice de condición del pavimento) para cada unidad de muestra de la vía fue determinado según la metodología ASTM D6433-03.

  • En el carril derecho, se distingue presencia de fallas tipo fisuras longitudinales y transversales con severidad leve a alta, parches de severidad media y puntualmente huecos de severidad media y alta, además se identifican agrietamientos en bloque con severidad leve a alta en ciertos tramos así como fallas tipo pulimento de agregados de severidad media alta en sectores puntuales.

  • En el carril izquierdo, se distingue presencia de fallas tipo agrietamiento en bloque con severidad media, fisuras longitudinales y transversales de severidad media, y puntualmente parches de severidad media, además se identifican fallas tipo piel de cocodrilo con severidad media en ciertos sectores.

  • La presencia de fallas serán tratadas mediante el riego de liga y los parches, huecos, piel de cocodrilo y agrietamientos en bloques identificados serán mitigados mediante un parchado superficial.

  • Se identifico la presencia de desnivel entre la berma y la calzada existente de la vía Evitamiento Trujillo:

    Progresiva Inicio

    Progresiva Fin

    Longitud (m)

    Desnivel Berma/Calzada (cm)

    Observaciones

    Km 564+850

    Km 567+630

    2780.00

    4.80

    Ambos lados

    Km 568+640

    Km 576+750

    8110.00

    5.60

    Ambos lados

    Km 577+090

    Km 585+600

    8510.00

    6.10

    Ambos lados

    Km 562+450

    Km 562+700

    250.00

     

    No existe berma

  • La alternativa definida es la escarificación de berma 4.0”, se adicionará 2.0” de RAP (espesores promedio), luego se mezclará, conformará y compactará una capa de 15.0 cm, la que será imprimada y sobre ella se colocará un Tratamiento Superficial Bicapa (TSB).

  • La condición funcional del pavimento se evaluó en función de la información brindada por la empresa Covisol S.A. que realizo la medición de la rugosidad mediante el uso de un perfilómetro laser RSP-MARK IV; las medidas en campo se efectuaron de forma continua cada 100 metros a lo largo de la vía en estudio.

  • La condición estructural del pavimento, fue evaluada mediante el empleo del Deflectómetro de Impacto (FWD por sus siglas en ingles Falling Weigth Deflectometer) y por metodología destructiva mediante calicatas a una profundidad mínima de 1.50m; se ejecutaron 06 calicatas a lo largo del eje de la vía en estudio equidistante entre si 5Km y 36 perforaciones diamantina para verificar los espesores de las capas de la estructura de pavimento.

  • Los suelos de subrasante están conformados mayormente por arenas limosas y de gradación variable (SM, SW-SM y SP) y en menor proporción por gravas limosas (GM).Los contenidos de humedad varían entre 8.20% a 13.20% y la capacidad de soporte (al 95% MDS) varía entre 17.40% a 24.30%.

  • Los materiales de sub base presentan espesores entre 20 y 126 cm (52 cm en promedio) y están conformados en mayor medida por gravas limosas de gradación variable (GM, GP-GM y GW) y en menor proporción por arenas de pobre gradación (SP).Los contenidos de finos que pasan el tamiz N°200 presentan en promedio 8.70% asimismo los valores de contenido de humedad varían entre 7.20% a 12.30%.En la siguiente tabla se presenta el Resumen de Ensayos de Laboratorio correspondiente a las capas de Subbase granular:

  • Los materiales de base granular presentan espesores entre 15 y 60 cm (32 cm en promedio) y están conformados por gravas limosas de pobre gradación (GP-GM) y en menor medida por arenas limosas de pobre gradación (SP-SM).Los contenidos de humedad varían entre 12.4% a 15.7% en el caso de las arenas limosas y entre 9.10% a 17.20% para las gravas limosas. La capacidad de soporte (al 95% MDS) varía entre 26.50% (en los sectores con presencia de arenas limosas) a 46.50% (en los sectores donde se detecto presencia de gravas limosas).Asimismo los contenidos de finos que pasan el tamiz N°200 presentan en promedio 13.50%.

  • La medición de las deflexiones con el Deflectómetro de Impacto (FWD) se realizo cada 50 metros en cada calzada.

  • El módulo resiliente de la subrasante se calculó de acuerdo al procedimiento sugerido en la Guía AASHTO 93 (Retrocálculo), el cual fue afectado con el Factor de corrección C=0.33 para el caso de una subrasante debajo de un pavimento con presencia de base y/o sub base.




  • El número estructural efectivo del pavimento (SNefect) fue también calculado de acuerdo a las recomendaciones de la Guía AASHTO 93 para el retrocálculo.




  • Se realizo la sectorización del evitamiento Trujillo en 11 sectores en base al número estructural efectivo determinado en la evaluación estructural del pavimento.




  • Los refuerzos estructurales y funcionales definidos son los siguientes:






Desde

Hasta

Refuerzo funcional (pulg)

Refuerzo estructural (pulg)

Refuerzo total (pulg)

561+000

562+000

1.00




1.00

562+000

563+000

1.00

1.50

2.50

563+051

567+900




2.00

2.00

576+000

577+000

1.00




1.00




  • En base al análisis de la totalidad de los resultados se establecen las actividades para la Rehabilitación, para los once (11) sectores definidos de la vía de evitamiento Trujillo, previas a la colocación del refuerzo de Mezcla Asfáltica en Caliente (MAC).




  • Se empleará Cemento Asfáltico PEN 60-70.





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