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MEMORIA EXPLICATIVAREGULARIZACION ACCESO A EMPRESA COSTA BRAVA
RUTA 115-CH, KM. 1.020, CALZADA NORTE, COMUNA DE TALCA
REGULARIZACION DE ACCESO
EMPRESA COSTA BRAVA
RUTA 115 CH , KM. 1.020 , CALZADA NORTE
COMUNA DE TALCA
MEMORIA EXPLICATIVA
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MEMORIA EXPLICATIVAREGULARIZACION ACCESO A EMPRESA COSTA BRAVA
RUTA 115-CH, KM. 1.020, CALZADA NORTE, COMUNA DE TALCA
1. RESUMEN EJECUTIVO.....................................................................................3
2. MEMORIA DESCRIPTIVA..................................................................................4
2.1 DISEÑO GEOMÉTRICO.........................................................................................4
2.1.1 Velocidad de Proyecto................................................................................4
2.1.2 Diseño en Planta........................................................................................5
2.1.2.1 Pistas de Cambio de Velocidad.................................................................
2.1.3 Diseño en alzado........................................................................................5
2.1.4 Perfiles Tipo................................................................................................5
3. DISEÑO DE PAVIMENTO...................................................................................6
3.1 METODOLOGÍA GENERAL UTILIZADA....................................................................6
3.2 TRÁNSITO EJES EQUIVALENTES...........................................................................6
3.3 CONFIABILIDAD DEL DISEÑO (R)..........................................................................6
3.4 DESVIACIÓN ESTÁNDAR COMBINADA...................................................................7
3.5 COEFICIENTE ESTADÍSTICO DE CONFIABILIDAD (ZR).............................................7
3.6 NIVEL DE SERVICIABILIDAD INICIAL (PI) Y SERVICIABILIDAD FINAL (PF)..................7
3.7 MÓDULO RESILIENTE (MR).................................................................................7
3.8 COEFICIENTES ESTRUCTURALES (AI)...................................................................8
3.9 COEFICIENTE DE DRENAJE..................................................................................8
3.10 ESTRUCTURACIÓN...........................................................................................9
3.11 BASE DE CÁLCULO..........................................................................................9
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RUTA 115-CH, KM. 1.020, CALZADA NORTE, COMUNA DE TALCA
1. RESUMEN EJECUTIVO
El presente proyecto ha sido desarrollado siguiendo las instrucciones contenidas en
el “Manual de Carreteras, Diciembre 2010” de la Dirección de Vialidad con el fin de
obtener la aprobación técnica por parte de dicho organismo para ejecutar la
construcción del acceso a la Empresa Costa Brava Ltda., emplazada en lado
adyacente a la Avda. San Miguel (Ruta 115-Ch), Km. 1.020, lado izquierdo (calzada
norte), en comuna de Talca.
La Empresa Costa Brava con el objeto de mejorar la accesibilidad vehicular que
demanda su actividad ha desarrollado este proyecto de acceso, el cual reúne las
condiciones mínimas de seguridad. Aún previendo que a futuro pudiese darse una
expansión de su actividad comercial que signifique una demanda de su flujo
vehicular, no se consolidará un acceso que contenga pistas de deceleración y
aceleración en vista del mejoramiento futuro que tendrá la Ruta 115-Ch , proyecto de
mejoramiento vial que tiene programado ejecutar el Ministerio de Obras Públicas.
En la fig. 1.1 se detalla la situación final que se acogerá con el Mejoramiento futuro
de la Ruta 115-Ch , sector Avda. San Miguel.
El diseño del acceso contempla la construcción de un acceso central que permitirá el
ingreso y egreso de los vehículos asociados a la actividad comercial, contemplando
el recinto suficientes estacionamientos al interior de su propiedad. Dado el carácter
de empresa privada, no se contienen paradas de buses o elementos de protección
peatonal de bordes (vallas peatonales), excepto en aquellos sectores que
representen algún peligro para el peatón como cercanía al canal existente. La
plataforma vial cuenta con aceras peatonales en ambos lados, las cuales tienen
continuidad hasta el sector donde se emplaza La Universidad Católica del Maule.
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RUTA 115-CH, KM. 1.020, CALZADA NORTE, COMUNA DE TALCA
FIG. 1.1 EL KILOMETRAJE DE REFERENCIA CONFORME A DISEÑO DE INGENIERIA A CONCRETAR A
FUTURO EN LA RUTA 115-CH
Se presentan junto a la Memoria, los planos topográficos, los planos de diseño
geométrico, los planos de demarcación y señalización, entre otros. También se
incluyen las Especificaciones Técnicas por partidas.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente memoria otorga los antecedentes básicos del diseño de ingeniería para
el acceso a la empresa Constructora Costa Brava, emplazada en lado izquierdo de la
Ruta 115-Ch (Avda. San Miguel), Km. 1.020.Dm. La accesibilidad actual se hace a
través del acceso básico con que cuenta actualmente, teniendo radios de giro
ACCESO ACTUAL
COSTA BRAVA
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restringidos para permitir el giro camiones de más de dos ejes. En la figura 1.2 se
detalla el emplazamiento actual del acceso.
Fig 1.2 Acceso actual de empresa Constructora Costa Brava a Ruta 115-CH
El diseño proyectado, a forma de regularizar su operatividad frente a la Ruta 115-Ch,
proyecta los radios de giro en forma más ampliada, generando curvaturas de radio
10.0 m. Se complementa el proyecto con elementos de seguridad vial (señalética y
demarcación). El acceso contempla un pavimento nuevo en base a Carpeta Asfáltica
de Rodado (mezcla en caliente) , en espesor de e= 0.06 m., sustentado por una base
granular de CBR ≥ 80 % de espesor e= 0.20 m. En la fig. 1.3 se grafica la situación
proyectada para el acceso
ACCESO COSTA BRAVA
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Fig 1.3 Acceso Proyectado hacia Ruta 115-Ch
2.1 Diseño Geométrico
El acceso pretende garantizar un nivel de seguridad aceptable para los usuarios del
camino, llámese, peatones, ciclistas, conductores de vehículos y usuarios de la
empresa comercial; mediante una conexión general de ingreso y salida, que se
propone implementar (proyectado).
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2.1.1 Velocidad de Proyecto
Las velocidades de proyecto de las alineaciones propuestas son:
Alineamient
o
Velocidad Camino (Vc)
(km/hr)
Velocidad Acceso (Vr)
(km/hr)
70 20
2.1.2 Diseño en Planta
El diseño en planta del Ingreso y Salida, considera radios de giros lo más amplio
posible, según el espacio disponible y procurando el cumplimiento de las
consideraciones establecidas por la Dirección de Vialidad, según los acápites 3.201
y 3.404 del MC V3.
2.1.3 Diseño en alzado
Para el diseño en alzado se considera un acceso único para el Ingreso y Salida,
conexiones con la calzada existente, que minimizan adecuadamente los diferencias
de pendiente entre la cota del rasante del borde de la calzada norte de la Ruta 115-
Ch y la cota en el punto de ingreso al recinto privado. La pendientes consideradas
entre el borde de calzada y punto de acceso se indican en Planos del proyecto.
2.1.4 Perfiles Tipo
La sección transversal del acceso está compuesta por una zona única de ingreso y
salida, confinada por soleras tipo C en los sectores de encuentro con aceras
peatonales existentes.
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3. DISEÑO DE PAVIMENTO
3.1 Metodología General Utilizada
El objeto del presente capítulo es el dimensionamiento de cada una de las capas que
componen la estructura del pavimento. Este dimensionamiento se realiza
considerando una vida útil del pavimento de 20 años, a partir del año 2011.
Los procedimientos de cálculo se basan en el método AASHTO incluido en el
Software PAVIVIAL, del Capítulo 3.600 del Manual de Carreteras Volumen 3 (Marzo
2008).
Cabe destacar, que el diseño propuesto en este acápite considera las
recomendaciones propuestas por el estudio teórico de mecánica de suelos, el cual se
anexa en esta memoria.
3.2 Tránsito Ejes Equivalentes
En el caso de que no se cuente con estratigrafía de tránsito, no conteos de flujo
vehicular, que permitan estimar el número de ejes equivalentes del proyecto, se debe
alternativamente considerar los EE mínimos de diseño por pista dependiendo del tipo
de vía. Para este caso particular se posee una estimación que corresponde a 3.5x106
EE.
3.3 Confiabilidad del Diseño (R)
Confiabilidad, según AASHTO 93, es la probabilidad que la estructura de un
pavimento se comporte de acuerdo a lo esperado durante el período de diseño y bajo
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las condiciones ambientales prevalecientes en el lugar. El nivel de confianza es la
probabilidad de que la serviciabilidad real del pavimento sea igual o mayor que la
esperada para las condiciones prevalecientes.
De acuerdo a lo señalado en el punto anterior y bajo las condiciones del sector, se
opta por lo recomendado en el manual de carreteras adoptando un valor de
confiabilidad de un 60%.
3.4 Desviación Estándar Combinada
La desviación normal del error combinado (S0), incluye las dispersiones inherentes a
todos los factores que influyen en el comportamiento del pavimento, entre los cuales
tiene una participación preponderante los errores que pudieran darse en la predicción
del tránsito solicitante y la variabilidad que presentan los parámetros del suelo.
En términos generales en pavimentos asfálticos, So = 0.45
3.5 Coeficiente Estadístico de Confiabilidad (Zr)
De acuerdo a la Tabla 3.604.104.A del MCV3 y considerando los EE de diseño, se
tiene un valor de Zr = 0.253.
3.6 Nivel de Serviciabilidad Inicial (Pi) y Serviciabilidad Final (Pf).
De acuerdo a recomendaciones del manual de carreteras para niveles de
serviciabilidad en pavimentos flexibles, se adopta como nivel de servicio inicial Pi =
4.2 y nivel de servicio final Pf = 2.0.
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3.7 Módulo Resiliente (MR)
El método de diseño AASHTO considera las características del suelo a través del
Módulo Resiliente de la Subrasante (Mr). En Chile normalmente el valor del Mr se
obtiene a través de correlaciones en función del valor de CBR del suelo. Las
expresiones que relacionan estas variables son las siguientes.
MR (MPa) = 17.6 (CBR)0.64 para CBR < 12%
MR (MPa) = 22.1 (CBR)0.55 para CBR 12%
Debido a la diferencia en el tipo de suelo existente, como valor de capacidad de
soporte en la subrasante, se considera un mejoramiento, obteniendo un CBR de
diseño igual a un 20%, que da como resultado a partir de las ecuaciones ya
mencionadas, un Modulo Resiliente de diseño igual a 114 Mpa, correspondiente al
caso más desfavorable del sector en análisis.
3.8 Coeficientes Estructurales (ai)
Estos coeficientes son dependientes del tipo de capa estructural y de sus
características, y son los considerados en el Manual de Carreteras Volumen 3.
3.9 Coeficiente de Drenaje
Este coeficiente se basa en la calidad del drenaje y el tiempo en que la estructura
está sometida a humedad cercana a la saturación.
Para el diseño se estimaron los valores del coeficiente de drenaje correspondientes
al sector, y detallados en la Tabla 3.604.106.B del MCV3. De esta forma los
materiales utilizados para las bases tendrán una cantidad no mayor al 15% de finos.
Así, se adopta un valor mi = 1.
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3.10 Estructuraci
ón
Aplicando el método AASHTO a través del programa PAVIVIAL, y con los
parámetros anteriormente señalados, se muestra la estructura final del pavimento.
- Base Granular CBR ≥ 80 % , espesor e= 0.20 m.
- Concreto Asfáltico de Rodadura , espesor e= 0.06 m.
Como partidas para estructurar el pavimento asfáltico, se consideran las siguientes:
201-3 Excavación de Corte en Terreno de Cualquier Naturaleza
209-1 Preparación de la Subrasante
302-1 Base Granular, CBR ≥ 80 %
401-1 Imprimación
408-1 Concreto Asfáltico de Rodadura
3.11 Base de
Cálculo
El método de diseño AASHTO se desarrolló a partir de la Prueba de Carreteras
AASHTO (AASHO Road Test), realizada en Estados Unidos entre los años 1958 y
1960. Los resultados de dichos ensayos permitieron relacionar el deterioro de una
estructura de pavimento (medido a través de un indicador denominado Índice de
Serviciabilidad), con la solicitación de tránsito que ha soportado, en términos de
número de pasadas de un eje normalizado (denominado eje equivalente). Así, la
formulación del modelo de deterioro que vincula la serviciabilidad con la solicitación
de ejes equivalentes es:
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EE= (Ne+25. 4 )9 .36 x 10−(16 .40−ZR xSo)M r2 .32¿¿¿
β=0 .40+[97 .811NE+25 .4 ]5 .19
EE = Ejes equivalentes de 80 KN (8.16 ton) de rueda doble
H = Espesor losa de pavimento en mm
pf = Indice de serviciabilidad final del pavimento
pi = Indice de serviciabilidad inicial del pavimento
ZR = Coeficiente estadístico asociado a la confiabilidad
So = Desviación estándar combinada en la estimación de los parámetros
K = Módulo de reacción de la Subrasante en MPa/m
Cd = Coeficiente de drenaje de la base
Rm = Resistencia media del hormigón a flexotracción a 28 días
E = Módulo de elasticidad del hormigón en MPa
J = Coeficiente de Transferencia de carga
Los valores adoptados fueron los siguientes:
Sc (Resistencia Media de Diseño): 50 Kg/cm2
E (Módulo de Elasticidad del Hormigón): 290.000 Kg/cm2.
J (Coeficiente de Transferencia de Carga): 3.8
Cd (Coeficiente de drenaje de la base): 0.9
Zr (Coeficiente asociado al nivel de confiabilidad adoptado): 0.253
So (Desviación Estándar Combinada para Soluc.Hormigón): 0.35
Dp (Pérdida de Serviciabilidad): 2.50
El valor de Zr señalado, está asociado a un nivel de confiabilidad R= 60%, que
corresponde al estipulado para vías colectoras, que es el caso de la vía proyectada.
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Respecto al Módulo de Reacción de la Subrasante (K), éste se calculó de acuerdo a
las siguientes fórmulas:
Si CBR ¿ 10 % K (Kg/cm3) = 0.25 + 5.15 log CBR
Si CBR > 10 % K (Kg/cm3) = 4.51 + 0.89 (log CBR)4.34
DISEÑO HIDRÁULICO
4.- Introducción
El objetivo de este punto es la verificación del caudal hidráulico que soportan las obras de saneamiento superficial que dispone la Avda. San Miguel (Ruta 115-Ch) en el sector, obras de arte existentes como asimismo la verificación de las que se proyectan, de modo tal que su capacidad hidráulica sea suficiente para evacuar o conducir las aguas que transcurren sobre las calzadas que componen el perfil vial de la Avda. San Miguel. Para esto se emplearán las ecuaciones adoptadas por nuestro país y que en sus términos principales se basan en las dimensiones geométricas de las obras y los caudales de diseño calculados para la proyección de la plataforma de la Avda.
3.12 Situación existente
El camino presenta una plataforma en base a dos calzadas de pavimento asfáltico de hormigón de ancho de 7.0 m., separadas ambas por un bandejón de ancho de 1.0 m. El saneamiento longitudinal existente se lleva a cabo mediante el bombeo único que presenta cada calzada hacia su borde externo, el cual se comunica con las bermas que existen a cada lado. Las bermas conduce las aguas superficiales a los canales longitudinales que existen a cada lado de la plataforma, los cuales presentan secciones adecuadas para los aportes que provienen de los terrenos adyacentes y de la plataforma.
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Obras proyectadas y criterios de diseño
Para el acceso se contempla la proyección de un cuello simple con radios de giro de 10.0 m. , los cuales serán confinados por soleras tipo C en las zonas de intersección con aceras peatonales.
Ingeniero Civil
Talca 2012