FORMATO PROYECTOS
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1. INFORMACIÓN GENERAL
1.1 Título del Proyecto
PRE-DISEÑO ESTRUCTURAL DE PLACA HUELLA Y OBRAS DE ARTE PARA LA VÍA TERCIARIA ENTRE FÓMEQUE Y LA VEREDA LAVADERO
1.2 Facultad, programa o Departamento Académico: Ingeniería Civil 1.3 Nombre del Decano de División:
Fray Luis Antonio ALFONSO VARGAS, O. P.
1.4 Nombre del Decano de Facultad o Departamento Académico: Ing. Mónica Yasmin Rueda Pinto
1.5 Nombre del docente (s) asignado (s) al proyecto: (Especifique la cantidad de horas nómina) Mg. Ing. Juan Miguel Sánchez Duran.
1.6 Nombre del estudiante (s) asignado al proyecto: 1.6 Código del Estudiante:
Deisy Sabogal Rojas 2156675
Linda Yined Castro Guevara 2156152
1.7 Semestre que cursan los estudiantes: Décimo
1.8 Nombre del espacio académico desde el cual se desarrolla este proyecto: Seminario de Grado 2
1.9 Otros programas y/o departamentos académicos que participan en el proyecto: Área de aguas, Pavimentos y geotecnia.
1.10 Ubicación geográfica del Proyecto. Nombre del
Centro de Proyección Social Fómeque, Cundinamarca
1.11 Fecha de inicio: DD MM AA Fecha de finalización: DD MM AA
2. PERFIL DE LOS PROYECTOS O ACTIVIDADES
2.1 Resumen del proyecto: (Objetivo propuesto, la metodología y los resultados del proyecto[SAR1]) El objetivo de este trabajo es presentar un Pre-diseño estructural de la Placa Huella y las Obras de Arte para la vía terciaria que une el casco urbano del Municipio de Fómeque con la Vereda Lavadero teniendo en cuenta el Manual del INVIAS. Para llevar a cabo el trabajo se realizaron aforos vehiculares, ensayos de laboratorio, estudio geotécnico e hidrológico y análisis del Presupuesto de Obra. Con este trabajo se pretende dar una solución a la comunidad que hace uso de la vía, ya que esta les permite tener un tránsito cómodo y seguro.
2.2 Justificación de pertinencia social:
La infraestructura vial del País, es un factor de gran importancia para el desarrollo y la competitividad; es por ello, que las vías con bajos volúmenes de tráfico se deben encontrar siempre en buen estado y en lo posible con una superficie de rodadura competente y duradera, permitiendo a los campesinos transportar los productos del resultado de su actividad agrícola y pecuaria de forma segura, disminuyendo tiempos y costos en los viajes.
En los últimos años se ha evidenciado un detrimento prematuro de la red vial debido a la falta de inversión y mantenimiento en la infraestructura. Un artículo presentado por la Universidad de los Andes1, menciona que el mayor porcentaje de vías (67%) corresponden a la red vial de tercer orden, a las cuales no se le atribuye la importancia que merecen, aun cuando estas inciden de manera directa en el desarrollo económico del País.
De acuerdo con lo anterior, en el País se ha desarrollado una técnica para mejorar la superficie de rodadura, denominada Placa Huella, la cual se utiliza para rehabilitar vías terciarias; la función principal de esta estructura es permitir un tránsito seguro evitando que los vehículos patinen en las pendientes, sobre todo en épocas de invierno.
Es por todo esto que con este proyecto se pretende generar un pre-diseño estructural de la Placa Huella y de las obras necesarias de drenaje superficial de la vía terciaria que comunica la Vereda Lavadero con el casco urbano del Municipio de Fómeque, optimizando la seguridad de los usuarios, sus vehículos y su carga cuando hacen uso de esta vía.
Para llevar a cabo este proyecto se tendrán en cuenta las especificaciones y normas técnicas del INVIAS2.
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2.3 Objetivo General del Proyecto:Pre-diseñar la estructura de la Placa Huella y las Obras de Arte para la vía terciaria que une el casco urbano del Municipio de Fómeque con la Vereda Lavadero, según el Manual de Diseño de Pavimentos con Placa- Huella (INVIAS 2015).
2.4 Objetivos Específicos del Proyecto:
1. Calcular el tránsito promedio diario (TPD) de la vía terciaria que comunica Fómeque con la Vereda Lavadero, el día de mercado y un día normal entre semana.
2. Analizar la capacidad de soporte de la sub-rasante de la vía y diseñar la estructura del pavimento con Placa Huella.
3. Diseñar el sistema de drenaje superficial de la vía, analizando las características hidrológicas y geotécnicas del Municipio de Fómeque.
4. Presentar los diseños estructurales de la Placa Huella y prototipo de Alcantarilla.
5. Realizar el presupuesto para el proyecto en mención según los diseños propuestos.
2.5 Instituciones que participan en el proyecto:
Alcaldía Municipal de Fómeque. Universidad Santo Tomás.
2.6 Perfil poblacional de los beneficiarios del proyecto:
La Población beneficiada son las personas que viven en la vereda Lavadero y la comunidad que hace uso de la Vía para llegar al casco urbano del Municipio de Fómeque o para comunicarse con las veredas colindantes a esta.
2.7 Número de personas beneficiadas:
[SAR2]5000 Habitantes
2.8 Posibilidades de continuidad o auto sostenibilidad del proyecto:
En primera instancia el proyecto se pasara ante la alcaldía municipal de Fómeque, y de según la evaluación que esta realice y de acuerdo con el presupuesto, ellos determinaran si es posible la ejecución del mismo.
Los materiales requeridos para desarrollar este proyecto son los siguientes:
Materiales de oficina
Computador.
Fotocopias.
b. INSTITUCIONALES Materiales de laboratorio.
Equipo de Cono Dinámico
Moldes de CBR
Collar de corte
Flexómetro
Herramienta menor para realizar apiques
c. FINANCIEROS
Los recursos financieros para elaborar este proyecto son propios y se emplearan en los siguientes ítems.
o Acceso a internet
o Fotocopias
o Adquirir mapa topográfico
o Transporte
o Ensayos de laboratorio
o Personal para realizar los apiques
2.10 Línea de investigación a la que se articula el proyecto:
Riesgos asociados a proyectos de infraestructura en Ingeniería Civil.
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DesarrolloComunita rio:
x Emprendimiento: Educación Continua: Asesorías y Consultorías: Relaciones Interinstitu cionales: :
Egresa dos:
3. PLAN DE ACCIÓN FECHA
ACTIVIDADES INDICADORES META
DD MM AA
29 08 2017 PRESENTACIÓN PROPUESTA
Se solicita la Aprobación del Tema de Trabajo: pre-diseñar la estructura de la Placa Huella y las Obras de Arte para la vía terciaria que une el casco urbano del Municipio de Fómeque con la Vereda Lavadero
[SGP3]APROBACIÓN OPCIÓN DE GRADO
09 10 2017 ANTEPROYECTO Aprobación del anteproyecto con todos los Ítems solicitados por la Universidad.
APROBACIÓN ANTEPROYECTO
12 12 2017 INFORME 1
Presentación Diagnóstico de la vía, Aforos, Resultados ensayos de Laboratorio, Tránsito Promedio Diario (TPD)
APROBACIÓN INFORME 1
09 03 2018 INFORME 2 Estudio Geotécnico, estudio Hidrológico, Diseño Hidráulico, Planos.
APROBACIÓN INFORME 2
11 05 2018 INFORME 3 Diseño estructural y Presupuesto de Obra APROBACIÓN INFORME 3
11 05 2018 INFORME FINAL Presentación de todo el proyecto de Grado. APROBACIÓN DEL PROYECTO DE GRADO.
19 05 2018 SUSTENTACIÓN Sustentación del Trabajo de grado ante el jurado designado por el comité de grados.
APROBACIÓN DEL PROYECTO DE GRADO.
4. PRODUCTOS FINALES3: (Cartillas, videos, foros, programas radiales, etc.)
Fómeque y la Vereda Lavadero; este documento contiene los problemas actuales que existen en el tramo, los estudios geotécnicos y la propuesta de Placa Huella que se propone; además se presenta un archivo en PowerPoint que contiene la presentación expuesta durante la sustentación del proyecto de grado. Cabe anotar que estos archivos quedan en el catálogo de la biblioteca de la Universidad Santo Tomás.
5. ANEXOS4
5.1Mapas (Localización)
El proyecto a desarrollar está ubicado en el Municipio de Fómeque, Cundinamarca,
en la
provincia de Oriente, a 56 km de Bogotá con una altitud de 1.895 msnm y una población
de 12.157 habitantes, de la cual alrededor del 64% es rural. El Municipio cuenta con 32
Veredas.
Imagen 1. Mapa Político Municipio de Fómeque
Fuente: Portal web de la Alcaldía de Fómeque.
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Lavadero es una Vereda de las más cercanas al casco urbano del Municipio de
Fómeque, y por ende la vía que por allí pasa es bastante importante ya que comunica a
cerca de 10 veredas con el casco urbano. En la siguiente imagen tomada de Google
Earth se observa la zona de estudio elegida para el desarrollo de este proyecto.
Fuente: Google Maps
DIAGNÓSTICO ACTUAL DE LA VÍA EN ESTUDIO
A continuación, se presenta un inventario de las alcantarillas existentes en la vía de estudio, con el fin de establecer el estado en que se encuentran y determinar si la capacidad hidráulica es la adecuada.
Alcantarilla N°1
Fotografía 1. No hay una estructura adecuada para la alcantarilla.
Fotografía No. 2. Estancamiento del agua proveniente de las cunetas.
Ubicación: K0 + 350m.
En estas fotografías se puede percibir que esta estructura no se encuentra en funcionamiento debido a que la poceta tiene una gran cantidad de material granular y vegetal acumulado por la falta de mantenimiento periódico, lo que interrumpe la circulación normal de las aguas permanentes, hasta llegar al punto de estanqueidad del agua. Al mismo tiempo la alcantarilla no cuenta con una estructura adecuada según las recomendaciones del manual de drenajes del INVIAS, por lo que es necesario una rehabilitación total de la misma.
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Alcantarilla N°2Fotografía No. 3. No hay estructura de alcantarilla
Fotografía No. 4. Descole obstruido por los escombros y material vegetal.
Ubicación: K0 + 980m.
Fotografía No. 5. Superficie de la vía inundada Fotografía No. 6. Se requiere de una alcantarilla
Ubicación: K1 + 335m
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Alcantarilla N°4Fotografía No. 7. Estructura de la alcantarilla
Fotografía No. 8. Purga de un sistema de riego.
Ubicación: K1 + 445m
Esta alcantarilla tiene un diámetro de tubería de 36 pulgadas y cuenta con los elementos requeridos para este tipo de estructuras (muro cabezal, aletas, etc.). Sin embargo, se puede observar la presencia de una purga aguas arriba, la cual pertenece a un sistema de riego que pasa muy cerca, ocasionando un incremento en el caudal medio diario del cauce.
Fotografía No. 9. Alcantarilla cubierta por
material vegetal Fotografía No. 10 Tubería de la alcantarilla
totalmente tapada
Ubicación: K1 + 535m
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Alcantarilla N°6Fotografía No. 11. Encole de la alcantarilla
Fotografía No. 12. Tubería de encole de la alcantarilla
Fotografía No. 13. Descole de
la alcantarilla. Ubicación: K1 + 630m
Fotografía No. 14. No hay estructura de
alcantarilla Fotografía No. 15. Descole de la alcantarilla
Ubicación: K1 + 730m
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Alcantarilla N°8
Fotografía No. 16. Alcantarilla sin muro cabezal
Fotografía No. 17. Tubería de encole de la alcantarilla
Ubicación: K1 + 810m
Fotografía No. 18. Alcantarilla sin muro cabezal Fotografía No. 19. Descole de la alcantarilla
Ubicación: K1 + 950m
En estas fotografías se infiere que la estructura en la parte del encole presenta un taponamiento por material vegetal, no tiene estructura adecuada, y el tubo recolector esta desportillado en casi todo su perímetro, por ende, esta obra de arte requiere una rehabilitación en la cual se cumplan los parámetros mínimos.
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Alcantarilla N°10Fotografía No. 20. Estructura de la alcantarilla Fotografía No. 21. Alcantarilla con acumulación de material vegetal
Ubicación: K2 + 220m
Fotografía No. 22. Alcantarilla fuera de servicio.
Ubicación: K2 + 520m
En la fotografía No. 22 se aprecia que la alcantarilla requiere la rehabilitación total, ya que como se puede observar no hay funcionamiento de la tubería por taponamiento, no cuenta con los elementos necesarios como aletas, estructura de descole y el muro cabezal presenta perdida de material.
Drenajes inadecuados
Fotografía No. 23. Drenaje incorrecto
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Taponamiento del drenaje longitudinalFotografía No. 24. Taponamiento de la Cuneta
Fotografía No. 25. Costado de la vía encharcado.
Fotografía No. 26. Agua estancada en la cuneta
Al realizar la inspección del drenaje longitudinal que presenta la vía se puede observar que en gran parte del tramo se encuentra agua estancada, debido al mal estado en el que se encuentran las cunetas, como consecuencia del escaso mantenimiento periódico, y, por otro lado, no existen estructuras adecuadas para encauzar ni evacuar de forma pertinente las aguas producto de la escorrentía o de las actividades propias de la zona.
Los daños que se presentan en los pavimentos en afirmado afectan considerablemente la funcionalidad, la comodidad y la seguridad de los usuarios que transitan por la vía. A continuación, se presenta los principales inconvenientes en el afirmado en la vía de estudio.
3.2.2.1. Deterioros de la superficie
Deformaciones
Pérdida de pendiente transversal
Fotografía No. 27.
Fotografía No. 28.
Sección transversal inadecuada, presenta una deformación longitudinal continua a lo largo de las huellas de canalización del tránsito, en casos extremos la sección transversal de la carretera muestra un perfil en forma de W, lo que no permite el flujo de las aguas pluviales, produciendo estancamientos de agua y el reblandecimiento del cuerpo de la calzada.
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DesprendimientosPérdida de grava
Fotografía No. 29.
La desaparición del material superficial como consecuencia de las agresiones sufridas por el afirmado. Su velocidad de evolución es variable de acuerdo con el clima, los materiales de construcción, el tránsito y la topografía, sin embargo, se acentúa en épocas lluviosas, dificultando un camino transitable. En épocas secas se forman nubes de polvo que reducen la visibilidad y afectan a la comunidad cercanas al tramo.
Cabezas duras
Fotografía No. 30. Fotografía No. 31.
Fotografía No. 32. Fotografía No. 33.
Son paralelos al eje de la calzada y se producen por deficiencias en el drenaje superficial de la vía, afectando principalmente las zonas con fuerte pendiente y baja compactación.
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3.2.2.2. Deterioros de la estructura
Deformaciones
Baches
Fotografía No. 34. Fotografía No. 35.
Fotografía No. 36. Fotografía No. 37.
Las fotografías presentadas a continuación contienen los problemas que han evidenciado en las estructuras ejecutadas cerca al tramo de estudio.
Estructura de entrega de aguas
Fotografía No. 38.
Fotografía No. 39.
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Tramos incompletosFotografía No. 40.
Fotografía No. 41.
Fotografía No. 42.
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Drenaje transversalFotografía No. 44. Fotografía No. 45.
Fotografía No. 43.
Puede estar relacionadas con problemas del concreto y del proceso constructivo, o por los esfuerzos que actúan sobre el concreto, ya que las condiciones geométricas de la vía y la imprudencia de algunos usuarios hacen inevitable que estas estructuras trabajen con esfuerzos que superan su resistencia.
g >10 mm: Se observa un potencial de infiltración importante con material granular y presencia de vegetación.
Grietas de esquina
Fotografía No. 46.
Es un tipo de deterioro que genera un bloque de forma triangular, se presenta en la intercepción de las juntas transversal y longitudinal, formando un ángulo de aproximadamente 45° en la dirección del tránsito.
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Grietas transversalesFotografía No. 47. Fotografía No. 48.
Exploración de campo.
Apiques realizados el día 11 de noviembre de 2017.
5.3Base de datos
5.3.1. Aforo vehicular
Resultados obtenidos del conteo
Tabla 1. Porcentaje Vehículos obtenidos en el aforo
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Dónde: A: Automóviles B: Buses
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5.3.2. Estudio hidrológico
Se calcularon las curvas intensidad-duración-frecuencia mediante el método simplificado propuesto en el Manual de Drenajes para Carreteras, INVIAS, donde se realizó una recopilación de la información hidrológica disponible de la zona en cuestión y se determinó por correlación con la precipitación máxima promedio anual en 24 horas, una curva IDF característica para la estación Fómeque, tal como se muestra en la Imagen 3.
Imagen 3. Curva Intensidad-duración-frecuencia para la zona de estudio
Fuente: Propia
5.4. Diseños propuestos 5.4.1. Diseño estructural propuesto
Modelos propuestos de Placa Huella
Fuente: Propia
Imagen 5. Modelo 2
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Imagen 6. Planta de Distribución del refuerzo
Fuente: Propia
Imagen 7. Corte Transversal
Fuente: Propia
5.4.2. Diseño hidráulico propuesto
