INSTITUTO VIAL PROVINCIAL DE TAMBOPATA – MADRE DE DIOS
6.0.- diseño de pavimento
6.1 DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO. El presente estudio se enmarca dentro del Manual para el Diseño de Caminos no Pavimentados de
bajo volumen de transito - ítem 5.4 “Catalogo Estructural de Superficie de Rodadura”, usando el
método NAASRA; que relaciona el valor del CBR y la carga actuante sobre el afirmado expresado en
el número de repeticiones.
Para el presente estudio se ha procedido a determinar el requerimiento estructural para el periodo de
servicio de 10 años. Tomando para ello las siguientes consideraciones:
Que el Estudio de Suelos realizado resulta representativo para el sector en análisis en donde
las condiciones climáticas y trafico son similares. Las nuevas condiciones a imponer por el
proceso de terraplenado a proyectar con materiales de diferentes Canteras que exijan la
necesaria mejora geométrica de la plataforma actual no deberán ser inferiores a las adoptadas
en cuanto a calidad.
Que la calidad de los materiales a emplear para el posible terraplenado permite esperar una
homogénea capacidad soporte en este sector pudiéndose proceder a la determinación de una
sola sección de pavimento con Afirmado.
Que los posibles sectores de plataforma geotécnicamente inestable se resolverán mediante
reemplazos con materiales de cantera con CBR igual o mayor al de diseño.
Que se aplicaran para el diseño las consideraciones de Tráfico determinadas en el ítem 3.
Que las soluciones relacionados con drenaje superficial y subdrenaje deberán garantizar
adecuadas condiciones de humedad post construcción para asegurar el periodo de servicio
previsto.
6.2.1 MÉTODO NAASRA.
Las proyecciones de las cargas de tráfico a 10 años fueron calculadas y expuestas en el
capítulo 3 ítem 3.4.- CALCULO DEL NUMERO DE REPETICIONES DE EJES
EQUIVALENTES A 8.2 Ton. (EE) y se resume los cálculos:
IMD (diseño) = 14 Veh./día
TPS (diseño) = 07 Veh. Pes./día
Nº de rep. De EE 8.2 Ton = 21040.11
Valor de diseño CBR (subrasante) = 75 %
TIPODE SUBRASANTE
Nota: En caso se requiriese proteger la superficie de los caminos, podrá colocarse una capa protectora, que podría ser una Imprimación Reforzada Bituminosa; o una Estabilización con Cloruros de sodio (Sal), de magnesio; u otros estabilizadores químicos.
CATALOGO DE CAPAS DE REVESTIMIENTO GRANULAR
CLASE TRAFICO: T0IMDa: <= 15 vehículos
Vehículos Pesados (Buses+Camiones) carril de diseño: < 6 vehículos pesadosNúmero de Repeticiones de EE 8.2tn (carril de diseño): < 2.5E+04
S0370mm
210mm 210mm
170mm250mm
SUBRASANTE MUY POBRE
CBR < 3%
100mm150mm
S1300mm
210mm 210mm
S2
210mmSUBRASANTE REGULAR
SUBRASANTE POBRE
CBR 3% - 5%
CBR 6% - 10%
S3SUBRASANTE BUENA 150mm
CBR 11% - 19%
S4 150mm (Espesor mínimo)
A: subrasante sin mejoramiento, perfilada y compactada
B: con mejoramiento de subrasante con reemplazo por material granular
de CBR > 6%
C: con mejoramiento de subrasante con adición de cal, cemento o
químicos
C: Con Mejoramiento de Subrasante con adición de Cal, Cemento o químicos, para obtener un CBR > 6%
Capa de Afirmado Tipo 1
CBR = > 20%
Nivel superior de la subrasante perfilado y compactado al 95% de la MDS
Subrasante
B: Con Mejoramiento de Subrasante con reemplazo por material granular de CBR > 6%
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Con los datos obtenidos para el Nº de rep. De EE 8.2 Ton= 21040.11 y el valor representativo
del CBR por tramos de influencia; el estudio propone el diseño en base al siguiente ábaco de
diseño:
DETERMINACION DE ESPESOR DE CAPA DE REVESTIMIENTO GRANULAR
0
100
200
300
400
500
600
700
20,0
00
60,0
00
100,
000
140,
000
180,
000
220,
000
260,
000
300,
000
340,
000
380,
000
420,
000
460,
000
500,
000
540,
000
580,
000
620,
000
660,
000
700,
000
Nº Repeticiones de EE 8.2 t
Espe
sor d
e Ca
pa d
e G
rava
o A
firm
ado
(mm
)
S0: CBR <3%S1: CBR 3-5%S2: CBR 6-10%S3: CBR 11-19%S4: CBR > 20%
S0
S1
S2
S3
S4
Fuente: Elaboración en base a la ecuación de diseño del método NAASRA
El mismo que es complementado por los catálogos de capas de revestimiento granular,
consideradas en el Manual para el diseño de caminos no pavimentados de bajo volumen de
transito:
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Sin embargo es necesario contrastar y validar el uso y comportamiento de la subrasante en el
presente estudio para el diseño del pavimento, ya que se tiene las siguientes características:
Cal
icat
a
Pro
gre.
(km
)
Prof.PROCTOR
CBR% % % % Pasa % Pasa % Pasa %
Pasa CLASIFICACION% Hum.
Dens. Limite Limite Indice Tamiz Tamiz Tamiz Tami
zm. Optim
a Seca % Liquido
Plastico
Plastico N° 4 N° 10 N° 40 N°
200 SUCS AASHTO
01 0+500 -1.20 13.40 1.86 17.80 27.78 14.97 12.81 99.30 99.00 98.60 82.00 CL A-6 (9)
02 01+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 37.70 16.84 20.86 99.70 99.10 98.50 73.80 CL A-6 (11)
03 02+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 31.45 20.11 11.34 99.40 99.30 99.30 85.00 CL A-6 (9)
04 03+500 -1.20 12.70 1.97 17.66 41.33 25.89 15.44 100.00 99.70 99.40 78.80 OLA-7-6 (10)
05 04+200 -1.20 13.40 1.86 17.80 28.62 19.92 8.70 98.90 98.40 97.60 78.70 CL (9)
06 05+300 -1.20 13.40 1.86 17.80 35.17 21.31 13.85 99.30 98.60 97.50 66.50 CL A-6 (7)
07 06+100 -1.20 17.10 1.83 15.02 39.97 33.12 6.84 99.80 98.70 97.50 89.50 ML A-4 (8)
08 07+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 48.50 27.39 21.11 97.90 94.50 92.40 84.80 CLA-7-6 (14)
09 08+200 -1.20 13.40 1.86 17.80 21.40 6.49 14.91 99.60 97.80 96.00 81.50 CL A-6 (10)
10 09+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 21.43 7.88 13.55 97.40 93.20 89.80 79.90 CL A-6 (10)
11 10+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 29.47 17.93 11.54 100.00 100.00 99.20 74.60 CL A-6 (8)
12 11+100 -1.20 13.40 1.86 17.80 36.54 21.46 15.08 100.00 99.90 99.00 75.80 CL A-6 (10)
13 12+200 -1.20 13.40 1.86 17.80 18.92 6.98 11.95 100.00 100.00 98.80 71.90 CL A-6 (7)
14 13+100 -1.20 9.00 2.02 17.13 21.02 15.79 5.24 100.00 99.80 96.80 79.50 CL-ML (9)
15 14+200 -1.20 9.00 2.02 17.13 22.65 18.05 4.60 99.90 99.50 97.70 70.10 CL-ML A-4 (7)
16 15+300 -1.20 13.40 1.86 17.80 39.06 22.69 16.37 99.80 99.30 98.00 78.60 CL A-6 (11)
17 16+100 -1.10 9.00 2.02 17.13 19.24 14.17 5.07 99.90 99.40 96.80 67.30 CL-ML A-4 (6)
18 17+350 -1.10 13.40 1.86 17.80 39.00 22.69 16.31 99.80 99.30 98.00 78.60 CL A-6 (11)
19 18+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 33.14 19.69 13.45 100.00 100.00 98.60 74.70 CL A-6 (9)
20 19+100 -1.10 12.70 1.97 17.66 48.10 28.88 19.22 99.90 99.40 98.30 81.90 OLA-7-6 (13)
21 20+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 20.23 11.74 8.50 100.00 99.70 97.10 62.00 CL A-4 (5)
22 21+350 -1.10 13.40 1.86 17.80 29.43 6.69 22.74 99.80 99.00 97.40 78.50 CL A-6 (13)
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23 22+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 39.54 20.98 18.56 100.00 99.40 98.50 86.70 CL A-6 (12)
24 23+200 -1.10 13.40 1.86 17.80 30.15 13.33 16.82 100.00 100.00 84.20 54.00 CL A-6 (6)
25 24+000 -1.10 13.40 1.86 17.80 39.08 17.22 21.86 99.90 99.10 97.80 82.90 CL A-6 (13)
26 25+800 -1.10 13.40 1.86 17.80 28.25 18.97 9.28 100.00 99.80 83.80 53.00 CL A-4 (3)
27 26+800 -1.10 13.40 1.86 17.80 38.61 21.76 16.84 98.90 97.50 96.30 87.50 CL A-6 (11)
28 27+600 -1.10 12.15 1.76 6.91 51.01 25.65 25.36 100.00 99.10 97.80 85.90 CHA-7-6 (16)
29 28+200 -1.10 6.50 2.19 39.07 26.29 18.94 7.35 23.50 19.50 17.90 17.30 GC A-2-4 (0)
30 29+180 -1.10 14.50 1.82 23.26 22.42 10.44 11.98 100.00 100.00 99.30 67.60 CL A-6 (6)
31 30+100 -1.10 14.50 1.82 23.26 22.42 10.44 11.98 100.00 100.00 99.30 67.60 CL A-6 (6)
Así mismo las canteras deben ser validadas y verificadas para usarlos como material de
afirmado, debiendo cumplir con los requerimientos del Manual para el Diseño de Caminos no
pavimentados de Bajo Volumen de Tránsito para su tráfico de diseño To, acorde al siguiente
gráfico y requerimientos:
TIPO Y AFIRMADO
PORCENTAJE QUE PASA DEL TAMIZ
TRÁFICO T0 Y T1:
TIPO 1IMD<50 VEH.
TRÁFICO T2:TIPO 2
51-100 VEH.
TRÁFICO T3:TIPO 3
101 – 200 VEH.
TRÁFICO T4:TIPO 4
201 – 400 VEH.
50 mm ( 2” ) 100 100
37.5 mm ( 1½” ) 95 – 100 100
25 mm ( 1” ) 50 – 80 75 – 95 90 – 100 100
19 mm ( ¾” ) 65 – 100 80 – 100
12.5 mm ( ½” )
9.5 mm ( 3/8” ) 40 – 75 45 – 80 65 – 100
4.75 mm ( Nº 4 ) 20 – 50 30 – 60 30 – 65 50 – 85
2.36 mm (Nº 8)
2.0 mm ( Nº 10 ) 20 – 45 22 – 52 33 – 67
4.25 um (Nº 40 ) 15 – 30 15 – 35 20 – 45
75 um (Nº 200 ) 4 -12 5 – 15 5 – 20 5 – 20
Índice de Plasticidad 4 – 9 4 – 9 4 – 9 4 - 9
Afirmado T1
IP hasta 9 excepcionalmente 12
Desgaste de los ángeles 50 máx.
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Liquido liquido: 35 % máx.
CBR: 40 % mín.
El comportamiento de las canteras de estudio y contrastadas con los parámetros indicados en
el manual, tienen el siguiente comportamiento:
NOMBREParámetro
Tipo 1 S/NOMBREKm 4+250
Rio Inambari
Km. 14+943.91
L.L.35 % max 22.68
Se acepta29.09
I.P.Excepcionalment
eHasta 12%
16.22Aceptable 11.52
CBR (%) Afirmado > 40%Base 20 a 50%Sub base 7 a
20%
39.16Base
Afirmado
36.70Afirmado
Uso en obras Viales Afirmado Afirmado
AFIRMADO T1
CANTERATAMIZASTM
DIAM.mm.
Km 13+100
En la zona
Mezcla propuesta% PASA % PASA
2 50.8 100 100 100.00 100.00 100.001 25.4 50 80 100.00 80.85 85.644 4.75 20 50 100.00 27.12 45.34200 0.075 4 12 26.10 2.30 8.25
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DOSIFICACIONPROPUESTA
25.00% 75.00%
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En conclusión gráficamente se propone:
TRAMO:Km. 0+000 al Km. 14+943.91
TRAMO:Km. 0+000 AL Km. 30+290.93