FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

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TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE: Ingeniero Civil

AUTOR:

Br. Tongo Mejía, Wildemar (ORCID: 0000-0002-5410-5313)

ASESOR:

Mg. Cerna Vásquez, Marco Antonio Junior (ORCID: 0000-0002-8259-5444)

LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:

Diseño de infraestructura vial

CHICLAYO - PERÚ 2020

“Diseño de infraestructura vial entre los centros poblados San Antonio Bajo y Lucmacucho, distrito de Bambamarca, Cajamarca”

FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

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ii

Dedicatoria

El presente trabajo lo dedico principalmente a Dios, por ser el inspirador y darme fuerza para continuar en este proceso de obtener uno de los anhelos más importantes de mi vida. A mis padres, por su amor, trabajo y sacrificio en todos estos años de mi formación profesional, gracias a ustedes he logrado llegar hasta aquí́ y convertirme en lo que soy. Ha sido el orgullo y el privilegio de ser su hijo, son los

mejores padres.

A mis hermanos (as) por estar siempre presentes, acompañándome y por el apoyo moral, que me brindaron a lo largo de esta etapa de mi vida. A todas las personas que me han apoyado y han hecho que este trabajo se realice con éxito en especial a aquellos que me abrieron las puertas y compartieron sus conocimientos.

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iii

Agradecimiento

Agradecer a Dios por bendecirme la vida, por guiarme a lo largo de mi existencia, ser el apoyo y fortaleza en aquellos momentos de dificultad y debilidad.

Gracias a mis padres y hermanos por su incondicional apoyo y ser los principales promotores de mis sueños, por confiar y creer en mis expectativas, por los consejos, valores y principios que me han inculcado. Agradecer a nuestros docentes de la Universidad César Vallejo, quienes con la enseñanza de sus valiosos conocimientos hicieron que pueda crecer día a día como profesional, gracias a cada uno de ustedes por su paciencia, dedicación, apoyo incondicional y amistad.

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iv

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v

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Índice

Dedicatoria ... ii

Agradecimiento ... iii

Página del Jurado ... iv

Declaratoria de autenticidad ... v

Índice………. ... vi

Índice de tablas ... viii

Índice de figuras ... ix RESUMEN ... x ABSTRACT ... xi I. INTRODUCCIÓN ... 1 1.1.Realidad Problemática. ... 1 1.2.Trabajos Previos ... 7

1.3.Teorías Relacionadas al Tema ... 11

1.4.Formulación del Problema ... 14

1.5.Justificación . ... 14 1.7.Objetivos………. ... . 15 II.MÉTODO ... 16 2.1.Diseño de Investigación ... 16 2.2.Variables, Operacionalización. ... 16 2.3.Población. ... 19 2.4.Muestra. ... 19

2.5.Técnicas e instrumentos de recolección de datos, validez y confiabilidad ... 19

2.6.Métodos de análisis de datos ... 20

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vii

III.RESULTADOS. ... 21

3.1. Estudio de diagnóstico situacional……….21

3.2. Estudio topográfico………...22

3.3. Estudio de mecánica de suelos, canteras y fuentes de agua………...22

3.4. Estudio de tráfico………....25

3.5. Diseño Geométrico……… …... 25

3.6. Diseño del pavimento………... 26

3.7. Estudio de impacto vial………. 26

3.8. Estudio de afectaciones prediales……… ……...27

3.9. Estudio de impacto ambiental………....28

3.10. Estudio hidrológico y drenaje………..30

3.11. Estudio de señalización………. …..30

3.12. Estudio de vulnerabilidad y riesgos……….31

IV.DISCUSIÓN. ... ..32

V.CONCLUSIONES ... .35

VI.RECOMENDACIONES ... 36

REFERENCIAS: ... 37

ANEXOS ... ..41

Datos de precipitación total mensual provincia Chota……….41

Resultados de los estudios de suelos ……….………..…….42

Fotos de levantamiento topográfico ... …68

Fotos de mecánica de Suelos ………...70

Autorización del desarrollo del proyecto de tesis ... 72

Acta de aprobación de originalidad de tesis ... 74

Reporte de Turnitin ………..75

Autorización de Publicación de Tesis en repositorio Institucional ……….76

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viii

Índice de tablas

Tabla 1: Operacionalización de variable ... 17

Tabla 2: Estado de la vida actual del proyecto………...21

Tabla 3: Cuadro de coordenadas de BM´S utilizados ... 22

Tabla 4: Caracteristicas de las calicatas ... 23

Tabla 5: Caracteristicas de las canteras ... 24

Tabla 6: Canteras y fuentes de agua ... 24

Tabla 7: Cantidad y tipos de vehículos por día ... 25

Tabla 8: Características del vehículo utilizado en el diseño del presente proyecto ... 25

Tabla 9: Características del las capas de pavimento del proyecto ... 26

Tabla 10: Características de rutas de desvío del proyecto ... 26

Tabla 11: Relación de predios afectados ... 27

Tabla 12: Presupuesto de implementación de plan de seguridad ... 29

Tabla 13: Presupuesto de implementación del estudio de señalización ... 31

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ix

Índice de figuras

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x

RESUMEN

El presente proyecto de investigación se centra en el diseño de infra estructura vial, considerando los estudios previos de topografía, suelos y tráfico, con la finalidad de mejorar el tránsito vehicular y peatonal de las localidades pertenecientes a los centros poblados San Antonio Bajo y Lucmacucho.

El diseño de investigación no es experimental, es a nivel descriptivo, para proponer una alternativa de solución al problema.

Con la finalidad de brindar un adecuado tránsito por la vía, se han proyectado obras de drenaje en los pasos de agua naturales, cunetas en toda su longitud, señalización en los centros poblados y caseríos y en lugares específicos en todo el recorrido de la vía.

Mediante la investigación realizada y los resultados obtenidos se llegó a demostrar que con el diseño de infraestructura vial permitirá mayor integración entre centros poblados y estos con los distritos, contribuyendo en la mejora de calidad de vida de los pobladores.

La infraestructura vial en estudio pertenece a una carretera de tercera clase con una orografía de tipo accidentada, cuyos suelos que conforman la superficie de rodadura han sido determinados teniendo en cuenta la normativa AASHTO.

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xi

ABSTRACT

This research project focuses on the design of infra road structure, considering the previous topography, soil and traffic studies, with the purpose of improving vehicular and pedestrian traffic in the towns belonging to the populated San Antonio Bajo and Lucmacucho centers. The research design is not experimental, it is descriptive, to propose an alternative solution to the problem.

In order to provide adequate traffic along the road, drainage works have been planned in the natural water passages, gutters along their entire length, signaling in the populated centers and hamlets and in specific places throughout the route of the road.

Through the research carried out and the results obtained, it was demonstrated that with the design of road infrastructure it will allow greater integration between populated centers and these with the districts, contributing to the improvement of the population's quality of life. The road infrastructure under study belongs to a third-class road with a rugged orography, whose soils that make up the road surface have been determined taking into account the AASHTO regulations.

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1

I. INTRODUCCIÓN.

1.1. Realidad problemática. Contexto Internacional

(MBA L, EDUARDO & TABARES G,RICARDO, 2011). En su trabajo de

investigación para obtener el título profesional de ingeniero especialista en vías y transportes, que tiene como título “DIAGNÓSTICO DE LA VIA EXISTENTE Y DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VÍA NUEVA MEDIANTE PARAMETROS OBTENIDOS DEL ESTUDIO EN FASE DE LA VÍA ACCESO AL BARRIO CIUDAD EL CAFÉ - VÍA LA BADEA”.

Nos dice que, es necesario establecer las condiciones de desarrollo, para poder movilizar sus bienes y frutales, en la sierra alta de Colombia, donde se necesita responder a la necesidad de comercio de forma urgente debido a la producción y demanda de productos que se transportan en ese rubro.

Nos dice además que, es necesario la creación de nuevos caminos viales, en su mayoría en terrenos agrícolas, como la de los valles entre sierra y selva de Colombia, donde es necesario las exigencias del diseño de pavimentos y carreteras para que soporten el calor durante el día y el frio durante las noches, además menciona que existen zonas donde las lluvias son torrenciales y por lo tanto la necesidad de un adecuado estudio de la vía para poder satisfacer las diferentes necesidades de los pobladores y facilitar el transportar de sus productos agrícolas.

(FAJARDO, 2015) En su artículo de periódico NEWS MUNDO, editado el 10 de

junio del 2015 contempla que ciertos estados de Sudamérica presentan recursos triunfantes en recientes años, están afrontando claros problemas para conservar sus infraestructuras viales. Chile resalta en muchas ocasiones como el más grande a nivel regional, en implementación en lo que concierne a infraestructura vial, teniendo un total de 77,764 km incluyendo 2,387 km de pistas, en perfectos estados en las cuales se conservan. Se realizó un panel mundial acerca de la economía, dando un alcance total de competencia y ubica a Chile en primer lugar dentro los estados Sudamericanos. El reportaje, que fundamenta el dictamen de empresariales líderes con respecto a las condiciones de vías de su misma nación, se ha considerado a la nación latinoamericana

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2 como la más superior calificada en todo Sudamérica, durante 02 años consecutivos, muy cerca lo sigue el país de Panamá.

El Banco Mundial establece la misma conclusión que, el IDL (INDICE DE DESEMPEÑO DE LOGISTICA), reúne a las naciones de acuerdo a las condiciones en la que encuentra sus vías, así mismo, involucra carreteras y puertos y obras afines, reiteradamente brindándole la más alta evaluación a la región chilena, en segundo lugar, lo sigue muy de cerca los países de México y Panamá. Del mismo modo, la infraestructura de transporte de Chile es similar al país griego, superior a los países europeos de Bulgaria y Rumania.

(TADDIA, A & PINTO, A & CAFE, E Y OTROS, 2014). Según el BID, nos dice

en su informe, que la Asamblea General de las Naciones Unidas, promulgo, durante los años 2011 y 2012 la década de acción para la seguridad vial, a través del dictamen (64 – 255), del mes de marzo del 2010, con el objetivo de: “establecer y a continuación disminuir la cantidad de víctimas irremediables en accidentes de tránsito, en todo el planeta, aumentando tareas a todas las naciones regiones y el mundo entero”

Las tareas pronosticadas para afrontar los problemas de seguridad en las vías terrestres se han establecido cinco:

i. El gestionamiento de la seguridad vial. ii. Construcciones convincentes.

iii. Unidades vehiculares más sofisticados. iv. Beneficiarios más seguros y

v. Atención adecuada a las víctimas.

Este articulo nos dice que se a realizar un estudio completo del diseño geométrico de la vía, con dispositivos de seguridad para mejorar la conducta de los usuarios de la vía. Una vez terminado la poligonal de la vía, el ingeniero encargado del proyecto deberá recorrer todo el trazo de la obra, con el fin de ratificar algunas fallas en alineamiento y coordinación, en conclusiones deberá corregir los diferentes errores encontrados en el trazo, antes que se inicie el proceso de construcción de la vía, contribuyendo de manera directa a la obtención de vías de transporte más duraderas y segura.

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Contexto Nacional.

( ANDINA AGENCIA PERUANA DE NOTICIAS., 2017), El tramo vial desde

Tarapoto distrito San Roque de Cumbaza, provincia y región San Martin km 11+800.00, han fallado en su totalidad producto de las erosiones laterales que comprende toda la faja de dominio, producto del aumento del caudal del rio CUMBAZA, el abundante caudal y las fuertes precipitaciones atentan con el arrastre de terrenos aledaños y a diferentes áreas que se encuentran comprendidas en la vía. De igual manera ha colapsado el puente colgante estructura que está construida a base de madera, lo cual se encuentra por la parte superior del mencionado rio Cumbaza, al igual que el distrito San Antonio de Cumbaza. hallándose en peligro dichos habitantes ubicados de forma ilegal en el mismo sentido del rio.

La vía tiene una longitud de 18 kilómetros que se encuentra deteriorada, cabe mencionar que esta vía fue asfaltada; meses atrás. Existen otros tramos como el tramo de SAN ROQUE DE CUMBAZA CON TARAPOTO. Quedando este aislado. Habiendo una ruta de desvío para conectarse entre estos pueblos, lo cual se encuentra en pésimas condicione, al no contar con una superficie de rodadura adecuada.

Estos tramos no se pueden mejorar hasta que no cese el temporal de lluvias. y se están evaluando los tramos que sufrieron deterioros viales en las regiones por la presencia de fuertes precipitaciones e inundaciones, hay probabilidades declararlos en emergencia a estos pueblos, a pesar de la inmensa necesidad que tienen los pobladores dedicados a la agricultura para exportar sus productos a los diferentes establecimientos comerciales tanto regionales como nacionales.

(CORREA S, 2017) en su trabajo de investigación titulado “EVALUACIÓN DE

LAS CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS DE LA CARRETERA

CAJAMARCA – GAVILAN KM 173 AL KM 158 DE ACUERDO CON EL MANUAL DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS DG - 2013” Nos

hace mención, el diseño geométrico de una vía contempla el segmento de mayor significancia en sus proyectos y concepciones, en los lugares más alejados pertenecientes a los caseríos y centros poblados.; para mejorar sus condiciones de vida, como también abaratar los costos y establecer sus disposiciones de mayor eficiencia dentro de un determinado territorio, adaptándose a sus condiciones y particularidades; así como la dimensión en la que corresponde la demanda vehicular.

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4 Dicho de otra manera, tiene que ser eficiente y utilitario a costos moderados. Sabemos que al transcurrir los años algunos parámetros básicos para el diseño geométrico de carreteras han ido evolucionando; las cargas y dimensiones vehiculares para el diseño han aumentado, así como el volumen vehicular; y aun así en Cajamarca el cálculo con la que se diseña una infraestructura vial, ha venido realizando mediante normas antiguas, que en la actualidad resultan casi obsoletas y no garantizan la adecuada transitabilidad y movilización de los usuarios y sus productos de una manera razonable, adecuada y eficiente. Durante todo el periodo histórico el problema de mayor relevancia en el territorio, es y seguirá siendo la construcción de vías de tránsito terrestre. En la actualidad no se cuenta con las adecuadas redes de vías, que puedan satisfacer las diferentes necesidades que se presentan en nuestra ciudad, en especial a las comunidades, centros poblados y distritos de mayor lejanía.

(RÍOS DÍAZ, y otros, 2014), teniendo en cuenta su trabajo de investigación para

obtener la categoría de Magister, denominada: “LOS ESTUDIOS DE PRE

INVERSIÓN Y UNA PROPUESTA DEL CÁLCULO DEL VALOR RESIDUAL EN PROYECTOS DE INFRAESTRUCTURA VIAL EN EL PERÚ”. Nos dice:

teniendo en cuenta lo plasmado mediante (Solminihac) los desperfectos lo describen como las diferentes expresiones que se presentan en la capa superficial de rodadura de los pavimentos (desperfectos o grietas), permitiendo a que la transitabilidad vehicular sea de manera deficiente, no placentera esto hace que los preciosos de mantenimiento vehicular cada vez incrementen. No obstante, ciertos análisis realizados recientemente se han utilizado en varios sitios como modelos para poder precisar clase, prolongación y veracidad recientes han sido utilizados en muchos lugares como patrones para definir tipo, extensión y severidad como indicadores de fallas, con respecto al tema del proyecto SHRP - LTPP (Strategic Highway Research Project, Long - Term Pavement Performance) perteneciente a la Federal Highway Administration (EE.UU. - SHRP, 1993).

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5 Se muestran discrepancias en las diferentes clases de fallas que se presentan en el pavimento rígido y flexible, debido a los diferentes comportamientos que tienen cada uno de ellos en su estructura y la manera cómo funcionan. La falla en el pavimento flexible se clasifica de la manera siguiente de acuerdo a (Solminihac) en:

− Fallas superficiales − Deformación superficial. − Grietas en la superficie.

Contexto local.

(AGUIRRE S, 2018) en su tesis titulada “DISEÑO DEFINITIVO DE LA CARRETERA DESDE LA CIUDAD DE BAMBAMARCA HASTA EL CASERÍO CHILCAPAMPA, PROVINCIA DE HUALGAYOC, CAJAMARCA – 2018.” Nos hace mención que el principal problema más notorio en la zona donde

se desarrolla el proyecto, corresponde al inoportuno grado de transitabilidad de la trocha carrozable y la comunicación entre el caserío Chilcapampa y el distrito de Bambamarca, situación que da origen al aumento de precios en lo que concierne a producción, y el tiempo que demoran en trasladarse hacia la ciudad, encontrándose en pésimas condiciones, generándose bajos niveles de desarrollo económico tanto para el caserío de Chilcapampa como para el distrito de Bambamarca.

En esta realidad en la que se encuentra, dificulta el traslado de manera fluida de los pobladores como de sus mercancías, dificultando la integración social y económica del caserío con el distrito la provincia y la región, constituyendo a la realidad como una zona no accesible permitiendo el hundimiento en la difícil citación de pobreza para los pobladores circunstantes a la zona de estudio.

(TENORIO S, 2018) en su tesis para obtener el título de ingeniero civil que tiene

como título “DISEÑO DEL MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA ENTRE

CRUCE LA MUYUPANA - CHILAL, DISTRITO PULÁN, PROVINCIA SANTA CRUZ, DEPARTAMENTO CAJAMARCA, 2018”. Hace mención que la

construcción de diferentes infraestructuras viales es de suma importancia ya que permite mantener intercomunicados a las diferentes localidades, mediante la realización del transporte de mercancías, así también para la movilización de personas.

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6 Las vías también son de importancia para la exportación de materiales y productos hacia las diferentes partes del país como también hacia el exterior, generando mayores ingresos en la economía de los pueblos sirviendo de gran beneficio para los pobladores. Los diferentes elementos que causan la pobreza en zonas rurales son varios, pero en esta ocasión nos vamos a centrar exclusivamente en el acceso de los pobladores a los bienes esenciales de la sociedad y al empleo, como también la accesibilidad de los pobladores a centros de fabricación y consumo, el alto precio del transporte en las trochas carrozables, interviene directamente en la competencia del país. En todo el contexto perteneciente a las zonas rurales se tiene bienes que pueden ser aprovechador, los pobladores dedican el mayor tiempo a la agricultura y se esfuerzan día a día para generar lo mejor de sus productos, debido a las pésimas condiciones en la que se encuentran las vías y no poder trasladarse, no serviría de nada realizar dichos esfuerzos.

En la región Cajamarca, distrito Bambamarca se encuentra ubicado la vía en estudio, que conecta los centros poblados de San Antonio Bajo y Lucmacucho y sus caseríos y estos con el distrito, es una vía que se encuentra a nivel de trocha en mal estado debido al pésimo material con la que esta compactado la superficie de rodadura, en tiempos de lluvias se forman charcos de agua producto de la gran magnitud de desniveles con la que cuenta en su superficie, haciéndose casi intransitable, las pendientes con las que cuentan superan el 10% lo cual es un peligro para el tránsito vehicular de sufrir cualquier accidente, los radios reducidos más de lo establecido y de no contar con una señalización adecuada hacen que los vehículos retrocedan para poder pasar dichas curvas, el ancho de calzada en algunos tramos está por debajo de lo normal convirtiéndose en un problema para el libre tránsito, cuando se interceptan dos vehículos uno de ellos tendrá que retroceder para poder dar el pase y continuar con su ruta.

Todo lo dicho en lo anterior se convierte en un retraso económico, político y social para los pobladores de dichos centros poblados y sus caseríos, en dicha localidad predomina la actividad agrícola y ganadera, pero debido al mal estado de su carretera le hace di fiel y costoso el transportar sus productos a los diferentes mercados del distrito y la provincia. Con el fin de dar solución a todo esto se plantea el “DISEÑO DE LA INFRAESTRUCTURA VIAL ENTRE LOS CENTROS POBLADOS SAN

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7 ANTONIO BAJO Y LUCMACUCHO, DISTRITO DE BAMABAMARCA CAJAMARCA”. con la finalidad de mejorar las condiciones de vida de los habitantes de la zona influenciada con el proyecto.

1.2. Trabajos previos Contexto internacional.

(MACIAS R, 2011), de acuerdo a su tesis de grado titulada: “DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO PARA LA VÍA BABA – LA ESTRELLA CANTÓN BADA PROVINCIA DE LOS RIOS”. Plantea el diseño geométrico del tramo vial

desde San José provincias de los Ríos – Costa Rica, estudiando los impactos negativos al medio ambiente, comparado con el bien de la sociedad y el crecimiento de la zona en estudio, los cuales pueden ser reducidos de acuerdo a la eficiente aplicación de una medida ambiental. Enfocada a mitigar ciertos impactos, la ejecución de la obra proporciona gran beneficio para la zona de influencia como: disminución de tiempo para que puedan intercambiar comunicación entre una sociedad y otra, disminución de epidemias propias durante temporadas de lluvias, accesibilidad a las instituciones educativas de nivel primario, secundario y superior, y a los ciudadanos de (San José) mejoraran en lo que concierne a servicios básicas. La estructura que se va a construir va a generar grandes disgustos para la sociedad, pero se reflejara la relevancia en los servicios a los que van a tener acceso exclusivo, para el crecimiento de la población agrícola, mediante el incremento de infraestructura vial. Se llegó a la conclusión que es imprescindible emplear el método de manejo ambiental, para garantizar el beneficio que brindara con la ejecución del proyecto, de caso contrario de no ser de esta manera los daños causados a los habitantes y a la sociedad en general beberían ser similares o mayores con relación a los ya existen sin la presencia del proyecto.

(ALEMAN V, HENRY & JUARES R, FRANCISCO A & NERIO A, JOSUE I, 2015), El Salvador, de acuerdo a su estudio de investigación que tiene como título “PROPUESTA DE DISEÑO GEOMÉTRICO DE 5+00 km DE VÍA DE ACCESO VECINAL MONTAÑOSA, FINAL COL. QUETZAL – CANTÓN VICTORIA., SANTA TECLA, LA LIBERTAD, UTILIZANDO SOFTWARE ESPECIALIZADO PARA DISEÑO DE CARRETERA”. Hace mención que las

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8 carreteras de moderada circulación vehicular, como el transporte de los agricultores hacia los compradores y los que están relacionados con la sociedad, forman una parte importante de diferentes medios de transportes terrestre, dedicados a brindar un servicio a los pobladores de comunidades rurales; mejorando los flujos de bienes y servicios, asimismo contribuirá al crecimiento en salud pública, educación y servirá como una guía para la dirección en los adecuados usos de los suelos como también a los recursos de la naturaleza. Igualmente, puntualiza de manera drástica los trazos de posteriores proyectos en las diferentes áreas como: (infraestructuras viales, agua potable, proceso de las aguas provenientes de las precipitaciones pluviales, etc.), en el diseño de las carretera en el salvador se trabajó bajo el diseño de carreteras establecido por el SIECA se consideró una velocidad de diseño para el mencionado trabajo de investigación de (30 km/h), a pesar que los estándares establecidos por SIECA determinaban (50 km/h) la toma de decisión se amparó exclusivamente en los siguientes criterios, el relieve accidentado de la zona de influencia, dificultando transitar con la misma velocidad en subidas y bajadas, en la acotación remitida por SIECA hace mención en el apartado 4.2 “la velocidad con la que se diseña una infraestructura vil de una región” llagando a concluir que la velocidad con mayor predominio en dicha vía corresponde a 30 km/h por motivo de ser una franja limitada. El estudio de la infraestructura vial de nuestro trabajo de investigación contiene un aspecto altamente peculiar, del mismo modo en varios casos propios de nuestra nación, al no ser infraestructuras viales reciente mente construidas, sin embargo, se tratan de vías mejoradas, considerando un camino vecinal por parte de los pobladores, lo cual ha imprevisto para poder intercomunicarse, obligando a que se adecuen en lo necesario a la ruta determinada, por lo cual esto obliga a adecuarse en lo posible a la ruta establecida. Siendo ello como también por los precios que nos lleva a emplear razones propias de diseño en relación a las normas establecidas por SIECA, concibiendo un adecuado estudio de diseño geométrico, que tenga viabilidad de esta manera nos permita realizar su ejecución.

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(VILLA G, 2015) México, en su tesis titulada “AMPLIACIÓN DE UN TRAMO CARRETERO EN EL ESTADO DE QUERETARO”. Hace mención que el Paseo

de la República representa una importante vía de comunicación para los usuarios locales y de largo itinerario que transitan por esta zona y que tienen como finalidad llegar al norte del país o cruzar la frontera o bien trasladarse a comunidades de la región. Aunado a lo anterior, el estado de Querétaro ha presentado una fuerte dinámica de crecimiento en el parque vehicular, lo que ha incrementado a su vez la demanda de más servicios urbanos y de comunicaciones,

La importancia de este eje vial radica en el hecho de que mucho mayor del 36% de

la totalidad de las actividades dedicadas al comercio internacional del país Mexicano con respecto el exterior, atraviesa por Nuevo Laredo, los diferentes intercambios comerciales que se realizan entre los países de México y Estados Unidos tanto en exportación e importación, requiere de una adecuada y eficiente vía que facilite la circulación de sus productos entre ambos países; todo ello coloca a este puerto internacional de Nuevo Laredo el de mayor importancia en transporte de mercancías internacionales en tierras Americanas.

Además de estas necesidades básicas de facilitar el flujo vehicular hay otros factores que influyen en la realización de este proyecto, como lo son: el turismo, el comercio, y el desarrollo y crecimiento poblacional del estado de Querétaro.

El objetivo del proyecto es para brindar la más alta evolución para la vialidad principal

del Paseo Republicano, por intermedio del ampliamente en lo que concierne a sección transversal, así brindar un óptimo servicio para los que transiten por la vía.

Mediante esta operación contribuiremos a la mejora de velocidades y tiempos en recorrer durante el traslado de mercancías y personal que se movilizan por la región, consiguiendo con esto una significativa disminución de vienes en lo que concierne a precios de operación.

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Contexto Nacional.

(BARRANTES P, 2017). De acuerdo a su trabajo de investigación denominado “DISEÑO DE LA CARRETERA PURUPAMAPA ALTO - BELLAVISTA – SICZA BAJO – SAUCO BAJO, DISTRITO DE SALPO – PROVINCIA DE OTUZCO – DEPARTAMENTO LA LIBERTAD”. Nos dice que la infraestructura

vial se clasifica de acuerdo al manual de diseño geométrico, en carretera de tercera clase de acuerdo al IMDA (índice medio diario anual) establecido, se determinó una velocidad de diseño de (30 km/ h), considerando una máxima pendiente del (10%), considerándose un ancho de calzada de (06 m) y un bombeo del (3%), el movimiento de tierras se efectuara a nivel de terreno suelto, de igual manera se consideró el cálculo hidráulico del diseño de obras de arte en los cruces transversales de agua con respecto a la vía, se realizó las extracciones de muestras para los estudios de mecánica de suelos a una profundidad de 1.50m en los lugares de PURRUPAMPA ALTO, BELLAVISTA, SICZA BAJO, SAUCO BAJO, obteniendo 10 calicatas para los ensayos de laboratorio, a esa profundidad no se encontró la presencia del nivel freático. Concerniente a la adecuada serviciabilidad que debe brindar la vía, muy aparte del estudio de diseño geométrico se debe tener en cuenta la adecuada ubicación de la señalización tanto horizontales como verticales colocadas en todo el trayecto de la, carretera, respetando el manual de señalización del ministerio de trasportes, el presente proyecto tendrá una inversión de S/ 6’981,970.37 proyectándose un plazo de ejecución de 180 días calendarios.

(VELA & RODRIGUEZ, 2015). De acuerdo a su trabajo de investigación

denominado “DISEÑO PARA EL MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA A

NIVEL DE AFIRMAFO ENTRE LAS LOCALIDADES DE LAS MANZANAS Y QUILLUPAMPA, DISTRITO DE ANGASMARCA, PROVINCIA DE SANTIAGO DE CHUCO – LA LIBERTAD” De acuerdo a su tesis denominada,

hace mención a las razones fundamentales que se deben considerar en el estudio del “Diseño Geométrico” para la infraestructura vial, que tiene como objetivo la conectividad entre los lugares de (Manzanas y Quillupampa) los cuales pertenecen al distrito de Angasmarca, el presente estudio contempla un eficiente trazo que facilite la adecuada comunicación entre las mencionadas ciudades, considerando los estudios básicos de levantamientos topográficos, mecánica de suelos, estudio geométrico,

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11 hidrológico, estudio de afectaciones al medio ambiente, se elaborara el costo y el presupuesto de la obra.

(PURISACA LL, 2015). En su tesis de grado titulada: “DISEÑO GEOMÉTRICO DE LA CARRETERA P.J FERERICO VILLAREAL – CPM LAS SALINAS, DISTRITO DE TUCUME - LAMBAYEQUE” hace mención en el desarrollo de la

presente tesis el cual realizó el estudio de “Diseño Geométrico” con respecto a la vía entre (PJ. Federico Villarreal y CPM. Las Salinas), según El Manual de Carreteras D.G 2014, se consideró una Longitud total de 5+140 km con dos carriles de 03m cada uno haciendo un total de 06 m de ancho de calzada, se tuvo en cuenta una berma de 0.50m a cada lado de la vía teniendo como mínimo radio en curva horizontal de 50m, al encontrarse en la zona con un terreno (limo arcilloso) se consideró un talud de 1:1 con respecto al área de corte y al área de relleno con un talud de 1:1.5 se lograra adquirir el diseño que nos servirá de guía para poder efectuar el diseño final de la vía, se recomienda diseñar las alcantarillas en las progresivas propuestas y realizar un análisis de los efectos que sufrirá nuestro ambiente para la realización del diseño definitivo.

1.3. Teorías relacionadas al tema a. Velocidad de diseño

Corresponde a ala mayor velocidad en la que se puede mantener un vehículo con eficiencia en una determinada sección de la vía, en condiciones adecuadas y así hacer prevalecer las condiciones del diseño.

b. Radios mínimos

Es el mínimo radio de curvatura a recorrer teniendo en cuenta la velocidad de diseño, peralte máximo y el coeficiente de fricción transversal. Se calcula teniendo en cuenta criterios de seguridad.

c. Pendiente máxima

Se relaciona directamente con la velocidad directriz par una carretera. En caso de vías primarias se utilizan velocidades altas, mientras que en vías segundarias las pendientes se ajustan a velocidades bajas.

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d. Pavimento

Se determina como una estructura compuesta por diferentes dimensiones de capas compactadas con material seleccionado, agrupados entre la sub rasante y la superficie de rodadura, proporcionando un área preparada para resistir las cargas de las unidades vehiculares y poder transmitirlas capa tras capa hasta la sub rasante.

e. Diseño de pavimento

Procesos mediante los cuales se establecen los elementos de la parte estructural de una infraestructura vial considerándose cantidad y tipo de materiales necesarios, con la finalidad de garantizar una adecuada actuación de las estructuras ante la acción de determinados esfuerzos durante su periodo de diseño.

f. Pavimento flexible

Estructura conformada por tres capas (sub base, base y la carpeta asfáltica), sobre ella transitan los vehículos transmitiendo la distribución de cargas hacia las capas inferiores.

g. Levantamiento topográfico

Es el proceso de analizar cuidadosamente la superficie, considerando las características físicas, geográficas y geológicas de un terreno, para posteriormente representar gráficamente en un plano detallado.

h. Metrados

Es el acumulado de manera ordenada de datos que se obtienen o se logran con la lectura de planos, para su cuantificación se tienen en cuenta el diseño, detalles constructivos y topografía de la zona de realización del proyecto. Se elaboran durante la etapa de diseño y se verifican en obra.

i. Presupuesto

Es el cálculo, exposición, planificación anticipado del costo de una obra o un servicio, en relación a los diferentes tipos de material, equipos y mano de obra empleados durante el proceso constructivo.

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j. Conceptos básicos.

− Afirmado: Es el material natural obtenido de cantera (tamizado), empleado para la compactación de las diferentes capas en una vía, el cual deberá alcázar su densidad máxima ya que es el encargado de soportar los diferentes esfuerzos emitidos por las unidades vehiculares.

− Alcantarilla: Es una estructura perteneciente al sistema de drenaje en una vía, por lo generarla se construye de manera perpendicular al eje de la vía, ubicándolos en los cruces de aguas como también de alivio para evacuar las aguas de cunetas proveniente de las precipitaciones pluviales.

− Ancho de calzada: Es la longitud transversal compuesta por el número de carriles sin incluir el acho de bermas, la cual está destinada exclusivamente para el tránsito vehicular.

− Berma: Faja paralela al eje longitudinal de la vía, que puede ser del mismo material de la calzada como no, se ubica entre bordes de las cunetas y el ancho de calzada. − Bombeo: Inclinación transversal de longitudes en tangente respecto al eje de vía

hacia los extremos, para el escurrimiento aguas pluviales.

− Peralte: Inclinación transversal que se origina en las curvas horizontales con el propósito de contrarrestar las fuerzas centrifugas producidas por los vehículos. − Calicata: Perforación realizada a la superficie del terreno con el propósito de extraer

muestras de los diferentes extractos a distintas profundidades, por lo general se obtiene muestras adulteradas.

− Calzada: Área de la vía exclusivamente consignada para la circulación vehicular, la cual está compuesta por cierta cantidad de carriles

− Carril: Faja en sentido longitudinal por el que está dividido la calzada, pude presentar delimitaciones como no de marcas o señales en el mismo sentido, con un ancho lo suficiente para que puedan circular una determinad fila de vehículos.

− Cuneta: Conducto longitudinal ubicado en los márgenes de la calzada, debido a su reducida sección solo se encarga de percibir las aguas provenientes de las precipitaciones pluviales y conducirlas hacia lugares donde no ocasione daños ni inundaciones.

− Curva vertical: Curva en elevación alcanzada por dos superficies con distintas pendientes.

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14 − Derecho de vía: Franja de un ancho distinto en las cuales se localiza la vía y todas

sus obras complementarias.

− IMDA: Acrónimo de Índice Medio Diario Anual, cantidad de vehículos que circulan por una vía durante 24 horas de un día, en ambos sentidos y medido en una seccione especifica de la infraestructura vial (estación de conteo).

− M.T.C: Siglas del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, responsable del desarrollo del sistema de transporte, infraestructura y telecomunicaciones del país. (Bench Mark): Puntos referenciales ubicados en el levantamiento topográfico coordenadas y altimetría, los culés servirán de registro para el posterior replanteo de la vía.

1.4. Formulación del problema.

¿Cuál será el diseño más adecuado para la infraestructura vial entre los centros poblados San Antonio Bajo y Lucmacucho del Distrito de Bambamarca departamento de Cajamarca?

1.5. Justificación del estudio. a. Justificación Técnica

La presente investigación se argumenta técnicamente ya que se elaborará aplicando y respetando las normas establecidas por el Manual de Diseño de DG-2018, la norma americana AASHTO-93 para poder encontrar la dimensión del pavimento estructural, con los cálculos y ensayos realizados, nos darán la calidad del proyecto, para la circulación de un tráfico rápido y seguro.

b. Justificación Social

El diseño de la vía permitirá el desarrollo integrado entre centros poblados, mejorando la accesibilidad hacia los centros de estudio, puestos de salud y centros de intercambio de productos.

c. Justificación Económica

Actualmente los pobladores del centro poblado San Antonio Bajo y Lucmacucho del distrito de Bambamarca - Cajamarca, están dedicados especialmente a actividades agrícolas y ganaderas, mediante el presente diseño de infraestructura vial los habitantes

(26)

15 podrán movilizarse y comercializar sus mercancías agrícolas de manera más rápida y eficiente disminuyendo notablemente sus gastos de transporte.

d. Justificación Ambiental

Con el diseño de la infraestructura vial se reducirán las cantidades de partículas suspendidas en el aire provocadas por la circulación vehicular, contará con una adecuada señalización respetando el Manual de Diseño Geométrico de Carretras-2018, para así cuidar el medio ambiente y disminuir el riesgo de sufrir algún accidente.

1.6. Objetivos

1.6.1. Objetivos Generales

Realizar el diseño de la infraestructura vial tramo Centro Poblado San Antonio Bajo y Lucmacucho, Distrito de Bambamarca, Cajamarca.

1.6.2. Objetivos Específicos

- Determina el diagnóstico situacional del proyecto de estudio.

- Elaborar los estudios básicos de ingeniería: tráfico, topográfico, mecánica de suelos, hidráulico, hidrológico e impacto ambiental.

- Diseñar la infraestructura vial: Memoria de cálculo (diseño geométrico, diseño de pavimento, obras de arte), especificaciones técnicas.

- Elaborar estudio económico: Metrados, costos, presupuesto, cronograma de o ejecución y planos representativos por especialidad.

(27)

16

II. MÉTODO

2.1. Tipo y diseño de Investigación

El tipo de investigación planteada para este proyecto es, no experimental Descriptiva, siendo.

Donde:

M: Representa la zona de estudio O: Representa la información obtenida.

2.2. Variable y Operacionalización

2.2.1. Variable Independiente: Diseño de infraestructura vial Definición conceptual

El diseño geométrico de la carretera, teniendo como consecuencia mejorar el trazo, ampliando el ancho de la calzada, considerando las pendientes reglamentadas, así como los radios de curvatura, horizontales y verticales.

Definición operacional

Las características mencionadas se exponen en función a la Topografía del terreno. Es el estudio de la mecánica de suelos y el diseño geométrico de la carretera, así como el impacto ambiental, además de los costos y presupuestos para su ejecución.

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17

Tabla 1: Operacionalización de la variable

Variable Definición conceptual Definición Operacional Dimensiones Indicadores Nivel de

medición

Diseño de la Infraestructura

Vial

Según Alcántara (2014) “la topografía es la ciencia que se ocupa de definir las posiciones absolutas y relativas de los puntos sobre la Tierra”

El levantamiento topográfico se realizará con estación total y prismas, con ello será posible la obtención de datos suficientes para la

representación del terreno

Investigación topográfica Altimetría Nominal Alineamiento Sección transversal Perfil longitudinal Según Escobar (2016) La

mecánica de suelos nos dará la clasificación de los suelos, resultantes de los laboratorios de

granulometría y

plasticidad. Además, nos indicará las variaciones de humedad

Para realizar el estudio de mecánica de suelos se inicia con el

reconocimiento de la carretera y ubicar las calicatas, luego se llevan las muestras al laboratorio

Estudio de Mecánica de Suelos Contenido de humedad Capacidad Granulometría Límites de consistencia C.B. R Densidad máxima Según el Manual de Hidrología, hidráulica y drenaje (2012) la información hidrológica es importante ya que son fenómenos originados por descargas de ríos

En el estudio hidrológico permitirá conocer los valores máximos y mínimos de los caudales para ser considerados en el diseño de las obras de arte u otras estructuras.

Hidrología y obras de arte Escorrentía Capacidad Caudal máximo Diseño de obras de arte Cuencas

(29)

18

Continuación de la tabla 1.

Fuente: Elaboración propia

Variable Definición conceptual Definición Operacional Dimensiones Indicadores Nivel de

medición

Diseño de la Infraestructura

Vial

Es el trazo geométrico de una carretera y estudio de viabilidad, para la construcción

o mejoramiento de una vía, pues allí se determina la

ubicación y la forma geométrica definida para los elementos de una carreta, por lo cual quedara determinada en

tres direcciones: planta, perfil longitudinal y perfil

transversal.

Primero para hacer la carretera se determinará las características básicas de acuerdo a las normas.

La aplicación de la topografía y también según el conjunto de

ensayos realizados en un laboratorio para obtener las características mecánicas y físicas del terreno, el trazo de la

vía tiene que estar en armonía con el medio ambiente, impacto

ambiental y elaboración de costos y presupuestos Diseño Geométrico de la Carretera Velocidad directriz Capacidad Visibilidad de parada y de paseo Peralte Bombeo Pendiente Máxima Señalización Estudio de Impacto Ambiental Impacto positivo Razón Impacto negativo Costos y presupuestos Metrados m; m2; m3 Análisis de costos unitarios Soles (S/) Insumos Gastos Generales

(30)

19

2.3. Población y Muestra 2.3.1. Población

Tramo todos los centros poblados del distrito de Bambamarca en Cajamarca. 2.3.2. Muestra

Tramo entre los Centro poblados de San Antonio Bajo y Lucmacucho, distrito de Bambamarca, Cajamarca.

2.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos 2.4.1. Técnicas

Para la obtención de la información se aplicaron las técnicas apropiadas y los instrumentos correspondientes.

Según Campos y Gomes, entre los instrumentos se puede mencionar fichas de datos, fichas de observación, la técnica del cálculo donde el instrumento toma en cuenta los distintos métodos normados por nuestro país, además se consideró la técnica del análisis donde el instrumento aplicado se utilizó para una propuesta optima de presupuestos y costos.

Basándonos en Alba y Núñez sobre la validez de los resultados se toma en cuenta el contenido de los objetivos, la variable e instrumentos utilizados, en cuanto a la validez del criterio que determina la toma de decisiones se considera la confiabilidad de los resultados que se obtuvieron de manera semejante a proyectos similares.

2.5. Métodos de análisis de datos

Para iniciar este estudio se aplicaron los instrumentos de recolección de datos aplicando en topografía y el diseño geométrico la técnica del gabinete mientras que en el laboratorio se realizó el estudio de suelos correspondiente a los objetivos de este estudio. Estos procedimientos permitieron tener las conclusiones y las correspondientes mejoras.

(31)

20

2.6. Procedimientos

Se realizó los estudios básicos, haciéndose un análisis respectivo y se procedió el diseño de la infraestructura respetando las Normas vigentes como DG. 2018, MTC, AASHTO 93. (Regalado, 2011).

2.7. Aspectos Éticos

Este trabajo se realizó tomando en cuenta la honestidad y honradez en beneficio de los estudiantes de nuestra casa de estudio ya que servirá de guía para proyectos posteriores. Comprometido de esta manera a respetar la veracidad de los resultados, la confiabilidad de los datos obtenidos en campo y los análisis realizados en gabinete y laboratorios de suelos.

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21 III. RESULTADOS

3.1. Estudio de diagnóstico situacional.

Mediante el diagnostico situacional se determinó el estado actual de la vía y la cantidad de población que serán beneficiadas directamente con el proyecto.

Tabla 02: Estado de la vía actual del proyecto

PROGRESIVA DEFICIENCIAS EN LA VIA

00+600 Presencia de baches y cubierta de vegetación sin visibilidad.

00+600 – 1+100 Presencia de baches y empozamiento de agua sin obras de drenaje.

01+100 – 02+050 Presencia de baches y erosión en la capa de rodadura sin cunetas.

02+050 – 02+700 Presencia de baches de gran magnitud y cubierta de arbustos.

02+700 – 03+450 Empozamiento de agua y ancho de vía reducida.

03+450 – 03+900 Presencia de baches y charcos de agua, sin la presencia de cunetas.

03+900 – 04+600 Erosión en la superficie de rodadura y presencia de baches.

04+600 – 05+076 Presencia de baches, empozamiento de agua y vía reducida.

Fuente: Elaboración propia

La población beneficiada directamente con el proyecto son 2639 habitantes según el INEI censo nacional 2017.

(33)

22

3.2. Estudio topográfico.

Las características del proyecto determinaron que el método a utilizada en el levantamiento topográfico, se realice mediante el procedimiento de poligonales abiertas (el punto inicial y el punto final son diferentes), por tratarse de una carretera.

Tabla 03. Cuadro de coordenadas de BMS (UTM) utilizados en el proyecto. CUADRO DE COORDENADAS UTM DE BMs

TOTAL km NORTE ESTE ALTITUD

BM1 0+106.12 9,264,948.41 770,826.73 2,931.15 BM2 0+519.34 9,264,931.24 770,437.22 2,958.15 BM3 1+060.00 9,265,124.46 769,950.26 3,004.61 BM4 1+614.53 9,265,500.08 769,620.48 3,000.39 BM5 1+915.09 9,265,786.49 769,685.51 3,027.79 BM6 2+660.71 9,266,178.93 769,456.70 3,059.10 BM7 3+037.87 9,266,249.04 769,809.78 3,043.53 BM8 3+632.34 9,266,278.67 770,272.33 3,056.95 BM9 3+941.70 9,266,547.41 770,112.36 3,070.91 BM10 4+507.62 9,266,845.67 770,391.17 3,113.28

Fuente: Elaboración propia.

3.3. Estudio de mecánica de suelos, canteras y fuentes de agua.

Se realizaron 06 exploraciones para calicatas considerando una profundidad de 1.50 m y el ancho necesario para poder extraer las muestras, a una distancia aproximadamente de 1000 m cada exploración, se logró extraer un estrato por cada calicata ya que el terreno era uniforme en toda la profundidad, no encontrando napa freática en ninguna de ellas.

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23

Tabla 04. Características de las calicatas

Características de las calicatas

CALICATA PROGRESIVA CONTENIDO DE HUMEDAD LÍMITE LÍQUIDO LÍMITE PLÁSTICO I.P CLASIFICACIÓN SUCS CLASIFICACIÓN AASHTO CBR-100% CBR-95% MAX. DENSIDAD SECA (gr/cm3) MAX. DENSIDAD SECA (gr/cm3) 95% OPTIMO CONTENIDO DE HUMEDAD (%) NIVEL FREÁTICO DESCRIPCIÓN C-1 0+100.00 10.34 38.73 24.34 14.4 CL A-6 (10) 11.69% 6.80% 1.89 1.79 14.50% No encontrado Arcilla de baja plasticidad C-2 1+100.00 10.51 39.46 22.11 17.4 CL A-6 (11) - - - - - No encontrado Arcilla de alta plasticidad (malo) C-3 2+000.00 10.24 35.59 22.21 13.4 CL A-6 (10) 12.20% 7.10% 1.83 1.74 15.30% No encontrado Arcilla de baja plasticidad C-4 3+100.00 9.34 31.75 18.94 12.8 CL A-6 (9) - - - No encontrado Arcilla de baja plasticidad C-5 4+100.00 10.78 39.37 23.51 15.9 CL A-6 (11) - - - - - No encontrado Arcilla de baja plasticidad C-6 5+000.00 10.92 39.36 24.3 15.1 CL A-6 (10) 11.30% 7.50% 1.83 1.73 10.00% No encontrado Arcilla de baja plasticidad

Fuente: Elaboración propia.

La cantera a utilizar para el abastecimiento de material del proyecto es la cantera Quinuapampa pereciente al centro poblado Lucmacucho y la fuente de agua utilizadas es del rio Llaucano del distrito de Bambamarca.

(35)

24

Tabla 05. Características de la cantera.

Características de la cantera NO M B R E M AT E R IAL CO NT E NIDO D E H UM E D AD L ÍM IT E L ÍQ U IDO L ÍM IT E P L ÁS T ICO I. P CL AS IF ICA CIÓN SU CS CL AS IF ICA CIÓN AASH T O CB R -100% CB R -95% M AX. DE NSI DAD S E CA (g r/cm3 ) M AX. DE NSI DAD S E CA (g r/cm3 ) 9 5 % O P T IM O CO N T E NIDO DE H UM E DAD (%) NIVE L F RE ÁT ICO DE SCR IP CIÓN CANTERA QUINUAPAMPA AFIRMADO 8.72 33.88 21.73 12 GC A-2-6 (0) 85.76% 44.00% 2.22 2.11 7.25% No encontrado GRAVA ARCILLOSA CON ARENA

Fuente: Elaboración propia.

Tabla 06: Cantera y fuentes de agua

INICIO FIN DISTANCIA

(km) TIEMPO TIPO DE VIA

Cantera

Quinuapampa Obra 1+078 15min. afirmada

Rio Llaucano Obra 7+00 25 min Asfaltada

(36)

25

3.4. Estudio de tráfico.

El proyecto cuenta con una sola estación E-1; el conteo vehicular se realizó el día lunes 05 al domingo 11 del mes de agosto del 2019 y se utilizó los factores de corrección proporcionados por la estación CUCULI se determinó un IMDA de 61 veh.

Tabla 07. Cantidad y tipos de vehículos por día.

VEHÍCULO Lunes Martes Mie Juev Vier Sáb Dom total semana IMDS= FC IMDa = IMDs*FC Svi/7 AUTO 8 9 9 10 10 12 12 70 10 0.9448864 9 STATION WAGON 9 8 7 8 8 10 14 64 9.1 0.9448864 9 PICK UP 21 17 24 24 29 39 53 207 29.6 0.9448864 28 RURAL 8 4 7 8 6 7 12 52 7.4 0.9448864 7 Combi Camión 2 Ejes. 4 5 6 4 4 6 0 29 4.1 0.9034295 4 Camión 3 Ejes. 4 4 4 4 5 4 4 29 4.1 0.9034295 4 TOTAL 54 47 57 58 62 78 95 451 64 61

Fuente: Elaboración propia.

3.5. Diseño Geométrico.

En el diseño de la infraestructura vial se consideró una velocidad directriz de 40 km/h como, con radios mínimos de 50 m y longitudes mínimas de transición de 40 metros, para un vehículo de diseño de acuerdo al estudio de tráfico tipo ómnibus 3 ejes (B3-1).

Tabla 08. Características del vehículo utilizado en el diseño del presente proyecto.

Fuente: Tabla 202.01 (DG-2018).

Tipo de

vehículo altura ancho

Vuelo lateral Ancho de ejes longitud Vuelo delantero Separación de ejes Vuelo trasero Radio mínimo de ruedas exteriores ómnibus 3ejes (B3-1) 4.1 2.6 0 2.6 14 2.4 7.55 4.05 13.7

(37)

26

3.6. Diseño del pavimento.

Para el cálculo de las diferentes capas que conforman la parte estructural del pavimento, se determinó mediante la utilización del método AASHTO, considerando un valor de CBR de 6.80 al 95% del terreno y el tipo de vehículo con el fin de identificar el nuero de ejes equivalentes.

Tabla 09. Características de las capas de pavimento del proyecto.

Fuente: Elaboración propia.

3.7. Estudio de impacto vial.

Se identificó la presencia de impactos viales tales como restricciones de tránsito, cierre temporal de la vía durante la realización de los trabajos y cierre de acceso transversales a la vía. Como acciones de mitigación de estos impactos se planteó el acondicionamiento de dos rutas adicionales de desvío con sus respectivas señalizaciones.

Tabla 10. Características de las rutas de desvío del proyecto.

Fuente: Elaboración propia. Capas de material Coeficiente de capa (a) Coeficiente de drenaje (m) Espesor (pulg) Numero estructural de capa (sn) Espesor (cm) Asfalto 0.45 1 2.00 1.98 5.00 Base Granular 0.051 1.2 6.00 1.98 15.00

Sub Base Granular 0.28 1.2 6.00 1.98 15.00

Subrasante 0.28 1.2 12.00 1.98 30.00

DESCRIPCION INICIA HASTA DISTANCIA

(km)

TIPO DE CARRETERA

Rutas desvío R-1 Caserío San Antonio Alton

Cruce el

porvenir 2+500

Trocha carrozable Rutas desvío R-2 Caserío

Colpapampa

Cruce el

porvenir 1+100

Trocha carrozable

(38)

27

3.8. Estudio de afectaciones prediales.

Teniendo en cuenta las características de la infraestructura vial proyectada, que incluye el ensanchamiento de calzada con una faja de dominio de 16 metros, en todo el recorrido de la vía, se producirán afectaciones de algunos predios, ubicados específicamente en el centro poblado San Antonio Bajo, caserío San Antonio Alto, caserío Colpapampa, caserío Monte Redondo y centro poblado Lucmacucho. Dichos predios están conformados es su mayoría por árboles, terrenos agrícolas, áreas verdes y en menor cantidad viviendas.

Tabla 11. Relación de predios afectados.

CODIGO DESCRIPCION

EXPROPIACIONES CANT. PROG. LADO AREA TOTAL

1 C.P San Antonio Bajo 1 100 DER. 200 200

2 C.P San Antonio Bajo 1 300 DER. 600 600

3 C.P San Antonio Bajo 1 600 DER. 280 280

4 C.P San Antonio Bajo 1 1+050.00 IZQ. 550 550

5 C.P San Antonio Bajo 1 1+200.00 DER. 360 360

6 Caserío San Antonio

Alto 1 1+450.00 IZQ. 585 585

7 Caserío San Antonio

Alto 1 1+800.00 DER. 1,120.00 1,120.00

8 Caserío San Antonio

Alto 1 2+350.00 DER. 600 600

9 Caserío San Antonio

Alto 1 2+500.00 DER. 720 720

10 Caserío San Antonio

Alto 1 2+600.00 DER. 500 500

14 Caserío Colpapampa 1 2+850.00 DER. 1,080.00 1,080.00 15 Caserío Colpapampa 1 2+960.00 DER. 1,950.00 1,950.00 16 Caserío Colpapampa 1 3+020.00 DER. 1,725.00 1,725.00 17 Caserío Colpapampa 1 3+200.00 DER. 1,320.00 1,320.00 18 Caserío Colpapampa 1 3+350.00 IZQ. 2,250.00 2,250.00 19 Caserío Monte Redondo 1 3+500.00 DER. 1,650.00 1,650.00 20 Caserío Monte Redondo 1 3+630.00 DER. 1,520.00 1,520.00 21 Caserío Monte Redondo 1 3+900.00 DER. 1,380.00 1,380.00 23 C.P Lucmacucho 1 4+200.00 DER. 3,900.00 3,900.00 24 C.P Lucmacucho 1 4+350.00 DER. 3,250.00 3,250.00 25 C.P Lucmacucho 1 4+600.00 DER. 2,300.00 2,300.00 26 C.P Lucmacucho 1 4+840.00 DER. 3,300.00 3,300.00 27 C.P Lucmacucho 1 5+010.00 DER. 1,200.00 1,200.00 TOTAL 32,340.00

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28

3.9. Estudio de impacto ambiental.

El mencionado estudio tiene como objetivo la mitigación de los diferentes impactos que se producirá durante el desarrollo de las actividades del proyecto, se realizara un procedimiento para los manejos ambientales donde se detallaran las operaciones preventivas y/o de mitigación:

En el programa de medidas de prevención, mitigación y corrección, comprende las partidas de señalización ambiental, reacondicionamiento de áreas ocupadas y patio de máquinas, reposición de canteras, acondicionamiento de material excedente y revegetación. El programa de monitoreo ambiental comprende programas de contingencia. Plan de medidas de control ambiental, comprende capacitación de monitoreo ambiental, se determina el Manejo de residuos sólidos y peligrosos, comprende las partidas de contenedor de residuos de monitoreo ambiental, se determina el manejo de residuos sólidos y disposición de residuos sólidos y el plan de inversión donde se detallan los costos de las actividades de prevención y/o mitigación ambiental.

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29 Tabla 12. Presupuesto de implementación de plan de seguridad.

IMPACTO AMBIENTAL

DESCRIPCION UNIDAD METRADO PRECIO PARCIAL

Programa de medidas preventivas mitigadoras y correctiva - - - 59,821.94 Señalización ambiental Glo 1 822.31 823.31 Reacondicionamiento de áreas ocupadas y patio de máquinas. Glo 1 6785.8 6,786.80 Rehabilitación de canteras Glo 1 8461.22 8,462.22 Acondicionamiento de material excedente m2 4,000.00 9.81 39,240.00 Revegetación Glo 1 4508.61 4,509.61 Programa de monitoreo ambiental 3,675.60 Programa de contingencia Glo 1 3675.6 3,675.60 Plan de medidas de control ambiental o contingencia - - - 3,175.60 Capacitación de

monitoreo ambiental Glo 1 3175.6 3,175.60

Manejo de residuos

sólidos y peligrosos - - - 2,458.72

Contenedor de

residuos solidos Glo 1 1429.36 1429.36

Disposición de

residuos solidos Glo 1 1029.36 1029.36

COSTO DIRECTO 69,131.86

(41)

30

3.10. Estudio hidrológico y drenaje.

EL deficiente estado en la que se encuentra la vía debido a ausencia de mantenimiento y la calzada con material de afirmado mal compactado, lo cual genera desniveles en la vía de gran magnitud, generando el estancamiento de agua proveniente de las lluvias convirtiéndose en un peligro para el libre tránsito.

El estancamiento de las aguas en la vía se ocasiona por la falta de obras de drenaje que permitan una adecuada conducción del flujo, y evitar deterioros de la vía.

Figura 01. Variación de precipitaciones por año.

Fuente: Elaboración propia.

3.11. Estudio de señalización.

De acuerdo a la evaluación realizada se determinó los elementos de control y dispositivos de señalización necesarios, que permitan brindar una mayor seguridad durante el tránsito vehicular y peatonal, reduciendo en su mayoría los accidentes. La vida en la actualidad presenta un ancho de calzada aproximadamente 4.00 m, lo que dificulta el libre tránsito vehicular en ambos sentidos, al no contar con elementos de señalización en todo su recorrido, contribuye a producirse mayores accidentes.

a vía existente presenta una topografía accidentada y un diseño geométrico en su mayoría con tramos curvos, lo cual nos permite establecer una adecuada señalización en lugares visibles. 75.69 88.49 79.69 82.58 81.0476.11 97.62 84.54 116.44 91.81 87.18 82.47 94.53 110.12 81.23 83.48 77.49 96.88 95.54 49.2 0 20 40 60 80 100 120 140 MA XI MA S P R E C IP IT A C IONE S AÑOS VARIACION DE PRECIPITACIONES

(42)

31

Tabla 13. Presupuesto de implementación del estudio de señalización. SENALIZACIÓN

DESCRIPCION UNIDAD METRADO PRECIO PARCIAL

Postes kilométricos UND 5.00 331.03 1,655.15

Marcas en el pavimento KM 15.23 1373.02 20,911.09

Señales informativas, preventivas

y/o reglamentarias 6,309.28

Señales preventivas 75 x 75 cm (con poste)

UND 8.00 394.33 3,154.64

Señales informativas UND 8.00 394.33 3,154.64

COSTO DIRECTO 28,875.52

Fuente: Elaboración propia.

3.12. Estudio de vulnerabilidad y riesgos.

Con respecto al mapa de zonificación sísmica del territorio peruano (Jorge Alva 1984), el distrito de Bambamarca pertenece a la zona II, en la cual se pueden presentar intensidades moderadas de sismos. Así mismo la norma peruana E.030 (Diseño Sismorresistente) del Reglamento nacional de edificaciones, clasifica al distrito de Bambamarca en la zona 2 con un factor de zona “Z” de 0.25.

Tabla 14. Peligros presentes en la infraestructura del proyecto.

INFRAESTRUCTURAS QUE PUEDEN SER

AFECTADAS

PELIGRO

Sismo Inundaciones Erosión Vientos Precipitaciones

Pavimento X X X X

Cunetas X X X X

Alcantarilla X X X X

Señalización X X

(43)

32

IV. DISCUSIÓN

− Estudio de diagnóstico situacional y topográfico de la vía, se realiza con el propósito de determinar el relieve del terreno, las distancias aproximadas de cada uno de los caseríos, así como establecer las obras de arte que funcionarán como drenaje pluvial de la vía. y evaluar a la población beneficiada con el proyecto.

La existencia de vegetación y curvas sinuosas en algunos tramos de la vía, dificultó la visibilidad para la toma de puntos lo cual retrasó el levantamiento topográfico.

− El estudio de mecánica de suelos, canteras y fuentes de agua realizados en el laboratorio de la universidad César Vallejo permitió garantizar la confiabilidad de los datos, los cuales se tomarán para el diseño de las diferentes estructuras.

Por tal motivo se utilizarán en la realización del proyecto de pavimentación y

mejoramiento de obras viales los materiales de la cantera Quinuapampa, así como el agua del rio Llaucano, garantizando de esta manera su calidad y uso en los trabajos del proyecto.

− Estudio de tráfico es de suma importancia determinar los volúmenes de tráfico de la vía, para determinar y cuantificar las necesidades de mejora de calidad de la superficie de rodadura, planteando soluciones que permitan aumentar el periodo de vida útil de la vía, permitiendo de esta manera una mejor conectividad entre centros poblados y caseríos. En la actualidad la vía presenta un IMDA de 61 vehículos por día, alcanzado los 122 vehículos con proyección a 20 años, pudiendo ser mayor este valor si consideramos que será la única vía que conectará los centros poblados y estos con los caseríos.

− El diseño geométrico en la actualidad presenta una geometría irregular, con un ancho estimado de calzada de 4.00 m, y en algunos tramos menor a este, curvas sinuosas con radios menores a 15 m y tramos de transiciones muy reducidos.

El nuevo diseño geométrico deberá garantizar el libre transitito vehicular, respetando las características geométricas propias para un vehículo de diseño tipo bus B3-1, cuyas dimensiones mínimas están establecidas en la norma (Manual de diseño geométrico de carreteras DG-2018).

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33 − El diseño del pavimento con respecto a las dimensiones de las diferentes capas que lo conforman la estructura del pavimento flexible propuesto para la vía, son valores tentativos por lo tanto se tendrá que hacer otras combinaciones siempre y cuando se respete las dimensiones mínimas y se cumpla con el SN requerido.

− El estudio de impacto vial y las medidas tomadas de mitigación deberán permitir reducir los diferentes impactos producidos por las distintas tareas realizadas durante el proceso constructivo de la vía, garantizando el descongestionamiento vehicular y el libre acceso peatonal de los pobladores de los centros poblados y caseríos hacia sus viviendas. La zona donde se desarrolla el proyecto, presenta rutas de desvió no muy alejadas, lo que permite a los pobladores llegar a su destino en un tiempo no muy retrasado.

− Los estudios de las afectaciones prediales no se lograron determinar en su totalidad el valor económico de las áreas a expropiar durante la ejecución de la vía, debido a que los pobladores no tienen título de propiedad, así mismo el proyecto no cuenta con una resolución municipal que apruebe el diseño geométrico del mismo por tratarse de un proyecto de tesis.

− El estudio de impacto ambiental nos permite identificar factores ambientales que serán vulnerados por la ocurrencia de las diferentes amenazas, valorando de acuerdo a escalas cromáticas la intensidad de los impactos.

Los impactos negativos con mayor intensidad que se han considerado en el proyecto tales como: el uso del terreno producto de la expropiación agrícola, por los cuales se ha establecido el diseño geométrico de la vía, la tala de árboles y de vegetación natural existente en la zona.

El mayor impacto positivo que se producirá es la generación de empleo a los pobladores de la zona, una mejora en la calidad de vía para la transitabilidad de los usuarios perteneciente a las zonas de influencia de manera directa e indirecta.

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34 − Estudio hidrológico y drenaje obtenida del SENAMHI, fue utilizada para determinar la máxima precipitación pluvial que servirá para el diseño de las obras de drenaje del proyecto.

La topografía accidentada con pendientes menores al 10%, con presencia de canales de paso de aguas naturales, permite el diseño de alcantarillas y cunetas para poder drenara las aguas procedentes de las precipitaciones pluviales presentes en la zona.

− Estudio de señalización comprende la instalación de señales horizontales y verticales, lo cual va a permitir un tránsito con mayor eficiencia por esta vía, permitiendo reducir los diferentes accidentes de tránsito, como también identificar los caseríos comprendidos en el recorrido de la vía.

− Estudio de vulnerabilidad y riesgos presenta que el mayor riesgo en la zona del proyecto ha sido inundaciones producto de la fuerte precipitación, por lo que se ha considerado un porcentaje de bombeo de la calzada del 2.5% lo suficientemente necesario para la evacuación de las aguas, el deslizamiento de taludes es mínimo ya que se tiene un moderado corte de terreno se deberá tener en cuenta problemas de erosión en las diferentes capas del pavimento debido a la ausencia de sismos en la zona.

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