1568-PAVIMENTOS-DP-001

5/14/2018 1568-PAVIMENTOS-DP-001 - slidepdf.com

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Hoja de Control FO-7.5.3-04.1

2. COMPLEMENTACION DEL DIAGNOSTICO DE LA SITUACION ACTUAL DEL PARQUE

2.2 REVISIÓN DE PAVIMENTOS

2.2.2. EVALUACION DE PAVIMENTO EXISTENTEY DISEÑO DE PAVIMENTOS

EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS EXISTENTES, PERFILES ESTRATIGRÁFICOS, ESTUDIOS DECALIDADES DE BASES Y SUBASES, DISEÑO DE PAVIMENTOS PARA VIALIDADES PRIMARIAS

Y SECUNDARIAS.

SECRETARÍA DE DESARROLLO ECONÓMICO

SUSTENTABLE DEL ESTADO DE GUANAJUATO

TÍTULO:

2.2.2 Dictamen Técnico Del Diagnóstico y Diseño dePavimentos

REFERENCIA: PROYECTO:

1568 PINPROYECTO EJECUTIVO PARA LA REHABILITAC

DE LA CIUDAD INDUSTRIALELABORÓ: UBICACIÓN:

Ing. Joaquín Gutiérrez RuizCedula: 4290490

Irapuato, Gto.

REVISÓ: RECIBIÓ: FECHA: Ing. Elías Uribe Jiménez

Cédula: 3468209L.A. Gustavo Romero Lara 30-Sep-

VALIDÓ: Ing. Gerardo Gallo Aguilar N° DE CONTROL: REVISIÓN N° : HOJAS: Cédula: 1072743 1568-PAVIMENTOS-DP-001 0 55

REVISIÓN 02



Fecha:Septiembre de 2008

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No. Doc.:1568-PAVIMENTOS-DP-001

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Proyecto Ejecutivo para la Rehabilitación de la Ciudad Industrial

Dictamen de la Estructura de Pavimento Asfáltico

ÍNDICE

CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN

1.1 ANTECEDENTES1.2 OBJECTIVO Y ALCANCES1.3 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO1.4 DATOS GENERALES

CAPITULO 2. TRABAJOS DE CAMPO Y LABORATORIO

2.1 TRABAJOS DE CAMPO2.2 TRABAJOS DE LABORATORIO

CAPITULO 3. CONDICIONES ACTUALES DE LOS PAVIMENTOS

CAPITULO 4. RESULTADOS DE EXPLORACIÓN

CAPITULO 5. PAVIMENTO FLEXIBLE

5.1 CONSIDERACIONES DE DISEÑO5.2 MÉTODO DE DISEÑO5.3 DETERMINACIÓN DEL TRÁNSITO EQUIVALENTE 5.4 DETERMINACION DE ESPESORES5.5 ESPECIFICACIÓN PARA PAVIMENTO FLEXIBLE

CAPITULO 6. PAVIMENTO RÍGIDO

6.1 CONSIDERACIONES Y MÉTODO DE DISEÑO6.2 ESPECIFICACIÓN PARA PAVIMENTO RIGIDO

CAPITULO 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXO I.- LOCALIZACIÓN DE SONDEOS

ANEXO II.- REPORTE FOTOGRÁFICO DEL ESTADO ACTUAL DE LOS PAVIMENTOS

ANEXO III.- REPORTE FOTOGRÁFICO DE LOS TRABAJOS DE CAMPO

ANEXO IV.- PERFILES ESTRATIGRÁFICOS DE SONDEOS

ANEXO V.- RESULTADOS DE LABORATORIO DE CALIDAD DE MATERIALES




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ANEXO 1.- RELACIÓN DE FIGURAS

Figura 1. Localización de Ciudad Industrial IrapuatoFigura 2. Ubicación de sondeos

ANEXO 2.- REPORTE FOTOGRÁFICO DE VISITA DE CAMPO

Fotografías 1 y 2. Av. Irapuato Esq. Salamanca Poniente, daños por fisuras en elconcreto hidráulico.Fotografías 3 y 4. Av. Irapuato Esq. Salamanca Poniente, daños por fisuras en elconcreto hidráulico.Fotografías 5 y 6. Av. Del Canal, daños filtración y/o acumulación de agua, loque ha generado baches.

Fotografías 7 y 8. Av. Del Canal, daños acumulación y/o infiltración de agua queha generado baches.Fotografía 10. Av. Salamanca poniente Esq. Av. San Miguel de Allende, daños por baches y desprendimientos.Fotografía 11. Av. San Miguel de Allende, daños por baches y fisuras en retícula.Fotografía 12. Av. De la Carretera, Esq. Av. San Miguel de Allende, daños por desprendimiento y pérdida de agregados, se observa material de arrastre por lluvias.Fotografía 13. Av. de la Carretera, daños por baches y pérdida de base(calaveras)Fotografía 14. Av. De la Carretera, Esq. Av. San Miguel de Allende, daños por

fisuras en retícula, además se observan parches de reparaciones previas.Fotografía 15. Av. Salamanca Poniente, daños por baches y desprendimiento deagregados.Fotografía 16. Av. Salamanca Oriente vista hacia Av. FF. CC. Oriente, daños por desprendimiento de agregados.Fotografía 17. Av. Celaya, daños por desprendimiento, pérdida de agregados, seobserva acumulación de material del talud por arrastre.Fotografía 18. Av. De la Carretera Esq. Av. Hidalgo Norte, daños por baches ydesprendimiento agregados.Fotografía 19. Av. De la Carretera Esq. Av. Acámbaro, daños por bachesgenerados por acumulación de agua.

Fotografía 20. Av. De la Carretera Esq. Av. Acámabaro, daños en banquetas.Fotografía 21. Estructura de pavimentos en Av. De la Carretera, se observa eldesgaste de agregados.Fotografía 22. Av. Acámabaro, daños por baches y calaveras.




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Fotografía 23. Av. FF. CC. Oriente, daños por pérdida de agregados. Fotografía 24. Av. Hidalgo Norte, daños por baches, esta situación se genera encasi todas las entradas a las industrias.

Fotografía 25. Av. FF. CC. Norte, estructura de carpeta, se observa la pérdidade agregados y fisuras en retícula.Fotografía 26. Av. FF. CC. Norte, daños por grietas longitudinales. Fotografía 27. Av. FF. CC. Norte Esq. Av. Miguel de Allende, daños por pérdidade agregados y grietas longitudinales.Fotografía 28. Av. San Miguel de Allende, daños por desprendimiento deagregados.Fotografía 29. Av. San Miguel de Allende, daños por baches y desprendimientode agregados.Fotografía 30. Av. Apaseo Poniente, se observa aplicación de una capa de pavimento flexible sobre una carpeta de concreto hidráulico así como daños por

fisuras en retícula.Fotografía 31. Estructura de pavimentos Av. Apaseo Oriente, capa de pavimento flexible sobre estructura de concreto hidráulico.Fotografía 32. Av. Apaseo Oriente Esq. Av. Dolores Hidalgo, daños por desprendimiento de agregados, en unión de carpeta asfáltica con carpeta deconcreto hidráulico.Fotografía 33. Av. Dolores Hidalgo, se observa la unión de carpeta asfáltica conconcreto hidráulico.Fotografía 34. Av. FF. CC. Sur, daños por baches y fisuras reticulares.Fotografía 35. Av. FF. CC. Sur, daños por fisuras reticulares.Fotografía 36. Calle entre Av. Salamanca y FF. CC., daños en el pavimento

caracterizados por roderas.Fotografía 37. Calle entre Av. Salamanca y Av. FF. CC., daños por canalizaciones, se observa el material empujado hacia las banquetas.Fotografía 38. Av. Irapuato, daños por desprendimiento de agregadosFotografía 39. Av. Irapuato, daños por fisuras en retícula.Fotografía 40. Situación en pasos a desnivel con vías del tren, en estas partesbajas se genera la acumulación de agua y se observan daños caracterizados por,rodaderas.




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ANEXO 3.- REPORTE FOTOGRÁFICO EXPLORACIÓN TRABAJOS DE CAMPO

Fotografías 1 y 2.- Ejecución de trabajos en S-1.Fotografías 3 y 4.- Ejecución de trabajos en S-2.Fotografías 5 y 6.- Ejecución de trabajos en S-3.Fotografías 7 y 8.- Ejecución de trabajos en S-4.Fotografías 9 y 10.- Ejecución de trabajos en S-5.Fotografías 11 y 12.- Ejecución de trabajos en S-6.Fotografías 13 y 14.- Ejecución de trabajos en S-7.Fotografías 15 y 16.- Ejecución de trabajos en S-8.Fotografías 17 y 18.- Ejecución de trabajos en S-9.Fotografías 19 y 20.- Ejecución de trabajos en S-10.

Fotografías 21 y 22.- Ejecución de trabajos en S-11.Fotografías 23 y 24.- Ejecución de trabajos en S-8bis.Fotografías 25 y 26.- Ejecución de trabajos en S-12.Fotografía 27.- Ejecución de trabajos en S-13.Fotografía 28.- Ejecución de trabajos en S-14.Fotografías 29 y 30.- Ejecución de trabajos en. S-15.Fotografías 31 y 32.- Ejecución de trabajos en S-16.Fotografías 33 y 34.- Ejecución de trabajos en S-17.Fotografías 35 y 36.- Ejecución de trabajos en S-18.Fotografías 37 y 38.- Ejecución de trabajos en S-19.Fotografías 39 y 40.- Ejecución de trabajos en S-20.

Fotografías 41 y4 2.- Ejecución de trabajos en S-21.Fotografías 43 y 44.- Ejecución de trabajos en S-22.Fotografías 45 y 46.- Ejecución de trabajos en S-23.Fotografías 47 y 48.- Ejecución de trabajos en S-24.Fotografías 49 y 50.- Ejecución de trabajos en S-25.Fotografías 51 y 52.- Ejecución de trabajos en S-26.Fotografías 53 y 54.- Ejecución de trabajos en S-27.Fotografías 55 y 56.- Ejecución de trabajos en S-28.Fotografías 57 y 58.- Ejecución de trabajos en S-29.Fotografías 59 y 60.- Ejecución de trabajos en S-30.Fotografías 61 y 62.- Ejecución de trabajos en S-31.Fotografías 63 y 64.- Ejecución de trabajos en S-32.Fotografías 65 y 66.- Ejecución de trabajos en S-33.




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ANEXO 4.- PERFILES ESTRATIGRÁFICOS

Figura 1. Perfil estratigráfico Sondeo 1Figura 2. Perfil estratigráfico Sondeo 2Figura 3. Perfil estratigráfico Sondeo 3Figura 4. Perfil estratigráfico Sondeo 4Figura 5. Perfil estratigráfico Sondeo 5Figura 6. Perfil estratigráfico Sondeo 6 Figura 7. Perfil estratigráfico Sondeo 7 Figura 8. Perfil estratigráfico Sondeo 8Figura 9. Perfil estratigráfico Sondeo 9Figura 10. Perfil estratigráfico Sondeo 10Figura 11. Perfil estratigráfico Sondeo 8bisFigura 12. Perfil estratigráfico Sondeo 11Figura 13. Perfil estratigráfico Sondeo 12Figura 14. Perfil estratigráfico Sondeo 13Figura 15. Perfil estratigráfico Sondeo 14Figura 16. Perfil estratigráfico Sondeo 15Figura 17. Perfil estratigráfico Sondeo 16 Figura 18. Perfil estratigráfico Sondeo 17 Figura 19. Perfil estratigráfico Sondeo 18Figura 20. Perfil estratigráfico Sondeo 19Figura 21. Perfil estratigráfico Sondeo 20Figura 22. Perfil estratigráfico Sondeo 21Figura 23. Perfil estratigráfico Sondeo 22Figura 24. Perfil estratigráfico Sondeo 23Figura 25. Perfil estratigráfico Sondeo 24Figura 26. Perfil estratigráfico Sondeo 25Figura 27. Perfil estratigráfico Sondeo 26 Figura 28. Perfil estratigráfico Sondeo 27 Figura 29. Perfil estratigráfico Sondeo 28Figura 30. Perfil estratigráfico Sondeo 29Figura 31. Perfil estratigráfico Sondeo 30Figura 32. Perfil estratigráfico Sondeo 31Figura 33. Perfil estratigráfico Sondeo 32Figura 34. Perfil estratigráfico Sondeo 33




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Capítulo 1

INTRODUCCIÓN

1.1 ANTECEDENTES

La Secretaría de Desarrollo Económico Sustentable del Estado de Guanajuato, por conducto del Lic. Gustavo Romero Lara solicitó a GEOGRUPO DEL CENTROS.A. DE C.V., elaborar en un primera etapa, un dictamen de las condiciones actuales y características del pavimento así como de su estructura de soporte en las vialidadesubicadas dentro de la “ Ciudad Industrial ” , localizada en el municipio de Irapuato,Guanajuato (Figura 1 Anexo I); y una segunda etapa que incluye el diseño de pavimentos tanto rígido en intersecciones como flexible con base en los estudios decalidad de los materiales estudiados, y del estudio de tránsito correspondiente .

La poligonal del terreno es de forma irregular limitada en su lado Norte por laCarretera Irapuato Salamanca, al poniente por un canal de desagüe y al sur y aloriente por terrenos de cultivo; la poligonal se divide en una porción norte y sur por las vías del ferrocarril y en porción poniente oriente por la avenida principal, Av. Irapuato (Figura 1 Anexo I)




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1.2 OBJETIVO Y ALCANCES

Objetivo

El presente estudio, tiene como objetivo el definir la secuencia estratigráfica laestructura de pavimentos, las propiedades físicas y calidades de los materiales, que permitan realizar una evaluación del estado actual de los pavimentos así como eldiseño de pavimentos par la rehabilitación de la “Ciudad Industrial” y emitir lasconclusiones y recomendaciones de carácter constructivo pertinentes.

Alcances del estudio

Como parte de los alcances del presente estudio, pueden citarse los aspectossiguientes:

- Descripción del estado actual de la estructura de pavimentos.- Resumen de los trabajos efectuados en campo.- Identificación de espesores y capas de la estructura terrea de

soporte.- Determinación del grado de compactación de las capas.

- Mención y lista de figuras que muestran los resultados de los ensayesde campo y de laboratorio, descripción estratigráfica y descripciónde forma detallada de la estratigrafía de la estructura de pavimentos.

- Diseño de los espesores de las capas estructurales para el soporte de pavimentos (flexible y rígido).

- Se emiten las conclusiones emanadas de los resultados de campo,laboratorio y de los análisis realizados.




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1.3 CARACTERÍSTICAS DEL PROYECTO

La Secretaría de Desarrollo Económico Sustentable del Estado deGuanajuato, tiene el proyecto ejecutivo de la rehabilitación de la “Ciudad

Industrial ” de Irapuato, la cual se encuentra localizada en al sureste del centrodel Municipio, cuya entrada principal se sitúa sobre la carretera Irapuato – Salamanca. (Figura 1 Anexo I)

La “Ciudad Industrial” se compone de 10 avenidas principales de las cuales7 corren en sentido sur norte y las 3 restantes en sentido oriente poniente,existiendo dos pasos a desnivel en dos sentidos los cuales atraviesan el cruce conlas vías del ferrocarril.

Actualmente una parte de la avenida principal, Av. Irapuato, en el tramocomprendido entre la carretera Irapuato - Salamanca y la Av. Salamanca (Figura1 Anexo I) se encuentra rehabilitado, habiéndose sustituido por concretohidráulico, el cual a la fecha ya presenta ciertas afectaciones como se muestran en

las Fotografías 1 a 4, Anexo II

En el Anexo I se muestra la localización de los sondeos realizados en estostrabajos.




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1.4.- DATOS GENERALES

La ciudad de Irapuato, cabecera municipal, se encuentra ubicada en la partecentral del estado de Guanajuato, ocupando 786.40 km² de representando el 2.79%de la superficie total del estado.

Irapuato limita al norte con los municipios de Guanajuato y Silao, al orientecon Salamanca y al poniente con Romita y Abasolo; ubicándose a 1,724 mts sobreel nivel del mar.

Sus coordenadas geográficas son norte 20° 49’, sur 20° 30’ latitud norte yeste 101° 08’, oeste 101° 320 longitud oeste.




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Capítulo 2

TRABAJOS DE CAMPO

2.1.- TRABAJOS DE CAMPO

Atendiendo a las consideraciones del proyecto, previo a la realización de lossondeos para investigar la estructura de pavimentos, se realizó un recorridomediante el cual se observó el estado actual de los pavimentos que forman laCiudad Industrial de Irapuato.

Posteriormente al recorrido se llevo a cabo la ejecución de 33 sondeosexploratorios mediante métodos manuales para observar la estructura de pavimentos así como la calidad de los materiales que la forman. La profundidad delos sondeos fue variable entre 60 cm y 100 cm, dependiendo de la profundidad a lacual se llegó al terreno natural. La ubicación de estas exploraciones se muestra en

la Figura 2 Anexo I. La distribución de las exploraciones se enfoco a cubrir latotalidad de la superficie del terreno en estudio, en la Figura 2 Anexo I se muestrala ubicación global de los sondeos realizados.

A continuación se describe de manera general el procedimiento empleado para los procesos de exploración ejecutados.




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PROCEDIMIENTO DE VERIFICACIÓN

Una vez localizado el sitio del sondeo se procede a efectuar un corte en lacarpeta asfáltica mediante una cortadora de disco, para la apertura de caja condimensiones de 0.50 m x 0.70 m; concluido el corte se procede al retiro de lacarpeta asfáltica, cuidando en no alterar las capas de la estructura de soporte del pavimento.

Cuando la superficie terrea ha sido expuesta se realiza en una de lasesquinas una caja con dimensiones tales que permita identificar espesores de lascapas subyacentes y de esta forma garantizar que la profundidad de la cala para laobtención del grado de compactación y peso volumétrico corresponda a la capa de

análisis; de los estratos que forman la estructura de pavimentos se obtuvieronmuestras alteradas las cuales fueron correctamente empacadas y etiquetadas, conel propósito de enviarlas a laboratorio central para la determinación de suscaracterísticas físicas mediante la ejecución de pruebas índice, contenido dehumedad y granulometrías así como pruebas de saturación bajo carga paradeterminar la expansión y pruebas de calidad de terracerías enfocadas al empleode estructuras terreas.

Los perfiles de la estructura de pavimentos se muestran en las Figuras 1 a 34 y la ejecución de estos se ilustra en el reporte fotográfico (ver Anexo II).

CALAS MANUALES

Obtenidas las muestras para laboratorio se realizan las calas manuales parala obtención del grado de compactación y peso volumétrico de los distintosestratos que componen la estructura de pavimentos lo cual consiste en unacomparativa de pesos y volúmenes, vaciando un volumen de arena de pesoconocido dentro de un hueco excavado en cada capa, en el Anexo II se muestra laejecución de dichos trabajos y los resultados de los ensayes de laboratorio se

muestran en el Anexo V.




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2.2.- TRABAJOS DE LABORATORIO

Referente a la ejecución de pruebas de laboratorio, estas se realizaronconforme a las especificaciones de la ASTM y SCT. A continuación se describe demanera general cada una de las pruebas ejecutadas y se resumen los resultados deestas.

PRUEBAS DE PROPIEDADES INDICE

Para poder clasificar a los materiales encontrados de acuerdo al sistemaunificado de clasificación de suelos (SUCS), se realizaron ensayes de: composicióngranular, límites de consistencia (límite líquido, límite plástico y límite decontracción lineal) y contenido de agua; los resultados obtenidos se muestrangraficados en las Figuras del Anexo V

PRUEBAS PARA EL ESTUDIO DE CALIDAD DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTOS

De las muestras integrales obtenidas, se ejecutaron ensayes de laboratorio(contenido de humedad, granulometría, límites de consistencia, contracción lineal, peso volumétrico seco suelto y seco máximo y valor relativo de soporte) con elobjeto de determinar sus propiedades de resistencia y calidad, para su posibleempleo en la conformación de estructuras terreas; Los resultados se muestran enlas Figuras del Anexo V




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Capítulo 3

CONDICIONES ACTUALES

La Ciudad industrial de Irapuato se encuentra conformada por 10vialidades principales que se enlistan a continuación:

Av. Irapuato

Av. Celaya

Av. Dolores Hidalgo (Norte - Sur)

Av. Acámbaro

Av. San Miguel de Allende (Norte - Sur)

Av. Del Canal

Av. De la Carretera (Irapuato – Salamanca)

Av. Salamanca (Oriente - Poniente)

Av. FF. CC. (Oriente – Poniente)

Av. FF. CC: (Norte- Sur)

Av. Apaseo (Oriente – Poniente)

De ellas la avenida principal es la Av. Irapuato, la cual en el tramocomprendido entre la carretera Irapuato – Salamanca y la Av. Salamanca cuentacon una estructura de pavimento hidráulico el cual presenta daños visibles comogrietas transversales, separación de juntas longitudinales y grietas de esquina

(Fotografías 1 a 4 Anexo II), estos daños son más graves en la esquina interior conla Av. Salamanca en dirección Oriente.

Los daños presentados son debido al asentamiento de la base y subrasanteque forman la estructura lo que genera el desplazamientos de las losas deconcreto, el asentamiento es visible también en los registros que se encuentran enel tramo entre la carretera y la Av. Salamanca (Fotografía 1, Anexo II).




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Posteriormente desde la Av. Salamanca hasta donde se ubican las empresas Lala y Danone, final de dicha avenida, la estructura de pavimento es del tipo flexible, esta zona es de las menos dañadas de la Ciudad Industrial, teniendo daños

caracterizados por baches no profundos así como pérdida de agregados, estosdaños se encuentran principalmente en las entradas a las plantas que se localizanen dicha avenida (Fotografías 38 y 39 Anexo II.)

En las avenidas interiores los daños son principalmente baches, calaveras, fisuras en retícula y en zonas muy específicas como intersecciones de avenidas ylas entradas a las plantas industriales se observan baches profundos, los cualesactualmente se encuentran llenos de agua por las recientes lluvias, además de pérdida de agregados y desgaste de los mismos (Fotografías 9 a 15 y 18 a 29 Anexo II)

Las avenidas exteriores como lo son Av. Del Canal, Av. Celaya, Av. De laCarretera y Av. FF. CC. Son las que presentan daños mayores con baches profundos de diámetros mayores a 1 m los cuales se encuentran llenos de agua por las recientes lluvias y se ubican no solo en la entrada a las empresa sino en lasintersecciones con las demás avenidas y a lo largo de las mismas, calaveras, fisuras en retícula, grietas longitudinales. En avenidas como el Canal, Celaya y Av. FF. CC. existen los cuales invaden ya partes importantes de las avenidas,además de que dejan materiales en la carpeta por arrastre. (Fotografías 5 a 8, 16 y17 Anexo II)

De manera general las banquetas en toda la Ciudad Industrial seencuentran dañadas, quebradas en esquinas debido a que probablemente losvehículos de carga se suben en ellas y en las demás zonas fisuradas por malmantenimiento. (Fotografía 20 Anexo II)




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Capítulo 4

RESULTADOS DE EXPLORACIÓN

Con la ejecución de los sondeos descritos en el Capítulo 2 se pudocomprobar la estructuración de los pavimentos de la Ciudad Industrial, losresultados de estos trabajos se muestran en la Tabla 1 y los perfiles estratigráficosobtenidos de este trabajo son mostrado en el Anexo IV y resultados de laboratorioson indicados en el Anexo V.

POZO ESTRUCTURAESPESOR

(cm)S.U.C.S VRS Sat

EXPANSIÓN(%)

EQUIVALENTE DEARENA (%)

Ll (%) Lp (%) IP (%)

CARPETA 2

BASE 10 GC 96.8 0.7 29 48 27 21

SUBBASE 10 SC 107.70 0.40 31 41 25 16SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - CL 8.1 1.1 - 47 23 24CARPETA 10BASE 20 GC 113.0 0.4 37 30 22 8SUBBASE 13 SW-SM 113.70 0.50 61 27 INAP INAPSUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL 20 SW-SM 130.6 0.5 - 25 INAP INAPCARPETA 10BASE 20 SW-SM 93.2 0.6 75 31 INAP INAPSUBBASE 13 SW-SM 90.90 0.10 78 32 INAP INAPSUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.4 3.9 - 40 20 20

CARPETA 1.5BASE 21.5 GW 125.4 0.3 41 31 23 8SUBBASE 13 GW-GM 90.40 0.80 48 34 22 12SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 2.6 2.7 - 45 7 38CARPETA 10BASE 10 GC 93.8 0.6 30 37 20 18SUBBASE 10 GC 88.10 0.80 21 36 18 17SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 5.0 2.4 - 48 19 29CARPETA 2BASE 18 GC 111.3 0.4 36 32 22 10SUBBASE 10 GC 49.20 0.50 21 32 22 9SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 5.0 2.5 - 40 20 20

-

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-

-

-

-

1

6

5

4

3

2

Tabla 1.- Estructura de pavimentos existente en Ciudad Industrial Irapuato (1/5)




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(cm)S.U.C.S VRS Sat

EXPANSIÓN(%)


Ll (%) Lp (%) IP (%)

CARPETA 2BASE 22 SC 101.0 0.6 45 36 20 16SUBBASE 20 SC 15.90 1.90 17 35 17 19SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 5.8 1.8 - 34 19 15CARPETA 4BASE 20 SC 76.7 0.4 49 26 INAP INAPSUBBASE 10 SC 97.20 0.20 60 31 INAP INAPSUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 14.1 0.9 - 34 20 14CARPETA 5BASE 20 SC 95.0 0.3 62 59 INAP INAPSUBBASE 20 SC 66.40 0.40 41 27 INAP INAPSUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 12.8 1.4 - 28 18 10CARPETA 6BASE 20 SC 109.8 0.1 52 26 INAP INAPSUBBASE 20 SC 87.00 0.00 51 28 INAP INAPSUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 5.0 2.5 - 44 16 28CARPETA 1.5

BASE 20 SW-SM 95.6 0.1 52 25 INAP INAPSUBBASE 20 GC 79.50 0.30 27 29 20 10SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 8.1 1.4 - 35 21 14CARPETA 2BASE 20 SW-SM 108.9 0.6 44 26 INAP INAPSUBBASE 20 GC 137.00 0.30 29 29 18 12SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 14.7 1.4 - 29 19 10CARPETA 1.5BASE 23 GC 83.3 0.5 25 40 25 15SUBBASE 15 SC 21.70 0.60 16 44 13 31SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 5.0 1.5 - 35 21 14CARPETA 1BASE 25 GW-GM 105.7 0.1 50 26 21 5SUBBASE 25 GC 96.90 1.20 22 38 24 14SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.7 1.9 - 44 16 28CARPETA 6.5BASE 30 SW-SM 89.5 0.3 55 30 INAP INAPSUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 4.2 3.1 - 38 20 18

no presenta esta capa

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-

-

-

-

-

-

-

-

12

13

14

8

9

10

11

8 bis

77





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(cm)S.U.C.S VRS Sat

EXPANSIÓN(%)


Ll (%) Lp (%) IP (%)

CARPETA 1BASE 30 SW-SM 78.0 0.1 55 29 INAP INAPSUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 10.2 3.6 - 39 23 16CARPETA 1BASE 30 GC 115.5 0.1 21 33 23 11SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 2.3 2.1 - 44 25 19CARPETA 4BASE 5 GW-GM 115.1 0.1 42 24 INAP INAPSUBBASE 20 SM-SC 94.80 3.00 18 24 19 5SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.4 1.5 - 44 18 26CARPETA 5BASE 30 SW-SM 93.2 0.2 54 30 INAP INAPSUBBASE 30 SM 87.50 0.20 25 36 26 10SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.6 2.6 - 46 26 20CARPETA 4.5

BASE 35 SM 79.3 1.6 24 33 25 8SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.7 3.1 - 38 19 19CARPETA 2.5BASE 61 SC 74.1 0.3 24 37 23 14SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 12.8 0.9 - 37 22 15CARPETA 10BASE 10 SC 32.7 0.5 21 34 23 12SUBBASE 60SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.7 2.8 - 41 25 16CARPETA 3BASE 30 SW-SM 103.1 0.1 59 33 24 9SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 4.2 1.3 - 39 23 16CARPETA 2BASE 20 GW-GM 107.7 0.1 28 33 24 10SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 4.8 1.8 - 26 23 3CARPETA 3BASE 25 SC 92.9 0.2 39 25 INAP INAPSUBBASE -

SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 4.5 0.9 - 40 22 18







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POZO ESTRUCTURA ESPESOR(cm)

S.U.C.S VRS SatEXPANSIÓN

(%)EQUIVALENTE DE

ARENA (%)Ll (%) Lp (%) IP (%)

CARPETA 2BASE 20 SC 79.4 0.2 50 27 INAP INAPSUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 4.2 2.6 - 40 22 18CARPETA 2BASE 20 GC 81.2 0.1 25 37 24 13SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 9.6 1.2 - 35 21 14CARPETA 5BASE 30 SC 57.0 0.3 20 32 21 11SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.4 2.7 - 47 23 24CARPETA 7BASE 40 SM 80.0 0.2 29 40 26 14SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.3 2.8 - 47 23 24CARPETA 5BASE 45 SM 53.4 0.1 25 36 28 8

SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 4.0 1.5 - 59 26 33CARPETA 5BASE 60 SM 17.4 0.8 20 40 29 11SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.4 3.1 - 44 24 20CARPETA 10BASE 80 SM 57.1 0.3 19 40 29 11SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 3.3 3.2 - 58 25 33CARPETA 6 -BASE 90 SM 65.5 0.1 - 43 27 16SUBBASE -SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 6.2 3.6 - 42 21 21CARPETA 10BASE 10 GC 89.7 0.1 39 34 18 16SUBBASE 20 SC 53.60 0.40 18.00 44.00 24.00 20.00SUBRASANTE / TERRAPLÉN /TERRENO NATURAL - - 5.6 2.9 - 49 23 26






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Capítulo 5

PAVIMENTO FLEXIBLE

5.1.- CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Con base en el estudio de Ingeniería de Tránsito se tiene que El TránsitoPromedio Diario Anual (TDPA), en la Av. Irapuato, la cual es la avenida principalde la Ciudad Industrial así como acceso y salida del complejo, es de 10,787 vehículos, cuyo porcentaje de distribución por sentido es el siguiente:

Tipo deVehículo

Distribución(%)

A 47.12

B2 30.87

B3 3.46

C2 6.35

C3 4.15

T3 S2 3.14

T3 S3 2.84

T3 S2 R4 2.08

Tabla 1 Entrada a Ciudad Industrial

Tipo deVehículo

Distribución(%)

A 55.35

B2 16.75

B3 2.55

C2 6.26

C3 4.38T3 S2 3.20

T3 S3 1.12

T3 S2 R4 2.07

Tabla 2. Salida de Ciudad Industrial




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5.2.- MÉTODO DE DISEÑO EMPLEADO

El análisis y diseño del pavimento fue realizado siguiendo los lineamientosque nos marca el método de diseño para carreteras de pavimento flexible del Instituto de Ingeniería de la UNAM; en este método destacan los conceptos decomportamiento por fatiga de las diferentes capas que constituye la vialidad, elcriterio de sección estructural de resistencia relativa uniforme y el tratamiento probabilístico para establecer criterios de confianza respecto a la falla. En elmétodo de diseño empleado se relacionan resistencias críticas en el lugar contraaplicaciones de carga estándar esperadas.

Datos de diseño:

Años de servicio =20 añosTasa de crecimiento anual de tránsito =5.00%

T.D.P.A. vialidad =5,609

Tipo de Camino: “A”

Coeficiente de distribución del carril: 100%

Nivel de confianza =0.9

VRS promedio del terreno natural= 5.7 %

5.3.- DETERMINACIÓN DEL TRÁNSITO EQUIVALENTE

El tránsito equivalente o número de cargas estándar acumulado al fin del periodo de análisis requiere de la determinación previa de los coeficientes de daño por eje y por vehículo. Para determinar ( L) se utiliza la siguiente expresión:

p

L = (TPDA) (C D) (C T ) C i (W i d m + (1-W i ) d V )i=1

En donde:

L = Número de aplicaciones de carga estándar producidas por “P”tipos de vehículos durante “n” años.

TDPA = Volumen del tránsito diario promedio anual en ambasdirecciones en el año inicial de operación.




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C D = Proporción del número de vehículos en el carril de proyecto(distribución direccional).

C T

= Coeficiente de acumulación del tránsito al cabo de 15 años deoperación, con una tasa de incremento anual de tránsito igual a r:

C T = (365 (1 + r) n - 1) / r)

C i = Proporción del tipo de vehículo (i) en la corriente de tránsito

W i = Proporción de vehículos cargados por cada tipo

d m = Coeficiente de daño del vehículo tipo (i) cargado

dv = Coeficiente de daño del vehículo tipo (i) vació

5.4.- DETERMINACIÓN DE ESPESORES

Para establecer los espesores de la estructura de pavimentos para larehabilitación de la Ciudad Industrial de Irapuato fue utilizado el programa decómputo generado por el Instituto de Ingeniería de la UNAM (DISPAV-5), del cualse muestran los resultados obtenidos a continuación.




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Diseño de Pavimentos para vialidades principales




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En la siguiente figura se muestra la estructura del pavimento paravialidades primarias:

ESPESOR CARPETA DE

10 cm. CONCRETO ASFALTICO 20 cm. BASE ESTABILIZADA

20 cm. BASE GRANULAR

50 cm.

TERRENO NATURAL RECOMPACTADO

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO VIALIDAD PRIMARIA

SUBRASANTE

En la Figura 1 del Anexo I se muestra los dos tipos de vialidades existentesen las zonas de estudio (primarias y secundarias).




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Diseño de Pavimentos para vialidades secundarias




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En la siguiente figura se muestra la estructura del pavimento paravialidades secundarias:

DISEÑO DE PAVIMENTO PARA VIALIDAD SECUNDARIA

ESPESOR CARPETA DE

10 cm. CONCRETO ASFALTICO 15 cm. BASE ESTABILIZADA

20 cm. BASE GRANULAR

40 cm.

TERRENO NATURAL RECOMPACTADO

SUBRASANTE

En la Figura 1 del Anexo I se muestra los dos tipos de vialidades existentesen las zonas de estudio (primarias y secundarias).




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Hoja:37

De:

55



5.5.- ESPECIFICACIONES PARA PAVIMENTO FLEXIBLE.

DESPLANTE DE ESTRUCTURA

Primeramente abrir una caja de 85.0 cm. para vialidad primaria y100.0cm. para vialidad secundaria. El material retirado, carpeta,base y subbase deberá ser acamellonado para su posterior uso y lageneración de la base negra a utilizar. Posteriormente se preparará la superficie como se indica en el punto siguiente.

Una vez retirada la estructura existente, se procederá arecompactar superficialmente los primeros 0.2 m superficiales delterreno natural, los cuales deberán tener un grado decompactación mínimo del 90%.

En el caso de que la capa expuesta del terreno presentase unahumedad alta (arriba de la óptima), deberá notificarse allaboratorio de control de calidad asignado para que éste indiqueel procedimiento a seguir.

Para dar por aceptado un tramo de terreno natural, este deberá

cumplir, aparte de lo antes señalado, con los niveles de proyecto para ésta capa. Dichos niveles tendrán una tolerancia de 3cm deacuerdo a las Normas 005-F.21 libro 3 de las especificaciones dela Secretaría de Comunicaciones y Transportes.

CAPA DE SUB RASANTE

Capa de 40 cm. de espesor en vialidades secundarias y de 50 cmde espesor en vialidades primarias, esta estará formada tanto por material del acamellonamiento así como por material de Banco de préstamo que satisfaga las especificaciones aquí planteadas, sobretodo en la plasticidad del mismo.

La subrasante de la vialidad en estudio deberá tratarse deacuerdo con los procedimientos constructivos hasta alcanzar ungrado de compactación mínimo del 100% de su PVSM obtenido enlaboratorio.




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De:

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El material a utilizar en ésta capa deberá tener menos del 5% de

sobre tamaños mayores a 2".

Las pruebas de compactación para aceptación de los diferentestramos, deberán cumplir con los procedimientos señalados por las Normas 6.01.01.002-L del libro 6 de las especificaciones de laSecretaría de Comunicaciones y Transportes.

Para dar por aceptado un tramo de ésta capa éste deberá, apartede cumplir con las respectivas pruebas de compactación, estar libre de baches, encarpetamientos, zonas con material suelto, zonas con clasificación de material. No se deberá revisar lacompactación de tramos que presenten alguna de estasanomalías, hasta que sean corregidas.

Para dar por aceptado un tramo de capa de sub base, éste deberácumplir, aparte de lo antes señalado, con los niveles de proyecto para ésta capa. Dichos niveles tendrá una tolerancia de 1cm deacuerdo a las Normas 074-F.07 libro 3 de las especificaciones dela SCT.

El material utilizado, sea cual fuere la opción elegida, deberácumplir con los siguientes parámetros marcados por lasespecificaciones de la SCT y las mismas de proyecto.

CONCEPTO ESPECIFICACIONES NORMA

GRANULOMETRÍA, max (mm) 76 SCT LÍMITE LÍQUIDO % max 40 SCT ÍNDICE PLÁSTICO, %max 42 SCT VRS, % min 20 SCT EXPANSIÓN, % max 2 SCT COMPACTACIÓN, % 100±2 SCT

Se deberán realizar estudios de calidad del material utilizado enésta capa a cada 250 m lineales de tiro. EL material analizado encada uno de estos estudios deberá cumplir con lasespecificaciones señaladas.




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CAPA DE BASE HIDRÁULICA

Capa de 20 cm. para vialidades secundarias y primarias, estacapa deberá estar formada por material proveniente delacamellonamiento así como de banco de préstamo que satisfagalas especificaciones aquí asentadas.

La base de la vialidad en estudio deberá tratarse de acuerdo conlos procedimientos constructivos hasta alcanzar un grado decompactación mínimo del 100% de su PVSM obtenido enlaboratorio.

El material a utilizar en ésta capa deberá tener menos del 5% desobre tamaños mayores a 2".

Para dar por aceptado un tramo de capa de Base, éste deberácumplir, aparte de lo antes señalado, con los niveles de proyecto para ésta capa. Dichos niveles tendrá una tolerancia de 1cm deacuerdo a las Normas 074-F.07 libro 3 de las especificaciones dela SCT.

El material utilizado, sea cual fuere la opción elegida, deberá

cumplir con los siguientes parámetros marcados por lasespecificaciones de la SCT y las mismas de proyecto.


EQUIVALENTE DE ARENA, min 40 SCT LÍMITE LÍQUIDO % max 25 SCT ÍNDICE PLÁSTICO, %max 6 SCT VRS, % min 80 SCT COMPACTACIÓN, % 100 SCT

Es importante que cumpla todas las especificaciones planteadas,incluyendo la de Equivalente de Arena, a fin de lograr una capacon características adecuadas.




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De:

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Se deberá realizar estudios de calidad del material utilizado enésta capa a cada 250 m lineales de tiro. EL material analizado encada uno de estos estudios deberá cumplir con lasespecificaciones señaladas.

La impregnación de la capa de base deberá ser a razón de 1.5 L/m2 con emulsión asfáltica del tipo RL o RM (rompimiento lentoo medio). Dicho producto deberá ser diseñado acorde a lascaracterísticas de la base. El laboratorio encargado del control decalidad deberá autorizar el tramo antes de impregnación con la finalidad de verificar humedad de la superficie, barrido de lamisma, textura, etc.

Se deberán dejar trabajar la impregnación hasta que el productoasfáltico haya penetrado en la capa de base o en su defecto, que se presente una adherencia entre dicho riego y la capa mencionada,además de que la superficie no presente encharcamiento oresiduos del mismo, éste funcionamiento generalmente se presentadespués de 48hrs. de la impregnación.

El laboratorio encargado del control de calidad deberá autorizar la continuación de trabajos posteriores encima de la superficieimpregnada.

El producto asfáltico utilizado en la impregnación deberá cumplir con las normas de las especificaciones de la SCT.

CARPETA DE BASE ASFÁLTICA

Capa de 15 cm. para vialidades secundarias y 20 cm. paravialidades primarias, esta capa deberá estar formada por material proveniente del recicle de la carpeta existente retirada, junto con

una mezcla

Posterior a la determinación de las áreas por reparar se procederá a cortar el pavimento con una recuperadora RM-350 osimilar en el ancho de calzada y en los espesores indicados en el plano de reparaciones con una tolerancia de ± 2.5 cm.




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Hoja:41

De:

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La recuperación se realizará siguiendo una trayectoria paralela aleje de la carretera iniciando y terminado en líneas normales.

Al realizar la recuperación se deberá tener cuidado en traslapar las franjas de recuperación en un ancho igual al espesor de lacarpeta recuperada y evitar juntas longitudinales de construcción.

Se tendrá cuidado de recuperar longitudes no mayores a las que se puedan compactar de inmediato.

La recuperadora utilizada será autopropulsada y estará equipadacon las unidades necesarias para disgregar la carpeta asfáltica yla capa de base, a un tamaño máximo de 1 ½”.

La profundidad de corte de la carpeta y las capas inferiores serála establecida en proyecto inferiores con una tolerancia de ± 2.5cm.

No se deberá recuperar pavimento que presenta agua libre oencharcada en su superficie, cuando exista la amenaza de lluvia oesté lloviendo.

Todos los baches profundos identificados en la superficie por recuperar serán tratados de acuerdo a lo indicado en proyecto.

Realización de la mezcla del material pétreo

El material recuperado podrá ser mezclado en el sitio utilizando elequipo de recuperación, añadiéndole en su caso materiales pétreosnuevos, emulsión asfáltica, para formar una nueva base o llevadoa una planta.

El material obtenido de la recuperación deberá disgregarse a un

tamaño máximo de 1 ½” y se mezclará con el equipo derecuperación, incorporando material pétreo (de banco), encantidad indicado por proyecto.

El material granular deberá provenir de banco, dicho material pétreo se adicionará en la cantidad necesaria para que con elmaterial producto de la recuperación se construya una capa debase asfáltica (base negra) que cumpla con el espesor de proyecto.




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Dicho material debe cumplir con las característicagranulométricas que se presentan en la tabla y en la figurasiguiente:

El tamaño máximo permisible del material pétreo no será mayor de 37.5 mm (1 ½”) ni de 2 / 3 del espesor de la capa de baseasfáltica compactada.

Realización de la mezcla del material pétreo y cementante asfáltico

Teniendo el material recuperado, el material pétreo mezclado y recompactada la superficie descubierta, se procede a agregar laemulsión o producto asfáltico a utilizar en la proporcióndeterminada por proyecto, para obtener las características deresistencia y pérdida de estabilidad por inmersión en aguaestablecida por proyecto; determinado mediante un diseño demezcla en frío.




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Cuando en la elaboración de la base de mezcla asfáltica se utiliceemulsión asfáltica, ésta será de rompimiento medio o lento ycuando se utilice asfalto rebajado, éste será de fraguado rápido. La temperatura de las emulsiones asfálticas al momento demezclado deberá ser de 5 a 40° C; en el caso de asfaltos rebajadosserá de 60 a 80° C. Para tener un buen cubrimiento de losmateriales pétreos, es conveniente realizar el mezclado en planta.

El espesor máximo de la base de mezcla asfáltica que se tiendaserá aquel que el equipo sea capaz de compactar, de tal forma quela diferencia entre los grados de compactación de los 3 cmsuperiores y los 3 cm inferiores, sea menor de 1% o igual. De ser necesario la base de mezcla asfáltica será construida en dos o más

capas, según lo indique proyecto.

Al realizar el mezclado de los materiales en sitio con el equipo derecuperación se incorpora la cantidad de producto asfálticoestablecido con una tolerancia de ±2%. El mezclado de losmateriales se debe realizar de forma tal que no se obtenga unamezcla uniforme sin segregación.

En caso de ser necesaria la incorporación de agua para alcanzar el contenido de óptimo de agua para la compactación de proyecto,el agua se agregará junto con la emulsión o el producto asfáltico

indicado en proyecto. A la emulsión se le agregará agua encantidad suficiente para obtener la humedad óptima cuidando quesea la emulsión a quien se le incorpore el agua y no en formainversa; el agua a utilizar deberá estar exenta de contaminantes,antes de aplicar al material pétreo la disolución obtenida deberátener una consistencia homogénea.




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Los aditivos que se empleen en la elaboración de mezclas semezclarán con el proporcionamiento necesario para producir un producto homogéneo, con las características establecidas en proyecto.

Una vez obtenida la mezcla de la “base negra” se tender á con unaextendedora de pavimentos o con el equipo adecuado cumpliendocon el espesor de proyecto, en todo lo ancho de la zona a reparar,la cual deberá compactarse inmediatamente después de que laemulsión haya comenzado a romper.

La capa recuperada se compactará lo necesario para lograr quese cumplan con las especificaciones de 100% de su pesovolumétrico seco máximo obtenido mediante la prueba AASHTOmodificada, tratando de minimizar las paradas y arranques delequipo de tendido, para evitar las deformaciones que se pueden producir con esta operación.

La compactación se hará longitudinalmente a lo largo del camino,de las orillas al centro, en las tangentes y del interior al exterior en caso de que se presenten curvas, con un traslape de cuandomenos la mitad del ancho del compactador en cada pasada.

La base de la vialidad en estudio deberá tratarse de acuerdo con

los procedimientos constructivos hasta alcanzar un grado decompactación mínimo del 100% de su PVSM obtenido enlaboratorio.

CARPETA ASFÁLTICA

Capa de 10.0 cm. de espesor para vialidades secundarias y primarias. Dicha carpeta deberá de ser elaborada en plantaestacionaria elaborada con Cemento Asfáltico AC-20 y

cumpliendo especificaciones SCT para mezclas en caliente.

La carpeta deberá compactarse al 95% de su PVSM obtenido delas pastillas Marshall de la producción para dicha capa.

El extendido de la carpeta será en forma mecánica con“Finisher”.




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La mezcla deberá cumplir con las siguientes características:

Características Valor Solicitado

Tamaño Máximo ¾”

Estabilidad 700 Kg. mínimo

Flujo 2-4 mm

Vacíos 3-5 %

% VAM 16% Min.

Afinidad Cumplir con alguna de las 2 pruebas de la SCT.

La empresa contratista deberá presentar un estudio de diseño Marshall para la elaboración de su concreto asfáltico a utilizar.

Encima de la carpeta deberá aplicarse un riego de sello el cualcumpla con especificaciones para material granular del tipo 3-Ao 3-E. Este riego deberá de colocarse por lo menos una semana posterior al tiro de la carpeta, a fin de evitar el que se incrustenlas partículas pétreas hacia la carpeta.

El producto asfáltico utilizado tanto en riego de sello, liga eimpregnación deberá cumplir con las especificaciones de la SCT correspondiente.

Las recomendaciones de tendido de la carpeta son las siguientes :

PARÁMETRO VALOR

Temperatura Tendido 140° C

Compactación. 120 C

Terminado. 90° C

Granulometría. Zona S.C.T.

Permeabilidad. 10 % máximo. Desprendimiento por fricción 25% máximo.

Desgaste “Los Ángeles“ 40% máximo.

Cubrimiento por Asfalto 90% mínimo.

Equivalente de Arena. 55% mínimo.




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Capítulo 6

PAVIMENTO RÍGIDO

6.1.- DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO

Otra alternativa de pavimento, es la de tipo rígido mediante la construcciónde una losa de concreto hidráulico, esta únicamente para las intersecciones en las

cuales se produce el frenado y aceleración de los vehículos. Este diseño se realizoempleando el método AASHTO, para el cual se consideraron las mismascaracterísticas y factores de intensidad de tránsito vehicular consideradas en eldiseño de pavimento de tipo flexible.

En este tipo de pavimentos es esencial considerar las características deresistencia del concreto, siendo los principales parámetros de diseño: El Módulode Ruptura (MR) y el Módulo de Elasticidad. Por lo anterior se describe el análisis para poder determinar cada uno de estos parámetros.

El principal parámetro de diseño, es el Módulo de Ruptura (MR), el cual sedetermina usualmente con una prueba de flexión aplicada a una viga de concreto,también se puede obtener mediante correlaciones de la resistencia a la compresiónsimple de cilindros de concreto, haciendo notar que en dicha correlación debeconsiderase una gran variación debido a las características de los agregados en laregión e incluso hasta del fabricante. Para fines de diseño en este análisis seconsideró un concreto con un Módulo de Ruptura MR=45 kg/cm2.




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Es importante mencionar que este módulo de ruptura se propone en base altipo de proyecto y a la experiencia que por nuestra parte se tiene en laboratorio decontrol de calidad, el cual ha realizado varias pruebas de flexión y compresión

simple en vigas y cilindros de concreto correspondientes a la localidad, y que deacuerdo con los resultados obtenidos, el valor del MR recomendado podríaobtenerse con un concreto de 350 Kg/cm2 de resistencia a la compresión simple.Sin embargo, para una mayor seguridad y poder sustentar el MR recomendado, sedeberán ensayar vigas de concreto a la flexión procedente de la fuente que se pretenda emplear.

Otro de los parámetros de diseño es el Módulo de Elasticidad del concreto, por lo que para fines de diseño y tomando en cuenta los resultados obtenidos en pruebas antecedentes en la zona y de acuerdo con la recomendación del método

PCA, se le asigno un valor de 303773.53 Kg/cm

2

.

Con los datos anteriores y utilizando el software diseñado por la empresade CEMEX, basado en la metodología AASHTO, y utilizando los siguientes datosde diseño:

Se concluye la siguiente estructura de soporte para pavimento rígido.

DATO V

Confiabilidad (zona industrial, R 85 % Desviación estándar, So 0.35

Módulo de ruptura, MR 45 kg/cm²

Módulo de elasticidad, Ec 303,773.53 kg/cm²

Módulo de reacción, K 23.5 kg/cm²

Coeficiente de drenaje, Cd 1.05

Serviciabilidad inicial, Po 4.5

Serviciabilidad final, Pf 1.8

Coeficiente de transferencia de carga, J 2.7

CAPA ESPESORES

LOSA DE CONCRETO 25 cm

BASE 25 cm

SUB-RASANTE 30 cm




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En la siguiente figura se muestra la estructura para pavimento rígido tantoen vialidad primaria como en secundaria

En la Figura 1 del Anexo I se muestran los tipos de vialidades existentes enla zona de estudio (primaria y secundaria).

6.2.- ESPECIFICACIONES PARA PAVIMENTO RÍGIDO

DESPLANTE DE ESTRUCTURA

Primeramente se abrirá una caja de 40 cm para albergar lasubrasante, sub-base, base y la losa de concreto, acamellonando elmaterial extraído de la base y sub-base que conforman laestructura actual para su posible re-uso.

Posteriormente se preparará la superficie como se indica en el punto siguiente. Si el nivel de piso terminado se encuentra por

arriba del nivel del terreno expuesto una vez retirada la capavegetal, se deberá preparar la superficie como se indica acontinuación para posteriormente colocar el terraplén.

Una vez retirada la capa vegetal, se procederá a recompactar superficialmente los primeros 0.2m superficiales, los cualesdeberán tener un grado de compactación mínimo del 90%.

25 cm.

25 cm.

30 cm

ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO RÌGIDO PARA VIALIDAD PRIMARIA

CORTE

Losa de concreto hidráulico Mr= 45 Kg/cm2 T. Max. 1 1/2 "

Sub-base material compactado al 100 % de su PVSM

Sub-Rasante Compactado al 95% de su PVSM




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En el caso de que la capa expuesta del terreno natural presentase

una humedad alta (arriba de la óptima), deberá notificarse allaboratorio de control de calidad asignado para que éste indiqueel procedimiento a seguir.

Para dar por aceptado un tramo de terreno natural, este deberácumplir, aparte de lo antes señalado, con los niveles de proyecto para ésta capa. Dichos niveles tendrán una tolerancia de 3cm deacuerdo a las Normas 005-F.21 libro 3 de las especificaciones dela Secretaría de Comunicaciones y Transportes.

CAPA DE SUB-BASE Capa de 25.0 cm, formada por material procedente del

acamellonamiento con una mezcla de material de banco de préstamo que satisfaga las especificaciones aquí planteadas.

La sub base de la vialidad en estudio deberá tratarse de acuerdocon los procedimientos constructivos hasta alcanzar un grado decompactación mínimo del 100% de su PVSM obtenido enlaboratorio.

El material a utilizar en ésta capa deberá tener menos del 5% desobre tamaños mayores a 2".

Las pruebas de compactación para aceptación de los diferentestramos, deberán cumplir con los procedimientos señalados por las Normas 6.01.01.002-L del libro 6 de las especificaciones de laSecretaría de Comunicaciones y Transportes.

Para dar por aceptado un tramo de ésta capa éste deberá, aparte

de cumplir con las respectivas pruebas de compactación, estar libre de baches, encarpetamientos, zonas con material suelto, zonas con clasificación de material. No se deberá revisar lacompactación de tramos que presenten alguna de estasanomalías, hasta que sean corregidas.




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Para dar por aceptado un tramo de capa de sub base, éste deberácumplir, aparte de lo antes señalado, con los niveles de proyecto para ésta capa. Dichos niveles tendrá una tolerancia de 1cm deacuerdo a las Normas 074-F.07 libro 3 de las especificaciones dela SCT.

El material utilizado, sea cual fuere la opción elegida, deberácumplir con los siguientes parámetros marcados por lasespecificaciones de la SCT y las mismas de proyecto.


GRANULOMETRÍA Dentro de las zonas 1, 2 o 3

sin cambios bruscos de pendiente

SCT

CONTRACCIÓN LINEAL 3% MÁXIMO SCT VRS SATURADO 50% MÍNIMO SCT EQUIVALENTE DE ARENA 20% SCT

Se deberán realizar estudios de calidad del material utilizado enésta capa a cada 250 m lineales de tiro. El material analizado encada uno de estos estudios deberá cumplir con lasespecificaciones señaladas.

LOSA DE CONCRETO HIDRÁULICO

Losa de pavimento de 20.0 cm. de espesor. La capa se elaborarácon concreto hidráulico con un MR=45.0 kg/cm2 , con agregadosde tamaños máximos de 1½".

Los revenimientos de las mezclas para la fabricación de la losaserán de 8.0cm. con una tolerancia de 2cm. La olla que nocumpla con ésta característica deberá ser rechazada.

Se deberán elaborar vigas de concreto de las mezclas trabajadascon la finalidad de ensayarse a la flexión y verificar el Modulo de Ruptura del concreto, el cual deberá ser mayor a 38.0 Kg/cm2. Laobtención y ensaye de estas vigas deberá estar sujeta a los procedimientos señalados por la Dirección General de Normasen sus Normas Oficiales Mexicanas.




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El concreto utilizado deberá ser vibrado utilizando para tal unaregla vibratoria.

No se permitirá la alteración de la base para hincado de lacimbra (excavación en base) ya que esto afectaría las condicionesde impermeabilidad otorgadas con la impregnación.

Todos los agregados utilizados, así como la mezcla elaborada,deberán cumplir con las especificaciones correspondientes de las Normas Oficiales Mexicanas y el ACI.

No se recomiendan colados que inicien después de las 17:0 hrs.

Esto con la finalidad de evitar que se presenten cambios bruscosen la temperatura durante el proceso del fraguado inicial, lo cual pudiera afectar las condiciones del mismo.

Encima de la losa de concreto y una vez que el fraguado inicial lo permita, se aplicará una capa o las que se requieran, de curacretobase agua en la cantidad especificada en la ficha técnica.

Una vez que se tengan los datos de longitud ancho de arroyo,ubicación de pozos de visita , bocas de tormenta, cajas de válvula,

etc. y antes de que inicien los trabajos de colado de arroyo, tantosupervisión como control de calidad encargados de la obra,deberán de proyectar una modulación de losas siguiendo en lo posible las recomendaciones siguientes :

a) Hacer coincidir las juntas longitudinales con la línea deubicación de pozos de visita.

b) Hacer coincidir juntas transversales con juntas obligadas(pozos de visita, bocas de tormenta, cajas de válvulas, etc.).

c) La relación de esbeltez (largo/ancho) de las juntas no deberáser mayor a 1.2

d) El claro largo de la losa, si se presenta, deberá ser paralelo alas juntas longitudinales.

e) No diseñar juntas (ni transversales ni longitudinales) conseparación mayor a 4.0 m.




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Considerando el ancho de las vialidades, se recomienda construir el pavimento en dos etapas, construyéndose un primer carril y posteriormente el siguiente.

En la construcción de cada uno de los carriles se deberán prever juntas transversales de contracción, mínimo a cada 7.0 m, posterior a un cambio de dirección o bien cuando el colado seainterrumpido; En dichas uniones se colocarán pasajuntas lisas de1” de diámetro, previamente lubricadas, con una longitud de 50cm. (25 cm. para cada lado) y espaciadas una de otra a cada 30cm.

En la junta constructiva que se generara en medio de los carriles

(eje de la vialidad), se deberán prever juntas longitudinales deconstrucción, la cuales estarán constituidas por varillascorrugadas de 1/2” de diámetro, con una longitud de amarre de70 cm. (35 cm. por cada lado) y espaciadas una de otra a cada 60cm.

El contratista deberá tener en obra material y equipo necesario para la fabricación de concreto para ajustes con la finalidad deevitar en lo posible, la presentación de juntas frías al final delcolado o por retraso de ollas. Estos materiales, así como los

proporcionamientos deberán ser autorizados por el laboratorioencargado del control de calidad.

La apertura al tráfico vehicular se dará cuando la totalidad de losconcretos tengan mas de 80% de resistencia de acuerdo al f'c de proyecto. Esta autorización deberá ser otorgada por ellaboratorio encargado del control de calidad y avalada por lossupervisores de obra.

Los resultados de resistencia de los concretos deberán cumplir

con las especificaciones señaladas por el ACI y con la Norma C-155 de las Normas Oficiales Mexicanas.

La frecuencia de muestreos de cilindros de concreto hidráulicoserá la estipulada por el ACI.




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La cimbra deberá de cumplir con las especificaciones e longitud del proyecto, y ser previamente autorizadas por la supervisión deobra. La cimbra deberá de presentar un alineamiento adecuadolongitudinalmente con variaciones máximas de 1.0cm. deberá deser del peralte adecuado al espesor de la losa. Los cortadores para las juntas deberán penetrar de manera uniforme en un terciodel peralte total de la losa.

El calafateo deberá colocarse en todas las juntas longitudinales ytransversales existentes y será de acuerdo a catálogo deconceptos. Previo al calafateo se realizara una limpiezaexhaustiva de las juntas por tratar. No se podrá calafatear ningúntramo sin previa autorización de la supervisión de obra.

Es importante que el sellado de juntas se realice de maneraadecuada a fin de disminuir la posibilidad de que se filtrenlíquidos hacia las capas subyacentes.




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Capítulo 8

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Se realizo un análisis de la situación actual de los pavimentos de lasvialidades que forman la ciudad industrial, observándose que debido altiempo éstos se encuentran gravemente afectados principalmente por baches y desprendimiento de agregados, además de que se observa enalgunas zonas arrates de material granular de terrenos colindantes y enel caso particular de la Av. Del Canal, la invasión del talud en lavialidad. En algunos puntos se observa la acumulación de agua

probablemente por lluvias ye n toda la zona industrial las banquetas seencuentran quebradas, principalmente en las intersecciones de lasavenidas donde los camiones tienen que hacer maniobras; y se presentanafectaciones en las distintas entradas de las empresas ubicadas en laCiudad Industrial por las maniobras del transporte que ingresa a esasinstalaciones.

En lo referente a la estructura de pavimentos, se observan distintasestructuras que van de los 30 cm al metro de espesor, en las cuales se presentan las capas de base, sub-base y subrasante y en otras se omite

esta última. La calidad de las mismas resulta buena en los valores de VRS pero todas las capas presentan una gran plasticidad lo que se observa por los porcentajes de límite líquido e índice plástico obtenidos de las pruebas de calidad en laboratorio. (Anexo V)

Se realizo un análisis para la estructura de sustentación del pavimento flexible en las vialidades principales y secundarias, obteniéndose lasiguiente sección.

CAPA

ESPESORES PARA

VIALIDAD PRIMARIA

ESPESORES

PARA VIALIDADSECUNDARIA

CARPETA 10 cm 10 cm

BASE 20 cm 15 c

BASE ESTABILIZADA 20 cm 20 cm

SUB RASANTE 50 cm 40 cm

T. NATURAL RECOMPACTADO 30 cm 30 cm




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Con base en la metodología recomendada por la Asociación del CementoPortland (PCA), se diseño el pavimento rígido de lo cual se concluye lasiguiente estructura de soporte:

Las especificaciones para el procedimiento de construcción, tanto para laestructura de soporte del pavimento flexible y rígido, se describen en lossubcapítulos 5.2 y 6.2 respectivamente.

Durante el proceso de construcción se deberá contar con un laboratoriode control de calidad que verifique la colocación y calidad decompactación de las capas.

La información plasmada en este informe corresponde al sitio de interés, por lo que no podrá emplearse en otro sitio y en caso que el proyectocambiara se nos deberá informar para emitir las recomendaciones

correspondientes.

CAPA ESPESORES

LOSA DE CONCRETO 25 cm

BASE 25 cm

SUBRASANTE 30 cm

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