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UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
ANTEPROYECTO DEL TRABAJO ACADÉMICO DE GRADUACIÓN
TEMA DE TESIS:
“DISEÑO GEOMETRICO Y PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA
NARANJOS FATIMA LAS ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A LA
PARROQUIA SARACAY, CANTON PIÑAS PROVINCIA DE EL
ORO.
AUTOR
ROBERTO CARLOS ARMIJOS AGUILAR
MACHALA, JUNIO DEL 2012
ANTEPROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL
1. SELECCIÓN Y DELIMITACION DEL TEMA
1.1 TEMA DE LA TESIS.
“DISEÑO GEOMETRICO Y PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA
NARANJOS FATIMA LAS ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A LA
PARROQUIA SARACAY, CANTON PIÑAS PROVINCIA DE EL
ORO.
1.2 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO.
El proyecto se encuentra localizado en la Parroquia Saracay del cantón Piñas
pasa los sitios Naranjos, Fátima y las Orquídeas e intercepta en la vía
panamericana que va desde la Parroquia Saracay al cantón Balsas. El
proyecto comienza desde el sitio naranjos hasta la vía panamericana que va
desde Saracay al Cantón Balsas.
Las coordenadas correspondientes del Proyecto se pueden ver en el cuadro
adjunto.
PUNTO COORDENADAS LONGITUD
APROX. (Km)
EJE PRINCIPAL NORTE ESTE
NARANJOS 9596621.09 629834.56 0.00
FATIMA 9592996.78 628812.62 5.50
LAS ORQUIDEAS 9592481.06 628012.12 1.6
LONGITUD TOTAL DEL PROYECTO ES DE 7.10 Km.
2. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO.
El gobierno Autónomo Provincial De El Oro a través del departamento de
Proyectos y Planificación, conocedores de que el desarrollo de nuestra
provincia tiene como eje la construcción de vías de accesos, con lo que no
cuentan muchos sectores rurales.
El Proyecto se enmarca dentro de la misión de la Facultad de Ingeniería Civil
en lo referente al área de vías puesto que por su naturaleza se desarrollara el
diseño geométrico y de pavimento flexible para servir e impulsar el desarrollo
socio económico de los Sectores “NARNAJOS-FATIMA-LAS ORQUIDEAS”
de manera que sirva a las comunidades tanto en época de verano como de
invierno.
Los estudios para la reconformación de esta vía de tercer orden es una
necesidad planteada por las autoridades de la Parroquia Saracay, del Cantón
Piñas y dirigentes comunales del sector, y en respuesta a esta aspiración
sentida es que como futuros profesionales de la ingeniería civil me propongo a
desarrollar los estudios correspondientes en la convicción de que dicha obra se
convertirá en el pilar fundamental de desarrollo de los pueblos y recintos de
esta zona porque estos proyectos están dentro de los planes viales del
GOBIERNO AUTÓNOMO PROVINCIAL DE EL ORO.
Desde este punto de vista el proyecto será desarrollado no solo teniendo en
cuenta el aspecto social, técnico y legal sino las condiciones ecológicas que
rigen todo proyecto de Ingeniería Civil por lo que propongo, a los señores
miembros del HONORABLE CONSEJO DIRECTIVO DE LA FACULTAD DE
INGENIERIA CIVIL me aprobarán este temario que me permitirá concretar el
objetivo de culminar mis estudios previo a la obtención del Título de Ingeniero
Civil:
FORMULACIÓN DE OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL:
Realizar los estudios de la vía “DISEÑO GEOMETRICO Y
PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA NARANJOS FATIMA LAS
ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A LA PARROQUIA SARACAY,
CANTON PIÑAS PROVINCIA DE EL ORO, cuya construcción
mejorara la calidad de vida de los habitantes de la zona de influencia de esta
vía.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Mejorar las características geométricas de la vía DISEÑO
GEOMETRICO Y PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA
NARANJOS FATIMA LAS ORQUIDEAS”,
PERTENECIENTE A LA PARROQUIA SARACAY, CANTON
PIÑAS PROVINCIA DE EL ORO, para lograr una transportación
rápida mediante una adecuada capa de rodadura.
Mejorar sus actividades socioeconómicas mediante el desarrollo del
comercio, Avicultura, Ganadería y Agricultura.
Reducir el tiempo que toma conectar los sectores en los sitios de
influencia de la vía.
2.1 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS DE LA ZONA:
CLIMA: Su clima es temperado mesotérmico.
VERANO: Meses de mayo a noviembre.
INVIERNO: Meses de noviembre hasta abril.
TEMPERATURA: Oscila desde 24°C a 28°C.
2.2 CARACTERISTICAS FÍSICAS:
OROGRAFÍA: El sitio investigado se encuentra ubicado en la Parroquia Saracay del
cantón Piñas Provincia de El Oro, geomorfológicamente el relieve del sector es
onduloso -montañoso y se encuentra poblado, existen construcciones de hormigón
armado en el área del proyecto.
El subsuelo del sector y en particular, la zona donde se construirá el proyecto,
está formado geológicamente por suelos sedimentarios y metamórficos (arcillas, limos
y arenas) suelos finos de origen aluvial.
3. CARACTERISTICAS SOCIO-ECONÓMICOS.
Población Beneficiada: Los moradores de los sectores “NARANJOS-
FATIMA Y LAS ORQUIDEAS”, y sus alrededores no cuentan con una vía
de acceso óptima.
La población de los sectores “NARANJOS-FATIMA Y LAS ORQUIDEAS”,
oscila entre unos 800 habitantes aproximadamente, debido a las
emigraciones por parte de los habitantes de estos sectores hacia el
extranjero y hacia otros lugares del Ecuador.
A CTIVIDADES ECONÓMICAS DE LA ZONA :
Lugar Ramas de actividad
Sexo
TotalHombres Mujeres
Naranjos Avicultura
Ganadería
Agricultura
250 300 105
78
67
San José Avicultura
Ganadería
Agricultura
200 200 20
14
16
Fátima Avicultura
Ganadería
Agricultura
200 200 76
92
83
Las Orquídeas Avicultura
Ganadería
Agricultura
70 80 53
54
43
cambiar
La actividad económica principal del sector que en general es la población
beneficiada de este proyecto es primordialmente la producción avicultura -
ganadera y agricultura.
Siendo los sectores “NARANJOS-FATIMA Y LAS ORQUIDEAS” una
localidad en desarrollo en todos los campos, requiere tener un sistema vial
eficiente en todos los sectores de su superficie ya que es necesario para la
transportación de sus productos.
Infraestructura Física de la zona del proyecto:
Existe un camino aperturado (lastrado) por el Gobierno Autónomo Provincial
De El Oro para suplir en algo la necesidad de contar con un camino vecinal.
Ninguno de los sitios beneficiados con el Proyecto dispone de servicios
básicos adecuados como: alcantarillado, Agua Potable y Telefonía.
Impactos Ambientales:
La zona del proyecto tiene fuerte intervención antrópica por lo que los
impactos que producirá el proyecto tendrán tendencia positiva.
4. PROBLEMATIZACIÓN
Debido al deficiente estado de la vía impide una adecuada transportación
de personas y productos lo cual a contribuido al escaso desarrollo socio -
económico de la zona, requiriéndose mejorar la infraestructura vial para
mejorar las condiciones de vida de los pobladores.
4.1PROBLEMA PRINCIPAL
El deficiente estado de la vía “DISEÑO GEOMETRICO Y
PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA NARANJOS FATIMA
LAS ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A LA PARROQUIA
SARACAY, CANTON PIÑAS PROVINCIA DE EL ORO”,
impide un transporte adecuado de personas y productos del sector.
4.2PROBLEMAS SECUNDARIOS
¿Qué estudios deben realizarse para mejora las características
geométricas de la vía, el DISEÑO GEOMETRICO Y PAVIMENTO
FLEXIBLE DE LA VIA NARANJOS FATIMA LAS
ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A LA PARROQUIA
SARACAY, CANTON PIÑAS PROVINCIA DE EL ORO.
¿Qué estudios deben realizarse para lograr una transportación rápida mediante una adecuada capa de rodadura?
¿Cuál será el diagnostico para mejorar las actividades socioeconómicas mediante el desarrollo de la , Avicultura, Ganadería y Agricultura
4.3 OBJETIVO GENERAL:
Mejorar las características geométricas y de rodadura del proyecto
DISEÑO GEOMETRICO Y PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA
NARANJOS FATIMA LAS ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A
LA PARROQUIA SARACAY, CANTON PIÑAS PROVINCIA DE
EL ORO, con el objeto de facilitar un transporte rápido de personas y
productos del sector.
Realizar los Estudios definitivos de Ingeniería, y el diseño Vial y de
pavimentos para el proyecto DISEÑO GEOMETRICO Y
PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA NARANJOS FATIMA LAS
ORQUIDEAS”, PERTENECIENTE A LA PARROQUIA
SARACAY, CANTON PIÑAS PROVINCIA DE EL ORO.
4.2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Mejorar las características geométricas de la vía DISEÑO
GEOMETRICO Y PAVIMENTO FLEXIBLE DE LA VIA
NARANJOS FATIMA LAS ORQUIDEAS”,
PERTENECIENTE A LA PARROQUIA SARACAY, CANTON
PIÑAS PROVINCIA DE EL ORO, para lograr una transportación
rápida mediante una adecuada capa de rodadura.
Mejorar sus actividades socioeconómicas mediante el desarrollo de la,
Avicultura, Ganadería y Agricultura.
Medir los impactos ambientales que generará el proyecto y proponer un
plan de manejo para el mismo.
5 REQUISITOS PARA DESARROLLAR LA INVESTIGACION
1ª.-) Investigar sobre estudios socio-económicos para el diseño
definitivo, geométricos y de pavimento de una vía.
2ª.-) Consulta bibliográfica sobre estudios necesarios para el diseño
definitivo, geométrico y de pavimento de una vía.
3ª.-) Consultar las normas técnicas para la realización de estudios
definitivos y de pavimentos de una vía.
4ª.-) Investigar los aspectos legales relacionados con el diseño y
pavimentos de una vía.
5ª.-) Investigar las normas internacionales que rigen el diseño, los
estudios geométricos y de pavimentos de una vía.
6ª.-) Investigar la calidad portante de los suelos.
6 PROCEDIMIENTO METODOLOGICO
Los métodos a utilizar en la presente investigación son:
Investigación primaria.
Revisión de bibliografía de trazado de vías.
Revisión de los reglamentos del MOTP.
Revisión de la metodología para desarrollar un estudio de impacto
ambiental vial.
Revisión de textos para desarrollar los estudios de suelos
requeridos para el caso.
Investigación secundaria.
Que se la obtendrá en instituciones de desarrollo local y
provincial, INEC, INTERNET, PREDESUR, INOCAR, INAMI, IGM,
DESCRIPCIÓN DEL SUMARIO A DESARROLLARSE
CAPITULO I:
1. INTRODUCCIÓN1.1. Tema.1.2. Planteamiento del problema.
1.2.1. Inspección general de la vía.1.2.2. Antecedentes del proyecto.1.2.3. Estado actual del proyecto.1.2.4. Recolección de información.1.2.5. Talleres para comunicación y socialización con moradores sobre el
proyecto.1.2.6. Marco Teórico.
CAPITULO II:
2. PREFACTIBILIDAD Y FACTIBILIDAD2.1. Objetivo del proyecto.
2.2. Justificación técnica y económica para construir una carretera.2.3. Características del trazado, geometría, capa de rodadura que mejor se adapte al
nivel de servicio de la vía.2.4. Etapa de construcción.
2.1.1. Replanteo del proyecto.2.1.2. Obras de explanación.2.1.3. Obras de arte.2.1.4. Afirmado de la calzada.
2.5. Área de influencia del proyecto.2.6. Localización del proyecto.2.7. Características físicas, topográficas, climáticas, ecológicas, hidrológicas, etc.
2.1.5. Topografía.2.1.6. Clima.2.1.7. Geomorfología de los suelos.
2.8. Población.2.9. Infraestructura social.
2.1.8. La salud.2.1.9. Educación.
2.10. Actividades económicas.2.11. Costo aproximado del proyecto.2.12. Gestión económica para la construcción del proyecto.
CAPITULO III:
3. ESTUDIO DEL TRÁFICO3.1. Estudio del tráfico.
2.1.10. Estaciones de conteo.2.1.11. Estación de origen y destino.2.1.12. Volumen de tráfico.
3.2. Clases de tráfico.2.1.13. Conteo de tráfico: Origen y destino.2.1.14. Tráfico desviado;2.1.15. Tráfico generado;2.1.16. Tráfico inducido;2.1.17. Tráfico por desarrollo;2.1.18. Cálculo del TPDA.2.1.19. Cálculo del tráfico futuro.
CAPITULO IV:
4. DISEÑO GEOMÉTRICO4.1. Estudio preliminar.
2.1.20. Términos de referencia.
2.1.21. Referencias.2.1.22. Polígono preliminar.
2.1.22.1. Generalidades;2.1.22.2. Medidas de distancias.
2.1.23. Nivelación geométrica.2.1.23.1. Nivelación del eje.2.1.23.2. Precisión de errores aceptables.
2.1.24. Secciones transversales.2.1.24.1. Ancho de faja topográfica.2.1.24.2. Definición del eje de la vía.
2.1.24.2.1. Espaldones.2.1.24.2.2. Taludes.
2.1.25. Procesamiento de datos.2.1.25.1. Diseño geométrico.2.1.25.2. Aplicación de cualquier programa de diseño de carreteras.
4.2. Estudio definitivo.2.1.26. Diseño geométrico.
2.1.26.1. Curvas circulares.2.1.26.2. Curvas espirales.
2.1.27. Alineamiento horizontal.2.1.27.1. Tangentes.2.1.27.2. Curva horizontal simple.2.1.27.3. Distancia de seguridad, rebasamiento y frenado.2.1.27.4. Intersecciones.
2.1.28. Peralte.2.1.28.1. Coeficiente de fricción lateral;2.1.28.2. Transición del peralte;2.1.28.3. Desarrollo del peralte;2.1.28.4. Longitud mínima;2.1.28.5. Sobre ancho.
2.1.29. Alineamiento vertical.2.1.29.1. Pendientes máximas y mínimas;2.1.29.2. Curvas verticales;2.1.29.3. Combinación de alineamientos;2.1.29.4. Normas de combinación entre curvas horizontales y verticales.
2.1.30. Distancia de visibilidad en curvas verticales.2.1.31. Longitud crítica de gradiente.2.1.32. Ubicación del eje definitivo.2.1.33. Referencias.
2.1.33.1. Tipos de referencia.
CAPITULO V:
5. DRENAJE DE CARRETERAS
5.1. Importancia de drenaje.5.2. Drenaje superficial y estudio hidrológico.5.3. Drenaje subterráneo.5.4. Obras de arte:
2.1.34. Áreas de drenaje;2.1.35. Periodo de retorno;2.1.36. Cálculo de caudal que recoge la cunetas;2.1.37. Diseño de cunetas laterales;2.1.38. Diseño de alcantarillas:
2.1.38.1. Método racional.2.1.38.2. Método empírico.
CAPITULO VI:6. ESTUDIOS DE SUELOS
6.1. Estudio de suelos de la sub-rasante.6.2. Ensayos de laboratorio: Toma de muestra – metodología.
2.1.39. Ensayos a materiales de sub-rasante:2.1.39.1. Contenido de humedad;2.1.39.2. Límites de consistencia (Límite plástico);2.1.39.3. Granulometría;2.1.39.4. Compactación;2.1.39.5. C.B.R.
2.1.40. Ensayos aplicados a los materiales de la cantera:2.1.40.1. Contenido de humedad;2.1.40.2. Granulometría;2.1.40.3. Compactación;2.1.40.4. Capacidad de soporte C.B.R;2.1.40.5. Desgaste de los materiales (Abrasión);
2.2. Contenido de humedad:2.2.1. Equipo a emplearse;2.2.2. Realización del ensayo;2.2.3. Cálculos;
2.3. Análisis granulométrico:2.3.1. Métodos para realizar un análisis granulométrico:
2.3.1.1. Método de la vía seca;2.3.1.2. Método de la vía húmeda;
2.3.2. Equipo a emplearse;2.3.3. Realización del ensayo;2.3.4. Cálculos;
2.4. Límite de consistencia (Límite de Atterberg):2.4.1. Límite líquido:
2.4.1.1. Equipo a emplearse;2.4.1.2. Realización del ensayo;2.4.1.3. Cálculos;
2.4.2. Límite plástico:2.4.2.1. Equipo a emplearse;2.4.2.2. Realización del ensayo;2.4.2.3. Cálculos;
2.4.3. Índice de plasticidad;2.5. Clasificación de identificación de los suelos mediante el sistema AASHTO;2.6. Clasificación SUCS;
2.6.1. Cuadro de resumen clasificaciones.2.7. Ensayo de compactación
2.7.1. Ensayo de compactación ESTANDAR modificado AASHTO T-180:2.7.1.1. Equipo utilizado;2.7.1.2. Preparación de la muestra;2.7.1.3. Realización del ensayo;2.7.1.4. Cálculos.
2.8. Ensayo de capacidad de soporte (CBR):2.9. CBR de diseño;2.10. Estudio de fuente de materiales:
2.10.1. Ensayo de materiales:2.10.1.1. Ensayo de desgaste por abrasión, método los Ángeles Norma
AASHTO T96-77:2.10.1.2. Resumen del resultado en el laboratorio;
2.10.2. Especificaciones técnicas del material;2.10.2.1. Material para Sub-base;2.10.2.2. Material para Base.
CAPITULO VII:
3. MOVIMIENTO DE TIERRAS3.1. Sección típica de la vía;3.2. Colocación de laterales;3.3. Cálculo de áreas y volúmenes;3.4. Diagrama de masa.
CAPITULO VIII:
4. DISEÑO DE PAVIMENTOS4.1. Método AASHTO;4.2. Introducción:
4.2.1. Concepto y clasificación de los pavimentos:4.2.1.1. Pavimento con doble riego asfaltico;4.2.1.2. Pavimento flexible;4.2.1.3. Pavimento rígido.
4.3. Factores que intervienen en el diseño del pavimento:4.3.1. Tráfico;
4.3.2. Clima.4.4. Determinación del número de cargas;4.5. Número estructural (SN);4.6. Drenaje.(Base):
4.6.1. Cálculo del coeficiente de drenaje m2 (Base):4.6.1.1. Parámetros a considerar en el tiempo de drenaje;4.6.1.2. Determinar las propiedades drenantes del pavimento (Base);4.6.1.3. Cálculo de las propiedades drenantes;4.6.1.4. Cálculo de la porosidad efectiva (Ne);4.6.1.5. Cálculo del coeficiente de permeabilidad (K);4.6.1.6. Cálculo de la pendiente de drenaje(m);4.6.1.7. Cálculo del tiempo de drenaje (t);4.6.1.8. Cálculo del grado de saturación (S);
4.7. Drenaje (Sub-Base):4.7.1. Cálculo del coeficiente de drenaje m3 (Sub-Base);
4.7.1.1. Parámetros a considerar en el tiempo de drenaje;4.7.1.2. Determinar las propiedades drenantes del pavimento (Sub-Base);4.7.1.3. Cálculos de las propiedades drenantes;4.7.1.4. Cálculo de la porosidad efectiva (Ne);4.7.1.5. Cálculo del coeficiente de permeabilidad (K);4.7.1.6. Cálculo de la pendiente de drenaje (m);4.7.1.7. Cálculo del tiempo de drenaje (t);4.7.1.8. Cálculo del grado de saturación (S);
4.8. CBR de diseño:4.8.1. Módulo resistente;4.8.2. Coeficientes estructurales;4.8.3. Datos para el cálculo de los espesores del pavimento;4.8.4. Esquema del paquete estructural del pavimento;4.8.5. Sección típica;
4.9. Diseño del pavimento flexible:4.9.1. Método Marshall;4.9.2. Confección de briquetas;4.9.3. Determinación del peso específico Bulk de las briquetas compactadas;4.9.4. Determinación de la estabilidad del flujo;4.9.5. Determinación del peso específico máximo de una mescla asfáltica
(RICE);4.9.6. Análisis de densidad de vacios;4.9.7. Interpretación de resultados;4.9.8. Factores de corrección para la estabilidad Marshall;4.9.9. Criterios de diseño sugeridos por el MOP para el desarrollo Marshall;4.9.10. Máximo porcentaje de vacios en los agregados minerales;
4.10. Diseño del pavimento con asfáltico:
CAPITULO IX:
5. PRESUPUESTO Y PROGRAMACIÓN DE OBRAS5.1. Costos de construcción y de mantenimiento:
5.1.1. Requisitos generales para estimación de costos;5.1.2. Costos de construcción:
5.1.2.1. Costos directos:5.1.2.1.1. Costos directos preliminares;5.1.2.1.2. Costos directos finales;
5.1.2.2. Costos indirectos:5.1.2.2.1. Costos indirectos de operación;5.1.2.2.2. Costos indirectos de obra;5.1.2.2.3. Desglose de costos indirectos;
5.2. Costos de conservación y mantenimiento de caminos:5.2.1. Vida útil del proyecto;5.2.2. Costos del proyecto;5.2.3. Gastos de rehabilitación y conservación.
5.3. Análisis de costos:5.3.1. Determinación de los rubros;5.3.2. Determinación de las cantidades de obras;5.3.3. Análisis de precios unitarios:
5.3.3.1. Lista de equipo a utilizarse;5.3.3.2. Costo hora de maquinaria;5.3.3.3. Cálculo del rendimiento de las maquinarias;
5.3.4. Presupuesto general;5.3.5. Fórmula polinómica;
5.4. Programación de obras:5.4.1. Tabla de duración y precedencia;5.4.2. Diagrama de barras (programa Project);5.4.3. Determinación de la flecha de inicio y determinación de los rubros;5.4.4. Diagrama de barras con fecha de inicio y terminación de los rubros;5.4.5. Cronograma de avance físico;5.4.6. Cronograma valorado de trabajo;5.4.7. Cronograma de utilización de mano de obra;5.4.8. Cronograma de utilización de equipos y maquinarias;5.4.9. Cronograma de utilización de materiales.
CAPITULO X:
6. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL- Resumen ejecutivo:- Tabla de contenidos;
6.1. Introducción:6.2. Objetivo general;6.3. Objetivos específicos;
6.4. Caracterización del medio físico:6.4.1. Geomorfología;6.4.2. Hidrología;6.4.3. Clima;6.4.4. Precipitación;6.4.5. Nubosidad;6.4.6. Heliofania;6.4.7. Vientos;
6.5. Características del medio Biótico:6.5.1. Flora;6.5.2. Fauna;
6.6. Aspectos socioeconómicos;6.6.1. Población;6.6.2. Servicios básicos;
6.7. Características de los impactos significativos del proyecto:6.7.1. Medición de los impactos ambientales significativos (Matriz modificada
de Leopold).6.7.2. Interpretación de los resultados de la matriz;
6.8. Medidas Ambientales para la etapa de construcción de la vía;6.9. Plan de manejo ambiental
FOTOS: