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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ” FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIA PURAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

LÍNEA DE LA INVESTIGACIÓN TECNOLOGÌA DE LA CONSTRUCCIÓN TESIS EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE PAVIMENTO FLEXIBLE UTILIZANDO EL MÉTODO NO DESTRUCTIVO EN LA CARRETERA AZANGARO-MUÑANI. PRESENTADA POR: Bach. JUNIOR CHUQUIMIA VELÀSQUEZ. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL PUNO - PERÚ 2020

TITULO EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE PAVIMENTO FLEXIBLE UTILIZANDO EL MÉTODO NO DESTRUCTIVO EN LA CARRETERA AZANGARO-MUÑANI. TEMA: MÉTODO NO DESTRUCTIVO EN LA CARRETERA ÁMBITO DE LA IVESTIGACION PERU-PUNO-PROVINCIA DE AZANGARO PRESENTADA POR: Bach. JUNIOR CHUQUIMIA VELÀSQUEZ. PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

PUNO - PERÚ 2020

CAPÍTULO I 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1. EXPOSICIÓN DE LA SITUACIÓN PROBLEMÁTICA. La ubicación del tramo de carretera Azangaro-Muñani en estudio se desarrolla sobre una topografía de terreno llano, geología diversa propia del altiplano, con presencia de fenómenos hidrológicos desfavorables, con particular importancia dentro del sistema vial conllevando a características técnicas propias de diseño para el logro de una eficiente transitabilidad en la vía y el inadecuado diseño de estos factores técnicos originan la falla estructural. Las vías terrestres se proyectan y se construyen para que estén en servicio por un determinado número de años, llamado horizonte de proyecto o vida útil del proyecto. Al alcanzar este tiempo, los caminos se rescatan o se reconstruyen para continuar ofreciendo el servicio por más tiempo, que es en general lo que sucede. Cuando la carretera Azangaro-Muñani llegan a una etapa donde el tránsito tiene bastantes problemas y la “comodidad” del viaje llega a ser deficiente, es en este momento donde la obra alcanza su Falla Funcional. Si la carretera sigue en servicio, logra la Falla Estructural y prácticamente ya no se puede realizar el tránsito. Debido a un mal diseño de la estructura en cuanto a calidad de materiales, espesores, o a que no se pronosticó el tránsito en forma adecuada, una obra vial puede llegar a la falla estructural al estar casi destruida antes de terminar la vida útil del proyecto, sin que quizá hubiese habido falla funcional, pues el deterioro habría sido rápido. Los programas de mantenimiento de carreteras Azangaro-Muñani están diseñados para compensar los efectos del clima, crecimientos orgánicos, desgaste y daños provocados por el tránsito, así como el deterioro debido a los efectos del envejecimiento, fallas de los materiales, fallas en el diseño y construcción, los mismos que no fueron aplicados en el tramo en estudio. La ubicación del tramo de carretera Azangaro-Muñani en estudio se desarrolla sobre una topografía de terreno llano, geología diversa propia del altiplano, con presencia de fenómenos hidrológicos desfavorables, con particular importancia dentro del sistema vial conllevando a las características técnicas propias de diseño para el logro de una eficiente transitabilidad en la vía y el inadecuado diseño de estos factores técnicos originan la falla estructural.

Las vías terrestres se proyectan y construyen para que estén en servicio por un determinado número de años, llamado horizonte de proyecto o vida útil del proyecto. Al alcanzar este tiempo, los caminos se rescatan o se reconstruyen para continuar ofreciendo el servicio por más tiempo, que es en general lo que sucede. Cuando las carreteras Azangaro-Muñani llegan a una etapa donde el tránsito tiene bastantes problemas y la “comodidad” del viaje llega a ser deficiente, es en este momento donde la obra alcanza su Falla Funcional. Si la carretera sigue en servicio, logra la Falla Estructural y prácticamente ya no se puede realizar el tránsito, Al mismo tiempo de hacer al transitar por esta carretera, se muestra la incomodidad que esta genera al personal que hace el viaje por estas carreteras, para poder llegar a varias provincias que se encuentran a kilómetros más allá de la carretera en estudio, por estas razones se pone en estudio esta carretera. Debido a un mal diseño de la estructura en cuanto a calidad de materiales, espesores, o a que no se pronosticó el tránsito en forma adecuada, una obra vial puede llegar a la falla estructural al estar casi destruida antes de terminar la vida útil del proyecto, sin que quizá hubiese habido falla funcional, pues el deterioro habría sido rápido de su normalidad. Los programas de mantenimiento de carreteras Azangaro-Muñani están diseñados para compensar los efectos del clima, crecimientos orgánicos, desgaste y daños provocados por el tránsito, así como el deterioro debido a los efectos del envejecimiento, fallas de los materiales, fallas en el diseño y construcción, los mismos que no fueron aplicados en el tramo en estudio.

1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 1.2.1.PROBLEMA GENERAL. ¿Cuáles son los factores técnicos que produjeron la falla estructural del pavimento Flexible por el método no destructivo en la carretera AzangaroMuñani?,

1.1.2.PROBLEMAS ESPECÍFICOS. PROBLEMA ESPECÍFICO 1. ¿Cuál es la falla estructural más significativa del pavimento flexible por el método no destructivo de la carretera Azangaro-Muñani?

PROBLEMA ESPECÍFICO 2. ¿Cuál es el estado actual en el que se encuentra la carretera AzangaroMuñani?

1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN. 1.3.1. JUSTIFICACIÓN TÉCNICA. El deterioro sufrido en el Pavimento Flexible construido en la Carretera Azangaro-Muñani, se presenta de manera excesiva y las deficiencias se pueden atribuir posiblemente a fallas en el diseño, control de calidad, lo cual ha inducido defectos en el proceso constructivo, influencia de la temperatura, inadecuado sistema de drenaje superficial, subterráneo y entre otras. El deterioro prematuro de los pavimentos flexible en la carretera Azangaro-Muñani durante los últimos años es el punto de partida de esta investigación que busca contribuir a la solución de un problema tan importante de la infraestructura vial mediante la evaluación y determinación de los factores técnicos viales que inciden en la falla estructural de un pavimento. Se hace necesario el estudio exhaustivo de todos los factores técnicos que originan la falla estructural en pavimentos flexible con la finalidad de que estos parámetros de evaluación sean un referente para similares problemas

existentes en la aplicación de proyectos futuros y no se lleguen a cometer estas deficiencias técnicas viales. 1.3.2. JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA. La pavimentación de una vía de comunicación es costosa, los costos de mantenimiento periódico son los más bajos por tal razón es la más adecuada, tener un plan de mantenimiento para el cuidado de las vías de comunicación. El deterioro de esta vía de comunicación Azangaro-Muñani tiene fallas estructurales que van a generar otros costos para la reconstrucción. El deterioro prematuro del pavimento flexible en la carretera AzangaroMuñani durante los últimos años será un costo adicional para su reparación, la carretera no ha cumplido el periodo de su vida útil, tal vez esta sea por no haberle hecho el mantenimiento adecuado. 1.3.3. JUSTIFICACIÓN SOCIAL - AMBIENTAL. El deterioro sufrido en el Pavimento Flexible construido en la Carretera Azangaro-Muñani, presenta de manera excesiva y las deficiencias en la vía, estas causan molestia a los transportistas que hacen uso de la carretera. La carretera Azangaro-Muñani presenta incomodidad al momento de pasar por este tramo de vía. La carretera es transitada por vehículos de los distritos de , Azangaro, Tintiri, Muñani al pasar por este tramo la serviciabilidad es incómoda. Los vehículos de carga que hacen el traslado de mercancías ya que estos pueblos tienen producción que son trasladados a los grandes mercados de mayor demanda. Para tal efecto se ha determinado realizar una investigación que evalué y determiné las causas de falla en la estructura del pavimento en dicha carretera.

CAPÍTULO II

2. OBJETIVOS. 2.1. OBJETIVO GENERAL. Determinar los factores técnicos que produjeron la falla estructural del pavimento flexible por el método no destructivo en la carretera Azangaro-Muñani 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 

OBJETIVO ESPECÍFICO 1.

Identificar la falla estructural más significativa del pavimento flexible por el método no destructivo de la carretera Azangaro-Muñani 

OBJETIVO ESPECÍFICO 2.

Determinar el estado actual en el que se encuentra la carretera AzangaroMuñani.

CAPÍTULO III

CAPITULO IV 4. HIPOTESIS. 4.1. HIPÓTESIS GENERAL. Con la evaluación por el método no destructivo del pavimento flexible de la carretera Azangaro-Muñani se identificará las fallas estructurales. 4.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS. 

HIPÓTESIS ESPECÍFICA 1 La carretera Azangaro-Muñani, la falla de los niveles superficiales y estructurales se determinarán con los métodos no destructivos.



HIPÓTESIS ESPECÍFICA 2. En la carretera “Azangaro-Muñani” se aplicará el método no destructivo para evaluar si solo necesita tratamiento superficial para dar comodidad y serviciabilidad.

4.3. VARIABLES. Es todo aquello se va medir según a la investigación es la unidad de medida que va adoptar en este caso el ensayo el Índice de Condición de Pavimento y la deflexión recuperable de un pavimento. A fin de controlar y estudiar esta investigación, en general es una definición de los tipos de cambio que puedan ocurrir durante la ejecución la ejecución de estos ensayos, el cual determinara el estado de un pavimento de los resultados obtenidos. Así también son empleadas como pruebas de validación de una investigación. 4.3.1. VARIABLES INDEPENDIENTES. La aplicación de métodos no destructivos en base a las teorías, permitirá obtener las respuestas de las fallas estructurales. Entonces los variables independientes serían los elementos del pavimento. 4.3.2. VARIABLES DEPENDIENTES. La obtención de respuestas estructurales bajo la evaluación y determinación de las fallas del pavimento.

4.4. OPERACIONALIZACIÓN DE LA VARIABLE. Son desarrollo de las metodologías que permite deshacer deductivamente las variables que agrupan un problema de investigación, que toma, así como punto de partida un conjunto de ideas generales y llevarlas a ser más específicas. Como si las variables se dividieran (si son complejas) en todos sus contextos. Áreas, aspectos, indicadores, sub índices, entre otros. En cambio, si son puntuales en indicadores, índices e ítems. Una variable operacionalizada tiene la finalidad de transformar conceptos ampliamente abstractos, en un concepto empírico, que pueda ser cuantificado a través de una aplicación de un instrumento. Este proceso tiene la importancia de que el investigador con muy poca experiencia pueda tener la certeza de no cometer errores, los cuales son muy comunes en diversas etapas de la investigación, en cambio cuando no exista relación entre una variable y su forma como se determinó su cuantificación. Perdiendo este así su teoría, tomado desde otro punto de vista, el nivel de la cuantificación empírica representa la cuantificación conceptual. La exactitud para determinar varios términos con una gran ventaja de transmitir resultados más precisos. Como producto, la operacionalización de las variables es un proceso en donde el investigador analiza detalladamente y que exponga cuales criterios ha tomado de cada una de las variables de estudio y sus tipos (cuantitativos o cualitativos), que estos se podrían tomar en cuenta desde los cálculos que se tendrán que hacer para obtener estos datos de variables cuantitativas. La operacionalización es un proceso muy variable, según el tipo de investigación y su diseño. Es por tal motivo, que las variables deben de estar bien definidas y preferentemente bien operacionalizadas. 4.4.1. MATRIZ DE VARIABLES. Es un instrumento fundamental y es que es parte elemental en la estructura de una investigación es desarrollada de la conformidad a lo que se propone cada autor en el desarrollo de su investigación. La matriz operacional de la variable que impulsa a componer con severidad científica los problemas, objetivos y unidades de observación generales y unidades de observación especificas en relación de la variable 1 ó 2 o la variable supervisión o evaluación (causa y efecto). Además, agrupa los factores relevantes y puntos específicos del inicio de la investigación científica, el grado de congruencia, concatenación y relación de una variable con otra, de una magnitud con otra, conexión lógica que se expresa desde el título, el problema, los objetivos y unidades de observación.

TABLA 1 VARIABLE

DIMENCIONES

INDICADORES ESCALAS

Aplicación de métodos no Ensayo destructivos en base Benkelman Ensayo no destructivo a las teorías Variable Independiente

Variable Dependiente: Evaluar el Superficial pavimento

Deflexión recuperable Viga de un pavimento en(mm.)

Obtención de respuestas de Rango de estructurales bajo la Índice Condición de clasificación estado evaluación y Pavimento (PCI) (0-100) del determinación de las fallas del pavimento

4.4.2. CARACTERÍSTICAS DE LA MATRIZ DE VARIABLES. El matiz de la operación de la variable como cuadro lógico de congruencia y relación metodológica y teórica, contiene un conjunto de características que en síntesis expresan su naturaleza y significación.    

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Es un instrumento que trabaja con las variables, dimensiones e indicadores. Es un documento que se elabora al inicio de la investigación científica. Determina con precisión y rigor científica los problemas, objetivos generales y específicos. Es el instrumento de ponderación: que se aplica para evaluar y medir el grado de coherencia y consistencia la relación de los elementos principales de un estudio. Este documento es elaborado para el diseño de un proyecto de investigación: como ésta el instrumento que examina la coherencia interna de la investigación, se elabora para evaluar cómo está la estructura metodológica y teórica de la investigación.