Universidad Nacional de Ingeniería
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE TECNOLOGÍA Y CONSTRUCCIÓN
TESINA PARA OPTAR AL GRADO DE INGENIERO CIVILELABORADO POR
DANIEL ISAAC PERALTA CALDERÓNERICK JOVANY CASTILLO CENTENOSAUL ELIUTH MANTILLA IDALGO.
TUTORMSC. ING. JIMMY SIERRA MERCADO
ASESORLIC. YIRLEY INDIRA PERALTA CALDERÓN
MANAGUA, AGOSTO 2013.
“DISEÑO DE 0.542 KM DE ESTRUCTURA DE PAVIMENTO Y DRENAJE PARA LA CALLE DE LA FÁBRICA DE PUROS AJ
FERNÁNDEZ CIGARS S.A. DE LA CIUDAD DE ESTELÍ”.
OBJETIVO GENERAL
Diseñar 0.542 km de estructura de pavimento rígido y flexible, y
obras de drenaje que garanticen la evacuación de las aguas pluviales
de la calzada del proyecto “Construcción de Fábrica de Puros AJ
Fernández Cigars S.A.”, situada en la zona noreste de la ciudad de
Estelí.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
a) Identificar la capacidad de soporte de suelo (CBR), retomando los datos de
clasificación del suelo generados en el estudio realizado por el ingeniero consultor
Oscar Gutiérrez.
b) Determinar el tráfico promedio diario anual (TPDA) que se utilizará en el diseño de
la estructura de pavimento.
c) Calcular los espesores de las capas estructurales necesaria en el diseño del
pavimento rígido por el método de la PCA y el diseño del pavimento flexible
utilizando el método AASHTO 93 para 0.542 km de calle.
d) Elaborar diseño hidráulico de las obras de drenaje transversales, para 0.542 km
de calle.
CAPÍTULO I: ESTUDIO GEOTÉCNICO
METODOLOGÍA
Datos del Estudio Realizado por Dr. Oscar Gutiérrez
Análisis de la Clasificación de las Muestras de Suelo
Sintetización de CBR por cada Tipo de Suelo
Valoración de Terracería Existente
PERFIL ESTRATIGRÁFICO DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”
UBICACIÓN DE SONDEOS MANUALES DE SUELO
RESULTADOS ENSAYES DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”
RESULTADOS ENSAYES DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”
RESULTADOS ENSAYES DE SUELOS “CALLE AJ FERNÁNDEZ CIGAR”
VALORACIÓN DE MATERIAL DE TERRACERÍA EXISTENTE.
REQUISITOS QUE DEBE CUMPLIR EL MATERIAL, PARA SER UTILIZADO COMO BASE
PruebaRequerimiento mínimo
NIC-2000Material para base a
usar, A-2-4(0)Valoración
Graduación Cuadro 1003.10 Cumple No Cumple
Desgaste, Los Ángeles máx. 50% - -
Índice de plasticidad máx. 10% 9% Cumple
Módulo de plasticidad máx. 200 378 No cumple
CBR al 95% de AASHTO modificado (AASHTO T-
180) y 4 días de saturación
Min. 80% 25.21% No cumple
REQUISITOS GRADUACIÓN DE AGREGADOS PARA EL MEJORAMIENTO DE LA SUB RASANTE.
Designación de tamiz (mm)
% que pasa por los tamices
ValoraciónNIC-2000
Material para base a usar, A-2-
4(0).
75 100 100 Cumple
4.75 30-70 67 Cumple
0.075 0-15 31 No cumple
CUADRO 1003.83, NIC 2000
C. B. R. DE DISEÑO
CRITERIO DEL INSTITUTO DE ASFALTO
Límites para la selección de resistenciaNúmero de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el carril de diseño (N)
Percentil a seleccionar para hallar la resistencia
<104 60104-106 75>106 87.5
CBR Cantidad de valoresiguales o mayores
% de valoresiguales o mayores
4 10 100.005 9 90.0010 3 30.0012 2 20.0013 1 10.00
VALORES Y PORCENTAJES DE C. B. R. DE LA SUB-RASANTE
C. B. R. DE DISEÑO
C. B. R. DE DISEÑO, PERCENTIL 75%
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 140.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
90.00
100.00
Figura 1.1. C.B.R DE DISEÑO, PERCENTIL 75%
C.B.R
% d
e va
lore
s ig
uale
s o
may
ores
que
CBR=6.2%
CAPÍTULO II: ESTUDIO DE TRÁFICO
METODOLOGÍA
Recopilación de Datos
Procesamien-to de Datos
Cálculo ESAL del Carril de Diseño
Análisis de la Información Obtenida
UBICACIÓN DEL PUNTO DE CONTEO VEHICULAR
VISTA SATELITAL, VISTA AÉREA
FORMATO PARA RECOPILACIÓN DE DATOSConteos Volumétricos de Tránsito
Estación: Fábrica de Puros A. J. Fernández Ambos Sentidos: Fecha:
Hora Bicic. MotosVehículos Livianos Pesados de Pasajeros Pesados de Carga Veh. Pesados Total
(vph)Autos Jeep Cta Mbus MB15 Bus Liv C2 C2 C3 T3S2 Otros Veh. Cons.
Veh. Agric
06:00 - 07:00
07:00 - 08:00
08:00 - 09:00
09:00 - 10:00
10:00 - 11:00
11:00 - 12:00
12:00 - 13:00
13:00 - 14:00
14:00 - 15:00
15:00 - 16:00
16:00 - 17:00
17:00 - 18:00
Total (vpd)
CONSOLIDADO DE CONTEOS DIARIO DE TRÁFICO
Resumen Semanal por Tipo de VehículoEstación Fábrica de Puros A. J. Fernández
Día Bicic. MotosVehículos Livianos Pesados de Pasajeros Pesados de Carga Veh. Pesados Total
(vpd)Autos Jeep Cta Mbus Mb> 15 P Bus Liv C2 C2 C3 T3S2 Veh. Cons. Veh. Agric
Lunes 0 220 30 0 30 4 0 16 0 20 0 12 0 0 332
Martes 0 210 32 0 36 4 0 16 0 14 0 8 0 0 320
Miércoles 0 208 32 0 40 4 0 16 0 18 0 10 0 0 328
Jueves 0 228 38 0 32 4 0 16 0 24 0 16 0 0 358
Viernes 0 250 40 0 48 4 0 16 0 38 0 18 0 0 414
Total 0 1,116 172 0 186 20 0 80 0 114 0 64 0 0 1,752
TPD (vpd) 0 223 34 0 37 4 0 16 0 23 0 13 0 0 350
TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO ANUAL
Estación Fábrica de Puros A. J. Fernández
Día MotosVehículos Livianos Pesados de Pasajeros Pesados de Carga
Total (vpd)Autos Jeep Cta Mbus Mb> 15 P Bus Liv C2 C2 C3 T3S2
Lunes 220 30 0 30 4 0 16 0 20 0 12 332
Martes 210 32 0 36 4 0 16 0 14 0 8 320
Miércoles 208 32 0 40 4 0 16 0 18 0 10 328
Jueves 228 38 0 32 4 0 16 0 24 0 16 358
Viernes 250 40 0 48 4 0 16 0 38 0 18 414
Total 1,116 172 0 186 20 0 80 0 114 0 64 1,752
TPDS 223 34 0 37 4 0 16 0 23 0 13 350
TPDA vpd 223 34 0 37 4 0 16 0 23 0 13 350
% TPDA vpd 64 10 0 11 1 0 5 0 7 0 4 100
CLASIFICACIÓN VEHICULAR
TASA DE CRECIMIENTO
𝑻𝒂𝒔𝒂𝒅𝒆𝒄𝒓𝒆𝒄𝒊𝒎𝒊𝒆𝒏𝒕𝒐=(𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊 ó𝒏𝒂𝒍 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝒅𝒆𝒍𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒐−𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊 ó𝒏𝒂𝒍𝒑𝒓𝒊𝒏𝒄𝒊𝒑𝒊𝒐 𝒅𝒆𝒍𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒐 )
𝒑𝒐𝒃𝒍𝒂𝒄𝒊ó𝒏𝒂𝒍𝒑𝒓𝒊𝒏𝒄𝒊𝒑𝒊𝒐 𝒅𝒆𝒍𝒑𝒆𝒓𝒊𝒐𝒅𝒐
Año N° de EmpleadosTasa crecimiento
2010 100 -2011 180 80.00%2012 350 94.44%2013 600 71.43%2014 900 50.00%
Tasa promedio 73.97%
Año Empleados Tasa crecimiento
2014 900 - 2033 1500 66.67%
Tasa de crecimiento promedio anual: 3.50%
Año N° Puros Tasa Exportados crecimiento2010 5000,000.00 -2011 6000,000.0020.00%2012 7000,000.0016.67%2013 8000,000.0014.29%2014 13000,000.0062.50%
Tasa promedio28.36%
TRÁFICO DE DISEÑO
𝐹𝐶=(1+𝑖 )𝑛−1
𝑖 28.28
Número de carrilesen ambas
direcciones
LD10
2 504 45
6 ó mas 40
Número de carriles en
sola direcciones
LD10
1 1.002 0.80-
1.003 0.60-
0.804 0.50-
0.75
TD= TPD * FC * FD * fc *365
TRÁNSITO DE CARRIL DE DISEÑO PARA EL CÁLCULO DEL ESAL’S
Transito de carril de diseño para el cálculo del ESAL´S
Tipo de vehículos Tránsito Actual (2013) F.C. Tránsito de diseño
Factor de Dirección (FD)
Factor por Carril (Fc)
Tránsito para el carril de diseño
Autos 34.00 28.28 350,950.85 0.50 1.00 175,475.43
Camionetas 37.00 28.28 381,917.10 0.50 1.00 190,958.55
McBus<15 pas 4.00 28.28 41,288.34 0.50 1.00 20,644.17
Bus 16.00 28.28 165,153.34 0.50 1.00 82,576.67
C2 5 +ton 23.00 28.28 237,407.93 0.50 1.00 118,703.96
Tx-Sx>=5e 13.00 28.28 134,187.09 0.50 1.00 67,093.55
Total 655,452
CÁLCULO ESAL’S DEL CARRIL DE DISEÑO.Calculo ESAL´S del carril de diseño
Asumimos un número estructural (SN=5), Pt=2.0
Tipo de vehiculos Peso X eje(Ton.met)
Peso X eje (Lbs) Tipo de eje To. 2013 TD TD corregido Factor ESAL ESAL de
diseño
Autos0.91 2,000.00 Simple
34.00 175,475.43 175,476.000.0002 36
0.91 2,000.00 Simple 0.0002 36
Camionetas0.91 2,000.00 Simple
37.00 190,958.55 190,959.000.0002 39
1.82 4,000.00 Simple 0.002 382
McBus<15 pas1.82 4,000.00 Simple
4.00 20,644.17 20,645.000.002 42
2.73 6,000.00 Simple 0.009 186
Bus4.09 9,000.00 Simple
16.00 82,576.67 82,577.000.055 4542
4.55 10,000.00 Simple 0.079 6524
C2 5 +ton3.64 8,000.00 Simple
23.00 118,703.96 118,704.000.031 3680
6.36 14,000.00 Simple 0.338 40122
Tx-Sx>=5e4.09 9,000.00 Simple
13.00 67,093.55 67,094.000.055 3691
10.91 24,000.00 Doble 0.239 1603610.91 24,000.00 Doble 0.239 16036
Total ESAL´S de diseño(W18) 91,352.00