ESTUDIO DE PAVIMENTOS Y SUELOS.

ESTUDIO DE SUELOS Y PAVIMENTOS[pic 4][pic 5]

       INTRODUCCIÓN

El Gobierno Regional de Junín, viene realizando grandes esfuerzos para el mantenimiento, mejoramiento y rehabilitación de los caminos en la Región.

El proyecto de mejoramiento de la carretera Chupuro- Vista Alegre- Chongos Alto-Huasicancha, cuya longitud es de 53.137 kilómetros habiéndose declarado viable en la fase de pre inversión, etapa de factibilidad.  Por lo que actualmente viene realizándose la formulación del estudio definitivo de este importante vía, siendo éste el capítulo de suelos y pavimentos donde se establecerá la estructura del pavimento capaz de soportar el tráfico circulante y proyectado, con la debida serviciabilidad para los usuarios. El objetivo final es que el tránsito vehicular se efectúe en el menor tiempo con la seguridad necesaria, sin las molestias que involucren los baches y deformaciones existentes en el afirmado actual.

En la formulación del estudio de suelos y pavimentos, para el diseño del pavimento se ha tomado en consideración los resultados del estudio de pre inversión, los términos de referencia, aspectos técnicos y las normas legales conforme indica el manual de diseño de carreteras pavimentadas de bajo volumen de tránsito y las Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Caminos de Bajo Volumen de Tránsito, Manual de Ensayo de Materiales para Carreteras (EM-2000), etc.

 Las perforaciones de estudio, el muestreo de los materiales, así como los ensayos de laboratorio; tanto de los suelos como de las canteras, se han desarrollado de acuerdo a los procedimientos estándar (MTC, AASHTO, ASTM) y a lo señalado en los Términos de Referencia.

El diseño del pavimento se ha efectuado a nivel de carpeta asfáltica en caliente, con la metodología AASHTO versión 1993 desarrollada por la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) y verificada con la del Instituto del Asfalto.

1.- GENERALIDADES

1. UBICACIÓN.

            El proyecto se encuentra ubicado geográficamente en:

            Departamento y región                :        Junín.

             Provincia                            :        Huancayo.

             Distritos                         :         Chupuro, Chongos Alto, Chicche, Huasicancha.

      CLIMA y ALTITUD.

El clima donde se ubica el proyecto es variable caracterizándose por presentar dos climas diferenciados con presencia de constantes lluvias y bajas temperaturas durante los meses de diciembre a marzo y el incremento de la misma durante el día hasta 26º C. en promedio.

             La zona del proyecto se encuentra ubicada   a una altitud entre 3,190.32 y 3,734.07 m.s.n.m.

       1.2 OBJETIVOS.

El objetivo de la formulación de este estudio definitivo en la especialidad de ingeniería de suelos y pavimentos es la definición de una estructura de pavimento a nivel de Asfaltado, adecuada a las condiciones de la zona, resistente al tráfico proyectado y que  brinde una buena serviciabilidad al usuario.

1.3 ANTECEDENTES

En el estudio de pre inversión a nivel de Factibilidad que fue declarado viable el Proyecto MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA CHUPURO - VISTA ALEGRE - CHICCHE – CHONGOS ALTO - HUASICANCHA, PROVINCIA DE HUANCAYO - DEPARTAMENTO DE JUNÍN, en el estudio de suelos y pavimentos las alternativas seleccionadas es el siguiente:

              TRAMO I: CHUPURO – VISTA ALEGRE

              Pavimento a nivel de Mezcla asfáltica en caliente

              TRAMO II: VISTA ALEGRE – CHONGOS ALTO

              Pavimento a nivel de Mezcla asfáltica en caliente

              TRAMO III:   CHONGOS ALTO - HUASICANCHA

                      Pavimento a nivel de Mezcla asfáltica en caliente

       1.4 ESTUDIOS DESARROLLADOS

Con el propósito de establecer el estado de condición de la actual carretera, se han efectuado una serie de actividades en campo, laboratorio de mecánica de suelos y pavimentos y gabinete.

La carretera Chupuro – Vista Alegre- Chongos Alto-  Huasicancha tiene una topografía accidentada a muy accidentada, un pavimento a nivel de afirmado de material granular, con una sección de carretera que varían entre 5 m y 6 m de ancho, con pendientes longitudinales variables desde 1.6% a 10%.

La actual superficie de rodadura presenta un alto deterioro con presencia de disgregaciones, erosiones y asentamientos, calificándose su estado de serviciabilidad entre regular y malo. Estas deficiencias son resultado de la mala calidad de los suelos de fundación, las precipitaciones pluviales, pero principalmente la falta de una política de mantenimiento vial.

El concretar los estudios requeridos ha involucrado el desarrollo de diferentes actividades, tales como:

• Estudios de los suelos para determinar sus características físico-mecánicas con la finalidad       de definir el perfil estratigráfico y establecer su capacidad de soporte.
•  La ubicación de bancos de materiales con agregados de buena calidad suficientes para la obra, así como también las fuentes de agua.

2.- ESTUDIO DE SUELOS

Para definir una estructura de pavimento es necesario conocer los suelos en que estamos cimentando, y si ésta va a poder soportar las cargas de tráfico que se le van a imponer. Por lo tanto es necesario establecer, los tipos de suelos que se encuentran en la actual plataforma (cuya superficie es un afirmado), así como su posible comportamiento durante el periodo de servicio.

     2.1. MÉTODO DE ESTUDIO

Los trabajos de campo consistieron en la evaluación visual del estado de la superficie de rodadura y su entorno, así como la ejecución de calicatas en la plataforma. Se han tomado las muestras representativas del afirmado y terreno natural, las que fueron trasladas al laboratorio geotécnico donde fueron objeto de estudio. Los resultados obtenidos han sido analizados en gabinete, de donde finalmente se establecieron las acciones técnicas para estructurar el pavimento. Estos trabajos se efectuaron en las siguientes etapas:

Trabajo de campo

Para establecer las características físico-mecánicas de los materiales del terreno de fundación se efectuaron perforaciones de estudio de 1,5 m de profundidad mínima, distanciadas aproximadamente en 250 m uno del otro; las que se distribuyeron en tres bolillos de tal manera que la información obtenida fuera representativa. Se llevó el registro de los espesores de cada una de las capas del sub-suelo, sus características de gradación y su estado de compacidad.

De los materiales encontrados en las calicatas se obtuvieron muestras alteradas, las que fueron descritas e identificadas con la ubicación, número de muestra y profundidad; luego fueron colocadas en bolsas de polietileno para su traslado al laboratorio.

Ensayos de laboratorio

        Las muestras representativas son sometidas a los siguientes ensayos:

• Análisis granulométrico por tamizado                                (MTC E107)
• Límites líquido                                                        (MTC E 110)
• Límite plástico e índice de plasticidad                                (MTC E 111)
• Clasificación SUCS                                                        (ASTM D-2487)
• Clasificación para vías de transportes (AASHTO)                        (ASTM D-3282)
• Contenido de humedad                                                (MTC E 108)
• Proctor modificado                                                        (MTC E 115)
• California Bearing Ratio (CBR)                                        (MTC E 132)

Labores de gabinete

En base a la información obtenida durante los trabajos de campo y los resultados de los ensayos de laboratorio, se efectúa la clasificación de suelos de los materiales; para ello se ha empleado los sistemas SUCS y AASHTO, con la finalidad de análisis y correlación de acuerdo a sus características litológicas, lo cual también se consigna en el perfil estratigráfico.

             2.2.   CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES DE FUNDACIÓN

Los trabajos se han realizado teniendo  como punto de inicio la  progresiva km 0+000 de la carretera ubicada en la localidad de Chupuro y el final la progresiva  km 53+137  el Pueblo de  Huasicancha..

Luego del recorrido de inspección a la carretera se definieron los puntos donde se efectuarían las perforaciones en la plataforma vial. Los pozos exploratorios se efectuaron a “cielo abierto” a una profundidad mínima de 1,5 m. Se hicieron también piques en el talud superior, donde era posible, para relacionarlos con los suelos encontrados en las calicatas. Así también, se efectuaron ensayos de densidad in situ en la plataforma, en lo que corresponde al suelo por debajo del afirmado. Los suelos de fundación de la carretera para efectos de evaluación se ha tramificado en tres y presentan las siguientes características:

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