NOMBRE: JENNY ESPERANZA APELLIDOS: ARCINIEGAS RAMIREZ

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1 AUTOR: NOMBRE: JENNY ESPERANZA APELLIDOS: ARCINIEGAS RAMIREZ FACULTAD: FACULTAD DE INGENIERIA PLAN DE ESTUDIOS: DIRECTOR: NOMBRE: RAMON INGENIERIA CIVIL APELLIDOS: GARCES GAITAN TITULO DE LA TESIS ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS VARIACIONES DE LOS COSTOS DE CONSTRUCCION DE LA VIA MONUMENTO AL COLEO - AEROPUERTO SANTIAGO PEREZ QUIROZ K0+000 AL K1+100, EN EL MUNICIPIO DE ARAUCA, DEPARTAMENTO DE ARAUCA, VARIANDO EL DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE Y RIGIDO, SEGÚN RESULTADOS DE CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO Y CARGA DE TRANSITO EXISTENTE RESUMEN: Se pretende analizar y evaluar diferentes alternativas de diseño tanto de pavimento flexible como de pavimento rígido, con un periodo de diseño determinado, para calcular los costos de construcción con cada una de las alternativas y determinar cuál es la más viable económicamente, garantizando la estabilidad de la vía durante la vida útil. Se desea comparar la diferencia existente en los costos de construcción de una vía dependiendo del tipo de pavimento utilizado ya sea rígido o flexible. Calcular la carga del tránsito para un diseño en pavimento flexible, según los resultados del conteo. Calcular la carga del tránsito para un diseño en pavimento rígido,. Comparar si la diferencia de costos entre las alternativas es significativa y determinar cuál es la más viable económicamente. El presente proyecto permitirá determinar qué tipo de diseño de pavimento entre pavimento rígido y pavimento flexible es más viable económicamente, garantizando a su vez la estabilidad de la vía en el periodo de diseño al cual fue diseñada. Las losas de concreto rígida diseñadas por el método AASTHO, cumplen con todos los criterios de diseño, por lo tanto es una estructura que tendrá un buen comportamiento tanto estructural como funcional durante el periodo de servicio. PALABRAS CLAVES: Pavimento, rígido, flexible CARACTERISTICAS: PAGINAS: 173 PLANOS: ILUSTRACIONES: 85 CD-ROOM: 1

2 ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS VARIACIONES DE LOS COSTOS DE CONSTRUCCION DE LA VIA MONUMENTO AL COLEO - AEROPUERTO SANTIAGO PEREZ QUIROZ K0+000 AL K1+100, EN EL MUNICIPIO DE ARAUCA, DEPARTAMENTO DE ARAUCA, VARIANDO EL DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE Y RIGIDO, SEGÚN RESULTADOS DE CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO Y CARGA DE TRANSITO EXISTENTE JENNY ESPERANZA ARCINIEGAS RAMIREZ UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍA PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERÍA CIVIL SAN JOSÉ DE CÚCUTA 2015

3 ESTUDIO COMPARATIVO DE LAS VARIACIONES DE LOS COSTOS DE CONSTRUCCION DE LA VIA MONUMENTO AL COLEO - AEROPUERTO SANTIAGO PEREZ QUIROZ K0+000 AL K1+100, EN EL MUNICIPIO DE ARAUCA, DEPARTAMENTO DE ARAUCA, VARIANDO EL DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE Y RIGIDO, SEGÚN RESULTADOS DE CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO Y CARGA DE TRANSITO EXISTENTE JENNY ESPERANZA ARCINIEGAS RAMIREZ Proyecto de grado presentado como requisito para optar al título de INGENIERA CIVIL Director de proyecto: INGENIERO RAMON GARCES GAITAN UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍA PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERÍA CIVIL SAN JOSÉ DE CÚCUTA 2015

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5 Contenido Pág. Introducción Problema Título del problema Planteamiento del problema Formulación del problema Justificación Objetivos Objetivo general Objetivos específicos Delimitación Espacial Temporal Conceptual Marco referencial Antecedentes Internacional Nacional Regional Marco contextual Marco teórico Estudios geotécnicos Pavimentos Clasificación de los pavimentos Funciones de las capas de un pavimento flexible. Subbase granular Funciones de las capas de un pavimento rígido. Subbase Funciones de las capas de un pavimento articulado. Base Factores a considerar en el diseño de pavimentos Diseño Marshall v

6 2.3.9 Diseño de pavimentos rígidos de la portland cement asociation (PCA) Tránsito Ensayo California bearing ratio (CBR) Módulo resiliente Marco legal Resolución número del 04 de marzo de Ley 1229 de Norma técnica colombiana, NTC Presentación de tesis, trabajos de grado y otros trabajos de investigación Norma técnica colombiana, NTC Referencias bibliográficas, contenido, forma y escritura Norma técnica colombiana, NTC Referencias documentales para fuentes de información electrónica Acuerdo 065 de 1996, estatuto estudiantil, UFPS Diseño metodológico Tipo de investigación Población y muestra Población Muestra Instrumentos para la recolección de información Entrevista Técnicas de análisis y procesamiento de datos Procedimiento Generalidades del proyecto Características de la vía Climatología Exploración geotécnica Características del material granular Ensayos de laboratorio Diseño de la estructura en pavimento flexible Estudio de tránsito Determinación del número de ejes equivalentes de 8,2 ton vi

7 5.3 Resistencia de la subrasante De acuerdo con el Criterio del Instituto del Asfalto Criterio de la media Diseño del pavimento método aashto Determinación número estructural SN Parámetros de diseño Características del proyecto Tránsito Subrasante. CBR diseño(%) = Condiciones climáticas Penetración del asfalto Características de la mezcla asfáltica Otros parámetros Método AASHTO Módulo de rigidez de la mezcla, (Smix) Determinación de espesores Coeficientes estructurales de las capas Condiciones de drenaje Alternativas de diseño pavimento flexible Alternativa Alternativa Cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones admisibles. Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica (alternativa 2) Alternativa Cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones admisibles. Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica (alternativa 3) Alternativa Cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones admisibles. Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica (alternativa 4) Alternativa Cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones admisibles. Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica (alternativa 5) Alternativa vii

8 6.6.1 Cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones admisibles. Deformación radial admisible de tracción en la base de la capa asfáltica (alternativa 6) Diseño pavimento rígido Método pavimento rígido Aashto Estudio de Tránsito Resistencia de la Subrasante Módulo resiliente de la subrasante Condiciones climáticas Características de los materiales Serviciabilidad Confiabilidad del diseño Error normal combinado S Coeficiente de transferencia de carga, j Características del concreto (Alternativa no. 1) Resistencia de la fundación del pavimento Propiedades de la subbase granular Alternativas de diseño de estructura de pavimento rígido Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa Alternativa recomendada Dimensiones de la losa Longitud máxima de la losa de concreto viii

9 8.15 Cálculo de los pasadores y de las barras de anclaje Pasadores Barras de anclaje Modelo Estrucutral Análisis de sensibilidad Grafico Análisis de sensibilidad Diseño en pavimento rígido Comparación de costos según el tipo de pavimento Presupuesto general del proyecto utilizando pavimento rígido Presupuesto general del proyecto utilizando pavimento flexible Conclusiones Pavimento rígido Recomendaciones Diseño en pavimento flexible.170 Anexos.171 Referencias bibliográficas 172 ix