Memoria de Calculo de Estructura Del Pavimento

PROYECTO: “MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL EN LOS JIRONES JESUS (CDRA 1 Y 2),
MIRAFLORES (CDRA. 2 Y 3), PRAGA (CDRA. 1 Y 2) Y ROSALES (CDRA. 1) DE LA LOCALIDAD DE AYAVIRI, DISTRITO DE AYAVIRI -
PROVINCIA DE MELGAR - DEPARTAMENTO DE PUNO”
DISEÑO DE PAVIMENTO
1. NOMBRE DEL PROYECTO

“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y PEATONAL EN LOS JIRONES JESUS (CDRA 1 Y 2),
MIRAFLORES (CDRA. 2 Y 3), PRAGA (CDRA. 1 Y 2) Y ROSALES (CDRA. 1) DE LA LOCALIDAD DE AYAVIRI, DISTRITO DE
AYAVIRI - PROVINCIA DE MELGAR - DEPARTAMENTO DE PUNO”
2. UBICACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto está ubicado en el Urbanización Niño Jesús del distrito de Ayaviri,
considerando con la siguiente ubicación política:
Región : Puno
Provincia : Melgar
Distrito : Ayaviri
Lugar : Urbanización Niño Jesús de Praga
3. ANTECEDENTES
La Municipalidad Provincial de Melgar, dentro de su programa de inversiones del año
2021 ha previsto la elaboración del Expediente Técnico del Proyecto
“MEJORAMIENTO DEL SERVICIO DE TRANSITABILIDAD VEHICULAR Y
PEATONAL EN LOS JIRONES JESUS (CDRA 1 Y 2), MIRAFLORES (CDRA. 2 Y
MEMORIA DE CALCULO-PAVIMENTOS
3), PRAGA (CDRA. 1 Y 2) Y ROSALES (CDRA. 1) DE LA LOCALIDAD DE
AYAVIRI, DISTRITO DE AYAVIRI - PROVINCIA DE MELGAR - DEPARTAMENTO
DE PUNO”
teniendo como base el perfil aprobado con código de SNIP 2498086 Es de conocimiento de
cada año se vea contaminación ambiental generado por el polvo de tierra levantadas por el
tránsito vehicular. La intervención de estas vías locales está importante para el ingreso y salida
a las avenidas principales, como vehículos y peatones, así mejorar la calidad de vida de la
población.
4. DESCRIPCION DEL ESTADO ACTUAL DEL PROYECTO

En la actualidad el terreno para la ejecución del proyecto, las calles del Urbanización
Cercado se encuentran en mal estado de conservación e inadecuado para el tránsito vehicular
y peatonal, en la actualidad la vía a intervenir está deteriorado son de tierra donde por causa
de las lluvias cumple su vida útil lo cual se encuentra deteriorado y en mal estado las calle a
intervenir en Urbanización Niño Jesús son; Jesús (cdra 1 y 2), Miraflores (cdra. 2 y 3),
Praga (cdra. 1 y 2) y Rosales (cdra. 1) Las vías de intervención en el presente proyecto se
encuentran en mal estado de tierra natural existente, con una topografía llana.
Del mismo modo se encontró veredas en mal estado dentro del barrio en mención donde
serán reemplazadas en el presente proyecto.
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5. ESTADO ACTUAL DEL SISTEMA DE AGUA Y DESAGUE

En la actualidad el sistema de agua potable y desagüe se encuentra con conexiones
domiciliarias y en buen estado de funcionamiento del sistema de agua y desagüe, como se muestra
el estado actual en el certificado de servicios existentes de la empresa prestadora de servicios de
agua y desagüe en Ayaviri, las vías a intervenir en la Urbanización Niño Jesús son; Jesús (cdra 1
y 2), Miraflores (cdra. 2 y 3), Praga (cdra. 1 y 2) y Rosales (cdra. 1).
6. TOPOGRAFÍA
En coordinación con el jefe de proyecto y entrega de la información topográfica se realizó
el diseño geométrico de pavimentos urbanos a partir de un punto referencial, se ha vistos los datos
topográficos existentes en las vías a intervenir de la zona, tales como límite de propiedad, postes de
luz, veredas, vías asfaltadas, buzones, postes de teléfono, desniveles, cajas de agua y desagüe,
entre otros puntos necesarios y adecuado para el diseño de vías urbanas del proyecto.
7. DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO

7.1 METODO DE DISEÑO
El diseño de los pavimentos rígidos es diseñado de acuerdo a los resultados obtenidos en
el estudio de Mecánica Suelos, basados en normativas dadas por el MTC, que tiene criterios y
métodos del AASHTO 93, ASTM, Instituto del Asfalto, entre otros, ACI.
El Concreto obtenido es de f’c=210kg/cm2 en pavimento rígido con juntas y pasadores de
acero para controlar las deformaciones y la obtención de buenas transferencias de cargas en
los pavimentos rígidos, concreto F’c=175 kg/cm2 en veredas, rampas y cunetas.
En el diseño de pavimentos se ha realizado estudio del tráfico en las vías locales, con las
características (IMD > 50 veh/día).
Tomando en consideración esta definición, el diseño de pavimento tendrá como objetivo
obtener una estructura de pavimento rígido con espesores funcionales, garantizando una
buena transitabilidad vehicular y peatonal.
El ancho de las calzadas en las vías de intervención es variable y se encuentra anchos de
5.40 hasta 10.00 metros.
7.2 CRITERIOS DE DISEÑO

El pavimento de una vía urbana. - Es una estructura conformada por diferentes capas de
materiales con funciones específicas preparadas (diseñadas y construidas) para soportar las
cargas puntuales del tránsito durante un tiempo determinado "Período de Diseño" con
seguridad, confort y costo de operación vehicular controlados por la calidad del pavimento y por el
mantenimiento recibido durante su período de Diseño. Las capas; Sub-base y capa de desgaste
o Capa de Rodadura. El suelo ubicado inmediatamente debajo de la estructura de pavimento se
denomina Sub-rasante.
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La "Sub-rasante".- Es el soporte inmediato del pavimento y como tal es la porción más superficial
del suelo natural en corte, o la capa superior del terraplén, en relleno, preparada (regada, batida,
compactada y perfilada) para soportar al pavimento. Su "capacidad portante" se mide por el CBR
(California Bearing Ratio: Relación Soporte de California), para un cierto grado de compactación,
generalmente del 95% de su M.D.S.T.-P.M. (máxima Densidad Seca Teórica-Proctor Modificado).
La "Sub-base".- Es la capa más inferior de la carpeta de rodadura y tiene por funciones ser: a)
Drenante; b) Anticontaminante y c) Resistente: Tradicionalmente, la Sub-base ha sido construida
con suelos arenosos con CBR mayor de 40% para una compactación del 100% de su M.S.D.T.-
P.M. Como regla general, cuando la Sub-rasante es granular, no se requiere usar Sub-base.
La "Capa de Rodadura".- Conocida también como "Capa de Desgaste" es la capa más superficial
del pavimento y tiene por función proteger a sus capas inferiores de las inclemencias del tiempo y
del efecto abrasivo del tránsito, a la vez que proporcionar una transitabilidad suave.
Tradicionalmente (Hill, 1989), se empleara piedras chancadas en la superficie de rodaduras de los
caminos de acarreo, aunque podrían usarse otros productos aglomerados o sintéticos, como el
CCR (concreto compactado con rodillos).
El terreno ubicado debajo de la Sub-rasante.- Se denomina el "Suelo de Fundación", el
cual está constituido por el terreno natural en corte o por el cuerpo del terraplén en relleno. Su
grado de compactación en caso de terreno natural generalmente está comprendida entre 80 y
85% de su M.S.D.T.-P.M., los materiales usados en los rellenos son tradicionalmente los
provenientes de los pits, sin una selección definida de granulometría (Tannant & Regensburg,
2001).
Aunque el concepto de diseño de pavimentos no está contemplado en los alcances
del servicio de los Términos de Referencia, el Consultor realizó las evaluaciones básicas necesarias
para la propuesta de diseño de una superficie de rodadura, que para este caso es un material de
sub-base y que en adelante se denominará material de afirmado.
El concepto de rehabilitación en caminos rurales, con índices bajos tráfico y limitados
costos de rehabilitación, radica en restablecer la carpeta de rodadura a sus costos iniciales de
construcción, no existiendo método definidos de diseño para este tipo de vías, debido
principalmente a que una evaluación detallada, como lo propone los métodos existentes, implicaría
un costo elevado de ejecución por metro cuadrado, por lo tanto este, resultaría superior al que
razonablemente se podía permitir. En tal sentido se ha tratado de obtener valores
representativos de los ensayos efectuados en puntos críticos de la actual superficie de rodadura.
En el país se ha dado poca importancia al estudio de los caminos de bajo volumen de
tránsito a nivel de afirmado por lo que la metodología usada en base a moldeos que se han
realizado en el extranjero, acondicionada a nuestro medio en concordancia al servicio que
deberá brindar, estableciendo sus características y parámetros de acuerdo a una clasificación
realista de los materiales encontrados en las zonas de trabajo.
Los factores que influyen en el diseño implican el conocimiento de:
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 Tránsito futuro: Tipo de vehículos, cargas y repeticiones de cada uno, así como la
estimación del crecimiento probable.
 Los suelos que constituyen la sub-rasante o terreno de fundación.
 Los materiales disponibles para la construcción de las capas que constituyen la estructura
del pavimento rígido.
 Las condiciones ambientales específicas de la zona.
Determinación del Número de Ejes Equivalentes

Del Estudio de Tráfico realizado se han obtenido los índices de Tráfico Medio Diario para
los tipos de vehículos de interés para el diseño de pavimento:
Se ha tomado en 1 tramo en todas las calles del presente proyecto y en los 07 días de la
semana el flujo vehicular, durante 24 horas se desarrollaron de forma continua, datos obtenidos en
el conteo vehicular horas punta y días con mayor flujo vehicular.
Métodos para el diseño de Pavimentos

Generalmente, para pavimentos no asfálticos se pone mayor énfasis en la calidad y
elección de materiales que se usarán para la conformación de la superficie de rodadura,
que al dimensionamiento estructural.
Uno de los parámetros fundamentales para el diseño de espesores del pavimento, es
el valor soporte (CBR) de la sub-rasante existente, y que depende del tipo de suelo con que
está conformada. En nuestro caso los suelos más representativos, según calicatas efectuadas, son
los que se indican en el siguiente cuadro.
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Para el diseño del pavimento existen varios métodos para los caminos de Alto y bajo Tránsito.
En el presente caso se han utilizado el método AASHTO 93 los que se describen a
continuación:
Para los datos base del diseño:
Con estos datos se obtiene:
Para todos lo Jirones y Avenidas un espesor del pavimento de concreto de:
E = 8” (20 cm.)
La ecuación básica para el diseño de pavimentos que visualiza en la siguiente también es
representada por un nomograma:
DATOS DEL PROYECTO
PERIODO DE DISEÑO 20.00 años
TASA DE CRECIMIENTO 3.00 %
FACTOR DE SENTIDO 1.00 ----
FACTOR CARRIL 1.00 ----
SUELO DE FUNDACION: CBR DE DISEÑO: 5.57 %
DATOS DE DISEÑO
TRAFICO (ESAL's) 641,048.07 ----
INDICE DE SERVICIALIDAD INICIAL ( Po) 4.50 ----
INDICE DE SERVICIALIDAD INICIAL ( Pt) 2.00 ----
MODULO DE ROPTURA (S´c) 463.72 Psi
MODULO DE ELASTICIDAD (Ec) 3,503,968.23 Psi
RESISTENCIA DE LA SUBRASANTE (K) 41.71 Mpa/m
COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CARGA (J) 3.10 ----
COEFICIENTE DE DRENAJE (Cd) 0.90 ----
NIVEL DE CONFIABILIDAD (R) 50.00 ----
DESVIACION ESTANDAR NORMAL (Zr) 0.00 ----
ERROR ESTANDAR COMBINADO (So) 0.35 ----
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DISEÑO DE ESPESORES
SUB RASANTE 30.00 cm
SUB BASE GRANULAR 20.00 cm
LOSA DE CONCRETO 20.00 cm
Juntas Longitudinales y Transversales

Generalmente las juntas en los pavimentos de concreto son las juntas longitudinales y
transversales, los espaciamientos recomendados entre juntas no debe exceder de 4.50 metros, el
propósito de las juntas de dilatación es aislar una estructura sobre el carril del pavimento.
Pasadores o dowells, incrementan mecánicamente la transferencia de carga aportada por
la trabazón de agregados, en el siguiente grafico se muestra la transferencia de carga con
pasadores de acero de refuerzo y sin pasadores:
Sin Pasadores de Refuerzo Con Pasadores de Refuerzo
En anexos adjuntamos hoja de cálculos de diseño de los pavimentos.
8. MARCO LEGAL
 Reglamento de la Ley de Contrataciones del Estado
 Reglamento Nacional de Edificaciones RNE
 Especificaciones Técnicas Generales para Construcción de Carreteras EG- 2013.
 Guía AASHTO para diseño de Estructuras de Pavimentos 1993.
 Manual de Dispositivos de Control de Transito del Tránsito Automotor para Calles y
Carreteras.
 Manual y Diseño de Pavimentos Urbanos
 Normas de adecuación Urbanística para personas con discapacidad.
El presente proyecto está basado conforme a las secciones viales aprobadas por la
MUNICIPALIDAD PROVINCIAL DE MELGAR, y define a estas vías como vías locales de acuerdo a
la clasificación de sección de vía, la definición de las secciones viales normativas y los derechos
de vías locales. Definiéndolas las Secciones Viales Normativas de uso vehicular correspondiente a
la Urbanización Niño Jesús son; Jesús (cdra 1 y 2), Miraflores (cdra. 2 y 3), Praga (cdra. 1
y 2) y Rosales (cdra. 1).
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Sin Pasadores de Refuerzo Con Pasadores de Refuerzo

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