Estudios complementarios - Protransporte
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ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TECNICO<br />
TRAMO I : AV. ALFONSO UGARTE – AV. ESPAÑA<br />
(KM. 0 + 000 AL KM. 2 + 152.26)<br />
TRAMO II : AV. EMANCIPACION – JR. LAMPA<br />
(KM. 0 + 000 AL KM. 2 + 152.26)<br />
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS<br />
1. ESTUDIOS GEOTENICOS<br />
I N D I C E<br />
1.1 ESTUDIO GEOTÉCNICO DEL CORREDOR<br />
1.1.1 Estudio Deflectométrico<br />
1.1.2 Evaluación Superficial<br />
1.1.3 Estudio del Suelo<br />
1.1.4 Nivel Freático<br />
1.1.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
1.1.6 Identificación de Canteras<br />
1.1.6.1 Estudio de GETINSA - TARYET<br />
1.1.6.2 Estudio del Consultor Elifio Quiñones<br />
1.1.6.3 Ensayos de Laboratorio<br />
1.1.6.4 Situación Legal de las Canteras<br />
1.1.6.5 Fuentes de Agua<br />
1.1.6.6 Canteras Seleccionadas<br />
1.2 GEOTECNIA DE ESTRUCTURAS<br />
1.2.1 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación del Paso a Desnivel Washington, en<br />
la Intersección de la Av. España con el Jr. Washington<br />
1.2.1.1 Objetivo del Estudio
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
1.2.1.2 Ubicación<br />
1.2.1.3 Investigaciones Efectuadas<br />
1.2.1.4 Geotecnia<br />
1.2.1.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
1.2.2 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación del Paso a Desnivel Garcilazo de la<br />
Vega, en la Intersección de la Av. España con la Av. Garcilazo de la Vega<br />
1.2.2.1 Objetivo del Estudio<br />
1.2.2.2 Ubicación<br />
1.2.2.3 Investigaciones Efectuadas<br />
1.2.2.4 Geotecnia<br />
1.2.2.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
1.2.3 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación del Paso Desnivel Roosevelt, en la<br />
Intersección del Jr. Lampa con la Av. Roosevelt<br />
1.2.3.1 Objetivo del Estudio<br />
1.2.3.2 Ubicación<br />
1.2.3.3 Investigaciones Efectuadas<br />
1.2.3.4 Geotecnia<br />
1.2.3.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
1.2.4 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación de Muros de Concreto Armado<br />
1.2.4.1 Objetivo del Estudio<br />
1.2.4.2 Ubicación<br />
1.2.4.3 Investigaciones Efectuadas<br />
1.2.4.4 Geotecnia<br />
2.0 DISEÑO DEL PAVIMENTO<br />
1.2.4.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
2.1 Caracterización Climática<br />
2.1.1 Estación Metereológica<br />
2.1.2 Precipitaciones<br />
2.1.3 Temperaturas<br />
2.2 Tráfico<br />
2.3 Estructura Existente
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
2.4 Evaluación Estructural<br />
2.5 Evaluación Superficial<br />
2.6 Capacidad Portante de los Suelos de Subrasante (CBR)<br />
2.7 Sectores Homogéneos<br />
2.8 Determinación de Espesores<br />
2.8.1 Método AASHTO, Versión 1993<br />
2.8.2 Método del Asphalt Institute, Edición 1991<br />
2.8.3 Método Analítico DEPAV 1994<br />
2.9 Alternativa de Pavimentos Rígidos<br />
2.10 Conclusiones y Recomendaciones<br />
2.11 Etapas de Mantenimiento<br />
2.11.1 Mantenimiento Rutinario<br />
2.11.2 Mantenimiento Periódico<br />
3.0 ESTRUCTURAS<br />
3.1 Diseño Estructural<br />
3.1.1 Consideraciones Generales para el Diseño<br />
3.2 Relación de Puentes<br />
3.3 Características de los Muros de Contención<br />
3.4 Proyecto Constructivo<br />
3.4.1 Puentes<br />
3.4.2 Muros<br />
3.5 Memorias de Cálculo General, Planos y Especificaciones Técnicas<br />
3.6 Memoria Descriptiva Específica de las Estructuras<br />
3.6.1 Memoria Descriptiva del Puente Washington<br />
3.6.2 Memoria Descriptiva del Puente Garcilazo De La Vega<br />
3.6.3 Memoria Descriptiva del Puente Roosevelt<br />
3.6.4 Memoria Descriptiva de los Muros de Contención<br />
3.7 Prueba de Carga<br />
3.7.1 Objetivo
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
3.7.2 Generalidades<br />
3.7.3 Prueba en Elementos a Flexión<br />
ANEXO Nº 1:<br />
GEOTECNIA DEL CORREDOR<br />
Av. Alfonso Ugarte – Av. España:<br />
Av. Emancipación – Jr. Lampa:<br />
Ensayos de Laboratorio<br />
Ensayos de Laboratorio<br />
ANEXO Nº 2:<br />
GEOTECNIA PARA CIMENTACION DE ESTRUCTURAS<br />
Paso a Desnivel Av. España – Jr. Washington:<br />
Paso a Dessnivel Av. España – Av. Garcilazo de la Vega:<br />
Paso a Desnivel Jr. Lampa – Av. Roosvelt:<br />
Ensayos de Laboratorio<br />
Ensayos de Laboratorio<br />
Ensayos de Laboratorio<br />
ANEXO Nº 3:<br />
Cálculo del EAL<br />
Pavimentos en el Corredor Exclusivo<br />
Verificación Elástica del Pavimento
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
1.2 GEOTECNIA DE ESTRUCTURAS<br />
1.2.1 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación del Paso a Desnivel Washington,<br />
en la Intersección de la Av. España con el Jr. Washington<br />
El presente Informe es el resultado de los estudios de suelos con fines de<br />
cimentación, efectuados en el terreno, que servirán para la cimentación del Paso<br />
a Desnivel en la intersección de la Avenida España y del Jirón Washington, en el<br />
Centro Histórico de Lima.<br />
El estudio de cimentación ha sido realizado en las siguientes tres etapas:<br />
1. Etapa de Campo, consistente en la ejecución de pozos exploratorios<br />
abiertos y de mediciones in situ.<br />
2. Etapa de Laboratorio, consistente en la ejecución de pruebas y ensayos de<br />
las muestras obtenidas de las perforaciones.<br />
3. Etapa de Gabinete, consistente en el análisis y procesamiento de los datos<br />
obtenidos de las mediciones en el campo y de los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, así como el cálculo e interpretación de estos<br />
resultados, la formulación de los parámetros de diseño y la determinación<br />
de las conclusiones y recomendaciones pertinentes.<br />
1.2.1.1 Objetivo del Estudio<br />
El Estudio fue realizado con la finalidad de conocer las características<br />
del suelo de cimentación en los lugares en que se proyecta la<br />
construcción del Paso a Desnivel en mención y determinar de esta<br />
manera las condiciones de cimentación más adecuadas.<br />
1.2.1.2 Ubicación<br />
Este Paso a Desnivel proyectado se ubica en la intersección de la<br />
Avenida España con el Jirón Washington, en el Centro Histórico de<br />
Lima, Capital del Perú.<br />
1.2.1.3 Investigaciones Efectuadas<br />
a) Reconocimiento Superficial del Area del Estudio<br />
Para alcanzar los fines propuestos, ha sido necesario realizar<br />
trabajos de campo, ensayos de laboratorio y cálculos de<br />
gabinete, como ya se ha dicho.<br />
El trabajo de campo consistió en el reconocimiento general de<br />
toda el área y la ejecución de dos perforaciones abiertas, tipo<br />
calicatas, las que fueron muestreadas sistemáticamente,<br />
obteniéndose muestras representativas de cada uno de los<br />
estratos diferenciados.<br />
Las muestras extraídas de las perforaciones fueron ensayadas<br />
en el laboratorio, con el fin de conocer las características físico -<br />
mecánicas de los suelos que constituyen los diferentes estratos y<br />
determinar de esta manera los parámetros necesarios para el<br />
cálculo de la capacidad portante del suelo.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
b) Trabajos de Campo<br />
En el área donde se indica, por ser de interés para la ubicación<br />
de la estructura, se procedió a realizar un programa de<br />
excavación de dos calicatas, denominadas C - 5 y C - 6<br />
Calicata C - 5, en la intersección<br />
de Av. España – Jr. Washington<br />
En cada una de las perforaciones se llegó a los 14.00 m. de<br />
profundidad, por debajo el nivel de la pista. Las muestras<br />
extraídas fueron embaladas y debidamente identificadas, para su<br />
envío al laboratorio especializado de suelos.<br />
Calicata C-6, en la intersección de las<br />
Av. España y Washington<br />
Durante la ejecución de los trabajos de exploración, se realizó el<br />
registro de las excavaciones y las mediciones, las cuales se<br />
muestran en las hojas de registro correspondientes.<br />
c) Ensayos y Pruebas de Laboratorio<br />
Las muestras representativas fueron clasificadas, seleccionadas<br />
y remitidas al laboratorio especializado de mecánica de suelos,<br />
donde fueron sometidos a los siguientes ensayos.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
c.1)<br />
Análisis Granulométrico<br />
Se realizaron análisis granulométricos por tamizado con la<br />
serie americana de tamices, de acuerdo a lo especificado<br />
en la norma A.S.T.M. D-422. Estos análisis sólo se<br />
realizaron en la parte de la muestra que pasa por la malla<br />
No. 2”, habiéndose determinado la fracción menor que la<br />
malla No. 200 por vía húmeda.<br />
c.2)<br />
Límites de Atterbergh<br />
Con la fracción menor que el tamiz No. 40, se<br />
determinaron los límites de consistencia, obteniéndose el<br />
límite líquido y límite lástico de acuerdo a las normas<br />
A.S.T.M. D-423 y D-424 respectivamente y con los valores<br />
encontrados se calculó el índice plástico.<br />
c.3)<br />
Humedad Natural<br />
Se determinó el contenido de humedad natural de toda la<br />
muestra obtenida, según la norma A.S.T.M. D-2216<br />
c.4)<br />
Pesos Unitarios<br />
Se determinó el peso unitario suelto de la muestra<br />
representativa obtenida, siguiendo la norma C-26-69<br />
c.5)<br />
Corte Directo<br />
Se le realizó el ensayo de corte directo la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma ASTM D-3080<br />
c.6)<br />
Sales Solubles Totales<br />
Se realizó el ensayo de sales solubles totales la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma USBR E-8<br />
d) Trabajos de Gabinete<br />
1.2.1.4 Geotecnia<br />
Se procedió a efectuar los cálculos respectivos con los<br />
parámetros obtenidos en laboratorio y en campo, para obtener<br />
las características de los suelos de fundación y elaborar las<br />
conclusiones y recomendaciones respectivas.<br />
a) Descripción del Perfil del Suelo<br />
De acuerdo a las dos perforaciones efectuadas, en las cuales se<br />
llegó a los 14 m. de profundidad, se ha podido determinar los<br />
tipos de materiales que existen en el subsuelo, para así poder<br />
establecer sus parámetros físicos.<br />
De acuerdo a la exploración realizada y a la apreciación visual<br />
de la zona en estudio, se ha podido establecer que la secuencia<br />
estratigráfica es uniforme horizontalmente.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
En el sentido vertical se diferencian dos horizontes ligeramente<br />
marcados. El primero de ellos, que varía entre 0.00 m. y 1.50 m.<br />
de profundidad, está constituído por una grava con matriz de<br />
limo o arcilla arenosa, de consistencia compacta, poco húmeda,<br />
mezclada con restos de desmonte, utilizado aparentemente<br />
como relleno.<br />
El segundo horizonte se ubica desde 1.50 m. hasta el final de la<br />
exploración, a los 14.00 m. de profundidad y está conformado<br />
por grava de tipo canto rodado, con matriz de arena, existiendo<br />
presencia de limo en poca cantidad. La consistencia de este<br />
estrato predominante, en el cual se asentará la cimentación de la<br />
estructura, es compacta y la forma de la grava es redondeada y<br />
subredondeada, siendo el color predominante gris claro y la<br />
matriz no presenta plasticidad.<br />
b) Nivel Freático<br />
En ninguna de las dos excavaciones realizadas se encontró el<br />
nivel freático. Los trabajos de investigación de campo se<br />
realizaron entre el mes de marzo y abril del 2005<br />
c) Sismicidad<br />
Teniendo en cuenta el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú,<br />
puede indicarse que el área estudiada se encuentra dentro de la<br />
zona considerada como de alta sismicidad, en la cual se<br />
produjeron sismos de más de 6.0 de Magnitud Mb3, con cierta<br />
periodicidad.<br />
Por otra parte y de acuerdo con las características físicomecánicas<br />
de los suelos que conforman la estratigrafía en el<br />
área estudiada, se considera que no se producirían grandes<br />
amplificaciones de las ondas sísmicas y asimismo se estima muy<br />
poco probable la posibilidad de la ocurrencia del fenómeno de<br />
licuación de suelos ante solicitaciones sísmicas, dadas las<br />
características del suelo, conformado por grava.<br />
Según la estratigrafía del área estudiada, indicamos a<br />
continuación los períodos predominantes del subsuelo y el factor<br />
del suelo ”S” en el área del Proyecto, de acuerdo con las Norma<br />
E.030 de Diseño Sismo - Resistente, del Ministerio de Vivienda y<br />
Construcción.<br />
La zonificación sísmica, de acuerdo a esta Norma, se encuentra<br />
enmarcada dentro de la Zona 3, cuyo factor de zona o la<br />
aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10%<br />
de ser excedida en 50 años, es de Z = 0.4<br />
La condiciones geotécnicas, de acuerdo a las exploraciones<br />
realizadas, clasifican al suelo como Perfil Tipo S2, cuyo periodo<br />
predominante es Tp = 0.6, siendo su factor de suelo S = 1.2<br />
d) Análisis de Cimentación<br />
Las condiciones de cimentación para la cimentación de este<br />
Paso a Desnivel, se han definido en base a los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, los cálculos efectuados en gabinete y las<br />
observaciones de campo.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
De acuerdo con los materiales que constituyen el subsuelo en el<br />
área del proyecto, se ha optado por una cimentación de tipo<br />
superficial, compuesta por zapatas de concreto armado. Este<br />
tipo de cimentación, por su simplicidad y bajo costo, es<br />
considerado óptimo para la calidad que presentan los suelos de<br />
cimentación.<br />
En función de la estratigrafía del lugar, se recomienda cimentar a<br />
una profundidad mínima de 1.50 m. con el objeto de ubicar la<br />
cimentación sobre el estrato granular denso que se encuentra a<br />
esa profundidad. Si por algún motivo se quisiera cimentar a un<br />
nivel superior al indicado, se recomienda llegar a este nivel<br />
mediante la construcción de una sub-zapata de concreto<br />
ciclópeo a la cual debe ir anclada a al zapata de cimentación. Sin<br />
embargo, queda a criterio del Especialista Estructural elegir la<br />
profundidad más adecuada en base a consideraciones ajenas al<br />
suelo de cimentación, siempre que se tenga en cuenta las<br />
consideraciones antes expuestas. De acuerdo con las<br />
características de los suelos encontrados y por los resultados<br />
obtenidos en los ensayos realizados, al apoyar la estructura<br />
sobre el estrato granular denso, éste no presentará problemas<br />
de licuación de suelos.<br />
e) Cálculo de la Presión Admisible del Terreno de Cimentación<br />
e.1) Parámetros de Corte<br />
Para determinar los parámetros de corte, cohesión (c) y<br />
ángulo de fricción interna (φ) en suelos fluvio-aluvionales,<br />
lo recomendable es hacer ensayos de corte directo “insitu”.<br />
Sin embargo, teniendo en cuenta que los suelos<br />
fluvio-aluvionales del terreno en estudio son similares a los<br />
suelos del río Rímac y encontrándose dentro del cono de<br />
deyección del misno, es posible utilizar para las<br />
cimentaciones de este Paso a Desnivel los parámetros de<br />
corte obtenidos en los ensayos de corte directo “in-situ”<br />
realizados con fines de cimentaciones en la ciudad de<br />
Lima. Los parámetros de corte aludidos, se muestran en el<br />
siguiente “CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO<br />
“IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA“
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO “IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA<br />
METROPOLITANA CON FINES DE CIMENTACIONES<br />
UBICACIÓN<br />
PROFUNDAD<br />
ENSAYO<br />
TIPO DE SUELO : FLUVIO - ALUVIONAL<br />
COHESION<br />
DEL SUELO<br />
ANGULO DE<br />
FRICCION<br />
INTERNA<br />
SUELO<br />
PESO<br />
VOLUMETRICO<br />
DEL SUELO<br />
AL ESTADO<br />
NATURAL<br />
H C φ γ n<br />
(m) (Kg/cm2) º (Ton/m3)<br />
ESTADO DEL<br />
SUELO<br />
Esquina Avs. Abancay<br />
con Nicolás Piérola.<br />
5.80 0.60 37º 2.20 Ligeramente<br />
Cementado<br />
Esquina Av.<br />
Constitución con Jirón<br />
Camaná.<br />
8.20 0.40 40º 2.20 Parcialmente<br />
Cementado<br />
Esquina Avs.<br />
Venezuela con<br />
Universitaria (Campus<br />
U.N.M.S.M)<br />
4.50 0.15 34º 2.20 Normal<br />
Sin embargo, se realizaron ensayos de corte directo sobre<br />
muestras del material remoldeado, a fin de verificar los<br />
parámetros considerados, obteniéndose los siguientes<br />
valores:<br />
Ф = 34.3° C = 0.02 Ton/m 3<br />
Los resultados de laboratorio se presentan en el ANEXO<br />
2: “Geotecnia para Cimentación de Estructuras”.<br />
e.2) Cálculo de la Presión Admisible<br />
En el presente caso, todos los elementos de la sub<br />
estructura del Paso a Desnivel estarán apoyados en el<br />
material granular existente. Por lo tanto, para determinar el<br />
cálculo de la presión admisible se ha recurrido a la<br />
expresión de HANSEN para cimentaciones superficiales.<br />
Qd = C*Nc*Sc*dc*Ic*gc*bc + γ*Df*Nq*Sq*dq*Iq*gq*bq + 0.5*γB*Nγ*Sγdγ*Iγ*gγbγ<br />
Q adm = Qd/ Fs<br />
Donde:<br />
Q d = Capacidad de Carga última<br />
C = Cohesión<br />
Nc,Nq,Nγ = Factores de capacidad de carga para la<br />
formula de Hansen.<br />
Sc,Sq,Sγ = Factores de forma.<br />
dc,dq,dγ = Factores de profundidad.<br />
Ic,Iq,Iγ = Factores de inclinación de carga.<br />
gc,gq,gγ = Factores de talud.<br />
bc,bq,bγ = Factores de inclinación de la cimentación.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Fs = Factor de seguridad (3.00)<br />
Q adm = Capacidad de carga admisible.<br />
Para el estrato de apoyo se ha considerado,<br />
conservadoramente, un ángulo de fricción interna de<br />
34.3°, con un ancho de zapata que varía entre 2.5 m. y<br />
5.5 m. y una longitud de cimentación que varía de 15.0 m.<br />
a 20.0 m. Asimismo, se ha considerado, de acuerdo a los<br />
resultados de los ensayos de laboratorio, un peso unitario<br />
de 1.90 ton/m 3 , considerando un factor de seguridad de<br />
3<br />
De acuerdo con estas consideraciones, se han<br />
determinado las capacidades de carga que se indican en<br />
los resultados de laboratorio que se presentan en el<br />
ANEXO 2: “Geotecnia para Cimentación de<br />
Estructuras”, Cuadros Nº 01 y Nº 02<br />
e.3) Análisis del Asentamiento por Presión de Contacto<br />
El asentamiento de una zapata depende de la carga<br />
impuesta por la estructura, ancho de cimentación, nivel de<br />
cimentación y propiedades elásticas y plásticas del<br />
subsuelo.<br />
En base a las investigaciones de campo efectuadas, se<br />
estimó el grado de compacidad como medianamente<br />
denso a denso; es así que se ha considerado un Módulo<br />
de Elasticidad (E) promedio de 1,500 kg/cm2, y un Módulo<br />
de Poisson de 0.30<br />
Utilizando el Método Elástico, por tratarse de un suelo<br />
granular, se calcularon los asentamiento inmediatos que,<br />
para el caso de suelos granulares, equivale al<br />
asentamiento total; así, se utilizó la expresión de la<br />
AASHTO y la del Método Elástico para tal fin.<br />
S = q (1 - v 2 ) √A / ER……………….AASTHO<br />
S = qB (1 - v 2 ) Is / E………….Método Elástico<br />
donde:<br />
S = Asentamiento en cm.<br />
q = Presión admisible en kg/cm2<br />
B = Ancho de cimentación<br />
Is = Coeficiente de influencia por geometría de la<br />
zapata (tabla de Schleicher)<br />
A = Area de zapata<br />
R = Coeficiente de rigidez<br />
E = Módulo de elasticidad<br />
V = Coeficiente de Poisson<br />
El asentamiento instantáneo esperado en ambos estribos,<br />
según AASTHO, es de 2.05 cm. y según el Método<br />
Elástico es de 0.72 cm. frente a la carga de diseño<br />
recomendada, descartándose asentamientos diferenciales<br />
que pongan en riesgo la estructura. Desde el punto de<br />
vista conservador, podemos esperar que se produzca el<br />
mayor asentamiento del orden de los 2.05 cm.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
e.4) Análisis de Licuación de Suelos<br />
De acuerdo a los sondajes geotécnicos en el subsuelo de<br />
cimentación, los estratos de apoyo son materiales densos,<br />
por lo que se descarta la ocurrencia de fenómenos de<br />
licuación de suelos.<br />
e.5) Salinidad de los Suelos<br />
Los resultados de los ensayos de laboratorio indican una<br />
concentración de sales solubles totales de 696 ppm.,<br />
encontrándose por debajo de las tolerancias mínimas.<br />
1.2.1.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
Para cimentar la estructura del Paso a Desnivel sobre los estratos de<br />
grava existentes, se deberán seguir las siguientes recomendaciones:<br />
a) La capacidad de carga admisible es de 4.73 kg/cm 2 ., a una<br />
profundidad mínima de 1.50 m. y las dimensiones de zapata más<br />
desfavorables de 3.0 x 20.0 m.<br />
b) La cimentación de la estructura sobre este estrato denso, evitará<br />
la ocurrencia de asentamiento considerables, esperándose un<br />
asentamiento total de 2.5 cm.<br />
c) Se descarta la ocurrencia del fenómeno de licuación de suelos.<br />
d) De acuerdo a las excavaciones realizadas, las paredes de la<br />
misma han tenido un buen comportamiento hasta los 14.0 m de<br />
profundidad, por un periodo máximo de seis (6) días. Para<br />
excavaciones mayores, pudieran comprometer estructuras<br />
aledañas, se recomienda realizar un adecuado sistema de<br />
calzaduras.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
1.2.2 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación del Paso a Desnivel Garcilazo de<br />
la Vega, en la Intersección de la Av. España con la Av. Garcilazo de la Vega<br />
El presente informe, es el resultado de los estudios de suelos con fines de<br />
cimentación, efectuados en el terreno, que servirá para la cimentación del<br />
Intercambios Vial entre los Avenidas España - Garcilazo de la Vega, en el Centro<br />
Histórico de Lima.<br />
El estudio de cimentación ha sido realizado en las siguientes tres etapas:<br />
1. Etapa de Campo, consistente en la ejecución de pozos exploratorios<br />
abiertos y de mediciones in situ.<br />
2. Etapa de Laboratorio, consistente en la ejecución de pruebas y ensayos de<br />
las muestras obtenidas de las perforaciones.<br />
3. Etapa de Gabinete, consistente en el análisis y procesamiento de los datos<br />
obtenidos de las mediciones en el campo y de los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, así como el cálculo e interpretación de estos<br />
resultados, la formulación de los parámetros de diseño y la determinación<br />
de las conclusiones y recomendaciones pertinentes.<br />
1.2.2.1 Objetivo del Estudio<br />
El Estudio fue realizado con la finalidad de conocer las características<br />
del suelo de cimentación en los lugares en que se proyecta la<br />
construcción del Paso a Desnivel en mención y determinar de esta<br />
manera las condiciones de cimentación más adecuadas.<br />
1.2.2.2 Ubicación<br />
El Intercambio Vial proyectado se ubica en la intersección de las<br />
Avenidas España y Garcilazo de la Vega, en el Centro Histórico de<br />
Lima, Capital del Perú.<br />
1.2.2.3 Investigaciones Efectuadas<br />
a) Reconocimiento Superficial del Area del Estudio<br />
Para alcanzar los fines propuestos, ha sido necesario realizar<br />
trabajos de campo, ensayos de laboratorio y cálculos de<br />
gabinete, como ya se ha dicho.<br />
El trabajo de campo consistió en el reconocimiento general de<br />
toda el área y la ejecución de dos perforaciones abiertas, tipo<br />
calicatas, las que fueron muestreadas sistemáticamente,<br />
obteniéndose muestras representativas de cada uno de los<br />
estratos diferenciados.<br />
Las muestras extraídas de las perforaciones fueron ensayadas<br />
en el laboratorio, con el fin de conocer las características físico -<br />
mecánicas de los suelos que constituyen los diferentes estratos y<br />
determinar de esta manera los parámetros necesarios para el<br />
cálculo de la capacidad portante del suelo.<br />
b) Trabajos de Campo<br />
En el área donde se indica, por ser de interés para la ubicación<br />
de la estructura, se procedió a realizar un programa de apertura<br />
de calicatas denominadas C-3 y C-4.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Calicata C-3, en la intersección de las<br />
Av. España y Garcilazo de la Vega<br />
En cada una de las perforaciones se llego a los 14.00 m. de<br />
profundidad, por debajo el nivel natural de la pista. Las muestras<br />
extraídas fueron embaladas y debidamente identificadas, para su<br />
envío al laboratorio especializado de suelos.<br />
Calicata C-4, en la intersección<br />
de las Av. España y Garcilazo<br />
de la Vega<br />
Durante la ejecución de los trabajos de exploración, se realizó el<br />
registro de las excavaciones y las mediciones, las cuales se<br />
muestran en las hojas de registro correspondientes.<br />
c) Ensayos y Pruebas de Laboratorio<br />
Las muestras representativas fueron clasificadas, seleccionadas<br />
y remitidas al laboratorio especializado de mecánica de suelos,<br />
donde fueron sometidos a los siguientes ensayos.<br />
c.1)<br />
Análisis Granulométrico<br />
Se realizaron análisis granulométricos por tamizado con la<br />
serie americana de tamices, de acuerdo a lo especificado<br />
en la norma A.S.T.M. D-422. Estos análisis sólo se<br />
realizaron en la parte de la muestra que pasa por la malla
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
No. 2”, habiéndose determinado la fracción menor que la<br />
malla No. 200 por vía húmeda.<br />
c.2)<br />
Límites de Atterbergh<br />
Con la fracción menor que el tamiz No. 40, se<br />
determinaron los límites de consistencia, obteniéndose el<br />
límite líquido y límite lástico de acuerdo a las normas<br />
A.S.T.M. D-423 y D-424 respectivamente y con los valores<br />
encontrados se calculó el índice plástico.<br />
c.3)<br />
Humedad Natural<br />
Se determinó el contenido de humedad natural de toda la<br />
muestra obtenida, según la norma A.S.T.M. D-2216<br />
c.4)<br />
Pesos Unitarios<br />
Se determinó el peso unitario suelto de la muestra<br />
representativa obtenida, siguiendo la norma C-26-69<br />
c.5)<br />
Corte Directo<br />
Se le realizó el ensayo de corte directo la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma ASTM D-3080<br />
c.6)<br />
Sales Solubles Totales<br />
Se realizó el ensayo de sales solubles totales la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma USBR E-8<br />
d) Trabajos de Gabinete<br />
1.2.2.4 Geotecnia<br />
Se procedió a efectuar los cálculos respectivos con los<br />
parámetros obtenidos en laboratorio y en campo, para obtener<br />
las características de los suelos de fundación y elaborar las<br />
conclusiones y recomendaciones respectivas.<br />
a) Descripción del Perfil del Suelo<br />
De acuerdo a las dos perforaciones efectuadas, en las cuales a<br />
los 14 m. de profundidad, se ha podido determinar los tipos de<br />
materiales que existen en el subsuelo, para así poder establecer<br />
sus parámetros físicos.<br />
De acuerdo a la exploración realizada y a la apreciación visual<br />
de la zona en estudio, se ha podido establecer que la secuencia<br />
estratigráfica es uniforme horizontalmente.<br />
En el sentido vertical se diferencian dos horizontes ligeramente<br />
marcados. El primero de ellos, que varía entre 0.00 m. y 1.40 m.<br />
de profundidad, está constituido por una grava con matriz de limo<br />
o arcilla arenosa, de consistencia compacta, poco húmeda,<br />
mezclada con restos de ladrillos y basura; este estrato podría<br />
considerarse como material de desmonte, que debe ser<br />
eliminado.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
El segundo horizonte se ubica desde los 1.40 m. hasta el final de<br />
la exploración a los 14.0 m. de profundidad y está conformado<br />
por grava de tipo canto rodado, con matriz de arena, existiendo<br />
presencia de limo en poca cantidad. La consistencia de este<br />
estrato predominante, en el cual se asentará la cimentación de la<br />
estructura, es compacta y la forma de la grava es redondeada y<br />
subredondeada, siendo el color predominante gris claro y la<br />
matriz no presenta plasticidad.<br />
b) Nivel Freático<br />
En ninguna de las dos excavaciones realizadas se encontró el<br />
nivel freático. Los trabajos de investigación de campo se<br />
realizaron entre el mes de marzo y abril del 2005<br />
c) Sismicidad<br />
Teniendo en cuenta el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú,<br />
puede indicarse que el área estudiada se encuentra dentro de la<br />
zona considerada como de alta sismicidad, en la cual se<br />
produjeron sismos de más de 6.0 de Magnitud Mb3, con cierta<br />
periodicidad.<br />
Por otra parte y de acuerdo con las características físicomecánicas<br />
de los suelos que conforman la estratigrafía en el<br />
área estudiada, se considera que no se producirían grandes<br />
amplificaciones de las ondas sísmicas y asimismo se estima muy<br />
poco probable la posibilidad de la ocurrencia del fenómeno de<br />
licuación de suelos ante solicitaciones sísmicas, dadas las<br />
características del suelo, conformado por grava.<br />
Según la estratigrafía del área estudiada, indicamos a<br />
continuación los períodos predominantes del subsuelo y el factor<br />
del suelo ”S” en el área del Proyecto, de acuerdo con las Norma<br />
E.030 de Diseño Sismo - Resistente, del Ministerio de Vivienda y<br />
Construcción.<br />
La zonificación sísmica, de acuerdo a esta Norma, se encuentra<br />
enmarcada dentro de la Zona 3, cuyo factor de zona o la<br />
aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10%<br />
de ser excedida en 50 años, es de Z = 0.4<br />
La condiciones geotécnicas, de acuerdo a las exploraciones<br />
realizadas, clasifican al suelo como Perfil Tipo S2, cuyo periodo<br />
predominante es Tp = 0.6, siendo su factor de suelo S = 1.2<br />
d) Análisis de Cimentación<br />
Las condiciones de cimentación para la cimentación de este<br />
Paso a Desnivel, se han definido en base a los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, los cálculos efectuados en gabinete y las<br />
observaciones de campo.<br />
De acuerdo con los materiales que constituyen el subsuelo en el<br />
área del proyecto, se ha optado por una cimentación de tipo<br />
superficial, compuesta por zapatas de concreto armado. Este<br />
tipo de cimentación, por su simplicidad y bajo costo, es<br />
considerado óptimo para la calidad que presentan los suelos de<br />
cimentación.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
En función de la estratigrafía del lugar, se recomienda cimentar a<br />
una profundidad mínima de 1.50 m. con el objeto de ubicar la<br />
cimentación sobre el estrato granular denso que se encuentra a<br />
esa profundidad. Si por algún motivo se quisiera cimentar a un<br />
nivel superior al indicado, se recomienda llegar a este nivel<br />
mediante la construcción de una sub-zapata de concreto<br />
ciclópeo a la cual debe ir anclada a al zapata de cimentación. Sin<br />
embargo, queda a criterio del Especialista Estructural elegir la<br />
profundidad más adecuada en base a consideraciones ajenas al<br />
suelo de cimentación, siempre que se tenga en cuenta las<br />
consideraciones antes expuestas. De acuerdo con las<br />
características de los suelos encontrados y por los resultados<br />
obtenidos en los ensayos realizados, al apoyar la estructura<br />
sobre el estrato granular denso, éste no presentará problemas<br />
de licuación de suelos.<br />
e) Cálculo de la Presión Admisible del Terreno de Cimentación<br />
e.1) Parámetros de Corte<br />
Para determinar los parámetros de corte, cohesión (c) y<br />
ángulo de fricción interna (φ) en suelos fluvio-aluvionales,<br />
lo recomendable es hacer ensayos de corte directo “insitu”.<br />
Sin embargo, teniendo en cuenta que los suelos<br />
fluvio-aluvionales del terreno en estudio son similares a los<br />
suelos del río Rímac y encontrándose dentro del cono de<br />
deyección del misno, es posible utilizar para las<br />
cimentaciones de este Paso a Desnivel los parámetros de<br />
corte obtenidos en los ensayos de corte directo “in-situ”<br />
realizados con fines de cimentaciones en la ciudad de<br />
Lima. Los parámetros de corte aludidos, se muestran en el<br />
siguiente “CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO<br />
“IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA“<br />
CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO “IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA<br />
METROPOLITANA CON FINES DE CIMENTACIONES<br />
UBICACIÓN<br />
PROFUNDAD<br />
ENSAYO<br />
TIPO DE SUELO : FLUVIO - ALUVIONAL<br />
COHESION<br />
DEL SUELO<br />
ANGULO DE<br />
FRICCION<br />
INTERNA<br />
SUELO<br />
PESO<br />
VOLUMETRICO<br />
DEL SUELO<br />
AL ESTADO<br />
NATURAL<br />
H C φ γ n<br />
(m) (Kg/cm2) º (Ton/m3)<br />
ESTADO DEL<br />
SUELO<br />
Esquina Avs. Abancay<br />
con Nicolás Piérola.<br />
Esquina Av.<br />
Constitución con Jirón<br />
Camaná.<br />
Esquina Avs.<br />
Venezuela con<br />
Universitaria (Campus<br />
U.N.M.S.M)<br />
5.80 0.60 37º 2.20<br />
8.20 0.40 40º 2.20<br />
Ligeramente<br />
Cementado<br />
Parcialmente<br />
Cementado<br />
4.50 0.15 34º 2.20 Normal
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Sin embargo, se realizaron ensayos de corte directo sobre<br />
muestras del material remoldeado, a fin de verificar los<br />
parámetros considerados, así los valores obtenidos son:<br />
Ф = 34.8° C = 0.0 Ton/m 3<br />
Los resultados de laboratorio se presentan en el ANEXO<br />
2: “Geotecnia para Cimentación de Estructuras”.<br />
e.2) Cálculo de la Presión Admisible<br />
En el presente caso, todos los elementos de la sub<br />
estructura del Paso a Desnivel estarán apoyados en el<br />
material granular existente. Por lo tanto, para determinar el<br />
cálculo de la presión admisible se ha recurrido a la<br />
expresión de HANSEN para cimentaciones superficiales.<br />
Qd = C*Nc*Sc*dc*Ic*gc*bc + γ*Df*Nq*Sq*dq*Iq*gq*bq +<br />
0.5*γB*Nγ*Sγdγ*Iγ*gγbγ<br />
Q adm = Qd/ Fs<br />
Donde:<br />
Q d = Capacidad de Carga última<br />
C = Cohesión<br />
Nc,Nq,Nγ = Factores de capacidad de carga para la<br />
formula de Hansen.<br />
Sc,Sq,Sγ = Factores de forma.<br />
dc,dq,dγ = Factores de profundidad.<br />
Ic,Iq,Iγ = Factores de inclinación de carga.<br />
gc,gq,gγ = Factores de talud.<br />
bc,bq,bγ = Factores de inclinación de la cimentación.<br />
Fs = Factor de seguridad (3.00)<br />
Q adm = Capacidad de carga admisible.<br />
Para el estrato de apoyo se ha considerado,<br />
conservadoramente, un ángulo de fricción interna de<br />
34.8°, con un ancho de zapata que varía entre 2.5 m. y<br />
5.5 m. y una longitud de cimentación que varía de 19.0 m.<br />
a 24.0 m. Asimismo, se ha considerado, de acuerdo a los<br />
resultados de los ensayos de laboratorio, un peso unitario<br />
de 1.676 ton/m 3 , considerando un factor de seguridad<br />
de 3<br />
De acuerdo con estas consideraciones, se han<br />
determinado las capacidades de carga que se indican en<br />
los resultados de laboratorio que se presentan en el<br />
ANEXO 2: “Geotecnia para Cimentación de<br />
Estructuras”, Cuadros Nº 01 y Nº 02<br />
e.3) Análisis del Asentamiento por Presión de Contacto<br />
El asentamiento de una zapata depende de la carga<br />
impuesta por la estructura, ancho de cimentación, nivel de<br />
cimentación y propiedades elásticas y plásticas del<br />
subsuelo.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
En base a las investigaciones de campo efectuadas, se<br />
estimó el grado de compacidad como medianamente<br />
denso a denso; es así que se ha considerado un Módulo<br />
de Elasticidad (E) promedio de 1,500 kg/cm2. y un Módulo<br />
de Poisson de 0.30<br />
Utilizando el Método Elástico, por tratarse de un suelo<br />
granular, se calcularon los asentamiento inmediatos que,<br />
para el caso de suelos granulares, equivale al<br />
asentamiento total; así, se utilizó la expresión de la<br />
AASHTO y la del Método Elástico para tal fin.<br />
S = q (1 - v 2 ) √A / ER……………….AASTHO<br />
S = qB (1 - v 2 ) Is / E………….Método Elástico<br />
donde:<br />
S = Asentamiento en cm.<br />
q = Presión admisible en kg/cm2<br />
B = Ancho de cimentación<br />
Is = Coeficiente de influencia por geometría de la<br />
zapata (tabla de Schleicher)<br />
A = Area de zapata<br />
R = Coeficiente de rigidez<br />
E = Módulo de elasticidad<br />
V = Coeficiente de Poisson<br />
El asentamiento instantáneo esperado en ambos estribos,<br />
según AASTHO, es de 2.68 cm. y según el Método<br />
Elástico es de 0.90 cm. frente a la carga de diseño<br />
recomendada, descartándose asentamientos diferenciales<br />
que pongan en riesgo la estructura. Desde el punto de<br />
vista conservador, podemos esperar que se produzca el<br />
mayor asentamiento del orden de los 2.68 cm.<br />
e.4) Análisis de Licuación de Suelos<br />
De acuerdo a los sondajes geotécnicos en el subsuelo de<br />
cimentación, los estratos de apoyo son materiales densos,<br />
por lo que se descarta la ocurrencia de fenómenos de<br />
licuación de suelos.<br />
e.5) Salinidad de los Suelos<br />
Los resultados de los ensayos de laboratorio indican una<br />
concentración de sales solubles totales de 420 ppm.,<br />
encontrándose por debajo de las tolerancias mínimas.<br />
1.2.2.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
Para cimentar la estructura del Paso a Desnivel sobre los estratos de<br />
grava existentes, se deberán seguir las siguientes recomendaciones:<br />
a) La capacidad de carga admisible es de 4.43 kg/cm 2 ., a una<br />
profundidad mínima de 1.50 m. y las dimensiones de zapata más<br />
desfavorables de 3.0 x 24.0 m.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
b) La cimentación de la estructura sobre este estrato denso, evitará la<br />
ocurrencia de asentamiento considerables, esperándose un<br />
asentamiento total de 2.68 cm.<br />
c) Se descarta la ocurrencia del fenómeno de licuación de suelos.<br />
d) De acuerdo a las excavaciones realizadas, las paredes de la<br />
misma han tenido un buen comportamiento hasta los 14.0 m de<br />
profundidad, por un periodo máximo de seis (6) días. Para<br />
excavaciones mayores, pudieran comprometer estructuras<br />
aledañas, se recomienda realizar un adecuado sistema de<br />
calzaduras.
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
1.2.3 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación del Paso Desnivel Roosevelt, en<br />
la Intersección del Jr. Lampa con la Av. Roosevelt<br />
El presente Informe es el resultado de los estudios de suelos con fines de<br />
cimentación, efectuados en el terreno, que servirán para la cimentación del Paso<br />
a Desnivel en la intersección del Jirón Lampa y de la Av. Roosevelt, en el Centro<br />
Histórico de Lima.<br />
El estudio de cimentación ha sido realizado en las siguientes tres etapas:<br />
1. Etapa de Campo, consistente en la ejecución de pozos exploratorios<br />
abiertos y de mediciones in situ.<br />
2. Etapa de Laboratorio, consistente en la ejecución de pruebas y ensayos de<br />
las muestras obtenidas de las perforaciones.<br />
3. Etapa de Gabinete, consistente en el análisis y procesamiento de los datos<br />
obtenidos de las mediciones en el campo y de los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, así como el cálculo e interpretación de estos<br />
resultados, la formulación de los parámetros de diseño y la determinación<br />
de las conclusiones y recomendaciones pertinentes.<br />
1.2.3.1 Objetivo del Estudio<br />
El Estudio fue realizado con la finalidad de conocer las características<br />
del suelo de cimentación en los lugares en que se proyecta la<br />
construcción del Paso a Desnivel en mención y determinar de esta<br />
manera las condiciones de cimentación más adecuadas.<br />
1.2.3.2 Ubicación<br />
Este Paso a Desnivel proyectado se ubica en la intersección del Jirón<br />
Lampa con la Av. Roosevelt, en el Centro Histórico de Lima, Capital<br />
del Perú.<br />
1.2.3.3 Investigaciones Efectuadas<br />
a) Reconocimiento Superficial del Area del Estudio<br />
Para alcanzar los fines propuestos, ha sido necesario realizar<br />
trabajos de campo, ensayos de laboratorio y cálculos de<br />
gabinete, como ya se ha dicho.<br />
El trabajo de campo consistió en el reconocimiento general de<br />
toda el área y la ejecución de dos perforaciones abiertas, tipo<br />
calicatas, las que fueron muestreadas sistemáticamente,<br />
obteniéndose muestras representativas de cada uno de los<br />
estratos diferenciados.<br />
Las muestras extraídas de las perforaciones fueron ensayadas<br />
en el laboratorio, con el fin de conocer las características físico -<br />
mecánicas de los suelos que constituyen los diferentes estratos y<br />
determinar de esta manera los parámetros necesarios para el<br />
cálculo de la capacidad portante del suelo.<br />
b) Trabajos de Campo<br />
En el área donde se indica, por ser de interés para la ubicación<br />
de la estructura, se procedió a realizar un programa de<br />
excavación de dos calicatas, denominadas C - 1 y C - 2
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Calicata C-1, en la intersección del<br />
Jr. Lampa con la Av. Roosevelt<br />
Calicata C-2, en la intersección del<br />
Jr. Lampa con la Av. Roosevelt<br />
En cada una de las perforaciones se llegó a los 12.00 m. de<br />
profundidad, por debajo el nivel de la pista. Las muestras<br />
extraídas fueron embaladas y debidamente identificadas, para su<br />
envío al laboratorio especializado de suelos.<br />
Calicata C-1, en la intersección del<br />
Jr. Lampa con la Av. Roosevelt<br />
Calicata C-2, en la intersección del<br />
Jr. Lampa con la Av. Roosevelt<br />
Durante la ejecución de los trabajos de exploración, se realizó el<br />
registro de las excavaciones y las mediciones, las cuales se<br />
muestran en las hojas de registro correspondientes.<br />
c) Ensayos y Pruebas de Laboratorio<br />
Las muestras representativas fueron clasificadas, seleccionadas<br />
y remitidas al laboratorio especializado de mecánica de suelos,<br />
donde fueron sometidos a los siguientes ensayos.<br />
c.1)<br />
Análisis Granulométrico<br />
Se realizaron análisis granulométricos por tamizado con la<br />
serie americana de tamices, de acuerdo a lo especificado<br />
en la norma A.S.T.M. D-422. Estos análisis sólo se<br />
realizaron en la parte de la muestra que pasa por la malla<br />
No. 2”, habiéndose determinado la fracción menor que la<br />
malla No. 200 por vía húmeda.<br />
c.2)<br />
Límites de Atterbergh<br />
Con la fracción menor que el tamiz No. 40, se<br />
determinaron los límites de consistencia, obteniéndose el
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
límite líquido y límite elástico de acuerdo a las normas<br />
A.S.T.M. D-423 y D-424 respectivamente y con los valores<br />
encontrados se calculó el índice plástico.<br />
c.3)<br />
Humedad Natural<br />
Se determinó el contenido de humedad natural de toda la<br />
muestra obtenida, según la norma A.S.T.M. D-2216<br />
c.4)<br />
Pesos Unitarios<br />
Se determinó el peso unitario suelto de la muestra<br />
representativa obtenida, siguiendo la norma C-26-69<br />
c.5)<br />
Corte Directo<br />
Se le realizó el ensayo de corte directo la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma ASTM D-3080<br />
c.6)<br />
Sales Solubles Totales<br />
Se realizó el ensayo de sales solubles totales la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma USBR E-8<br />
d) Trabajos de Gabinete<br />
1.2.3.4 Geotecnia<br />
Se procedió a efectuar los cálculos respectivos con los<br />
parámetros obtenidos en laboratorio y en campo, para obtener<br />
las características de los suelos de fundación y elaborar las<br />
conclusiones y recomendaciones respectivas.<br />
a) Descripción del Perfil del Suelo<br />
De acuerdo a las dos perforaciones efectuadas, en las cuales se<br />
llegó a los 12 m. de profundidad, se ha podido determinar los<br />
tipos de materiales que existen en el subsuelo, para así poder<br />
establecer sus parámetros físicos.<br />
De acuerdo a la exploración realizada y a la apreciación visual<br />
de la zona en estudio, se ha podido establecer que la secuencia<br />
estratigráfica es uniforme horizontalmente.<br />
En el sentido vertical se diferencian dos horizontes ligeramente<br />
marcados. El primero de ellos, que varía entre 0.10 m. y 1.40 m.<br />
de profundidad, está constituido por una grava con matriz de limo<br />
o arcilla arenosa, de consistencia compacta, poco húmeda.<br />
El segundo horizonte se ubica desde los 1.40 m. hasta el final de<br />
la exploración, a los 12.00 m. de profundidad y está conformado<br />
por grava de tipo canto rodado, con matriz de arena, existiendo<br />
presencia de limo en poca cantidad. La consistencia de este<br />
estrato predominante, en el cual se ubicará la cimentación de la<br />
estructura, es compacta y la forma de la grava es redondeada y<br />
subredondeada, el color predominante es gris claro y la matriz no<br />
presenta plasticidad.
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
b) Nivel Freático<br />
En ninguna de las dos excavaciones realizadas se encontró el<br />
nivel freático. Los trabajos de investigación de campo se<br />
realizaron entre el mes de marzo y abril del 2005<br />
c) Sismicidad<br />
Teniendo en cuenta el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú,<br />
puede indicarse que el área estudiada se encuentra dentro de la<br />
zona considerada como de alta sismicidad, en la cual se<br />
produjeron sismos de más de 6.0 de Magnitud Mb3, con cierta<br />
periodicidad.<br />
Por otra parte y de acuerdo con las características físicomecánicas<br />
de los suelos que conforman la estratigrafía en el<br />
área estudiada, se considera que no se producirían grandes<br />
amplificaciones de las ondas sísmicas y asimismo se estima muy<br />
poco probable la posibilidad de la ocurrencia del fenómeno de<br />
licuación de suelos ante solicitaciones sísmicas, dadas las<br />
características del suelo, conformado por grava.<br />
Según la estratigrafía del área estudiada, indicamos a<br />
continuación los períodos predominantes del subsuelo y el factor<br />
del suelo ”S” en el área del Proyecto, de acuerdo con las Norma<br />
E.030 de Diseño Sismo - Resistente, del Ministerio de Vivienda y<br />
Construcción.<br />
La zonificación sísmica, de acuerdo a esta Norma, se encuentra<br />
enmarcada dentro de la Zona 3, cuyo factor de zona o la<br />
aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10%<br />
de ser excedida en 50 años, es de Z = 0.4<br />
La condiciones geotécnicas, de acuerdo a las exploraciones<br />
realizadas, clasifican al suelo como Perfil Tipo S2, cuyo periodo<br />
predominante es Tp = 0.6, siendo su factor de suelo S = 1.2<br />
d) Análisis de Cimentación<br />
Las condiciones de cimentación para la cimentación de este<br />
Paso a Desnivel, se han definido en base a los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, los cálculos efectuados en gabinete y las<br />
observaciones de campo.<br />
De acuerdo con los materiales que constituyen el subsuelo en el<br />
área del proyecto, se ha optado por una cimentación de tipo<br />
superficial, compuesta por zapatas de concreto armado. Este<br />
tipo de cimentación, por su simplicidad y bajo costo, es<br />
considerado óptimo para la calidad que presentan los suelos de<br />
cimentación.<br />
En función de la estratigrafía del lugar, se recomienda cimentar a<br />
una profundidad mínima de 1.50 m. con el objeto de ubicar la<br />
cimentación sobre el estrato granular denso que se encuentra a<br />
esa profundidad. Si por algún motivo se quisiera cimentar a un<br />
nivel superior al indicado, se recomienda llegar a este nivel<br />
mediante la construcción de una sub-zapata de concreto<br />
ciclópeo a la cual debe ir anclada a al zapata de cimentación. Sin<br />
embargo, queda a criterio del Especialista Estructural elegir la<br />
profundidad más adecuada en base a consideraciones ajenas al
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
suelo de cimentación, siempre que se tenga en cuenta las<br />
consideraciones antes expuestas. De acuerdo con las<br />
características de los suelos encontrados y por los resultados<br />
obtenidos en los ensayos realizados, al apoyar la estructura<br />
sobre el estrato granular denso, éste no presentará problemas<br />
de licuación de suelos.<br />
e) Cálculo de la Presión Admisible del Terreno de Cimentación<br />
e.1) Parámetros de Corte<br />
Para determinar los parámetros de corte, cohesión (c) y<br />
ángulo de fricción interna (φ) en suelos fluvio-aluvionales,<br />
lo recomendable es hacer ensayos de corte directo “insitu”.<br />
Sin embargo, teniendo en cuenta que los suelos<br />
fluvio-aluvionales del terreno en estudio son similares a los<br />
suelos del río Rímac y encontrándose dentro del cono de<br />
deyección del mismo, es posible utilizar para las<br />
cimentaciones de este Paso a Desnivel los parámetros de<br />
corte obtenidos en los ensayos de corte directo “in-situ”<br />
realizados con fines de cimentaciones en la ciudad de<br />
Lima. Los parámetros de corte aludidos, se muestran en el<br />
siguiente “CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO<br />
“IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA“<br />
CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO “IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA<br />
METROPOLITANA CON FINES DE CIMENTACIONES<br />
UBICACIÓN<br />
PROFUNDAD<br />
ENSAYO<br />
TIPO DE SUELO : FLUVIO - ALUVIONAL<br />
COHESION<br />
DEL SUELO<br />
ANGULO DE<br />
FRICCION<br />
INTERNA<br />
SUELO<br />
PESO<br />
VOLUMETRICO<br />
DEL SUELO<br />
AL ESTADO<br />
NATURAL<br />
H C φ γ n<br />
(m) (Kg/cm2) º (Ton/m3)<br />
ESTADO DEL<br />
SUELO<br />
Esquina Avs. Abancay<br />
con Nicolás Piérola.<br />
Esquina Av.<br />
Constitución con Jirón<br />
Camaná.<br />
Esquina Avs.<br />
Venezuela con<br />
Universitaria (Campus<br />
U.N.M.S.M)<br />
5.80 0.60 37º 2.20<br />
8.20 0.40 40º 2.20<br />
Ligeramente<br />
Cementado<br />
Parcialmente<br />
Cementado<br />
4.50 0.15 34º 2.20 Normal<br />
Sin embargo, se realizaron ensayos de corte directo sobre<br />
muestras del material remoldeado, a fin de verificar los<br />
parámetros considerados, obteniéndose los siguientes<br />
valores:<br />
Ф = 34.0° C = 0.00 Ton/m 3<br />
Los resultados de laboratorio se presentan en el ANEXO<br />
2: “Geotecnia para Cimentación de Estructuras”.<br />
e.2) Cálculo de la Presión Admisible
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
En el presente caso, todos los elementos de la sub<br />
estructura del Paso a Desnivel estarán apoyados en el<br />
material granular existente. Por lo tanto, para determinar el<br />
cálculo de la presión admisible se ha recurrido a la<br />
expresión de HANSEN para cimentaciones superficiales.<br />
Qd = C*Nc*Sc*dc*Ic*gc*bc + γ*Df*Nq*Sq*dq*Iq*gq*bq + 0.5*γB*Nγ*Sγdγ*Iγ*gγbγ<br />
Q adm = Qd/ Fs<br />
Donde:<br />
Q d = Capacidad de Carga última<br />
C = Cohesión<br />
Nc,Nq,Nγ = Factores de capacidad de carga para la<br />
formula de Hansen.<br />
Sc,Sq,Sγ = Factores de forma.<br />
dc,dq,dγ = Factores de profundidad.<br />
Ic,Iq,Iγ = Factores de inclinación de carga.<br />
gc,gq,gγ = Factores de talud.<br />
bc,bq,bγ = Factores de inclinación de la cimentación.<br />
Fs = Factor de seguridad (3.00)<br />
Q adm = Capacidad de carga admisible.<br />
Para el estrato de apoyo se ha considerado,<br />
conservadoramente, un ángulo de fricción interna de<br />
34.0°, con un ancho de zapata que varia entre 3.0 m. y 6.0<br />
m. y una longitud de cimentación que varía de 22.0 m. a<br />
27.0 m. Asimismo, se ha considerado, de acuerdo a los<br />
resultados de los ensayos de laboratorio, un peso unitario<br />
de 1.657 ton/m 3 , considerando un factor de seguridad<br />
de 3<br />
De acuerdo con estas consideraciones, se han<br />
determinado las capacidades de carga que se indican en<br />
los resultados de laboratorio que se presentan en el<br />
ANEXO 2: “Geotecnia para Cimentación de<br />
Estructuras”, Cuadros Nº 01 y Nº 02<br />
e.3) Análisis del Asentamiento por Presión de Contacto<br />
El asentamiento de una zapata depende de la carga<br />
impuesta por la estructura, ancho de cimentación, nivel de<br />
cimentación y propiedades elásticas y plásticas del<br />
subsuelo.<br />
En base a las investigaciones de campo efectuadas, se<br />
estimó el grado de compacidad como medianamente<br />
denso a denso; es así que se ha considerado un Módulo<br />
de Elasticidad (E) promedio de 1,500 kg/cm2, y un Módulo<br />
de Poisson de 0.30<br />
Utilizando el Método Elástico, por tratarse de un suelo<br />
granular, se calcularon los asentamiento inmediatos que,<br />
para el caso de suelos granulares, equivale al<br />
asentamiento total; así, se utilizó la expresión de la<br />
AASHTO y la del Método Elástico para tal fin.<br />
S = q (1 - v 2 ) √A / ER……………….AASTHO
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
S = qB (1 - v 2 ) Is / E………….Método Elástico<br />
donde:<br />
S = Asentamiento en cm.<br />
q = Presión admisible en kg/cm2<br />
B = Ancho de cimentación<br />
Is = Coeficiente de influencia por geometría de la<br />
zapata (tabla de Schleicher)<br />
A = Area de zapata<br />
R = Coeficiente de rigidez<br />
E = Módulo de elasticidad<br />
V = Coeficiente de Poisson<br />
El asentamiento instantáneo esperado en ambos estribos,<br />
según AASTHO, es de 2.10 cm. y según el Método<br />
Elástico es de 0.66 cm. frente a la carga de diseño<br />
recomendada, descartándose asentamientos diferenciales<br />
que pongan en riesgo la estructura. Desde el punto de<br />
vista conservador, podemos esperar que se produzca el<br />
mayor asentamiento del orden de los 2.5 cm.<br />
e.4) Análisis de Licuación de Suelos<br />
De acuerdo a los sondajes geotécnicos en el subsuelo de<br />
cimentación, los estratos de apoyo son materiales densos,<br />
por lo que se descarta la ocurrencia de fenómenos de<br />
licuación de suelos.<br />
e.5) Salinidad de los Suelos<br />
Los resultados de los ensayos de laboratorio indican una<br />
concentración de sales solubles totales de 144 ppm.,<br />
encontrándose por debajo de las tolerancias mínimas.<br />
1.2.3.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
Para cimentar la estructura del Paso a Desnivel sobre los estratos de<br />
grava existentes, se deberán seguir las siguientes recomendaciones:<br />
a) La capacidad de carga admisible es de 4.73 kg/cm 2 ., a una<br />
profundidad mínima de 1.50 m. y las dimensiones de zapata más<br />
desfavorables de 4.0 x 27.0 m.<br />
b) La cimentación de la estructura sobre este estrato denso, evitará la<br />
ocurrencia de asentamiento considerables, esperándose un<br />
asentamiento total de 2.5 cm.<br />
c) Se descarta la ocurrencia del fenómeno de licuación de suelos.<br />
d) De acuerdo a las excavaciones realizadas, las paredes de la<br />
misma han tenido un buen comportamiento hasta los 12.0 m de<br />
profundidad, por un periodo máximo de seis (6) días. Para<br />
excavaciones mayores, pudieran comprometer estructuras<br />
aledañas, se recomienda realizar un adecuado sistema de<br />
calzaduras.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
1.2.4 <strong>Estudios</strong> Geotécnicos para la Cimentación de Muros de Concreto Armado<br />
El presente Informe es el resultado de los estudios de suelos con fines de<br />
cimentación, efectuados en el terreno, que servirán para la cimentación de los<br />
muros laterales de concreto armado de la rampa de la Av. España a ser<br />
construida, desde su intersección con el Jr. Chota hasta la entrada a la futura<br />
Estación Central, debajo del Paseo de los Héroes Navales, así como de la rampa<br />
del Jr. Lampa, que se ejecutará desde lla salida de la futura Estación Central,<br />
hasta el Jr. Pachitea, en el Centro Histórico de Lima.<br />
En la rampa de la Av. España, los muros se ejecutarán en los siguientes tres<br />
sectores en trinchera: el primero, entre el Jr. Chota, al inicio de la rampa y la<br />
entrada del viaducto techado del Paso a Desnivel o Puente Washington; el<br />
segundo, entre la salida de este puente y la entrada del viaducto techado del<br />
viaducto techado del Paso a Desnivel o Puente Garcilazo de la Vega; el tercero,<br />
entre la salida de esta puente y la entrada a la futura Estación Central, debajo del<br />
Paseo de los Héroes Navales.<br />
En la rampa del Jr. Lampa, los muros se ejecutarán en el sector en trinchera<br />
entre la salida de la futura Estación Central y la intersección con el Jr. Pachitea.<br />
El estudio de cimentación ha sido realizado en las siguientes tres etapas:<br />
1. Etapa de Campo, consistente en la ejecución de pozos exploratorios<br />
abiertos y de mediciones in situ.<br />
2. Etapa de Laboratorio, consistente en la ejecución de pruebas y ensayos de<br />
las muestras obtenidas de las perforaciones.<br />
3. Etapa de Gabinete, consistente en el análisis y procesamiento de los datos<br />
obtenidos de las mediciones en el campo y de los resultados de los<br />
ensayos de laboratorio, así como el cálculo e interpretación de estos<br />
resultados, la formulación de los parámetros de diseño y la determinación<br />
de las conclusiones y recomendaciones pertinentes.<br />
1.2.4.1 Objetivo del Estudio<br />
El Estudio fue realizado con la finalidad de conocer las características<br />
del suelo de cimentación en los lugares en que se proyecta la<br />
construcción de los muros, en los sectores en trinchera de las rampas<br />
de la Av. España y del Jr. Lampa comprendidos entre los pasos a<br />
desnivel o puentes proyectados y determinar de esta manera las<br />
condiciones de cimentación más adecuadas.<br />
1.2.4.2 Ubicación<br />
Los muros se encuentran ubicados en los sectores en trinchera de las<br />
rampas de la Av. España y del Jr. Lampa, comprendidos entre los tres<br />
pasos a desnivel o puentes proyectados, tanto de la Avenida España,<br />
como del Jr. Lampa, en el Centro Histórico de Lima.<br />
1.2.4.3 Investigaciones Efectuadas<br />
a) Reconocimiento Superficial del Area del Estudio<br />
Para alcanzar los fines propuestos, ha sido necesario realizar<br />
trabajos de campo, ensayos de laboratorio y cálculos de<br />
gabinete, como ya se ha dicho.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
El trabajo de campo consistió en el reconocimiento general de<br />
toda el área y la ejecución de dos perforaciones abiertas, tipo<br />
calicatas, las que fueron muestreadas sistemáticamente,<br />
obteniéndose muestras representativas de cada uno de los<br />
estratos diferenciados.<br />
Las muestras extraídas de las perforaciones fueron ensayadas<br />
en el laboratorio, con el fin de conocer las características físico -<br />
mecánicas de los suelos que constituyen los diferentes estratos y<br />
determinar de esta manera los parámetros necesarios para el<br />
cálculo de la capacidad portante del suelo.<br />
b) Trabajos de Campo<br />
Muy próximo a las áreas donde se proyectan los muros, se<br />
realizaron perforaciones abiertas o calicatas para el estudio de<br />
cimentación de los puentes de los Pasos a Desnivel. Se han<br />
realizado dos (2) calicatas por cada paso a desnivel o puente,<br />
totalizando seis (6) perforaciones, de 12 m. de profundidad para<br />
el Puente Washington y de 14 m. de profundidad para los<br />
Puentes Garcilazo de la Vega y Roosevelt. De estas<br />
perforaciones se ha podido obtener la información necesaria<br />
para obtener los parámetros de suelos.<br />
Las muestras extraídas fueron embaladas y debidamente<br />
identificadas para su envío al laboratorio especializado de<br />
suelos.<br />
Durante la ejecución de los trabajos de exploración, se realizó el<br />
registro de las excavaciones y las mediciones, lo cual se muestra<br />
en las hojas de registro correspondientes.<br />
c) Ensayos y Pruebas de Laboratorio<br />
Las muestras representativas fueron clasificadas, seleccionadas<br />
y remitidas al laboratorio especializado de mecánica de suelos,<br />
donde fueron sometidos a los siguientes ensayos.<br />
c.1)<br />
Análisis Granulométrico<br />
Se realizaron análisis granulométricos por tamizado con la<br />
serie americana de tamices, de acuerdo a lo especificado<br />
en la norma A.S.T.M. D-422. Estos análisis sólo se<br />
realizaron en la parte de la muestra que pasa por la malla<br />
No. 2”, habiéndose determinado la fracción menor que la<br />
malla No. 200 por vía húmeda.<br />
c.2)<br />
Limites de Atterbergh<br />
Con la fracción menor que el tamiz No. 40, se<br />
determinaron los límites de consistencia, obteniéndose el<br />
límite líquido y límite lástico de acuerdo a las normas<br />
A.S.T.M. D-423 y D-424 respectivamente y con los valores<br />
encontrados se calculó el índice plástico.<br />
c.3)<br />
Humedad Natural<br />
Se determinó el contenido de humedad natural de toda la<br />
muestra obtenida, según la norma A.S.T.M. D-2216
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
c.4)<br />
Pesos Unitarios<br />
Se determinó el peso unitario suelto de la muestra<br />
representativa obtenida, siguiendo la norma C-26-69<br />
c.5)<br />
Corte Directo<br />
Se le realizó el ensayo de corte directo la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma ASTM D-3080<br />
c.6)<br />
Sales Solubles Totales<br />
Se realizó el ensayo de sales solubles totales la muestra<br />
representativa de la profundidad de cimentación, siguiendo<br />
la norma USBR E-8<br />
d) Trabajos de Gabinete<br />
1.2.4.4 Geotecnia<br />
Se procedió a efectuar los cálculos respectivos con los<br />
parámetros obtenidos en laboratorio y en campo, para obtener<br />
las características de los suelos de fundación y elaborar las<br />
conclusiones y recomendaciones respectivas.<br />
a) Descripción del Perfil del Suelo<br />
De acuerdo a las seis perforaciones efectuadas para la<br />
cimentación de los puentes o pasos a desnivel proyectados, que<br />
corresponden a las calicatas C1, C-2, C-3, C-4, C-5 y C-6,<br />
en dos de las cuales se llegó a los 12 m. y en las otras cuatro a<br />
14 m. de profundidad, se ha podido determinar los tipos de<br />
materiales que existen en el subsuelo, estableciéndose en base<br />
a esta información sus parámetros físicos.<br />
De acuerdo a la exploración realizada y a la apreciación visual<br />
de la zona en estudio, nos ha permitido establecer que la<br />
secuencia estratigráfica es uniforme horizontalmente.<br />
En el sentido vertical se diferencian dos horizontes ligeramente<br />
marcados El primero de ellos, que varía entre 0.00 m. y 1.00 m.<br />
de profundidad, está constituido por una grava con matriz de limo<br />
o arcilla arenosa, mezclada con desmonte, de consistencia<br />
compacta, poco húmeda. Este estrato deberá ser removido antes<br />
de la colocación de cualquier estructura.<br />
El segundo horizonte se ubica desde 1.0 m. hasta el final de la<br />
exploración a los 12.00 m. de profundidad (Puente Roosvelt) y<br />
14.00 m. (Puentes Washington y Garcilazo de la Vega) y está<br />
conformado por grava de tipo canto rodado con matriz de arena<br />
existiendo presencia de limo en poco cantidad. La consistencia<br />
de este estrato predominante, en la cual se ubicará la<br />
cimentación de la estructura, es compacta y la forma de la grava<br />
es redondeada y subredondeada, siendo el color predominante<br />
gris claro y la matriz no presenta plasticidad.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
b) Nivel Freático<br />
En ninguna de las dos excavaciones realizadas se encontró el<br />
nivel freático. Los trabajos de investigación de campo se<br />
realizaron entre el mes de marzo y abril del 2005<br />
c) Sismicidad<br />
Teniendo en cuenta el Mapa de Zonificación Sísmica del Perú,<br />
puede indicarse que el área estudiada se encuentra dentro de la<br />
zona considerada como de alta sismicidad, en la cual se<br />
produjeron sismos de más de 6.0 de Magnitud Mb3, con cierta<br />
periodicidad.<br />
Por otra parte y de acuerdo con las características físicomecánicas<br />
de los suelos que conforman la estratigrafía en el<br />
área estudiada, se considera que no se producirían grandes<br />
amplificaciones de las ondas sísmicas y asimismo se estima muy<br />
poco probable la posibilidad de la ocurrencia del fenómeno de<br />
licuación de suelos ante solicitaciones sísmicas, dadas las<br />
características del suelo, conformado por grava.<br />
Según la estratigrafía del área estudiada, indicamos a<br />
continuación los períodos predominantes del subsuelo y el factor<br />
del suelo ”S” en el área del Proyecto, de acuerdo con las Norma<br />
E.030 de Diseño Sismo - Resistente, del Ministerio de Vivienda y<br />
Construcción.<br />
La zonificación sísmica, de acuerdo a esta Norma, se encuentra<br />
enmarcada dentro de la Zona 3, cuyo factor de zona o la<br />
aceleración máxima del terreno con una probabilidad de 10%<br />
de ser excedida en 50 años, es de Z = 0.4<br />
La condiciones geotécnicas, de acuerdo a las exploraciones<br />
realizadas, clasifican al suelo como Perfil Tipo S2, cuyo periodo<br />
predominante es Tp = 0.6, siendo su factor de suelo S = 1.2<br />
d) Análisis de Cimentación<br />
Las condiciones de cimentación para la cimentación de los<br />
muros de concreto armado de las rampas, se han definido en<br />
base a los resultados de los ensayos de laboratorio, los cálculos<br />
efectuados en gabinete y las observaciones de campo.<br />
De acuerdo con los materiales que constituyen el subsuelo en el<br />
área del proyecto, se ha optado por una cimentación de tipo<br />
superficial, compuesta por zapatas de concreto armado. Este<br />
tipo de cimentación, por su simplicidad y bajo costo, es<br />
considerado óptimo para la calidad que presentan los suelos de<br />
cimentación.<br />
En función de la estratigrafía del lugar, se recomienda cimentar a<br />
una profundidad mínima de 1.30 m. con el objeto de ubicar la<br />
cimentación sobre el estrato granular denso que se encuentra a<br />
esa profundidad. Si por algún motivo se quisiera cimentar a un<br />
nivel superior al indicado, se recomienda llegar a este nivel<br />
mediante la construcción de una sub-zapata de concreto<br />
ciclópeo a la cual debe ir anclada a al zapata de cimentación. Sin<br />
embargo, queda a criterio del Especialista Estructural elegir la<br />
profundidad más adecuada en base a consideraciones ajenas al
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
suelo de cimentación, siempre que se tenga en cuenta las<br />
consideraciones antes expuestas. De acuerdo con las<br />
características de los suelos encontrados y por los resultados<br />
obtenidos en los ensayos realizados, al apoyar la estructura<br />
sobre el estrato granular denso, éste no presentará problemas<br />
de licuación de suelos.<br />
e) Cálculo de la Presión Admisible del Terreno de Cimentación<br />
e.1) Parámetros de Corte<br />
Para determinar los parámetros de corte, cohesión (c) y<br />
ángulo de fricción interna (φ) en suelos fluvio-aluvionales,<br />
lo recomendable es hacer ensayos de corte directo “insitu”.<br />
Sin embargo, teniendo en cuenta que los suelos<br />
fluvio-aluvionales del terreno en estudio son similares a los<br />
suelos del río Rímac y encontrándose dentro del cono de<br />
deyección del mismo, es posible utilizar para las<br />
cimentaciones de este Paso a Desnivel los parámetros de<br />
corte obtenidos en los ensayos de corte directo “in-situ”<br />
realizados con fines de cimentaciones en la ciudad de<br />
Lima. Los parámetros de corte aludidos, se muestran en el<br />
siguiente “CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO<br />
“IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA“<br />
CUADRO DE ENSAYOS DE CORTE DIRECTO “IN-SITU” REALIZADOS EN LIMA<br />
METROPOLITANA CON FINES DE CIMENTACIONES<br />
UBICACIÓN<br />
PROFUNDAD<br />
ENSAYO<br />
TIPO DE SUELO : FLUVIO - ALUVIONAL<br />
COHESION<br />
DEL SUELO<br />
ANGULO DE<br />
FRICCION<br />
INTERNA<br />
SUELO<br />
PESO<br />
VOLUMETRICO<br />
DEL SUELO<br />
AL ESTADO<br />
NATURAL<br />
H C φ γ n<br />
(m) (Kg/cm2) º (Ton/m3)<br />
ESTADO DEL<br />
SUELO<br />
Esquina Avs. Abancay<br />
con Nicolás Piérola.<br />
5.80 0.60 37º 2.20 Ligeramente<br />
Cementado<br />
Esquina Av.<br />
Constitución con Jirón<br />
Camaná.<br />
8.20 0.40 40º 2.20 Parcialmente<br />
Cementado<br />
Esquina Avs.<br />
Venezuela con<br />
Universitaria (Campus<br />
U.N.M.S.M)<br />
4.50 0.15 34º 2.20 Normal<br />
e.2) Cálculo de la Presión Admisible<br />
En el presente caso, la sub-estructura de los muros<br />
estarán apoyados en el material granular existente. Por lo<br />
tanto, para determinar el cálculo de la presión admisible se<br />
ha recurrido a la expresión de HANSEN para<br />
cimentaciones superficiales.<br />
Qd = C*Nc*Sc*dc*Ic*gc*bc + γ*Df*Nq*Sq*dq*Iq*gq*bq + 0.5*γB*Nγ*Sγdγ*Iγ*gγbγ
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Q adm = Qd/ Fs<br />
Donde:<br />
Q d = Capacidad de Carga última<br />
C = Cohesión<br />
Nc,Nq,Nγ = Factores de capacidad de carga para la<br />
formula de Hansen.<br />
Sc,Sq,Sγ = Factores de forma.<br />
dc,dq,dγ = Factores de profundidad.<br />
Ic,Iq,Iγ = Factores de inclinación de carga.<br />
gc,gq,gγ = Factores de talud.<br />
bc,bq,bγ = Factores de inclinación de la cimentación.<br />
Fs = Factor de seguridad (3.00)<br />
Q adm = Capacidad de carga admisible.<br />
Para el estrato de apoyo se ha considerado,<br />
conservadoramente, un ángulo de fricción interna de 32°, con<br />
un ancho de zapata que varía entre 1.5 m. y 3.0 m. y una<br />
longitud de cimentación que varía de 6.0 m. a 11.0 m.<br />
Asimismo, se ha considerado, de acuerdo a los ensayos de<br />
laboratorio, un peso unitario de 1.90 ton/m 3 , considerando un<br />
factor de seguridad de 3<br />
De acuerdo con estas consideraciones, se han determinado<br />
las capacidades de carga que se indican en los resultados de<br />
laboratorio que se presentan en los siguientes Cuadros Nº 01<br />
y Nº 02
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CIMENTACIONES SUPERFICIALES<br />
CUADRO N° 01<br />
Resultado del Cálculo de capacidad de carga para cimentaciones superficiales<br />
Metodo de HANSEN (1970)<br />
Autor: Ing Adolfo Cabrera Pérez N° Colegiatura 53998<br />
PROYECTO : Muros de los Pasos a Desnivel de: Washington, Garcilazo de la Vega, y Roosevelt<br />
UBICACIÓN: • Intersección Av. España - Av. Washington<br />
• Intersección Av. España - Av. Garcilazo de la Vega<br />
• Intersección Jr. Lampa - Av. Roosvelt<br />
SOLICITADO: PROTRANSPORTE FECHA: 04-Jun-05 Fs = 3<br />
Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 6.00<br />
Para un Ancho (B) variable de:<br />
B<br />
Para una Profundidad (D) variable de :<br />
(m)<br />
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3<br />
35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.36 2.55 2.76 2.97 3.2 3.43 3.67<br />
35.49 23.18 20.79 32 1 2.73 2.9 3.1 3.31 3.53 3.76 3.99<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.25 3.13 3.29 3.47 3.67 3.88 4.1 4.34<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.27 3.71 3.87 4.05 4.26 4.48 4.71<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.33 3.8 4.26 4.47 4.66 4.87 5.09<br />
35.49 23.18 20.79 32 2 3.38 3.87 4.35 4.82 5.09 5.29 5.51<br />
35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.39 3.93 4.43 4.92 5.41 5.73 5.94<br />
Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 7.00<br />
Para un Ancho (B) variable de:<br />
B<br />
Para una Profundidad (D) variable de :<br />
(m)<br />
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3<br />
35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.32 2.51 2.7 2.91 3.12 3.34 3.57<br />
35.49 23.18 20.79 32 1 2.68 2.85 3.03 3.23 3.44 3.66 3.88<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.25 3.08 3.22 3.39 3.58 3.78 3.99 4.21<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.21 3.63 3.79 3.96 4.15 4.35 4.57<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.27 3.72 4.17 4.36 4.54 4.74 4.94<br />
35.49 23.18 20.79 32 2 3.32 3.79 4.25 4.71 4.96 5.14 5.34<br />
35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.34 3.85 4.33 4.8 5.26 5.57 5.76<br />
Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 8.00<br />
Para un Ancho (B) variable de:<br />
B<br />
Para una Profundidad (D) variable de :<br />
(m)<br />
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3<br />
35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.29 2.47 2.66 2.86 3.06 3.28 3.5<br />
35.49 23.18 20.79 32 1 2.65 2.81 2.98 3.17 3.37 3.58 3.8<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.25 3.04 3.18 3.34 3.52 3.71 3.91 4.12<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.17 3.58 3.72 3.89 4.07 4.26 4.47<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.23 3.67 4.1 4.28 4.45 4.63 4.83<br />
35.49 23.18 20.79 32 2 3.27 3.74 4.18 4.62 4.86 5.03 5.22<br />
35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.29 3.79 4.26 4.71 5.16 5.45 5.63
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CIMENTACIONES SUPERFICIALES<br />
CUADRO N° 02<br />
Resultado del Cálculo de capacidad de carga para cimentaciones superficiales<br />
Metodo de HANSEN (1970)<br />
Autor: Ing Adolfo Cabrera Pérez N° Colegiatura 53998<br />
PROYECTO :<br />
Muros de los Pasos a Desnivel de: Washington, Garcilazo de la Vega, y<br />
Roosevelt<br />
UBICACIÓN: • Intersección Av. España - Av. Washington<br />
• Intersección Av. España - Av. Garcilazo de la Vega<br />
• Intersección Jr. Lampa - Av. Roosvelt<br />
SOLICITADO: PROTRANSPORTE FECHA: 04-Jun-05 Fs = 3<br />
Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 9.00<br />
Para un Ancho (B) variable de:<br />
B<br />
Para una Profundidad (D) variable de :<br />
(m)<br />
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3<br />
35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.27 2.44 2.63 2.82 3.02 3.22 3.44<br />
35.49 23.18 20.79 32 1 2.62 2.77 2.95 3.13 3.32 3.52 3.73<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.25 3.01 3.14 3.29 3.47 3.65 3.85 4.05<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.13 3.54 3.67 3.83 4 4.19 4.39<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.2 3.62 4.04 4.22 4.38 4.56 4.75<br />
35.49 23.18 20.79 32 2 3.24 3.69 4.13 4.55 4.78 4.94 5.12<br />
35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.26 3.74 4.2 4.64 5.07 5.36 5.52<br />
Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 10.00<br />
Para un Ancho (B) variable de:<br />
B<br />
Para una Profundidad (D) variable de :<br />
(m)<br />
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3<br />
35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.25 2.42 2.6 2.79 2.98 3.18 3.39<br />
35.49 23.18 20.79 32 1 2.6 2.75 2.92 3.09 3.28 3.48 3.68<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.25 2.98 3.11 3.26 3.43 3.61 3.79 3.99<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.11 3.5 3.63 3.79 3.95 4.13 4.32<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.17 3.59 4 4.17 4.32 4.49 4.68<br />
35.49 23.18 20.79 32 2 3.21 3.66 4.08 4.5 4.72 4.88 5.05<br />
35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.23 3.71 4.15 4.58 5.01 5.28 5.44<br />
Para un Largo (L) considerado de: L (m) = 11.00<br />
Para un Ancho (B) variable de:<br />
B<br />
Para una Profundidad (D) variable de :<br />
(m)<br />
Nc Nq Nr Q° D (m) 1.5 1.75 2 2.25 2.5 2.75 3<br />
35.49 23.18 20.79 32 0.75 2.24 2.4 2.58 2.76 2.95 3.15 3.35<br />
35.49 23.18 20.79 32 1 2.58 2.73 2.89 3.06 3.25 3.44 3.64<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.25 2.96 3.09 3.23 3.39 3.57 3.75 3.94<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.5 3.09 3.48 3.6 3.75 3.91 4.09 4.27<br />
35.49 23.18 20.79 32 1.75 3.15 3.56 3.96 4.13 4.28 4.44 4.62<br />
35.49 23.18 20.79 32 2 3.19 3.63 4.04 4.45 4.67 4.82 4.98<br />
35.49 23.18 20.79 32 2.25 3.21 3.68 4.12 4.54 4.95 5.22 5.37
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
e.3) Análisis del Asentamiento por Presión de Contacto<br />
El asentamiento de una zapata depende de la carga<br />
impuesta por la estructura, ancho de cimentación, nivel de<br />
cimentación y propiedades elásticas y plásticas del<br />
subsuelo.<br />
En base a las investigaciones de campo efectuadas, se<br />
estimó el grado de compacidad como medianamente<br />
denso a denso; es así que se ha considerado un Módulo<br />
de Elasticidad (E) promedio de 1,500 kg/cm2, y un Módulo<br />
de Poisson de 0.30<br />
Utilizando el Método Elástico, por tratarse de un suelo<br />
granular, se calcularon los asentamiento inmediatos que,<br />
para el caso de suelos granulares, equivale al<br />
asentamiento total; así, se utilizó la expresión de la<br />
AASHTO y la del Método Elástico para tal fin.<br />
S = q (1 - v 2 ) √A / ER……………….AASTHO<br />
S = qB (1 - v 2 ) Is / E………….Método Elástico<br />
donde:<br />
S = Asentamiento en cm.<br />
q = Presión admisible en kg/cm2<br />
B = Ancho de cimentación<br />
Is = Coeficiente de influencia por geometría de la<br />
zapata (tabla de Schleicher)<br />
A = Area de zapata<br />
R = Coeficiente de rigidez<br />
E = Módulo de elasticidad<br />
V = Coeficiente de Poisson<br />
El asentamiento instantáneo esperado en los muros según<br />
AASTHO es de 0.95 cm. y según el Método Elástico es de<br />
0.32 cm. frente a la carga de diseño recomendada;<br />
descartándose asentamientos diferenciales que pongan en<br />
riesgo la estructura. Desde el punto de vista conservador,<br />
podemos esperar se produzca el mayor asentamiento del<br />
orden de los 0.95 cm.<br />
e.4) Análisis de Licuación de Suelos<br />
De acuerdo a los sondajes geotécnicos en el subsuelo de<br />
cimentación, los estratos de apoyo son materiales densos,<br />
por lo que se descarta la ocurrencia de fenómenos de<br />
licuación de suelos.<br />
1.2.4.5 Conclusiones y Recomendaciones<br />
Para cimentar la estructura del Paso a Desnivel sobre los estratos de<br />
grava existentes, se deberán seguir las siguientes recomendaciones:<br />
a) La capacidad de carga admisible es de 3.54g/cm 2 ., a una<br />
profundidad de 1.5 m. y unas dimensiones de zapata de 2.0 x 9.0<br />
m.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
b) La cimentación de la estructura sobre este estrato denso, evitará la<br />
ocurrencia de asentamiento considerables, esperándose un<br />
asentamiento total de 1.0 cm.<br />
c) Se descarta la ocurrencia del fenómeno de licuación de suelos.<br />
d) De acuerdo a las excavaciones realizadas, las paredes de la<br />
misma han tenido un buen comportamiento hasta los 14.0 m de<br />
profundidad, por un periodo máximo de seis (6) días. Para<br />
excavaciones mayores, pudieran comprometer estructuras<br />
aledañas, se recomienda realizar un adecuado sistema de<br />
calzaduras.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
2.0 DISEÑO DEL PAVIMENTO<br />
En Base a los <strong>Estudios</strong> anteriores realizados por GETINSA – TARYET y el Consultor Elifio<br />
Quiñónez, se ha realizado la adecuación, en lo correspondiente al diseño del pavimento,<br />
según lo establecido en los Términos de Referencia.<br />
Con este propósito, se ha realizado la verificación de los espesores propuestos, aplicando las<br />
metodologías AASTHO 93 y del Instituto del Asfalto, así como la verificación elástica por<br />
medio del Programa DEPAV.<br />
Para tal fin, en primer lugar se tratan los factores externos a la vía, como es el clima. Luego<br />
se analizan las cargas aplicadas (tráfico) y la estructura existente (espesores). Posteriormente<br />
se analizan los resultados de las evaluaciones estructurales y superficiales del pavimento<br />
existente y finalmente se verifica la capacidad portante de la subrasante.<br />
Todas estas variables se conjugan, para finalmente obtener un diseño representativo de las<br />
necesidades y aportaciones de los elementos estructurales, ante las solicitaciones de cargas<br />
de tráfico.<br />
La información base para estos propósitos la proporciona los <strong>Estudios</strong> realizados previamente<br />
por el Proyectista GETINSA – TARYET y el Consultor Elifio Quiñónez, con la respectiva<br />
complementacion del Consultor C.P.S. de Ingenieria S.A.C.<br />
2.1 Caracterización Climática<br />
El medio ambiente puede afectar el comportamiento del pavimento en varias formas.<br />
Los cambios de temperatura y humedad pueden tener cierto efecto sobre la resistencia,<br />
durabilidad y capacidad de carga del pavimento y de los suelos de la subrasante.<br />
Pueden afectar y reducir la calidad de manejo y la serviciabilidad del pavimento y en tal<br />
sentido se hace un estudio del clima por donde la vía discurre.<br />
2.1.1 Estación Metereológica<br />
Las características de nuestro tramo en estudio se pueden considerar<br />
representadas por la información recopilada por el SENAMHI en su estación<br />
meteorológica Alexander Von Humboldt (a 238 m. sobre el nivel del mar),<br />
ubicada en la Universidad Nacional Agraria La Molina.<br />
2.1.2 Precipitaciones<br />
El Proyectista GETINSA – TARYET, en el Anexo 4: Hidrológia y Drenaje de su<br />
Estudio Básico, realizó los respectivos estudios, de los cuales hemos extraído<br />
la información necesaria para nuestra evaluación. En el Cuadro DP – 1 se<br />
muestran los datos extraídos de dicho Estudio.<br />
La mencionada estación meteorológica Alexander Von Humboldt, cuenta con<br />
datos del período comprendido entre 1974 y 1996<br />
De los datos analizados, se desprende una precipitación media anual de 12,60<br />
mm., con un máximo mensual de 2 mm. en junio y un mínimo mensual de 0,4<br />
mm. en diciembre. En el siguiente cuadro se recogen los valores anuales de<br />
precipitación para el período estudiado.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CUADRO DP - 01<br />
PRECIPITACIÓN ANUAL<br />
AÑO<br />
PRECIPITACIÓN ANUAL<br />
(mm.)<br />
1973 -<br />
1974 14<br />
1975 12,2<br />
1976 21,4<br />
1977 23,6<br />
1978 12,4<br />
1979 11,9<br />
1980 0<br />
1981 21,5<br />
1982 18,6<br />
1983 12,8<br />
1984 11,2<br />
1985 11,3<br />
1986 7,9<br />
1987 11,8<br />
1988 7,5<br />
1989 12,9<br />
1990 -<br />
1991 12,7<br />
1992 -<br />
1993 9,2<br />
1994 8,6<br />
1995 10<br />
1996 13,2<br />
2.1.3 Temperaturas<br />
2.2 Tráfico<br />
El Proyectista GETINSA – TARYET, en el Anexo 4: “Hidrología y Drenaje”,<br />
realizó los respectivos estudios, de los se ha extraído la información necesaria<br />
para su evaluación.<br />
Las características climatológicas de Lima son las siguientes:<br />
- El clima de la región es desértico, seco y subtropical con temperaturas<br />
máximas de 29º C y mínimas de 13º C.<br />
- La lluvia es prácticamente inexistente, y no se presentan tormentas con<br />
vientos fuertes o huracanados capaces de limpiar la atmósfera.<br />
- No existe cobertura vegetal natural hasta los 600 m de altitud.<br />
El número acumulado de repeticiones de carga del eje equivalente (8,2 toneladas) que<br />
circulará por la vía de diseño durante la vida útil prevista para la obra, se determina en<br />
base a los estudios de tráfico y las cargas por eje efectuados, a los fines particulares<br />
del presente Estudio.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Para estos cálculos se ha considerado exclusivamente la acción del ómnibus, dado que<br />
el efecto destructivo de los vehículos ligeros se puede considerar prácticamente<br />
despreciable.<br />
En base, a la información del Proyectista GETINSA – TARYET, en su Anexo 8:<br />
“Análisis de Demanda”, se ha extraído la información necesaria para el cálculo de la<br />
carga de diseño o EAL, la cual se indica en los Cuadro DP - 02 y DP - 03<br />
CUADRO DP – 02<br />
BUSES POR DÍA POR SENTIDO<br />
AV. EMANCIPACIÓN – JR. LAMPA<br />
DÍAS DEL AÑO<br />
BUSES<br />
261 días laborables: 570<br />
52 días sábados: 347<br />
52 días festivos: 252<br />
CUADRO DP - 03<br />
BUSES POR DÍA POR SENTIDO<br />
AV. ALFONSO UGARTE – AV. ESPAÑA<br />
DÍAS DEL AÑO<br />
BUSES<br />
261 días laborables: 1301<br />
52 días sábados: 869<br />
52 días festivos: 403<br />
Asimismo, en dicho Anexo 8: “Análisis de Demanda”, también se indican los factores de<br />
crecimiento. Estos datos sirvieron para el cálculo de las tasas de crecimiento, así como<br />
para este Proyecto y para 20 años se claculó la siguiente tasa de crecimiento<br />
CUADRO DP - 04<br />
TASA ANUAL DE CRECIMIENTO<br />
PERIODO<br />
ÓMNIBUS<br />
2006 – 2026 1.01 %<br />
Por otro lado, para el cálculo de los factores destructivos por tipo de vehiculo, se<br />
empleó la siguiente fórmula:<br />
⎛<br />
8.2<br />
⎟ ⎞<br />
Fd = ⎜<br />
Pi<br />
⎝ ⎠<br />
4.5<br />
Donde,<br />
Fd = Factor destructivo<br />
Pi = Peso por eje
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DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Con Oficio N° 127-2005-MMl/PROTRANSPORTE-GT, se hizo de conocimiento del<br />
Consultor C.P.S. de Ingeniería S.A.C. las características del bus tipo que circulará por<br />
las vías en estudio, las que se muestran en el siguiente Cuadro DP – 05:<br />
CUADRO DP - 05<br />
CARACTERÍSTICAS DEL BUS TIPO<br />
CARACTERÍSTICA<br />
MEDIDA<br />
Largo 18 m (+/- 0.5 m)<br />
Ancho 2.5 m (+/- 0.15 m)<br />
Radio de Giro<br />
15 m máximo<br />
Ancho de puertas<br />
1.1 m mínimo<br />
Altura interior de puertas 1.9 m mínimo<br />
Altura del piso sobre nivel 90 cm +/- 2 cm<br />
de la calle<br />
Altura del bus<br />
3.8 m máximo<br />
Altura interior<br />
2.0 m mínimo<br />
Capacidad de pasajeros 38 sentados mínimo<br />
8 preferenciales mínimo<br />
2 sillas de ruedas<br />
TOTAL 160 mínimo<br />
Peso máximo<br />
30,000 Kg.<br />
Peso Primer eje<br />
7,000 Kg. Máximo<br />
Peso segundo eje<br />
12,000 Máximo<br />
Peso tercer eje<br />
12,000 Máximo<br />
Capacidad mínima de<br />
carga<br />
10,950 Kg. Mínimo<br />
(basado en 161 personas<br />
a 68 Kg. Por persona)<br />
Así, una vez conocidas las cargas máximas del bus tipo, se procedió al cálculo de los<br />
factores destructivos que se muestran en el siguiente Cuadro DP - 06<br />
CUADRO DP - 06<br />
FACTORES DESTRUCTIVOS<br />
Tipo de<br />
Vehículo<br />
Peso 1°<br />
eje<br />
Peso 2°<br />
eje<br />
Peso 3°<br />
eje<br />
Fd<br />
1° eje<br />
Fd<br />
2° eje<br />
Fd<br />
3° eje<br />
Factor Destructivo<br />
por Tipo de Vehículo<br />
Bus<br />
articulado<br />
7,000 Kg. 12,000 Kg. 12,000 Kg. 0.49 5.548 5.548 11.587<br />
En base a esta información básica, se calcula el número acumulado de repeticiones de<br />
carga (N 10 ). Siguiendo las recomendaciones de la AASHTO, se adopta un período de<br />
diseño de 20 años.<br />
De acuerdo a lo anterior, para los primeros 20 años se tendrá el siguiente número<br />
acumulado de repeticiones de carga:
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
N<br />
10<br />
= 365×<br />
D<br />
D<br />
× D<br />
L<br />
⎡<br />
× ⎢a1FD<br />
⎣<br />
a<br />
n1<br />
( 1+<br />
R01<br />
) −<br />
Ln( 1+<br />
R )<br />
01<br />
1 ⎤<br />
+ ⎥<br />
⎦<br />
Donde :<br />
DD = Factor carril; se adopta 0.55<br />
DL = Factor de distribución direccional; se adopta 0.9<br />
a 1 = Número de ómnibus por día (ambas direcciones) – Año inicial<br />
(Cuadro DP - 02 y DP - 03).<br />
FD = Factor destructivo correspondiente a cada tipo de vehículo (Cuadro<br />
DP - 05 ).<br />
R 01 = Tasas anuales de crecimiento, período 2006 – 2026, para ómnibus y<br />
camiones, respectivamente (Cuadro DP – 04).<br />
n 1 = Período inicial de 20 años.<br />
L n = Logaritmo natural.<br />
En base a los análisis estadísticos descritos y de acuerdo a las consideraciones<br />
expuestas, se han calculado los números acumulados de eje equivalente (EAL),<br />
obteniéndose los siguientes valoires:<br />
2.3 Estructura Existente<br />
Av. Alfonso Ugarte – Av. España: 5.15 x 10 7<br />
Av. Emancipación – Jr. Lampa: 2.29 x 10 7<br />
En base a la exploración de suelos y a las calicatas efectuadas, se han podido medir<br />
los diferentes espesores de la estructura del pavimento existente y así, se ha<br />
observado que existen distintos espesores del mismo a lo largo del tramo estudiado,<br />
habiéndose analizado los resultados estadísticamente.<br />
En general, la vía está conformada por una superficie de rodadura compuesta por un<br />
concreto asfáltico, inmediatamente debajo del cual se encuentra una losa de concreto<br />
de cemento Portland, colocada sobre un material granular tipo subbase.<br />
CUADRO DP - 07<br />
ESPESORES DEL PAVIMENTO<br />
AV. ALFONSO UGARTE – AV. ESPAÑA – JR. LAMPA – AV. EMANCIPACIÓN<br />
Análisis Estadístico<br />
Carpeta Asfáltica<br />
(cm.)<br />
Concreto de<br />
Cemento Pórtland<br />
(cm.)<br />
Muestra<br />
M1<br />
(cm.)<br />
Muestra<br />
M2<br />
(cm.)<br />
Valor Máximo 10.0 15.0 50.0 125<br />
Valor Mínimo 5.0 5.0 25.0 20<br />
Promedio 9.2 12.8 29.5 90.8<br />
Desviación Estandar 2.0 3.7 10.1 45.3<br />
Coeficiente Variación 22.3 28.7 34.2 49.9<br />
Valor Característico 12.5 18.8 46.1 165.4<br />
Para efectos de los cálculos en los refuerzos de pavimentos, se consudera conveniente<br />
trabajar con los valores medios, debido a que la variabilidad de los datos es baja.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
2.4 Evaluación Estructural<br />
Corroborando el análisis del paquete estructural existente, se analizan los resultados de<br />
los ensayos de laboratorio respecto al paquete estructural; así, se tiene que para los<br />
materiales a nivel de base, la humedad promedio es 4.39 %, inferior a la humedad<br />
óptima y el resultado del material que pasa la malla # 200 se encuentra en el rango del<br />
12.33 %, con un índice plástico promedio del orden de 3.29 %. Asimismo, los<br />
resultados de durabilidad indican que son inferiores a 3.6 %, el equivalente de arena<br />
se encuentra en el orden de 48.4, condiciones aceptables para materiales a ser<br />
empleados en base granular, motivo por el cual se puede considerar su empleo como<br />
base en los cálculos de rehabilitación de pavimentos. Todos estos resultados reflejan<br />
que los materiales inertes a nivel de base de este sector, en general han sufrido una<br />
disminución en su capacidad portante.<br />
Se desprende por esta razón, que la vía presenta fallas superficiales asociadas a fatiga<br />
de tipo severo, así como grietas reflejas y que el paquete estructural es ineficiente para<br />
las cargas propuestas, por lo que, en general, se requiere de un refuerzo estructural<br />
inmediato.<br />
2.5 Evaluación Superficial<br />
La evaluación superficial elaborada, tanto por el Proyectista GETINSA - TARYET como<br />
por el Consultor Elifio Quiñónez, ha sido elaborada siguiendo el Método de Evaluación<br />
del PCI, desarrollado por M.Y. Shahin y S.D. Khon y publicado por el Cuerpo de<br />
Ingenieros de la Armada de los EEUU, en su Reporte Técnico M-268 (1978).<br />
Del análisis de los resultados, se ha preparado el siguiente Cuadro resumen Nº DP - 08<br />
CUADRO N° DP – 08<br />
RESUMEN DE RESULTADOS DE PCI<br />
AVENIDA PISTA CARRIL PCI<br />
CONDICIÓN DEL<br />
PAVIMENTO<br />
CONSULTOR<br />
Av. A. Ugarte Principal derecho 84 Muy Bueno Elifio Quiñónez<br />
Principal izquierdo 88 Excelente Elifio Quiñónez<br />
Principal derecho 55 Regular Getinsa-Taryet<br />
Principal izquierdo 62 Bueno Getinsa-Taryet<br />
Av. España Principal D/I 49 Regular Elifio Quiñónez<br />
Av. Emancipación Principal D/I 76 Muy Bueno Elifio Quiñónez<br />
Principal D/I 98 Excelente Getinsa-Taryet<br />
Jr. Lampa Principal D/I 76 Muy Bueno Elifio Quiñónez<br />
Principal D/I 94 Excelente Getinsa-Taryet<br />
Sin embargo, de la revisión y verificación en campo por parte del Consultor C.P.S. de<br />
Ingeniería, acerca de los bacheos y/o trabajos de mantenimiento preventivo, se ha<br />
observado que los porcentajes propuestos se han incrementado en algunos casos. Así,<br />
los trabajos de bacheo adecuados por el Consultor C.P.S. de Ingeniería, en base a los<br />
<strong>Estudios</strong> anteriores y a su propia revisión serían los siguientes:<br />
• Av. Alfonso Ugarte: Se deberá actuar sobre el 6% de la superficie destinada al<br />
transporte privado.<br />
• Av. España: Se deberá actuar sobre el 30% de la superficie destinada al<br />
transporte privado.<br />
• Av. Emancipación: Se deberá actuar sobre el 30% de la superficie destinada al<br />
transporte privado.<br />
• Av. Lampa: Se deberá actuar sobre el 6% de la superficie destinada al transporte<br />
privado.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
2.6 Capacidad Portante de los Suelos de Subrasante (CBR)<br />
En base a los resultados de laboratorio, se obtuvieron los siguientes resultados:<br />
CUADRO DP - 09<br />
VALORES DE CBR CORRESPONDIENTES AL 95% DE LA<br />
DENSIDAD MÁXIMA PROCTOR MODIFICADO<br />
N° DE ORDEN CBR AL 95% PERCENTIL<br />
(%)<br />
CALICATA CLASIFICACION<br />
1 91.4 12.5 C-03-I A-1-a (0)<br />
2 64 25 C5 A-1-a (0)<br />
5 41.2 62.5 C-01-I A-1-a (0)<br />
6 26.3 75 C-01-II A-1-a (0)<br />
7 23.6 87.5 C-02-II A-1-a (0)<br />
8 21.3 100 C-03-II A-1-b (0)<br />
Promedio (*) 23.7<br />
(*) Nota: se han descartado los valores altos<br />
La Metodología AASHTO indica claramente el empleo de valores promedio; por ello, el<br />
CBR de diseño es 23.7, que corresponde a un Mr = 16,500 (psi)<br />
La metodología del Instituto del Asfalto indica un valor de diseño de CBR percentil que<br />
depende de la carga de tráfico; así, se tiene CBR de Diseño 26.3 % para un percentil<br />
de 75% y un CBR de Diseño de 23.6 % para un percentil de 87.5 %<br />
2.7 Sectores Homogéneos<br />
En base a los argumentos presentados, la sectorización por zonas homogéneas es<br />
precedida por la apreciación visual (relevamiento de fallas), así como por las<br />
características deflectométricas, rugosidad y tipos de suelos, encontrándose todo el<br />
tramo como un único sector con características similares. El resumen de los resultados<br />
se indica en el siguiente Cuadro DP - 10<br />
CUADRO DP - 10<br />
RESUMEN DE RESULTADOS<br />
SECTOR<br />
Av. Emancipación –<br />
Jr. Lampa<br />
Av. Alfonso Ugarte –<br />
Av. España<br />
RELEVAMIENTO TRAFICO PAV. EXISTENTE SUELOS<br />
PCI prom IMD EAL<br />
CA<br />
(cm)<br />
CCP<br />
(cm)<br />
M1<br />
(cm)<br />
CBR<br />
(%)<br />
Mr<br />
(psi)<br />
86 493 2.29 x 107 9.2 12.8 29.5 23.7 16,500<br />
67.6 1112 5.15 x 10 7 9.2 12.8 29.5 23.7 16,500<br />
2.8 Determinación de Espesores<br />
2.8.1 Método AASHTO, Versión 1993<br />
Para la determinación del espesor del refuerzo del pavimento mediante la<br />
aplicación del método AASHTO 93, (GUIDE FOR DESING OF PAVEMENT<br />
STRUCTURES 1993), se han analizado cuidadosamente los siguientes<br />
parámetros:
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
a) Confiabilidad (R%)<br />
b) Desviación Standard Total (So)<br />
c) Tráfico (EAL)<br />
d) Módulo Resiliente (Mr)<br />
e) Serviciabilidad.<br />
f) Indices Estructurales del pavimento.<br />
Luego se procedió a calcular el número estructural que requiere la vía<br />
actualmente, para luego compararlo con el existente y así determinar el número<br />
estructural requerido.<br />
Los sucesivos valores del número estructural (SN) se determinan, en cada<br />
caso, mediante la aplicación de la ecuación de diseño indicada en la Figura 3.1<br />
(Pag. II – 32) del método de diseño, se gún se ve en la siguiente Fórmula<br />
Fórmula General de AASHTO<br />
Log<br />
N<br />
⎡ ΔPSI<br />
⎤<br />
log×<br />
⎢<br />
4,2 1,5<br />
⎥<br />
9,36 log ( 1)<br />
0,20<br />
⎣ −<br />
= Z<br />
⎦<br />
R<br />
× SO<br />
+ × SN + − +<br />
+ 2,32 × log M<br />
R<br />
1094<br />
0,40 +<br />
( SN + 1)<br />
5,19<br />
− 8,07<br />
Donde:<br />
N = Número acumulado de repeticiones del eje de 8,2 T<br />
Z R = Desviación Standard Normal, para el Nivel de Confiabilidad “R”<br />
seleccionado.<br />
S O = Varianza.<br />
SN = Número Estructural correspondiente al pavimento analizado.<br />
ΔPSI = Caída admitida del Índice de Servicio.<br />
M R = Módulo Resiliente de la capa verificada.<br />
A continuación se evalúan los parámetros considerados en este Método<br />
AASHTO<br />
a) Confiabilidad (R%)<br />
La confiabilidad de un proceso de diseño-comportamiento de un pavimento,<br />
es la probabilidad de que una sección del pavimento, diseñada usando el<br />
proceso, se comportará satisfactoriamente bajo las condiciones de tráfico y<br />
medio ambiente durante el periodo de diseño. Según la Tabla 2.2 (pag II.9)<br />
de la Guía de Diseño del Cuadro DP - 11), los valores para el caso<br />
particular de este Proyecto, corresponderían a una vía Interestatal Rural,<br />
cuya confiabilidad varía entre 80 y 99.9
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CUADRO DP – 11<br />
Para este caso especifico y en base a la confiabilidad de los datos<br />
estudiados, como son los parámetros mencionados al inicio y de acuerdo a<br />
las especificaciones técnicas que deberán cumplirse en la etapa de<br />
construcción, además de considerar un diseño para 20 años en una zona<br />
urbana, se estima conveniente considerar un valor medio de R = 98 %<br />
Para este nivel de confiabilidad, la Desviación Standard Normal (Tabla 4.1,<br />
pag. 1-62 de la Guía de Diseño AASHTO), resulta Zr = - 2.254 (Cuadro DP<br />
- 12)<br />
CUADRO DP - 12
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
b) Desviación Standard Total (So)<br />
Por otro lado, considerando que se ha efectuado un Estudio de Tráfico<br />
detallado, que ha incluido consideraciones respecto a cargas de los<br />
vehículos, se adopta para pavimento flexible:<br />
c) Tráfico (EAL)<br />
So = 0,45<br />
El tráfico esperado para el periodo de diseño de 20 años es:<br />
Av. Alfonso Ugarte – Av. España : EAL = 5.15 x 10 7<br />
Av. Emancipación – Jr. Lampa : EAL = 2.29 x 10 7<br />
d) Módulo Resiliente (Mr)<br />
En base a la sectorización de los sectores homogéneos, se ha calculado<br />
los módulos resilentes<br />
El Appendix FF de la Guía de Diseño “Relationship between Resilient<br />
Modulus and Soil Support”, presenta una correlación general entre CBR y<br />
Módulo Resiliente en su figura FF.6 (Cuadro DP-14).<br />
CUADRO DP - 13
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
e) Serviciabilidad.<br />
La serviciabilidad de un pavimento está definida como su habilidad para<br />
servir al tipo de tráfico (automóviles y camiones) que usa la vía. La medida<br />
primaria de la serviciabilidad es el Índice de Serviciabilidad Presente (PSI,<br />
Present Serviciabilty Index), que varía entre cero (0) camino imposible y<br />
cinco (5) camino perfecto.<br />
Se propone, en base al desarrollo de otros proyectos, similares que el<br />
índice de serviciabilidad inicial sea de Po = 4 y el índice de serviciabilidad<br />
final Pt = 2, por lo que la disminución del índice de serviciabilidad será 2.<br />
f) Indices Estructurales del Pavimento.<br />
En lo que respecta a los coeficientes estructurales de cada una de las<br />
capas (a 1 ), para el caso del concreto asfáltico se aplica la Figura 2.5 (Pág.<br />
II-18 de la Guía de Diseño) (Cuadro DP - 14), que establece los valores de<br />
a 1 en función del módulo elástico de la mezcla.<br />
Determinaciones de módulo elástico efectuadas sobre distintas mezclas<br />
utilizadas en la Argentina (Determinación del módulo dinámico de mezclas<br />
asfálticas utilizadas en pavimentos de la región litoral – Ing. F. Martínez y<br />
otros – Vigésima Tercera Reunión del Asfalto – 1985), indican que para<br />
una temperatura de 20° C (68° F), se puede estimar el siguiente módulo<br />
EAC:<br />
EAC = 45.000 Kg/cm2 = 630.000 psi<br />
Este valor del módulo supera los máximos indicados en la Figura 2.5<br />
(Cuadro DP-14), por lo que se considera prudente, desde un punto de vista<br />
conservador, no superar el valor máximo recomendado por el método (fin<br />
de la línea llena), esto es:<br />
EAC = 450.000 psi y para el concreto asfáltico: a 1 = 0.450
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CUADRO DP - 14<br />
En lo que respecta a la base granular, se aplica la Figura 2.6 (Pág. II-19),<br />
cuya copia se adjunta (Cuadro DP - 15); para el CBR medio indicado, se<br />
tiene un valor de a 2 = 0.136/pulgada.<br />
CUADRO DP - 15<br />
Con respecto a la sub-base granular, se aplica la Figura 2.7 (pág. II-21),<br />
cuya copia se adjunta (Cuadro DP - 16); para el CBR medio indicado, se
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
tiene un valor de a 3 = 0,13/pulgada y a 3 = 0,125/pulgada, para valores de<br />
CBR 40 % y 70 %, respectivamente.<br />
CUADRO DP - 16<br />
En lo que respecta a los factores m i , que toman en cuenta las condiciones<br />
de drenaje, se siguen las recomendaciones del método del diseño (Part IIchapter<br />
2 – 2.4.1 Drainage – Table 2.4 – página II-25) (Cuadro DP - 17)<br />
CUADRO DP - 17<br />
De acuerdo a las condiciones particulares del presente caso, esto es<br />
suelos granulares que aseguran un drenaje relativamente bueno y sin<br />
estación lluviosa, un bombeo de 1.5% mínimo y pendientes moderadas se<br />
ha adoptado:<br />
m 2 = m 3 = 1,20
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
En base a los parámetros analizados y teniendo en consideración los<br />
distintos tipos de pavimentos proyectados, se procedió a calcular las capas<br />
de los mismos. La memoria de cálculo se presenta en el Anexo N° 3<br />
Finalmente los planteamientos y soluciones propuestas son los siguientes:<br />
i) Para el Corredor Segregado de transporte masivo de pasajeros:<br />
Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av. España:<br />
Km. 0+000 – Km. 0+500.- Refuerzo estructural de 16.0 cm. de concreto<br />
asfáltico en caliente.<br />
Km. 0+500 – Km. 2+160.- Demolición y conformación de un nuevo<br />
paquete estructural de las siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 17.0 cm.<br />
• Base granular de CBR mínimo 100% : 33.0 cm.<br />
Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Lampa:<br />
Km. 0+000 – Km. 2+241.- Demolición y conformación de un nuevo<br />
paquete estructural de las siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 15.0 cm.<br />
• Base granular de CBR mínimo 100% : 30.0 cm.<br />
ii) Para las vías de tránsito privado:<br />
Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av. España:<br />
Km. 0+000 – Km. 0+600.- Refuerzo estructural de 5.0 cm. de concreto<br />
asfáltico en caliente.<br />
Km. 0+600 – Km. 1+730.- Refuerzo estructural de 5.0 cm. de concreto<br />
asfáltico en caliente.<br />
Km. 1+730 – Km. 2+160.- Demolición y conformación de un nuevo<br />
paquete estructural de las siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 10.0 cm.<br />
• Base granular de CBR mínimo 100% : 20.0 cm.<br />
Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Lampa:<br />
Km. 0+000 – Km. 0+630.- Demolición y conformación de un nuevo<br />
paquete estructural de las siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 6.5 cm.<br />
• Base granular de CBR mínimo 100% : 15.0 cm.<br />
Km. 0+630 – Km. 2+241.- Refuerzo estructural de 5.0 cm. de concreto<br />
asfáltico en caliente<br />
2.8.2 Método del Asphalt Institute, Edición 1991<br />
A fin de seleccionar los gráficos de diseño, se calcula la temperatura ambiente<br />
media anual, en base a la información de la Estación Von Humbolt,<br />
obteniéndose:
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Temperatura media anual Cuidad de Lima = 13,2° C<br />
A fin de seleccionar el CBR de diseño, se ha construido la curva de frecuencias<br />
acumuladas, cuadro DP-18, en base a la metodología indicada en el punto 5.06<br />
(pág. 26) del Manual de Diseño del Instituto del Asfalto (manual series MS-17).<br />
CUADRO DP - 18<br />
Valores de CBR Percentil<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
87.5 % percentil<br />
CBR = 23.6percentil<br />
75 % percentil<br />
CBR = 26.3<br />
Percentil (%)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
CBR (%)<br />
Según el nivel de tráfico (número de repeticiones de eje equivalente), la Tabla<br />
V - 2 del Manual de Diseño del Instituto del Asfalto (pág. 26) (Cuadro DP - 19),<br />
recomienda el percentil a adoptar en cada caso, para entrar en la curva de<br />
frecuencias acumuladas:<br />
CUADRO DP - 19<br />
En base a este criterio, se determinan los espesores requeridos, en función de<br />
los valores de tráfico obtenidos para cada Tramo:<br />
Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av. España<br />
Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Lampa<br />
N<br />
N<br />
7<br />
10<br />
= 5 .15×<br />
10<br />
7<br />
10<br />
= 2 .29×<br />
10<br />
Para estos niveles de tráfico y a fin de seleccionar el CBR de diseño, la Tabla V<br />
- 2 del Manual de Diseño (Cuadro DP - 19) fija un percentil de 87.5
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Para este percentil, el Gráfico DP - 18 indica un CBR de diseño del orden de<br />
23.6 %, por lo que el Módulo Resiliente de la subrasante resulta:<br />
( MPA) = 10 ,3CBR<br />
= 10,3×<br />
23.6 = 243. MPa<br />
M R<br />
08<br />
Para estos parámetros, los gráficos de diseño indican el correspondiente<br />
espesor de concreto asfáltico:<br />
Tramo I: Av. Emancipación – Jr. Lampa:<br />
Gráfico A - 7:<br />
300 mm espesor total de concreto asfáltico<br />
Gráfico A - 11: 280 mm concreto asfáltico<br />
150 mm de base granular<br />
Gráfico A - 12: 280 mm concreto asfáltico<br />
300 mm de base granular<br />
Tramo II: Av. Alfonso Ugarte – Av. España:<br />
Gráfico A - 7:<br />
350 mm espesor total de concreto asfáltico<br />
Gráfico A - 11: 330 mm concreto asfáltico<br />
150 mm de base granular<br />
Gráfico A - 12: 330 mm concreto asfáltico<br />
300 mm de base granular<br />
Los gráficos de los cálculos efectuados se indican en el Anexo N° 03<br />
2.8.3 Método Analítico DEPAV 1994<br />
El Programa DEPAV, implementado en Colombia por la Universidad del Cauca,<br />
utilizó como base el Método de Elementos Finitos desarrollado en el programa<br />
ALIZE III.<br />
Una buena forma de caracterizar el comportamiento de un pavimento bajo la<br />
acción de cargas de ruedas, es considerarlo como un semiespacio homogéneo;<br />
éste tiene una área infinita y una profundidad infinita, con una carpeta delgada<br />
encima donde son aplicadas las cargas.<br />
Como un primer análisis para determinar la distribución de esfuerzos en un<br />
pavimento, se aplicó el modelo propuesto por el matemático francés<br />
Boussinesq en 1885, el estado de esfuerzos en una masa de suelo a cualquier<br />
profundidad. El estudio del matemático se basó en una carga concentrada<br />
aplicada en un semiespacio lineal, elástico, isótropo y homogéneo; los<br />
esfuerzos, deformaciones y deflexiones debidos a la carga concentrada,<br />
pueden ser extrapolados para obtener aquellas debidas a una área circular<br />
cargada.<br />
Esta solución fue por mucho tiempo la única disponible, hasta que en 1945<br />
Donald M. Burmister propuso una teoría que se podía aplicar a estructuras de<br />
pavimentos, basada en la de Boussinesq, pero que tenia en cuenta estratos y<br />
las propiedades mecánicas de los materiales que conforman la masa de suelo,<br />
para calcular el estado de esfuerzos de ésta a cualquier profundidad. Desde el<br />
punto de vista del estudio de pavimentos, el modelo de Burmister puede ser<br />
usado para determinar los esfuerzos, deformaciones y deflexiones en la<br />
subrasante, si la relación de módulos del pavimento y la subrasante es cercana<br />
a la unidad; si no es así, la modelación es más compleja. Analíticamente es un<br />
procedimiento más complejo que los basados en el primer modelo, que se
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
podía solucionar con ecuaciones relativamente fáciles. El modelo de Burmister<br />
introduce transformadas de Fourier, que requieren funciones de Besel para su<br />
solución y que, sin la ayuda de un programa de computador, no se pueden<br />
modelar estructuras de más de dos capas.<br />
La generalización del modelo a estructuras multicapa con diferentes<br />
condiciones de frontera, fue propuesta por Westergaard, Palmer y Barber,<br />
Odemark y otros. Estos modelos describen el funcionamiento del sistema, en el<br />
cual la presión ejercida por una rueda “q” puede ser muy alta para ser<br />
soportada por el suelo natural. La estructura del pavimento reparte la carga<br />
para llevarla lo más reducida posible a la subrasante, que es la fundación del<br />
pavimento; por consiguiente, la solución al problema consiste en determinar, a<br />
una profundidad “z” qué cantidad de esfuerzo se ha disipado.<br />
En todos los métodos de diseño de pavimentos, se acepta que durante la vida<br />
útil de la estructura se pueden producir dos tipos de fallas: la funcional y la<br />
estructural. La falla funcional se deja ver cuando el pavimento no brinda un<br />
paso seguro sobre él, de tal forma que no transporta cómoda y seguramente a<br />
los vehículos. La falla estructural está asociada con la pérdida de cohesión de<br />
algunas o todas las capas del pavimento, de tal forma que éste no puede<br />
soportar las cargas a las que esta sometido. No necesariamente las dos fallas<br />
se producen al tiempo y en este caso se hará referencia a la falla estructural.<br />
La falla estructural en un pavimento se presenta cuando los materiales que<br />
conforman la estructura, al ser sometida a repeticiones de carga por acción del<br />
transito, sufren un agrietamiento estructural relacionado con la deformación o la<br />
tensión horizontal por tracción en la base de cada capa. En este sentido, la falla<br />
relaciona la deformación o la tensión producida con el número de repeticiones<br />
admisibles, lo que se denomina falla por fatiga, o sea por repeticiones de carga.<br />
Estos fenómenos que se producen en el pavimento durante su funcionamiento,<br />
pueden ser modelados en el laboratorio, haciéndose los llamados ensayos de<br />
fatiga; el agrietamiento que se produce en los materiales cuando se hacen las<br />
pruebas de laboratorio sobre las muestras de materiales o a escala natural, se<br />
asocia con la respuesta resiliente (recuperable) del pavimento ante las cargas<br />
dinámicas; en estos ensayos se ha determinado que las grietas se propagan de<br />
la base de cada capa hacia arriba.<br />
Los materiales que forman parte de la estructura se consideran homogéneos e<br />
isotrópicos y se supone que las capas tienen una extensión infinita en sentido<br />
horizontal. En esta metodología se considera la estructura de pavimento como<br />
un sistema linealmente elástico, en el cual los materiales se encuentran<br />
caracterizados por:<br />
1. Módulos elásticos(E).<br />
2. Relación de Poisson ( ).<br />
3. El espesor de la capa (h).
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Así, para el caso particular de este Proyecto, los esfuerzos se concentrarán en<br />
la parte inferior de las capas de pavimentos propuestos, ya que, como se<br />
indicó, es un caso muy particular no recomendable. Sin embargo, es posible<br />
verificar los esfuerzos a los que serán sometidos.<br />
a) Análisis del ingreso de datos<br />
Para determinar el área de contacto se aplicó la siguiente expresión:<br />
A = P /( π p)<br />
= 4.23" = 10. 7cm<br />
donde:<br />
A = radio de la huella circular de contacto (pulgadas)<br />
P = carga sobre una llanta (libras)<br />
p = presión de inflado (psi)<br />
De igual forma, para el calculo de la presión de contacto se obtuvo:<br />
Pe = P / Ar = 5.67Kg<br />
/ cm2<br />
donde:<br />
Pe = Presión de contacto<br />
P = carga sobre una llanta<br />
Ar = Área de contacto<br />
La distancia entre el eje de las llantas, se ha estimado en<br />
Sd=13.5”=34.3cm, (según el texto de Yang H. Huang).<br />
Las características de los componentes del pavimento son:<br />
Tramo Alfonso Ugarte – España:<br />
Carpeta Asfaltica en Caliente:<br />
Espesor:<br />
17 cm.<br />
Estabilidad:<br />
850 kg.<br />
Modulo Elastico: 30,000 kg/cm 2<br />
μ: 0.35<br />
Base Granular:<br />
Espesor:<br />
33 cm.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
CBR: 100%<br />
Mr: 2,500 kg/cm 2<br />
μ: 0.40<br />
Subrasante:<br />
CBR: 23.7%<br />
Mr: 1,160 kg/cm 2<br />
μ: 0.45<br />
Tramo Emancipación - Lampa:<br />
Carpeta Asfáltica en Caliente:<br />
Espesor:<br />
15 cm.<br />
Estabilidad:<br />
850 kg.<br />
Modulo Elástico: 30,000 kg/cm 2<br />
μ: 0.35<br />
Base Granular:<br />
Espesor:<br />
30 cm.<br />
CBR: 100%<br />
Mr: 2,500 kg/cm 2<br />
μ: 0.40<br />
Subrasante:<br />
CBR: 23.7%<br />
Mr: 1,160 kg/cm 2<br />
μ: 0.45<br />
b) Esfuerzos y deformaciones admisibles<br />
Se verificaron las deformaciones por tracción, en la fibra inferior de la<br />
primera y última capa de la estructura propuesta, así como el esfuerzo de<br />
compresión en la capa de la subrasante, para garantizar que éstos<br />
fuesen menores que los valores admibles, los que son obtenidos de la<br />
siguiente manera.<br />
Para la Deformación Unitaria Horizontal en la parte inferior de la primera<br />
capa, de acuerdo a las curvas maestras de Shell (mezcla SIFI-50,<br />
temperatura 14° C), se tiene:<br />
Et admisible<br />
−3<br />
= 1.79x10<br />
xN<br />
−0.1626<br />
donde:<br />
N<br />
=<br />
N<br />
K<br />
8.2<br />
N 8.2 = Número acumulado total de ejes simples equivalentes.<br />
K = Coeficiente de Kalage = 10, definido en el método Shell<br />
(1978)<br />
Asimismo, para el Esfuerzo Vertical de Compresión sobre la subrasante,<br />
se ha considerado el promedio entre los criterios de Dormon y Kerhoven<br />
y del Centro de Investigaciones Viales de Bélgica; así se tiene:
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Según Dormon y Kerhoven<br />
donde:<br />
0.007xE3<br />
σ z admisible<br />
=<br />
1+<br />
0.7x<br />
log N<br />
8.2<br />
E3<br />
N 8.2<br />
= Módulo de elasticidad de la Subrasante (kg/cm2).<br />
= Número acumulado total de ejes simples equivalentes.<br />
Según el criterio del CBR de Bélgica:<br />
σ z admisible<br />
=<br />
0.09607xCBR<br />
N<br />
1/ 4.35<br />
8.2<br />
1.2<br />
Donde:<br />
CBR<br />
N 8.2<br />
= CBR en porcentaje.<br />
= Número acumulado total de ejes simples equivalentes.<br />
El radio de curvatura mínimo será de 80 m.<br />
Para la deflexión admisible, se considera el criterio del Instituto del Asfalto:<br />
D adm = 25.64 x N –0.2383<br />
En base a estas consideraciones se realizaron los cálculos indicados con<br />
ayuda del programa DEPAV.<br />
Los resultados de las salidas del programa se presentan en el Anexo N°<br />
03<br />
2.9 Alternativa de Pavimentos Rígidos<br />
Para determinar los espesores de diseño requeridos para las estructuras del<br />
pavimento, se utilizó el método para el diseño de pavimentos rígidos de la AASHTO<br />
Guide for Design of Pavement Structures 1993, el mismo que requiere de los siguientes<br />
parámetros:<br />
• Confiabilidad (R%)<br />
• Desviación standard (So)<br />
• Tráfico (ESAL W18)<br />
• Módulo de reacción de la subrasante (k)<br />
• Módulo elástico del concreto (Ec)<br />
• Módulo de rotura del concreto (S´c)<br />
• Coeficiente de transferencia de carga (J)<br />
• Coeficiente de drenaje (Cd)<br />
• Serviciabilidad:<br />
* Inicial (Po)<br />
* Final (Pt)<br />
* Pérdida de serviciabilidad (DPSI)<br />
Estos parámetros han sido cuidadosamente analizados, con el fin de establecer valores<br />
acordes con la realidad, los mismos que se desarrollan a continuación.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
a) Módulo de Reacción de la Subrasante (k)<br />
El valor de Mr se ha determinado en el capítulo 1.6 del presente documento.<br />
Con los datos obtenidos de las figuras 3.3, 3.4 y 3.5, se obtiene el Módulo<br />
Efectivo de Reacción de la subrasante (k), que además considera el factor de<br />
pérdida de soporte (Ls) igual a 2.0, por tratarse de Base granular, resultando el<br />
valor (k) corregido por valor soporte de 250 pci. (Ver figura 3.6)<br />
b) Confiabilidad (R %)<br />
Podemos definir el concepto de Confiabilidad, como un proceso de diseñocomportamiento<br />
de un pavimento. Es la probabilidad de que una sección del<br />
pavimento diseñada usando el proceso, se comportará satisfactoriamente bajo<br />
las condiciones de tráfico y medio ambiente durante el período de diseño. (Según<br />
AASHTO Guide for Design of Pavement Structures - 1993).<br />
Tomando este concepto, se ha asumido un nivel de Confiabilidad (R) igual a<br />
98%, valor que corresponde a una arteria principal rural.<br />
c) Desviación Estandar (So)<br />
La desviación standard ( So ) representativa de las condiciones locales, es de So<br />
= 0.35 en el se incluyen las variaciones de tráfico para pavimentos rígidos,<br />
(según la AASHTO Guide for Design of Pavement Structures - 1993).
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
d) Efectos Ambientales<br />
El medio ambiente puede afectar el comportamiento del pavimento en varias<br />
formas, tales como cambios de temperatura y humedad, que pueden tener cierto<br />
efecto sobre la resistencia, durabilidad y capacidad de carga del pavimento y de<br />
los suelos de la sub-rasante. Pueden afectar o reducir la calidad de manejo y la<br />
seviciabilidad del pavimento.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
e) Drenaje<br />
De acuerdo al tipo de material seleccionado para el material de sub-base el cual<br />
será de condición drenante, granular con bajo contenidos de finos y con valor de<br />
capacidad portante (CBR) mínimo de 60%, teniendo comportamiento drenante de<br />
calidad regular, es decir que el tiempo de remoción del agua libre es teniendo<br />
máximo de una semana aproximadamente.<br />
El tratamiento para el nivel espectado de drenaje para un pavimento rígido, es<br />
por medio del uso de coeficientes de capa modificados. Para el caso presente,<br />
estos valores corresponden a una calidad de drenaje bueno y a menos del 5%<br />
del tiempo del año expuesto a humedades altas, condiciones asumidas<br />
solamente para el cálculo de espesores de pavimentos, por lo que se ha tomado<br />
Cd = 1.1
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
f) Serviciabilidad<br />
La serviciabilidad de un pavimento está definida como su habilidad para servir al<br />
tipo de tráfico que usa la vía (automóviles y camiones). La medida primaria de la<br />
serviciabilidad es el Índice de Serviciabilidad Presente (PSI, Present Serviciability<br />
Index), que varía entre 0 (cero) “camino imposible” á 5 (cinco) “camino perfecto”.<br />
(según la AASHTO Guide for Design of Pavement Structures - 1993).<br />
Se han adoptado valores de índices de serviciabilidad, de proyectos en similares<br />
condiciones. Estos valores son comúnmente aceptados, dadas las condiciones<br />
actuales y teniendo en cuenta el tiempo que demorará la ejecución de la obra. Se<br />
ha obtenido que, para el Índice de serviciabilidad inicial (Po), el valor de 4.0, así<br />
como el Índice de serviciabilidad final (Pt) igual a 2.0, por lo que la pérdida de<br />
serviciabilidad DPSI será de 2<br />
El Módulo Elástico del Concreto (Ec) Es función de su resistencia, para un<br />
concreto de 320 Kg/cm 2 . Para este diseño se ha considerado un Ec = 3.8x10 6 psi.<br />
El Módulo de Rotura del Concreto (Sc) está en función de la resistencia y se<br />
puede estimar su valor en 636 psi.<br />
El Coeficiente de Transferencia de Carga (J) ha sido estimado teniendo en<br />
consideración el uso de Dowels y sardineles monolíticos, siendo recomendable<br />
para este caso AASHTO un valor de J = 3<br />
2.9.1 Determinación de Espesores del Pavimento Nuevo<br />
Determinadas las repeticiones de carga a las que estará sometido el pavimento<br />
y considerando el “k” de diseño adoptado, se procede a determinar los<br />
espesores del pavimento en base a los métodos establecidos por la AASHTO.
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
En lo que respecta al método AASHTO para pavimentos rígidos, se ha tomado<br />
los Nomogramas de diseño de la “AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF<br />
PAVEMENT STRUCTURES - 1993”<br />
De la aplicación del Nomograma de Diseño del método AASHTO, resulta el<br />
Número Estructural (SN) que se presenta en los cuadros adjuntos. La<br />
verificación de los monogramas ha sido realizada aplicando la fórmula<br />
recomendada por la Guide for Design of Pavement Structures-1993 de la<br />
AASHTO.<br />
A fin de utilizar el número estructural (SN), se adoptaron los siguientes valores<br />
para los módulos que intervienen en el cálculo (según la Guide for Design of<br />
Pavement Structures - 1993 de la AASHTO).<br />
• Módulo elástico Ec, donde<br />
Ec = 57000 ×<br />
f ' c<br />
f´c = resistencia del concreto; en este caso: f´c=320 kg/cm2, así Ec =<br />
3.6x10 6 psi<br />
• Módulo de Rotura S´c, donde S´c = Sc + z(SDs)<br />
Para este caso S´c = 0.25 x F´c 0.5 ; es decir: S´c = 636 psi<br />
• Módulo de Reacción de la Subrasante Mr = 16,500 psi. y su valor<br />
compuesto es K = 900 pci<br />
• Módulo Efectivo de Reacción de la subrasante (LS):<br />
es función del factor de pérdida de soporte.<br />
Para este caso LS = 2 (sub-base granular), por lo tanto k´efectivo es:<br />
k´= 250 pci<br />
• Coeficiente de Transferencia de Carga (J):<br />
Para este caso J = 3, por tener dowels y sardineles monolíticos.<br />
• Coeficiente de Drenaje Cd; para este caso: Cd = 1.1<br />
Por tener una calidad de drenaje regular y el tiempo expuesto a<br />
humedades altas, es menos del 1 %<br />
En base a las consideraciones expuestas, se determinaron los espesores de<br />
las capas estructurales del pavimento; asimismo, en los cuadros<br />
correspondientes se presentan los valores de los espesores de las capas<br />
estructurales del pavimento. Los resultados obtenidos se presentan en el<br />
Anexo N° 03
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Los resultados obtenidos son:<br />
a) Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av. España:<br />
Base Granular:<br />
25.0 cm.<br />
Losa de Concreto Portland: 32.0 cm. (concreto 320 kg/cm 2 )<br />
b) Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Lampa:<br />
Base Granular:<br />
25.0 cm.<br />
Losa de concreto Portland: 28.0 cm. (concreto 320 kg/cm 2 )<br />
2.10 Conclusiones y Recomendaciones<br />
De acuerdo con los resultados obtenidos, tanto por las consideraciones del<br />
AASHTO y del INSTITUTO DEL ASFALTO, con su correspondiente verificación<br />
elástica, se recomiendan los siguientes espesores del pavimento a construir:<br />
a) Para el Corredor Segregado de transporte masivo de pasajeros:<br />
a.1) Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av. España<br />
Km. 0+000 – Km. 0+500:<br />
Refuerzo estructural de 16.0 cm de concreto asfáltico en caliente.<br />
Km. 0+500 – Km. 2+160:
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
Demolición y conformación de un nuevo paquete estructural de las<br />
siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente: 17.0 cm.<br />
• Base granular de CBR 100 % (mínimo): 33.0 cm.<br />
a.2) Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Lampa<br />
Km. 0+000 – Km. 2+241:<br />
Demolición y conformación de un nuevo paquete estructural de las<br />
siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 15.0 cm.<br />
• Base granular de CBR 100 % (mínimo): : 30.0 cm.<br />
b) Para las vías de tránsito privado o particular:<br />
b.1) Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av. España<br />
Km. 0+000 – Km. 0+500:<br />
Refuerzo estructural de 5.0 cm de concreto asfáltico en caliente.<br />
Km. 0+500 – Km. 1+730:<br />
Refuerzo estructural de 5.0 cm de concreto asfáltico en caliente.<br />
Km. 1+730 – Km. 2+160:<br />
Demolición y conformación de un nuevo paquete estructural de las<br />
siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 10.0 cm.<br />
• Base granular de CBR 100 % (mínimo): : 20.0 cm.<br />
b.2) Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Lampa<br />
Km. 0+000 – Km. 0+630:<br />
Demolición y conformación de un nuevo paquete estructural de las<br />
siguientes características:<br />
• Concreto asfáltico en caliente : 6.5 cm<br />
• Base granular de CBR mínimo 100% : 15.0 cm<br />
Km. 0+630 – Km. 2+241:<br />
Refuerzo estructural de 5.0 cm de concreto asfáltico en caliente<br />
A continuación se presentan las siguientes recomendaciones a tener en cuenta<br />
respecto a la ejecución de los pavimentos:<br />
a) Antes de colocar el pavimento, se deberán realizar los mejoramientos<br />
indicados en el Capítulo de Geotecnia y Suelos.<br />
b) Se deberán seguir las recomendaciones indicadas en el siguiente<br />
Capítulo de Mantenimiento.<br />
c) Los mejoramientos, tal como se indica en el Capitulo de Geotecnia y<br />
Suelos, deberán comprender 0.50 m. por debajo del pavimento<br />
proyectado.<br />
d) El material de reemplazo deberá tener un CBR mínimo de 25 %, para<br />
una confiabilidad del 95 % y un valor promedio de CBR 23 % y una<br />
expansión mínima de 2.5 % al 95 % de la máxima densidad seca.
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e) Concluida la colocación de la base granular, la deflexión máxima<br />
aceptable será 70 mm/100<br />
f) Concluidos los trabajos a nivel de subrasante, la deflexión máxima será<br />
100 mm/100<br />
2.11 Etapas de Mantenimiento<br />
De acuerdo a las características especiales de los diseños y las exigencias indicadas,<br />
el mantenimiento de la vía será obligatorio, a fin de cumplir con la vida útil del Proyecto.<br />
De no cumplirse estas recomendaciones, el Contratista no se hace responsable de las<br />
fallas o reducción de la vida útil del pavimento construido.<br />
Así, se plantean los siguientes dos tipos de mantenimiento, obligatorios durante la vida<br />
útil de la vía.<br />
2.11.1 Mantenimiento Rutinario<br />
Comprende las actividades destinadas a proteger y mantener en buenas<br />
condiciones de funcionalidad la infraestructura vial, contribuyendo a que la vía<br />
cumpla con el periodo de vida del diseño y que comprende trabajos de<br />
preservación y reparación que son necesarios efectuar una o más veces cada año<br />
para conservar la carretera. Las actividades que comprende son:<br />
• Parchado.<br />
• Tratamiento de fisuras.<br />
• Reposición de base.<br />
• Limpieza general.<br />
• Limpieza de derrumbes menores.<br />
• Limpieza de bermas.<br />
• Limpieza de alcantarillas y cunetas.<br />
• Mantenimiento de muros.<br />
• Mantenimiento de señales.<br />
• Marcas en el pavimento.<br />
• Postes kilométricos.<br />
2.11.2 Mantenimiento Periódico<br />
Comprende el conjunto de actividades que se ejecutarán para asegurar que el<br />
nivel se servicio sea aceptable en el periodo de diseño de la vía. Este cumple<br />
con recuperar las condiciones iniciales de la infraestructura, corrigiendo en<br />
forma oportuna el deterioro de la vía. Así, el mantenimiento periódico consistirá<br />
en un Tratamiento Superficial que se deberá aplicar cada dos (2) años como<br />
mínimo, o antes, de acuerdo al desgaste de la vía. Las actividades<br />
correspondientes a este Tratamiento Superficial, son las siguientes:<br />
• Limpieza de la superficie de rodadura.<br />
• Se deberá efectuar un tratamiento de fisuras y bacheo previo.<br />
• Se deberán tratar previamente las bermas.<br />
• Colocación de tratamiento superficial bicapa.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
3.0 ESTRUCTURAS<br />
3.1 Diseño Estructural<br />
El objeto de las actividades de la Especialidad de Estructuras en el Proyecto, es<br />
efectuar el análisis, optimización y selección de topologías estructurales y<br />
estéticas de estructuras: puentes y obras de sostenimiento (muros), en función a<br />
los requerimientos que el servicio y período de vida útil que se ha fijado para el<br />
Proyecto en los Términos de Referencia.<br />
3.1.1 Consideraciones Generales para el Diseño<br />
3.2 Relación de Puentes<br />
Las condiciones para el desarrollo de los proyectos estructurales, han<br />
sido las siguientes:<br />
‣ Inspección ocular del estado de las obras existentes en la zona<br />
donde se desarrollará el Proyecto, en cuanto a su condición y<br />
características, en tanto éstas afecten al Proyecto.<br />
‣ Se ha desarrollado el proyecto de las estructuras que lo requirieron,<br />
en función al trazo geométrico en planta y elevación de las vías.<br />
Asimismo se ha contemplado en el diseño las dimensiones de las<br />
vías, las mismas que condicionan las dimensiones de las<br />
estructura.<br />
‣ Se ha considerado para el diseño de los puentes nuevos, que el<br />
periodo de vida útil sea de 50 años.<br />
Para el diseño de los puentes, se han tenido en cuenta los siguientes<br />
aspectos:<br />
‣ El empleo de la Especificación Norteamericana AASHTO: LRFD<br />
SPECIFICATIONS FOR HIGHWAY BRIDGES, 2004.<br />
‣ La sobrecarga estipulada es la correspondiente a la HL – 93, acorde<br />
con el Manual para Diseño de Puentes del MTC, Dirección de<br />
Normatividad Vial, del 2003<br />
Las estructuras de los Puentes o pasos a desnivel proyectados y diseñados, son<br />
las siguientes:<br />
‣ Puente Washington<br />
‣ Puente Garcilazo de la Vega<br />
‣ Puente Roosevelt<br />
Serán estructuras de puentes que permitan el flujo del tránsito a desnivel, con las<br />
consideraciones de la geometría en planta y elevación obtenidas del diseño<br />
geométrico de la vía. Las vías del Corredor Centro, en la zona de los puentes, se<br />
ubican en rampa, en un nivel inferior de la superficie.<br />
3.3 Características de los Muros de Contención<br />
Siendo una de las consideraciones importantes en la definición de las<br />
características de las obras, que resuelvan el desnivel entre las vías, se
ESTUDIOS COMPLEMENTARIOS DE INGENIERIA<br />
DEL CORREDOR CENTRO – COSAC I Y<br />
ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
considera que la disponibilidad de espacio en la zona es uno de los aspectos<br />
restrictivos fundamentales.<br />
Por lo tanto, los muros en el presente Proyecto han sido diseñados para<br />
contener el empuje de tierras que se genera por el desnivel entre las vías a<br />
desnivel, estando ubicados en el sentido del eje de la vía inferior y resultan de<br />
altura total variable.<br />
La referida altura varía en el orden de 0 m. a 10m., por lo que se emplean muros<br />
de concreto armado del tipo voladizo (cantilever).<br />
3.4 Proyecto Constructivo<br />
Para la correcta ejecución de los trabajos, se recomienda sostener reuniones de<br />
trabajo con los diversos especialistas que participarán en la construcción y con<br />
la finalidad de ejecutar los trabajos, será necesario efectuar inspecciones<br />
previas a la zona de cada puente.<br />
Siendo el proceso constructivo determinante en los aspectos de economía de<br />
la obra, así como en la reducción de posibilidades de incurrir en errores<br />
constructivos que afecten la integridad de la estructura, se describen a<br />
continuación los aspectos a considerar en el presente Proyecto, desde el punto<br />
de vista del aspecto constructivo de las propuestas estructurales,<br />
individualizadas por el tipo de estructura que corresponde a cada caso.<br />
3.4.1 Puentes<br />
Los puentes, que constituyen la parte estructural de los pasos a desnivel,<br />
resultan estar conformados, como se ha indicado anteriormente, por<br />
estructuras de tipo pórtico de concreto armado, espaciados a intervalos<br />
regulares de 1.90 m., cuyas columnas estarán unidas por sendas<br />
pantallas o placas continuas (en ambos lados) y sus vigas por una losa<br />
también continua, de concreto armado.<br />
En el proceso constructivo de los puentes, se deberán contemplar los<br />
siguientes aspectos:<br />
a. Las fases de trazo y replanteo.<br />
b. La fase de excavación, la cual requiere tomar en consideración los<br />
efectos de las diversas instalaciones existentes, así como las<br />
modificaciones que deban realizarse en ellas, tal como se indica<br />
en el presente Estudio.<br />
c. La fase de control de cotas de cimentación, acorde con el perfil<br />
longitudinal correspondiente a cada puente.<br />
d. La verificación de las condiciones de cimentación indicadas por el<br />
estudio de suelos.<br />
e. La ejecución de las excavaciones para las zapatas corridas, en<br />
base a las dimensiones especificadas en los planos de encofrados,<br />
considerando que se colocará un solado de 10 cm. de espesor,<br />
con la calidad especificada en los planos.<br />
f. La colocación del solado de concreto.<br />
g. La ejecución de los encofrados perimétricos de los pórticos.
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
3.4.2 Muros<br />
h. La disposición de la armadura de la cimentación y de la parte del<br />
pórtico (columnas) que quedará integrada con la cimentación. El<br />
acero de refuerzo, que en este caso será de calidad Grado 60 f y =<br />
4,200 Kg/cm 2 , para toda la estructura, así como de la propia<br />
cimentación.<br />
i. La ubicación y control de la armadura de la elevación, que está<br />
conformada por las columnas de los pórticos y de las armaduras de<br />
las placas o pantallas de contención, que resultarán soportadas por<br />
las columnas de los pórticos.<br />
j. La colocación del concreto f´c = 210 Kg/cm 2 . en las cimentaciones,<br />
con el vibrado y control de calidad de la elaboración del concreto, a<br />
fin de evitar se produzcan afectaciones en las calidades del<br />
concreto desde el punto de mezclado hasta el punto de colocación.<br />
k. El apropiado y efectivo curado del concreto.<br />
l. En forma paralela, la colocación de la armadura de las columnas y<br />
las armaduras de las placas o pantallas de contención que<br />
soportarán el relleno lateral.<br />
m. Asimismo, la colocación de los encofrados de la elevación, hasta el<br />
nivel inferior de las vigas de los pórticos, en el caso de estructuras<br />
muy alargadas. Se considera en los planos la ubicación de juntas<br />
de dilatación, las mismas que contemplarán, para la estanqueidad,<br />
la colocación de elementos elastoméricos (water stop).<br />
n. Se procederá a la verificación de la verticalidad y alineamiento de<br />
los encofrados y la resistencia y rigidez apropiada de las formas y<br />
soportes.<br />
o. La ejecución de la colocación del concreto f´c = 280 Kg/cm 2 , el<br />
vibrado apropiado en forma paralela al avance del proceso de<br />
colocación del concreto.<br />
p. La instalación de la estructura del falso puente, con las<br />
consideraciones de la viga, tal como se especifica en el plano de<br />
encofrados.<br />
q. La colocación y la verificación de la armadura, de los niveles acorde<br />
con el proyecto y de las rigideces y resistencia de las formas,<br />
soportes verticales y arriostres laterales.<br />
r. La ejecución del concreto de vigas y losa con la calidad f´c = 280<br />
Kg/cm 2 .<br />
s. Las labores de curado y de retiro de los encofrados y formas, hasta<br />
que el concreto haya alcanzado la resistencia mínima especificada.<br />
t. La prueba de carga, acorde con los términos de referencia, se<br />
efectuará según lo indicado en el presente Expediente, con el<br />
equipo e instrumental de la precisión y capacidad requeridos.<br />
Los muros están conformados, como se ha indicado anteriormente, por<br />
estructuras del tipo voladizo (cantilever), de concreto armado.<br />
El proceso constructivo contempla, las fases de:
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ELABORACION DEL EXPEDIENTE TÉCNICO<br />
a. Trazo y replanteo.<br />
b. Excavación, considerando las instalaciones subterráneas existentes<br />
y las modificaciones que deben realizarse y que se indican en la<br />
parte correspondiente del presente Estudio.<br />
c. Control de cotas de cimentación.<br />
d. Verificación de las condiciones de cimentación indicadas por el<br />
estudio de mecánica de suelos.<br />
e. La ejecución de las excavaciones para las zapatas corridas.<br />
f. La colocación del solado de concreto.<br />
g. La ejecución de los encofrados perimétricos.<br />
h. La disposición de la armadura, que en este caso será de calidad<br />
Grado 60 f y = 4,200 Kg/cm 2 . para toda la estructura, así como de la<br />
propia cimentación.<br />
i. La ubicación y control de la armadura de la elevación, conformada<br />
por las armaduras de las paredes de contención, que son de<br />
sección variable.<br />
j. La colocación de los tubos de PVC, que permiten la eliminación de<br />
agua que pudiera presentarse en la parte posterior de las paredes,<br />
con el objeto de que no se produzcan presiones por empuje de<br />
tierra desfavorables.<br />
k. Se realizará el vertido del concreto f´c = 175 Kg/cm 2 . en las<br />
cimentaciones, con el vibrado y control de calidad de la elaboración<br />
del concreto y evitar que se produzcan afectaciones en la calidad<br />
del concreto, desde el punto de mezclado hasta el punto de<br />
colocación.<br />
l. Posteriormente, el apropiado y efectivo curado del concreto.<br />
m. En forma paralela, la colocación de la armadura de las placas de<br />
contención que soportarán el relleno lateral.<br />
n. Asimismo, la instalación de los encofrados de la elevación hasta el<br />
nivel correspondiente, considerando que en la última fase se<br />
dejarán las armaduras y dispositivos anclados para la parte de las<br />
barandas metálicas.<br />
o. La verificación de la verticalidad y alineamiento de los encofrados y<br />
la resistencia y rigidez apropiada de las formas y soportes, la<br />
ejecución de la colocación del concreto f´c = 210 Kg/cm 2 .<br />
p. El vibrado apropiado en forma paralela al avance del proceso de<br />
colocación del concreto.<br />
q. La ejecución del relleno, la instalación de la estructura metálica de<br />
las barandas con las fases de alineamiento, soldadura y pintura.<br />
r. Las labores de retiro de los encofrados y formas, hasta que el<br />
concreto haya alcanzado la resistencia mínima especificada.
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s. El curado pertinente de las estructuras y el tratamiento final de las<br />
juntas de dilatación.<br />
3.5 Memorias de Cálculo General, Planos y Especificaciones Técnicas<br />
Para el proyecto definitivo de los Puentes y Estructuras, se han tomado en<br />
cuenta las condicionantes que a continuación se describen.<br />
La metodología de diseño y criterios corresponden a la AASHTO LRFD, LRFD<br />
(Load and Resistance Factor Design - LRFD), en la que los conceptos de<br />
seguridad, redundancia, ductilidad, protección al desgaste y colisión, son<br />
enfatizados. Las consideraciones de diseño considera el uso de factores que han<br />
sido desarrollados empleando la teoría de fiabilidad, basada en el conocimiento<br />
estadístico de cargas y comportamiento de las estructuras y que a la fecha han<br />
sido adoptados por el organismo rector en el diseño de puentes, esto es el<br />
Ministerio de Transportes y Comunicaciones.<br />
Para la tipología de las estructuras nuevas que se construirán en las<br />
proximidades de las zonas donde se ubicarán los puentes, se ha procedido a<br />
considerar las características de los materiales constituyentes de las estructuras,<br />
así como la geometría de las secciones de los elementos resistentes.<br />
Con la conformidad de la propuesta, se ha efectuando el modelado de la<br />
estructura, procediéndose al análisis estructural empleando programas de<br />
cálculo, evaluándose las condiciones de carga acordes con las solicitaciones<br />
para este tipo de estructura y empleando asimismo las Líneas de Influencia para<br />
evaluar adecuadamente las cargas móviles, siendo éstas la HL - 93<br />
Se efectuó el modelado de las estructuras con elementos finitos lineales, acordes<br />
con las fuerzas internas que son representativas para cada una de las<br />
estructuras, obteniéndose las deformaciones y las fuerzas internas,<br />
procediéndose luego al diseño y a la evaluación de la resistencia mecánica de<br />
las secciones.<br />
En todos los puentes, al haberse proyectado una estructura continua tipo pórtico<br />
de sección variable, que es el que mejor se adapta a las cargas, no se<br />
requerirán juntas. En el plano del pórtico, el pavimento presentará una zona<br />
continua y no se requerirá de losas de aproximación.<br />
Los resultados de estos trabajos, se sustentan en las notas de cálculo que se<br />
adjuntan al presente capítulo, como Anexos del mismo y en ellos se indican y<br />
sustentan las consideraciones y detalles planteados para la obra en los planos y<br />
especificaciones.<br />
3.6 Memoria Descriptiva Específica de las Estructuras<br />
Se presentan a continuación las Memorias Descriptivas específicas de cada uno<br />
de los puentes y muros de contención que forman parte del Proyecto.<br />
En los puentes, la estructura corresponde a la de un pórtico de un solo tramo,<br />
con la ventaja de la continuidad estructural, consiguiéndose que los momentos<br />
positivos y negativos resulten mejor compartidos que en el caso de una<br />
estructura isostática.<br />
El puente es de sección variable, tanto en los elementos verticales de soporte,<br />
con peralte que varía linealmente, como en los elementos horizontales, formados<br />
por vigas de 40 cm. de ancho y peralte variable, como se especifica en detalle<br />
en cada conjunto de planos para cada puente. Las vigas y columnas de los<br />
pórticos se encuentran integradas con una losa de concreto armado, que recibirá<br />
la estructura de pavimento, con un solado superior de concreto armado de 10
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cm. de espesor, sobre el que se colocará la carpeta asfáltica de 5 cm. de<br />
espesor y la estructura, a través de este conjunto, recibirá las cargas de uso.<br />
Las paredes verticales o pantallas entre los ejes de los pórticos, también estarán<br />
unidas a los elementos verticales de los pórticos y serán de concreto armado.<br />
Por consideraciones de durabilidad, la estructura se ejecutará con concreto<br />
armado de f´c = 280 Kg/cm 2 . La cimentación de la misma será de concreto<br />
armado f’ c = 210 Kg/cm 2 .<br />
3.6.1 Memoria Descriptiva del Puente Washington<br />
a) Ubicación<br />
El puente se encuentra situado en la intersección de las Avenidas<br />
España y Washington.<br />
b) Características de la Ubicación<br />
En la ubicación del puente el alineamiento es recto. El puente es<br />
una estructura de 8.40 m. de luz libre, en el sentido del eje del Jr.<br />
Washington y se desarrolla en una curva vertical en elevación,<br />
para conformar el paso a desnivel en esta zona.<br />
c) Suelo de Cimentación<br />
El estudio geotécnico realizado muestra que el suelo de<br />
cimentación está constituido por conglomerado de regulares<br />
características, que permitirá una cimentación en la que no se<br />
presenten situaciones de asentamientos diferenciales.<br />
Se adopta una capacidad de carga del suelo de cimentación de 4<br />
Kg/cm 2 a una profundidad de 5 m. del terreno natural en el eje de<br />
la vía.<br />
d) Tipo de puente<br />
El puente proyectado es del tipo pórtico de sección variable,<br />
contando con una losa de concreto armado y sistema de vigas y<br />
columnas de ancho rectangular y peralte variable, con una longitud<br />
total de 8.40 m. entre caras externas de apoyos. La longitud en el<br />
sentido de la vía inferior es de 16.70 m. y por lo tanto no llevará<br />
junta de dilatación. El eje de la calzada para este puente es recto.<br />
El puente ha sido diseñado para la carga HL-93, esto es, la carga<br />
del AASHTO LRFD 2004, lo cual determina un camión de diseño<br />
de tres ejes, con un peso total de 325 kN (33.1 toneladas) y una<br />
carga distribuida de aplicación simultánea.<br />
e) Superestructura<br />
Se ha proyectado un puente de un sólo tramo, con una luz libre<br />
de 8.40 m. La sección resistente está compuesta por una losa de<br />
concreto armado de 18 cm. de espesor, ubicada en la parte<br />
inferior de las vigas, la misma que permite integrar a las vigas de<br />
concreto armado que conforman los pórticos del puente.<br />
Las vigas son de sección variable, con una base de 40 cm. y un<br />
peralte variable. La losa de concreto armado tiene 0.18 m. de<br />
espesor en la zona entre ejes de vigas. La armadura principal de<br />
la losa es perpendicular al tráfico que recibe, habiéndose
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considerado el uso de acero de refuerzo con acero grado 60 f y =<br />
4,200 Kg/cm 2<br />
La superficie de rodadura estará constituida por una carpeta<br />
asfáltica de 0.05 m. de espesor, la que se colocará sobre un<br />
solado de concreto de 10 cm. de espesor y éste sobre un relleno,<br />
dispuesto sobre las losas que unen a las vigas, tal como se indica<br />
en los planos correspondientes.<br />
Las barandas son de concreto armado en la parte inferior, con<br />
estructura metálica de tubos y planchas para la parte<br />
complementaria.<br />
f) Subestructura<br />
Las columnas confortantes del pórtico de concreto armado,<br />
estarán apoyadas en una cimentación del tipo zapata superficial<br />
continua, uniendo los pórticos, que están separados cada 1.90 m.<br />
Entre sí, en la dirección transversal.<br />
Las dimensiones de la zapata se indican en los planos,<br />
habiéndose definido las dimensiones acorde con las cargas y la<br />
capacidad del terreno admisible, acorde con el estudio de suelos<br />
específico efectuado para este caso. La zapata tiene un peralte de<br />
0.60 m. y estará construida sobre un solado de 10 cm. de<br />
espesor, con las calidades especificadas en los planos.<br />
3.6.2 Memoria Descriptiva del Puente Garcilazo De La Vega<br />
a) Ubicación<br />
El puente se encuentra situado en la intersección de las Avenidas<br />
España y Garcilazo de la Vega.<br />
b) Características de la Ubicación<br />
En la zona de ubicación del puente el alineamiento es curvilíneo.<br />
El puente se desarrolla en planta con dos curvas reversas y en<br />
perfil con una curva vertical, resultando por lo tanto un puente de<br />
ancho variable, de 8.40 m. a 11.33 m. de luz libre, en función del<br />
sobreancho de las curvas. Es una estructura alargada de 68<br />
metros de longitud, medida en sentido perpendicular al eje de la<br />
vía superior, en el sentido del eje de la Avenida España.<br />
c) Suelo de Cimentación<br />
El estudio geotécnico realizado muestra que el suelo de<br />
cimentación está constituido por conglomerado de regulares<br />
características, que permitirá una cimentación en la que no se<br />
presenten situaciones de asentamientos diferenciales.<br />
Se adopta una capacidad de carga del suelo de cimentación de 4<br />
Kg/cm 2 a una profundidad de 5 m. del terreno natural en el eje de<br />
la vía.<br />
d) Tipo de Puente<br />
El puente proyectado es del tipo pórtico de sección variable,<br />
contando con una losa de concreto armado y sistema de vigas y<br />
columnas de ancho rectangular y peralte variable, con una luz libre
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asimismo variable de 8.00 a 10.00 m. El eje de la calzada presenta<br />
en esta zona una curva reversa en planta.<br />
El puente ha sido diseñado para la carga HL-93, esto es, la carga<br />
del AASHTO LRFD 2004, lo cual determina un camión de diseño<br />
de tres ejes, con un peso total de 325 kN (33.1 toneladas) y una<br />
carga distribuida de aplicación simultánea.<br />
e) Superestructura<br />
Se ha proyectado un puente de un solo tramo, con una luz libre<br />
variable de 8.40 m. a 11.33 m. La sección resistente está<br />
compuesta por una losa de concreto armado de 20 cm. de<br />
espesor, integrada en la parte inferior de las vigas de concreto<br />
armado que conforman el pórtico.<br />
Dada la longitud del puente, en el sentido de la vía inferior se<br />
colocarán juntas de dilatación con elastómero, para evitar el paso<br />
indeseado de aguas de filtraciones. Las referidas juntas, de 1/2“<br />
de espesor, se colocarán acorde a la modulación que se indica en<br />
los planos.<br />
Las vigas son de sección variable, con una base de 40 cm. y un<br />
peralte variable. La losa de concreto armado tiene 0.20 m. de<br />
espesor y está ubicada en la zona entre de vigas, en la parte<br />
inferior de éstas, para conformar una superficie inferior plana.<br />
La armadura principal de la losa es perpendicular al tráfico que<br />
recibe, habiéndose reforzado con acero corrugado Grado 60<br />
La superficie de rodadura estará constituida por una carpeta<br />
asfáltica de 0.05 m. de espesor, la que se colocará sobre un<br />
solado de concreto de 10 cm. de espesor y éste sobre un relleno<br />
dispuesto sobre las losas que unen las vigas, como se indica en<br />
los planos correspondientes.<br />
Las barandas son de concreto armado en la parte inferior y<br />
estructura metálica de tubos y planchas para la parte<br />
complementaria.<br />
f) Subestructura<br />
Cimentación del tipo zapata superficial continua, uniendo los<br />
pórticos que están separados 1.90 m. entre sí, en la dirección<br />
transversal.<br />
Las dimensiones de la zapata se indican en los planos,<br />
habiéndose definido las dimensiones según las cargas y la<br />
capacidad admisible del terreno, acorde con el estudio de suelos<br />
específico para este caso. La zapata tiene un peralte de 0.80 m. y<br />
se construirá sobre un solado de 10 cm. de espesor, con las<br />
calidades especificadas en los planos.<br />
3.6.3 Memoria Descriptiva del Puente Roosevelt<br />
a) Ubicación<br />
El puente se encuentra situado en la intersección de las Avenidas<br />
Lampa y Roosevelt.
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b) Características de la Ubicación<br />
En la zona de ubicación del puente el alineamiento es recto. El<br />
puente se desarrolla en una curva vertical en elevación, resultando<br />
un puente de 8.40 m de luz libre. Es una estructura alargada de<br />
120.20 metros de longitud, en el sentido del eje del Jr. Lampa.<br />
c) Suelo de Cimentación<br />
El estudio geotécnico realizado muestra que el suelo de<br />
cimentación está constituido por conglomerado de regulares<br />
características, que permitirá una cimentación en la que no se<br />
presenten situaciones de asentamientos diferenciales.<br />
Se adopta una capacidad de carga del suelo de cimentación de 4<br />
Kg/cm 2 a una profundidad de 5 m. del terreno natural en el eje de<br />
la vía.<br />
d) Tipo de puente<br />
El puente proyectado es del tipo pórtico de sección variable,<br />
contando con losa de concreto armado y sistema de vigas y<br />
columnas de ancho rectangular y peralte variable, con una longitud<br />
total de 20 m entre ejes de apoyos. El eje de la calzada es recto.<br />
El puente será diseñado para la carga HL-93, esto es, la carga<br />
del AASHTO LRFD 2004, lo cual determina un camión de diseño<br />
de tres ejes, con un peso total de 325 kN (33.1 toneladas) y una<br />
carga distribuida de aplicación simultánea.<br />
e) Superestructura<br />
Se ha proyectado un puente de un solo tramo, con una luz libre<br />
de 8.00 m. La sección resistente esta compuesta de una losa de<br />
concreto armado de 18 cm. de espesor, integrada con vigas de<br />
concreto armado que conforman el pórtico.<br />
Dada la longitud del puente, en el sentido de la vía inferior, se<br />
colocarán juntas de dilatación con elastómero, para evitar el paso<br />
indeseado de aguas de filtraciones; las referidas juntas se<br />
colocarán espaciadas entre 25 y 30 m. acorde con la modulación<br />
que se indica en los planos.<br />
Las vigas son de sección variable, con una base de 40 cm y un<br />
peralte variable. La losa de concreto armado tiene 0.18 m de<br />
espesor en la zona inferior de las de vigas. La armadura principal<br />
de la losa es perpendicular al tráfico que recibe, habiéndose<br />
reforzado con acero corrugado grado 60.<br />
La superficie de rodadura estará constituida por una carpeta<br />
asfáltica de 0.05 m. de espesor, la que se colocará sobre un<br />
solado de concreto de 10 cm de espesor y este sobre un<br />
relleno, dispuesto sobre las losa que unen a las vigas, como se<br />
indica en los planos correspondientes.<br />
Las barandas son de concreto armado en la parte inferior y<br />
estructura metálica de tubos y planchas para la parte<br />
complementaria.
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f) Subestructura<br />
Cimentación del tipo zapata superficial continua, uniendo los<br />
pórticos que están separados 1.90 m. entre sí, en la dirección<br />
transversal.<br />
Las dimensiones de la zapata se indican en los planos,<br />
habiéndose definido las dimensiones según las cargas y la<br />
capacidad admisible del terreno, acorde con el estudio de suelos<br />
específico para este caso. La zapata tiene un peralte de 0.80 m. y<br />
se construirá sobre un solado de 10 cm. de espesor, con las<br />
calidades especificadas en los planos.<br />
3.6.4 Memoria Descriptiva de los Muros de Contención<br />
a) Ubicación<br />
3.7 Prueba de Carga<br />
Los muros se dispondrán para contener el terreno, conformar la<br />
vía, acorde con el diseño geométrico aprobado. Por lo tanto son<br />
de altura variable y dispuestos acorde a las referidas<br />
necesidades.<br />
b) Suelo de Cimentación<br />
El estudio de suelos realizado, recomienda preliminarmente que la<br />
carga de trabajo recomendada del orden 3.5 Kg/cm 2 para<br />
estructuras del tipo muro, que se proyectan debajo del nivel final<br />
del terreno, con una profundidad acorde con la topografía y el<br />
trazo de la vía, se detalla en los planos de elevación de los muros.<br />
c) Tipo de Estructura<br />
3.7.1 Objetivo<br />
Se ha proyectado muros de concreto armado que, además de<br />
resistir las cargas laterales del empuje de tierras y el efecto de las<br />
cargas móviles, soportarán adicionalmente las cargas de posibles<br />
colisiones, acorde con la AASHTO 2004<br />
La estructura será diseñada para la carga del empuje de tierras,<br />
considerando los estados para el diseño, que incluyen la<br />
afectación de las cargas laterales del terreno por sismo.<br />
La cimentación será de concreto armado y la elevación, siendo de<br />
altura variable, tendrá una sección variable en elevación, a fin de<br />
adaptarse con mayor racionalidad a las cargas. Las elevaciones<br />
de los muros serán de concreto f´ = 210 Kg/cm 2 y el acero de<br />
refuerzo de calidad Grado 60 f y = 4,200kg/cm 2 .<br />
En la parte inferior, los muros contarán con tubos de PVC,<br />
dispuestos en la zona de la pantalla que une a los pórticos.<br />
El procedimiento establece que la prueba deberá demostrar que se ha<br />
cumplido con la intención de los reglamentos aplicados al presente caso,<br />
que es garantizar la seguridad pública.<br />
En general, debe demostrarse que la estructura tiene una resistencia<br />
igual o mayor que la especificada en el proyecto original, o que la
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requerida por el Reglamento. Esto requiere de un criterio que tome en<br />
cuenta factores tan importantes, como las posibles consecuencias de un<br />
colapso.<br />
3.7.2 Generalidades<br />
La sección de la porción de la estructura que debe probarse, el<br />
procedimiento de prueba y la interpretación de los resultados se<br />
efectuará con cargas reales aplicadas en las zonas previamente<br />
seleccionadas y marcadas, de tal manera que se faciliten las pruebas de<br />
campo y las mediciones.<br />
La prueba de carga no debe hacerse sino hasta que la porción de la<br />
estructura que se someterá a la carga tenga por lo menos 30 días de<br />
edad.<br />
3.7.3 Prueba en Elementos a Flexión<br />
Inmediatamente antes de la aplicación de la carga de prueba, se deben<br />
efectuar las lecturas básicas (datos para medir la deflexión, con los<br />
instrumentos apropiados).<br />
Se aplicarán al las cargas de dos camiones cargados, de acuerdo al<br />
esquema que se elabore para cada caso específico.<br />
La carga de prueba será inicialmente medida y pesada por llanta, se<br />
aplicarán al puente los camiones, uno primero y luego se adicionará el<br />
otro. Los datos de los camiones serán detallados en los anexos. Retirada<br />
la carga inmediatamente después de tomar las lecturas de la deflexión,<br />
se tomarán las deformaciones durante la aplicación de la carga y las<br />
finales al retirar la misma.<br />
El esquema de aplicación de la carga es el que se indica a continuación,<br />
debiendo puntualizarse que se colocará el camión de tal manera, que la<br />
carga central se ubique en el medio de la luz del puente.<br />
El camión con el que se realizará la prueba, será de 30 toneladas y de<br />
tres ejes. Para esto, conviene cargar un camión con arena o piedra<br />
chancada, el cual se ubicará sobre la estructura a evaluar.
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Se medirán las deformaciones al inicio de la prueba y al aplicarse la<br />
carga y luego de transcurridos algunos segundos luego que se haya<br />
apagado el motor del vehículo y finalmente, cuando el vehículo se haya<br />
retirado.<br />
Se medirán con instrumental apropiado las deflexiones, observándose si<br />
se ha presentado algún deterioro en la estructura.<br />
Se compararán las deflexiones medidas con las calculadas que se<br />
proporcionan a continuación.<br />
Datos para el control de la Prueba de carga:<br />
PUENTE<br />
WASHINGTON<br />
GARCILAZO DE LA VEGA<br />
ROOSEVELT<br />
DEFLEXIÓN MAXIMA POR<br />
CARGA DE CAMION<br />
0.66 cm.<br />
1.32 cm.<br />
0.66 cm.<br />
Se considerará que la prueba de carga ha sido satisfactoria si se<br />
constata lo siguiente:<br />
a. La deflexión no excede los valores indicados.<br />
b. La deflexión medida es elástica; esto es, que luego de retirar la<br />
carga, la estructura retorna al estado inicial.<br />
La prueba la efectuará un Ingeniero Civil colegiado, con especialidad en<br />
estructuras, el cual presentará un Informe con el resultado de la prueba<br />
para cada puente.<br />
El referido Informe contendrá los datos del resultado de la prueba y la<br />
relación del instrumental empleado, las fotografías del proceso y las<br />
conclusiones que se han obtenido de la prueba de carga.
4. SERVICIOS AFECTADOS DE AGUA Y DESAGUE<br />
4.1 Tramo I: Av. Alfonso Ugarte – Av.España<br />
La Municipalidad Metropolitana de Lima ha programado la ejecución del “Corredor<br />
Segregado de Alta Capacidad” (COSAC I), Sector Centro, Tramo I: Av. Alfonso Ugarte<br />
– Av. España.<br />
4.1.1 Interferencias en la Av. Alfonso Ugarte<br />
El tránsito por esta vía mantendrá el nivel del pavimento actual en toda su<br />
longitud, con pequeños ajustes para lograr una rasante uniforme y con una<br />
rugosidad mínima, hasta su intersección con la Av. España. Las dos calzadas<br />
interiores de doble vía corresponderán al corredor segregado de los buses de<br />
transporte masivo. En tanto que las calzadas laterales o exteriores de doble<br />
vía se destinarán para el tránsito de los vehículos de transporte privado.<br />
En las zonas laterales y veredas están ubicadas las redes y conexiones<br />
domiciliarias de agua potable y alcantarillado, las que no interfieren con la zona<br />
de tránsito de vehículos de transporte masivo.<br />
Las interferencias corresponden a los cruces de tuberías existentes en las<br />
bocacalles y cruces de calles con las avenidas.<br />
Estas tuberías están ubicadas entre 0.70 m. - 0.80 m. por debajo del nivel del<br />
pavimento y serán protegidas por una losa de concreto armado de 0.20 m. de<br />
espesor.<br />
Las redes de agua potable y alcantarillado que corren longitudinalmente en las<br />
zonas laterales, se encuentran en buen estado y no serán afectadas por las<br />
labores a ser realizadas para la ejecución del nuevo pavimento de las vías<br />
para el corredor segregado, ni por el recapeo del pavimento asfáltico de las<br />
vías del tránsito privado.<br />
Las veredas de ambos lados de esta avenida serán demolidas y reconstruidas<br />
al mismo nivel, por lo que se afectarán las 124 conexiones domiciliarias<br />
existentes, tanto de agua como de desagüe, las que en su mayoría son muy<br />
antiguas.<br />
En el caso de las conexiones domiciliarias de agua potable, de las 124<br />
existentes será posible recuperar 81 baterías de accesorios ubicadas dentro<br />
de la caja y 51 tapas y cajas, siendo necesario reemplazar las abrazaderas y<br />
tubería de alimentación en todos los casos. Esto se debe a su antigüedad y<br />
asimismo, para garantizar que estas instalaciones no afecten las obras de<br />
mejoramiento vial programadas.<br />
En cuanto a las 124 conexiones domiciliarias de desagüe existentes, las<br />
cuales datan aproximadamente del año 1920, son muy antiguas y han<br />
cumplido con exceso su período de vida útil, por lo que será necesario efectuar<br />
su reemplazo, para garantizar que estas instalaciones sean estancas y no<br />
afecten en el futuro las obras de mejoramiento vial programadas.<br />
4.1.2 Interferencias en la Av. España
En esta avenida, desde su intersección con la Av. Alfonso Ugarte hasta el Jr.<br />
Chota, el tráfico se mantendrá a nivel, tal como opera actualmente. La calzada<br />
de doble vía proyectada en la parte central se utilizará para los buses del<br />
corredor segregado y las dos vías laterales serán para el tránsito privado.<br />
La situación de las interferencias en esta zona, es similar al de la Av. Alfonso<br />
Ugarte.<br />
En la intersección de esta avenida con el Jr. Chota, se inicia la rampa de<br />
acceso a la futura Estación Central, la cual irá en trinchera y se ubica en la<br />
zona central de la Avenida España.<br />
Esta trinchera afectará las siguientes instalaciones:<br />
- Albañal de 450 mm. existente en el eje de la avenida, el cual tendrá que<br />
ser eliminado y reemplazado por dos colectores de servicio, los que se<br />
ubicarán en las zonas laterales en ambos lados de esta avenida.<br />
- Tubería de agua potable de 100 mm. de diámetro, que será afectada por<br />
ubicarse al borde de la trinchera, la cual será anulada y reemplazada por<br />
dos tuberías de servicio que serán ubicadas en las zonas laterales de<br />
ambos lados de la avenida.<br />
- Tubería troncal PRET de 900 mm. de agua potable, ubicada<br />
longitudinalmente y próxima a la berma central de la Av. Gracilazo de la<br />
Vega, que intersecta la Av. España, e interfiere con la nueva rampa en<br />
trinchera a construirse en esa zona. Esta tubería será reubicada,<br />
instalándose en forma de un sifón invertido, por debajo de las zapatas de<br />
los pórticos que conforman el Puente Gracilazo de la Vega, diseñado para<br />
mantener a nivel el tráfico por la avenida del mismo nombre.<br />
- Al reubicarse las tuberías de servicio de agua potable y alcantarillado, será<br />
necesario reemplazar las 49 parejas de conexiones domiciliarias de agua<br />
potable y alcantarillado.<br />
4.1.3 Reubicación de las Interferencias existentes en la Av. España<br />
4.1.3.1 Reubicación de Albañal de 450 mm.<br />
El albañal de 450 mm. existente, se inicia en la Av. Gracilazo de la<br />
Vega, siguiendo su recorrido en la parte central de la Av. España,<br />
hasta llegar a la Av. Alfonso Ugarte. La construcción del corredor<br />
segregado proyectado al centro de la Av. España, interfiere con el<br />
trazo actual del albañal, por lo que se hace necesario eliminarlo y<br />
reemplazarlo por dos colectores de servicio, los que se describen a<br />
continuación.<br />
- El colector proyectado de diámetro nominal DN 315 mm. se<br />
inicia en la intersección de las Av. Garcilazo de la Vega y<br />
España, y comprende un buzón BZ 1 en la tubería existente de<br />
DN 300 mm, y continuando el trazo del colector paralelo a la<br />
línea de propiedad por la margen izquierda (zona norte) de la<br />
Av. España hasta la Av. Alfonso Ugarte donde descargará en el<br />
buzón existente del albañal de 600 x 450 mm.
El nuevo colector interceptará los colectores existentes que<br />
llegan de las calles laterales (Av. Gracilazo de la Vega, Jr.<br />
Washington y Jr. Chota). La pendiente mínima que se indica en<br />
los planos es de 1.09 %, lo que asegura una capacidad de<br />
conducción de 122.5 lt/seg. a la velocidad de 2.11 m/seg y 75 %<br />
de tirante.<br />
- Colector proyectado de diámetro nominal DN 200 mm., el cual<br />
se inicia en la intersección de la Av. Garcilazo de la Vega y la<br />
Av. España, construyendo un buzón BZ 8 en la tubería existente<br />
de DN 200 mm. y continuando el trazo del colector paralelo a la<br />
línea de propiedad, por la margen derecha (zona sur) de la Av.<br />
España, hasta la Av. Alfonso Ugarte, donde descargará en el<br />
buzón BZ 15, proyectado en el albañal existente de 600 x 450<br />
mm.<br />
El material de la tubería proyectada de las redes de<br />
alcantarillado será de PVC, con unión flexible, fabricada bajo la<br />
Norma NTP ISO 4435<br />
4.1.3.2 Reubicación Tubería de Agua Potable de 100 mm.<br />
Se ha proyectado reubicar la tubería DN 100 mm. que será afectada,<br />
por ubicarse al costado de la trinchera, la cual será anulada y<br />
reemplazada por dos tuberías de servicio, las que se describen a<br />
continuación:<br />
- El proyecto considera la instalación de una tubería DN 100 mm.<br />
a lo largo de la Av. España, margen izquierda, desde la Av.<br />
Gracilazo de la Vega hasta la Av. Alfonso Ugarte.<br />
- Se ha proyectado la instalación de tubería DN 100 mm. a lo<br />
largo de la Av. España, margen derecha, desde la Av. Gracilazo<br />
de la Vega hasta el Jr. Chota<br />
La tubería de DN 100 de FoFo ubicada longitudinalmente en el Jr.<br />
Chota, que cruza la Av. España, interfiere con el inicio de la trinchera<br />
de la Av. España, por lo que será reubicada a la progresiva 1+705<br />
del corredor centro, con tubería de DN 100 mm.<br />
4.1.3.3 Reubicación Tubería Troncal de Agua Potable DN 900 mm. PRET<br />
Se ha proyectado reubicar la tubería existente de 900 mm. ubicada<br />
longitudinalmente a la Av. Gracilazo de la Vega. que cruza la Av.<br />
España e interfiere con la rampa en trinchera. Se proyecta reubicar<br />
esta tubería con un trazo paralelo a la existente, cruzando la<br />
trinchera en sifón invertido en la parte central de los pórticos P - A6<br />
y P - A7 que conforman el Puente Gracilazo de la Vega.<br />
El material a emplearse para la reubicación de esta de agua potable,<br />
será de Hierro Fundido Dúctil K 9 acerrojado.<br />
4.1.3.4 Reemplazo Tubería de Agua Potable DN 100 mm y 150 mm<br />
La tubería existente DN 100 mm. ubicada longitudinalmente en el Jr.<br />
Washington, que cruza la Av. España y las dos tuberías existentes
4.1.4 Aspectos Técnicos<br />
de DN 150 mm. ubicadas longitudinalmente a la Av. Gracilazo de la<br />
Vega, que cruza la Av. España, serán reemplazadas por tuberías de<br />
hierro dúctil, a instalarse a través de los ductos de los puentes.<br />
4.1.4.1 Reubicación del Albañal existente en la Av. España y reemplazo por<br />
dos Colectores de Desagüe<br />
El albañal existe al eje de la Av. España, al encontrarse en la<br />
trinchera de la rampa proyectada, será reemplazado por dos<br />
colectores de servicio longitudinales ubicados en las zonas laterales<br />
norte y sur de la Av. España<br />
4.1.4.2 Material de la Tubería de Alcantarillado<br />
Para los nuevos colectores se empleara tubería para alcantarillado<br />
de PVC con unión flexible, fabricada cumpliendo las normas NTP-<br />
ISO 4435, con una rigidez de 4 KN/m2 (Serie 20) para profundidades<br />
de hasta 5m. y de 8 KN/m2 (Serie 16.7) para profundidades<br />
mayores.<br />
Esta tubería tiene las ventajas de no necesitar protección catódica,<br />
tener un bajo coeficiente de rugosidad (Manning
los flujos del colector en servicio. La entrega se hará a un buzón<br />
existente, construyendo el empalme en coordinación con SEDAPAL.<br />
Los buzones podrán ser prefabricados o de concreto vaciado en<br />
sitio. De ser estos de concreto, tendrán una resistencia de fc 210<br />
kg/cm2 en ambos casos usando impermeabilizante y medias cañas<br />
de concreto, y de acuerdo con la profundidad y diámetro de la<br />
tubería proyectada, serán del Tipo I y de un diámetro de 1.20m ó<br />
1.50m, según la clasificación de las especificaciones técnicas de<br />
SEDAPAL:<br />
TIPO<br />
PROFUNDIDAD<br />
(m)<br />
1 Hasta 3.00<br />
De 3.01 a más<br />
DIÁMETRO<br />
INTERIOR<br />
(m)<br />
1.20<br />
1.50<br />
DIÁMETRO DE LA<br />
TUBERÍA<br />
(mm)<br />
Hasta 600 (24”)<br />
Hasta 600 (24”)<br />
Para buzones de concreto, en su construcción se utilizará<br />
obligatoriamente mezcladora y vibrador. El encofrado de preferencia<br />
metálico. Sus paredes interiores serán de superficie lisa o tartajeada<br />
con mortero 1:3. En el caso de que las paredes del buzón se<br />
construyan por secciones, éstas se unirán con mortero 1:3, debiendo<br />
quedar estancas. Cuando se requiera utilizar tuberías de concreto<br />
normalizado para formar los cuerpos de los buzones, el Constructor<br />
a su opción, podrá utilizar empaquetaduras de jebe, debiendo ir<br />
siempre acompañado con mortero 1:3 en el acabado final de las<br />
juntas. Las canaletas irán revestidas con mortero 1:2.<br />
Las tapas de los buzones, además de ser normalizadas deberán<br />
cumplir las siguientes condiciones: resistencia a la abrasión<br />
(desgaste por fricción), facilidad de operación y no propicia al robo.<br />
El colector abandonado, en el tramo que no será removido por la<br />
excavación de la trinchera, deberá ser rellenado con una mezcla de<br />
concreto pobre, lodo con estabilizador de suelos, u otro material que<br />
proponga el contratista, que asegure que rellenará completamente la<br />
tubería que ha quedado fuera de servicio, y le proporcionará una<br />
resistencia por lo menos igual a la del terreno normal, para prevenir<br />
su posible colapso y asentamiento del terreno. El relleno se hará<br />
descargando el fluido desde aguas arriba, por gravedad o bombeo<br />
según propongo el contratista, y se verificará que ha llenado la<br />
tubería realizando perforaciones en su clave cada 50m, o a criterio<br />
del inspector.<br />
4.1.4.5 Proceso Constructivo<br />
a) Tuberías PVC DN 110 M<br />
• La instalación de las nuevas tuberías en lo posible se harán<br />
paralela a las existentes, adecuándolas al espacio libre<br />
disponible, y bajo la supervisión de SEDAPAL, donde no sea<br />
posible se hará en el mismo eje de la tubería existente.<br />
• Se realizará un replanteo de la ubicación de las conexiones<br />
domiciliarias de los servicios públicos existentes y se
detectará las interferencias con el trazo de la nueva tubería<br />
a instalar, las que deberán ser protegidas en obra.<br />
• Se excavará la zanja cuidadosamente para no causar daño<br />
a terceros, siendo responsabilidad del contratista cualquier<br />
interrupción o daño de los servicios públicos y otros.<br />
• La instalación de la nueva tubería se hará después de haber<br />
realizado el refine de la zanja y de haber colocado la cama<br />
de apoyo elegida según el tipo de cuello.<br />
• Se realizará una prueba hidráulica a zanja abierta de la<br />
tubería instalada, con la presencia del inspector de<br />
SEDAPAL, quien deberá emitir la constancia de aprobación<br />
correspondiente.<br />
• Se instalarán los elementos de toma para las conexiones<br />
domiciliarias, que serán posteriormente conectadas hasta la<br />
caja domiciliaria y se procederá al relleno y compactación de<br />
la zanja.<br />
• Se realizará la respectiva desinfección de la tubería y sus<br />
conexiones domiciliarias.<br />
• El servicio de agua potable en el tramo que se está<br />
trabajando, será interrumpido para realizar los empalmes a<br />
la nueva tubería. Esta interrupción del servicio deberá<br />
comprender sólo a los circuitos que alimentan a dicho tramo,<br />
para lo cual se coordinará con SEDAPAL.<br />
b) Excavación de la Zanja<br />
La excavación debe llegar a 0.15m a cada lado del diámetro<br />
exterior. Luego de la instalación, proceder al relleno y<br />
compactación de la zanja conforme a las especificaciones para<br />
tendido de colectores.<br />
La tubería se instalará sobre una cama de arena de 0.15m de<br />
espesor, y se debe rellenar la zanja hasta 0.30m sobre la clave<br />
de la tubería con material selecto, fino, cernido, de acuerdo a las<br />
especificaciones técnicas y luego el relleno y compactado con<br />
material normal libre de piedra; relleno que será compactado al<br />
90% el Proctor, en capas de 0.15m hasta llegar al nivel de la<br />
rasante.<br />
4.1.4.6 Reubicación y Reemplazo de Tuberías de Agua Potable<br />
Se trata de las tuberías que van por el Jr. Washington y Av.<br />
Gracilazo de la Vega que cruza la Av. España por encima de los<br />
pórticos, tal como se muestra en los planos correspondientes y<br />
serán de Hierro Dúctil K-9.<br />
Además, están las tuberías de servicios longitudinales en la Av.<br />
España, que serán afectadas por la excavación de la trinchera y<br />
serán reemplazadas por tramos longitudinales laterales, con tubería
de PVC, Las que abastecerán a todas las conexiones domiciliarias<br />
de las propiedades con frente a la Av. España.<br />
Finalmente esta la tubería matriz de 900 mm. de diámetro ubicada<br />
en el cruce de la Av. España con Gracilazo de la Vega que será<br />
reubicada pasando por debajo del puente ubicado en dicha<br />
intersección, con tubería de Hierro Dúctil K-9, acerrojado.<br />
a) Material de la Tubería de Agua Potable<br />
La tubería de distribución existente, será reemplazada con<br />
Tubería de PVC de Unión Flexible con sello por anillo<br />
elastomérico, Serie 10 (Clase 10) fabricada de acuerdo ala<br />
Norma NT Piso 4422.<br />
La tubería matriz de 900 mm de Agua Potable será reemplazada<br />
con Tubería de Hierro Dúctil Fundido de tipo K-9, según lo<br />
indicado en los planos fabricados bajo normas ISO 2531,<br />
recubrimiento interior según Norma ISO 4179.<br />
Se realizarán las pruebas hidráulicas a zanja tapada de la<br />
tubería instalada, y otras que sean exigidas por el inspector de<br />
SEDAPAL, de acuerdo al Reglamento de SEDAPAL, quien<br />
deberá emitir la constancia de aprobación Definitiva<br />
correspondiente y autorizar la ejecución de los empalmes<br />
respectivos.<br />
b) Proceso Constructivo de las Tuberías PVC DN 1100 mm<br />
• La instalación de las nuevas tuberías en lo posible se harán<br />
paralela a las existentes, adecuándolas al espacio libre<br />
disponible, y bajo la supervisión de SEDAPAL, donde no sea<br />
posible se hará en el mismo eje de la tubería existente.<br />
• Se realizará un replanteo de la ubicación de las conexiones<br />
domiciliarias de los servicios públicos existentes y se<br />
detectará las interferencias con el trazo de la nueva tubería<br />
a instalar, las que deberán ser protegidas en obra.<br />
• Se excavará la zanja cuidadosamente para no causar daño<br />
a terceros, siendo responsabilidad del contratista cualquier<br />
interrupción o daño de los servicios públicos y otros.<br />
• La instalación de la nueva tubería se hará después de haber<br />
realizado el refine de la zanja y de haber colocado la cama<br />
de apoyo elegida según el tipo de cuello.<br />
• Se realizará una prueba hidráulica a zanja abierta de la<br />
tubería instalada, con la presencia del inspector de<br />
SEDAPAL, quien deberá emitir la constancia de aprobación<br />
correspondiente.<br />
• Se instalarán los elementos de toma para las conexiones<br />
domiciliarias, que serán posteriormente conectadas hasta la<br />
caja domiciliaria y se procederá al relleno y compactación de<br />
la zanja.
4.1.5 Especificaciones Técnicas<br />
4.1.5.1 Generalidades<br />
• Se realizará la respectiva desinfección de la tubería y sus<br />
conexiones domiciliarias.<br />
• El servicio de agua potable en el tramo que se está<br />
trabajando, será interrumpido para realizar los empalmes a<br />
la nueva tubería. Esta interrupción del servicio deberá<br />
comprender sólo a los circuitos que alimentan a dicho tramo,<br />
para lo cual se coordinará con SEDAPAL.<br />
Todos los trabajos de reubicación de tuberías de agua potable o<br />
de desagüe, incluyendo sus elementos accesorios como buzones,<br />
cajas de registro, conexiones domiciliarias, válvulas, grifos contra<br />
incendio, y cualquier otro relativo a dichos sistemas, se ejecutarán<br />
en coordinación y bajo la supervisión de SEDAPAL, de acuerdo a<br />
los planos aprobados, y siguiendo los procedimientos<br />
constructivos establecidos por Sedapal, quien deberá realizar la<br />
prueba y hacer la recepción de la obras.<br />
En la ejecución de tales trabajos, se deberá seguir las<br />
especificaciones técnicas de dicha entidad, siendo las que se<br />
adjuntan a continuación, específicas para los materiales<br />
escogidos en el diseño.<br />
En la ejecución de los trabajos de construcción, deberá tenerse<br />
especial consideración en las recomendaciones hechas en las<br />
secciones de excavación, en las cuales se indica el límite máximo<br />
de la excavación en talud y la protección vertical o entibado que<br />
debe ejecutarse.<br />
4.1.5.2 Tuberías de Policloruro de Vinilo no Plastificado (PVC) para uso<br />
en Sistemas de Alcantarillado<br />
Esta sección incluye los requerimientos para suministrar tuberías,<br />
accesorios y piezas especiales de Policloruro de Vinilo no<br />
plastificado PVC para uso en sistemas de alcantarillado sanitario.<br />
• Suministrar tuberías y accesorios de policloruro de vinilo no<br />
plastificado de unión flexible con sello elastomérico PVC UF.,<br />
fabricados según Norma NT PISO 4435 – 1998, Serie 20, con<br />
todas las uniones y otras piezas especiales requeridas para la<br />
instalación en las tuberías.<br />
• Suministrar empaquetaduras o anillos de goma, para juntas de<br />
empuje o mecánicas, para tuberías de Alcantarillado<br />
fabricadas según Norma NT PISO 4633 – 1999 de los tipos y<br />
clases mostradas o especificadas y recomendadas por el<br />
fabricante.<br />
4.1.5.3 Reubicación y Reemplazo de Colectores (Albañal)
a) Descripción del Sistema<br />
El sistema proyectado comprende reemplazo del Albañal<br />
ubicado en el eje de la Av. España por dos tuberías de<br />
servicios longitudinales ubicadas en las zonas laterales Norte<br />
y Sur.<br />
b) Presentación de Documentos<br />
El Contratista deberá presentar a la supervisión de la Obra<br />
además de la información que esta le requiera, la información<br />
de la tubería por instalar:<br />
• Catálogos de la tuberías, juntas y accesorios<br />
• Presentar un certificado de que todo el material de tubería,<br />
accesorios, acoplamientos, empaquetaduras,<br />
revestimientos y artículos especiales están en acuerdo con<br />
lo especificado en esta sección y han sido aprobados por<br />
SEDAPAL<br />
c) Suministro, Almacenamiento y Manipuleo<br />
Suministrar, almacenar y manipular toda la tubería,<br />
acoplamientos y accesorios de acuerdo a lo indicado en las<br />
Especificaciones Técnicas y recomendaciones emitidas por el<br />
fabricante.<br />
La tubería a suministrar será de la Serie 20 para se enterradas<br />
en zanjas de hasta 3.50m. de profundidad.<br />
d) Materiales<br />
• Tuberías de PVC UF Serie 20, lisa y compacta, Longitudes<br />
y espesores de pared conforme la Norma Técnica<br />
Peruana NTP ISO 4435-1998, con inscripción<br />
“Alcantarillado Sanitario”.<br />
• Uniones con empaquetaduras elastoméricas según Norma<br />
Técnica Peruana NT PISO 4633 – 1999, estas por ningún<br />
motivo podrán exceder la deflexión de junta que<br />
recomienda el fabricante.<br />
• El suministro de tuberías y accesorios será previa<br />
aprobación de SEDAPAL mediante Certificado.<br />
e) Ejecución<br />
Instalar todas las tuberías y accesorios de PVC UF, enterradas<br />
de acuerdo con las recomendaciones del fabricante, los<br />
planos, detallados y tal como se indica en las especificaciones<br />
técnicas.<br />
Al tratarse de instalación de nuevos colectores laterales que<br />
reemplazarán aun albañal Central, se construirán sobre la<br />
tubería existente los nuevos buzones, sin romper la tubería
existente, posteriormente se instalaran y probarán los tramos<br />
de tubería, y una vez se tengan los nuevos colectores en<br />
estado operativo, todo ello con aprobación de Sedapal, recién<br />
se romperá la tubería existente y se obstruirá la salida aguas<br />
abajo al interior del buzón, de tal forma que el desagüe<br />
discurra por la tubería recién instalada.<br />
Una vez puesto en funcionamiento los nuevos colectores y<br />
ejecutada las nuevas conexiones domiciliarias, recién se podrá<br />
iniciar los trabajos de excavación de la trinchera y demolición<br />
del albañal.<br />
f) Pruebas de Fugas<br />
4.1.5.4 Relleno de Zanjas<br />
• Limpiar y probar de manera apropiada todas la tuberías<br />
luego de su instalación<br />
• Probar las tuberías para asegurar que no tengan fugas y<br />
repararlas o ajustarlas según sea requerido.<br />
• Llevar a cabo las pruebas de acuerdo a las indicaciones<br />
de las especificaciones técnicas del SEDAPAL.<br />
La ubicación de las grandes tuberías principales de<br />
alcantarillado, agua, cables telefónicos y eléctricos, deberá ser<br />
cuidadosamente marcada, para que el operador tenga<br />
conocimiento de su localización y para trabajos con exposición<br />
por lampa en las proximidades. Deberá tenerse cuidado de no<br />
cavar detrás de pivotes de empuje de tuberías de3 agua. Los<br />
cables de alto voltaje, serán ubicados personalmente con la<br />
ayuda de la compañía de electricidad.<br />
Esta sección incluye el relleno de toda excavación al nivel en que<br />
se encontraba el terreno originalmente, o al nivel indicado en los<br />
planos o solicitado por la Supervisión. En caso de áreas que van a<br />
ser cubiertas por tierra vegetal, dejar el relleno a 30 cm, por debajo<br />
del nivel final o según se indique. Obtener la aprobación de la<br />
Supervisión con respecto al tiempo que debe transcurrir antes de<br />
proceder a rellenar, retirar del material de relleno todo desperdicio<br />
o resto orgánico que pueda descomponerse o comprimirse. Así<br />
mismo, debe retirarse todas las tablas de madera y los puntales<br />
del espacio excavado antes de rellenar. Puede dejarse el<br />
entibamiento, tablestacado y arrostramiento en su sitio o<br />
removerlo según sea necesario a medida que el trabajo avance.<br />
No permitir que el equipo de construcción utilizado para el relleno,<br />
se movilice por encima de las estructuras de concreto vaciado en<br />
sitio, hasta que se obtenga las resistencias especificadas de<br />
concreto, según quede verificado en las pruebas de concreto con<br />
cilindros. En casos especiales, cuando las condiciones lo<br />
ameriten, la restricción anterior puede ser modificada siempre y<br />
cuando el concreto haya adquirido la suficiente resistencia, según<br />
se determine en las pruebas de cilindros, para satisfacer los
equerimientos de diseño para el retiro de las formaletas y la<br />
aplicación de la carga.<br />
Los códigos y Normas a los que se hace referencia en esta<br />
sección son los siguientes: ASTM D 1557 Métodos de Prueba<br />
Estándar para relaciones de Humedad – Densidad del suelo y<br />
mezclas de agregados y suelos.<br />
a) Material para Relleno de Zanjas<br />
El relleno debe hacerse con materiales en buen estado, libre<br />
de desperdicios, materia orgánica u otros materiales<br />
inadecuados.<br />
Los materiales utilizados para el relleno, deberán estar<br />
conformes con los requerimientos especificados. Seguir los<br />
requerimientos normales para relleno selecto. Conseguir la<br />
aprobación día supervisión, para el método de prueba<br />
apropiada, cuando se haya especificado más de un método de<br />
prueba de compactación.<br />
b) Relleno selecto<br />
Utilizar grava, piedra triturada, piedra caliza tamizada, u otro<br />
material granular o similar, aprobado, el cual pueda ser rápida<br />
y completamente compactado hasta un 95 por ciento de la<br />
densidad seca máxima obtenible según ASTM D 1557.<br />
Utilizar relleno selecto comprendido entre los siguientes<br />
límites:<br />
Porcentaje por peso<br />
Estándar Americano<br />
Tamiz<br />
que pasa por el<br />
Tamiz<br />
2 pulgadas 100<br />
1 - ½ pulgadas 90 – 100<br />
1 pulgada 75 –95<br />
½ pulgada 45 – 70<br />
No. 4 25 – 50<br />
No. 10 15 – 40<br />
No. 200 5 – 15<br />
Materiales como arena muy fina, arena y grava uniforme, u<br />
otros que al mojarse y bajo presión tengan tendencia a fluir.<br />
Resultan materiales inaceptables como materiales de relleno<br />
selecto.<br />
c) Relleno de Tipo Común<br />
Materiales provenientes de las excavaciones que se hacen en<br />
el lugar de la obra pueden ser utilizados como relleno de tipo<br />
común, a condición de que pueda compactarse fácilmente<br />
hasta un 95 por ciento de la densidad seca máxima obtenible<br />
según la norma ASTM D 1557, y que no contenga material<br />
inadecuado.
También podrá utilizarse como materiales de relleno común el<br />
material tipo granular del lugar de la obra, que tenga un<br />
tamaño entre los límites siguientes:<br />
Estándar Americano<br />
Tamiz<br />
Porcentaje por peso que pasa<br />
por el Tamiz<br />
3 pulgadas 100<br />
No. 10 50 - 100<br />
No. 60 20 - 90<br />
No. 200 0 – 20<br />
Puede utilizarse material cohesivo del lugar de la obra como<br />
relleno de tipo común<br />
• Los requerimientos de gradación no se aplican al material<br />
de relleno cohesivo común.<br />
• Utilizar material que tenga un límite menor o igual a 40 y un<br />
índice de plasticidad meno o igual a 20.<br />
Todo material utilizado como relleno debe ser aprobado por al<br />
Supervisión. Si el material en el lugar de la obra resulta<br />
insuficiente, se traerá la cantidad que se necesite de material<br />
adicional de otro lugar, debiendo este estar conforme a los<br />
requerimientos de las especificaciones.<br />
d) Lecho para el Tendido de Tuberías<br />
Para las tuberías de DN 350 mm o menos de diámetro, utilizar<br />
como lecho de tubería, material el cual el 90 por ciento quede<br />
retenido en un tamiz No. 8, y el 100 por ciento en un tamiz de<br />
½ pulgada.<br />
El material debe estar compuesto por materiales dentro de<br />
estos límites.<br />
Para la tubería de DN 630 mm, utilizar el mismo tamaño que<br />
para el lecho de tuberías pequeñas, o utilizar un material<br />
similar del cual el 90 por ciento quede retenido por un tamiz<br />
No. 8 y el 100 por ciento del material pase por un tamiz de 1<br />
pulgada.<br />
4.1.5.5 Lecho Cámara o de Buzones<br />
Preparar un lecho para buzones utilizando relleno selecto,<br />
compactado, bien graduado que esté conforme a los<br />
requerimientos, salvo que se indique, especifique o requiera lo<br />
contrario. El espesor del lecho compactado no debe ser menor de<br />
15 cm. Para bases de buzones de concreto.<br />
Utilizar losas de trabajo de concreto clase D para vaciar bases de<br />
buzones y otras cimentaciones, en excavaciones limpias y secas a<br />
menos que se indique o especifique lo contrario.
Colocar el relleno par el lecho del tipo selecto, debajo de las bases<br />
de buzón, en capas sueltas y uniformes no mayores de 15 cm. de<br />
espesor. Compactar completamente en el sitio, utilizando<br />
herramientas mecánicas o neumáticas, a no menos de 95 por<br />
ciento de la densidad seca máxima obtenible según la norma<br />
ASTM D 1557.<br />
Preparar los lechos con material de relleno selecto compactado,<br />
para las estructuras, túneles, conductos y tuberías subterráneas<br />
que cruzan la excavación. Colocar el material para el lecho debajo<br />
y alrededor de cada tubería, estructura, túnel o conducto<br />
subterráneo y extenderlo por debajo ya cada lado, a una distancia<br />
igual a la profundidad de la zanja por debajo de la tubería<br />
estructura, túnel o conducto.<br />
4.1.5.6 Relleno del Lecho Inicial para Tuberías.<br />
Colocar el relleno de tipo selecto a mano para el relleno inicial de<br />
la tubería, desde la parte superior del lecho, hasta 30 cm. por<br />
encima de la parte superior de la tubería, en capas sueltas y<br />
uniformes con no más de 15 cm. de espesor.<br />
Apisonar debajo y por los lados de la tubería el material de relleno<br />
tipo selecto con herramientas mecánicas o neumáticas adecuadas<br />
hasta no menos del 95 por ciento de la densidad seca máxima<br />
obtenible, según la norma ASTM D 1557.<br />
No colocar fragmentos de piedras grandes para el lecho de la<br />
tubería o para su relleno, a una distancia que esté a 30 cm por<br />
encima de la parte superior de las tuberías, o más cerca que 60<br />
cm de cualquier punto de la tubería.<br />
No se permite para lechos de tuberías arena y gravas muy<br />
uniformes u otros materiales que tiendan a fluir bajo presión<br />
cuando se mojan.<br />
4.1.5.7 Relleno de Zanjas<br />
Rellenar las zanjas desde 30 cm. por encima de la parte superior<br />
de la tubería, o según se indique, hasta el estrato más bajo de la<br />
base del pavimento, hasta la parte inferior de la parte superior de<br />
la superficie del suelo existente o hasta otros niveles indicados o<br />
requeridos.<br />
Suministrar relleno del tipo selecto, o material apropiado excavado<br />
en la obra, u otro material, tal como se especifica y haya<br />
aprobado por la supervisión para el relleno de las zanjas.<br />
Colocar el relleno en las zanjas, en capas sueltas y uniformes de<br />
no más de 15 cm, de espesor y compactarlas en el sitio, utilizando<br />
equipo mecánico y neumático con excepción de las zonas que<br />
están ubicadas debajo del pavimento, veredas, e instalaciones en<br />
calles ó pistas y otros lugares así especificados.<br />
No utilizar métodos manuales para compactar.
Compactar el relleno a no menos de 95 por ciento de la densidad<br />
seca máxima obtenible según la norma ASTM D 1557.<br />
Colocar el relleno de zanja utilizando relleno selecto, colocado en<br />
capas sueltas y uniformes de no más de 15 cm. de espesor,<br />
compactado en el sitio con el equipo anteriormente especificado<br />
donde se vaya colocar pavimentos, vereda, calle, y debajo de<br />
instalaciones que crucen la zanja.<br />
Evitar que caiga material desde una distancia vertical<br />
considerable, directamente sobre la tubería dentro de la zanja al<br />
momento de rellenar. No permitir que le material de relleno<br />
proveniente de una cubeta, caiga directamente sobre la estructura<br />
o la tubería. En todos los casos, bajar la cubeta para evitar que el<br />
golpe de la caída de tierra cause daño.<br />
Despedazar los bloques grandes de material y distribuir las<br />
piedras y los pedazos de piedras trituradas o chancadas moviendo<br />
las que no puedan romperse dentro de toda la masa, de modo de<br />
que todos los intersticios o espacios vacíos estén sólidamente<br />
rellenados con material fino.<br />
4.1.5.8 Relleno de Estructuras<br />
Utilizar el relleno de tipo selecto debajo de todas las estructuras, y<br />
zonas adyacentes, en donde se vaya colocar dentro del relleno,<br />
tuberías, conexiones, ductos para conducir cables eléctricos y<br />
fundaciones estructurales. Utilizar relleno de tipo selecto debajo de<br />
todos los pavimentos, veredas y vías de tren o tranvía y extenderlo<br />
hasta debajo de la base del pavimento o del afirmado.<br />
• Colocar el relleno en capas sueltas y uniformes, no mayores<br />
de 15 cm de espesor y compactarlo adecuadamente en el<br />
lugar, con el equipo mecánico o neumático aprobado por la<br />
Supervisión.<br />
• Compactar el relleno a no menos de 95 por ciento de la<br />
densidad seca máxima obtenible, según la norma ASTM D<br />
1557.<br />
• Utilizar relleno granular de tipo común, para las partes<br />
adyacentes a las estructuras de todas las áreas no<br />
especificadas anteriormente, a menos que se indique o<br />
especifique de otro modo. El material de tipo selecto podrá ser<br />
utilizado en lugar del relleno granular de tipo común, sin costo<br />
adicional alguno.<br />
• Extender el mencionado relleno desde el fondo de la<br />
excavación, o desde la parte superior del lecho, hasta la parte<br />
inferior de la sub-gradiente para jardines, o hasta la parte<br />
superior del terreno previamente existente, o h asta otros<br />
niveles que se puedan mostrar o requerir.<br />
• Colocar el relleno en capas sueltas y uniformes de no más de<br />
15 cm. de espesor y compactarlo en el lugar con el equipo<br />
apropiado, tal como se ha especificado anteriormente.
• Compactar el relleno a no menos del 95 por ciento de la<br />
densidad seca máxima obtenible, según la norma ASTM D<br />
1557.<br />
Utilizar rellenos dispuestos en capas, con espesores de 15 cm. en<br />
las áreas adyacentes a las estructuras que no están<br />
pavimentadas, para los 30 cm. superiores de relleno, ubicados<br />
directamente debajo de la sub-rasante de los jardines. Compactar<br />
el relleno de arcilla a no menos de 95 por ciento de la densidad<br />
seca máxima según la Norma ASTM D 1557, Utilizar arcilla que<br />
tenga un límite líquido menor o igual a 40 y un índice de<br />
plasticidad menor o igual a 20.<br />
4.1.5.9 Equipo para Compactación<br />
Llevar a cabo toda la compactación con equipos y métodos<br />
adecuados y aprobados. No utilizar métodos manuales de<br />
compactación tales como apisonadotes de mano.<br />
Compactar donde sea factible, tanto la arcilla como los otros<br />
materiales cohesivos con compactadotas tipo pata de cabra, u<br />
otro equipo similar. Utilizar apisonadotes neumáticos manuales en<br />
donde sea necesario, para compactar el material de relleno.<br />
Compactar los suelos con baja cohesividad donde sea factible,<br />
con compactadotas de tipo de rodillos neumáticos con llantas, o<br />
con grandes equipos vibradores. Utilizar un equipo vibrador<br />
pequeño, en otros lugares, para compactar el material de relleno<br />
sin cohesividad. No utilizar equipo de compactación pesado sobre<br />
tuberías u otras estructuras a menos que el relleno sea lo<br />
suficientemente profundo para distribuir adecuadamente la carga.<br />
4.1.5.10 Nivelación Final<br />
Ejecutar la nivelación final de acuerdo con las elevaciones y<br />
gradientes indicados y combinarlos con las superficies naturales<br />
del suelo existente.<br />
• Dejar todas las superficies terminadas, niveladas de forma lisa<br />
y firme para que puedan drenar.<br />
• Llevar los niveles finales a elevaciones que estén dentro de un<br />
rango de más o menos 3 cm. con respecto ala elevación o a<br />
los perfiles indicados.<br />
• Llevar a cabo la nivelación fuera de los límites de las<br />
construcciones o estructuras, de tal manera que se evite la<br />
acumulación de agua dentro del área. Cuando se a necesario<br />
o se indique, extender la nivelación final, para asegurar que el<br />
agua sea conducida hacia las acequias de drenaje, y que el<br />
área de la obra quede plana y libre de cualquier depresión que<br />
retenga agua.<br />
4.1.5.11 Control de Calidad
Todas las capas de relleno compactados serán inspeccionadas y<br />
su grado de compactación requerido comprobado antes de<br />
continuar con el relleno de la siguiente capa.<br />
• Proporcionar muestras, pruebas y métodos de laboratorio de<br />
acuerdo a las Especificaciones estándar ASTM apropiadas.<br />
• Someter todos los rellenos a estas pruebas<br />
• Corregir cualquier área compactada que no sea satisfactoria,<br />
removiendo reemplazando, aireando, escarificando o rociando,<br />
según sea necesario para compactar nuevamente antes de<br />
colocar nuevas capas de relleno.<br />
4.1.5.12 Responsabilidad por Asentamiento Posterior<br />
Asumir las responsabilidad para corregir cualquier depresión que<br />
se pueda producir en las áreas rellenadas, como consecuencia del<br />
asentamiento, dentro del primer año de concluida la Obra.<br />
Proporcionar según se requiera, el material de relleno, el<br />
reemplazo de la base del pavimento, pavimento permanente,<br />
veredas, reparación o reemplazo de veredas, y accesos<br />
vehiculares y reemplazo de jardines, realizando el trabajo<br />
necesario de reacondicionamiento y restauración para llevar tales<br />
áreas a su nivel apropiado.<br />
4.1.5.13 Tuberías de Hierro Fundido Dúctil para uso en Sistemas de Agua<br />
Potable<br />
Esta sección incluye los requerimientos para suministrar tuberías,<br />
accesorios piezas especiales de Hierro Fundido Dúctil para uso en<br />
tuberías de agua potable a presión para ser usado en los tramos<br />
de tubería apoyada en los puentes o ubicada por debajo de la<br />
cimentación de los pórticos, tal como se indica en los planos.<br />
• Suministrar tuberías de Hierro Fundido Dúctil del tipo k9,<br />
Diámetro Nominal 900 mm, según requerimiento indicado en<br />
los planos fabricado bajo Norma ISO 2531; Recubrimiento<br />
interior de mortero de cemento centrifugado, según Norma<br />
ISO 4179; Unión estándar de enchufe, y unión acerrojada<br />
longitud de cada tubo 6 ml.<br />
• Suministrar Piezas especiales de Unión Simple Acerrojada<br />
para montaje en los tubos indicados; el suministro deberá ser<br />
de al misma fábrica de la tubería.<br />
• Suministrar accesorios de Hierro Fundido Dúctil como Codos,<br />
Uniones o Juntas Estándar Acerrojadas de Hierro Fundido<br />
Dúctil fabricado bajo Norma ISO 2584.<br />
• Suministrar empaquetaduras o anillos de goma, para sellar las<br />
juntas entre tuberías y entre tubería y accesorio de acero<br />
fabricadas según Norma NT PISO 4633 – 1999 de los tipos y<br />
clases mostradas o especificadas y recomendadas por el<br />
fabricante.
a) Descripción del Sistema<br />
El proyecto considera la instalación de tubería de Hierro<br />
Fundido Dúctil K9 de Unión Standard flexible, de varios<br />
diámetros en los cruces de la Av. España, los cuales se harán<br />
mediante tramos apoyados a la estructura del puente<br />
correspondiente y para el caso de las tuberías de 900 mm de<br />
diámetro, esta iva por debajo de la cimentación de los pórticos<br />
y será con unión acerrojada..<br />
b) Presentación de Documentos<br />
El Contratista deberá presentar a la supervisión de la Obra<br />
además de la información que ésta le requiera, la información<br />
de la tubería por instalar:<br />
‣ Catálogos de la tuberías, juntas y accesorios<br />
‣ Presentar un certificado de que todo el material de tubería,<br />
accesorios, acoplamientos, empaquetaduras,<br />
revestimientos y artículos especiales están en acuerdo con<br />
lo especificado en esta sección y han sido aprobados por<br />
SEDAPAL.<br />
c) Suministro, Almacenamiento y Manipuleo<br />
Suministrar, almacenar y manipular toda la tubería,<br />
acoplamientos y accesorios de acuerdo a lo indicado en las<br />
Especificaciones Técnicas y recomendaciones emitidas por el<br />
fabricante.<br />
d) Materiales<br />
Tuberías de Hierro Fundido Dúctil Tipo K 9, Diámetro Nominal<br />
según requerimiento, Unión Estándar espiga-enchufe (espigacampana);<br />
para las tuberías apoyadas en los puentes y<br />
acerrojada para la que pasa por debajo de la cimentación.<br />
Longitudes y espesores de pared conforme la Norma Técnica<br />
Internacional ISO 2531; Revestimiento Interior con mortero de<br />
cemento centrifugado de acuerdo a Norma ISO 4170.<br />
‣ Uniones a enchufe selladas con empaquetaduras<br />
elastoméricas según Norma Técnica Peruana NT PISO<br />
4633 – 1999, estas por ningún motivo podrán exceder la<br />
deflexión de junta que recomienda el fabricante.<br />
‣ Uniones Estándar Acerrojadas para montaje en las<br />
uniones, de procedencia del mismo fabricante de la<br />
tubería.<br />
‣ Accesorios de fierro fundido dúctil para empalme con<br />
tuberías de PVC ISO 442.<br />
‣ El suministro de tuberías y accesorios será previa<br />
aprobación de SEDAPAL
e) Ejecución<br />
Instalar todas las tuberías y accesorios de Hierro Fundido<br />
Dúctil, enterradas o adosadas a la estructura de concreto<br />
armado de los puentes sobre la vía expresa de acuerdo con<br />
las recomendaciones del fabricante, los planos, detalles y tal<br />
como se indica en las especificaciones técnicas.<br />
f) Pruebas de Fugas<br />
Las pruebas de las tuberías se harán siguiendo las exigencias<br />
de SEDAPAL y las recomendaciones del Fabricante de las<br />
tuberías. En forma esquemática se indica el siguiente<br />
procedimiento.<br />
• Limpiar y probar de manera apropiada todas la tuberías<br />
luego de su instalación<br />
• Probar las tuberías para asegurar que no tenga fugar y<br />
repararlas o ajustarlas según sea requerido.<br />
• Llevar a cabo las pruebas de acuerdo a las indicaciones<br />
de las especificaciones técnicas del fabricante.<br />
• En caso de dañarse el recubrimiento interior de las<br />
tuberías, este deberá ser reparado en la forma<br />
recomendada por el fabricante antes de efectuar las<br />
pruebas.<br />
4.1.5.14 Tuberías de Policloruro de Vinilo no Plástificado (PVC) para uso<br />
en Sistemas de Agua Potable.<br />
Esta sección incluye los requerimientos para suministrar tuberías,<br />
accesorios y piezas especiales de Policloruro de vinilo no<br />
plastificado (PVC) para uso en tuberías de agua potable a presión,<br />
que comprenden los trabajos de renovación y/o reubicación de<br />
tuberías secundarias de agua potable.<br />
• Suministrar tuberías de PVC Rígido UF y accesorios<br />
especiales de unión flexible con sello elastomérico; fabricadas<br />
según Norma NT PISO 442 – 1997, Clase 10, para 150 Libras<br />
de presión.<br />
• Suministrar empaquetaduras o anillos de goma, para sellar<br />
las juntas entre tuberías y entre tubería y accesorios de acero<br />
fabricadas según Norma NT PISO 4633 – 1999 de los tipos y<br />
clases mostradas o especificadas y recomendadas por el<br />
fabricante.<br />
a) Descripción del Sistema<br />
El sistema proyectado comprende la reubicación de las<br />
tuberías indicadas en los planos.
) Presentación de Documentos<br />
El Contratista deberá presentar a la supervisión de la Obra<br />
además de la información que ésta le requiera, la información<br />
de la tubería por instalar:<br />
• Catálogos de las tuberías, juntas y accesorios<br />
• Presentar un certificado de que todo el material de tubería,<br />
accesorios, acoplamientos, empaquetaduras,<br />
revestimientos y artículos especiales están de acuerdo con<br />
lo especificado en esta sección y han sido aprobados por<br />
SEDAPAL.<br />
c) Suministro, Almacenamiento y Manipuleo<br />
Suministrar, almacenar y manipular toda la tubería,<br />
acoplamientos y accesorios de acuerdo a lo indicado en las<br />
Especificaciones Técnicas y recomendaciones emitidas por el<br />
fabricante.<br />
d) Materiales<br />
• Tuberías de PVC Rígido UF Clase 10, Longitudes y<br />
espesores de pared conforme la Norma Técnica Peruana<br />
NT PISO 442 – 1997<br />
• Uniones con empaquetaduras elastoméricas según Norma<br />
Técnica Peruana NT PISO 463 -1999, estas por ningún<br />
motivo podrán exceder la deflexión de junta que<br />
recomienda el fabricante.<br />
• El suministro de tuberías y accesorios será previa<br />
aprobación de SEDAPAL mediante Certificado.<br />
e) Ejecución<br />
Instalar todas las tuberías y accesorios de PVC UF Clase 10,<br />
enterradas, de acuerdo con las recomendaciones del<br />
fabricante, los planos detallados y tal como se indica en las<br />
especificaciones técnicas.<br />
f) Trabajos Preliminares<br />
• El contratista antes de efectuar la excavación deberá<br />
investigar las condiciones existentes de las tuberías de<br />
agua potable, a fin de determinar su ubicación,<br />
profundidad, diámetro, tipo de material y las acometidas<br />
de las conexiones domiciliarias existentes.<br />
• Se efectuará el trazo de la nueva tubería a instalarse,<br />
teniendo en cuenta su ubicación de acuerdo a los planos.<br />
• La excavación del tramo a reemplazarse, deberá<br />
realizarse tomando las precauciones del caso para
proteger los servicios existentes, que serán reparados en<br />
caso que sean accidentalmente cortados.<br />
• Los contratistas deberán prever la interrupción accidental<br />
de las tuberías de agua potable y contar con los diversos<br />
tamaños de acoplamientos G1 o PVC para efectuar<br />
reparaciones permanentes o temporales en forma<br />
inmediata. Estos aditamentos deberán estar en el lugar en<br />
todo momento, junto con los equipos de reserva, tales<br />
como bombas adicionales y generadores en caso de<br />
alguna falla.<br />
g) Procedimiento para reemplazo de tubería de agua potable<br />
• La instalación de las nuevas tuberías será paralela a las<br />
existentes, adecuándolas al espacio libre disponible y en<br />
todo momento respetar las Normas Sanitarias.<br />
• El contratista realizará un replanteo de ubicación de<br />
conexiones domiciliarias de servicios públicos existentes y<br />
detectará las interferencias con el trazo de la nueva<br />
tubería a instalar.<br />
• Se excavará la zanja cuidadosamente para no causar<br />
daño a terceros, siendo responsabilidad del contratista<br />
cualquier interrupción o daño de los servicios públicos y<br />
otros.<br />
• La instalación de la nueva tubería se hará después de<br />
haber realizado el refine de la zanja y de haber colocado la<br />
cama de apoyo elegida según el tipo de suelo.<br />
• Se realizará una prueba hidráulica a zanja abierta de la<br />
tubería instalada, aplicando las tolerancias específicas<br />
para cada tipo de tubería.<br />
• Se instalarán los elementos de toma para las conexiones<br />
domiciliarias, que serán posteriormente conectadas hasta<br />
la caja domiciliaria, y se procederá al relleno y<br />
compactación de la zanja.<br />
• Se realizará la respectiva desinfección de la tubería y sus<br />
conexiones domiciliarias. Para una mejor coordinación de<br />
los empalmes, se muestra los detalles típicos adjuntos de<br />
la forma en que empalmaría a la tubería existente.<br />
• El servicio de agua potable en el tramo que se está<br />
trabajando, será interrumpido para realizar los empalmes a<br />
la nueva tubería. Esta interrupción del servicio deberá<br />
comprender sólo a los circuitos que alimentan a dicho<br />
tramo, para lo cual se coordinará con SEDAPAL.<br />
h) Pruebas de Fugas
• Limpiar y probar de manera apropiada todas las tuberías<br />
luego de su instalación.<br />
• Probar las tuberías para asegurar que no tenga fugas y<br />
repararlas o ajustarlas según sea requerido.<br />
• Llevar a cabo las pruebas de acuerdo a las indicaciones<br />
de las especificaciones técnicas.
4.2 Tramo II: Av. Emancipación – Jr. Alfonso Ugarte<br />
4.2.1 Introducción<br />
La Municipalidad Metropolitana de Lima ha programado la ejecución del<br />
“Corredor Segregado de Alta Capacidad” (COSAC I), Sector Centro, Tramo II:<br />
Av. Emancipación – Jr. Cuzco - Jr. Lampa.<br />
4.2.2 Interferencias<br />
La situación, similar en las tres vías indicadas, se describe a continuación.<br />
El tránsito por estas vías mantendrá el nivel del pavimento actual en casi toda<br />
la longitud de este Tramo II, con pequeños ajustes para lograr una rasante<br />
uniforme y con una rugosidad mínima, con excepción de la rampa del Jr.<br />
Lampa, a partir de la intersección con el Jr. Pachitea, para el ingreso a la futura<br />
Estación Central.<br />
En la Av. Emancipación, desde la Plaza Castilla hasta el Jr. de la Unión y en el<br />
Jr. Cuzco, que constituye la prolongación de la Av. Emancipación, hasta la<br />
intersección con el Jr. Lampa, las dos vías para el corredor segregado de los<br />
buses de transporte masivo se ubicarán en la mitad del lado sur de la calzada;<br />
en tanto que las dos vías para el tránsito de los vehículos de transporte<br />
privado, se ubicarán en la otra mitad del lado norte.<br />
En el Jr. Lampa, desde la intersección con el Jr. Cuzco hasta la intersección<br />
con el Jr. Pachitea, las dos vías para el corredor segregado de los buses de<br />
transporte masivo se ubicarán en la mitad del lado oeste de la calzada; en<br />
tanto que las dos vías para el tránsito de los vehículos de transporte privado,<br />
se ubicarán en la otra mitad del lado este.<br />
En las zonas laterales y veredas están ubicadas las redes y conexiones<br />
domiciliarias de agua potable y de alcantarillado, las que no interfieren con la<br />
zona de tráfico de vehículos de transporte masivo.<br />
Las interferencias existentes son los cruces de tuberías existentes en las<br />
bocacalles y cruces de calles con las avenidas.<br />
Estas tuberías están ubicadas entre 0.70 m. y 0.80 m. por debajo del nivel del<br />
pavimento y serán protegidas por una losa de concreto armado de 0.20 m. de<br />
espesor.<br />
Las redes de agua potable y alcantarillado que corren longitudinalmente en las<br />
zonas laterales, se encuentran en buen estado y no serán afectadas por las<br />
labores a ser realizadas para la ejecución del nuevo pavimento de las vías<br />
para el corredor segregado, ni por el recapeo del pavimento asfáltico de las<br />
vías del tránsito privado.<br />
Las redes de agua potable y alcantarillado que corren dentro de la zona de<br />
tránsito masivo del corredor segregado y que se encuentran en la zona donde<br />
se instalará nuevo pavimento, también interfieren y se protegerán con la losa<br />
de concreto armada de 0.20 m. de espesor, tal como se indica en los planos<br />
correspondientes<br />
Las veredas de ambos lados, tanto de la Av. Emancipación como del Jr.<br />
Cuzco, así como del Jr. Lampa, serán demolidas y reconstruidas al mismo
nivel, por lo que se afectarán las 363 conexiones domiciliarias existentes, tanto<br />
de agua como de desagüe, las que en su mayoría son muy antiguas.<br />
En el caso de las conexiones domiciliarias de agua potable, de las<br />
363existentes será posible recuperar 229 baterías de accesorios ubicadas<br />
dentro de la caja y 15 tapas y cajas, siendo por lo tanto necesario reemplazar<br />
las abrazaderas y tubería de alimentación en todos los casos. Esto se debe a<br />
su antigüedad y asimismo, para garantizar que estas instalaciones no afecten<br />
las obras de mejoramiento vial programadas.<br />
En cuanto a las 363 conexiones domiciliarias de desagüe existentes, las<br />
cuales datan aproximadamente del año 1920, son muy antiguas y han<br />
cumplido con exceso su período de vida útil, por lo que será necesario<br />
efectuar su reemplazo, a fin de garantizar que estas instalaciones sean<br />
estancas y no afecten en el futuro las obras de mejoramiento vial<br />
programadas.