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UNIVERSIDAD MAYOR REAL Y PONTIFICIA DE SAN FRANCISCO XAVIER DE CHUQUISACA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CARRERA DE INGENIERIA CIVIL PROYECTO DE GRADO 1

PERFIL DE PROYECTO DE GRADO DISEÑO Y MEJORAMIENTO DE CAMINOS VECINALES CON EL SISTEMA DE PAVIMENTO PLACA HUELLA APLICADO AL TRAMO ANIMAS- CHOCAYA DEL DEPARTAMENTO DE POTOSI

PROPONENTE:

QUISPE RICALDE EDUARDO

MENCIÓN:

VÍAS DE COMUNICACIÓN

DOCENTE:

ING. ARANCIBIA ALFREDO

SEMESTRE:

1/2016

FECHA DE PRESENTACIÓN:

30 de JUNIO de 2016

SUCRE- BOLIVIA SUCRE 30 DE JUNIO DE 2016

Señores: ¨COMISION DE GRADUACIÓN CARRERA DE ING. CIVIL¨ Presente: Referencia: Solicitud de aprobación de perfil de proyecto de grado De mi mayor consideración: A tiempo de saludar a ustedes muy atentamente por medio de la presente deseo entregar el perfil de proyecto de grado que me permito proponer con el título: DISEÑO Y MEJORAMIENTO DE CAMINOS VECINALES CON EL SISTEMA DE PAVIMENTO PLACA HUELLA APLICADO AL TRAMO ANIMAS- CHOCAYA DEL DEPARTAMENTO DE POTOSI

El cual ha sido preparado en cumplimiento a los artículos 15 y 16 del Reglamento de Graduación vigente en la carrera. Por lo expuesto mucho agradeceré que después de la revisión correspondiente, se realice su evaluación viabilizando de esta manera el Proyecto de Grado que me permito plantear. Sin otro articular saludo a usted con las atenciones más distinguidas.

Atte.

Univ. Quispe Ricalde Eduardo C.U. 32-3350 Observaciones:_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ Aprobado en fecha: _________________________________________________________

1. Antecedentes Según registros y averiguaciones no se tiene información de que el sistema de Pavimento Placa Huella haya sido utilizado en otros países del mundo, este tipo de pavimento fue utilizado únicamente en Colombia desde el año 2007, este sistema nace con la urgencia de rehabilitar y mejorar las vías terciarias (Caminos Vecinales en Bolivia) en este país. Este sistema es una derivación de los pavimentos rígidos tradicionales, donde el Instituto Nacional de vías Colombia (INVIAS) define como: Una placa huella es un elemento estructural utilizado en las vías terciarias, con el fin de mejorar el tránsito vehicular en terrenos que presentan mal estado de transitabilidad, se recomienda para pendientes mayores al 10%. De acuerdo con el instituto nacional de vías (INVIAS), Colombia cuenta aproximadamente con 2600 km de vías pertenecientes a su red terciaria, red que necesariamente el estado debe mantener en buenas condiciones para poder conectar las poblaciones rurales con las cabeceras municipales y los centros de producción con el campo colombiano. Por esta razón el instituto creó un programa llamado caminos para la prosperidad destinado al mantenimiento y la conservación de la red terciaria. En los últimos cuatro años se han ejecutado 1500 kilómetros en obras de mantenimiento y mejoramiento de su red terciaria en Colombia específicamente en el sistema de pavimento placa huella, se espera que para los próximos cuatro años sean intervenidos 3000 kilómetros con el mismo sistema. Una de las obras realizadas con el sistema de pavimento placa huella es el del Sector de la Cumbre ubicada en el Municipio de Cajica del Departamento de Cundinamarca en Colombia, la cual fue un aporte importante para todas las comunidades del área de influencia de este proyecto, ya que la mayoría de los habitantes se dedican a la agricultura, ganadería y demás labores de campo.

Pavimento Placa huella Sector de la Cumbre- Cajica (Colombia)

En nuestro país aún no se tienen experiencias en este tipo de sistema de pavimento placa huella con las características mencionadas anteriormente, pero debido a los beneficios y ventajas que ofrece es que nace la idea de realizar el diseño del sistema de pavimento placa huella aplicando en este caso al camino vecinal Animas- Chocaya. Por todo lo mencionado, el planteamiento del problema científico de la presente investigación puede ser enunciado de la siguiente forma: ¿De qué manera se podrá mejorar el camino vecinal tramo Animas- Chocaya para ser transitada en óptimas condiciones? 2. Objetivos 2.1. Objetivo general 

Diseñar un sistema de pavimento placa huella para el mejoramiento de caminos vecinales.

2.2. Objetivos específicos 

Analizar los conceptos básicos sobre el diseño de caminos.



Estudiar las características técnicas del sistema de pavimento placa huella.



Diagnosticar y evaluar el estado actual del camino.



Diseñar el paquete estructural del sistema de pavimento placa huella aplicando los criterios de diseño para caso particular tramo Animas- Chocaya, de tal forma que se pueda optimizar los costos.



Realizar una guía constructiva del sistema de pavimento placa huella.

3. Justificación del Proyecto Una de las problemáticas principales que se presentan en la intercomunicación de poblaciones en el área rural de nuestro país es la falta de mejores vías y sus respectivos mantenimientos. En la mayoría de los casos las vías rurales o caminos vecinales son afectados por inclemencias del tiempo, especialmente por las lluvias, así dificultando el transporte y la comunicación. Los centros mineros de la provincia Sud Chichas del departamento de Potosí son afectados año tras año por las épocas de lluvias dificultando el transporte de mineral para su respectiva comercialización, por tal motivo se ha considerado como apropiado para la aplicación de este

proyecto: El sistema de pavimento placa huella aplicado al tramo Animas- Chocaya, haciendo una conexión con el tramo carretero que se está construyendo Uyuni- Tupiza. El sistema de pavimento placa huella es mucho más eficiente que los otros tipos de pavimentos aplicados a caminos con bajo transito como los pavimentos unicapa. Además estos tienen una vida útil mayor a los 10 años. Con el sistema de pavimento placa huella se quiere mejorar de una manera muy eficiente los problemas que se presentan dentro de los caminos vecinales, acortando tiempos de viaje, dando confort y seguridad al transporte de personas a las distintas poblaciones rurales y urbanas, mejorando la comercialización de minerales y apoyando al desarrollo de nuestro país con nuevas vías pavimentadas. 4. Aportes a la disciplina Con la elaboración de este proyecto se creará un documento de consulta para los estudiantes de Ingeniería Civil (Mención Vías de Comunicación) que permita ampliar sus conocimientos, dentro de los parámetros y procedimientos de diseño referente al mejoramiento de trazado geométrico de caminos existentes, sistema de pavimento placa huella aplicado a caminos vecinales y otros diseños que influyen en obras de esta naturaleza. Proporcionando de esta manera también a profesionales, constructores, empresarios un trabajo donde pueda encontrar bases de diseño del sistema de pavimento placa huella, de mejoramiento de caminos vecinales. Este trabajo podrá servir de guía para aquellos que incursionen en el estudio y diseño de este tipo de paquete estructural, como solución a la superficie de rodadura de caminos vecinales. 5. Supuestos y expectativas Supuestos: 

El camino vecinal existnte será adoptado como base en el diseño final del sistema de pavimento placa huella.



Se cuenta con varias obras de drenaje que serán tomados como puntos obligados de paso.

Expectativas: 

Con la elaboración de este proyecto se pretende ampliar los conocimientos sobre los procedimientos de diseño y construcción del sistema de pavimento placa huella.



Se pretende elevar el nivel de vida de la población de las comunidades del área de influencia del proyecto mediante una adecuada infraestructura vial, para el transporte y comercialización de minerales.



Con el diseño del sistema de pavimento placa huella de este camino se pretende consolidar una vía que reúna condiciones de resistencia, durabilidad y transitabilidad para vincular a las comunidades del área de influencia, hacia el eje central del departamento de Potosí.

6. Alcances del proyecto El estudio de este proyecto está enfocado al planteamiento de la solución al problema de infraestructura vial inadecuada al tráfico vehicular, más aun en época de lluvias del tramo Animas- Chocaya que cuenta con un camino descuidado. Esta investigación estará referida al estudio de conceptos básicos para el diseño geométrico y la construcción del sistema de pavimento placa huella, este diseño implicara realizar un estudio técnico sobre: el mejoramiento de suelos de fundación para pavimentos, ensanchado de plataforma de vía, obras de drenaje, movimiento de tierra para mejorar el diseño geométrico, describir procesos constructivos del sistema de pavimento placa huella entre los parámetros más fundamentales que encierra el proyecto. En el presente proyecto no se realizara el diseño de obras de arte ya que actualmente el camino cuenta con badenes, alcantarillas que resultan suficientes para la descarga del caudal de aguas de lluvia. 7. Diseño de la investigación Se aplicará el método científico deductivo, en busca de obtener conclusiones particulares partiendo de un análisis general donde se presentan formulaciones y leyes ya establecidas, teniendo como principal técnica: la investigación bibliográfica, consulta con profesionales con conocimientos en la materia, y además de la información que se pueda obtener en otros medios como el Internet y revistas. El método inductivo tendrá relación directa con el anterior método mencionado, debido a que se deberá recabar varios de los datos necesarios para el proyecto por medio de la observación directa que se realizara en el lugar del proyecto. Marco teórico: 

Revisión de bibliografía con el fin de obtener mayores conocimientos y conceptos que sean útiles para los propósitos del estudio, registrando métodos y procedimientos de cálculo.



Selección de la información relacionada con los sistemas de pavimento placa huella (Libros, tesis, artículos, revistas, páginas web, folletos, conferencias, etc) que alimenten conocimientos del tema.



Realizar un diagnóstico de toda la información obtenida y proceder a plantear propuestas de ampliación y mejoramiento de caminos vecinales.

Marco práctico: 

Se realizara mediante el método inductivo, la información se deberá recabar por medio de observación directa, interpretación de datos y aplicación de resultados.



Recopilación documental de toda la información acerca de las características del tramo Animas- Chocaya.



Consultar a profesionales relacionados con el tema (Ingenieros Civiles) la misma estará destinada a conocer criterios y experiencia en el diseño y mejoramiento de caminos vecinales.

8. Índice Esquemático INTRODUCCIÓN Antecedentes. Objetivos del proyecto.  Objetivo general.  Objetivos específicos. Justificación del Proyecto. Aportes a la disciplina. Supuestos y expectativas. Alcances del Proyecto. Diseño de la investigación. CAPITULO I CONCEPTOS Y DEFINICIONES BÁSICAS PARA EL DISEÑO GEOMÉTRICO DE CARRETERAS. 1.1 Introducción. 1.2 Tránsito y sus características. 1.3 Conceptos relativos a la velocidad en el diseño vial. 1.4 Características de los vehículos de diseño. 1.5 Sistema de clasificación funcional para el diseño. 1.6 Niveles de servicio y capacidad. 1.7 Distancias de visibilidad. 1.8 Trazado del alineamiento horizontal. 1.9 Trazado y alineamiento vertical.

CAPÍTULO II CONSIDERACIONES GENERALES DEL SISTEMA DE PAVIMENTO PLACA HUELLA Y OBRAS DE DRENAJE. 2.1 Definición. 2.2 Condiciones técnicas. 2.3 Condiciones sociales. 2.4 Requerimientos técnicos del paquete estructural del sistema de pavimento placa Huella. 2.5 Confinamiento de la calzada. 2.6 Drenaje para caminos. 2.7 Estudios de suelos. 2.8 Topografía. CAPÍTULO III DIAGNÓSTICO Y EVALUACIÓN DEL CAMINO VECINAL. 3.1 Descripción general del lugar de aplicación del proyecto. 3.2 Ubicación geográfica del tramo en estudio. 3.2.1 Macro localización. 3.2.2 Micro localización. 3.2.3 Localización geográfica inicio y fin del tramo. 3.3 Características de la zona. 3.3.1 Levantamiento topográfico. 3.3.2 Estudios de suelo. 3.3.3 Volumen de tránsito. 3.4 Evaluación del camino actual. 3.4.1 Evaluación del camino actual en planta. 3.4.2 Evaluación del camino actual en alineamiento vertical. 3.4.3 Evaluación del camino en cuanto a obras de drenaje y obras de arte. 3.5 Características de servicio que presta el camino existente. CAPÍTULO IV DISEÑO DEL PAQUETE ESTRUCTURAL DEL SISTEMA DE PAVIMENTO PLACA HUELLA POR METODO PCA- 1984. 4.1 Introducción 4.2 Descripción del método PCA- 1984 4.2.1 Factores de diseño 4.2.1.1 Resistencia del hormigón a la flexión. 4.2.1.2 Soporte de la subrasante y sub- base. 4.2.1.3 Periodo de diseño. 4.2.1.4 Trafico. 4.3 Diseño del paquete estructural por el método del PCA-1984. 4.3.1 Procedimientos para determinar el espesor de la losa placa huella.

4.3.1.1 Tránsito en el tramo de aplicación. 4.3.1.2 Subrasante del tramo de aplicación. 4.3.1.3 Material de soporte para el pavimento. 4.3.1.4 Concreto para pavimentos. 4.3.1.5 Transferencia de cargas entre losas y confinamiento lateral. 4.3.2 Modulación de losas. 4.4 Acero de refuerzo en losas placa huella y vigas transversales. CAPITULO V COSTOS 5.1 Cómputos métricos. 5.2 Análisis de precios unitarios. 5.3 Costo total. CAPITULO VI GUÍA CONSTRUCTIVA DEL SISTEMA DE PAVIMENTO PLACA HUELLA. 6.1 Consideraciones especiales. 6.2 Materiales. 6.2.1 Concreto. 6.2.2 Material de relleno para el acondicionamiento de la superficie de la placa huella. 6.2.3 Sellante para juntas. 6.2.4 Acero. 6.2.5 Concreto ciclópeo 6.3 Equipo. 6.4 Ejecución de los trabajos. 6.4.1 Acondicionamiento de la base de la placa huella. 6.4.2 Colocación de encofrados. 6.4.3 Elaboración del concreto. 6.4.4 Construcción de la placa huella. 6.4.5 Textura. 6.4.6 Curado. 6.5 Condiciones para el recibo de los trabajos. 6.5.1 Controles. 6.5.2 Medidas.

9. Bibliografía 1.- MANUAL TÉCNICO PARA EL DISEÑO DE CARRETERAS. Administradora Boliviana de Carreteras (Volumen 1); Bolivia- 2008. 2.- MANUAL DE CARRETERAS, ENSAYOS DE SUELOS Y MATERIALES. SUELOS. Administradora Boliviana de Carreteras (Vol.- 4B); Bolivia- 2008. 3.- MANUAL DE CARRETERAS, ENSAYOS DE SUELOS Y MATERIALES. HORMIGONES. Administradora Boliviana de Carreteras (Vol.- 4B); Bolivia- 2008. 4.- MANUAL DE DISEÑO DE PAVIMENTOS PARA VÍAS CON BAJOS VOLÚMENES DE TRÁNSITO. Instituto nacional de vías INVIAS; Colombia- 2007. 5.- ESPECIFICACIONES DE PLACAS EN CONCRETO REFORZADO. Instituto nacional de vías INVIAS; Norma E-500 INV- 20071P y 2P; Colombia- 2007. 6.- ESPECIFICACIONES PARA CONSTRUCCIÓN DE PLACA HUELLA. Instituto nacional de vías INVIAS y la secretaria de tránsito y transporte; Colombia2007. 7.- DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y MANTENIMIENTO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO. Londoño Naranjo, Cipriano Alberto; Colombia- 2001. 8.- INGENIERÍA DE CAMINOS RURALES. Ing. Gordon Keller e Ing. James Sherar. 9.- DISEÑO DE PAVIMENTOS DE CONCRETO. Portland Cement Association PCA- 1984. 10.- GUÍA DE IDENTIFICACIÓN, FORMULACIÓN Y EVALUACIÓN SOCIAL DE PROYECTOS DE REHABILITACIÓN Y MEJORAMIENTO DE CAMINOS VECINALES. Ing. Miguel Priale Ugas, Ministerio de Economía y Finanzas; Lima- 2007. 11.- MANUAL PARA DISEÑO DE CARRETERAS. Ing. Juan Nicolás Moreno Bayona; Colombia- 2002.

10. Cronograma N°

ACTIVIDAD

MES SEMANA

1

AGOSTO 2 3 4

SEPTIEMBRE 1 2 3 4

1

OCTUBRE 2 3 4

NOVIEMBRE 1 2 3 4

DICIEMBRE 1 2 3 4

1 Recolección de información 2 Desarrollo del Cap I y II 3 Desarrollo del Cap III 4 Estudio de suelos 5 Estudio del transito 6 Desarrollo del Cap IV 7 Desarrollo del Cap. V y Cap. VI 8 Conclusiones y Recomendaciones 9 Preparación para la defensa

11. Presupuesto DESCRIPCIÓN

MONTO (Bs.)

Adquisición de Material Bibliográfico

250,00

Viajes al Municipio de Atocha para recabar información

350,00

Compra de instrumentos de medición lineal Alquiler de equipos de laboratorio Estudio de Suelos (Clasificación, CBR)

50,00 750,00 1050,00

Estudio del tráfico

800,00

Pago de consumo de Internet

100,00

Material de escritorio

100,00

Fotocopias de material bibliográfico diverso

120,00

Impresión de hojas de trabajo

200,00

Gastos extras

150,00

TOTAL [Bs]

3920,00