FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OBTENER EL GRADO ACADÉMICO DE: Bachiller en Ingeniería Civil
AUTORES:
Vigo Felix, Erika Josefina (ORCID: 0000-0002-2110-2116) Fernández Huamán, Carlos Antonio (ORCID: 0000-0003-1247-0010)
ASESOR:
LÍNEA DE INVESTIGACIÓN
“Diseño de infraestructura vial para transitabilidad vehicular y
peatonal con pavimento flexible en la habilitación urbana Santa
Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020”
Mgtr. Macalopú Inga, Hipólito (ORCID: 0000-0001-5713-9909)
Diseño de Infraestructura Vial
CHICLAYO - PERÚ
ii Índice de Contenidos Carátula ... i Índice de Contenidos ....... ii Índice de Tablas ......v RESUMEN ...... vi ABSTRACT ... vii I. INTRODUCCIÓN ... 1 1.1. Realidad problemática ... 1 1.2. Justificación ... 1 1.3. Objetivos ... 2 1.4. Trabajos previos. ... 3
1.5. Teorías relacionadas al tema ... 6
11 2.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN. ... 11 2.2. VARIABLES Y OPERACIONALIZACIÓN. ... 11 2.3. OPERACIONALIDAD DE VARIABLES. ... 12 2.4. POBLACIÓN Y MUESTRA. ... 13 2.4.1. POBLACIÓN: ... 13 2.4.2. MUESTRA: ... 13 2.5. RECAUDACIÓN DE DATOS. ... 13 2.6. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS. ... 14
2.7. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE DATOS. ... 14
iii
2.7.1. Análisis Cuantitativo. ... 14
2.7.2. Análisis Cualitativo. ... 14
2.7.3. Información recolectada. ... 15
2.8. ASPECTOS ÉTICOS. ... 16
III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: ... 17
3.1. UBICACIÓN ... 17
3.2. Diagnóstico situacional ... 17
3.3. Extensión y altitud ... 18
3.4. Estudio Topográfico. ... 18
3.5. Estudio Mecánica de Suelos ... 18
3.6. Estudio de Tráfico ... 18
3.7. Estudio de impacto ambiental. ... 18
3.8. Diseño Geométrico ... 19
3.9. Diseño estructural del pavimento ... 19
3.10. Estudio hidrológico y drenaje. ... 19
3.11. Costo y presupuesto ... 20 3.12. Programación de Obra ... 20 IV. CONCLUSIONES:... 21 V. RECOMENDACIONES: ... 22 VI. PROPUESTA: ... 23 REFERENCIAS ... 24 ANEXOS ... 26
iv
ANEXO N° 02: Data del Levantamiento Topográfico ... 31
ANEXO N° 03: Cuadro Resumen de Ensayos Realizados ... 37
ANEXO N° 04: Cálculos para Espesores de Pavimento Flexible ... 47
ANEXO N° 05: Índice Medio Diario Vehicular ... 50
ANEXO N° 06: Planos - Ubicación ... 36
ANEXO N° 07: Presupuesto Definitivo ... 38
ANEXO N° 07: Declaratoria De Originalidad Del Autor/ Autores... 39
ANEXO 08: Declaratoria de Originalidad del Autor/ Autores ... 40
ANEXO 09: Autorización De Publicación En Repositorio Institucional ... 41
v
Índice de tablas
Tabla 1.- Variable Dependiente ... 12
Tabla 2.- Variable Independiente ... 12
Tabla 3.- Presupuesto de Mitigación Ambiental ... 19
Tabla 4.- Resumen de Diseño del Pavimento Flexible ... 19
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Resumen
En el trabajo de investigación se realizará el DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA VIAL PARA TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL CON PAVIMENTO FLEXIBLE EN LA HABILITACIÓN URBANA SANTA ISABEL, CHICLAYO, LAMBAYEQUE 2020. Enfocado en un expediente técnico como referencia para un perfil de proyecto.
La metodología propositiva busca apoyar a la solución de la problemática observada en la zona de estudio con el objetivo de diseñar la Infraestructura vial con una serie elementos que permitan la confortable y segura circulación vehicular y peatonal, cuyo proceso implica realizar los estudios clave para tener parámetros necesarios para los diseños de Pavimento flexible, Drenaje pluvial, Veredas u otra obra ingenieril, el trabajo de investigación brinda alcances a la población sobre los costos y tiempo que implica la ejecución del proyecto desde su concepción hasta el término, se tomará como población a todas las habilitaciones urbanas de Lambayeque y muestra al diseño de infraestructura vial propuesto.
Los instrumentos y herramientas utilizados serán de análisis documental y observación experimental que nos permitan resultados óptimos en función a los objetivos proyectados para un total de 106,481.78 m2 de área, con tres accesos los cuales darán la adecuada transitabilidad con su ejecución y diseñando con respaldo de la normativa vigente, cuyos datos obtenidos de los estudios realizados serán procesados en gabinete mediante softwares especializados los mismos que garantizan la confiabilidad del presente trabajo de investigación que dará un crecimiento y desarrollo socioeconómico ambiental a la Habilitación Urbana Santa Isabel.
Son 5 capítulos que redactan los procesos y detalles para la elaboración del proyecto y se presentan a continuación.
Palabras clave: Desarrollo, Infraestructura Vial, Diseño Geométrico, Transitabilidad.
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Abstract
In the research work will be carried out the “DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA VIAL PARA TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL CON PAVIMENTO FLEXIBLE EN LA HABILITACIÓN URBANA SANTA ISABEL, CHICLAYO, LAMBAYEQUE 2020”. Focused on a technical dossier as a reference for a project profile.
The proposed methodology seeks to support the solution of the problem observed in the study area with the aim of designing the Road Infrastructure with a series of elements that allow the comfortable and safe vehicular and pedestrian circulation, whose process involves conducting the key studies to have necessary parameters for the designs of Flexible Pavement, Rain drainage, sidewalkes or other engineering work , the research work provides scopes to the population on the costs and time involved in the implementation of the project from its conception to the end, will be taken as a population to all urban ratings of Lambayeque and shows the proposed road infrastructure design.
The instruments and tools used will be documentary analysis and experimental observation that allow us optimal results according to the objectives projected for a total of 106,481.78 m2 of area, with three accesses which will give the appropriate walkability with its execution and designing in accordance with current regulations, whose data obtained from the studies carried out will be processed in cabinet by specialized software the same that guarantee the reliability of this research work that will give a growth and environmental socioeconomic development to the Urban Enabling Santa Isabel.
There are 5 chapters that draft the processes and details for the development of the project and are presented below.
1
I. INTRODUCCIÓN
1.1. Realidad problemática
La red vial es imprescindible para el desarrollo sostenible de la población ya que la economía y la sociedad dependen fuertemente de la eficiencia que presentan sus vías de transporte, siendo muy importante para la distribución de mercancías y transporte de pasajeros, los cuales desean movilizarse hacia diferentes lugares generando un desarrollo social entre el entorno socioeconómico de la región y sus alrededores. (GUZMÁN BOZA, 2015, p. 01)
El presente trabajo de investigación, fue elaborado con el fin de implementar un diseño de infraestructura vial adecuado para la Habilitación Urbana Santa Isabel la cual sufre de intransitabilidad tanto vial y peatonal dentro del perímetro y linderos de la misma la misma que afecta al desarrollo sostenible y detiene el crecimiento socioeconómico que es la mayor problemática que afronta actualmente.
Con una área de 106,496.78 m2 (10.6481 has), la habilitación urbana Santa Isabel presenta un terreno de rodadura compuesto de terreno natural, el paso de vehículos genera la dispersión de abundante partículas (polvareda), por lo cual se disipan hacia las viviendas adyacentes a las vías y en consecuencia la población es la única afectada y está sujeta a contraer diversos problemas respiratorios y enfermedades afines a estos, principalmente los niños y adultos mayores es por ello nosotros como estudiantes de ingeniería tenemos la necesidad de investigar y proponer un diseño de infraestructura vial que es necesario para mitigar la problemática de la habilitación, a esto se le suma el peligro de accidentes vehiculares por la ausencia de señalización. Sabemos que la oportunidad de adquirir hoy en día una vivienda en la ciudad de Chiclayo es muy amplia, pero los costos actualmente son demasiados elevados, esto trae consigo que la población busque zonas apartadas del centro de la ciudad, donde adquirir un predio es más viable a pesar de no tener los servicios de infraestructura necesarios para conllevar una vida sana y segura.
1.2. Justificación
Este diseño satisface la necesidad de incorporar desarrollo urbano colectivamente con sus moradores organizados y así elevar una calidad de vida de la población
2 existente cuya justificación a nivel social satisface la proyección de erradicar la deficiente circulación y accesibilidad hacia la zona en cualquier medio de transporte, a su vez siendo de interés técnico, como profesionales somos los responsables de realizar el adecuado diseño de infraestructura vial a través de estudios in situ, utilizando las herramientas adecuadas, criterios técnicos y la documentación normativa necesaria que respaldan y fundamentan la investigación, se precisa como resultado del proyecto la simplificación de riesgos a los cuales se atiene el área de estudio y así acreciente la socioeconomía de la zona, sobre la justificación ambiental se relaciona directamente a mitigación de riesgos ambientales de dispersión de partículas de polvo en el aire, evitando problemas respiratorios en la población.
1.3. Objetivos
Se plantea objetivos generales y específicos, por lo tanto, el objetivo general se basa en realizar diseño de infraestructura vial urbana de la habilitación urbana Santa Isabel del distrito de Chiclayo: propuesta de diseño de vías con pavimento y veredas. Además, se cuenta con objetivos específicos tales como el definir el estado actual de las áreas de influencia de la Habilitación urbana, elaborar los estudios básicos a nivel de ingeniería necesarios, Diseñar infraestructura vial a nivel de expediente técnico la cual comprende: memoria descriptiva, memoria de cálculo, especificaciones técnicas, metrados, costos, presupuesto, planos y la programación de obra basada en los reglamentos, manuales y las normas vigentes.
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1.4. Trabajos previos.
NIVEL INTERNACIONAL
Toapanta. (2018). Diseño de la vía Canelos – San Eusebio – El Carmen, de 6 km de longitud ubicada en la parroquia Canelos, cantón Pastaza, provincia de Pastaza (tesis de pregrado). Universidad Central, Ecuador.
Afirma que para realizar un buen diseño de pavimento flexible cuando las condiciones del suelo son inestables al ser tipo arcilloso con un alto índice de plasticidad, se debe tomar en cuenta el mejoramiento del sustrato, luego de realizar los procesos de mejoramiento, los ensayos arrojaron una notable mejoría de hasta un 12.30% de resistencia en comparación a la inicial, tras concluir su investigación se mantuvo la decisión de diseñar por método AASHTO 93, seguir sus lineamientos establecidos en la norma y se logró con la ayuda del comité de moradores llegar hasta el gobierno regional con esta propuesta para mejorar la transitabilidad de la localidad dentro y hacia sus alrededores, ya que los caminos son de trocha sin afirmar, y en épocas de lluvia los pobladores sufren de impactos sobre su salud y los más afectados son los niños, a su vez la economía local es deficiente debido a la dificultad de acceso y transitabilidad.
Por otro lado, Charry Díaz y Parrado. (2018). Evaluación y posible diseño académico del pavimento flexible por el método AASHTO de la vía “Carretera 39 avenida del amor”, vía que comunica a los multifamiliares los centauros y hacia la vereda Barcelona, partiendo desde el anillo vial frente a la concesionaria Chevrolet y que va hasta puente caído sobre el rio Ocoa (tesis de pregrado). Universidad Cooperativa, Colombia.
A diferencia del caso anterior ahora encuentran un pavimento deteriorado casi intransitable con baches profundos, fisuras y grietas pronunciadas que por falta de mantenimiento y ausencia de sistema de drenaje se han ido originando en esta vía analizada, se hizo un ensayo granulométrico y de resistencia CBR, cuyos resultados denotan un suelo de características limosas con una plasticidad muy pobre, por otro lado a partir de los estudios realizados para determinar el estado crítico del pavimento afecto, se determinó a través del método de PCI o Índice de
4 condición del pavimento que este ya era casi imposible que se recupere a través de algún mantenimiento, dado que hay un alto índice de deterioro en su estructura, así que se optó por hacer una reestructura proponiendo un diseño basado en los términos AASHTO 93 y también un punto muy importante que sugieren es que la capa de Base granular tenga un cambio de módulo resiliente y por ende un nuevo espesor para así garantizar que la estructura de la carpeta asfáltica no falle y tenga un uso prolongado.
NIVEL NACIONAL
Huamán. (2011). La Deformación Permanente En Las Mezclas Asfálticas y El Consecuente Deterioro de los Pavimentos Asfálticos en el Perú (tesis de Maestría). Universidad Nacional de Ingeniería, Perú.
Afirma que uno de los factores que afecta en gran medida a los asfaltos flexibles en el Perú es lo impredecible de nuestro clima, el cual a veces llega a altas temperaturas que propician el fenómeno de deformación del ligante que con las cargas aplicadas del tránsito van generando deformaciones considerables hasta el colapso total de la estructura debido a las máximas temperaturas por ende es de primordial orden hacer un estudio climatológico para saber el grado exacto de temperatura máxima y así poder considerarlo al momento del diseño del pavimento flexible ya que tiene que tener como característica principal la viscosidad y baja susceptibilidad de adherencia y cohesión, por otro lado para el ahuellamiento nos sugiere que dentro de la mezcla asfáltica tratemos de seleccionar agregados en forma cubica dado al alto grado de fricción y esto ayudara a una mejor resistencia al corte.
Vallejo. (2015). Diseño de mezclas asfálticas en frio empleando emulsión asfáltica y su evaluación del daño por humedad utilizando fillers comerciales (tesis de Pregrado). Universidad Nacional de Ingeniería, Perú.
En sus conclusiones nos habla acerca del uso de cemento portland en las mezclas asfálticas para amilanar el deterioro ocasionado por la humedad, a diferencia de la cal para una mezcla asfáltica en frio es óptimo usar filler ya que no se recomienda no usarlo por peligro a obtener una baja resistencia la cual originaria una carpeta
5 asfáltica deficiente. A su vez nos recomienda usar buen material de agregado e incluir el filler para generar un asfalto en frio de óptima calidad, viable y confiable que rinda el tiempo para el cual fue diseñado en especial se recomienda usarlo en zonas internas como habilitaciones urbanas.
NIVEL LOCAL
En el entorno local Del Castillo. (2018). Diseño del pavimento flexible y veredas en el pueblo joven villa hermosa 5to sector, distrito José Leonardo Ortiz – Lambayeque 2018 (tesis de Pregrado). Universidad Cesar Vallejo, Perú.
Define al suelo de Chiclayo como un suelo pobre con un alto grado de limosidad y baja plasticidad, y que es casi obligatorio en cualquier ejecución de infraestructura vial, mejorar el suelo con sustratos para así lograr alcanzar la capacidad portante mínima para poder diseñar un pavimento flexible. Por otro lado recomienda verificar la calibración de las herramientas para el levantamiento topográfico como son el teodolito y GPS.
De forma similar Pérez. (2017). Diseño con pavimento flexible y veredas de concreto para mejorar la transitabilidad vehicular y peatonal en el pueblo joven Ricardo Palma, provincia de Chiclayo 2017 (tesis de Pregrado). Universidad Cesar Vallejo, Perú.
En su investigación encontró un suelo con características arcillo inorgánico de baja plasticidad, en su mayoría contaminado por desechos, el cual requiere de un mejoramiento de la base granular con agregado grueso de 8 pulgadas (over), y otro punto muy importante que a diferencia del punto de vista del anterior Autor, este recomienda un sistema de drenaje dado a las precipitaciones de la zona, el terreno tiende a debilitar el suelo y esto afectaría a un diseño de pavimento ya instalado, en este caso se diseñó con el método AASHTO 93 por su alto índice de confiabilidad y para el diseño de sus veredas se optó por un concreto con resistencia a la compresión de 175 kg/cm2 el cual cumplirá con la normativa establecida.
Comentario: Luego de haber citado estos trabajos ya realizados me quedo con la conclusión que antes de realizar un diseño se debe tomar en cuenta, el clima principalmente sobre todo por el intenso calor de nuestro departamento, a su vez
6 ya sabemos que el suelo de Chiclayo no está en óptimas condiciones para cualquier estructura dado a sus deficientes características, en cuanto al diseño AASHTO 93 se tendría que tener en consideración la calidad de agregados para la mezcla asfáltica en caliente, y para una mezcla en frio se tomaría en cuenta agregar cemento portland dado a su mitigación de humedad ya que esto ayudaría al diseño a dar la calidad y viabilidad para la cual fue diseñado.
1.5. Teorías relacionadas al tema Pavimentos Flexibles.
▪ Definición:
RNE (2016) define como concepto de Pavimento flexible: A una mezcla de sustratos tratados y clasificados de forma minuciosa por medio del tratamiento granular el cual te arroja una sedimentación con las dimensiones correctas de tamaños estándares hecha especialmente para formar parte de la estructura de la mezcla asfáltica junto a filler y a agregados de mejoramiento se funden con el cemento asfáltico y a cuya mezcla es vertida sobre el riego de imprimación, esta mezcla puede ser hecha en frio o caliente, dependerá del diseño establecido por la necesidad del terreno.
Conclusión propia sobre pavimentos flexibles: Como una cuestión general se establece que el pavimento flexible es una estructura la cual está conformada por diferentes capas, al pasar los vehículos sobre la carpeta de rodadura se generan muchos esfuerzos, tanto tensionales como compresionales, entonces estas diferentes capas de pavimentos son las responsables de asumir los esfuerzos, en este caso su comportamiento estructural es en el sentido de que los esfuerzo se transmiten hasta el interior del pavimento llegando hasta la subrasante donde estos esfuerzos tienen que ser debidamente asumidos y disipados si es que el diseño ha sido correctamente diseñado con espesores correctos para asumir las cargas de tránsito, por eso es que el primer estudio que nosotros como ingenieros tenemos que hacer es el sentido es que tipo de cargas van a circular por ese pavimento, si vemos del punto de vista funcional, tiene mucho que ver el ligante
7 para conformar el asfalto que junto con agregados se colocan a altas temperaturas en el caso de las mezclas en caliente, se compactan y luego así de esa manera se produce el proceso de diseño.
RNE (2016) define como concepto de Pavimento: Definimos el término de pavimento u hormigón de asfalto al conjunto de sedimentos granulares que junto con el pegamento o concreto asfáltico dan por resultado una pegajosa fusión que forman una superestructura la cual estará sometida a las acciones derivadas del tránsito, a las acciones derivadas del paso de los vehículos, peatones y a las acciones del clima la función principal de esta superestructura es derivar las cargas hacia el interior de las capas para que el periodo de duración se mantenga el ya establecido en el diseño.( Pag.35).
(Perez Porto, 2009). Por otro punto de apreciación es que: El pavimento es la parte más importante de una carretera, ya que sin esta estructura no se puede pensar en un tránsito rápido, cómodo y seguro y en la cual va a soportar todas las cargas del tránsito vehicular durante muchos años sin que se presente daños que afecte a la seguridad de los usuarios.
▪ RNE (2016) define como concepto de MÉTODO DE DISEÑO AASHTO 93:
hoy en día diseñar un pavimento flexible es de vital importancia para los ingenieros, por esa razón vamos hablar sobre este método que con simples variables como son la confiabilidad, la temperatura y clima de la zona y criterios que, a través de tablas del manual de diseño, podremos determinar el espesor de la carpeta asfáltica.
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Veredas o Aceras
Definición:
RNE (2016) define como concepto de Vereda: Estructura compuesta de material granular con pegamento o cemento portland la cual se ubicará a los extremos de los terraplenes asfálticos, a su vez limitan al perímetro frontal de los predios, las hay de diferentes formas en bloques grandes o en bloques pequeños (adoquines). (Pág.32).
Definición de términos:
▪ RNE (2016) define como concepto de Afirmado: El afirmado compuesto granular compactado, la cual en muchos kilómetros de nuestro país hace la función de estructura pavimentada, ya que se encarga de soportar las cargas pesadas, el peligro más grave a la cual está expuesta esta compactación serían las precipitaciones y el tránsito pesado. (Pág.32).
▪ RNE (2016) define como concepto de Año Base: Dado los cálculos de diseño según el método que estemos aplicando, como resultado tendríamos número de años a los cuales la estructura tendría que tener serviciabilidad. (Pág.32).
▪ RNE (2016) define como concepto de Base: Esta capa sirve como colador para fluir los residuos pluviales almacenados luego de alguna precipitación, está compuesta por material granular. (Pág.32).
▪ RNE (2016) define como concepto de Bombeo: Es la pendiente que existe en un pavimento, ayuda a facilitar la evacuación de las precipitaciones. (Pág.32).
▪ RNE (2016) define como concepto de Calle: Área de una vía pública la cual está destinada a servir de guía para la transitabilidad de las personas y vehículos. (Pág.32).
▪ RNE (2016) define como concepto de Calzada o Pista: Esta área es explícitamente para el flujo vehicular, generalmente está recubierta por afirmado o algún tipo de pavimento. (Pág.32).
9 ▪ RNE (2016) define como concepto de Capa Asfáltica de Superficie: Por su nomenclatura su ubicación es en la parte superior del afirmado, su espesor dependerá del resultado que arroje diseño, esta capa adhiere fricción al paso vehicular. (Pág.33).
▪ RNE (2016) define como concepto de Capa de Base Asfáltica: Estructura compuesta por sedimentos granulares de espesores distintos, que sumadas a aglomerantes asfálticos generan una mezcla bituminosa. (Pág.33).
▪ RNE (2016) en su definición de Capa de Sub-rasante: A una estructura que generalmente su espesor es de 200 milímetros de material granular debidamente apisonado, el cual en su mayoría de casos utilizadas para vías de alto tránsito vehicular y tránsito de carga pesada. (Pág.33).
▪ RNE (2016) define como concepto de Carril: Área por la cual fluye la densidad vehicular. (Pág.33).
▪ RNE (2016) define como concepto de Carril de Diseño: Dado el diseño de la vía, genera un factor llamado el superior número máximo de cargas gravitacionales, se diseña con un mejor compuesto granular ya que su eficiencia debe ser superior. (Pág.33).
▪ RNE (2016) define como concepto de Concreto Asfáltico: Esta mezcla espera compuesta de sedimentos granulares y cemento asfáltico o en casos, betún, en estos tiempos la tecnología ha logrado generar maquinas que reciclan en pavimento deteriorado para así mezclarlas nuevamente y no generar desperdicios, este método es muy factible para el ahorro de costos. (Pág.34).
▪ RNE (2016) define como concepto de Estabilización de suelos: Luego de hacer un EMS los resultados sugieren un mejoramiento del sustrato, al cual proceso de sacar agregarle componentes que cambien las características del sustrato y convertirlo en la superficie adecuada para poder construir. (Pág.35). ▪ RNE (2016) define como concepto de Entibar: Proceso de apuntalamiento de maderas en forma de horizontal y vertical para evitar los deslizamientos del suelo o que falle las paredes de la excavación (Pág.35).
10 ▪ RNE (2016) define como concepto de Estructura del Pavimento Asfáltico: Esa estructura pavimentada en forma de un pastel con capas granulares y asfálticas es la que soportara las cargas que genere la densidad vehicular. (Pág.35).
▪ RNE (2016) define como concepto de Factor Camión: Este factor equivale a las veces que un vehículo pasa por un determinado punto este factor se utiliza para el cálculo de transito de diferentes tonelajes. (Pág.35).
▪ RNE (2016) define como concepto de Imprimación Asfáltica: Esta liga asfáltica no es más que un líquido compuesto de material asfáltico el cual sirve para dar mejor adherencia a las próximas capas que estarán por encima de la misma. (Pág.36).
▪ RNE (2016) define como concepto de Pavimentos Rígidos (de Concreto
Hidráulico): está constituido de losas de concreto elaboradas de cemento
portland debe ser construidas sobre la subrasante. (Pág.38).
▪ RNE (2016) define como concepto de Período de Diseño: La cantidad de años que debería durar la obra realizada. (Pág.38).
▪ RNE (2016) define como concepto de Rasante: Generalmente está ubicado por sobre encima de todas las capas de rodadura, la cual se le denomina como eje vial. (Pág.39).
▪ RNE (2016) define como concepto de Sub-rasante: Esta capa es la que al final soporta la superestructura pavimentada la cual debe ser debidamente compactada según las especificaciones del diseño. (Pág.39).
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2.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.
▪ Tipo de Investigación. – (Hernández Sampieri, et al., 2015) Es propositiva
porque la investigación busca apoyar a la solución de la problemática observada en la zona de estudio. Asimismo, se realizó el diseño de infraestructura vial para transitabilidad vehicular y peatonal con pavimento flexible en la habilitación urbana Santa Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020.
▪ Diseño de Investigación. - (Hernández Sampieri, et al., 2015) La naturaleza de la investigación, fue de diseño no experimental, para la cual se usarán el siguiente diagrama.
Donde:
Dx: diagnosticar la transitabilidad vehicular y peatonal con pavimento
flexible en la habilitación urbana Santa Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020.
T: estudio de las teorías de infraestructura vial para transitabilidad vehicular
y peatonal con pavimento flexible.
P: proponer un diseño de infraestructura vial para la transitabilidad
vehicular y peatonal con pavimento flexible en la habilitación urbana Santa Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020.
2.2. VARIABLES Y OPERACIONALIZACIÓN.
▪ Variable dependiente: Transitabilidad vehicular.
▪ Variable independiente: Diseño de infraestructura vial y peatonal.
T
P
Dx
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2.3. OPERACIONALIDAD DE VARIABLES.
Tabla 1.- Variable Dependiente
Variable dependiente
Definición Conceptual
Definición
Operacional Dimensiones Indicadores
Escala de Medición TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL El pavimento es una estructura de varias capas construidas sobre la subrasante del camino para resistir y distribuir esfuerzos originados por los vehículos y mejorar las condiciones de seguridad y comodidad para el tránsito. (Ministerio de Transporte & Comunicaciones, 2015). Estructura de varias capas construidas sobre la subrasante del camino para resistir y distribuir esfuerzos originados por los vehículos y mejorar las condiciones de seguridad y comodidad para la habilitación urbana Santa Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020. (Ministerio de Transporte & Comunicaciones, 2015). Viabilidad Proyección de un sistema de aguas pluviales NOMINAL Control vehicular y mejor transitabilidad vehicular Tránsito Tiempo (minutos) de Traslado hacia establecimientos de salud y ámbito socioeconómico.
Tabla 2.- Variable Independiente
Variable Independiente
Definición Conceptual
Definición
Operacional Dimensiones Indicadores
Escala de medición DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA VIAL La infraestructura vial es todo conjunto de elementos que permite el desplazamiento de vehículos en forma confortable y segura desde un punto a otro. (Martínez, 2017). Serie de elementos que permite el desplazamiento vehicular en la habilitación urbana Santa Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020. en forma confortable y segura desde un punto a otro. (Martínez, 2017). Estudios básicos Estudio de tráfico RAZÓN Estudio topográfico Estudio de mecánica de suelos DME Estudio hidrológico Estudio de impacto ambiental Diseño Geométrico Pavimento Veredas Sistema de drenaje pluvial Seguridad Señalización vial Costos Costo por ejecución Modalidad de ejecución Tiempos de ejecución Programación de obra
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2.4. POBLACIÓN Y MUESTRA. 2.4.1. POBLACIÓN:
Como población tomaremos todas las habilitaciones urbanas del departamento de Lambayeque.
2.4.2. MUESTRA:
Para la muestra tomaremos el DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA VIAL PARA TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL CON PAVIMENTO FLEXIBLE EN LA HABILITACION URBANA SANTA ISABEL, CHICLAYO, LAMBAYEQUE 2020.
2.5. RECAUDACIÓN DE DATOS.
Las técnicas a usar para una correcta recaudación de datos serían las siguientes:
A través de una Libreta de campo podríamos hacer el conteo de tráfico para obtener el IMD que nos ayuda hacer el estudio de tráfico que necesitaremos para el diseño estructural del pavimento flexible.
A su vez podríamos llegar hasta los domicilios de los pobladores y hacerles las entrevistas pertinentes para poder recopilar sus molestias, e informarles acerca de lo que deseamos plantear a futuro.
Para los datos característicos del estrato de fundación tendríamos que recolectar muestras de calicatas y llevarlas hacia el laboratorio de suelos de la Universidad Cesar Vallejo – Pimentel para realizar los ensayos respectivos y sustraer los datos deseados a través de los formatos de laboratorio validado por el director académico de la escuela de Ingeniería Civil.
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2.6. HERRAMIENTAS Y EQUIPOS.
Las herramientas que necesitaremos serán las siguientes:
Para el estudio de topografía necesitaremos una brújula, jalones, miras, un flexo metro, cinta métrica de 100 m, un equipo de estación total (alquilado), un GPS (alquilado), un prisma, un nivel, tiza, yeso.
Para el estudio de tráfico necesitaremos una libreta de notas, lapiceros, una cámara fotográfica, una calculadora.
Luego de recopilar los datos deseados se necesitaron de herramientas tecnológicas como es una computadora o laptop portátil con software instalado necesitaremos el Microsoft Word, Microsoft Excel, para el diseño necesitaremos los softwares del AutoCAD, AutoCAD Civil 3D.
2.7. MÉTODOS DE ANÁLISIS DE DATOS. 2.7.1. Análisis Cuantitativo.
En esta parte del análisis nos orientamos a procesar el resultado del levantamiento Topográfico, del EMS y del IMD para luego con nuestros conocimientos basados en cálculos hechos interpretar los resultados obtenidos. Luego lo que sigue es plasmar los resultados en programas virtuales de ayuda como las herramientas de documentos (WORD) para cálculos (Excel), para el diseño utilizamos el Civil 3d y AutoCAD, para presupuestos el S10 y para la programación de actividades (MS Project)
2.7.2. Análisis Cualitativo.
Para realizar el análisis Cualitativo tenemos que aplicar las normas de nuestro país en especial como la DG 2018, las normas técnicas peruanas, el Reglamento nacional de edificaciones, el Manual de Carreteras, el manual de diseño AASHTO 93, normativas ambientales, para la estadística el SPSS Versión 22, etc.
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2.7.3. Información recolectada.
▪ Del estudio topográfico
Se debe realizar el estudio topográfico con un equipo electro-óptico el cual nos agiliza el trabajo, un GPS para determinar los puntos en el sistema de coordenadas luego fijar los BM para posteriormente tener la numeración correcta de las progresivas de la infraestructura vial, pendientes etc.
▪ Del estudio de Mecánica de Suelos
Lo primero que se hace es el estudio Granulométrico para determinar las características mecánicas del sustrato, Límites de Atterberg, Limite Liquido, Limite Plástico, Máxima Humedad Optima, California Beariting Ratio (CBR), Proctor Modificado, Densidad de Campo ensayados en el laboratorio de la Universidad Cesar Vallejo Filial Pimentel - Lambayeque
▪ Del estudio de Tráfico
La forma correcta de contar el tráfico es personalmente en este caso se estudiará la densidad de tráfico de la zona a través de conteo manual por el lapso de 7 días para tener datos actualizados y precisos para cuantificar y determinar la clasificación de tráfico y el volumen vehicular que circula en la zona a diferentes horas.
▪ Diseño de Pavimento Flexible
El pavimento flexible con el Método AASHTO 93 y el diseño de Veredas con rampas y sardineles con diseño de concreto armado según sea conveniente
A su vez se elaborará el EIA para determinar qué tipos de impactos ambientales ocurren en la zona y fundamentar la importancia de la mitigación de estos impactos ambientales.
16 ▪ Sobre el instrumental de equipos que necesitamos:
Una Estación Total para agilizar los datos topográficos de campo, también un GPS para determinar los puntos delimitados, una wincha cuya longitud dependerá a la relación de longitudes requeridas, pero para este estudio operacional se utilizará una de 100 m, también necesitaremos estacas de acero corrugado y madera, yeso para las señalizaciones de cotas, BM etc.
2.8. ASPECTOS ÉTICOS.
Es menester, hacer mención que el proyecto de investigación se encuentra enfocado, en función a valores y principios éticos, que brindan exclusiva confiabilidad y veracidad que, la información y resultados recolectados han sido producto de un trabajo de campo, así como también de un análisis observacional, contando en todo momento con el respaldo de fuentes que cuentan con información pertinente a lo desarrollado. Además, respetando las normativas que rigen tales como; Ley de organización y funciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento N° 30156, “Ley para Optimizar la Gestión de las Entidades Prestadoras de Servicios de Saneamiento N° 28870, “Ley General de Transporte y Tránsito Terrestre N°. 27181, “Ley Orgánica de Municipalidades N°. 27972”, “Ley del Sistema Nacional de Inversión Pública N°. 27293”. Así como las normas de citas bibliográficas (APA), (ISO 690), con el objeto de mantener la transparencia de los derechos de autor.
▪ La propuesta de diseño de la infraestructura vial urbana nos trae consigo los requerimientos de planos catastrales, visitas a laboratorios especializados en EMS y topógrafos con experiencia en el tipo de levantamiento que haremos
▪ Se requerida pedir permiso a la municipalidad provincial de Chiclayo y a los moradores para poder hacer los estudios respectivos y que tengan acceso a la información.
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III. RESULTADOS Y DISCUSIÓN: 3.1. UBICACIÓN
Departamento : Lambayeque.
Provincia : Chiclayo.
Distrito : Chiclayo
Localidad : Urb. Santa Isabel
Altitud : 30.62 m.s.n.m.
Foto 01: Vista satelital de área de influencia.
Fuente: Google Maps.
3.2. Diagnóstico situacional
La habilitación urbana Santa Isabel de Chiclayo se encuentra en el departamento de Lambayeque, el informe de investigación dio como resultado que la necesidad de un diseño de infraestructura vial, calles sin pavimentar, sin estructuras de drenaje y veredas. Esto estancamiento de aguas y contaminación ambiental.
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3.3. Extensión y altitud
Con un área de 106,496.78 m2 (10.6481 has), comprendida dentro de un perímetro de 3,257.484m (3.26 km). Varía entre los 32.15 a 30.00 m.s.n.m de altitud.
3.4. Estudio Topográfico.
Se realizó el levantamiento topográfico ayudado con el programa GOOGLE EARTH como referencia y trabajado en gabinete con el programa AUTOCAD CIVIL 3D 2020, dado que es un trabajo de investigación propositivo, del terreno se determinó que es llano con 0.3% de pendiente longitudinales con una inclinación hacia el sur del proyecto.
3.5. Estudio Mecánica de Suelos
Se realizó la extracción de un total de 2 calicatas de las cuales 1 con una profundidad de 1.50 m y una con una profundidad de 3.00 m, se obtuvieron 2 CBR siendo el resultado del percentil al 95% el más crítico de 3.10 % con un CBR relativamente por debajo del permisible entre sus estratos son del tipo CL, por tanto, se recomienda un mejoramiento de la sub rasante, se no encontró el nivel freático dentro de esas alturas de excavación.
3.6. Estudio de Tráfico
Se obtuvo un total de 359 veh. contabilizados del 06 al 13 de enero del 2020, dando un resultado de un IMDA de 65 Veh/Día y un IMDA proyectado a 20 años de 200 Veh/Día.
3.7. Estudio de impacto ambiental.
Se identificó los impactos positivos y negativos más notables y se plasmaron en un plan de mitigación valorizado:
19 Tabla 3.- Presupuesto de Mitigación Ambiental
DESCRIPCIÓN TOTAL (S/.)
1 Programa de Medidas Preventivas, de
Mitigación y/o corrección 720.20
2 Programa de Capacitación y
Educación ambiental 3000.00
3 Programa de Contingencia (Etapa de
Construcción) 12510.00
4 Programa de abandono de obra 19198.08
COSTO TOTAL DEL PLAN DE
MANEJO AMBIENTAL (S/.) 35428.28
Fuente. Elaboración propia.
3.8. Diseño Geométrico
Dado la clasificación de vías locales con una velocidad de 30 a 40 km/h, visibilidad de parada de 30 m pendientes longitudinales de 0.3% y bombeo de 2% con veredas de 1.20m y un ancho de carril de 2.75 m mínimo.
3.9. Diseño estructural del pavimento
Los diferentes espesores estructurales de pavimento se determinaron mediante el método de AASHTO 93.
Tabla 4.- Resumen de Diseño del Pavimento Flexible ESTRUCTURA ESPESOR
C.Alfastica 05cm (2’’)
Base Granular 20cm (8’’)
Sub Base Granular 15cm (6’’)
Mejoramiento Over 30cm (12’’)
Mejoramiento Grava 20cm (8’’)
Fuente: Elaboración propia.
3.10. Estudio hidrológico y drenaje.
Se calculó la precipitación de diseño con el método estadístico GUMBEL, la cual con un periodo de retorno de 10 años se obtuvo como resultado 44.37 mm, para el drenaje se diseñó un sistema con cunetas rectangulares que desembocan al dren ubicado a 100 m.
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3.11. Costo y presupuesto
Tabla 5.- Costos y Presupuesto.
COSTO DIRECTO 2,104.021.62 GASTOS GENERALES (10.00% CD) 210,402.16 UTILIDAD (10.00% CD) 210,402.16 SUB TOTAL 2,524,825.94 IGV (18%) 454,468.67 COSTO DE OBRA (VR) 2,979,294.61 GASTOS DE SUPERVISION (3.16% VR) 94,014.32 EXPEDIENTE TECNICO (1.5%) 44,689.42 PRESUPUESTO TOTAL 3,117,998.35
SON : TRES MILLONES CIENTO DIECISIETE MIL NOVECIENTOS NOVENTIOCHO Y 35/100 SOLES
Fuente. Elaboración propia.
3.12. Programación de Obra
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IV. CONCLUSIONES:
- Se concluye que el expediente realizado puede tomarse como referencia para la elaboración de un perfil de proyecto que este dentro del plan de Infraestructura vial de la municipalidad provincial de Chiclayo.
- El estudio topográfico determino que el área de influencia tiene una superficie total de 106,390.93m2, con un perímetro de 1000.765m, teniendo pendiente plana que varía entre 0.33% y 2.56%, y cota promedio de terreno de 32.20 m.s.n.m a 30.00 m.s.n.m.
- En la zona se han encontrado 5 canteras, de las cuales después de hacer una comparación entre la menor distancia y la calidad de sus materiales, se ha optado por obtener agregados de la cantera “Tres Tomas”, ubicado en Ferreñafe y de la cantera “La Victoria – Pampas de Burros”, ubicada en el distrito de Pátapo.
- Del estudio de suelos, se determinó que la zona presenta un CBR malo, menor al 6%, por lo que para la pavimentación se considerará un mejoramiento de la sub rasante con el fin de mejorar el esfuerzo del suelo a las cargar de los vehículos.
- A pesar que el estudio de Impacto Ambiental, indica que existirá un Impacto negativo moderado, se ha considerado en este proyecto medidas de mitigación, con el fin de que sea mínimo dicho impacto.
- Del estudio de Hidrología y drenaje determina presencia de lluvias en los meses de diciembre a marzo y casos extraordinarios de fenómenos en anteriores años, es que se ha considerado un sistema de drenaje pluvial, por medio de canales rectangulares, los cuales desembocaran en el dren 3000.
- La inversión que costara la ejecución del proyecto es de s/. 3,117,998.35
SON: CINCO TRES MILLONES CIENTO DIECISIETE MIL
NOVECIENTOS NOVENTIOCHO Y 35/100 SOLES y será ejecutada en 90 días calendarios.
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V. RECOMENDACIONES:
- Se recomienda que para mitigar los problemas que se presentan actualmente en la zona es fundamental incluir dentro del plan de Infraestructura de Chiclayo, un proyecto para la habilitación urbana Santa Isabel el cual consiste en elaborar el expediente técnico completo para ejecutar el proyecto de Pavimentación de todas las calles con elementos de drenaje y veredas de concreto.
- Se recomienda un plan de manejo ambiental, a fin de evitar perjuicios en el medio ambiente, teniendo en cuenta que la zona de proyecto está expuesta a la acción de vientos de regular intensidad, sobre todo en horas de la tarde.
- Se recomienda que al ejecutar la obra se construya tanto la calzada como la vereda, para evitar la socavación del asfalto Bicapa superficial por efectos de la lluvia, ya que al producirse ésta, arrasaría con los finos de los extremos, dejándolo en voladizo, lo que originaría la falla.
- Se recomienda la arborización de áreas verdes presentadas en el Proyecto constituye una medida de mitigación para contrarrestar los efectos de acumulación de calor en la Tierra, por lo que se sugiere un permanente mantenimiento de éstas.
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VI. PROPUESTA:
- El presente trabajo de investigación satisface la necesidad de proponer la realización de un expediente técnico completo ayudado en un estudio preliminar detallado para así, tener con certeza la complejidad del proyecto a realizarse y obtener mejores resultados, basados en los resultados de los diversos estudios como de topografía, de mecánica de suelos, de impacto ambiental para luego realizar los diseños de infraestructura vial basados en los planos resultantes y estudios realizados y luego determinar si el proyecto es viable económicamente para manejarlo como una propuesta de los moradores hacia el gobierno municipal de Chiclayo, o como se mencionó en reunión con el comité de usuarios de la zona, si también sería factible realizarlo ellos mismos con fondos de sus propios recursos, divididos en el total de usuarios beneficiados.
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REFERENCIAS
V.Cordano,Arturo ; B. Medina, Luis, 2008. EnsayoS sobre el Rol de la infraestructura vial en el crecimiento económico del Perú. Lima: Nova Print S.A.C..
CEDEÑO C, J., 2014. PROPUESTA DE METODOLOGÍA
COMPLEMENTARIA A LOS DISEÑOS. [Arte] (UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTIAGO DE GUAYAQUIL).
Correo”, “., 2008. Encuentro Económico - Informe Económico y Social, Lambayeque: Diario Correo Chiclayo.
COTRINA, C. & HERNANDÉZ, Y., 2018. “EVALUACIÓN DE LA
INFRAESTRUCTURA VIAL DE LA AV. SAENZ PEÑA INTERSECCIÓN CON AV. AUGUSTO B. LEGUÍA – AV. SAN MARTÍN INTERSECCIÓN CON AV. CHICLAYO”. [Arte] (UNIVERSIDAD SEÑOR DE SIPAN).
GALLARDO FIGUEROA, M. d. P. & PESCORAN CAMPOS, M. D., 2019. Análisis comparativo del diseño estructural del pavimento flexible y pavimento rígido para la avenida larco tramo avenida huamán y avenida fátima de la ciudad de trujillo, TRUJILLO: s.n.
GUZMÁN BOZA, A. L., 2015. LA RED VIAL ES IMPRESCINDIBLE PARA EL DESARROLLO Y CRECIMIENTO DE UN PAÍS, PIURA: UDEP.
Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C. & Baptista Lucio, P., 2015. DEFINICIONES DE LOS ENFOQUES CUANTITATIVO Y CUALITATIVO, SUS SIMILITUDES Y DIFERENCIAS. Métodos y técnicas de investigación social, p. 48.
HUAMÁN GUERRERO, N., 2011. LA DEFORMACIÓN PERMANENTE EN LAS MEZCLAS ASFÁLTICAS Y EL CONSECUENTE DETERIORO DE LOS PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN EL PERÚ. [Arte] (UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA).
25 MONSALVE, L., GIRALDO, L. & MAYA, J., 2012. DISEÑO DE PAVIMENTO FLLEXIBLE Y RIGIDO. [Arte] (Universidad de Quindío).
Osorio, I., 2013. “Reseña histórica de las vías en Colombia”. Ingeniería Solidaria, p. 187.
RICO,Alfonso ; TÉLLEZ,Rodolfo ; GARNICA,Paul, 1979. Efecto de los Suelos Finos en las Gravas. Sanfandila(Queretaro): Mexicana.
RODRÍGUEZ, R., 2011 pág. 44. “LA CAPA DE RODADURA Y SU
INFLUENCIA EN LA CIRCULACIÓN VEHICULAR DE LA AV. TAMIAHURCO EN LA ZONA NORTE DEL CANTÓN TENA PROVINCIA DE NAPO.”. [Arte] (UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO).
SALAMANCA, M. & ZULUAGA, S., 2014. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO FLEXIBLE POR MEDIO DE LOS MÉTODOS INVIAS, AASHTO 93 E INSTITUTO DEL ASFALTO PARA LA VÍA LA YE - SANTA LUCIA BARRANCA LEBRIJA ENTRE LOS ABSCISAS K19+250 A K25+750 UBICADA EN EL DEPARTAMENTO DEL CESAR. [Arte] (UNIVERSIDAD CATÓLICA DE COLOMBIA).
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ANEXOS ANEXO 01: INFORME DE TOPOGRAFÍA GENERALIDADES
OBJETIVO DEL PROYECTO
El objetivo principal del informe es la elaboración del Trabajo de investigación titulado: “Diseño de infraestructura vial para transitabilidad
vehicular y peatonal con pavimento flexible en la habilitación urbana Santa Isabel, Chiclayo, Lambayeque 2020”
OBJETIVO GENERAL DEL INFORME TOPOGRÁFICO
- Conocer a groso modo la planimetría y altimetría del área en estudio,
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DEL INFORME TOPOGRÁFICO
- Elaborar planos referenciales sobre el área investigada. - Ubicación georreferenciada del proyecto.
- Definición de secciones transversales y longitudinales. - Tener puntos referenciados para trabajos de replanteo.
El área en estudio se encuentra al oeste de la provincia de Chiclayo en función al norte magnético, cuenta con tres accesos transversales al corredor Chiclayo-Pomalca.
Foto 1: Vista panorámica satelital de área de influencia
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TRABAJOS DE CAMPO PUNTOS DE CONTROL
Se señalaron los puntos de control con aerosol de pintura que serán empleados en la poligonal.
GEOREFERENCIACIÓN
La georreferenciación ha sido desarrollada a partir de las coordenadas UTM establecidas para los puntos, en el DATUM WGS 84. Por lo que se puede considerar que la misma es referencial dado que se está utilizando el software de diseño AutoCAD Civil 3D.
LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO
Se procede al levantamiento topográfico de la zona del proyecto, tomando puntos del terreno, casas, manzanas, veredas y demás que ayuden a obtener datos precisos.
El sistema de unidades que se aplicará en los trabajos topográficos, es el Sistema Métrico Decimal. Las medidas angulares se expresarán en grados, minutos y segundos sexagesimales.
Sistema de referencia Topográfica - El sistema de referencia utilizado es el sistema Universal Transversal Mercator (U.T.M.).
Toda la información recopilada en el levantamiento topográfico se encuentra plasmada en el plano topográfico adjunto al presente estudio. Planos en escala 1/500 con curvas cada 0.20 m.
EQUIPOS
Para este trabajo con fines de investigación se tomo como referencia el software de georreferenciación GOOGLE EARTH, que aunque el margen de error es grande, ayuda a obtener datos trascendentales que apoyan la finalidad del presente trabajo de investigación, luego de obtener la data del área en mención se procedió a trabajarlo en gabinete para obtener los planos correspondientes.
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TRABAJOS DE GABINETE.
PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIÓN DE CAMPO
Para el correcto procesamiento de datos se utilizó el programa de diseño AutoCAD Civil 3D v.2020 y Microsoft Excel para ayuda de manipulación de data y posterior confección de los planos a curvas de nivel.
SOFTWARE
Los datos correspondientes al levantamiento topográfico han sido procesados en sistemas computarizados, utilizando los siguientes equipos y software:
- 01 PC Core i7, 2.80 GHz de 4.0 GB de RAM
- 01 plotter DesingJet 550 marca Hewlet Packard.
- Software AutoCAD Civil 3D 2020 para el procesamiento de los datos
topográficos.
- Software AutoCAD 2020 para la elaboración de los planos correspondientes.
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IMAGEN TOPOGRAFICA
Foto 2: Vista Topográfica del área de estudio
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CONCLUSIONES.
- Se concluye el informe de Topografía referencial con el resultado final la confección del plano de curvas de nivel.
- Para procesar la superficie topográfica el Software AutoCAD Civil 3D 2020 y el Software AutoCAD 2020 para la elaboración de los planos correspondientes.
RECOMENDACIONES.
- Se recomienda que para este tipo de proyectos la utilización de equipos sofisticados como estaciones totales, GPS RTK DIFERENCIALES, Drones, y demás equipos que el rubro de la ingeniería se conoce para obtener los mejores resultados.
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ANEXO N° 02: DATA DEL LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO
DATA RECOLECTADA CON SOFTWARE GOOGLE EARTH Y AUTOCAD CIVIL 3D V.2020
PENZD
Nro PUNTO ESTE NORTE COTA DESCRIPCIÓN
1 631170.470 9250757.340 30.83 MZ 2 631152.920 9250756.440 30.68 MZ 3 631130.460 9250755.280 30.61 MZ 4 631133.910 9250716.590 30.53 MZ 5 631148.700 9250717.360 30.91 MZ 6 631158.940 9250717.880 30.56 MZ 7 631157.540 9250726.630 30.61 MZ 8 631174.740 9250718.700 30.59 MZ 9 631174.390 9250727.500 30.78 MZ 10 631205.170 9250729.080 30.89 MZ 11 631203.630 9250759.040 30.77 MZ 12 631213.130 9250759.530 30.83 MZ 13 631243.070 9250761.079 30.87 MZ 14 631258.821 9250761.892 30.90 MZ 15 631275.895 9250771.784 30.88 MZ 16 631276.050 9250762.780 30.89 MZ 17 631277.238 9250739.701 30.92 MZ 18 631248.920 9250722.520 30.77 MZ 19 631256.989 9250731.758 30.83 MZ 20 631214.680 9250729.570 30.83 MZ 21 631215.130 9250720.790 30.77 MZ 22 631207.170 9250690.330 30.56 MZ 23 631257.500 9250644.870 30.68 MZ 24 631279.190 9250701.842 30.75 MZ 25 631225.534 9250691.281 30.73 MZ 26 631186.670 9250680.270 30.63 MZ 27 631180.670 9250679.960 30.61 MZ 28 631172.300 9250679.530 30.60 MZ 29 631171.570 9250688.500 30.55 MZ 30 631147.870 9250687.270 30.54 MZ 31 631148.550 9250678.310 30.54 MZ 32 631137.370 9250677.730 30.72 MZ 33 631136.550 9250686.690 30.57 MZ 34 631211.200 9250612.440 30.42 MZ 35 631221.163 9250603.941 30.52 MZ 36 631258.770 9250620.250 30.59 MZ 37 631259.050 9250614.910 30.57 MZ 38 631280.020 9250615.990 30.56 MZ 39 631289.390 9250631.890 30.71 MZ 40 631278.090 9250606.880 30.53 MZ
32 41 631279.910 9250571.650 30.56 MZ 42 631244.020 9250568.590 30.56 MZ 43 631250.000 9250569.100 30.56 MZ 44 631223.080 9250566.810 30.55 MZ 45 631190.360 9250564.020 30.42 MZ 46 631171.120 9250562.390 30.44 MZ 47 631148.070 9250560.420 30.46 MZ 48 631143.470 9250608.940 30.37 MZ 49 631144.570 9250599.990 30.39 MZ 50 631175.660 9250601.590 30.44 MZ 51 631178.240 9250610.740 30.49 MZ 52 631184.230 9250611.050 30.44 MZ 53 631190.577 9250611.374 30.44 MZ 54 631163.975 9250610.001 30.62 MZ 55 631211.660 9250603.450 30.43 MZ 56 631129.130 9250764.210 30.76 MZ 57 631126.070 9250803.100 30.71 MZ 58 631140.080 9250764.770 30.68 MZ 59 631212.129 9250778.971 30.80 MZ 60 631201.150 9250806.980 30.76 MZ 61 631210.655 9250807.470 30.75 MZ 62 631200.830 9250813.225 30.75 MZ 63 631211.120 9250798.480 30.84 MZ 64 631228.003 9250769.314 30.74 MZ 65 631212.670 9250768.520 30.84 MZ 66 631245.480 9250770.220 30.87 MZ 67 631284.570 9250772.230 30.82 MZ 68 631283.020 9250802.190 30.88 MZ 69 631282.560 9250811.180 30.91 MZ 70 631279.770 9250976.290 31.49 MZ 71 631194.770 9250970.350 31.62 MZ 72 631184.520 9250970.520 31.36 MZ 73 631126.480 9250794.110 30.77 MZ 74 631133.377 9250803.478 30.70 MZ 75 631144.290 9250795.030 30.72 MZ 76 631200.270 9250824.160 30.76 MZ 77 631199.610 9250836.940 30.80 MZ 78 631173.630 9250835.600 30.73 MZ 79 631122.640 9250841.880 30.85 MZ 80 631123.990 9250826.575 30.71 MZ 81 631134.176 9250794.508 30.71 MZ 82 631167.404 9250805.236 30.72 MZ 83 631144.681 9250787.468 30.66 MZ 84 631145.840 9250765.070 30.69 MZ 85 631168.223 9250796.266 30.67 MZ 86 631194.082 9250797.601 30.76 MZ
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34 133 631104.130 9251116.080 31.45 MZ 134 631112.390 9250962.880 31.15 MZ 135 631171.770 9251120.390 31.64 MZ 136 631246.560 9251125.280 31.93 MZ 137 631246.130 9251121.690 31.94 MZ 138 631248.460 9251121.770 31.93 MZ 139 631257.820 9251078.640 31.35 MZ 140 631185.530 9251070.630 31.39 MZ 141 631182.810 9251099.430 31.64 MZ 142 631104.270 9251113.380 31.46 MZ 143 631097.440 9251045.180 30.95 MZ 144 631110.840 9250991.590 31.43 MZ 145 631129.150 9250963.790 31.16 MZ 146 631149.820 9250967.570 31.16 MZ 147 631191.100 9251010.810 31.10 MZ 148 631271.020 9251017.050 31.19 MZ 149 631284.450 9250998.140 31.48 MZ 150 631275.310 9250997.110 31.51 MZ 151 631268.930 9251026.530 31.15 MZ 152 631277.370 9251027.900 31.25 MZ 153 631275.220 9251039.990 31.51 MZ 154 631266.220 9251038.990 31.13 MZ 155 631278.100 9250984.100 31.19 MZ 156 631273.520 9251049.470 31.51 MZ 157 631264.210 9251048.220 31.51 MZ 158 631260.300 9251066.170 31.50 MZ 159 631186.600 9251060.130 31.51 MZ 160 631190.240 9251019.080 31.50 MZ 161 631272.810 9251054.700 31.41 MZ 162 631262.930 9251054.100 31.51 MZ 163 631269.850 9251068.880 31.42 MZ 164 631266.640 9251083.940 31.41 MZ 165 631255.970 9251076.170 31.35 MZ 166 631259.430 9251125.940 31.90 MZ 167 631251.260 9251109.220 31.52 MZ 168 631260.560 9251110.610 31.53 MZ 169 631181.690 9251118.960 31.47 MZ 170 631183.640 9251121.200 31.48 MZ 171 631289.530 9250921.560 31.73 MZ 172 631279.780 9250865.010 30.69 MZ 173 631280.550 9250850.030 30.95 MZ 174 631145.308 9250775.363 30.66 MZ 175 631148.360 9250726.160 30.72 MZ 176 631133.100 9250725.380 30.74 MZ 177 631209.750 9250825.090 30.77 MZ 178 631131.190 9250833.410 30.79 MZ
35 179 631130.350 9250842.280 30.79 MZ 180 631145.750 9250834.160 30.71 MZ 181 631144.680 9250843.020 30.71 MZ 182 631158.390 9250843.720 30.74 MZ 183 631159.230 9250834.860 30.74 MZ 184 631166.390 9250835.220 30.72 MZ 185 631165.390 9250844.080 30.72 MZ 186 631172.980 9250844.480 30.73 MZ 187 631190.560 9250680.470 30.60 MZ 188 631248.000 9250731.290 30.86 MZ 189 631231.030 9250730.420 30.84 MZ 190 631232.140 9250721.660 30.77 MZ 191 631264.590 9250732.150 30.90 MZ 192 631266.370 9250723.420 30.80 MZ 193 631234.930 9250691.760 30.72 MZ 194 631236.110 9250682.820 30.75 MZ 195 631253.110 9250692.700 30.76 MZ 196 631254.570 9250683.770 30.73 MZ 197 631270.060 9250693.570 30.75 MZ 198 631271.560 9250684.650 30.74 MZ 199 631232.120 9250682.610 30.75 MZ 200 631231.650 9250691.600 30.73 MZ 201 631280.060 9250685.090 30.74 MZ 202 631279.590 9250694.060 30.74 MZ 203 631278.050 9250724.020 30.83 MZ 204 631277.590 9250732.820 30.94 MZ 205 631280.100 9250858.840 30.71 MZ 206 631281.510 9250831.470 30.91 MZ 207 631283.640 9250790.210 30.88 MZ 208 631284.220 9250778.990 30.82 MZ 209 631276.860 9250747.050 30.90 MZ 210 631278.820 9250709.040 30.78 MZ 211 631280.890 9250668.940 30.71 MZ 212 631281.600 9250655.130 30.70 MZ 213 631278.470 9250645.950 30.72 MZ 214 631279.210 9250631.700 30.71 MZ 215 631279.070 9250587.910 30.54 MZ 216 631265.200 9250570.400 30.55 MZ 217 631190.190 9250689.460 30.61 MZ 218 631207.640 9250681.350 30.55 MZ 219 631228.540 9250567.280 30.56 MZ 220 631213.590 9250566.000 30.43 MZ 221 631210.450 9250626.890 30.36 MZ 222 631146.690 9250576.060 30.37 MZ 223 631145.630 9250588.030 30.36 MZ 224 631212.590 9250585.470 30.46 MZ
36 225 631222.090 9250585.960 30.49 MZ 226 631196.684 9250602.555 30.53 MZ 227 631196.220 9250611.670 30.53 MZ 228 631240.120 9250613.910 30.56 MZ 229 631241.100 9250604.970 30.53 MZ 230 631253.480 9250605.610 30.52 MZ 231 631271.670 9250606.550 30.52 MZ 232 631258.140 9250632.470 30.67 MZ 233 631218.690 9250651.880 30.78 MZ 234 631250.880 9250653.540 30.77 MZ 235 631258.020 9250653.910 30.71 MZ 236 631209.650 9250642.400 30.48 MZ 237 631209.190 9250651.390 30.56 MZ 238 631182.680 9250641.010 30.44 MZ 239 631182.220 9250650.000 30.52 MZ 240 631164.710 9250640.080 30.42 MZ 241 631164.240 9250649.080 30.49 MZ 242 631140.830 9250638.850 30.39 MZ 243 631140.010 9250647.830 30.62 MZ 244 631217.140 9250681.840 30.53 MZ 245 631216.670 9250690.820 30.73 MZ 246 631236.110 9250652.780 30.74 MZ 247 631237.310 9250643.810 30.73 MZ 248 631135.140 9250702.640 30.53 MZ 249 631138.900 9250660.350 30.43 MZ 250 631141.890 9250626.880 30.37 MZ 251 631206.400 9250705.310 30.74 MZ 252 631215.900 9250705.810 30.74 MZ 253 631213.900 9250744.550 30.83 MZ 254 631204.400 9250744.070 30.88 MZ 255 631183.560 9250981.810 31.36 MZ 256 631193.600 9250982.760 31.62 MZ 257 631176.120 9251069.210 31.52 MZ 258 631263.587 9251095.574 31.53 MZ 259 631313.787 9251098.754 31.54 MZ 260 631306.147 9251128.674 31.62 MZ 261 631310.957 9251113.544 31.61 MZ 262 631209.109 9250837.430 30.78 MZ 263 631212.352 9250685.812 30.57 C-02 264 631206.004 9250801.410 30.74 C-01 265 631208.434 9250665.995 30.56 MZ 266 631217.953 9250666.127 30.52 MZ 267 631188.543 9250719.419 30.62 MZ 268 631187.512 9250728.174 30.78 MZ
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ANEXO N° 03: INFORME DE MECÁNICA DE SUELOS CON FINES DE PAVIMENTACIÓN
GENERALIDADES INTRODUCCIÓN
El presente informe muestra los procesos ejecutados por el estudiante para determinar la calidad de subrasante del área del proyecto, en base con la normativa a través de los ensayos de laboratorio respectivos poder saber con exactitud las características físico – mecánicas del terreno de fundación.
OBJETIVO DEL ESTUDIO
El presente informe tiene como objetivo, determinara las condiciones físicos-mecánicas del terreno de fundación, dado que este tiene que ser adecuado para la construcción de las capas estructurales del pavimento.
Para alcanzar el objetivo trazado se han desarrollado trabajos de campo, laboratorio y gabinete.
METODOLOGÍA DE TRABAJO
Se realizo la excavación de 2 pozos de investigación con área establecida por la norma E.050 Suelos y cimentaciones, de los cuales se extraerá el material suficiente para hacer un trabajo en laboratorio que, mediante los ensayos y labores en gabinete, se determina los perfiles estratigráficos, características del estrato y su capacidad portante CBR.
MARCO NORMATIVO
El estudio realizado, en cuanto a su alcance y procedimiento, se encuentra referido principalmente a la Norma E 050 de Suelos y Cimentaciones del Reglamento Nacional de Edificaciones.
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TRABAJOS DE GABINETE
Se clasificó cada una de las muestras de suelos de acuerdo a la metodología de los sistemas SUCS y AASHTO, y con los datos de los registros de campo se preparó el perfil estratigráfico en áreas distintas con características similares, finalmente se determinó el suelo típico o representativo de cada uno de los tramos de la vía, al cual se completó con las pruebas necesarias para determinar la capacidad de resistencia al corte del terreno y para poder evaluar la calidad del terreno para subrasante, sub base y base de pavimentos.
MUESTREO
Se tomó muestras debidamente embaladas e identificadas de cada uno de los estratos encontrados en las excavaciones, en este caso 2 calicatas, para los respectivos ensayos de laboratorio que determinaran los tipos y características fundamentales de los de suelos, permitiendo así su identificación y posterior clasificación.
PERFILES ESTRATIGRÁFICOS
El perfil Estratigráfico es el resultado de la exploración en campo a partir de la descripción visual - manual (ASTM D 2488), pudiéndose determinar la distribución de los estratos en forma vertical, sus propiedades físico-químicas y espesores de cada capa.
CONDICIÓN CLIMÁTICA Y ALTITUD DE LA ZONA
El clima característico del lugar corresponde al clima subtropical, templado durante las estaciones de primavera, otoño e invierno, y caluroso en los meses de verano, con esporádicas lluvias. Normalmente la temperatura media anual llega a los 25° C con temperaturas mínimas del orden de 20º C y en verano se producen temperaturas máximas que pueden superar los 32°C.
El terreno investigado se encuentra a una altitud promedio del lote de 30.00 m. s. n.m.
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GEOLOGÍA Y SISMICIDAD DEL ÁREA EN ESTUDIO GEOLOGÍA
Las condiciones geodinámicas externas muestran estabilidad dentro de la zona de ubicación del local. En los últimos años no se han reportado problemas concernientes a inundaciones u otros problemas de geodinámica externa.
Específicamente la zona de ubicación de la habilitación urbana Santa Isabel se encuentra sobre un terreno de topografía plana, sin vegetación en su relieve, con subsuelo conformado por arenas limosas.
En su condición actual el terreno seleccionado se encuentra estable y no presenta problemas geodinámicos de inestabilidad, tipo derrumbes o deslizamientos, cualquier construcción sobre su masa deberá ser analizada desde el punto de vista de su estabilidad.
SISMICIDAD
En la Costa Norte, al igual que en toda la zona occidental de América del Sur, la ocurrencia de los sismos tiene su origen en la interacción por subducción entre la Placa de Nazca y la Placa Sudamericana. La primera se introduce debajo de la segunda con un ángulo de 15° (en la costa norte y centro del Perú), originando sismos de gran magnitud en la zona costera, en los andes y en el límite de los andes orientales y el llano amazónico.
Uno de los últimos sismos de mediana intensidad que se registró cerca de la zona en estudio, ocurrió a 58 Km. al sur de Chiclayo en junio del 2,003 el cual fue sentido con intensidades máximas de III (MM) en la zona de trabajo.
PARÁMETROS DE DISEÑO SISMO RESISTENTE
El diseño sismo resistente para proyectar construcciones con un adecuado comportamiento sísmico, requiere en primer lugar del conocimiento de las características del suelo de fundación que determinarán los parámetros de sitio.
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a) Zonificación : Zona 4, de Sismicidad alta
Factor de Zona (Z) = 0,45 g
b) Tipo de Suelo : S3
c) Período Predominante (Tp) : 0,60 s
d) Factor de Suelo (S) : 1,05