FACULTAD DE INGENIERA

ESCUELA ACADMICO- PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

MONOGRAFA

Mejoramiento de las carreteras en Tarapoto en el ao-2015

Autores:Gngora Vela RonaldoPinedo Rodrguez Neil ArmstrongDaz Cotrina AbelSaavedra Murrieta Sleyter

Asesora:Connie Betty Philipps del Castillo

CACATACHI PER 2015 INTRODUCCIN

El presente estudio brinda informacin acerca de la construccin de vas y carreteras en la regin San Martin. Unacarreteraorutaes una va de dominio y uso pblico, proyectada y construida fundamentalmente para la circulacin de vehculosautomviles. Actualmente el gran problema que se observa en el asfaltado de calles y carreteras son: La poca resistencia a las cargas pesadas, el debilitamiento y deterioro de las carreteras a causa del cambio climtico como tambin no realizar el mantenimiento adecuado. Obligan a que se busquen formas innovadoras para enfrentar este gran factor.

El propsito del presente trabajo de investigacin es proporcionar informacin a toda persona interesada en conocer cmo se realiza la elaboracin de los pavimentos, analizar las causas del deterioro de las carreteras de tal manera proponer una alternativa de cuidado y mantenimiento de carretera.

La informacin obtenida para este trabajo, se extrajo de fuentes bibliogrficas, fuentes de internet, entre los documentos encontrados se ha tenido en cuenta tesis de trabajo de otros estudiantes que han realizados estudios en base a este tema.

El cuerpo del trabajo est organizado en los siguientes contenidos: en el captulo I, denominado Va Terrestre, describimos infraestructura de transporte como son por ejemplo: caminos, carreteras, autopistas, o autovas, puentes, tneles y vas Ferreras. En el captulo II, Compactacin de Suelos explicamos la operacin previa para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual se debe construir una carretera y otra obra, en el captulo III, plantearemos una propuesta de mejoramiento y disminucin del trfico que causa el mal estado de las carreteras.

INDICE

INTRODUCCIONINDICECAPITULO I1. VIA TERRESTRE1.1. Carretera1.1.1. Clasificacin de Carreteras1.1.1.1. Clasificacin segn jurisdiccin1.2. Red en la carretera2. COMPACTACION DE LOS SUELOS

CAPTULO I

VA TERRESTRE

Las vas terrestres son obras de infraestructura de transporte como son por ejemplo: caminos, carreteras, autopistas, o autovas, puentes, tneles y vas Ferreras, y sus obras de cruce y empalmes, dentro de la dominacin debe caber desde la ms moderna autopista hasta el ms modesto camino rural.

1.1. Carretera

Una carretera o ruta es una va de dominio y uso pblico, proyectada y construida fundamentalmente para la circulacin de vehculos automviles. Existen diversos tipos de carreteras, aunque coloquialmente se usa el trmino carretera para definir a la carretera convencional que puede estar conectada, a travs de acceso, a las propiedades colindantes, diferencindolas de otro tipo de carreteras, las autovas y autopistas que no pueden tener pasos y cruces al mismo nivel. Las carreteras se distinguen de un simple camino por que estn especialmente concebidas para la circulacin de transporte.

Segn Chaucha Quintana Las carreteras son la ayuda para incrementar la accesibilidad y correctora de desequilibrios territoriales[footnoteRef:1]. Gracias a las carreteras hoy en da podemos transportarnos con mayor facilidad a distintos lugares y medios donde queremos acudir. [1: CHAUCA QUINTANA, Rev. Carreteras San Martin.14 .ed. Per, 2009 p.24 ]

1.1.1. Clasificacin de CarreterasSe clasifican por Jurisdiccin y segn al servicio.

1.1.1.1. Clasificacin segn la JurisdiccinLas carreteras se clasificaran, de acuerdo a su jurisdiccin, en tres grandes sistemas:

a. Sistema Nacional Corresponde a la Red de Carreteras de inters Nacional que unen los Puntos principales del pas con sus puertos y fronteras. Este sistema que Forma la Red Vial bsica del pas est constituido por las:

Carreteras Longitudinales. Carreteras de Penetracin. Carreteras de Influencia Regional.

b. Sistema Departamental

Est compuesto por aquellas carreteras que constituyen la Red Vial Circunscrita a la Zona de un departamento, uniendo capitales de provincias o zonas de influencia econmico- social dentro del mismo departamento; o aquellos que rebasando la demarcacin departamental unen poblados de Menos importancia.

c. Sistema Vecinal

Est conformado por aquellas carreteras de carcter local, que unen las aldeas y pequeas poblaciones entre s.

1.2. Red en la Carretera

Segn Prez Garca.2006.pag.25 En un pas desarrollado tiene una red de vas de comunicacin muy tupida y, a veces, superpuesta[footnoteRef:2]. Po lo tanto en una red de carreteras mediante estudios debemos congestionar las vas de transporte. [2: PREZ GARCA. Rev. Red de carreteras 7ed.Peru:Trujillo..2006, p.25 ]

El ferrocarril tiene la red menos densa, ya que es muy caro hacer vas exclusivas, pero conecta con eficacia los principales puntos entre los que se realiza el transporte; sobre todo grandes ciudades y puertos del mar. No es una red muy jerarquizada, aunque comienza a serlo. Existen unas pocas lneas de alta velocidad, que permite viajar a ms de 250 km/m , luego estn las vas en doble sentido que comunican las ciudades ms importantes, y por ultimo estn las vas de un solo carril, aunque tienden a desaparecer.La ms tupida es la red de carreteras, que llega virtualmente, a todas partes. Esta red es muy jerarquizada. Las vas ms rpidas son las autopistas y autovas, que permiten las mayores velocidades. Estn bien asfaltadas, y no entran en ninguna poblacin; tienen ms de dos carriles en cada sentido y estn separados de los carriles contrarios. Con Ellas se conectan las principales ciudades. Algunas autopistas pueden ser de peaje.La red viaria suelen estar congestionadas en los lugares de mayor concentracin de poblacin. Frecuentemente, cuando se conectan dos puntos de alta densidad, las carreteras interminadas son buenas aunque estn infrautilizadas o descongestionadas, a la espera de los grandes flujos del trfico.

PROYECTO Y CONSTRUCCIN DE CARRETERAS

La construccin de carreteras requiere la creacin de una superficie continua, que atraviese obstculos geogrficos y tome unapendientesuficiente para permitir a losvehculoso a lospeatonescircular.5y cuando la ley lo establezca deben cumplir una serie de normativas y leyes67o guas oficiales que no son de obligado cumplimiento.8El proceso comienza a veces con la retirada de vegetacin (desbroce) y de tierra y roca por excavacin o voladura, la construccin deterraplenes,puentesytneles, seguido por el extendido delpavimento. Existe una variedad deequipo de movimiento de tierrasque es especfico de la construccin de vas.

ASPECTOS AMBIENTALESArtculo principal:Impacto ambiental de vas terrestresTambin se tendrn en cuenta aspectos medioambientales como son:La natural ejercida a poblaciones silvestres de animales que pueden dejar de estar en contacto.El drenaje transversal que ser necesario para que los ros y lascorrientes de aguaque circulan por lasvaguadasno se vean interrumpidas por los terraplenes. Para evitar que estas corrientes se reactiven y desmoronen la va ser necesario la construccin de obras de drenaje transversal otajeas. Estas obras se dimensionarn para que transportes las aguas de la mayor de las tormentas posibles en el perodo de durabilidad de la va, por ejemplo 100 aosEl drenaje longitudinal que implica el dimensionamiento de lascunetasque evitan que el agua acceda a la superficie de la calzada. Si existiese una capa de agua sobre la carretera los neumticos de los coches podran perder el contacto con el asfalto y planear sobre el agua. A este fenmeno se le denominahidroplano.

OPERACIONES PREVIAS Y CONSTRUCCINLas antiguas superficies de carreteras, las vallas, y edificios en la traza necesitan ser eliminados antes de comenzar la construccin, lo que se denomina despeje. Las tuberas y conductos adems requerirn un estudio especial pues generalmente no se conocen sus posiciones exactas. Losrbolesse deberan dejar para retener el agua o ser desplazados cuando impidan lavisibilidad. Se debe evitar afectar al suelo circundante de los rboles que hemos protegido para que sigan sanos. Elsuelo vegetaldebe retirarse de la construccin ya que no resiste las cargas de trfico y afecta a la resistencia de la va, a la operacin de retirada de tierra vegetal se le denomina desbroce. Lo interesante ser apartarlo y disponerlo posteriormente sobre los espaldones de los terraplenes para protegerlos de laerosinsuperficial.El proceso ms largo viene dado por los movimientos de tierras para construir la superficie de la carretera. Las zonas donde se eleva el terreno sern los terraplenesy los tramos donde se rebaja el terreno son los desmontes. Segn la dureza del terreno y los rendimientos que se interesen obtener se utilizar una determinadamaquinaria para movimientos de tierrao si no fuera posible se utilizaravoladura. Al extendido de las capas le acompaar un proceso de compactacinpara aumentar lacapacidad portantedel terreno. El conjunto se nivelar y se refinar para extender encima la capa de explanada mejorada y defirme. La construccin termina con la colocacin de lasealizacin verticalyhorizontal.

MANTENIMIENTOAndr flores.2007.pag.1 aporta:Al igual que cualquierestructuralas carreteras requieren mantenimiento. El deterioro es producido principalmente por el paso devehculos, aunque tambin se ven afectadas por las condiciones meteorolgicas: lluvia, expansin trmica y oxidacin. De acuerdo a los experimentos realizados en la dcada de los 50, llamadosAASHO Road Test, est empricamente demostrado que el desgaste producido en el pavimento es proporcional al peso soportado por los ejes elevado a la cuarta potencia.12En Espaa el peso mximo est limitado a 10 toneladas poreje,13el de un automvil puede rondar la tonelada por eje, entonces la afectacin del camin sera aproximadamente 6.000 veces mayor que la del automvil. Por esta razn en el diseo de firmes se utiliza como dato de entrada la intensidad de trfico pesado y se desprecia el trfico ligero[footnoteRef:3]. En toda construccin se debe realizar obligatoriamente el mantenimiento para que as sea duradera la construccin, ya que no importa tan buena sea la elaboracin de dicha no servir de nada si no hacemos el mantenimiento [3: ANDR FLORES, importancia del mantenimiento, 15.ed CHICLAYO-PER, 2007.p.1]

2. COMPACTACIN DE LOS SUELOS

Es la operacin previa para aumentar la resistencia superficial de un terreno sobre el cual se debe construir una carretera y otra obra. Aplicando una cantidad de energa en la cual es necesaria para producir una disminucin apreciable del volumen de hueco del material utilizado.

Para realizar una carretera pavimentada tenemos que compactar el suelo en el que elaboraremos en proyecto Rico Rodrguez 2013.pag.13 aporta:

Los pisones pueden ir desde los de tipo ms elemental, de cada libre y accionados a mano, hasta aparatos bastante ms complicados movidos por compresin neumtica o combustin interna. Sobre todo por razones de costo, en todos los casos su empleo est limitado a determinadas partes de la estructura vial, tales como zanjas, desplante de cimentacin, reas adyacentes al alcantarillado o estribos de puentes, coberturas de alcantarillados, etc. y en donde no pueda usarse otros equipos de compactacin de mayor rendimiento, por razones de espacio o por temor al efecto de un peso excesivo.[footnoteRef:4] [4: RICO RODRIGUEZ. Importancia de los pisones, 11.ed Per: Trujillo 2013. p.13]

Los pisones son de mucha importancia para la compactacin de los suelos ya que gracias a la fuerza que ejercen sobre el suelo hace que sea ms resistente la carretera.

2.1.CARACTERSTICAS DE LA COMPACTACIN DE LOS SUELOSSegn franco de la Torre F.2009.pag.15La compactacin de los suelos se produce por la reorientacin de las partculas o por la distorsin de las partculas y sus capas absorbidas[footnoteRef:5]. Gracias a la compactacin de los suelos hace que la tierra sea ms densa, plana de tal forma la construccin elaborada sea mejor. [5: FRANCO DE LA TORRE F. Rev. Compactacin. 20 Espaa: Sevilla, 2009, p.15]

En un suelo no cohesivo la compactacin ocurre mayormente por la reorientacin de los granos para formar una estructura ms densa. La presin esttica no es muy efectiva en este proceso porque los granos se acuan unos contra otros y resisten el movimiento.Si los granos se pueden liberar momentneamente, las presiones, aun las ligeras, son efectivas para forzarlos a formar una distribucin ms compacta. El agua que fluye tambin reduce el rozamiento entre las partculas y hace ms fcil la compactacin, sin embargo el agua en los poros tambin impide que las partculas tomen una distribucin ms compacta. Por esta razn la corriente de agua slo se usa para ayudar a la compactacin, cuando el suelo es de granos tan gruesos que el agua abandona los poros o huecos rpidamenteEn los suelos cohesivos la compactacin se produce por la reorientacin y por la distorsin de los granos y sus capas absorbidas. Esto se logra por una fuerza que sea lo suficientemente grande para vencer la resistencia de cohesin por las fuerzas entre las partculas.Para lograr una compactacin eficiente en los suelos no cohesivos se requiere una fuerza moderada aplicada en una amplia rea, o choque y vibracin. La compactacin eficiente en los suelos cohesivos requiere presiones ms altas para los suelos secos que para los hmedos, pero el tamao del rea cargada no es crtico. La eficiencia se mejora aumentando la presin durante la compactacin a medida que el peso especfico y la resistencia aumentan.

2.2.TEORA DE LA COMPACTACINDesde tiempos pre-histricos los constructores han reconocido el valor de la compactacin del suelo para producir masas fuertes, libres de asentamiento y resistentes al agua. Por ms de 2000 aos la tierra ha sido aprisionada con maderos pesados, por las pisadas del ganado o compactada por cilindros o rodillos, pero el costo de este trabajo bruto era mayor, en muchos casos, que el valor de la compactacin. Por otro lado, si la tierra se descarga meramente en el lugar, y no se compacta, frecuentemente falla por efecto de las cargas y contina asentndose por dcadas. Fue R. R. Proctor quien indic el camino de la compactacin efectiva a bajo costo.La compactacin o reduccin de la relacin de vacos se produce de varias maneras: reordenacin de las partculas, fractura de los granos o de las ligaduras entre ellos seguida por reordenacin y la flexin o distorsin de las partculas y sus capas absorbidas. La energa que se gasta en este proceso es suministrada por el esfuerzo de compactacin de la mquina de compactar. La eficacia de la energa gastada depende del tipo de partculas que componen el suelo y de la manera como se aplica el esfuerzo de compactacin.2.3.OBJETIVOS DE LA COMPACTACIONSegn Lucas Crdenas.2014.pag.18 Las obras hechas con tierra, ya sea un relleno para una carretera, un terrapln para una presa, un soporte de una edificacin de un pavimento debe tener suficiente resistencia para soportar con seguridad su propio peso[footnoteRef:6]. Ya que de esa manera la construccin ser sumamente segura. [6: LUCAS CRDENAS, Objetivos de la compactacin, 16.ed.Peru:lima, 2014.p.18]

2.4.PROCESO DE COMPACTACION EN CAMPOLa compactacin se define como un proceso mecnico mediante el cual se logra la densificacin del suelo al reducirse los espacios vacos por la expulsin de parte del aire contenido en ellos a travs de la aplicacin de una determinada carga. No todo el aire puede ser expulsado durante este proceso por lo que el suelo se considera parcialmente saturado. Este proceso, para obtener un mejor resultado, implica el uso de las distintas que se nombran a continuacin:

2.4.1.CLASIFICACION DE LAS MAQUINAS DE COMPACTACIONTras estas ideas generales sobre compactaci6n, voy a pasar ahora a clasificar las maquinas compactadoras segn sus diferentes principios de trabajo: 1.- Por presin esttica.2.- Por impacto.3.- Por vibraci6n. Las primeras trabajan fundamentalmente mediante una elevada presin esttica que debido a la friccin interna de los suelos, tienen un efecto de compactaci6n limitado, sobre todo en terrenos granulares donde un aumento de la presin normal repercute en el aumento de las fuerzas de friccin internas, efectundose nicamente un encantamiento de los gruesos. Las segundas, de impacto, trabajan nicamente segn el principio de que un cuerpo que choca contra una superficie, produce una onda de presin que se propaga hasta una mayor profundidad de accin que una presin esttica, comunicando a su vez a las partculas una energa oscilatoria que produce un movimiento de las mismas. Las ultimas, o sea, las de vibraci6n, trabajan mediante una rpida sucesin de impactos contra la superficie del terreno, propagando hacia abajo trenes de ondas, de presin que producen en las partculas movimientos oscilatorios, eliminando la friccin interna de las mismas que se acoplan entre si fcilmente y alcanzan densidades elevadas. Es pues, un efecto de ordenacin en que los granos ms pequeos rellenan los huecos que quedan entre los mayores. Por lo tanto, ya vemos que segn sea el material, capaz de ser ordenado o no, este sistema de compactacin por vibracin, ser ms o menos efectivo. Segn propia experiencia y a titulo orientativo voy a ir hablando a continuacin de los diversos tipos de mquinas, con expresin ms o menos concreta de los trabajos de compactacin que a cada una de ellas se les debe encomendar.

2.4.1.1.MAQUINAS QUE COMPACTAN POR PRESION ESTATICA:Apisonadoras clsicas de rodillos lisos. Rodillos patas de cabra. Compactadores de ruedas neumticas. APISONADORAS CLASICAS DE RODILLOS LISOS.-En estas apisonadoras la caracterstica ms importante es la preside que ejercen sobre el terreno. Se considera un rea de contacto en funcin del dimetro de los rodillos, peso de la mquina y tipo de suelo, a travs del cual se transmite la preside esttica. Estas mquinas, aunque muy empleadas, la verdad es que su efecto de compactacin alcanza muy poca profundidad en suelos coherentes. En los no coherentes, causan desgarros en la superficie, transversales a la direccin de la marcha, destruyendo de esta manera parte de su propio trabajo. Sin embargo son tiles pare el planchado, de macadam y sellado de superficies regadas con emulsiones asflticas. Su utilizacin mxima la tienen hoy da en las primeras pasadas de compactacin de aglomerados asflticos. Nosotros hemos combinado los triciclos de 16 Tm. con los tamaos de 10 Tm. siendo suficientes para compactar con cuatro a seis pasadas capes de 1~9 centmetros. Para que no se adhiera la mezcla asfltica van provistas de depsitos de agua que mojan constantemente los rodillos. La pericia del maquinista es muy importante, sobre todo, pare borrar sus propias huellas y no