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• Gary Ricalde Tinoco

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´ bal de Universidad Nacional de San Cristo Huamanga Facultad de Ingenier´ıa De Minas, Geolog´ıa y Civil ´ n profesional de Ingenier´ıa Escuela de Formacio Civil ´ n Profesional de V Ciclo de Actualizacio Ingenier´ıa Civil

´ ´ n: Ingenier´ıa de Transportes Area de Investigacio PROYECTO DE INGENIERIA: Tratamiento Superficial en Caminos Vecinales Responsable : B/Ing. Gary Filio Ricalde Tinoco Ayacucho - Per´ u 2012

DEDICATORIA ”A mi Madre Leonilda Felicitas, que me ense˜ no ´ a pensar en el porvenir.”

”A mi Se˜ nor Padre Mauro (Q.E.P.D.), quien supo guiarme en el camino de la vida y me ense˜ n´ o a apreciar el presente.”

i

EP´IGRAFE ”No hagas planes pigmeos, estos no tienen la magia ni el poder para mover nuestro torrente sangu´ıneo y probablemente nunca se har´ an realidad. Has PLANES GRANDES, pon inmensas esperanzas y mucho trabajo, recordan´ y mucho do que un noble y l´ ogico plan una vez grabado NUNCA MORIRA, ´ VIVO, mejorando d´ıa a despu´ es que nosotros no estemos, el plan ESTARA d´ıa IMPARABLE ... Daniel Burnham.”

ii

AGRADECIMIENTOS La oportunidad que nos brinda la vida de expresar nuestro agradecimiento, a cada uno de aquellas personas que hacen posible la culminaci´on y el alcance de las metas propuestas, es la mejor recompensa al trabajo realizado.

”A los profesores del presente Ciclo de Actualizaci´ on Profesional, por su aporte en mi Formaci´ on Profesional.”

”A mis profesores y compa˜ neros de pre-grado, con quienes compart´ı un valioso proceso de aprendizaje, a mis amigos: Idilio Laura Molina, Hugo Vargas Ayala, Hener Quispe Calle.”

”A mis compa˜ neros del V Ciclo de Actualizaci´ on Profesional: Yeny Cuadros ˜ Nu˜ nez, Rony Palomino Naupas, Idilio Laura Molina, amigos con quienes a sido un verdadero placer trabajar, pues combinan perfectamente la exigencia de la investigaci´ on acad´ emica, con calidad humana.”

”Agradezco, tambi´ en de forma especial, al Ingo Cristian Castro P´ erez, amigo, y asesor del presente trabajo, por sus valiosas ense˜ nanzas y orientaci´ on, su apoyo generoso e incondicional.”

”Agradezco, tambi´ en al Equipo T´ ecnico de los Institutos Viales de Huamanga, Vilcas Huam´ an, Huanta, La Mar y Cangallo, al Ingo Arnaldo

iii

Roman, Especialista Local de la Oficina de Coordinaci´ on de Provias Descentralizado - Ayacucho, al Lic. Manuel Moreno, Administrador de la Oficina de Coordinaci´ on de Provias Descentralizado - Ayacucho, por su valioso aporte en los datos para el presente trabajo.”

”Finalmente, quiero agradecer a mis padres Mauro (Q.E.P.D) y Leonilda, a mis hermanos: Edda Maril´ u y Hermes, a Mara, todos saben muy bien, que vuestro apoyo, confianza, paciencia y comprensi´ on, han sido fundamentales para la culminaci´ on de este trabajo.”

RESUMEN El prop´osito de este trabajo es auxiliar a los ingenieros en el campo de la Infraestructura Vial en poseer una familiaridad razonable con las nuevas tecnolog´ıa en tratamientos superficiales en caminos vecinales, teniendo en cuenta que en el mundo actual, cada vez adquiere mayor importancia la conservaci´on y el adecuado mantenimiento de las v´ıas, m´as a´ un cuando ´estas son un porcentaje mayoritario en nuestro pa´ıs. Por lo cual, es fundamental dar una respuesta adecuada a los problemas y peculiaridades que estas estructuras plantean toda vez que representan un medio por donde circula la producci´on en el pa´ıs, generando desarrollo a los pueblos por donde circula.

Los caminos vecinales representan un reto muy particular para la ingenier´ıa actual. Mientras que para los caminos de primer orden o segundo (vias nacionales y departamentales, respectivamente), el proceso de pavimentaci´on y posterior reforzamiento (mejoramiento o mantenimiento) cuenta con procedimientos tecnol´ogicos comprobados anal´ıtica y experimentalmente, en los caminos vecinales buena parte de estos procesos se encuentran a´ un en una fase de exploraci´on o de empirismo. En muchos casos, la condici´on de caminos vecinales limita la intervenci´on ingenieril con m´etodos ya estudiados o tecnolog´ıas innovadoras. En la actualidad, la posibilidad de plantear tecnolog´ıas innovadoras debe tomar en cuenta la necesidad de un control posterior del desempe˜ no funcional.

v

´Indice general Portada

I

Dedicatoria

I

Ep´ıgrafe Agradecimiento Resumen

II

III

V

´Indice general

VI

´Indice de cuadros

XI

´Indice de figuras

I

´ INTRODUCCION

´ 1. INTRODUCCION

XII

1 2

1.1. Consideraciones generales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

1.2. Importancia. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3

1.3. Planteamiento del problema y su posible soluci´on . . . . . . . . . . . .

5

1.3.1. Problema principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.3.2. Problema secundario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6

1.4. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

vi

´INDICE GENERAL

II

1.4.1. Objetivos generales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.4.2. Objetivos espec´ıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

1.5. Hip´otesis principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

1.5.1. Hip´otesis secundaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.6. Variables e indicadores. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.6.1. Variables independientes (x) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

1.6.2. Variables dependientes (y) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

1.7. Razones que motivaron la elecci´on del tema y el problema investigado.

10

1.8. Metodolog´ıa.

11

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ESTADO DEL ARTE

12

Fundamentaci´ on

13

2. ESTADO DEL ARTE

13

2.1. Antecedentes de las V´ıas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

2.1.1. Ingenier´ıa en Asfalto y Tratamientos superficiales. . . . . . . . .

17

2.2. Emulsiones con Asfalto Modificado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

2.2.1. Caracterizaci´on de las Emulsiones Modificadas . . . . . . . . . .

20

2.2.2. Aplicaciones de las Emulsiones Modificadas con Pol´ımeros . . .

21

2.3. Tratamientos Superficiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

2.3.1. Definiciones y funciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

2.3.2. Actividades Constructivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

2.3.3. Dosificaci´on de materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

2.3.3.1. M´etodo de Hanson . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

2.3.3.2. M´etodo especificado por el Laboratorio Nacional de Vialidad - Chile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

2.3.4. Dise˜ no Estructural de Pavimentos Flexibles . . . . . . . . . . .

29

2.3.4.1. AASHTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

2.3.4.2. M´etodo de dise˜ no Morin - Todor . . . . . . . . . . . .

33

vii

´INDICE GENERAL 2.3.4.3. M´etodo Neozeland´es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4.3.1.

35

Aplicaci´on del m´etodo Neoceland´es a tratamientos superficiales . . . . . . . . . . . . . .

36

2.3.5. Tipolog´ıa de tratamiento superficial . . . . . . . . . . . . . . . .

42

2.4. Los Caminos en el Per´ u

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43

2.5. Los Institutos Viales Provinciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

48

2.6. Instrumentos de los Institutos Viales Provinciales. . . . . . . . . . . . .

49

2.6.1. Plan Provincial Participativo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49

2.6.2. Planes de Infraestructura Econ´omica Provincial . . . . . . . . .

50

2.7. Definiciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

2.7.1. Mejoramiento de caminos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

2.7.2. Rehabilitaci´on de caminos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

2.7.3. Mantenimiento Peri´odico de caminos. . . . . . . . . . . . . . . .

52

2.7.4. Mantenimiento Rutinario de caminos. . . . . . . . . . . . . . . .

52

2.7.5. Estabilizaci´on del afirmado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

53

2.7.6. Tratamiento Superficial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

53

2.7.7. Esquema de intervenci´on en la estructura del pavimento. . . . .

53

2.8. Nociones B´asicas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

2.8.1. Tipo de obra por ejecutarse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

2.8.2. Criterios de evaluaci´on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

2.8.2.1. Principio de m´ınimo costo . . . . . . . . . . . . . . . .

57

2.8.2.2. An´alisis de beneficio - costo . . . . . . . . . . . . . . .

57

2.8.2.3. Valor Actual Neto o Valor Presente Neto . . . . . . . .

57

2.8.2.4. Tasa Interna de Retorno . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

2.8.3. Criterios Ambientales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

III

´ MATERIALES Y METODOS

´ 3. MATERIALES Y METODOS 3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59 60 60 viii

´INDICE GENERAL 3.1.1. Clasificaci´on de la red vial en el Per´ u. . . . . . . . . . . . . . . .

62

3.1.2. Caracter´ısticas de los caminos vecinales. . . . . . . . . . . . . .

69

3.1.2.1. La normativa de aplicaci´on. . . . . . . . . . . . . . . .

69

3.1.2.2. Manual de Dise˜ no de Caminos de Bajo Volumen de Tr´ansito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2.2.1.

Alcance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

3.2. T´ecnicas que han comenzado a imponerse en vias . . . . . . . . . . . .

71

3.2.1. Tecnolog´ıas universales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

3.2.2. Tecnolog´ıas innovadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

72

3.2.3. Tecnolog´ıas experimentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

73

3.3. Metodolog´ıa a seguir . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

73

3.4. Camino vecinal de prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

74

IV

RESULTADOS

4. RESULTADOS.

V

70

75 76

4.1. Evaluaci´on econ´omica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

76

4.2. Evaluaci´on t´ecnica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81

4.2.1. Construcci´on por etapas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81

4.2.2. Conveniencia de los diferentes sellos y tratamientos . . . . . . .

82

4.2.3. Camino Vecinal Maynay - Cangary . . . . . . . . . . . . . . . .

84

´ DISCUSION

´ 5. DISCUSION.

85 86

5.1. Resultados del an´alisis econ´omico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

86

5.2. Resultados del an´alisis t´ecnico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

86

5.3. Caracter´ısticas geom´etricas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

87

ix

´INDICE GENERAL

VI

CONCLUSIONES

6. CONCLUSIONES

89 90

6.1. Conclusiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

90

6.2. Recomendaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

92

Bibliograf´ıa

94

VII

96

ANEXOS

A. CUADROS.

97

x

´Indice de cuadros 2.1. Indices de serviciabilidad en pavimentos flexibles . . . . . . . . . .

31

2.2. Limitaciones a los espesores de las capas estructurales e pavimentos flexibles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

3.1. Fuente MTC: Red vial existente por tipo de pavimento (D.S. 0442008-MTC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

63

3.2. Fuente MTC: Red vial existente por regi´ on(D.S. 044-2008-MTC) .

64

xi

´Indice de figuras 2.1. Fuente Road Design: Uso de asfalto como mortero en juntas en . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

2.2. Camino de los Incas 1,400 DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

2.3. Perfil de una calle Napole´ onica en 1,810 . . . . . . . . . . . . . . . .

15

Babilonia 600 AC .

2.4. Efecto de la incorporaci´ on de un pol´ımero sobre la susceptibilidad t´ ermica del asfalto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

2.5. Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Simple. . .

22

2.6. Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Doble. . . .

22

2.7. Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Simple. . .

25

2.8. Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Doble. . . .

26

2.9. Nivel de espacios entre agregado y asfalto en las etapas de la construcci´ on de un Tratamiento Superficial(M´ etodo de Hanson). . . . .

27

2.10. Dimensi´ on m´ınima promedio de las part´ıculas de agregado. . . . .

28

2.11. Nivel de Confianza y valor de S0 Manual de carreteras Chile. . . .

30

2.12. Configuraci´ on elastica de la estructura de un pavimento tipo Tratamiento Superficial, seg´ un m´ etodo de dise˜ no Neozeland´ es. . . . . . .

37

2.13. Gr´ afico de dise˜ no para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos muy solicitados (M´ etodo Neozeland´ es). . . . . . . . . . . .

39

2.14. Gr´ afico de dise˜ no para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos con menor grado de solicitaci´ on (M´ etodo Neozeland´ es). .

40

2.15. CBR m´ınimo de la subbase para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos muy solicitados (M´ etodo Neozeland´ es). . . . .

41 xii

´INDICE DE FIGURAS 2.16. CBR m´ınimo de la subbase para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos con menor grado de solicitaci´ on (M´ etodo Neozeland´ es). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

2.17. Tipolog´ıa de tratamientos superficiales. . . . . . . . . . . . . . . . .

43

2.18. Indicadores de la red vial de los pa´ıses de la regi´ on frente a otros referentes. Fuente: CIA World Fact Boock . . . . . . . . . . . . . . .

44

2.19. Distribuci´ on de la Red vial seg´ un su Jerarqu´ıa. Fuente: CIA World Fact Boock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44

2.20. Porcentaje de la red vial secundaria y terciaria por tipo de superficie. Fuente: CIA World Fact Boock . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

2.21. Micro Empresa de Mantenimiento Rutinario en un camino vecinal .

49

2.22. Esquema de intervenci´ on en la estructura del pavimentos). . . . . .

54

3.1. Red Vial Existente 2,010 (D.S. 044-2008-MTC). . . . . . . . . . . .

65

3.2. Red Vial Nacional existente por tipo de superficie 2,010 . . . . . . .

66

3.3. Red Vial Departamental existente por tipo de superficie de v´ıa 2,010 . 67 3.4. Red Vial Vecinal existente por tipo de superficie de v´ıa 2,010 . . . .

68

3.5. Tecnolog´ıas innovadoras para el mejoramiento de caminos de BVT .

72

3.6. Capa de rodadura con asfalto natural (Colombia). . . . . . . . . . .

73

4.1. Evaluaci´ on privada Costo-Beneficio Alternativa 01 . . . . . . . . . .

77

4.2. Evaluaci´ on privada Costo-Beneficio Alternativa 02 . . . . . . . . . .

78

4.3. Evaluaci´ on privada Costo-Beneficio Alternativa 03 . . . . . . . . . .

79

4.4. Ahorro en caminos con tratamiento superficial.. . . . . . . . . . . .

80

4.5. Conveniencia de los diferentes sellos y tratamientos. . . . . . . . .

83

A.1. N´ umero Estructural Capas Asf´ alticas TMAPA 6o C . . . . . . . . . .

98

A.2. N´ umero Estructural Capas Asf´ alticas TMAPA 14o C . . . . . . . . .

99

A.3. N´ umero Estructural Capas Asf´ alticas TMAPA 19o C . . . . . . . . .

100

A.4. Datos de conteo de tr´ ansito C.V. Tambo - Vicus - Osno Alto. . . .

101

A.5. Conteo de tr´ afico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

102

xiii

´INDICE DE FIGURAS A.6. Evaluaci´ on por costo de operaci´ on vehicular (COV) Alternativa 01 . 103 A.7. Beneficios por ahorro del COV Alternativa 01 . . . . . . . . . . . . .

104

A.8. Flujo de costos privados y evaluaci´ on social Alternativa 01 . . . . .

105

A.9. Evaluaci´ on por costo de operaci´ on vehicular (COV) Alternativa 02 . 106 A.10.Beneficios por ahorro del COV Alternativa 02 . . . . . . . . . . . . .

107

A.11.Flujo de costos privados y evaluaci´ on social Alternativa 02 . . . . .

108

A.12.Evaluaci´ on por costo de operaci´ on vehicular (COV) Alternativa 03 . 109 A.13.Beneficios por ahorro del COV Alternativa 03 . . . . . . . . . . . . .

110

A.14.Flujo de costos privados y evaluaci´ on social Alternativa 02 . . . . .

111

A.15.Costos de inversion, operaci´ on y mantenimiento a precios privados y sociales por cada alternativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

112

A.16.Costos incrementales a precios sociales. . . . . . . . . . . . . . . . .

113

A.17.Beneficios incrementales a precios privados y sociales por cada alternativa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

113

A.18.Evaluaci´ on privada beneficio - costo Alt 01 y Alt 02 . . . . . . . . .

114

A.19.Evaluaci´ on privada beneficio - costo Alt 03 y evaluaci´ on social costo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

115

A.20.Evaluaci´ on social beneficio - costo Alt 02 y alt. 03 . . . . . . . . . .

116

- Beneficio Alt 01 .

xiv

Parte I ´ INTRODUCCION

1

Cap´ıtulo 1 ´ INTRODUCCION 1.1.

Consideraciones generales.

Se aprueba el V Ciclo de Actualizaci´on Profesional en Ingenier´ıa Civil, con Resoluci´on Rectoral No 627-2011-UNSCH-CU con fecha 17 de agosto; en cuyo reglamento se contempla la realizaci´on de un Proyecto de Ingenier´ıa, como requisito indispensable ´ para la titulaci´on, que en este caso comprende al Area de Ingenier´ıa de Transportes. El Proyecto de Ingenier´ıa a desarrollar es denominado ”Tratamiento Superficial en Caminos Vecinales”.

El presente proyecto, fue motivado por los constantes problemas que se encuentran en las diferentes obras de rehabilitaci´on y mantenimientos peri´odicos de los caminos de tercer orden (caminos vecinales) debido a la progresiva disminuci´on de las canteras utilizadas en los diversas intervenciones a ello se suma que en en diversos tramos de la naci´on existen tramos en los cuales la cantera se sit´ ua fuera del del tramo, a grandes distancias, conllevando al encarecimiento de su futura intervenci´on.

Sumado a ello que en nuestro pa´ıs la mayor cantidad en longitud de caminos, son las carreteras de tercer orden, sumado a la experiencia exitosa que se tiene en otros pa´ıses de Centro Am´erica y Sudam´erica (Chile, Colombia, Ecuador), adem´as a que en

2

1.2. Importancia. la actualidad estos caminos no son tratados superficialmente que son necesarias para evitar deterioro prematuro en la capa de rodadura, evitando impactos ambientales negativos en el medio ambiente y mejorando la transitabilidad al disminuir los tiempos de movilizaci´on y ahorro en el mantenimiento vehicular. Existen trabajos preliminares que el Ministerio de Transportes y Comunicaciones que ha desarrollado en tramos pilotos que a la fecha est´an en proceso de evaluaci´on, a nivel de caminos de segundo orden.

1.2.

Importancia.

En la actualidad, en Am´erica Latina constituyen alrededor del 80 % de la longitud de la red vial total de un pa´ıs y en la mayor´ıa de los casos, son el u ´nico o principal medio para la movilizaci´on de la poblaci´on de zonas marginadas, los cuales incluyen en su mayor´ıa v´ıas en afirmado y tierra, encontr´andose en regular o mal estado, a nivel gubernamental hay desconocimiento y escasa informaci´on sobre estos, su atenci´on es de baja prioridad y se limita a algunos programas espec´ıficos - desarticulados de la gesti´on de la infraestructura vial del pa´ıs.1 Normalmente en los caminos de bajo volumen de tr´ansito (BVT), el mantenimiento es insuficiente y de poca calidad (en muchos caso pr´acticamente es nulo), la organizaci´on institucional y la administraci´on son d´ebiles, existen restricciones presupuestarias, la documentaci´on t´ecnica y normativa, si existe, es escasa, los costos de intervenci´on son altos a pesar que que la red de caminos de BVT es de suma importancia para el desarrollo socio-econ´omico de un pa´ıs o regi´on.

Por ello, pese a contar con Proyectos de Inversi´on para la rehabilitaci´on, y mantenimiento peri´odico de algunos tramos al querer incursionar en tecnolog´ıas nuevas (como los tratamientos superficiales) en nuestro pa´ıs; ha de considerarse que los mismos est´an basados en funci´on a evaluaciones emp´ıricas fundadas en la expe1

Ingo Diego S´ anchez - Seminario Internacional ”Conservaci´on Vial por Resultados y Nuevas Tecnolog´ıas ” Lima, Agosto 2010.

3

1.2. Importancia. riencia acumulada del proceso constructivo y/o por reglamentaciones, art´ıculos o aplicaciones (de otros escenarios), que se acercan mucho a las circunstancias bajo las cuales se trabaja en la zona; mas no por estudios exhaustivos comprobados in situ, que certifiquen una realidad pr´oxima en la que se tenga una mejor direcci´on t´ecnico - econ´omica del comportamiento del tipo de intervenci´on, frente a diversas solicitaciones y usos. Razones por las cuales se justifica la necesidad de impulsar la reglamentaci´on del uso de tratamientos superficiales en las diversos climas y zonas de nuestros pais, bajo programas de intervenci´on que busquen el mejor desempen ˜o de la estructura del pavimento, usando la tecnolog´ıa disponible, asegurando la inversi´on y permitiendo conservar niveles de transitabilidad permanente durante el a˜ no.

Reconociendo las limitaciones a enfrentar, como las finalidades a lograr, con el objetivo particular de atender, desde la perspectiva t´ecnica, parte de la problem´atica expuesta anteriormente, se desarrolla la presente investigaci´on documental para proponer t´ecnicas y estrategias para el mejoramiento de caminos vecinales a trav´es de tratamientos superficiales los cuales se encuentren a nivel de afirmado, para que los caminos pasen a un estado superior y presten mejor calidad de servicio. Este trabajo de investigaci´on concibe como aporte el constatar cu´ales son las t´ecnicas m´as eficientes y econ´omicamente factibles a ser utilizadas en la rehabilitaci´on, restauraci´on y reforzamientos de la estructura del pavimento dentro de los Caminos vecinales o caminos de bajo volumen de tr´ansito, ya que en funci´on de las diversas t´ecnicas constructivas de reforzamientos que se aplican para la zona, se comparar´an con otras similares en otros lugares en funci´on de duraci´on y costo, permitiendo determinar cu´al de las alternativas constructivas expuestas es la que mejor responde ante solicitaciones que se presentan en la v´ıa y es la m´as id´onea frente a un estudio de comparaci´on t´ecnico - econ´omico que garantice la seguridad tanto del material humano como de las inversiones. Consolidando as´ı los objetivos que toda intervenci´on civil debe perseguir a favor del desarrollo de la humanidad.

En pavimentos ya construidos, la finalidad de la evaluaci´on, generalmente, deriva de una

4

1.3. Planteamiento del problema y su posible soluci´on situaci´on patol´ogica (o anomal´ıa en su servicio), que exige evaluar, acotar y establecer decisiones de intervenci´on. Esta evaluaci´on tiene un car´acter subjetivo muy superior al caso de pavimentos por construir, ya que la fiabilidad de un pavimento existente no puede considerarse como una caracter´ıstica en s´ı de la estructura, sino que, al depender de los datos disponibles y de los conocimientos y procedimientos del t´ecnico que eval´ ua, la fiabilidad alcanza m´as bien un gran paralelismo con el grado de confianza personal que se tiene en la estructura en un determinado momento.2 Es de nuestro conocimiento que las condiciones sociales, de producci´on, los accesos a zonas de productoras y poblaciones rurales, dependen fundamentalmente de las carretera y consecuentemente su desarrollo.

A partir del a˜ no 2007 todo esto es responsabilidad del Gobierno Local, a trav´es de los Institutos Viales Provinciales, quienes est´an llamados a realizar la Gesti´on Vial en su respectiva jurisdicci´on, siendo un gran aliado Prov´ıas Descentralizado, el cual realiza mantenimientos rutinarios casa 03 o 04 a˜ nos (en caminos con mantenimiento rutinario)

1.3.

Planteamiento del problema y su posible soluci´ on

El estado de transitabilidad de los caminos vecinales, desde el punto de vista del usuario debe ser una v´ıa que permita la circulaci´on del tr´ansito, en condiciones de seguridad y comodidad, bajo cualquier condici´on clim´atica y topogr´afica, durante un tiempo prolongado, prestando adecuadas condiciones de transitabilidad en cualquier ´epoca del a˜ no.

Una vez la puesta en servicio la v´ıa, comienza a deteriorarse debido principalmente al tr´ansito y clima a los que se encuentran sometidos y en la medida que aumentan los deterioros van aumentando los costos de los usuarios, afectando la carga y depreciando los veh´ıculos. 2

Tanner, 1995.

5

1.3. Planteamiento del problema y su posible soluci´on

En los u ´ltimos a˜ nos, en algunos tramos se ha estado interviniendo peri´odicamente cada 03 a 04 a˜ nos con mantenimientos peri´odicos 3 , ´estos trabajos han disminuido la potencia o han hecho que la cantera se termine, haciendo que posteriores intervenciones tengan un costo mucho mayor.

En los trabajos actuales de mantenimiento peri´odico que se ejecutan se deja expuesta la estructura del pavimento a la penetraci´on del agua, causando que el pavimento se deteriore r´apidamente sin haber cumplido con su periodo de dise˜ no, conllevando a realizar una mayor inversi´on en su reposici´on.

Teniendo en cuenta esta situaci´on, el problema de la presente investigaci´on se plantea en los siguientes t´erminos:

1.3.1.

Problema principal

No existe normatividad para la evaluaci´on y construcci´on de tratamientos superficiales en caminos vecinales.

1.3.2.

Problema secundario

Tiempo de servicio menores en comparaci´on al dise˜ no. Las carreteras vecinales sin tratamiento superficial, presentan desgaste superficial ocacionando dificultades en el tr´ansito vehicular por demora en los tiempos de viaje y mayores costos de transporte. 3

Trabajos en una v´ıa en la que solo se interviene con la reposici´on de la capa de afirmado.

6

1.4. Objetivos

1.4.

Objetivos

En el campo de las intervenciones en estructuras de pavimentos, la evaluaci´on de sus componentes han puesto de manifiesto varias premisas que encauzan de alguna forma los objetivos de esta investigaci´on. Desde el inicio de la reglamentaci´on en materia de tratamientos superficiales indicando el uso de cierto tipo de materiales en determinadas zonas del pa´ıs acorde al clima y tipo de suelo en la subrasante, en nuestro pa´ıs, existen variedad de productos que aun su uso no esta reglamentado haciendo incipiente su uso.

1.4.1.

Objetivos generales

Adaptar modernas t´ecnicas de fiabilidad estructural al estudio de los pavimentos, y as´ı determinar cu´al es el mejor producto o la decisi´on m´as apropiada: Sello de arena? o Lechada asf´ altica? o Tratamiento superficial simple? o Tratamiento superficial doble? o Sello de Otta simple? o Sello de Otta doble?, tanto t´ecnica como econ´omicamente de acuerdo a la realidad y exigencias de las distintas normativas y reglamentaciones. Generar un m´etodo de conveniencia de los diferentes sellos y tratamientos superficiales en caminos vecinales, utilizando como herramienta los par´ametros de la v´ıa.

1.4.2.

Objetivos espec´ıficos

Cuantificar econ´omicamente el uso de diversos tipos de materiales en el tratamiento superficial. Aportar un m´etodo de evaluaci´on sobre la conveniencia de usar los diversos tipos de tratamiento superficial. Impulsar la aplicaci´on de t´ecnicas modernas de tratamientos superficiales en caminos vecinales o tramos de bajo volumen de tr´ansito.

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1.5. Hip´otesis principal Impermeabilizar las carreteras afirmadas y reducir los costos de operaciones del transporte de pasajeros y carga.

1.5.

Hip´ otesis principal

En estos a˜ nos tuve la oportunidad de laborar en, el Proyecto Especial de Infraestructura de Transporte Rural Descentralizado - Provias Descentralizado, cuyo objetivo es ampliar, mejorar y consolidar la accesibilidad, conectividad e integraci´on de poblaciones a bienes, servicios p´ ublicos y privados y a oportunidades generadoras de ingresos, mejorando la infraestructura vial rural y departamental, haciendo las veces de un ente rector en cuanto a caminos vecinales.

As´ı mismo tube la oportunidad de laborar en los Institutos Viales Provinciales de Huanta, La Mar y Vilcas Huam´an, entes encargados de la gesti´on vial en su respectiva jurisdicci´on, en ´estas dos instituciones tube la oportunidad de inspeccionar, mantener y rehabilitar un gran n´ umero de caminos vecinales de nuestra regi´on cuyas dolencias eran muy variadas, pero en todos se presentaba un mismo signo de identidad, esto es, la ausencia de un procedimiento amparado en normativa o reglamento que permitiera mejorar el nivel de servicio y transitabilidad a lo largo del a˜ no, y en distintos climas que presenta la regi´on que es com´ un en todo el pa´ıs, a trav´es de la incorporaci´on de tecnolog´ıa reciente en la impermeabilizaci´on del pavimentos en los caminos vecinales.

Esta ausencia ha motivado, que los encargados de revisar y efectuar los estudios correspondientes de mantenimiento y rehabilitaci´on de caminos opten por tomar metodolog´ıas comunes para la atenci´on de caminos (mantenimiento y rehabilitaci´on), evitando innovar con nuevas tecnolog´ıas, que el mercado oferta pero por desconocimiento no se adopten.

Son viables los tratamientos superficiales en caminos vecinales??. 8

1.6. Variables e indicadores.

1.5.1.

Hip´ otesis secundaria

El empleo de tratamientos superficiales, en la parte superior del afirmado, mejora la durabilidad de las carreteras. Impermeabilizando con tratamientos superficiales, las carreteras afirmadas, se hacen m´as resistentes a las precipitaciones pluviales. Si las carreteras afirmadas se encuentran en buen estado de transitabilidad, entonces se reducir´an los costos de operaciones.

1.6.

Variables e indicadores.

Podemos dividirlas en dos tipos, independientes y dependientes.

1.6.1.

Variables independientes (x)

Los par´ametros m´as influyentes que intervienen y que interesa su cuantificaci´on en la edificaci´on para la situaci´on de futuro son los par´ametros de la carretera (CBR de la sub rasante), precipitaci´on, caracter´ısticas de la estructura del pavimentos (CBR de las canteras), IMDA, Tolerancias de ejecuci´on

Indicadores: A, CBR de sub rasante B, precipitaci´on C, CBR de canteras D, IMDA T, las tolerancias de ejecuci´on

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1.7. Razones que motivaron la elecci´on del tema y el problema investigado.

1.6.2.

Variables dependientes (y)

Indicadores: IRI Nivel de transitabilidad Disminuci´on del mantenimiento vehicular Disminuci´on de emisi´on de CO2 Menor tiempo de recorrido

1.7.

Razones que motivaron la elecci´ on del tema y el problema investigado.

Hace varios a˜ nos cuando labor´abamos en Provias Descentralizado, acompa˜ nando al coordinador zonal de Ayacucho se visit´o a la localidad de Oymay en la provincia de Puquio, para verificar la construcci´on de la carretera de acceso a dicho lugar, en dicho recorrido nos acompa˜ naron tambi´en directivos de la cede central, al llegar a Oymay nos dimos cuenta de la ingrata calidad de vida que ten´ıan los lugare˜ nos, a pesar de ser unos de los lugares con mayor pobreza en el departamento de Ayacucho los productos de primera necesidad ten´ıan un costo de 03 a 04 veces el precio con el que pod´ıamos adquirir en cualquier tienda, una barra de jab´on costaba S/. 12.00 nuevos soles, un kilo de sal costaba S/. 05.00 nuevos soles, fueron acontecimientos que marcaron mi vida profesional e hicieron que me decida en la especializaci´on en el ´area vial, a lo largo de la vida profesional me he desempe˜ nado en la gesti´on de la infraestructura vial, en que el problema recurrente ha sido la disminuci´on de cantera en diversos carreteras, viendo este problema recurrente es que me siento motivado a dar mi aporte en la soluci´on de este problema.

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1.8. Metodolog´ıa. Los beneficiarios directos previstos ser´an los usuarios de las v´ıas que mejorar´an su nivel de vida, al tener una v´ıa que permita el intercambio de productos entre los centros de producci´on y el mercado. Tambi´en ser´an beneficiarios directos los profesionales de ingenier´ıa en general y de ingenier´ıa civil en particular, abocados a la elaboraci´on de proyectos que involucren infraestructura vial. Del mismo modo ser´an beneficiarios del m´etodo de an´alisis para decidir que tipo de intervenci´on superficial realizar.

Tambi´en ser´an beneficiarios los estudiantes de las especialidades de ingenier´ıa, los docentes e investigadores avocados a la infraestructura vial y todos los interesados en las novedades de las formulaciones y soluciones de problemas de investigaci´on que linden sobre tratamientos superficiales en caminos vecinales, pues se tendr´a informaci´on actualizada sobre los productos y procedimientos nuevos que existen en tratamientos superficiales.

Los beneficiarios indirectos previstos ser´an todos aquellos que transitan por las vias vecinales, de manera directa o indirectamente a todo lector de la presente, pues se tendr´a metodolog´ıas que permitan incursionar en el tratamiento de pavimentos.

De aqu´ı se desprende un aspecto importante de este trabajo de investigaci´on es solucionar este problema, realizando una compilaci´on integral de toda informaci´on significativa contenida en la bibliograf´ıa que se tiene a disposici´on a fin de tener un importante compendio sobre todo lo que se debe saber acerca de tratamientos superficiales en caminos vecinales que ha sido poco estudiado.

1.8.

Metodolog´ıa.

La Metodolog´ıa de investigaci´on para el presente trabajo es el m´etodo te´orico - pr´actico de investigaci´on cient´ıfica.

11

Parte II ESTADO DEL ARTE

12

Cap´ıtulo 2 ESTADO DEL ARTE 2.1.

Antecedentes de las V´ıas.

Es sabido la estrecha relaci´on con la historia de la civilizaci´on humana, pues a medida que se recorre la historia se van observando como van apareciendo los senderos, caminos, calles, intercambios, teni´endose los primeros indicios de aparici´on de calles son los adoquinados de Ur en Mesopotamia 4,000 AC, en India 3,000 AC, Malta 2,000 AC. Se tienen antecedentes que la primera v´ıa de 50 km de longitud se descubri´o en creta 1,800 AC, primera carretera de 2500 km en Asiria 700 AC, uso de piedras tipo laja en Babilonia 600 AC y es en este lugar que se hace el primer uso del asfalto como mortero en juntas, teniendo una secci´on como la que se muestra en la figura(2.1):

Figura 2.1: Fuente Road Design: Uso de asfalto como mortero en juntas en Babilonia 600 AC .

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2.1. Antecedentes de las V´ıas. Fuente Road Design.1

Con el imperio romano y su expansi´on se lleg´o a la longitud de 80,000 km compuesta generalmente en su mayor´ıa de l´ıneas rectas de gran longitud, el trazo era el m´as corto y m´as seguro.

En nuestro continente los incas tambi´en desarrollaron sus caminos con una extensi´on aproximada de 30,000 km en lo que es el Qapaq N´an.

 

Figura 2.2: Camino de los Incas 1,400 DC . A la ca´ıda del imperio romano se llev´o al olvido las v´ıas, hasta que en 1,747 se fund´o ´ la Ecole des Ponts et Chauss´ees (Escuela de Ingenier´ıa Civil) y Tr´esaguet introduce en Francia la primera norma en 1,775 realiz´andose las primeras secciones de una v´ıa tan como la conocemos hoy, en la figura (2.3) se muestra la secci´on Napole´onica de 1,810.

1

Dr. Ingo Stephan Hoffman ROAD DESIGN, p´ag 06

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2.1. Antecedentes de las V´ıas.

Extendido de una capa de grava para  vehículos de infantería 

Camino pavimentado para  vehículos pesados   Camino pavimentado para  el verano a caballo 

 

Figura 2.3: Perfil de una calle Napole´ onica en 1,810 . En 1,835 se construye el primer tramo de ferrocarril Nurenberg - Furth cambiando las bases del trazo de caminos. En ´esta construcci´on aparecen los radios curvos y la transici´on suave entre l´ınea recta y curva hecha con par´abolas.

La determinaci´on de secciones viales fue creciente en los a˜ nos 50 as´ı como los dise˜ nos sostenidos del parque automotor, requiriendo se construyan m´as v´ıas para que se pueda transitar.

Con el crecimiento sostenido de la intensidad de tr´afico vial creci´o tambi´en el impacto negativo del tr´afico vial como:

Crecimiento de ruido y emisiones de gases da˜ ninos al medio ambiente Enorme requerimiento de ´areas que causaron efecto de separaci´on urban´ıstica Creciente peligro en los alrededores de las v´ıas por creciente aumento de accidentes y aumento de cantidad de muertos Deterioro de la accesibilidad y origen de p´erdidas de tiempo por embotellamientos Estos desarrollos negativos influenciaron en el cambio de mentalidad a mitad de los a˜ nos 60, ya en 1963 se consideraron las mejoras en los manuales y reglamentos

15

2.1. Antecedentes de las V´ıas. viales, en especial tomando gran significado la consideraci´on de las distancias de parada.

En el Per´ u se desarroll´o el Reglamento Nacional de Carreteras en los a˜ nos 1,975, que tuvo una gran vigencia y que fue basado en los manuales de Estados Unidos. En el a˜ no 2,001 el Ministerio de Transportes y Comunicaciones, present´o el Manual de Dise˜ no Geom´etrico de Carreteras, el cual es basado tambi´en en los manuales de Estados Unidos.

Se espera que pronto se pueda tener una Norma de Dise˜ no de Carreteras y que se tenga una instituci´on que se dedique a mejorar las disposiciones que se presentan en este manual.

En cuanto a los tratamientos superficiales los or´ıgenes de los tratamientos superficiales se remontan a la d´ecada de 1,870 con la introducci´on del alquitr´an para reducir el polvo en las carreteras urbanas. M´as tarde, se a˜ nadi´o piedra granulada, d´andole un mejor agarre, a medida que el tratamiento de superficies se convert´ıa en un m´etodo de mantenimiento de carreteras similar al utilizado hoy en d´ıa.

A medida que el tr´afico motorizado se incrementaba r´apidamente por toda Europa, el tratamiento de las carreteras con gravilla incrustada en la calzada se convirti´o en un m´etodo ampliamente utilizado de reacondicionamiento de carreteras.

El uso del alquitr´an dio paso en la d´ecada de los 50 del siglo pasado a los ligantes del bet´ un y la tecnolog´ıa de tratamientos superficiales se ha desarrollado considerablemente con sofisticaci´on en los a˜ nos recientes. Los modernos tratamientos superficiales pueden utilizarse ahora en situaciones exigentes en carreteras de mucho tr´afico.

16

2.1. Antecedentes de las V´ıas.

2.1.1.

Ingenier´ıa en Asfalto y Tratamientos superficiales.

La modificaci´on de los asfaltos permiten al dise˜ nador intervenir sobre las caracter´ısticas mec´anicas del asfalto. Entre otras se puede mencionar la reducci´on de las susceptibilidad t´ermica, en la b´ usqueda de unas caracter´ısticas reol´ogicas2 constantes, especialmente a elevadas temperaturas de servicio. En consecuencia, ello implica modificar las propiedades de la mezclas, en el sentido de disminuir tanto la deformaci´on pl´astica a alta temperatura, como la rigidez a baja temperatura, ofreciendo un mejor comportamiento en servicio ante la acci´on de las cargas circulares m´as pesadas del tr´ansito, independientemente de las condiciones clim´aticas imperantes.

Un asfalto real, com´ un, presenta un cambio continuo de sus caracter´ısticas en todo el rango de temperaturas de operaci´on. El asfalto ideal es aquel que muestra una caracter´ıstica m´as o menos constante en un amplio rango de temperaturas de servicio, convirti´endose en un fluido viscoso a las temperaturas de mezcla y compactaci´on.

La adici´on de un pol´ımero adecuado modifica la susceptibilidad t´ermica del asfalto, tal como se muestra en la figura (2.4) obteni´endose debido a una mejora en el comportamiento visco-el´astico a las temperaturas de servicio a las deseadas de un asfalto ideal.3 .

Existe una variedad de aditivos que pueden ser exitosos en la mejora de cuanto menos una de las propiedades del asfalto, pero, es necesario tener en cuenta que no existe un aditivo que mejore todas las propiedades. Es por ello que la modificaci´on del asfalto con la incorporaci´on de pol´ımeros da por resultado ligantes con extraordinarias caracter´ısticas de elasticidad, adherencia y cohesi´on a un costo competitivo. 2

Obedecen a las ”contracci´ on por fraguado”, que se producen en losas no muy gruesas y de espesor uniforme (pavimentos, losas de entrepisos y techos de edificios, etc.) por la r´apida desecaci´on superficial con relaci´ on a la masa por la acci´ on del sol, la humedad relativa, y especialmente del viento, o por la combinaci´ on de ambos, estas fisuras aparecen en la superficie en forma de ”viboritas”, ubicadas al azar y orientados en cualquier direcci´ on 3 Ingo Alfonso Montejo Fonseca INGENIER´IA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS, p´ ag 618

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2.1. Antecedentes de las V´ıas.

Figura 2.4: Efecto de la incorporaci´ on de un pol´ımero sobre la susceptibilidad t´ ermica del asfalto.

Fuente: Ingenier´ıa de Pavimentos para Carreteras.4

Los ejemplos de tratamientos superficiales de alto rendimiento pueden durar hasta diez a˜ nos, incluso en situaciones de gran uso de veh´ıculo y alta tensi´on. Los adelantos tecnol´ogicos en los u ´ltimos a˜ nos se relacionan en gran parte con la tecnolog´ıa de ligantes y los m´etodos de colocaci´on del material por medio de adelantos en el equipo utilizado para aplicar el tratamiento superficial.

Las emulsiones de bet´ un se han convertido en los ligantes favoritos, normalmente modificados por la adici´on de pol´ımeros para proporcionar una mayor resistencia y durabilidad y tambi´en para conseguir una gama mayor de temperatura a la que el ligante ofrecer´a un buen rendimiento.

Los ligantes de Bet´ un Modificado por Pol´ımeros (PMB, Polymer Modified Bitumen) 4

Ingo Alfonso Montejo Fonseca INGENIER´IA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS, p´ ag 618

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2.2. Emulsiones con Asfalto Modificado. son un adelanto importante porque facilitan el dise˜ no del enlucido de superficies espec´ıficamente para adaptarse a los lugares en los que se van a aplicar. Los ligantes para pa´ıses con climas c´alidos pueden modificarse para asegurar que no se reblandezcan a altas temperaturas, al mismo tiempo que se pueden producir ligantes modificados que no se vuelvan quebradizos para climas fr´ıos.

Los ligantes con mayor modificaci´on son los m´as fuertes y ofrecen un buen rendimiento con la mayor gama de temperatura. El resultado es que los superficiales de Bet´ un Modificado por Pol´ımeros pueden utilizarse para proporcionar unas superficies de carreteras de larga duraci´on en lugares en los que las temperaturas fluct´ uan en gran manera y en obras en las que las velocidades de tr´afico y las fuerzas de frenado son muy altas.

Existen asimismo otros aditivos qu´ımicos especiales que se utilizan en la actualidad ´ para controlar el proceso de rotura cr´ıtico. Estos se mezclan con la emulsi´on de bet´ un por medio de un equipo de mezcla y colocaci´on controlado por ordenador que se ha desarrollado para dar una mayor precisi´on y control al tratamiento superficial. Las cantidades de material utilizado y el ´ındice al que se colocan se controlan ahora muy de cerca para proporcionar un tratamiento de alto rendimiento.

2.2.

Emulsiones con Asfalto Modificado.

Teniendo en cuanta que un asfalto modificado presenta una viscosidad m´as alta que la del asfalto convencional; es por esto que su temperatura a la entrada del molino coloidal debe ser m´as elevada, que la de un asfalto no modificado de la misma penetraci´on, del orden de 160 - 170o C (dependiendo del tipo de asfalto modificado empleado) para la viscosidad ´optima de emulsificaci´on (200 cps).

19

2.2. Emulsiones con Asfalto Modificado. Como consecuencia de las elevadas temperaturas de fabricaci´on la temperatura de la emulsi´on a la salida del molino coloidad oscila entre 90 y 95o C.

2.2.1.

Caracterizaci´ on de las Emulsiones Modificadas

En las emulsiones modificadas se les hacen ensayos habitualmente empleados en el control de emulsiones, tales como Dean Stark, destilaci´on, viscosidad, sedimentaci´on e ´ındice de rotura.

Un aspecto muy importante en este tipo de emulsiones es la obtenci´on de un residuo de asfalto-pol´ımero sobre el cual se eval´ ua el grado de modificaci´on alcanzado. Los m´etodos habituales de obtenci´on del residuo asf´altico de la emulsi´on no son v´alidos, ya que, en general, implican un fuerte calentamiento de la emulsi´on que altera dicho residuo y que, incluso, puede llevar a la degradaci´on del pol´ımero.

Es por ello que en los u ´ltimos a˜ nos se han desarrollado numerosos procedimientos para la obtenci´on de un residuo inalterado entre las que pueden enumerarse las siguientes:

X Congelaci´on r´apida de la muestra, seguida de una destilaci´on a vac´ıo del residuo a baja temperatura. X Evaporaci´on a 163o C. X Evaporaci´on de dos fases: primero a 118o C y posteriormente a 138o C (m´etodo del Estado de California). X Evaporaci´on a 50o C durante 15 d´ıas (m´etodo AFNOR, franc´es).

20

2.3. Tratamientos Superficiales

2.2.2.

Aplicaciones de las Emulsiones Modificadas con Pol´ımeros

Las principales aplicaciones actuales de las emulsiones modificadas con pol´ımeros son los tratamientos superficiales y los microaglomerados en fr´ıo, Tambi´en se emplean para la ejecuci´on de los riegos de liga requeridos por los aglomerados en caliente.

2.3.

Tratamientos Superficiales

El uso de emulsiones modificadas, en especial en combinaciones con agregados de muy alta calidad, ampl´ıa el campo de aplicaci´on de los tratamientos por cuanto proporciona: X Buena adhesi´on activa, con mejora de la viscocidad, que se traduce en una apertura al tr´ansito m´as r´apida. X Excelente adhesi´on pasiva en cualquier tipo de clima. X Alta cohesi´on interna para resitir los esfuerzos tangenciales causados por la combinaci´on de una elevada densidad de tr´ansito y alta temperatura. X Buena flexibilidad a baja temperatura. Las mejoras descritas obedecen a las caracter´ısticas del ligante utilizado: emulsi´on cati´onica de asfalto modificado con elast´omeros, de rotura r´apida, de alta viscosidad, ligante residual de elevada cohesion de alta temperatura, gran elasticidad y notable resistencia al envejecimiento.

Por su alta viscosidad, la emulsi´on requiere calentamiento a unos 45 - 50o C, antes de su aplicaci´on.5 .

5

Ingo Alfonso Montejo Fonseca INGENIER´IA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS, p´ ag 635

21

2.3. Tratamientos Superficiales

2.3.1.

Definiciones y funciones

Se define un tratamiento superficial como una superficie asf´altica que resulta de una o m´as aplicaciones sucesivas y alternadas de ligante asf´altico y a´ridos sobre una base granular o sobre un pavimento existente de asfalto o de hormig´on, teniendo por finalidad el mejorar o conservar las caracter´ısticas f´ısicas y mec´anicas de las superficies as´ı tratadas. De acuerdo al n´ umero de aplicaciones de asfalto y ´aridos, ´estos reciben el nombre de tratamiento superficial simple, doble, triple o´ m´ ultiple.

Figura 2.5: Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Simple.

Figura 2.6: Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Doble. Las principales funciones de los tratamientos superficiales son:

X Proteger la superficie de la base estabilizada de la acci´on erosiva y esfuerzos tangenciales producidos por los neum´aticos de los veh´ıculos.

22

2.3. Tratamientos Superficiales X Proteger la estructura del camino de la acci´on del clima, principalmente de las infiltraciones de agua que podr´ıan comprometer la estabilidad de las capas granulares. X Asegurar un nivel de adherencia m´ınimo entre neum´atico y superficie de la calzada. Su ejecuci´on en forma eficiente permite la obtenci´on de un tratamiento econ´omico, de construcci´on simple y durable. Aplicados sobre una base granular, su efecto de impermeabilizaci´on permite que ´esta conserve su capacidad de soporte adecuada. Aplicados sobre pavimentos existentes de asfalto o de hormig´on, prolongan la durabilidad de la calzada.

Un tratamiento superficial doble, adecuadamente dise˜ nado y construido, proporciona un considerable incremento en durabilidad y resistencia en comparaci´on con un tratamiento simple, obteni´endose adem´as, una mayor impermeabilidad. La mayor resistencia y durabilidad que proporcionan los tratamientos dobles los hacen especialmente adecuados para condiciones de mayor solicitaci´on de tr´ansito, pendientes m´as pronunciadas y climas m´as severos.6 .

2.3.2.

Actividades Constructivas

B´asicamente la construcci´on de un Tratamiento Superficial Simple (TSS) consta de las siguientes operaciones sucesivas: i) Definir mediante marcas o l´ıneas visibles, el a´rea a tratar. ii) Conformaci´on de la superficie a cubrir con el TSS. iii) Limpieza de la superficie. iv) Aplicaci´on del riego asf´altico seg´ un dosificaci´on. 6

Angela Bernardina Quiirolo Menz, TESIS: SEGUIMIENTO DE UN DOBLE TRATAMIENTO ´ SUPERFICIAL PARA CAMINO DE ALTO TRANSITO, Universidad de Chile, p´ag 635

23

2.3. Tratamientos Superficiales v) Riego de los a´ridos seg´ un dosificaci´on. vi) Rodillado del tratamiento. vii) Barrido y remisi´on de los ´aridos excedentes. viii) Puesta en servicio con control de tr´ansito mediante un ”veh´ıculo gu´ıa”. Si el tratamiento es doble se deben repetir las operaciones iii), iv), v), vi), vii) antes de viii), con las dosificaciones de la segunda aplicaci´on.

La figura (2.7) y (2.8)muestra en forma esquem´atica las operaciones de construcci´on de un Tratamiento Superficial Simple (STS) y Doble (DTS), respectivamente.

24

2.3. Tratamientos Superficiales

Figura 2.7: Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Simple.

25

2.3. Tratamientos Superficiales

Figura 2.8: Esquema representativo de un Tratamiento Superficial Doble. 26

2.3. Tratamientos Superficiales

2.3.3.

Dosificaci´ on de materiales

2.3.3.1.

M´ etodo de Hanson

Hanson fue el primero en definir los principios b´asicos para la dosificaci´on de materiales ´ de los tratamientos superficiales. Estos son:

X El porcentaje de los huecos entre las part´ıculas de agregado disminuye durante el proceso de esparcido, compactaci´on con rodillo y solicitaciones de tr´ansito: Cuando el agregado es reci´en esparcido, t´ıpicamente se tiene un nivel de espacios no cubiertos por el asfaltado de 50 %. Al ser compactado con rodillo los espacios se reducen al 30 %. El posterior tr´ansito de los veh´ıculos disminuye los huecos al 20 %

Figura 2.9: Nivel de espacios entre agregado y asfalto en las etapas de la construcci´ on de un Tratamiento Superficial(M´ etodo de Hanson).

X El tr´ansito vehicular permite continuar el reacomodo de las part´ıculas de agregado hasta el punto en el cual alcanzan su posici´on m´as estable. Esta posici´on se consigue cuando las part´ıculas se encuentran apoyadas sobre sus lados m´as elongados, es decir, con su menor dimensi´on en vertical. De aqu´ı el concepto de ”Dimensi´on M´ınima 27

2.3. Tratamientos Superficiales Promedio”, que es el promedio de las dimensiones m´as peque˜ nas de las part´ıculas de agregado.

Figura 2.10: Dimensi´ on m´ınima promedio de las part´ıculas de agregado.

Por tanto, la cantidad o´ptima de asfalto a colocar debe ser ajustada para llenar en aproximadamente un 70 % el total de vac´ıos totales. Esto es, que cada part´ıcula de agregado sea embebida en asfalto residual alrededor de 2/3 de su menor dimensi´on, evitando as´ı, desprendimientos de a´ridos por d´eficit o exudaciones por exceso de asfalto. 2.3.3.2.

M´ etodo especificado por el Laboratorio Nacional de Vialidad - Chile

Este m´etodo es utilizado en Chile y corresponde a una version modificada del m´etodo propuesto por The Asphalt Institute USA (Instituto de Asfalto de Estados Unidos).

Dicha dosificaci´on se determina de acuerdo al M´etodo de la Dimensi´on Minima Promedio y para determinar la dosificaci´on de un doble tratamiento superficial se emplea la Teor´ıa de Vol´ umenes Absolutos, que supone que:

X Las part´ıculas de agregado fino llenan los huecos superiores dejados por el agregado grueso. X El espesor final es aproximadamente igual al tama˜ no m´aximo del agregado grueso. X Despu´es de la reorientaci´on de las part´ıculas de agregado, producto del tr´ansito, los vac´ıos alcanzan de un 5 % a un 7 %. 28

2.3. Tratamientos Superficiales Indicando en su manual de carreteras que en general las cantidades de asfalto a colocar estar´an comprendidos entre 0.9 y 1.6 kg/m2 para tratamientos simples, entre 2.6 y 3.2 kg/m2 para tratamientos dobles y entre 4.0 y 4.6 kg/m2 para tratamientos triples.

As´ı mismo, la cantidad de agregado total a colocar estar´a comprendida entre 8 y 15 kg/m2 para tratamientos simples, entre 25 y 35 kg/m2 para tratamientos dobles y entre 45 y 55 kg/m2 para tratamientos triples.

2.3.4.

Dise˜ no Estructural de Pavimentos Flexibles

A continuaci´on, se describen tres m´etodos de dise˜ no para pavimentos flexibles nuevos. 2.3.4.1.

AASHTO

La American Association of State Highway and Transportation Officials ( Asociaci´on Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales y Transporte - AASHTO), basa sus resultados obtenidos en el Road Test (Ensayo de Caminos) que AASHTO realiza en Ottawa, Illinois, USA, durante los u ´ltimos a˜ nos de la d´ecada de los 50 y los primeros del 60. Las ecuaciones emp´ıricas de dise˜ no obtenidas en el mencionado Road Test son de utilidad como modelos b´asicos en la gu´ıa de dise˜ no actual, pero han sufrido ciertas modificaciones para orientar a expandir las posibilidades de aplicaci´on del m´etodo a diferentes climas, dise˜ nos, materiales y suelos.

El pa´ıs de Chile, utiliza la versi´on del AASHTO DE 1,993, con algunas precisiones y complementos para ajustarlo m´as a su realidad.

El dise˜ no est´a basado primordialmente en identificar o encontrar un N´ umero Estructural ”NE” para que el pavimento flexible pueda soportar el nivel de carga solicitante. La f´ormula general de dise˜ no (2.3.1) relaciona la cantidad de Ejes Equivalentes (EE) solicitantes con el n´ umero estructural y el nivel de confianza, de manera que la estructura experimente una p´erdida de serviciabilidad determinada. 29

2.3. Tratamientos Superficiales

EE = (N E + 25.4)

9.36

(16.40+ZR ∗SO )

∗ 10

 β = 0.40

∗ MR

97.81 N E + 25.4

2.32



Pi − Pf ∗ Pi − 1.5

1β (2.3.1)

5.19 (2.3.2)

Donde: EE: Ejes Equivalentes de 80 kN acumulados durante la vida de dise˜ no. NE: N´ umero estructural (mm). ZR : Coeficiente estad´ıstico que depende del nivel de confianza que se adopte. S0 : Desviaci´on est´andar del error combinado de todas las variables que intervienen en el modelo. MR: M´odulo Resiliente del suelo de la subrasante (MPa). Pi: ´Indice de serviciabilidad inicial. Pf: ´Indice de serviciabilidad final. En la figura (2.11)indica los valores que se recomienda utilizar para ZR y S0 en el dise˜ no de pavimentos flexibles, en funci´on de las solicitaciones esperadas y del coeficiente de variaci´on de la serie de valores representativos de las caracter´ısticas de los suelos de la subrasante.

Figura 2.11: Nivel de Confianza y valor de S0 Manual de carreteras Chile. 30

2.3. Tratamientos Superficiales El ´ındice de serviciabilidad (p), mide la calidad de servicio del pavimento para ofrecer un manejo seguro y confortable. Se mide en una escala de valores entre 0 a 5, donde p = 0 indica un camino en p´esimas condiciones (intransitable) y p = 5 indica un pavimento perfecto.

La ecuaci´on de dise˜ no (2.3.1), establece un estado inicial del pavimento (Pi), que depende exclusivamente de las posibilidades tecnol´ogicas disponibles para construirlo y un nivel de deterioro considerado como final o inconveniente para transitar (Pf). La Tabla (2.3.4.1) indica los valores que se recomienda utilizar para estos par´ametros en el dise˜ no de pavimentos flexibles. ´Indice de serviciabilidad

Valor de referencia

Inicial (Pi)

4.2

Final (Pf)

2.0

Cuadro 2.1: Indices de serviciabilidad en pavimentos flexibles Mecanismo de dise˜ no El primer c´alculo es determinar, mediante el algoritmo desarrollado por AASHTO (ec.(2.3.1) y ec. (2.3.2)), el n´ umero estructural (N ET ) que se requiere sobre la subrasante.

Luego, todas las capas que compondr´an la estructura del pavimento, incluyendo las asf´alticas y las no ligadas, se deben estructurar por tipo y espesores de manera que se cumpla con la siguiente ecuaci´on:

N E = a1 ∗ h1 + a2 ∗ h2 + a3 ∗ h3 < N ET

(2.3.3)

Donde: NE: N´ umero estructural (mm). 31

2.3. Tratamientos Superficiales a1 h1 : Coeficiente estructural y espesor (mm) de cada una de las capas asf´alticas o tratadas que componen el pavimento. Los sub´ındices 2 y 3 representan las capas granulares no tratadas. m2 m1 : Coeficiente de drenaje de las capas no tratadas (base y subbase granulares ). La ecuaci´on (2.3.3), no tiene una soluci´on u ´nica pues existen muchas combinaciones que satisfacen el n´ umero estructural, sin embargo, existen una serie de consideraciones que deben tenerse en cuenta al definir los espesores de las diferentes capas.

La tabla (2.3.4.1), indica las limitaciones de los espesores de las capas estructurales, para cumplir con requerimientos constructivos y de estabilidad.

Capa

Espesor (mm)

Cada capa asf´altica individual, min

50

Capa granular no tratada, min

15

Cuadro 2.2: Limitaciones a los espesores de las capas estructurales e pavimentos flexibles

Para las capas con mezcla convencionales, dependiendo del clima y condiciones de la zona, el espesor podr´a se 10 mm menor al indicado en la tabla.

La distribuci´on del N ET no puede hacerse en forma arbitraria, pues una mala estructuraci´on puede originar tensiones y deformaciones superiores a las que son capaces de soportar la subrasante, las capas granulares o las mezclas asf´alticas. Es por esto, que se recomienda proceder ajust´andose a los siguientes criterios:

La relaci´on entre los m´odulos el´asticos de dos capas granulares sucesivas, no debe ser mayor que 4. 32

2.3. Tratamientos Superficiales El n´ umero estructural m´ınimo a colocar sobre la base (N EA ), se determina en funci´on de las solicitaciones previstas y de la temperatura media anual ponderada del aire(TMAPA) del lugar donde se localiza la obra. Con los gr´aficos que se incluyen en el Anexo A.1 , parametrizados para diferentes TMAPA y distintos m´odulos MR de la subrasante, se determina el n´ umero estructural m´ınimo NEA, que deben tener las capas asf´alticas. Se debe cumplir entonces que:

N EA (mm) =

X

ai ∗ hi

(2.3.4)

En que: • ai : Coeficiente estructural de la capa asf´altica de orden i. • hi : Espesor (mm) de la capa asf´altica de orden i. Luego, las capas no ligadas (subbases y bases granulares) deben estructurarse de manera que se cumpla la siguiente relaci´on:

(N ET − N EA )(mm) = a2 ∗ h2 ∗ m2 + a3 ∗ h3 ∗ m3

(2.3.5)

Donde: • a2 ,a3 : Coeficiente estructural de la base y subbase granular. • h2 ,h3 : Espesor (mm) de la base y subbase granular. • m2 ,m3 : Coeficiente de drenaje de la base y subbase granular. 2.3.4.2.

M´ etodo de dise˜ no Morin - Todor

En el vecino pa´ıs de Chile en su Manual de Carreteras, da tambi´en un m´etodo de dise˜ no para tratamientos superficiales denominado ”Tropical Procedures for Flexibles Pavements” desarrollado por W.J. Morin y Peter Todor, que permite establecer

33

2.3. Tratamientos Superficiales las dimensiones de las capas estructurales de un pavimento tipo tratamiento superficial7 .

El aspecto m´as importante de este m´etodo de dise˜ no radica en que los coeficientes estructurales de las capas no s´olo son funci´on de las propiedades del material que las componen, si no que tambi´en de la posici´on relativa en que ´estas se encuentran dentro de la estructura. Los coeficientes estructurales de las diferentes capas y materiales se incluyen en el Anexo A.2.

B´asicamente el procedimiento de c´alculo se desarrolla en tres etapas:

Establecer el ´Indice Estructural (IE), que es funci´on de los ejes equivalentes (EE) que solicitaran el pavimento durante su vida u ´til y del coeficiente de variaci´on (υ) adecuado para reflejar la variabilidad de la construcci´on.

IErequerido (mm) = 1024υ

0.354



 9.56 −1 11.49 − log EE

(2.3.6)

En funci´on del valor del CBR determinado como representativo de la subrasante, se determina el espesor m´ınimo que debe darse a la suma de espesores de la base m´as la subbase.

em´ın (mm) = 592 − 308 log(CBR)

(2.3.7)

El El proceso de estructuraci´on consiste en determinar una estructura tal que cumpla con las siguientes condiciones: • El espesor de la base (h1 ) m´as subbase (h2 ) debe ser igual o mayor que em in.

h1 + h2 ≥ em´ın 7

(2.3.8)

W.J. Morin y Peter Todor Tropical Procedures for Flexibles Pavements

34

2.3. Tratamientos Superficiales • El ´Indice Estructural de dise˜ no (IEd iseo), determinado como la suma de los productos de los espesores por los correspondientes coeficientes estructurales de cada una de las capas que conforman el pavimento y hasta 900 mm por debajo de la rasante, debe ser al menos igual al IE requerido.

IEdise˜no = a1 ∗ h1 + a2 ∗ h2 + ... + an ∗ hn ≥ IErequerido

h1 + h2 + ... + hn = 900mm

(2.3.9)

(2.3.10)

En general, el dise˜ no de tratamientos superficiales se recomienda cuando las solicitaciones no superan los 750.000 Ejes Equivalentes (EE) en la pista de dise˜ no. Sin embargo, actualmente el tipo de soluci´on TSD se acepta para caminos con tr´ansito de 1 - 1,5 Millones de EE. Para mayores solicitaciones de tr´ansito, normalmente es m´as adecuado considerar pavimentos en base a capas de mezcla asf´alticas.

2.3.4.3.

M´ etodo Neozeland´ es

Este m´etodo de dise˜ no fue implementado en Nueva Zelanda por el National Road Board (NRB) como un manual para el dise˜ no y rehabilitaci´on de pavimentos en carreteras estatales.

El procedimiento de dise˜ no se basa en la teor´ıa el´astica de las capas, en conjunto con modernas pr´acticas, que consiste en la selecci´on de materiales y espesores de capas para asegurar un determinado nivel de serviciabilidad en un determinado per´ıodo de tiempo.8

El principal criterio de dise˜ no del m´etodo de Nueva Zelanda establece que la p´erdida de serviciabilidad de un pavimento flexible es causada por: 8

National Roads Board, (1989) ”State Highway Pavement Design and Rehabilitation Manual”, Nueva Zelanda

35

2.3. Tratamientos Superficiales

Determinaci´on permanente de la subrasante producto de las solicitaciones y el grado de compresi´on vertical en la parte superior de la subrasante. Y por grietas de fatiga en las capas granulares o asf´alticas, que son originadas por los esfuerzos horizontales de tracci´on que se manifiestan en las interfaces de las capas producto de las cargas. Para ambos tipos de fallas, la relaci´on entre el n´ umero de solicitaciones de carga (N) y el nivel de tensi´on cr´ıtico en la subrasante ε, se define como:

N = a ∗ εb

(2.3.11)

Donde: N: Cargas estimadas de tr´ansito. ε: Tensi´on de compresi´on en la superficie de la subrasante. a,b: Constantes positivas, cuyos valores resultan de ensayos de laboratorio y de lo observado en el comportamiento de los pavimentos actuales. Distintos m´etodos eligen diferentes valores para a y b, obteni´endose as´ı diferentes espesores en la estructuraci´on del pavimento. 2.3.4.3.1.

Aplicaci´ on del m´ etodo Neoceland´ es a tratamientos superficiales

Este tipo de soluciones, considera como superficie una delgada capa de protecci´on que no contribuye a la capacidad estructural del pavimento, si no m´as bien lo protege, otorgando gran resistencia a la acci´on abrasiva del tr´ansito e impermeabilidad superficial.

En Nueva Zelanda, este tipo de soluciones ha presentado un buen comportamiento en caminos donde las solicitaciones de tr´ansito superan los 5 x 106 Equivalent Design Axle

36

2.3. Tratamientos Superficiales (EDA)9 . Eje patr´on que consite en un eje simple de rueda doble de 80kN de peso.

La Fig. (2.22), ilustra la configuraci´on t´ıpica de este tipo de pavimento y a continuaci´on se define la aplicaci´on del modelo general a este caso espec´ıfico.

Figura 2.12: Configuraci´ on elastica de la estructura de un pavimento tipo Tratamiento Superficial, seg´ un m´ etodo de dise˜ no Neozeland´ es.

En este tipo de configuraci´on, la capa superficial se considera de espesor despreciable (h1 =0) y la base y subbase se modelan como una sola capa de espesor h2 y m´odulo el´astico E2 , donde:

E2 = k ∗ E3

(2.3.12)

k = 0.2 ∗ h0.45 2 ,2 ≤ k ≤ 4

(2.3.13)

Para la subrasante, el m´odulo el´astico se calcula seg´ un la siguiente expresi´on:

E3 = 20 ∗ (CBR)0.64 , CBR < 13 9

(2.3.14)

EDA: Equivalent Design Axle (Eje equivalente de dise˜ no)

37

2.3. Tratamientos Superficiales

E3 = 8 ∗ CBR, CBR > 13

(2.3.15)

El criterio de dise˜ no consiste en definir la tensi´on cr´ıtica de la subrasante para una carga est´andar de acuerdo a la siguiente relaci´on:

Para pavimentos Clase I y II (Caminos muy solicitados como carreteras, autopistas, etc.):

εc = 0.021 ∗ N −0.23

(2.3.16)

Para pavimentos Clase III y IV (Caminos con menor grado de solicitaci´on como lo son los caminos colectores, locales, etc.)

εc = 0.025 ∗ N −0.23

(2.3.17)

En donde ε es la tensi´on de compresi´on para una carga est´andar eje simple rueda doble y N es el nivel de solicitaciones de tr´ansito.

A continuaci´on, en la Fig. (2.3.4.1) y Fig. (2.3.4.1)2.8, se presentan los gr´aficos de dise˜ no para este tipo de soluci´on, en el cual los par´ametros de entrada corresponden al CBR de la subrasante y a las solicitaciones de carga previstas (EDA), obteni´endose el espesor m´ınimo que se requiere para la base y la subbase. Algunas de las consideraciones son:

Si el CBR de la subrasante es mayor a 25 %, se considera como par´ametro de entrada un CBR = 25 %. Si el espesor resultante de la subbase es menor a 50 mm, se considera todo el espesor como base.

38

2.3. Tratamientos Superficiales

Figura 2.13: Gr´ afico de dise˜ no para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos muy solicitados (M´ etodo Neozeland´ es).

39

2.3. Tratamientos Superficiales

Figura 2.14: Gr´ afico de dise˜ no para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos con menor grado de solicitaci´ on (M´ etodo Neozeland´ es).

Para caminos muy solicitados, la parte superior de la subbase debe tener un CBRm´ın = 40 %, y la parte inferior un CBRm´ın = 20 %; as´ı como en caminos con menor grado de solicitaci´on, debe cumplirse que la parte superior de la subase debe tener un CBR m´ın = 30 % y la parte inferior un CBRm´ın = 15 %. Estos requerimientos m´ınimos son presentados en la Fig. 2.9 y Fig. 2.10 respectivamente.

40

2.3. Tratamientos Superficiales

Figura 2.15: CBR m´ınimo de la subbase para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos muy solicitados (M´ etodo Neozeland´ es).

Figura 2.16: CBR m´ınimo de la subbase para pavimentos tipo tratamiento superficial en caminos con menor grado de solicitaci´ on (M´ etodo Neozeland´ es).

41

2.3. Tratamientos Superficiales

2.3.5.

Tipolog´ıa de tratamiento superficial

Sabemos que un tratamiento superficial se define como toda operaci´on cuyo objeto es dotar al firme de determinadas caracter´ısticas superficiales, sin pretender con ello un aumento apreciable en sus cualidades resistentes ni en general de su regularidad superficial. Podr´ıa decirse que conforman una capa de ”piel” o recubrimiento del firme.

Pueden distinguirse tres tipos de tratamientos superficiales en funci´on de su composici´on: a) Riego sin gravilla:Normalmente forman parte de operaciones auxiliares o complementarias en el proceso de construcci´on o conservaci´on del firme. Se caracterizan por componerse u ´nicamente de ligantes bituminosos. b) Riego con gravilla:Pueden ser calificados como los tratamientos superficiales por antonomasia. Se componen de una mezcla de ligante hidrocarbonado y gravilla, emple´andose para restituir las propiedades superficiales del firme e incluso como capa de rodadura en firmes rurales o de escaso tr´afico. c) Lechadas bituminosas: Este tipo de compuestos est´an formados por una mezcla de una emulsi´on bituminosa con a´ridos finos de granulometr´ıa estricta, consiguiendo un mortero de excelentes propiedades superficiales. Su empleo en nuestro pa´ıs est´a muy extendido, denomin´andose de manera gen´erica slurrys.

42

2.4. Los Caminos en el Per´ u

Figura 2.17: Tipolog´ıa de tratamientos superficiales.

2.4.

Los Caminos en el Per´ u

Veamos inicialmente como se est´a desarrollando los caminos en pa´ıses vecinos, en la u ´ltima d´ecada se ha reconocido la importancia social y econ´omica de las v´ıas de bajo volumen de tr´ansito y, por este motivo, en algunos pa´ıses se han definido pol´ıticas y planes para su mejoramiento y conservaci´on: Chile, Programa de Caminos B´asicos. Per´ u, Programa de Caminos Departamentales, Programa de Transporte Rutal Descentralizado - Provias Descentralizado y los Institutos Viales Provinciales (IVP). Argentina,EDIVIAR y Programa de Infraestructura Vial Provincial (PIVIP). Colombia, Plan Vial Regional, Plan V´ıas para la Paz, Plan 2500 y Programa de Mejoramiento y Conservaci´on de V´ıas Terciarias.

43

2.4. Los Caminos en el Per´ u Paraguay, Programa Nacional de Caminos Rurales. Veamos algunos indicadores de la red vial en los pa´ıses vecinos de la regi´on.

Figura 2.18: Indicadores de la red vial de los pa´ıses de la regi´ on frente a otros referentes. Fuente: CIA World Fact Boock .

Fuente: CIA World Fact Boock.10

Figura 2.19: Distribuci´ on de la Red vial seg´ un su Jerarqu´ıa. Fuente: CIA World Fact Boock . 10

CIA World Fact Boock - Actualizado Febrero de 2010 (https://www.cia.gov/library/publications/theworld-factbook/))

44

2.4. Los Caminos en el Per´ u Fuente: CIA World Fact Boock.11

Figura 2.20: Porcentaje de la red vial secundaria y terciaria por tipo de superficie. Fuente: CIA World Fact Boock .

Fuente: CIA World Fact Boock.12

Los procesos de reforma de la gesti´on vial se iniciaron en Latino Am´erica a partir de la segunda mitad de los a˜ nos 90, pero a´ un son pocos los pa´ıses que han emprendido esta tarea de manera integral y sostenida. La tendencia general, sin embargo es que los ”ministerios de transportes¨ u .obras p´ ublicas”, asuman una funci´on normativa y fiscalizadora, dejando la gesti´on en organismos descentralizados o desconcentrados.

La reforma avanza de distinta manera; pa´ıses como Colombia, Per´ u, Chile, Uruguay han orientado su reforma fundamentalmente a la administraci´on de las redes nacionales de primer orden, separando la gesti´on, de la ejecuci´on de las obras y servicios, por medio de la contrataci´on del mantenimiento en base a est´andares. En los pa´ıses andinos 11

CIA World Fact Boock - Actualizado Febrero de 2010 (https://www.cia.gov/library/publications/theworld-factbook/)) 12 CIA World Fact Boock - Actualizado Febrero de 2010 (https://www.cia.gov/library/publications/theworld-factbook/))

45

2.4. Los Caminos en el Per´ u destacan las acciones de descentralizaci´on de la gesti´on vial que han emprendido Ecuador y Bolivia, como parte de sus procesos de descentralizaci´on nacional. Los gobiernos centrales han quedado a cargo de los aspectos normativos y han asumido responsabilidad sobre las redes nacionales de primer orden. La responsabilidad de la gesti´on de las redes viales de segundo y tercer, ha sido transferida a los niveles subnacionales de gobierno: En el caso de Bolivia, las redes secundarias al nivel departamental y las terciarias al nivel municipal; (tambi´en ´este es el caso del Per´ u, a partir del a˜ no 2,002 - 2,003) en el caso de Ecuador, la gesti´on se ha centrado en el nivel provincial, aunque hay tareas desarrolladas por el nivel municipal. Pero aun as´ı la gesti´on y la ejecuci´on de las obras y de los servicios contin´ uan en ambos casos en manos de la entidad de gesti´on.13

La Organizaci´on Internacional del Trabajo, a trav´es de su proyecto ”Fomento de Tecnolog´ıas Intensivas en Empleo en Inversiones P´ ublicas” ha intervenido incipientemente con el prop´osito de lograr una separaci´on de la gesti´on de la ejecuci´on del servicio, desarrollando proyectos piloto que han puesto la responsabilidad del mantenimiento en manos de micro empresas especializadas que han sido promovidas en dos provincias ecuatorianas (desde 1999) y en dos departamentos bolivianos (desde el 2000) y en el Per´ u (desde 1997), de los cuales el modelo que se desarroll´o con gran ´exito (que ahora sirve de modelo para otros pa´ıses), es la peruana.

Estas experiencias han adquirido un importante valor demostrativo que ha motivado el inter´es de otros departamentos o provincias en la adopci´on del sistema propugnado y han motivado el inter´es de los gobiernos para su ampliaci´on y r´eplica a una escala mayor a partir del a˜ no 2001. Para ello, en el caso boliviano se ha elaborado una estrategia nacional orientada al fomento de sistemas de gesti´on vial a trav´es de micro empresas de mantenimiento rutinario; y, en el caso de Ecuador, un programa que tiene como prop´osito formular una estrategia y sentar bases para la promoci´on de sistemas integrados de gesti´on vial en las 22 provincias ecuatorianas. En cuanto a la 13

Prov´ıas Descentralizado, Software de Gesti´on de Mantenimiento - GEMA (2005)

46

2.4. Los Caminos en el Per´ u administraci´on de las redes secundarias y vecinales, en la mayor´ıa de pa´ıses la gesti´on recae en organismos del gobierno central, aunque se empiezan a ensayar esquemas de desconcentraci´on como en el caso de Per´ u o de descentralizaci´on, como en Bolivia, Ecuador o Brasil.

14

Es as´ı que se modifica el ordenamiento legal peruano, incorpor´andose la competencia de los Gobiernos Locales en la gesti´on vial de los caminos vecinales, para ello se realizaron modificaciones tanto en la Ley de Municipalidades No 27972 y en la Ley de Gobiernos Regionales, tambi´en se dio la Ley General de Transportes que en su art. 17o , numeral 17.1, literal k) establece que las Municipalidades tienen competencia en materia de gesti´on, construcci´on, rehabilitaci´on, mantenimiento y mejoramiento de las infraestructura vial que se encuentre bajo su jurisdicci´on.

Es por ello que desde el a˜ no 2003, Provias Rural, hoy Provias Descentralizado ha transferido la gesti´on vial de los caminos vecinales rehabilitados a los gobiernos locales, quienes a trav´es de los Institutos Viales Provinciales (IVP), se encargar´ıan del mantenimiento vial rutinario, proceso que se ha dado en base a los planes anuales de transferencia de los a˜ nos 2003, 2004, 2005 y 2006.

Por ello se crean los Institutos Viales Provinciales, que son constituidos legalmente mediante ”Ordenanza Municipal”, como Organismo P´ ublico Descentralizado de las Municipalidad Provincial y las Municipalidades Distritales de la Provincia, conformando un Directorio. De acuerdo al D.S. No 088-2003-PCM, transfieren las competencias de las Gesti´on Vial bajo responsabilidad Municipal a los Gobiernos Locales como es el ”Programa de Mantenimiento de Caminos Vecinales”, ejecutado por Provias Rural.

14

Prov´ıas Departamental, Programa de Caminos Departamentales, Manual T´ecnico de Mantenimiento Rutinario para la Red Vial Departamental No Pavimentada, (2006).

47

2.5. Los Institutos Viales Provinciales

2.5.

Los Institutos Viales Provinciales

Los Institutos Viales Provinciales (IVP) es un Organismo Descentralizado de Derecho P´ ublico Interno, de las municipalidades distritales y provincial, con Personer´ıa Jur´ıdica, que gozan de autonom´ıa administrativa, econ´omica, presupuestaria y financiera.15

Es un Organismo encargado de la Gesti´on vial del mantenimiento, basado en la contrataci´on de Micro empresas de mantenimiento vial rutinario, conformado por pobladores de las comunidades beneficiarias del camino rehabilitado.

Seg´ un la Directiva No 002-2004-PCM los IVPs, se encargan de la gesti´on vial de los caminos rurales de la Provincia sobre un Plan Vial Provincial Participativo (PVPP) desarrollado por las municipalidades.

Para garantizar la transitabilidad de los caminos a nivel nacional se crearon 22 IVPs, quienes ser´ıan los encargados de administrar el mantenimiento rutinario a cargo de micro empresas que brindan el servicio de mantenimiento rutinario.

De igual modo que con los caminos vecinales, los caminos departamentales tambi´en fueron transferidos a los Gobiernos Regionales de acuerdo al D.S. No 088-2003-PCM, teniendo en cuanta que los caminos deber´an mantener las condiciones t´ecnicas adecuadas para el tr´ansito vehicular sin restricciones, que permitan articular vialmente al departamento con el pa´ıs, Prov´ıas Descentralizado a trav´es del MEF transfiere a los Gobiernos Locales y Regionales los recursos financieros, para que se contin´ ue con el mantenimiento de los caminos

15

Estracto del Estatuto y Reglamento Interno de los IVP.

48

2.6. Instrumentos de los Institutos Viales Provinciales.

Figura 2.21: Micro Empresa de Mantenimiento Rutinario en un camino vecinal .

2.6.

Instrumentos de los Institutos Viales Provinciales.

Como toda Instituci´on los Institutos Viales Provinciales existen instrumentos de gesti´on que enmarcan e indican su horizonte, entre ellos podemos indicar:

2.6.1.

Plan Provincial Participativo.

El Plan Vial Provincial Participativo (PVPP) constituye uno de los instrumentos principales para la orientaci´on de la nueva funci´on transferida a los gobiernos locales. Con el PVPP los gobiernos locales organizan los recursos existentes y la b´ usqueda de financiamiento, bajo la comprensi´on que las carreteras vecinales y caminos de herradura, son soportes del desarrollo econ´omico y social de los pueblos.

En cada IVP del pa´ıs existe un Plan Vial Provincial Participativo, que plantea la realizaci´on de un conjunto de acciones, a trav´es de Programas de Intervenci´on en 49

2.6. Instrumentos de los Institutos Viales Provinciales. construcci´on, rehabilitaci´on, mejoramiento y mantenimiento, de caminos vecinales y caminos de herradura, que permitan mejorar la accesibilidad interna de la provincia, facilitando la provisi´on de servicios sociales para la poblaci´on y la articulaci´on de los centros productivos y tur´ısticos con los mercados locales y regionales; este Plan se sustenta en un diagn´ostico provincial, que recoge importante informaci´on desarrollada por instituciones especializadas locales y regionales, principalmente.

Mediante el PVPP los gobiernos locales organizar´an los recursos existentes y la b´ usqueda de financiamiento, bajo la comprensi´on que las carreteras vecinales y caminos de herradura, son soportes del desarrollo econ´omico y social de los pueblos.

En el Plan Vial Provincial Participativo, se plantea la inversi´on en caminos vecinales y caminos de herradura prioritarios a nivel provincial, y los efectos e impactos esperados, en base al diagn´ostico de la provincia en el que se desarrolla aspectos como, la identificaci´on de los recursos naturales y potencialidades, la din´amica poblacional y econ´omica, la organizaci´on del espacio, el sistema urbano y vial, y la gesti´on municipal en relaci´on a la vialidad, principalmente.

2.6.2.

Planes de Infraestructura Econ´ omica Provincial

El Plan de Infraestructura Econ´omica Provincial (PIEP) constituye un instrumento de gesti´on para articular en la provincia proyectos de inversi´on de distintos sectores en infraestructura econ´omica (vialidad, electrificaci´on, riego, saneamiento, comunicaciones). El PIEP es un Plan liderado por la Municipalidad Provincial con apoyo de PROV´IAS DESCENTRALIZADO y los dem´as sectores encargados de la provisi´on de infraestructura econ´omica; es participativo, para lo cual se convoc´o para estas tareas a las Municipalidades Distritales, instituciones p´ ublicas involucradas y organizaciones de la sociedad civil. Las tareas de formulaci´on fueron asumidas por una Secretar´ıa T´ecnica, que es aprobada por Resoluci´on de Alcald´ıa de la Mu50

2.7. Definiciones. nicipalidad Provincial con el asesoramiento y apoyo directo de un Coordinador T´ecnico.

La metodolog´ıa para la formulaci´on de los PIEP asume a la provincia como el territorio base y como la unidad de planificaci´on de la infraestructura econ´omica. La formulaci´on del Plan y la identificaci´on de las inversiones que se requieren en infraestructura econ´omica se sustentan en el reconocimiento y en la jerarquizaci´on de las potencialidades existentes en el territorio de la provincia. A partir de ello se identifican las restricciones al aprovechamiento de las potencialidades, y las restricciones m´as importantes son las referidas a infraestructura econ´omica.

Este instrumento de gesti´on solo hay 12 a nivel del Per´ u de los cuales 02 est´an implementados en el departamento de Ayacucho, en los IVPs de Huanta y Vilcas Huam´an.

2.7.

Definiciones.

Para determinar los conceptos de mejoramientos, rehabilitaci´on, mantenimientos peri´odicos, rutinarios, estabilizaci´on de afirmado, tratamientos superficiales.

2.7.1.

Mejoramiento de caminos.

Mejoras o modificaciones de la geometr´ıa horizontal y vertical del camino, relacionadas con el ancho, el alineamiento, la curvatura o la pendiente longitudinal, a fin de incrementar la capacidad de la v´ıa, la velocidad de circulaci´on y aumentar la seguridad de los veh´ıculos. Tambi´en se incluyen dentro de esta categor´ıa, la ampliaci´on de la calzada, la elevaci´on del est´andar del tipo de superficie entre otros, y la construcci´on de estructuras tales como alcantarillas grandes, puentes o intersecciones.16

16

MTC - Manual de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Tr´ansito Cap. 1 Definiciones.

51

2.7. Definiciones.

2.7.2.

Rehabilitaci´ on de caminos.

Conjunto de actividades, destinadas a recuperar las caracter´ısticas que se hubieran deteriorado seriamente del camino. Comprende la rehabilitaci´on del drenaje, peque˜ nos mejoramientos en el trazado; el escarificado, reposici´on mayor del afirmado, reperfilado y recompactaci´on. Tambi´en comprende el refuerzo en puntos selectivos en la estructura de la superficie de rodadura por corregir o necesarios.17

2.7.3.

Mantenimiento Peri´ odico de caminos.

Conjunto de actividades programables cada cierto per´ıodo, tendientes a recuperar la condici´on original del camino, que comprende la reposici´on a profundidad total, reconformaci´on a todo el ancho y largo del afirmado mediante el escarificado con cuchilla, perfilado y recompactaci´on a los efectos de conseguir la restauraci´on requerido del afirmado reducir la rugosidad y el proceso de deterioro y mejorar el drenaje superficial y mejoras puntuales del trazo que fueran estrictamente necesarios.18

2.7.4.

Mantenimiento Rutinario de caminos.

Conjunto de actividades que se realizan en el camino permanentemente para que conserve su estado de transitabilidad y se evite su deterioro prematuro.

19

Para el caso de caminos vecinales el mantenimiento rutinario son un conjunto de actividades de peque˜ na envergadura (bacheo, limpieza de cunetas, calzada y obras de drenaje, roce, etc

20

), realizadas con el objeto de mantener la v´ıa en condiciones de

transitabilidad, los trabajos se realizan a lo largo de todo el a˜ no, de acuerdo a un 17

MTC - Manual de Caminos No Pavimentados MTC - Manual de Caminos No Pavimentados 19 MTC - Manual de Caminos No Pavimentados 20 En el Manual de Gesti´ on de Mantenimiento actividades de mantenimiento rutinario 18

de Bajo Volumen de Bajo Volumen de Bajo Volumen (GEMA) que los

de Tr´ansito Cap. 1 Definiciones. de Tr´ansito Cap. 1 Definiciones. de Tr´ansito Cap. 1 Definiciones. IVPs implementan se tienen 17

52

2.7. Definiciones. programa elaborado en funci´on de las necesidades del camino, con uso intensivo de mano de obra no calificada.

2.7.5.

Estabilizaci´ on del afirmado.

El objetivo de la estabilizaci´on del afirmado es modificar las propiedades del material existente, para hacerlo capaz de cumplir mejores requerimientos con la consiguiente eliminaci´on de part´ıculas en suspensi´on y mejorar la vida u ´til de las superficies de rodadura, es tambi´en una parte importante del pavimento que est´a en constante desarrollo y al incorporar estabilizadores no se est´a modificando la capa de afirmado com tal, sino est´a mejorando su comportamiento, esto debe ser de entendimiento com´ un para los encargados de convocar, revisar y elaboraci´on estudios de infraestructura vial para que ´estas nuevas tecnolog´ıas se difundan y sean de uso general.

2.7.6.

Tratamiento Superficial.

Sabemos que un tratamiento superficial se define como toda operaci´on cuyo objeto es dotar al firme de determinadas caracter´ısticas superficiales, sin pretender con ello un aumento apreciable en sus cualidades resistentes ni en general de su regularidad superficial. Podr´ıa decirse que conforman una capa de ”piel” o recubrimiento del firme.

2.7.7.

Esquema de intervenci´ on en la estructura del pavimento.

Para mayor entendimiento sobre los distintos tipos de intervenci´on en la estructura del pavimento se muestra a continuaci´on un esquema.

53

2.8. Nociones B´asicas.

Figura 2.22: Esquema de intervenci´ on en la estructura del pavimentos).

2.8.

Nociones B´ asicas.

2.8.1.

Tipo de obra por ejecutarse.

El manual es de aplicaci´on para el dise˜ no de proyectos de caminos no pavimentados: de tierra y afirmado. Para obras que configuran la siguiente clasificaci´on:

a) Mantenimiento rutinario. b) Mantenimiento peri´odico. c) Rehabilitaci´on. d) Mejoramiento. 54

2.8. Nociones B´asicas. e) Nueva construcci´on Actividades incluidas en el tipo de obra a ejecutarse:

a) Mantenimiento rutinario: Bacheo: Consiste en la eliminaci´on de huecos, ahuellamientos y depresiones menores, a ser rellenados con nuevo material granular. Efecto: Reduce la rugosidad y elimina los pozos de agua superficial. Limpieza : Consiste en la limpieza de bordes y de ´areas laterales y de estructuras de drenaje, eliminaci´on de piedras grandes de la calzada, etc. Efecto: Mantiene en funcionamiento las estructuras de drenaje, previene la formaci´on de empozamientos de agua laterales y sobre la calzada, que afecten la plataforma del camino y la circulaci´on vehicular. Riego: Consiste en mantener un nivel de humedad superficial suficiente para evitar en lo posible el polvo del camino. Efecto: Aumenta seguridad en el tr´ansito. b) Mantenimiento peri´ odico (en todo el ancho del camino) Desencalaminado, perfilado y nivelaci´ on: Consiste en rellenar ahuellamientos profundos y surcos, desencalaminar, escarificar y recuperar el perfil y el bombeo de la calzada; y realizar trabajos de compactaci´on. Efecto: Mejora el escurrimiento del agua superficial, reduce erosi´on y p´erdida de material, mejora la resistencia de la superficie y de la subrasante, al disminuir el exceso de su contenido de humedad. Puentes y obras de arte: Consiste en hacer reparaciones y reposiciones m´ınimas necesarias para circulaci´on peatonal y vehicular y de los cursos de agua: alineamientos encauzamientos, en muros, pontones y puentes, en (de madera, piedra o de concreto existentes); y reparaciones de huecos en el tablero y reparaciones o refuerzos en las barandas. Efecto: Permite recuperar o alcanzar un nivel operativo aceptable de los puentes y estructuras similares. 55

2.8. Nociones B´asicas. Reposici´ on de material granular (Grava): En caminos de MATERIAL GRANULAR (exclusivamente), consiste en escarificado de la calzada, nivelaci´on y recuperar el bombeo, mediante la reposici´on de Material granular en la cantidad deseada, reperfilado y compactaci´on. Efecto: Permite recuperar o aumentar la resistencia del camino, reduce la rugosidad y mejora el drenaje. c) Rehabilitaci´ on Consiste en un trabajo mayor de reperfilado, reposici´on de grava, compactaci´on, rehabilitaci´on y complementaci´on del drenaje, reparaci´on y complementaci´on de muros, pontones, etc.

Efecto: Permite recuperar y hasta mejorar, en algunos aspectos, la condici´on y/o resistencia original del camino. d) Mejoramiento ´ del camino, incluyendo algunos Consiste en realizar la REHABILITACION MEJORAMIENTOS del trazo. Efecto: Mejora el nivel operativo del camino. Tambi´en se incluye en este tipo de obra, la transformaci´on de un camino de TIERRA, en un camino AFIRMADO. Efecto: Mejora el nivel operativo del camino, haci´endolo utilizable todo el a˜ no.

e) Nueva construcci´ on Construcci´on de un camino nuevo con superficie de rodadura granular, en el total del ancho y de la longitud a trav´es de un territorio sin camino previo o en la ruta de un camino existente con caracter´ısticas de trocha. La obra tiene la finalidad de mejorar sustancialmente sus caracter´ısticas en: alineamientos, ancho, drenajes, puentes, superficie de rodadura, etc.

56

2.8. Nociones B´asicas.

2.8.2.

Criterios de evaluaci´ on

Establecen el coste de construir la ruta o las ventajas que su trazado supondr´a, para los usuarios o para las zonas servidas. 2.8.2.1.

Principio de m´ınimo costo

Muy conocido en el campo de la ingenier´ıa, cuyo enunciado es ”Entre dos proyectos alternativos que generan beneficios similares o equivalentes, es mejor aquel que implique los menores costos”21 2.8.2.2.

An´ alisis de beneficio - costo

La metodolog´ıa de evaluaci´on de proyectos de mayor difusi´on en el a´mbito mundial es el ”An´alisis de beneficio - costo”, que se conoce como un m´etodo altamente pr´actico para lograr la medici´on de la bondad de un proyecto, al confrontar sus beneficios con sus costos, los que son cuantificados aplicando el concepto universalmente aceptado de escala monetaria 2.8.2.3.

22

Valor Actual Neto o Valor Presente Neto

Este indicador se define como el resultado de la suma algebraica de los beneficios y costos del proyecto debidamente actualizados. Es el indicador matem´aticamente m´as poderoso para evaluaci´on de proyectos y expresa un concepto de ganancia neta actualizada por ejecutar el proyecto. Se expresa en unidades monetarias de una cierta fecha o momento base

23

2.8.2.4.

Tasa Interna de Retorno

Este indicador se define como el rendimiento impl´ıcito en el flujo temporal beneficios y costos del proyecto. Expresa un concepto de inter´es o rendimiento equivalente que 21

”Proyectos de inversi´ on”, autor Ing. Arturo Vel´azquez Jara, pagina 263 ”Proyectos de inversi´ on”, autor Ing. Arturo Vel´azquez Jara, pagina 261 23 ”Proyectos de inversi´ on”, autor Ing. Arturo Vel´azquez Jara, pagina 280 22

57

2.8. Nociones B´asicas. generan los recursos de inversi´on, por ejecutar el proyecto. Es el segundo indicador m´as utilizado para evaluaci´on de proyectos y se expresa en porcentaje ( %), dado que es matem´aticamente adimensional

2.8.3.

24

Criterios Ambientales

En el presente trabajo no se ha realizado el desarrollo de la evaluaci´on por criterios ambientales, los cuales tambi´en son importantes para definir y escoger las alternativas, en la evaluaci´on ambiental se mide en cada punto del trazado el efecto negativo de la ruta para el medio ambiente.

24

”Proyectos de inversi´ on”, autor Ing. Arturo Vel´azquez Jara, pagina 280

58

Parte III ´ MATERIALES Y METODOS

59

Cap´ıtulo 3 ´ MATERIALES Y METODOS 3.1.

Diagn´ ostico de los caminos vecinales.

En nuestro pa´ıs, una gran proporci´on de la producci´on primaria, tanto agropecuaria como minera, se transporta por carreteras no pavimentados, los cuales requieren un mantenimiento peri´odico que implica un importante flujo de insumos tanto humanos como econ´omicos.

Para optimizar los recursos destinados a la conservaci´on de este tipo de caminos, e incrementar la durabilidad de los caminos no pavimentados en el tiempo, se est´an comenzando a utilizar productos de origen qu´ımico destinados a estabilizar la capa superficial de rodadura y de esa manera reducir sensiblemente la progresi´on de un deterioro superficial, adem´as de minimizar efectos ambientales nocivos tales como la emisi´on de polvo en suspensi´on.

Entre estos m´etodos se encuentran los tratamientos superficiales que bien funcionan como capa de protecci´on del pavimentos y permiten incluso mejorar el confor y la seguridad de viaje.

Los resultados preliminares de la investigaci´on avizoran y permiten comprobar que la

60

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales. ejecuci´on de estos tratamientos contribuyen a mejorar las condiciones de circulaci´on en los caminos, reduce la progresi´on de su deterioro superficial, y disminuye significativamente el impacto ambiental asociado a la emisi´on de polvo por el paso de los veh´ıculos.

Las redes viales est´an conformadas por caminos tanto pavimentados como no pavimentados. M´ ultiples investigaciones y estudios se han llevado a cabo sobre las caracter´ısticas y procedimientos de dise˜ no para caminos pavimentados, ya que ´estos permiten el transporte de gran parte de los bienes y servicios que se producen dentro del territorio nacional o se introducen al mismo, y en consecuencia tienen alta prioridad en la asignaci´on de recursos para su construcci´on y conservaci´on.

No ocurre lo mismo con los caminos vecinales o de bajo volumen de tr´ansito, cuya capa de rodamiento est´a constituida por material afirmado o tierra, pese a que conforman en extensi´on la mayor parte de la red vial. Esto se debe fundamentalmente a que estos caminos tienen un tr´ansito relativamente bajo, lo que hace econ´omicamente inviable su pavimentaci´on.

No obstante, dichos caminos revisten una importancia fundamental en el aparato productivo y en el crecimiento social de la poblaci´on del pa´ıs, ya que permiten conectar poblaciones rurales con el resto de la regi´on circundante y del pa´ıs, realizar el transporte inicial de la producci´on de centros con potencial econ´omico (zonas mineras, agr´ıcolas o ganaderas) hasta los caminos pavimentados, o incluso garantizar la accesibilidad a sectores de gran valor estrat´egico (zona de selva). Por ello, es muy importante asegurar su transitabilidad en condiciones m´ınimamente aceptables durante el tiempo m´as prolongado posible.

Para ello, los organismos viales aplican usualmente t´ecnicas tradicionales de conservaci´on, que incluyen el re perfilado 1 , la reposici´on de capa de Material Afirmado 1

”pasada” de moto niveladora para restaurar el perfil transversal del camino y mejorar su transitabilidad

61

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales. 2

, la mejora de baches mediante colocaci´on puntual de grava, riego y compactaci´on

superficial, etc. Todas estas t´ecnicas tradicionales incluyen solamente al agua como ”ligante” temporal entre las part´ıculas, y su influencia desaparece al evaporarse.

La ejecuci´on de estas tareas implica gastos de magnitud no despreciable en maquinarias, personal e insumos, especialmente cuando los caminos sin pavimentar forman redes muy extensas. Lo mismo ocurre con las empresas que deben hacerse cargo del mantenimiento de sus propios caminos de acceso, como ocurre con el caso de los campamentos mineros de explotaci´on que habitualmente est´an situados en zonas monta˜ nosas o des´erticas. En tal sentido, durante los u ´ltimos a˜ nos se est´an utilizando en nuestro pa´ıs, diversos productos de tipo qu´ımico, que permiten conservar por m´as tiempo un buen estado superficial en los caminos no pavimentados.

El presente trabajo se da la tarea de desarrollar un estudio econ´omico comparativo de los diversos m´etodos en el tratamiento superficial de carreteras y el mejoramiento de rutas no pavimentadas en el pa´ıs, para verificar su vialidad, basada en experiencias internacionales y tomando en cuenta la factibilidad de la aplicaci´on de las diferentes t´ecnicas en tramos similares que cuenta nuestro pa´ıs.

3.1.1.

Clasificaci´ on de la red vial en el Per´ u.

La infraestructura principal en el transporte terrestre est´a conformada por las redes viales constituy´endose en un factor importante en el desarrollo econ´omico del pa´ıs. La clasificaci´on de dichas v´ıas est´an reguladas por el clasificador de rutas vigente aprobado mediante DS N◦ 044-2008-MTC.

Seg´ un los datos de los u ´ltimos Inventarios Viales, la red vial total al 2,010 tiene una longitud de 84,244.87 Km de carretera, de las cuales, seg´ un el tipo de superficie de la 2

colocaci´ on de material graduado para restaurar un determinado espesor de capa de rodamiento

62

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales. v´ıa el 18 % se encuentra pavimentada y el 82 % no pavimentada. Adem´as, seg´ un el clasificador de rutas, el 28 % corresponde a la red vial nacional, el 31 % a las redes viales departamentales y el 41 % a las redes viales vecinales.3 .

Nacional

Departamental

Total

23,595.84

25,774.26

34,874.77

84,244.87

Pavimentada

12,444.93

1,987.63

880.43

15,312.99

No Pavimentada

11,150.91

23,786.63

33,994.34

68,931.88

Tipo de superficie

Vecinal

Total

de rodadura

Cuadro 3.1: Fuente MTC: Red vial existente por tipo de pavimento (D.S. 044-2008-MTC)

Fuente: Direcci´on General de Caminos y Ferrocarriles, Provias Descentralizado y Oficina de Estad´ıstica - MTC.

Tipo

3

Del total

Departamento

No Pav.

Pav.

Total.

Pav.

No Pav.

Total

12,444.93

11,150.91

23,595.84

53 %

47 %

AMAZONAS

311.28

525.79

837.07

37 %

63 %

ANCASH

803.02

786.89

1589.91

51 %

49 %

APURIMAC

287.90

820.67

1108.56

26 %

74 %

AREQUIPA

1,040.07

699.41

1739.47

60 %

40 %

AYACUCHO

422.57

920.93

1343.50

31 %

69 %

CAJAMARCA

577.63

1,010.83

1588.46

36 %

64 %

CALLAO

13.10

0.00

13.10

100 %

0%

CUSCO

797.86

995.62

1793.48

44 %

56 %

HUANCAVELICA

280.26

947.61

1227.86

23 %

77 %

Anuario Estad´ıstico 2,010 Ministerio de Transportes y Comunicaciones

63

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales.

HUANUCO

401.22

469.63

870.85

46 %

54 %

ICA

548.47

77.99

626.46

88 %

12 %

JUNIN

716.18

427.32

1143.50

63 %

37 %

LA LIBERTAD

486.09

757.87

1243.96

39 %

61 %

LAMBAYEQUE

363.13

104.50

467.63

78 %

22 %

LIMA

1,002.85

421.42

1424.27

70 %

30 %

LORETO

43.09

44.80

87.88

49 %

51 %

MADRE DE DIOS

397.85

1.43

399.28

100 %

0%

MOQUEGUA

439.69

202.11

641.80

69 %

31 %

PASCO

136.70

428.17

564.87

24 %

76 %

PIURA

907.54

307.89

1215.43

75 %

25 %

PUNO

1,153.43

674.62

1828.05

63 %

37 %

SAN MARTIN

509.80

338.28

848.08

60 %

40 %

TACNA

454.72

177.91

632.63

72 %

28 %

TUMBES

138.15

0.00

138.15

100 %

0%

UCAYALI

212.37

9.24

221.61

96 %

4%

Cuadro 3.2: Fuente MTC: Red vial existente por regi´ on(D.S. 044-2008-MTC)

Fuente: Direcci´on General de Caminos y Ferrocarriles, Provias Descentralizado y Oficina de Estad´ıstica - MTC.

En la Tabla 3.2 se pueden hacer las siguientes apreciaciones: la mayor concentraci´on de v´ıas nacionales pavimentadas est´a en los departamentos de Arequipa, Lima, Piura y Puno con 4,103.88 kil´ometros de un total de 12,444.93, lo que representan el 33 %. Callao, Madre de Dios, y Tumbes, son los departamentos que tienen el 100 % de v´ıas nacionales pavimentadas. En tanto, los departamentos de Apur´ımac, Ayacucho, Huancavelica y Pasco tienen el menor porcentaje de v´ıas pavimentadas de con 26 %, 31 %, 23 % y 24 % respectivamente. 64

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales. La red vial del Per´ u est´a organizada en tres niveles: (a) Red primaria o nacional; (b) Red secundaria o departamental (Regional); y (c) Red terciaria o caminos vecinales. Actualmente, las carreteras nacionales est´an bajo la competencia del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, las carreteras departamentales est´an a cargo de los Gobiernos Regionales y los caminos vecinales est´an bajo responsabilidad de los Gobiernos Locales.

Figura 3.1: Red Vial Existente 2,010 (D.S. 044-2008-MTC). Respecto a la situaci´on de la superficie de la v´ıa (pavimentada y no pavimentada) por departamentos, se distingue claramente que la red nacional presenta mejores condiciones respecto a la red departamental y mucho m´as que a la red vecinal, tal como se puede observar en los siguientes cuadros.

65

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales.

Figura 3.2: Red Vial Nacional existente por tipo de superficie 2,010 . Fuente:Direcci´on General de Caminos y Ferrocarriles, Provias Descentralizado y Oficina de Estad´ıstica - MTC.

66

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales.

Figura 3.3: Red Vial Departamental existente por tipo de superficie de v´ıa 2,010 . Fuente:Direcci´on General de Caminos y Ferrocarriles, Provias Descentralizado y Oficina de Estad´ıstica - MTC.

67

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales.

Figura 3.4: Red Vial Vecinal existente por tipo de superficie de v´ıa 2,010 . Fuente:Direcci´on General de Caminos y Ferrocarriles, Provias Descentralizado y Oficina de Estad´ıstica - MTC.

68

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales.

3.1.2.

Caracter´ısticas de los caminos vecinales.

En la fase de proyecto, la carretera aun no existe, sus caracter´ısticas est´an por definir, las podemos vincular a otras decisiones, se deben limitar al cumplimiento de normativas, etc.; en esta situaci´on de futuro, la transitabilidad del camino es una funci´on que esquem´aticamente la podemos representar como T = (V, I, R, A, P, T...); siendo V, la velocidad; I, IMDA; R, rugosidad, que puede estar en funci´on del ´ındice de rugosidad internacional (IRI); A, el ancho de plataforma; P, la precipitaci´on, y T, las tolerancias de ejecuci´on; siendo todas ellas variables estoc´asticas cuya dispersi´on debe ser prevista o estar sujeta a las exigencias del c´odigo o norma concreta de aplicaci´on del manual de carreteras, las especificaciones generales y diversos manuales.

3.1.2.1.

La normativa de aplicaci´ on.

Debemos indicar que para hablar de normatividad en el dise˜ no de carreteras tendr´ıamos que referirnos a la Norma Peruana para el dise˜ no de carreteras de 1,968, aprobado con Resoluci´on Suprema No 016-68FO/OA del 16 de setiembre de 1,968. Actualmente los dise˜ nos est´an basados en la norma mencionado l´ıneas atr´as, as´ı como una serie de manuales de dise˜ no.

En el a˜ no 2,001 la Direcci´on General de Caminos, public´o la u ´ltima edici´on del Manual de Dise˜ no Geom´etrico de Carreteras (DG-2001), documento t´ecnico oficial, en el cual se basan los estudios para la ejecuci´on de carreteras. Dicha norma sin embargo tiene un car´acter general y est´a orientada principalmente a los aspectos t´ecnicos de detalle que se requieren en el dise˜ no de carreteras capaces de dar servicio a vol´ umenes de tr´afico medianos y altos, haci´endose solamente referencia en algunos ac´apites a condiciones particulares que deben observarse en los caminos que sirven a un tr´afico de bajo volumen.

Teniendo en cuenta que los caminos de bajo volumen de tr´ansito representan aproxima69

3.1. Diagn´ostico de los caminos vecinales. damente el 80 % del total de la vialidad a nivel nacional y que la superficie de rodadura de estos caminos est´a constituida por materiales granulares naturales, sometidos a operaciones de selecci´on granulom´etrica, manual o mec´anica, con equipamientos de costo limitado, el Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Per´ u ha preparado el Manual de Dise˜ no para Caminos de Bajo Volumen de Tr´ansito en caminos con superficie de rodadura de materiales granulares. No se pretende hacer un an´alisis de la consistencia de esta norma.

3.1.2.2.

Manual de Dise˜ no de Caminos de Bajo Volumen de Tr´ ansito

El objetivo de estas normas es brindar a la Comunidad T´ecnica Nacional, un documento actualizado para uso en el campo del dise˜ no de caminos de bajo volumen de tr´ansito, conformando un elemento que organiza y recopila las t´ecnicas de dise˜ no vial desde el punto de vista de su concepci´on y desarrollo en funci´on de determinados par´ametros, considerando los aspectos de conservaci´on ambiental y de seguridad vial, coherentes con las Especificaciones T´ecnicas Generales para Construcci´on de Carreteras, de reciente actualizaci´on y de las Normas Oficiales vigentes.

3.1.2.2.1.

Alcance El Manual de Dise˜ no de Caminos de Bajo Volumen de Tr´ansi-

to, ser´a de aplicaci´on y utilidad para la construcci´on, mantenimiento y mejoramiento, de caminos con superficie de rodadura de material granular, que corresponden a m´as del 80 % de los caminos del pa´ıs, Vecinales, Departamentales y Nacionales. Respecto de los vol´ umenes de la demanda del tr´ansito, se extiende hasta caminos con vol´ umenes de demanda que justifican el cambio de superficie de rodadura. El l´ımite puede calcularse mediante un an´alisis t´ecnico-econ´omico que permita establecer el l´ımite para cada caso espec´ıfico. El hecho que en este documento se presentan determinados criterios para tratamientos superficiales de caminos, no implica que los caminos existentes sean inseguros o de construcci´on deficiente, si no como aporte a superar desperfectos que se dan en obras viales, con este manual se pretende hacer modificaciones a la concepci´on 70

3.2. T´ecnicas que han comenzado a imponerse en vias de que los caminos de bajo volumen de tr´ansito no tienen importancia y por ende no necesitan de una atenci´on prioritaria, a pesar que son un porcentaje muy importante de la vialidad del pa´ıs y que ´estos son muy importantes cuando ´estos requieran garantizar una transitabilidad segura.

3.2.

T´ ecnicas que han comenzado a imponerse en vias

Actualmente en pa´ıses vecinos existe gran acogida por los estabilizadores con cal, cemento y asfalto. Aplicaci´on de sales o cloruros para estabilizaci´on de material granular o como supresor de polvo, tambi´en existe preferencias por los tratamientos superficiales tradicionales y en algunos casos, innovadores como Cape Seal y Otta Seal. En algunas regiones de sudam´erica se han inclinado por los empedrados o las placa huellas.

3.2.1.

Tecnolog´ıas universales

Tecnolog´ıas plenamente aprobadas y de uso generalizado en el mundo, acerca de las cuales existe una gran cantidad de informaci´on relativa a su dise˜ no, su construcci´on y desempe˜ no en el tiempo.

Dentro de este bagaje de tecnolog´ıas podemos mencionar a las estabilizaciones con cal, cemento o emulsi´on asf´altica. Capas estructurales de material granular seleccionado. Tratamientos superficiales y sellos asf´alticos tales como: sellos de arena, lechada asf´alticas, tratamiento superficial simple, doble o m´ ultiple. Supresores de polvo como el Fog Seal (riego neblina). Hormigones de cemento Portland, adoquines de hormig´on o de arcilla cocida.

71

3.2. T´ecnicas que han comenzado a imponerse en vias

3.2.2.

Tecnolog´ıas innovadoras

Respaldadas en estudios t´ecnicos y experiencias exitosa. No han sido universalmente probadas o su desempe˜ no a muy largo plazo puede a´ un estar en proceso de evaluaci´on. En algunos de los pa´ıses en los que se han aplicado existe normativa plenamente establecida; sin embargo, la implementaci´on de dicha normativa no es generalizada. Dentro de estas tecnolog´ıas podemos mencionar la estabilizaci´on con asfalto espumado, con sales/cloruros o con cenizas. Utilizaci´on de escorias de proceso industriales. Refuerzos con geomallas o geotextiles, geoceldas. Material de reciclaje de pavimentos. Tratamientos superficiales tales como el Sello del Cabo o el Sello de Otta. Supresores de Polvo con sales. Empedrado. Placa Huella, que en nuestro pa´ıs a´ un no tiene una normativa o manual a cual referirse, por la poca investigaci´on por adaptar par´ametros de alguna experiencia exitosa fuera del pa´ıs, a la realidad de nuestro territorio.

Figura 3.5: Tecnolog´ıas innovadoras para el mejoramiento de caminos de BVT .

72

3.3. Metodolog´ıa a seguir

3.2.3.

Tecnolog´ıas experimentales

Estabilizaciones qu´ımicas con aditivos especiales de marca registrada, asfaltos naturales, refuerzos con fibras naturales o biofibras, empleo de residuos s´olidos o de residuos industriales, materiales no tradicionales y no est´andar (bagazo de ca˜ na de az´ ucar, fibra de cascara de coco, celulosa, lignina, aceite de palma, cascarilla de arroz, stc), refuerzo de hormig´on no tradicional (por ejemplo: bamb´ u), productos patentados. Tambi´en la capa de rodadura con asfalto natural (Colombia).

Figura 3.6: Capa de rodadura con asfalto natural (Colombia).

3.3.

Metodolog´ıa a seguir

La metodolog´ıa usada ser´a un an´alisis t´ecnico-econ´omico de las diversas tecnolog´ıas que existen en el tratamiento superficial, para la evaluaci´on econ´omica utilizaremos los indicadores econ´omicos: Valor actual neto, tasa interna de retorno, beneficio costo.

73

3.4. Camino vecinal de prueba

3.4.

Camino vecinal de prueba

El suscrito mencion´o anteriormente que labor´o en la Instituto Vial Provincial de La Mar, durante el tiempo laborado se dio la debida atenci´on a las micro empresas de mantenimiento vial (MEMV) en cuanto al reporte de las labores ejecutadas, dentro de los datos remitidos mensualmente a los Instituto Viales Provinciales las MEMV deben reportar un conteo de tr´afico realizado durante 07 d´ıas en las 24 horas. El suscrito a tomado datos de conteo del mes de marzo de 2,011, los datos de conteo se adjuntan en la parte de anexos.

Para el an´alisis econ´omico se esta tomando una carretera ficticia de 30.00 km de longitud, en cuyo dise˜ no geom´etrico no se realizar´an mejoras sustanciales, salvo en la ampliaci´on de curvas puntuales, por lo que el movimiento de tierra ser´a menor en comparaci´on con los asfaltados propiamente dicho, por que generalmente el porcentaje mayoritario se realizan en el movimiento de tierra.

Para ello utilizaremos ratios con los que trabaja Provias Descentralizado en sus t´erminos de referencia para obras de rehabilitaci´on de caminos vecinales, para caminos en sierra se utiliza un costo de 18,000 d´olares por kil´ometro, para el caso de caminos vecinales se incrementa el costo hasta 22,000 d´olares por kil´ometro, a una tasa de cambio del d´olar de 3.50 nuevos soles, a este monto a˜ nadiremos los costos del tratamiento superficial.

74

Parte IV RESULTADOS

75

Cap´ıtulo 4 RESULTADOS. 4.1.

Evaluaci´ on econ´ omica.

Se ha realizado un an´alisis econ´omico, teniendo 03 tecnolog´ıas, con fines explicativos, se ha considerado cada tecnolog´ıa como una alternativa de soluci´on siendo las siguientes alternativas: Alt 01: Tratamiento superficial mediante riego monocapa simple con mezcla de ´aridos de material granitico y emulsi´on bituminosa cati´onica de rotura r´apida tipo ECR-2. Alt 02: Tratamiento superficial doble con elast´omeros. Alt 03: Tratamientos superficiales con slurry de 02 capas. Con la experiencia que se tiene en otros pa´ıses se tiene los costos aproximados por kil´ometro en los tratamientos mencionados anteriormente, los cuales son, 94,820.00 S/./km para la alternativa 01, 131,950.00 S/./km para la alternativa 02, y 105,750.00 S/./km para la alternativa 03, los c´alculos han sido efectuados para una carretera vecinal de 30 km de longitud.

Se muestran a continuaci´on la evaluaci´on sometida al camino de 30 km con los diversos tratamientos mencionados l´ıneas atr´as.

76

4.1. Evaluaci´on econ´omica.

Figura 4.1: Evaluaci´ on privada Costo-Beneficio Alternativa 01 .

77

4.1. Evaluaci´on econ´omica.

Figura 4.2: Evaluaci´ on privada Costo-Beneficio Alternativa 02 .

78

4.1. Evaluaci´on econ´omica.

Figura 4.3: Evaluaci´ on privada Costo-Beneficio Alternativa 03 .

79

4.1. Evaluaci´on econ´omica. Se observa que las tres alternativas tienen ´ındices econ´omicos positivos, haciendo que cualquier intervenci´on a nivel de tratamiento superficial sea viable, hechando abajo eso de ” en los caminos vecinales o de bajo volumen de tr´ansito los tratamientos superficial son inviables”.

En el siguiente cuadro mostramos parte de los ratios que se usan en Provias Descentralizado para mostrar los ahorros que se presentan en un camino con mantenimiento y otro sin mantenimiento, para el presente informe se est´a a˜ nadiendo el tratamiento superficial con los datos obtenidos en el c´alculo econ´omico, los datos de evaluaci´on se est´an extendiendo hasta 20 a˜ nos, los resultados que presentamos en el siguiente cuadro, para el caso de tratamiento superficial, son c´alculos te´oricos que necesariamente tienen que ser contrastados con tramos experimentales a lo largo del pa´ıs, para su correspondiente implementaci´on a nivel del pa´ıs. AÑO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

INTERVENCION REHABILITACION (RH) Mantenimiento rutinario (MR) Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario MANT. PERIODICO (MP) Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario MANT. PERIODICO (MP) Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario MANT. PERIODICO (MP) Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario MANT. PERIODICO (MP) Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Mantenimiento rutinario Inversión total en 20 años Ahorro US $/Km. en 20 años Mantenimiento rutinario en afirmado Mantenimiento rutinario con trat. Sup.

INTERVENCION

COSTO/KM

RH

SIN MANT. US $ 16,500.00

RH

18,000.00

RH

18,000.00

RH

18,000.00

70,500.00

COSTO/KM

COSTO/KM

18,000.00 960.00 960.00 960.00 4,100.00 960.00 960.00 960.00 4,100.00 960.00 960.00 960.00 18,000.00 960.00 960.00 960.00 4,100.00 960.00 960.00 960.00

50,000.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 12,500.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00 240.00

62,700.00 7,800.00

66,820.00 3,680.00

CON MANT US $

TRAT. SUP US $

960.00 240.00

Figura 4.4: Ahorro en caminos con tratamiento superficial.. 80

4.2. Evaluaci´on t´ecnica.

4.2.

Evaluaci´ on t´ ecnica.

Tomar decisiones solo tomando el cuenta la parte econ´omica es ver solo una cara de la moneda, por lo que es necesario realizar una evaluaci´on t´ecnica de los tratamientos superficiales, es cierto que la regla simplista de ” emplear superficies en tierra para tr´ansitos hasta de 50 veh´ıculos por d´ıa, superficies en grava para tr´ansitos entre 50 y 200 veh´ıculos por d´ıa y sella o pavimentar la carretera para tr´ansitos superiores” puede resultar equivocada en muchas situaciones - dependiendo de las condiciones no s´olo del tr´ansito, sino tambi´en del clima, del suelo, de la topograf´ıa, del drenaje y de las condiciones sociales, ”el sellado de una carretera con tr´ ansito tan bajo como los 50 veh´ıculos por d´ıa puede resultar justificable”.

4.2.1.

Construcci´ on por etapas

Es sabido que las Municipalidades tanto provinciales como distritales poseen un presupuesto limitado como para afrontar obras de esta envergadura, pero una de las soluciones para esta limitante es realizar las construcciones por etapas; debido a la limitaci´on en recursos para las v´ıas de bajo volumen de tr´ansito y al hecho de que el incremento de tr´ansito sea a veces dif´ıcil de calcular, tanto en magnitud como en progresi´on en el tiempo, es interesante que se considere la opci´on de pavimentar las v´ıas por etapas o en forma progresiva.

Este enfoque esta siendo reci´en difundido en nuestro pa´ıs y no corresponde a ”fraccionamiento” que est´a tipificado en el c´odigo legal de la naci´on, sino por el contrario a limitaciones descritas anteriormente, adem´as el enfoque debe quedar consignado en el estudio de dise˜ no de la estructura, junto con un programa de seguimiento formal de la evoluci´on del tr´ansito que permita identificar el momento oportuno para efectuar la siguiente intervenci´on; de esta forma, se deja constancia de las necesidades de inversi´on futura que requiere la v´ıa, lo cual deber´ıa servir para que se haga la correspondiente previsi´on de recursos en el tiempo para la ejecuci´on de las etapas futuras.

81

4.2. Evaluaci´on t´ecnica.

En nuestro pa´ıs este enfoque reci´en se esta implementando con el ”Proyecto Per´ u” en que a medida que el IMD aumenta progresivamente se tiene etapas de intervenci´on en la v´ıa que inician en una primera etapa con el mejoramiento de la superficie de rodadura, en una segunda etapa y a medida que se incrementa el IMD se hace la uniformidad de la secci´on, esto con miras a la tercera etapa que ser´ıa el asfaltado definitivo y que denotar´ıa menor inversi´on.

4.2.2.

Conveniencia de los diferentes sellos y tratamientos

En base a la experiencia en diversos pa´ıses de la regi´on se tiene el siguiente cuadro en el que se muestra la conveniencia de los diferentes sellos y tratamientos en funci´on de distintos par´ametros como:el tiempo de servicio, IMD, pendiente longitudinal, mantenimiento, etc.

82

Nivel o Grado SA

Tipo de sello o tratamiento De uso universal LA TSS TSD SC De uso innovador SOS+SA

Nomenclatura: SA: Sello de arena, LA:  Lechadad asfáltica, TSS: Tratamiento  superficial simple, TSD: Tratamiento superficial doble, SC: Sello del Cabo, SOS+SA: Sello de Otta simple + Sello de arnena, SOD: Sello de Otta doble, CA: Concreto Asfáltico Convenciones: Adecuado / Preferible Menos adecuado / No preferible No adecuado / No preferible

Vida de servicio requerida

Corta Media Larga Liviano Nivel de Tránsito Mediano Pesado Bajo Impacto de las acciones del tránsito Medio Alto Bajo Pendiente longitudinal Moderado Empinado Pobre Calidad de material Moderada Buena Pobre Calidad de pavimento y de la base Moderada Buena Conveniencia para el uso de métodos basados en mano de obra Baja Experiencia y capacidad del contratista Moderada Alta Baja Capacidad de mantenimiento Moderada Alta

Parámetro SOD

CA

4.2. Evaluaci´on t´ecnica.

83

4.2. Evaluaci´on t´ecnica.

4.2.3.

Camino Vecinal Maynay - Cangary

Es un camino vecinal cuya rehabilitaci´on se realiz´o en setiembre del a˜ no 2009 por el Proyecto de Infraestructura Vial rural Descentralizada - Provias Descentralizado cuya rehabilitaci´on es en una longitud de 9.930 km desde la localidad de Maynay hasta Cangary. A iniciativa del Equipo de Gesti´on del Instituto Vial Provincial de Huanta se intent´o realizar un tratamiento superficial a este camino (luego de la rehabilitaci´on por Provias), bajo el auspicio de una empresa distribuidora de Slurry Seal, se intent´o realizar un tramo de prueba de 300 m con tratamiento superficial. Debido al incumplimiento de las especificaciones y que solo se realiz´o la imprimaci´on no dur´o mucho tiempo, quedando el camino protegido solo con imprimante (RC-250), con el cambio de gesti´on en el IVP Huanta, no se concluyeron con los trabajos de tratamiento superficial y el tratamiento no soport´o ni la primera temporada de lluvia. En este camino se realiz´o los primeros intentos de realizar tratamientos superficiales en caminos vecinales.

84

Parte V ´ DISCUSION

85

Cap´ıtulo 5 ´ DISCUSION. 5.1.

Resultados del an´ alisis econ´ omico.

La primera modificaci´on que se realiza para el an´alisis econ´omico es considerar los veh´ıculos ligeros en el calculo de la carretera, como una manera de incorporar el incremento futuro, este incremento toma mayor importancia cuando por los caminos vecinales se llegan a los atractivos tur´ısticos que tiene el pa´ıs, y mucho mas a´ un cuando su v´ıas de acceso est´an bien conservadas o tienen un buen comportamiento, ´estos se convierten en puntos atractores que muchas veces no es considerado en los c´alculos de incremento de tr´ansito.

Se debe realizar las modificaciones a la metodolog´ıa de an´alisis en cuanto los indices econ´omicos para caminos de bajo volumen de tr´ansito o caminos vecinales.

5.2.

Resultados del an´ alisis t´ ecnico.

Las construcciones en carreteras, presenta un variado comportamiento en cuanto al incremento de tr´ansito futuro el cual es a veces dif´ıcil de calcular, tanto en magnitud como en progresi´on.

86

5.3. Caracter´ısticas geom´etricas.

Desde el segundo lustro del a partir del cambio de milenio, la actividad constructiva de carreteras en el pa´ıs se ha visto incrementada, por el buen momento econ´omico que atraviesa el pais, es necesario aprovechar ´estos tiempos en la construcci´on de caminos econ´omicos.

De todos estos datos se deduce la raz´on de ser del tratamiento superficial para llevar a cabo esta investigaci´on. Uno de los objetivos de la misma es que tenga un sentido pr´actico y de aplicaci´on a la toma de decisiones, tanto econ´omicas como de dise˜ no de los caminos vecinales que se proyectan a futuro. Y para ello una premisa fundamental es que el objeto de estudio no sea singular y aislado, sino generalizado en el campo de la infraestructura vial.

Con los datos que se tiene que deduce que los tratamientos superficiales incrementa el tiempo de servicio, incluso resistiendo a la temporada de lluvia, que muchos caminos no superan en ciertos sectores del pa´ıs, ello tambi´en va de la mano con el ahorro en los costos operacionales de los veh´ıculos, y disminuye la emisi´on de gases contaminantes al medio ambiente.

5.3.

Caracter´ısticas geom´ etricas.

Se ha mencionado anteriormente que la mayor parte del presupuesto de las obras viales van destinadas al movimiento de grandes cantidades de tierras, para nuestro caso el movimiento de tierras es m´ınimo, solo se realizan movimientos de tierra en puntos cr´ıticos o en curvas que requieren ampliar el radio de giro, es por ello que se utilizan los montos usados en los t´erminos de referencia que el Provias Descentralizado usa, para sus obras de rehabilitaci´on. A este monto se debe adicionar el tratamiento superficial.

87

5.3. Caracter´ısticas geom´etricas. Para el an´alisis realizado en el caso de estudio, que comprende la un camino vecinal, tenemos como m´as relevante la falta de datos para la caracterizaci´on de las variables, de acuerdo al siguiente detalle: Costo de materiales puestos en obras, para el tratamiento superficial. Experiencias similares que se hayan realizado en caminos vecinales. A la fecha todos los criterios para el dise˜ no de tratamientos superficiales no esta reglamentado, por lo que es necesario realizar m´as investigaci´on para implementar un manual. Solo se tiene tramos experimentales en caminos de segundo orden o caminos departamentales, que por su categor´ıa obedecen m´as a caminos con alto grado de tr´ansito.

88

Parte VI CONCLUSIONES

89

Cap´ıtulo 6 CONCLUSIONES 6.1.

Conclusiones.

1. Los caminos vecinales representan un reto muy particular para la Ingenier´ıa actual. Mientras que para los caminos de primer y segundo orden, el proceso constructivo, de evaluaci´on y posterior mantenimiento y reforzamiento cuenta con procedimientos tecnol´ogicos comprobados anal´ıtica y experimentalmente; aunque no en todos los casos, en los tratamientos superficiales y en los caminos vecinales buena parte de estos procesos se encuentran todav´ıa en una fase de exploraci´on o de empirismo, a pesar de que son ´estas v´ıas las que permiten mayor conexi´on entre los sectores productivos y los mercados. 2. En muchos casos, la condici´on de camino vecinal de estos caminos limita la intervenci´on ingenieril con los m´etodos comunes a los caminos de mayor jerarqu´ıa, por la falta de conocimiento y manejo de nueva tecnolog´ıa. 3. Actualmente, la posibilidad de plantear m´etodos modernos de intervenci´on en caminos vecinales debe tomar en cuenta la necesidad de un control posterior del camino, la compatibilidad entre los materiales existentes, diversos estudios de dosificaci´on, tramos de prueba, trabajos de medici´on de IRI, contratos de mantenimiento rutinario en caminos con tratamientos superficiales, o la medici´on

90

6.1. Conclusiones. del ´ındice de serviciabilidad en caminos vecinales, as´ı como la reversibilidad de la intervenci´on es decir, debe considerarse el posible cambio de la intervenci´on por otra mejor, de acuerdo al avance tecnol´ogico y del conocimiento. 4. Para realizar la intervenci´on de los caminos vecinales por parte de los gobiernos locales, se presenta la posibilidad de la construcci´on por etapas, que tambi´en debe ser implementado en los estudios. 5. Los caminos con afirmado representan cerca del 80 % de la red vial del pa´ıs, por lo que se deber´ıa intervenir en ellos con soluciones econ´omicas que han dado buenos resultados en pa´ıses vecinos. 6. La evaluaci´on econ´omica debe incorporar los veh´ıculos ligeros para la viabilidad de los tratamientos superficiales en caminos vecinales. 7. Una estimaci´on precisa del incremento de tr´ansito futuro mejorar´ıa el c´alculo de los esfuerzos y deformaciones en la estructura del pavimento, que al momento de calcular ´estos son referidos a variables de crecimiento poblacional o de crecimiento agr´ıcola que muchas veces son menores y no reflejan la situaci´on futura, cuando se realizan conteos. 8. Los tratamientos superficiales al ser implementadas disminuyen la vulnerabilidad del pavimentos hacia el ingreso de humedad aumentando su tiempo de servicio y retardan de manera significativa el colapso de la estructura del pavimentos, su bajo costo y la facilidad en la consecuci´on de los materiales la hacen ideal para ser aplicada en los caminos vecinales del pa´ıs. 9. Se ha demostrado con el an´alisis econ´omico que los tratamientos superficiales en caminos vecinales son rentables, por lo que los Gobiernos locales deber´ıan implementar estos trabajos con mayor regularidad. 10. Se muestra un cuadro comparativo de un camino sin mantenimiento rutinario, uno con mantenimiento rutinario y otro con tratamiento superficial; con el segundo se muestra un ahorro de 7,800.00 d´olares por kil´ometro mientras que con 91

6.2. Recomendaciones. un tratamiento superficial el estado llegar´ıa a un ahorro de 3,680.00 d´olares por kil´ometro. 11. De la figura 4.4 Ahorro en caminos con tratamiento superficial, podemos mencionar que la intervenci´on en una carretera sin mantenimiento se realizar´ıa cada 05 a˜ nos, en caminos con mantenimiento se interviene cada 04 a˜ nos (con mantenimiento peri´odico), en caminos con tratamiento superficial se intervendr´ıa cada 10 a˜ nos. 12. Se tendr´ıa que modificar el Sistema Nacional de Inversi´on P´ ublica (SNIP) para que proyectos con tratamientos superficiales en caminos vecinales sean viales y que los gobiernos locales puedan invertir en infraestructura vial a nivel de tratamientos superficiales. 13. Tambi´en se deber´ıa de modificar los procedimientos de c´alculo para incorporar el tr´afico ligero en el c´alculo de los indices econ´omicos, para caminos vecinales. 14. El mantenimiento de la infraestructura vial vecinal, no es solo un problema a resolver por un equipo interdisciplinario de ingenieros, sino que deben tambi´en incluir docentes, soci´ologos, economistas, especialistas financieros, etc., y lo principal que planteen proyectos o planes de conservaci´on que puedan ser recogidos por los niveles pol´ıticos locales y/o centrales del pa´ıs.

6.2.

Recomendaciones.

1. Promover la creaci´on de un manual o norma t´ecnica para tratamientos superficiales ya que actualmente los manuales para carreteras incorporan las estabilizaciones de afirmado pero no contemplan los tratamientos superficiales, tanto en caminos de segundo y tercer orden. 2. Proponer que todo proyecto de construcci´on o mejoramientos est´e incluido, la estabilizaci´on y el tratamiento superficial del camino para que sea viable la inversi´on econ´omica. 92

6.2. Recomendaciones. 3. Documentar experiencias recientes en el tratamiento superficial de caminos, para futuras intervenciones para contar con informaci´on pr´actica y que los trabajos evolucionen hacia su optimizaci´on. 4. Por u ´ltimo, hacer un desarrollo de las plataformas acad´emicas de actualizaci´on, de perfeccionamiento y discusi´on para los profesionales, ingenieros, dado que ´estas metodolog´ıas de conservaci´on o tratamientos a´ un no son de conocimiento general y no est´a consolidado, realizar la incorporaci´on en la curricula de estudios de pre-grado los tratamientos superficiales y su metodolog´ıa de c´alculo y an´alisis.

93

Bibliograf´ıa [1] Diego. Sanchez. ”Conservacion Vial por Resultados y Nuevas Tecnolog´ıas”. I Seminario de Internacional Organizado por MTC, 2010. [2] Dr Ing Stephan. Hoffman. Road Desing. Alemania, 2000. [3] Alfonso. Montejo Fonseca. Ingenier´ıa de Pavimentos para Carreteras. Universidad Cat´olica de Colombia Ediciones y Publicaciones, Colombia, 2002. [4] Bernardina Quiorolo Mens. Tesis Antegrado: ”Seguimiento de un Doble Tratamiento Superficial para Camino de Alto Tr´ansito. Universidad De Chile, Chile, 2009. [5] Direcci´on General de Caminos.

Manual de Dise˜ no de Caminos (”DG-

2001”)Introducci´on al Elemento Finito en Ingenier´ıa. Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Per´ u, 2005. [6] W. J. Morin y Peter Todor. Tropical Procedures for Flexibles Pavements”. U.S.A., 2005. [7] National Roads Board. State Highway Pavement Desing and Rehabilitation Manual. National Roads Board, Nueva Zelanda, 2005. [8] CIA World Fact Boock. The World Fact Bocck. CIA World Fact Boock, U.S.A, 2010. [9] Provias Descentralizado. Software de Gesti´on de Mantenimiento - GEMA. Provias Descentralizado, Per´ u, 2005. 94

BIBLIOGRAF´IA [10] Provias Departamental. Manual T´ecnico de Mantenimiento Rutinario para la Red Vial Departamental no Pavimentada. Provias Departamental, Per´ u, 2006. [11] Institutos Viales Provinciales. Estatuto y Reglamento Interno de los IVP. Institutos Viales Provinciales, Per´ u, 2005. [12] Direcci´on General de Caminos. Manual de Caminos No Pavimentados de Bajo Volumen de Tr´ansito”. Ministerio de Transportes y Comunicaciones, Per´ u, 2005. [13] Arturo. Velazquez Jara. Proyectos de Inversi´on. Editora Amarilys. Primera Edici´on. Lima. [14] Ministerio de transportes y Comunicaciones. Anuario Estadistico 2010”. Ministerio de transportes y Comunicaciones, Per´ u, 2010. [15] Rainiero Wolf Felices Aedo. Tesis Antegrado: ”Optimizaci´on de costos en el Dise˜ no del Alineamiento Vertical de Carreteras y Simulacion de Montecarlo para el C´ alculos de Movimiento de Tierras. Universidad Nacional San Cristobal de Huamanga, Ayacucho, Per´ u, 2006.

95

Parte VII ANEXOS

96

Ap´ endice A CUADROS.

97

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.1: N´ umero Estructural Capas Asf´ alticas TMAPA 6o C .

98

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.2: N´ umero Estructural Capas Asf´ alticas TMAPA 14o C .

99

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.3: N´ umero Estructural Capas Asf´ alticas TMAPA 19o C .

100

Ap´endice A. CUADROS.

RESUMEN SEMANAL DEL CONTEO DE TRÁFICO DIARIO

MICROEMPRESA

: ASOCIACION CIVIL DE MANTENIMIENTO VIAL SAN CRISTOBAL DE TAMBO TAMBO - VICUS - OSNO ALTO

SECTOR DE MANTENIMIENTO: UBICACIÓN:

Departamento:

ESTACIÓN:

Ayacucho

Provincia:

Distrito:

LA MAR

TAMBO

HUACCACHICA

FECHA :

15 MARZO DE 2011

SENTIDO:

Ida y Vuelta

Transporte Ligero AUTOS

PICK UP

Transporte Urbano COMBIS

1

DÍAS 9

MICROS 1.5

BUSES 2

Transporte de carga CAMIONES CAMIONES 2 EJES 3 EJES 2 2.5

9

LUNES

10

13

9

MARTES

13

16

10

MIERCOLES

14

15

8

JUEVES

10

10

6

VIERNES

7

9

5

SÁBADO DOMINGO

6

10

6

10

7

5

80

SUB TOTAL

70

SUMATORIA :

70

TOTAL:

70

( veh. Mix. 1

0

0

49

80

0

49

0

120

0

98

0

IMD

PERIODO DEL CONTEO:

41.14

DEL 07 AL 13 DE MARZO DE 2,011

Observaciones:

Figura A.4: Datos de conteo de tr´ ansito C.V. Tambo - Vicus - Osno Alto.

101

Ap´endice A. CUADROS.

INFORME MENSUAL DE TRAFICO VEHICULAR Del mes de marzo del 2,011

DIAS

Camino Vecinal: Tambo - Vicus - Osno Alto

F.C. CONTEO DIST.

VEHIC. LIGEROS

VEHIC, PESADOS

TRAFICO

AUTOMOVIL

CAMIONETAS

3 EJES

4 EJES

5 EJES

6 EJES

7 EJES

SERVIDO

CANT.

CANT.

CANT.

CANT.

CANT.

CANT.

CANT.

VEH/DIA

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

41

70

120

98

0

0

0

0

24.31%

41.67%

34.03%

0.00%

0.00%

0.00%

0.00%

Figura A.5: Conteo de tr´ afico.

102

TRAFICO ACTUAL IMD 70 120 98 0 0 0 0

0

IMD TOTAL

TRAFICO GENERADO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TRAFICO NORMAL AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TIPO DE VEHICULO

Camino vecinal Tambo - Vicus - Osno Alto

0

288

288 70 120 98 -

1

1 70 120 98 0 0 0 0 TOTAL 288 Fuente: Informe mensual ACMV San Cristobal de Tambo del 07 al 13 de marzo de 2011

AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TIPO DE VEHICULO

Camino vecinal Tambo - Vicus - Osno Alto

AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TIPO DE VEHICULO

DEMANDA

EVALUACION POR COSTO DE OPERACIÓN VEHICULAR (COV) ALTERNATIVA 01

IMD 2 70 120 98 0 0 0 0 288

FACTOR IMD 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1%

299

-

6 1 2 2

293 71 122 100 -

2

305

-

6 1 2 2

299 73 124 102 -

311

-

6 1 3 2

304 74 127 104 -

1 317

-

7 2 3 2

310 75 129 106 -

PROYECCION DE TRAFICO CON PROYECTO AÑOS 3 4 5

1 323

-

7 2 3 2

316 77 131 108 -

PROYECCION DE TRAFICO SIN PROYECTO (TRAFICO NORMAL) - DEMANDA AÑOS 2 3 4 5 71 73 74 75 77 122 124 127 129 131 100 102 104 106 108 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 293 299 304 310 316

1 1 1

PROYECCION DE TRAFICO SIN PROYECTO

6

6

1 329

-

7 2 3 2

322 78 134 110 -

78 134 110 0 0 0 0 322

7

7

1 335

-

8 2 3 2

328 79 136 113 -

79 136 113 0 0 0 0 328

8

8

1 342

-

8 2 3 2

334 81 138 115 -

81 138 115 0 0 0 0 334

9

9

1 348

-

8 2 3 2

340 82 141 117 -

82 141 117 0 0 0 0 340

TRATAMIENTO SUPERFICIAL MEDIANTE RIEGO MONOCAPA SIMPLE CON MEZCLA DE ARIDOS DE MATERIAL GRANITICO Y EMULSION BITUMINOSA CATIONICA DE ROTURA RAPIDA TIPO ECR

DIST. (%) 24.31 Factor IMD 41.67 Factor IMD 34.03 Factor IMD TOTAL 288 100.00 Fuente: Informe mensual ACMV San Cristobal de Tambo del 07 al 13 de marzo de 2011

PROYECTO:

10

10

2 356

-

9 2 3 2

347 84 143 119 -

84 143 119 0 0 0 0 347

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.6: Evaluaci´ on por costo de operaci´ on vehicular (COV) Alternativa 01 .

103

1.08 1.38 1.86 2.31

V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TOTAL

BENEFICIO TOTAL Fuente: Equipo Formulador.

AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

329,616.90

BENEFICIO POR TRAFICO GENERADO CON PROYECTO TIPO DE VEHICULO 0

66,685.50 76,212.00 186,719.40 329,616.90

0

0.78

V3 EJES

BENEFICIO POR TRAFICO NORMAL SIN PROYECTO TIPO DE VEHICULO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL

0.35 0.50

SIN PROYECTO

AUTOMOVIL V2 EJES

TIPO DE VEHICULO

CON PROYECTO

952.65 1,270.20 3,810.60 6,033.45 341,683.80

1

1 67,638.15 77,482.20 190,530.00 335,650.35

1.04 1.17 1.64 2.13

0.72

0.32 0.48

2.0% 2.0%

348,669.90

952.65 1,270.20 3,810.60 6,033.45

2

2 69,543.45 78,752.40 194,340.60 342,636.45

355,973.55

952.65 1,905.30 3,810.60 6,668.55

3

3 70,496.10 80,657.70 198,151.20 349,305.00

368,675.55

4 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

4 71,448.75 81,927.90 201,961.80 355,338.45

2.90

375,661.65

5 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

5 73,354.05 83,198.10 205,772.40 362,324.55

* TASA CRECIMIENTO AGRICOLA DE 2%

BENEFICIOS POR AHORRO DEL COV

0.04 0.21 0.22 0.18

0.06

0.03 0.02

AHORRO

84

Tipo de Cambio

CON PROYECTO

30.00

1.8% Trafico Generado 2.0%

86

%

SIN PROYECTO

Distancia Total (Km)

EVALUACION ALTERNATIVA 01

Tasa de Crecimiento: Vehículos de pasajeros Vehículos de carga

Tasa de crecimiento: Vehículos de pasajeros 1.8% y carga 2.0%

382,330.20

1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

6

6 74,306.70 85,103.40 209,583.00 368,993.10

390,268.95

7 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

7 75,259.35 86,373.60 215,298.90 376,931.85

397,255.05

8 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

8 77,164.65 87,643.80 219,109.50 383,917.95

403,923.60

9 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

9 78,117.30 89,549.10 222,920.10 390,586.50

416,625.60

10 1,905.30 1,905.30 3,810.60 11,431.80 19,053.00

10 80,022.60 90,819.30 226,730.70 397,572.60

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.7: Beneficios por ahorro del COV Alternativa 01 .

104

FLUJO NETO

VAN TIR

(93,600.00) 435,283.80

442,269.90

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

323,046.01

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

252,846.01

328,215.73

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

258,015.73

912,874.41 FATOR DE ACTUALIZACIÓN 11% 21.91%

1,600,677.97 (1,600,677.97)

FLUJO NETO

810,000.00

2,410,677.97

2,410,677.97

-

COSTOS INCREMENTALES

SIN PROYECTO

COSTOS CON PROYECTO MANTENIMIENTO VALOR DE RESCATE TOTAL

BENEFICIOS

EVALUACION SOCIAL ALT. 01

1,764,600.00 (1,764,600.00)

COSTOS INCREMENTALES

180,000.00

86,400.00

86,400.00

348,669.90

1,615,953.68 FATOR DE ACTUALIZACIÓN 11% 27.71%

1,080,000.00

SIN PROYECTO

VAN TIR

2,844,600.00

2,844,600.00

2,068.97 10,344.83

180,000.00 900,000.00

341,683.80

993.10 2,528.74

miles US $/./km 32,696.55

86,400.00 220,000.00

2,844,600.00

COSTOS CON PROYECTO MANTENIMIENTO VALOR DE RESCATE TOTAL

BENEFICIOS

FLUJO DE COSTOS PRIVADA ALT. 01

MANTENIMIENTO (Soles/año) RUTINARIO CADA AÑO PERIODICO CADA 05 AÑOS SIN PROYECTO MANTENIMIENTO (Soles/año) RUTINARIO PERIODICO

COSTOS CON PROYECTO INVERSION (S/.) OBRA

333,620.43

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

263,420.43

449,573.55

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

355,973.55

343,019.91

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

272,819.91

462,275.55

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

368,675.55

475,930.20

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

382,330.20

483,868.95

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

390,268.95

490,855.05

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

397,255.05

858,189.62

(580,200.00)

810,000.00

229,800.00

229,800.00

277,989.62

353,124.35

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

282,924.35

DEL PROYECTO A EJECUTAR (DE 16.10 Km. A 8.85 Km.)

358,999.02

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

288,799.02

364,168.74

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

293,968.74

NOTA: SE REDUCIRÁN LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO A RAZÓN DE UNA MENOR LONGITUD

1,149,261.65

(773,600.00)

1,080,000.00

306,400.00

306,400.00

375,661.65

369,103.46

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

298,903.46

497,523.60

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

403,923.60

888,502.94

(580,200.00)

810,000.00

229,800.00

229,800.00

308,302.94

1,190,225.60

(773,600.00)

1,080,000.00

306,400.00

306,400.00

416,625.60

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.8: Flujo de costos privados y evaluaci´ on social Alternativa 01 .

105

TRAFICO ACTUAL IMD 70 120 98 0 0 0 0

0 70 120 98 0 0 0 0 288

1 71 122 100 0 0 0 0 293

IMD TOTAL

TRAFICO GENERADO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TRAFICO NORMAL AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TIPO DE VEHICULO

Camino vecinal Tambo - Vicus - Osno Alto

0

288

288 70 120 98 -

1

299

-

6 1 2 2

293 71 122 100 -

IMD 2 70 120 98 0 0 0 0 288

FACTOR IMD 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1%

2

2

305

6 1 2 2

299 73 124 102 -

-

3 74 127 104 0 0 0 0 304

4 75 129 106 0 0 0 0 310

5

3

311

-

6 1 3 2

304 74 127 104 -

4

1 317

-

7 2 3 2

310 75 129 106 -

5

PROYECCION DE TRAFICO CON PROYECTO

73 124 102 0 0 0 0 299

1 323

-

7 2 3 2

316 77 131 108 -

77 131 108 0 0 0 0 316

6

6

PROYECCION DE TRAFICO SIN PROYECTO (TRAFICO NORMAL) - DEMANDA

Fuente: Informe mensual ACMV San Cristobal de Tambo del 07 al 13 de marzo de 2011

TIPO DE VEHICULO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL

Camino vecinal Tambo - Vicus - Osno Alto

1 1 1

PROYECCION DE TRAFICO SIN PROYECTO

1 329

-

7 2 3 2

322 78 134 110 -

78 134 110 0 0 0 0 322

EVALUACION POR COSTO DE OPERACIÓN VEHICULAR (COV) ALTERNATIVA 02 TRATAMIENTO SUPERFICIAL DOBLE CON ELASTOMEROS

DIST. (%) 24.31 Factor IMD 41.67 Factor IMD 34.03 Factor IMD 288 100.00 Fuente: Informe mensual ACMV San Cristobal de Tambo del 07 al 13 de marzo de 2011

DEMANDA

TIPO DE VEHICULO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL

PROYECTO:

7

7

1 335

-

8 2 3 2

328 79 136 113 -

79 136 113 0 0 0 0 328

8

8

1 342

-

8 2 3 2

334 81 138 115 -

81 138 115 0 0 0 0 334

9

9

1 348

-

8 2 3 2

340 82 141 117 -

82 141 117 0 0 0 0 340

10

10

2 356

-

9 2 3 2

347 84 143 119 -

84 143 119 0 0 0 0 347

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.9: Evaluaci´ on por costo de operaci´ on vehicular (COV) Alternativa 02 .

106

0.78 1.08 1.38 1.86 2.31

V3 EJES

V4 EJES V5 EJES V6 EJES

V7 EJES

BENEFICIO TOTAL Fuente: Equipo Formulador.

329,616.90

BENEFICIO POR TRAFICO GENERADO CON PROYECTO TIPO DE VEHICULO 0 AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL -

BENEFICIO POR TRAFICO NORMAL SIN PROYECTO TIPO DE VEHICULO 0 AUTOMOVIL 66,685.50 V2 EJES 76,212.00 V3 EJES 186,719.40 V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL 329,616.90

0.35 0.50

SIN PROYECTO

AUTOMOVIL V2 EJES

TIPO DE VEHICULO

341,683.80

1 952.65 1,270.20 3,810.60 6,033.45

1 67,638.15 77,482.20 190,530.00 335,650.35

2.13

1.04 1.17 1.64

0.72

0.32 0.48

2.90

348,669.90

2 952.65 1,270.20 3,810.60 6,033.45

2 69,543.45 78,752.40 194,340.60 342,636.45

355,973.55

3 952.65 1,905.30 3,810.60 6,668.55

3 70,496.10 80,657.70 198,151.20 349,305.00

368,675.55

4 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

4 71,448.75 81,927.90 201,961.80 355,338.45

375,661.65

5 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

5 73,354.05 83,198.10 205,772.40 362,324.55

382,330.20

6 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

6 74,306.70 85,103.40 209,583.00 368,993.10

2.0% 2.0% * TASA CRECIMIENTO AGRICOLA DE 2%

BENEFICIOS POR AHORRO DEL COV

0.18

0.04 0.21 0.22

0.06

0.03 0.02

AHORRO

84 CON PROYECTO

Tipo de Cambio 86

30.00

1.8% Trafico Generado 2.0%

CON PROYECTO

%

SIN PROYECTO

Distancia Total (Km)

EVALUACION ALTERNATIVA 03

Tasa de Crecimiento: Vehículos de pasajeros Vehículos de carga

Tasa de crecimiento: Vehículos de pasajeros 1.8% y carga 2.0%

390,268.95

7 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

7 75,259.35 86,373.60 215,298.90 376,931.85

397,255.05

8 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

8 77,164.65 87,643.80 219,109.50 383,917.95

403,923.60

9 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

9 78,117.30 89,549.10 222,920.10 390,586.50

416,625.60

10 1,905.30 1,905.30 3,810.60 11,431.80 19,053.00

10 80,022.60 90,819.30 226,730.70 397,572.60

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.10: Beneficios por ahorro del COV Alternativa 02 .

107

EVALUACION SOCIAL ALT. 02

442,269.90

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

348,669.90

323,046.01

328,215.73

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

258,015.73

333,620.43

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

263,420.43

449,573.55

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

355,973.55

343,019.91

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

272,819.91

462,275.55

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

368,675.55

475,930.20

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

382,330.20

483,868.95

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

390,268.95

490,855.05

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

397,255.05

497,523.60

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

403,923.60

820,689.62

(542,700.00)

772,500.00

229,800.00

229,800.00

277,989.62

353,124.35

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

282,924.35

358,999.02

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

288,799.02

DEL PROYECTO A EJECUTAR (DE 16.10 Km. A 12.62 Km.)

364,168.74

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

293,968.74

369,103.46

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

298,903.46

NOTA: SE REDUCIRÁN LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO A RAZÓN DE UNA MENOR LONGITUD

1,099,261.65

(723,600.00)

1,030,000.00

306,400.00

306,400.00

375,661.65

MANTENIMIENTO DE LA VIA LIBERTADORES DESDE LA CIUDAD DE AYACUCHO - RANCHA (16.10 Km.) - EXISTENTE

-104,069.99 FATOR DE ACTUALIZACIÓN 11% 10.12%

(2,582,161.02)

FLUJO NETO

135,000.00

772,500.00 (70,200.00)

64,800.00

64,800.00

252,846.01

3,354,661.02

3,354,661.02

-

2,582,161.02

VAN TIR

435,283.80

0.004347057 0.010910884

MANTENIMIENTO DEL PROYECTO DESDE QUICAPATA - RANCHA (12.62 Km.) - PROYECTADO

404,771.89 FATOR DE ACTUALIZACIÓN 11% 13.88%

COSTOS INCREMENTALES

SIN PROYECTO

COSTOS CON PROYECTO MANTENIMIENTO VALOR DE RESCATE TOTAL

BENEFICIOS

VAN TIR

(2,928,500.00)

FLUJO NETO

(93,600.00)

180,000.00

1,030,000.00 2,928,500.00

SIN PROYECTO

86,400.00

86,400.00 3,958,500.00

3,958,500.00

2,068.97 9,770.11

180,000.00 850,000.00

341,683.80

993.10 2,528.74

miles US $/./km 45,500.00

86,400.00 220,000.00

3,958,500.00

COSTOS INCREMENTALES

COSTOS CON PROYECTO MANTENIMIENTO VALOR DE RESCATE TOTAL

BENEFICIOS

FLUJO DE COSTOS PRIVADA ALT. 02

MANTENIMIENTO (Soles/año) RUTINARIO CADA AÑO PERIODICO CADA 05 AÑOS SIN PROYECTO MANTENIMIENTO (Soles/año) RUTINARIO PERIODICO

COSTOS CON PROYECTO INVERSION (S/.) OBRA

851,002.94

(542,700.00)

772,500.00

229,800.00

229,800.00

308,302.94

1,140,225.60

(723,600.00)

1,030,000.00

306,400.00

306,400.00

416,625.60

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.11: Flujo de costos privados y evaluaci´ on social Alternativa 02 .

108

TRAFICO ACTUAL IMD 70 120 98 0 0 0 0

0 70 120 98 0 0 0 0 288

1 71 122 100 0 0 0 0 293

IMD TOTAL

TRAFICO GENERADO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TRAFICO NORMAL AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES

TIPO DE VEHICULO

Camino vecinal Tambo - Vicus - Osno Alto

0

288

288 70 120 98 -

1

299

-

6 1 2 2

293 71 122 100 -

IMD 2 70 120 98 0 0 0 0 288

FACTOR IMD 1% 1% 1% 1% 1% 1% 1%

2

2

305

6 1 2 2

299 73 124 102 -

-

3 74 127 104 0 0 0 0 304

4 75 129 106 0 0 0 0 310

5

3

311

-

6 1 3 2

304 74 127 104 -

4

1 317

-

7 2 3 2

310 75 129 106 -

5

PROYECCION DE TRAFICO CON PROYECTO

73 124 102 0 0 0 0 299

1 323

-

7 2 3 2

316 77 131 108 -

77 131 108 0 0 0 0 316

6

6

PROYECCION DE TRAFICO SIN PROYECTO (TRAFICO NORMAL) - DEMANDA

Fuente: Informe mensual ACMV San Cristobal de Tambo del 07 al 13 de marzo de 2011

TIPO DE VEHICULO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL

Camino vecinal Tambo - Vicus - Osno Alto

1 1 1

PROYECCION DE TRAFICO SIN PROYECTO

1 329

-

7 2 3 2

322 78 134 110 -

78 134 110 0 0 0 0 322

EVALUACION POR COSTO DE OPERACIÓN VEHICULAR (COV) ALTERNATIVA 03 TRATAMIENTO SUPERFICIAL CON SLURRY DOBLE CAPA

DIST. (%) 24.31 Factor IMD 41.67 Factor IMD 34.03 Factor IMD 288 100.00 Fuente: Informe mensual ACMV San Cristobal de Tambo del 07 al 13 de marzo de 2011

DEMANDA

TIPO DE VEHICULO AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL

PROYECTO:

7

7

1 335

-

8 2 3 2

328 79 136 113 -

79 136 113 0 0 0 0 328

8

8

1 342

-

8 2 3 2

334 81 138 115 -

81 138 115 0 0 0 0 334

9

9

1 348

-

8 2 3 2

340 82 141 117 -

82 141 117 0 0 0 0 340

10

10

2 356

-

9 2 3 2

347 84 143 119 -

84 143 119 0 0 0 0 347

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.12: Evaluaci´ on por costo de operaci´ on vehicular (COV) Alternativa 03 .

109

0.78 1.08 1.38 1.86 2.31

V3 EJES

V4 EJES V5 EJES V6 EJES

V7 EJES

BENEFICIO TOTAL Fuente: Elaboración propia.

329,616.90

BENEFICIO POR TRAFICO GENERADO CON PROYECTO TIPO DE VEHICULO 0 AUTOMOVIL V2 EJES V3 EJES V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL -

BENEFICIO POR TRAFICO NORMAL SIN PROYECTO TIPO DE VEHICULO 0 AUTOMOVIL 66,685.50 V2 EJES 76,212.00 V3 EJES 186,719.40 V4 EJES V5 EJES V6 EJES V7 EJES TOTAL 329,616.90

0.35 0.50

SIN PROYECTO

AUTOMOVIL V2 EJES

TIPO DE VEHICULO

341,683.80

1 952.65 1,270.20 3,810.60 6,033.45

1 67,638.15 77,482.20 190,530.00 335,650.35

2.13

1.04 1.17 1.64

0.72

0.32 0.48

2.90

348,669.90

2 952.65 1,270.20 3,810.60 6,033.45

355,973.55

3 952.65 1,905.30 3,810.60 6,668.55

3 70,496.10 80,657.70 198,151.20 349,305.00

368,675.55

4 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

4 71,448.75 81,927.90 201,961.80 355,338.45

375,661.65

5 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

5 73,354.05 83,198.10 205,772.40 362,324.55

382,330.20

6 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

6 74,306.70 85,103.40 209,583.00 368,993.10

2.0% 2.0% * TASA CRECIMIENTO AGRICOLA DE 2%

BENEFICIOS POR AHORRO DEL COV 2 69,543.45 78,752.40 194,340.60 342,636.45

0.18

0.04 0.21 0.22

0.06

0.03 0.02

AHORRO

84 CON PROYECTO

Tipo de Cambio

CON PROYECTO

30.00

1.8% Trafico Generado 2.0%

86

%

SIN PROYECTO

Distancia Total (Km)

EVALUACION ALTERNATIVA 03

Tasa de Crecimiento: Vehículos de pasajeros Vehículos de carga

Tasa de crecimiento: Vehículos de pasajeros 1.8% y carga 2.0%

390,268.95

7 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

7 75,259.35 86,373.60 215,298.90 376,931.85

397,255.05

8 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

8 77,164.65 87,643.80 219,109.50 383,917.95

403,923.60

9 1,905.30 1,905.30 3,810.60 5,715.90 13,337.10

9 78,117.30 89,549.10 222,920.10 390,586.50

416,625.60

10 1,905.30 1,905.30 3,810.60 11,431.80 19,053.00

10 80,022.60 90,819.30 226,730.70 397,572.60

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.13: Beneficios por ahorro del COV Alternativa 03 .

110

2,068.97 9,770.11

180,000.00 850,000.00

(2,142,500.00)

FLUJO NETO

435,283.80

(93,600.00) 442,269.90

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

348,669.90

323,046.01

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

252,846.01

328,215.73

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

258,015.73

333,620.43

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

263,420.43

449,573.55

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

355,973.55

343,019.91

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

272,819.91

462,275.55

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

368,675.55

475,930.20

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

382,330.20

483,868.95

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

390,268.95

490,855.05

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

397,255.05

497,523.60

(93,600.00)

180,000.00

86,400.00

86,400.00

403,923.60

820,689.62

(542,700.00)

772,500.00

229,800.00

229,800.00

277,989.62

353,124.35

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

282,924.35

358,999.02

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

288,799.02

DEL PROYECTO A EJECUTAR (DE 16.10 Km. A 12.62 Km.)

364,168.74

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

293,968.74

369,103.46

(70,200.00)

135,000.00

64,800.00

64,800.00

298,903.46

NOTA: SE REDUCIRÁN LOS COSTOS DE MANTENIMIENTO A RAZÓN DE UNA MENOR LONGITUD

1,099,261.65

(723,600.00)

1,030,000.00

306,400.00

306,400.00

375,661.65

MANTENIMIENTO DE LA VIA LIBERTADORES DESDE LA CIUDAD DE AYACUCHO - RANCHA (16.10 Km.) - EXISTENTE

562,031.71 FATOR DE ACTUALIZACIÓN 11% 16.91%

(1,916,059.32)

FLUJO NETO

VAN TIR

1,916,059.32

772,500.00

2,688,559.32

2,688,559.32

-

COSTOS INCREMENTALES

SIN PROYECTO

COSTOS CON PROYECTO MANTENIMIENTO VALOR DE RESCATE TOTAL

BENEFICIOS

EVALUACION SOCIAL ALT. 03

2,142,500.00

COSTOS INCREMENTALES

180,000.00

86,400.00

86,400.00

0.004347057 0.010910884

MANTENIMIENTO DEL PROYECTO DESDE QUICAPATA - RANCHA (12.62 Km.) - PROYECTADO

1,190,771.89 FATOR DE ACTUALIZACIÓN 11% 21.72%

1,030,000.00

SIN PROYECTO

VAN TIR

3,172,500.00

3,172,500.00

993.10 2,528.74

86,400.00 220,000.00

341,683.80

miles US $/./km 36,465.52

3,172,500.00

COSTOS CON PROYECTO MANTENIMIENTO VALOR DE RESCATE TOTAL

BENEFICIOS

FLUJO DE COSTOS PRIVADA ALT. 03

COSTOS CON PROYECTO INVERSION (S/.) OBRA MITIGACION AMBIENTAL OTROS MANTENIMIENTO (Soles/año) RUTINARIO CADA AÑO PERIODICO CADA 05 AÑOS SIN PROYECTO MANTENIMIENTO (Soles/año) RUTINARIO PERIODICO

851,002.94

(542,700.00)

772,500.00

229,800.00

229,800.00

308,302.94

1,140,225.60

(723,600.00)

1,030,000.00

306,400.00

306,400.00

416,625.60

Ap´endice A. CUADROS.

Figura A.14: Flujo de costos privados y evaluaci´ on social Alternativa 02 .

111

Ap´endice A. CUADROS.

COSTOS DE INVERSION, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO COSTOS DE INVERSION Y DE OPERACIÓN SEGÚN ALTERNATIVA A PRECIOS PRIVADOS EN NUEVOS SOLES AÑO. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SITUACION SIN PROYECTO 1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00

ALTERNATIVA 01 INVERSION MANTENIM 2,844,600.00 0.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00

ALTERNATIVA 02 INVERSION MANTENIM 3,958,500.00 0.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00

ALTERNATIVA 03 INVERSION MANTENIM 3,172,500.00 0.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00

COSTOS DE INVERSION Y DE OPERACIÓN SEGÚN ALTERNATIVA A PRECIOS SOCIALES EN NUEVOS SOLES AÑO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

SITUACION SIN PROYECTO 810,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 810,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 810,000.00

ALTERNATIVA 01 INVERSION MANTENIM 2,410,677.97 0.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00

ALTERNATIVA 02 INVERSION MANTENIM 3,354,661.02 0.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00

ALTERNATIVA 03 INVERSION MANTENIM 2,688,559.32 0.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00

Elaborado: Grupo de Trabajo

COSTOS INCREMENTALES EN NUEVOS SOLES A PRECIOS PRIVADOS AÑO

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ALTERNATIVA 01 1,764,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -773,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -773,600.00

ALTERNATIVA 02 ALTERNATIVA 03 2,878,500.00 2,092,500.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -773,600.00 -773,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -93,600.00 -773,600.00 -773,600.00

Figura A.15: Costos de inversion, operaci´ on y mantenimiento a precios privados y sociales por cada alternativa.

112

Ap´endice A. CUADROS.

COSTOS INCREMENTALES EN NUEVOS SOLES A PRECIOS SOCIALES AÑO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ALTERNATIVA 01 1,600,677.97 -70,200.00 -70,200.00 -70,200.00 -70,200.00 -580,200.00 -70,200.00 -70,200.00 -70,200.00 -70,200.00 -580,200.00

ALTERNATIVA 02 ALTERNATIVA 03 2,544,661.02 1,878,559.3220 -70,200.00 -70,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -580,200.00 -580,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -70,200.00 -70,200.0000 -580,200.00 -580,200.0000

Elaborado: Grupo de Trabajo

Figura A.16: Costos incrementales a precios sociales.

BENEFICIOS INCREMENTALES EN NUEVOS SOLES A PRECIOS PRIVADOS AÑO

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ALTERNATIVA 01 0.00 341,683.80 348,669.90 355,973.55 368,675.55 375,661.65 382,330.20 390,268.95 397,255.05 403,923.60 416,625.60

ALTERNATIVA 02 ALTERNATIVA 03 0.00 0.00 341,683.80 341,683.80 348,669.90 348,669.90 355,973.55 355,973.55 368,675.55 368,675.55 375,661.65 375,661.65 382,330.20 382,330.20 390,268.95 390,268.95 397,255.05 397,255.05 403,923.60 403,923.60 416,625.60 416,625.60

BENEFICIOS INCREMENTALES EN NUEVOS SOLES A PRECIOS SOCIALES AÑO 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ALTERNATIVA 01 0.00 252,846.01 258,015.73 263,420.43 272,819.91 277,989.62 282,924.35 288,799.02 293,968.74 298,903.46 308,302.94

ALTERNATIVA 02 ALTERNATIVA 03 0.00 0.00 252,846.01 252,846.01 258,015.73 258,015.73 263,420.43 263,420.43 272,819.91 272,819.91 277,989.62 277,989.62 282,924.35 282,924.35 288,799.02 288,799.02 293,968.74 293,968.74 298,903.46 298,903.46 308,302.94 308,302.94

Figura A.17: Beneficios incrementales a precios privados y sociales por cada alternativa.

113

Ap´endice A. CUADROS.

EVALUACION PRIVADA COSTO – BENEFICIO EN NUEVOS NUEVOS

ALTERNATIVA 01 AÑOS

SIN PROYECTO

INVERSION

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00

2,844,600.00 -

FACTOR DE ACTUALIZACION

COSTOS

BENEFICIOS

-

-

86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 11% VAN TIR B/C

341,683.80 348,669.90 355,973.55 368,675.55 375,661.65 382,330.20 390,268.95 397,255.05 403,923.60 416,625.60 : : :

FLUJO

-1,764,600.00 435,283.80 442,269.90 449,573.55 462,275.55 1,149,261.65 475,930.20 483,868.95 490,855.05 497,523.60 1,190,225.60 1,615,953.68 27.71% 3.83

EVALUACION PRIVADA COSTO – BENEFICIO EN NUEVOS NUEVOS

ALTERNATIVA 02 AÑOS

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

SIN PROYECTO

1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00

FACTOR DE ACTUALIZACION

INVERSION

3,958,500.00 -

COSTOS

BENEFICIOS

-

-

86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 11% VAN TIR B/C

341,683.80 348,669.90 355,973.55 368,675.55 375,661.65 382,330.20 390,268.95 397,255.05 403,923.60 416,625.60 : : :

FLUJO

-2,878,500.00 435,283.80 442,269.90 449,573.55 462,275.55 1,149,261.65 475,930.20 483,868.95 490,855.05 497,523.60 1,190,225.60 502,053.68 14.59% 3.75

Figura A.18: Evaluaci´ on privada beneficio - costo Alt 01 y Alt 02 .

114

Ap´endice A. CUADROS. EVALUACION PRIVADA COSTO – BENEFICIO EN NUEVOS NUEVOS

ALTERNATIVA 03 AÑOS

SIN PROYECTO

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 180,000.00 1,080,000.00

INVERSION

3,172,500.00 -

FACTOR DE ACTUALIZACION

COSTOS

BENEFICIOS

-

-

86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 86,400.00 306,400.00 11% VAN TIR B/C

341,683.80 348,669.90 355,973.55 368,675.55 375,661.65 382,330.20 390,268.95 397,255.05 403,923.60 416,625.60 : : :

FLUJO

-2,092,500.00 435,283.80 442,269.90 449,573.55 462,275.55 1,149,261.65 475,930.20 483,868.95 490,855.05 497,523.60 1,190,225.60 1,288,053.68 22.70% 2.43

EVALUACION SOCIAL COSTO – BENEFICIO EN NUEVOS NUEVOS

ALTERNATIVA 01 AÑOS

SIN PROYECTO

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

810,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 810,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 810,000.00

FACTOR DE ACTUALIZACION

INVERSION

2,410,677.97 -

COSTOS

BENEFICIOS

-

-

64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 11% VAN TIR B/C

252,846.01 258,015.73 263,420.43 272,819.91 277,989.62 282,924.35 288,799.02 293,968.74 298,903.46 308,302.94 : : :

FLUJO

-1,600,677.97 323,046.01 328,215.73 333,620.43 343,019.91 858,189.62 353,124.35 358,999.02 364,168.74 369,103.46 888,502.94 912,874.41 21.91% 13.3

Figura A.19: Evaluaci´ on privada beneficio - costo Alt 03 y evaluaci´ on social costo - Beneficio Alt 01 .

115

Ap´endice A. CUADROS. EVALUACION SOCIAL COSTO – BENEFICIO EN NUEVOS NUEVOS

ALTERNATIVA 02 AÑOS

SIN PROYECTO

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

810,000.00 135000 135000 135000 135000 810000 135000 135000 135000 135000 810000

INVERSION

3,354,661.02 -

FACTOR DE ACTUALIZACION

COSTOS

BENEFICIOS

-

-

64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 11% VAN TIR B/C

252,846.01 258,015.73 263,420.43 272,819.91 277,989.62 282,924.35 288,799.02 293,968.74 298,903.46 308,302.94 : : :

FLUJO

-2,544,661.02 323,046.01 328,215.73 333,620.43 343,019.91 858,189.62 353,124.35 358,999.02 364,168.74 369,103.46 888,502.94 -31,108.65 10.74% 0.98

EVALUACION SOCIAL COSTO – BENEFICIO EN NUEVOS NUEVOS

ALTERNATIVA 03 AÑOS

SIN PROYECTO

2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024

810,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 810,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 135,000.00 810,000.00

FACTOR DE ACTUALIZACION

INVERSION

2,688,559.32 ---------

COSTOS

BENEFICIOS

-

-

64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 64,800.00 229,800.00 11% VAN TIR B/C

252,846.01 258,015.73 263,420.43 272,819.91 277,989.62 282,924.35 288,799.02 293,968.74 298,903.46 308,302.94 : : :

FLUJO

-1,878,559.32 416,646.01 421,815.73 1,107,220.43 436,619.91 951,789.62 446,724.35 452,599.02 1,137,768.74 369,103.46 888,502.94 1,908,950.30 30.14% 1.65

Figura A.20: Evaluaci´ on social beneficio - costo Alt 02 y alt. 03 .

116