FONDO FINANCIERO DE PROYECTOS DE DESARROLLO FONADE



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FONDO FINANCIERO DE PROYECTOS DE DESARROLLO FONADE CONTRATO Nº 2092747 DE 2009 ESTUDIOS Y DISEÑOS, GESTIÓN SOCIAL, PREDIAL Y AMBIENTAL, PARA EL MEJORAMIENTO DE LAS VÍAS, TRANSVERSAL DE LA MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA (HUILA); EN DESARROLLO DEL PROGRAMA DE CORREDORES ARTERIALES COMPLEMENTARIOS DE COMPETITIVIDAD ESTUDIO GEOTÉCNICO PARA DISEÑO EN PAVIMENTO FLEXIBLE DEL TRAMO BARAYA COLOMBIA K0+000 AL K20+500 094-F2-INF-VOL06-V1 ORIGINAL CRA 49 A No 94-76 Teléfono: 6 21 60 88 Fax: 6 21 60 88 BOGOTA D.C AGOSTO DE 2011

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página i CONTENIDO 1 INTRODUCCIÓN... 1-1 2 OBJETIVOS Y ALCANCE... 2-1 METODOLOGÍA... -2 4 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO... 4-1 5 INFORMACIÓN EXISTENTE... 5-1 6 TRABAJO DE CAMPO... 6-1 7 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO... 7-2 7.1 Perfil estratigráfico 7-1 7.2 Estimación de la capacidad portante Valor del CBR de diseño 7-8 ESTUDIO DE FUENTES DE MATERIALES... 8-1 8.1 FUENTE: RÍO CABRERA (TIGRE Y PLAYÓN). 8-1 8.1.1 Localización... 8-1 8.1.2 Clasificación... 8-9 DISEÑO DE MEZCLA... 9-9 9.1 MEZCLA MDC-1 9-9 9.2 MEZCLA MDC-2 9-14 10 TRÁNSITO DE DISEÑO... 10-19 11 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO... 22 11.1 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DE PAVIMENTO FLEXIBLE MEDIANTE EL MÉTODO DE AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENT STRUCTURES 199. 11.1.1 PERIODO DE DISEÑO 10 AÑOS: ALTERNATIVA NO 1 MATERIALES GRANULARES... 26 11.1.2 PERIODO DE DISEÑO 20 AÑOS: ALTERNATIVA NO 1 MATERIALES GRANULARES... 28 11.1. PERIODO DE DISEÑO 10 AÑOS: ALTERNATIVA NO 2. MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO EN CALIENTE.... 29 11.1.4 PERIODO DE DISEÑO 20 AÑOS: ALTERNATIVA NO 2. MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO EN CALIENTE.... 0 11.2 VERIFICACIÓN POR EL MÉTODO MECANICISTA ANALISIS DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES. 11.2.1 PERIODO DE DISEÑO 10 AÑOS: ALTERNATIVA No 1 MATERIALES GRANULARES... 4 22 2

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página ii 11.2.2 PERIODO DE DISEÑO 20 AÑOS: ALTERNATIVA No 1 MATERIALES GRANULARES... 6 11.2. PERIODO DE DISEÑO 10 AÑOS: ALTERNATIVA NO 2. MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO EN CALIENTE.... 8 11.2.4 PERIODO DE DISEÑO 20 AÑOS: ALTERNATIVA NO 2. MATERIALES ESTABILIZADOS CON ASFALTO EN CALIENTE.... 40 12 RESUMEN DE ESTRUCTURAS DE DISEÑO... 12-1 1 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES... 1-2 ANEXO 1. RESULTADOS DE LABORATORIO. INFORMACIÓN PRIMARIA, JUNIO 2011. ANEXO 2. RESULTADOS DE LABORATORIO. INFORMACIÓN SECUNDARIA, 2010. ANEXO. RESULTADOS DISEÑO DE MEZCLA.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página iii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 5.1. Relación de la exploración secundaria existente para el diseño de pavimentos. Año 2010.... 5-1 Tabla 7.1. Total de Ensayos del programa de exploración primario. Junio 2011.... 7-2 Tabla 7.2. Relación de la exploración secundaria existente para el diseño de pavimentos. Año 2010.... 7-2 Tabla 7.. Resumen de las Características de los Suelos. K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011... 7-1 Tabla 7.4. Resumen de las Características de los Suelos. K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010... 7-4 Tabla 7.5. Evaluación del potencial de expansión de acuerdo con NSR-10.... 7-1 Tabla 7.6. Resumen de la Capacidad Portante de los suelos de Subrasante entre K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011... 7-1 Tabla 7.7. Resumen de la Capacidad Portante de los suelos de Subrasante entre K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010... 7-4 Tabla 7.8. Tabla Resumen de valores promedios de CBR Método I. K0+000 al K20+500 7- Tabla 7.9. Tabla Resumen de valores promedios de CBR Método I. K0+000 al K20+500 7- Tabla 7.10. Tabla Resumen de valores promedios de CBR. K0+000 al K20+500. Información secundaria, 2010.... 7-5 Tabla 7.11. Resultados del CBR mediante el Ensayo de Placa. Información secundaria, 2010... 7-5 Tabla 7.12. CBR promedio de diseño. Información secundaria, 2010... 7-5 Tabla 7.1. CBR para la vía Ecuación de Ivanov.... 7-9 Tabla 7.14. Valores del CBR de diseño de la vía en estudio.... 7-9 Tabla 8.1. Coordenadas de la poligonal. Río Cabrera... 8-1 Tabla 8.2. Granulometría para la Fuente: Rio Cabrera.... 8- Tabla 8.. Especificaciones INVIAS para BG-1 y BG-2.... 8-4 Tabla 8.4. Especificaciones INVIAS para SBG-1 y SBG-2.... 8-6 Tabla 8.5. Resumen de Resultados Ensayos de Laboratorio Río Cabrera.... 8-8 Tabla 9.1. Granulometría para la Fuente: El Tigre.... 9-9 Tabla 9.2. Especificaciones INVIAS para mezcla MDC-1.... 9-9 Tabla 9.. Resumen de resultados Ensayos de Laboratorio MDC-1.... 9-1 Tabla 9.4. Granulometría para la Fuente: El Tigre.... 9-14 Tabla 9.5. Especificaciones INVIAS para mezcla MDC-2.... 9-14 Tabla 9.6. Resumen de resultados Ensayos de Laboratorio MDC-2.... 9-17 Tabla 10.1. Proyecciones de tráfico consolidado.... 10-19 Tabla 10.2. Factores de Daño... 10-19 Tabla 10.. Número de Ejes Simples Equivalentes... 10-20

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página iv Tabla 10.4. Número de ejes equivalente de 8.2 toneladas AASHTO 199... 10-21 Tabla 11.1. Niveles de confiabilidad sugeridos de acuerdo con la clasificación funcional del camino. (Tabla 2.2 AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENT STRUCTURES 199)... 22 Tabla 11.2. Determinación de la desviación estándar normal ZR a partir de la confiabilidad. (Tabla 4.1 AASHTO GUIDE FOR DESIGN OF PAVEMENT STRUCTURES 199)... 22 Tabla 11.. Índice de Serviciabilidad en función de la calidad de la vía.... 2 Tabla 11.4. Coeficientes de drenaje mi recomendados.... 24 Tabla 11.5. Datos del Módulo Dinámico para una BEC.... 26 Tabla 11.6. Verificación de los valores de SN Parciales. 10 años.... 26 Tabla 11.7. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199. 10 años.... 27 Tabla 11.8. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199... 27 Tabla 11.9. Verificación de los valores de SN Parciales. 20 años.... 28 Tabla 11.10. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199. 20 años.... 28 Tabla 11.11. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199... 28 Tabla 11.12. Verificación de los valores de SN Parciales. 10 años.... 29 Tabla 11.1. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199... 29 Tabla 11.14. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199... 0 Tabla 11.15. Verificación de los valores de SN Parciales. 20 años.... 0 Tabla 11.16. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199... 0 Tabla 11.17. Espesores de Diseño de la Estructura de Pavimento AASHTO 199... 1 Tabla 11.18. Coeficientes de Calage... Tabla 11.19. Valores Admisibles de Esfuerzo y Deformación para nivel de tránsito asociado a un periodo de diseño de 10 años.... Tabla 11.20. Valores Admisibles de Esfuerzo y Deformación para nivel de tránsito asociado a un periodo de diseño de 20 años.... Tabla 11.21. Verificación de los Valores Admisibles vs Actuantes Estructura Flexible. 10 años.... 4 Tabla 11.22. Estructura de Diseño obtenida por el Método de AASHTO y verificada por el análisis de Esfuerzos y deformaciones. 10 años.... 4 Tabla 11.2. Verificación de los Valores Admisibles vs Actuantes Estructura Flexible. 20 años.... 6 Tabla 11.24. Estructura de Diseño obtenida por el Método de AASHTO y verificada por el análisis de Esfuerzos y deformaciones. 20 años.... 6 Tabla 11.25. Verificación de los Valores Admisibles vs Actuantes Estructura Flexible. 10 años.... 8 Tabla 11.26. Estructura de Diseño obtenida por el Método de AASHTO y verificada por el análisis de Esfuerzos y deformaciones. 10 años.... 8

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página v Tabla 11.27. Verificación de los Valores Admisibles vs Actuantes Estructura Flexible. 20 años.... 40 Tabla 11.28. Estructura de Diseño obtenida por el Método de AASHTO y verificada por el análisis de Esfuerzos y deformaciones. 20 años.... 40 Tabla 12.1. Resumen de Alternativas Pavimento Flexible. Alternativa No 1. Periodo de diseño de 10 años.... 12-1 Tabla 12.2. Resumen de Alternativas Pavimento Flexible. Alternativa No 1. Periodo de diseño de 20 años.... 12-1 Tabla 12.. Resumen de Alternativas Pavimento Flexible. Alternativa No 2. Periodo de diseño de 10 años.... 12-1 Tabla 12.4. Resumen de Alternativas Pavimento Flexible. Alternativa No 2. Periodo de diseño de 20 años.... 12-1 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 4.1. Localización del Proyecto Transversal La Macarena... 4-1 Figura 4.2. Ubicación geográfica del Municipio de Baraya.... 4-2 Figura 4.. Frente 2. Frente 2. Baraya Colombia El Dorado entre el K0+000 al K20+500.... 4-2 Figura 4.4. Sección típica de la vía. Baraya Colombia El Dorado. K0+000-K20+500 4- Figura 7.1. Perfil estratigráfico en el sector del K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011.... 7-1 Figura 7.2. Perfil estratigráfico en el sector del K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010.... 7-2 Figura 7.. Perfil estratigráfico en el sector del K0+000 al K20+500. Información primaria y secundaria.... 7- Figura 7.4. Límite líquido (%) entre el K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011. 7-2 Figura 7.5. Índice plástico (%) entre el K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011 7-2 Figura 7.6. Límite líquido (%) entre el K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010... 7-2 Figura 7.7. Índice plástico (%) entre el K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010... 7- Figura 7.8. Variación del CBR Método I (0.1 ) a profundidad. K0+000 al K20+500. Información Primaria, 2011... 7-1 Figura 7.9. Variación del CBR Método I (0.2 ) a profundidad. K0+000 al K20+500. Información Primaria, 2011... 7-1 Figura 7.10. Variación del CBR Método I (0.1 ). K0+000 al K20+500. Información primaria, 2011.... 7-2 Figura 7.11. Variación del CBR Método I (0.2 ). K0+000 al K20+500. Información primaria, 2011.... 7-2 Figura 7.12. Variación del CBR sumergido a profundidad. K0+000 al K20+500. Información secundaria, 2010.... 7-4

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página vi Figura 7.1. Variación del CBR sumergido. K0+000 al K20+500. Información secundaria, 2010.... 7-4 Figura 7.14. Valores del CBR a profundidad. Ensayo de cono. Información primaria, 2011... 7-6 Figura 7.15. Valores del CBR en el corredor vial. Ensayo de cono. Información primaria, 2011... 7-6 Figura 7.16. Valores del CBR a profundidad. Ensayo de cono. Información secundaria, 2010.... 7-7 Figura 7.17. Valores del CBR en el corredor vial. Ensayo de cono. Información secundaria, 2010... 7-7 Figura 8.1. Vista en planta de la Fuente de Material. Río Cabrera.... 8-2 Figura 8.2. Husos Granulométricos BG-1. Rio Cabrera... 8-5 Figura 8.. Husos Granulométricos BG-2. Rio Cabrera.... 8-5 Figura 8.4. Husos Granulométricos SBG-1. Rio Cabrera... 8-7 Figura 8.5. Husos Granulométricos SBG-2. Rio Cabrera... 8-7 Figura 9.1. Husos Granulométricos para mezcla tipo MDC-1. Fuente: El Tigre.... 9-10 Figura 9.2. Densidad para mezcla tipo MDC-1.... 9-11 Figura 9.. Estabilidad para mezcla tipo MDC-1.... 9-11 Figura 9.4. % vacíos con aire para mezcla tipo MDC-1.... 9-11 Figura 9.5. Flujo para mezcla tipo MDC-1.... 9-12 Figura 9.6. % vacíos en los agregados para mezcla tipo MDC-1.... 9-12 Figura 9.7. % vacíos llenos en el asfalto para mezcla tipo MDC-1.... 9-12 Figura 9.8. Husos Granulométricos para mezcla tipo MDC-2. Fuente: El Tigre.... 9-14 Figura 9.9. Densidad para mezcla tipo MDC-2.... 9-15 Figura 9.10. Estabilidad para mezcla tipo MDC-2.... 9-15 Figura 9.11. % vacíos con aire para mezcla tipo MDC-2.... 9-16 Figura 9.12. Flujo para mezcla tipo MDC-2.... 9-16 Figura 9.1. % vacíos en los agregados para mezcla tipo MDC-2.... 9-16 Figura 9.14. % vacíos llenos en el asfalto para mezcla tipo MDC-2.... 9-17 Figura 11.1. Ventana de Resultados para el Cálculo de los Espesores de Estructura de Pavimento - Alternativa No 1. 10 años.... 27 Figura 11.2. Ventana de Resultados para el Cálculo de los Espesores de Estructura de Pavimento - Alternativa No 1. 20 años.... 28 Figura 11.. Ventana de Resultados para el Cálculo de los Espesores de Estructura de Pavimento - Alternativa No 2. 10 años.... 0 Figura 11.4. Ventana de Resultados para el Cálculo de los Espesores de Estructura de Pavimento - Alternativa No 2. 20 años.... 1 Figura 11.5. Ventana de Resultados Bisar.0 Verificación de la Estructura. Alternativa No. 1. 10 años.... 5 Figura 11.6. Ventana de Resultados Bisar.0 Verificación de la Estructura. Alternativa No. 1. 20 años.... 7

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página vii Figura 11.7. Ventana de Resultados Bisar.0 Verificación de la Estructura Alternativa No 2. 10 años.... 9 Figura 11.8. Ventana de Resultados Bisar.0 Verificación de la Estructura Alternativa No 2. 20 años.... 41 Figura 1.1. Detalle de berma y bermacuneta. Pavimento Flexible... 1-1

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 1-1 1 INTRODUCCIÓN Como parte del proceso de la consolidación de los corredores de comercio exterior, el Gobierno Nacional ha identificado la necesidad de fortalecer la red vial de carreteras que alimentan dichos corredores y que cumplen una labor primordial en los procesos de producción, comercialización de productos, integración regional y nacional. Al analizar la infraestructura vial del país, se encuentra que el sistema de carreteras se ha consolidado en gran medida en el eje norte-sur, a través de las vías troncales que recorren los valles de los ríos y bordean las cordilleras; no obstante las inversiones del Gobierno Nacional sobre la red vial existente presenta debilidades tales como: i) articulación deficiente con la red troncal; ii) restricciones de capacidad y nivel de servicio; iii) características geométricas y geotécnicas que restringen el normal desplazamiento de los vehículos; y, iv) deterioro superficial y estructural de sus pavimentos, entre otras. En este sentido, y en el marco de una visión de competitividad, productividad e integración regional, en el Plan Nacional de Desarrollo 2006 2010, se ha previsto el desarrollo del programa de Corredores Arteriales Complementarios de Competitividad, cuyo objetivo es consolidar una red de transporte articulada y eficiente, que con adecuados niveles de servicio y de capacidad, que facilite la movilidad de pasajeros y la conexión de los centros de producción con los centros de consumo y con los corredores de comercio exterior, para de esta forma contribuir al logro de una mayor competitividad y productividad de las regiones y del país. En consecuencia, y teniendo como marco el documento CONPES 56, el Ministerio de Transporte incluyó dentro de su priorización el corredor Transversal de la Macarena. De acuerdo con el desarrollo en infraestructura vial previsto a mediano plazo en Colombia, se tiene que la transversal de la Macarena podría llegar a sustituir temporalmente parte de la Carretera Marginal de la Selva, pues la necesidad de conectar las regiones de Venezuela, Colombia, Ecuador, Perú y Bolivia por vía terrestre, hace que ésta se traslade y se convierta en el nuevo eje de conexión entre el Norte y Sur dados los compromisos de tipo geopolítico y comercial con el cual nació. El proyecto de la Carretera Marginal de la Selva nace como un acuerdo de integración internacional entre Bolivia, Perú, Ecuador y Colombia en el año de 196. Posteriormente, Venezuela se uniría al proyecto. La Carretera Marginal de la Selva es uno de los principales proyectos de infraestructura de IIRSA para el Eje de Integración y Desarrollo Andino. En Colombia, la Carretera Marginal de la Selva toma los nombres de Troncal del Llano entre Saravena (Arauca) y La Uribe (Meta) y el nombre de Troncal de la Selva entre Mina Blanca (Caquetá) y Villa Garzón (Putumayo). También comparte un tramo de la Troncal del Magdalena. La Troncal del Llano comunica a los departamentos de Arauca, Casanare y Meta, en donde puede conectarse con Bogotá y el resto del país. Comienza en Saravena (Arauca) en la frontera con Venezuela, pasando por Fortul y Tame. Luego penetra en Casanare, pasando por Hato Corozal, Paz de Ariporo, Pore, hasta llegar a Yopal. De ahí sigue hasta

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 1-2 Aguazul (con cruce a Sogamoso y Tunja, en Boyacá), Tauramena, Monterrey y Villanueva. Finalmente, penetra en el departamento del Meta, en el municipio de Barranca de Upía, pasando por Restrepo, Cumaral, Villavicencio, Acacías, Guamal, San Martín, Granada y finalmente La Uribe. El trayecto de entre La Uribe y San Vicente del Caguán no se ha construido, especialmente por los problemas de orden público que se han presentado en la última década. La Troncal de la Selva parte de Mina Blanca el departamento del Caquetá (Donde se conecta con la Vía a Neiva. A su paso enlaza las poblaciones de San Vicente del Caguán, Puerto Rico, El Doncello, Florencia, Morelia, Yurayaco, Mocoa, Puerto Asís, Orito, San Miguel y el puente internacional San Miguel en la frontera con Ecuador, el cual no ha sido construido y aún hay varios tramos por terminar. Por lo anterior, se considera acertada la decisión del gobierno nacional de construir la Troncal de la Macarena con el fin de estructurar un corredor que permita estrechar los lasos comercial entre Ecuador Colombia y Venezuela, mientras se continúa con la construcción de varios sectores faltantes de la Carretera Marginal de la Selva. El proyecto de estudio corresponde a la denominada Transversal de la Macarena, que se encuentra localizada entre los departamentos de Huila y Meta. La vía está constituida por una calzada sencilla de dos carriles (bidireccional), con anchos de vía actual que van desde los 4 hasta los 9 metros, bermas y cunetas, con radios de curvatura horizontales que oscilan entre los 10 m y 70 m y con pendientes entre el 4% y el 16%, en topografía variada entre plana, montañosa y escarpada 1. En el presente documento se indican los espesores y dimensiones de losas a emplear en el desarrollo del proyecto de la Transversal de la Macarena, soportados fundamentalmente en los trabajos de campo y laboratorio realizados a los materiales de la zona en el sector Baraya - Colombia en una longitud aproximada de 20.5 km (K0+000 al K20+500) y en el tránsito expresado en Número de Ejes Simples Equivalentes. Documento Conpes 56. Consejo Nacional de Política Económica y Social. Ministerio de transporte INVIAS Versión Julio 18 de 2008

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 2-1 2 OBJETIVOS Y ALCANCE o Identificar y caracterizar mediante técnicas de exploración y muestreo los materiales que conforman la subrasante en toda la longitud del proyecto. o Llevar a cabo exploraciones de campo y se ejecutaran análisis a las propiedades mecánicas más relevantes de los materiales de soporte, para el caso se ha establecido la ejecución de ensayos de CBR Método I y ensayos de PDC (para medición de la capacidad de soporte a partir de correlaciones), con el fin de determinar los sectores para el diseño de la estructura del pavimento teniendo en cuenta los términos para el diseño. o Identificar las condiciones estructurales de la vía existente, la cual servirá de soporte para la cimentación de la futura estructura en pavimento flexible. Definir los espesores y materiales más apropiados que pueden ser colocados de acuerdo con las condiciones del proyecto y que constituirán la estructura de pavimento; así como las zonas de extracción y botaderos de los materiales durante la construcción. o Definir los espesores y materiales más apropiados que pueden ser colocados de acuerdo con las condiciones del proyecto y que constituirán la estructura de pavimento. Así mismo, se presenta el diseño de las mezclas asfálticas a utilizar siguiendo la Metodología Marshall, tomando muestras de las fuentes de materiales aprobadas para este tramo vial, las cuales corresponden al Río Cabrera (K4+000 y K18+000). o Se llevará a cabo el diseño de una estructura que sea cómoda, funcional, segura y económica. o Presentar sugerencias, observaciones, conclusiones y recomendaciones de tipo constructivo y de mejoramiento que conlleven a un óptimo desarrollo del proyecto. o Definir en caso de ser necesario, especificaciones particulares. o El alcance del producto en el área de diseño de pavimentos consistirá en la verificación de información secundaría, ejecución de apiques, trabajos de campo y diseño de estructuras nuevas del tipo flexibles de acuerdo con los términos de referencia del contrato.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página -2 METODOLOGÍA En este Documento se contempla la elaboración de un diseño de estructura de pavimento flexible totalmente nueva, para tal efecto, se realizarán las siguientes actividades. o Inspección de campo a nivel preliminar, para determinar las características generales del corredor. o Revisión de la información existente (2010), descripción de la zona del proyecto considerando los aspectos más relevantes, información climatológica, aspectos culturales y económicos, entre otros, que sirven como apoyo para determinar las condiciones generales a las cuales estará sometido el corredor en estudio (características geotécnicas del suelo). o Ejecución de apiques para la obtención de material que permita la ejecución del Ensayo de CBR método I, y así definir la capacidad de soporte para la definición de los espesores de diseño. o Ensayos de Laboratorio: se llevará a cabo el seguimiento y verificación de las muestras que sean recuperadas y a las cuales se les realicen los ensayos de CBR y de densidad de campo. o Se definirán sectores homogéneos a partir de la estratigrafía y capacidad portante obtenida en las exploraciones de campo (información primaria y secundaria), estableciendo las características geomecánicas de cada una de las capas de soporte de la estructura de pavimento, y que sean halladas durante la ejecución de las exploraciones de campo. De este modo se seleccionara el valor del CBR de Diseño por recomendar. o Cálculo del Número de Ejes Simples Equivalentes de Diseño, este se realizará de acuerdo con la información existente de los estudios realizados en el 2010, es importante manifestar que el diseño presentará diferentes alternativas de estructura de pavimento, las cuales serán definidas de manera conjunta de acuerdo con lo solicitado por el Cliente y los términos de referencia. o Para la ejecución del diseño del pavimento flexible siguiendo la metodología AASHTO de 199 y verificación por el método mecanicista para un periodo de servicio de 10 y 20 años. o Formulación de alternativas de intervención y diseño, se realizará el análisis técnico y de viabilidad para la ejecución en obra de cada una de las estructuras de diseño a lo largo del corredor en estudio. o Se entregaran las Conclusiones y Recomendaciones a las que haya lugar para la ejecución óptima de los trabajos a llevar a cabo a lo largo del corredor en estudio, así mismo se hará entrega de las Especificaciones Particulares que sean necesarias.

ESTUDIOS Y DISEÑOS, GESTIÓN SOCIAL, PREDIAL Y AMBIENTAL, MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 4-1 4 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO El corredor Transversal de La Macarena se localiza sobre la cordillera Oriental, en la parte norte del departamento del Huila y occidental del departamento del Meta, la vía comunica la región Andina con la región de la Orinoquía atravesando la cordillera. En la Figura 4.1 se presenta la localización del proyecto. Figura 4.1. Localización del Proyecto Transversal La Macarena TRANVERSAL DE LA MACARENA El Municipio de Baraya, limita por el norte: con Alpujarra departamento del Tolima y Colombia Departamento del Huila, por el sur: con el Departamento del Meta y el municipio de Tello-Huila, por el occidente: con los municipios de Tello y Villavieja en el Departamento del Huila, por el oriente: con el municipio de Colombia-Huila y la Uribe en el Departamento del Meta. El Municipio de Colombia, es una región predominantemente montañosa. Se encuentra ubicada en la Cordillera Oriental. Presenta terrenos arcillosos, quebrados, escarpados, suelos con altas pendientes, y con alto nivel de erosión. El Municipio de Colombia tiene suelos de características variadas, relacionadas con los diferentes materiales de origen, relieve, pendientes y variaciones de clima. Internet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya-Colombia)_170811 (2).docx

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 4-2 Figura 4.2. Ubicación geográfica del Municipio de Baraya. Los estudios y diseños del presente documento corresponden al tramo de la Transversal de La Macarena, definido como Frente 2. Baraya Colombia, se encuentra ubicado en el Departamento del Huila, entre el K0+000 al K20+500, en una longitud aproximada de 20.5 Km, como se presenta en la Figura 4.. Figura 4.. Frente 2. Frente 2. Baraya Colombia El Dorado entre el K0+000 al K20+500.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 4- A continuación, se presenta en la siguiente figura la sección transversal típica de la vía a proyectar, de donde se puede apreciar principalmente un ancho de carril de.65 m, bermas-cunetas de 1.0 m de ancho Figura 4.4. Sección típica de la vía. Baraya Colombia El Dorado. K0+000-K20+500

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 5-1 5 INFORMACIÓN EXISTENTE La información secundaria existente consta del siguiente estudio previo: 094-INF-VOL06- V2 - Estudios Geotécnicos para el Diseño de Pavimento, elaborado por el Consorcio en el año 2010 para el Proyecto, de acuerdo con los lineamientos del INVIAS. Se llevo a cabo la revisión de este estudio e información previa tomando éstos como soporte para la emisión del informe de diseño. Así las cosas, en la Tabla 5.1 se presenta la relación de ensayos realizados en el 2010 que complementa la exploración realizada por esta Consultoría. Tabla 5.1. Relación de la exploración secundaria existente para el diseño de pavimentos. Año 2010. ENSAYOS CANTIDAD NORMA Perfil Estratigráfico 42 NTC 1504:2000 Granulometría 8 INV E 12:2007 Límites de Consistencia 8 INV E 125:2007/126:2007 Humedad Natural 8 INV E 122:2007 CBR Inalterado 6 INV E 148:2007 Ensayos de Cono (PDC) 20 INV E 172:2007 Ensayo de placa 5 INV E 168:2007 En el capítulo de este informe denominado CARACTERIZACIÓN DEL SUELO, se presenta la comparación de los resultados del estudio anteriormente mencionado, y de esta forma definir de manera conjunta los parámetros de diseño para el diseño de la estructura de pavimento flexible. Vale la pena resaltar, que los reportes de los perfiles estratigráficos y valores de límites de consistencia, humedad y CBR son muy similares al estudio ejecutado por esta Asesoría.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 6-1 6 TRABAJO DE CAMPO El tramo Baraya - Colombia se estudió mediante la excavación manual de veintiún (21) apiques. En todos los puntos de exploración se efectuó la recuperación de muestras para la ejecución de pruebas de CBR Método I y se realizaron nueve (9) pruebas de Resistencia a la Penetración con el Cono Dinámico (PDC), para la estimación del CBR por correlación. En los apiques practicados se efectuó recuperación de muestras remoldeadas para la ejecución de pruebas de humedad, límites de consistencia y gradación. La profundidad máxima alcanzada por la exploración es de 0.80 m por debajo del nivel de inicio de cada apique. Los resultados de las pruebas de campo se presentan en el Anexo 1 al final de este documento. Para la exploración de fuentes de materiales, se tomó una muestra por cada fuente aprobada por el Ingeominas con el propósito de realizar ensayos de laboratorio que permitan establecer los posibles usos de las mismas, de acuerdo con los requerimientos presentados en la normatividad INVIAS -2007.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-2 7 CARACTERIZACIÓN DEL SUELO La información primaria consiste en la caracterización del suelo y definición del valor del CBR para el diseño de pavimento flexible del sector comprendido entre Baraya - Colombia en una longitud aproximada de 20.5 km (K0 al K20+500). Los trabajos de campo se realizaron llevándose el registro adecuado de los materiales hallados en las diversas capas y/o estratos de suelo a lo largo de los perfiles de cada apique. Las muestras recuperadas fueron rotuladas y empacadas debidamente para posteriormente realizar los ensayos de laboratorio correspondientes y definir sus características geotécnicas más relevantes. En total, se realizaron los siguientes ensayos: Tabla 7.1. Total de Ensayos del programa de exploración primario. Junio 2011. ENSAYOS CANTIDAD NORMA Perfil Estratigráfico 21 NTC 1504:2000 Granulometría 7 INV E 12:2007 Límites de Consistencia 7 INV E 125:2007/126:2007 Humedad Natural 7 INV E 122:2007 CBR Método I 21 INV E 148:2007 Ensayos de Cono (PDC) 9 INV E 172:2007 Tabla 7.2. Relación de la exploración secundaria existente para el diseño de pavimentos. Año 2010. ENSAYOS CANTIDAD NORMA Perfil Estratigráfico 42 NTC 1504:2000 Granulometría 8 INV E 12:2007 Límites de Consistencia 8 INV E 125:2007/126:2007 Humedad Natural 8 INV E 122:2007 CBR Inalterado 6 INV E 148:2007 Ensayos de Cono (PDC) 20 INV E 172:2007 Ensayo de placa 5 INV E 168:2007 Es importante mencionar que los trabajos de campo se hicieron en sentido Baraya - Colombia, lo anterior considerando que el K0 se localiza en Baraya (en el punto donde inicia el afirmado) y va aumentando en sentido hacia Colombia. En la Tabla 7. y Tabla 7.4 se presentan los resultados de la información primaria y secundaria obtenidos indicando los valores de los límites de consistencia (Atterberg), la clasificación por el método del USC y humedad natural.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-1 Tabla 7.. Resumen de las Características de los Suelos. K0+000 al K20+500. Información primaria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nternet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya- Colombia)_170811 (2).docx

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MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página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nternet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya- Colombia)_170811 (2).docx

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-1 7.1 PERFIL ESTRATIGRÁFICO La anterior información permite definir el perfil estratigráfico del corredor, éste se presenta en las siguientes figuras donde se indican los tipos de capa halladas y sus correspondientes espesores.

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-1 Figura 7.1. Perfil estratigráfico en el sector del K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011. 0**: +0,*-*.* )0,*-:**.0,)-*** ;0,.-*** :0,;-*** 10,;-:** @0,:-:** <0,1-:** B0,<-:** +*0,B-@** ++0,+*-:** +)0,++-:** +.0,+)-:** +;0,+.-:** +:0,+;-@** +10,+1-*** +@0,+1-:** +<0,+<-*** +B0,+B-*** )*0,+B-@** )+0,)*-:** *** **: *+* *+: *)* *): *.* *.: *;* *;: *:* *:: *1* *1: *@* *@: *<* *<: Internet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya- Colombia)_170811 (2).docx

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-2 Figura 7.2. Perfil estratigráfico en el sector del K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010. *** *+* *)* *.* *;* *:* *1* *@* +0,*-*** )0,*-):*.0,*-@:* ;0,+-):* :0,+-@:* 10,)-):* @0,)-@:* <0,.-):* B0,.-@:* +*0,;-):* ++0,;-@:* +)0,:-):* +.0,:-@:* +;0,1-):* +:0,1-@:* +10,@-):* +@0,@-@:* +<0,<-):* +B0,<-@:* )*0,B-):* )+0,B-@:* ))0,+*-):* ).0,+*-@:* );0,++-):* ):0,++-@:* )10,+)-):* )@0,+)-@:* )<0,+.-):* )B0,+.-@:*.*0,+;-):*.+0,+;-@:*.)0,+:-):*..0,+:-@:*.;0,+1-):*.:0,+1-@:*.10,+@-):*.@0,+@-@:*.<0,+<-):*.B0,+<-@:* ;*0,+B-):* ;+0,+B-@:* ;)0,)*-):* *<* *B* +** ++* +)* +.* +;* +:* Internet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya- Colombia)_170811 (2).docx

ESTUDIOS Y DISEÑOS, GESTIÓN SOCIAL, PREDIAL Y AMBIENTAL, MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7- + 0,*-*** + 0,*-*.* ) 0,*-):* ) 0,*-:**. 0,*-@:* ; 0,+-):* : 0,+-@:*. 0,)-*** 1 0,)-):* @ 0,)-@:* ; 0,.-*** < 0,.-):* B 0,.-@:* : 0,;-*** +* 0,;-):* 1 0,;-:** ++ 0,;-@:* +) 0,:-):* @ 0,:-:** +. 0,:-@:* +; 0,1-):* < 0,1-:** +: 0,1-@:* +1 0,@-):* +@ 0,@-@:* +< 0,<-):* B 0,<-:** +B 0,<-@:* )* 0,B-):* +* 0,B-@** )+ 0,B-@:* )) 0,+*-):* ++ 0,+*-:** ). 0,+*-@:* ); 0,++-):* +) 0,++-:** ): 0,++-@:* )1 0,+)-):* +. 0,+)-:** )@ 0,+)-@:* )< 0,+.-):* +; 0,+.-:** )B 0,+.-@:*.* 0,+;-):* +: 0,+;-@**.+ 0,+;-@:*.) 0,+:-):*.. 0,+:-@:* +1 0,+1-***.; 0,+1-):* +@ 0,+1-:**.: 0,+1-@:*.1 0,+@-):*.@ 0,+@-@:* +< 0,+<-***.< 0,+<-):*.B 0,+<-@:* +B 0,+B-*** ;* 0,+B-):* )* 0,+B-@** ;+ 0,+B-@:* ;) 0,)*-):* )+ 0,)*-:** Figura 7.. Perfil estratigráfico en el sector del K0+000 al K20+500. Información primaria y secundaria. *% ** *% +* *% )* *%.* *% ;* *% :* *% 1* *% @* *% <* *% B* +% ** +% +* +% )* +%.* +% ;* +% :* I.P: Perfiles tomados de la Información primaria. I.S: Perfiles tomados de la Información secundaria. Internet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(BarayaColombia)_170811 (2).docx

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-1 Con base en la información de campo primaria y secundaria, y una vez analizados los datos de resultado de los ensayos de laboratorio y el perfil estratigráfico obtenido, se define lo siguiente: o En la mayoría de los apiques, se encuentra como estrato superior material de afirmado tipo arenas y gravas en matriz arcillosa ó limosa de Humedad baja y compactación media de 0.5 m de espesor aproximadamente, la cual está soportada por una capa de material tipo arena arcillosa con gravas de plasticidad baja y Consistencia media de 1.15 m espesor promedio, el cual se extiende hasta el final de la exploración. o En poco sectores como el caso del K0+750, K5+750, K11+500, K14+000, K18+000, K19+000, se presenta a partir de 0.25 m aproximadamente (estrato bajo) material tipo arcilla arenosa de plasticidad baja y alta de compactación y humedad media, con un espesor que varía de 0.90 m a 1.0 m. Adicionalmente entre el K17+000 al K17+500 se encuentra un material Limo arenoso con fragmentos de roca, humedad baja y Densidad media a alta, con espesor promedio de 1.m. o No se encontró nivel freático hasta el nivel máximo al cual se realizó la exploración. La profundidad máxima de los apiques fue de 0.80 y 1.50 m (estudio primario y secundario respectivamente). o Como se mencionó en la viñeta anterior la capa de soporte en material fino está constituida por arenas del tipo SC y ocasionalmente unas CL, ML o GC, no obstante los valores de Límites de Atterberg del orden de 25-28% y 12-14% para el Límite Líquido e Índice de Plasticidad respectivamente, cuestión que implica un potencial de expansión bajo, según NSR-10 (Tabla 7.5). En continuidad a lo anterior, en este sector, el material de subrasante no refleja grandes cambios volumétricos por la avidez al agua, sustentándose en los valores del IP y LL, exceptuando en el K0+500, K1+000 y K6+000, los cuales presentan un IP>0%. Tabla 7.5. Evaluación del potencial de expansión de acuerdo con NSR-10. Potencial de expansión Expansión Consolidómetro (%) LL (%) LC (%) IP (%) Partículas menores 1µ (%) Expansión libre en probeta (%) Muy Alto > 0 > 6 < 10 > 2 > 7 > 100 Alto 20-0 50-6 6-12. 2-45 18-7 > 100 Medio 10-20. 9-50 8-18. 12-4. 12-7. 50-100 Bajo < 10 < 9 > 1 < 20 < 17 < 50

ESTUDIOS Y DISEÑOS, GESTIÓN SOCIAL, PREDIAL Y AMBIENTAL, MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-2 Figura 7.4. Límite líquido (%) entre el K0+000 al K20+500. K2. Información primaria. 2011 Figura 7.5. Índice plástico (%) entre el K0+000 al K20+500. K2. Información primaria. 2011 Figura 7.6. Límite líquido (%) entre el K0+000 al K20+500 K20+500.. Información secundaria. 2010 C:\Documents and Settings\acorredo acorredo\configuración local\archivos temporales de Internet\Content.Outlook\GUWXY90U GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya-Colombia)_170811 Colombia)_170811 (2).docx

ESTUDIOS Y DISEÑOS, GESTIÓN SOCIAL, PREDIAL Y AMBIENTAL, MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7- Figura 7.7. Índice plástico (%) entre el K0+000 al K20+500. K20+500. Información secundaria. 2010 7.2 ESTIMACIÓN IÓN DE LA CAPACIDAD PORTANTE VALOR ALOR DEL CBR DE DISEÑO DISE Dentro del alcance de este informe se ha llevado a cabo la verificación y análisis de los resultados del ensayo de CBR en las capas halladas durante los trabajos de exploración C:\Documents and Settings\acorredo acorredo\configuración local\archivos temporales de Internet\Content.Outlook\GUWXY90U GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya-Colombia)_170811 Colombia)_170811 (2).docx

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-4 del estudio realizado en el 2010 y 2011. Los resultados obtenidos se recopilaron a través de la ejecución del ensayo CBR inalterado, método I y correlación del CBR mediante el ensayo de campo PDC, los ensayos corresponden a los puntos donde la condición del terreno permitió la recuperación de muestras. A continuación la tabla de resumen para los valores de capacidad portante de la subrasante, expresada en términos de CBR. Adicionalmente se presentan los resultados obtenidos mediante el ensayo de cono (PDC).

MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-1 Tabla 7.6. Resumen de la Capacidad Portante de los suelos de Subrasante entre K0+000 al K20+500. Información primaria. 2011 #/ & #/*+C #/*)C :1 ): +* :1 ): +* GH $? I6. ' E # J G /K:1@L0 +; +,*-*.* *** 0 *1* + *1* *.* 0 <.+ 1*B ;.. @@+ ::1 ;*@ ))); :. ),*-:** *** 0 *.* + *.* *+: *.* 0 *:* ) *)* *;* 0 @1. :11.B@ @)* :);.@+ ))+B :1.,)-*** *** 0 *:* + *:* *): 0 @*; :)+.1< 11: ;<<..B )))+ 1. ;,.-*** :,;-*** *** 0 **: + **: **. **: 0 *:: ) *:* *.* :B: ;;*.+; :1) ;*+ )<B )+1B @* *** 0 *.* + *.* *+: ::*.1) ))..B+..1 )*1 )+:B 1) *.* 0 *:* ) *)* *;* <1 )@B 1,;-:** *** 0 *:* + *:* *): ))< +1B ++< )*B +:: ++) )+*; <. @,:-:** *** 0 *:* + *:* *): +B. +;; +*) +@@ +.. B: )+** <; <,1-:** *** 0 *@* + *@* *.: ++) <: :< +*. @B :: )*;+ B) B,<-:** *** 0 *.* + *.* *+: :)@.B+ )@1 ;<).:@ ):< )+:. @: *.* 0 *<* ) *:* *:: @..:+ +*,B-@** *** 0 *1* + *1* *.* +;) +*: @: +.) +** @* )*@< <; Internet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya- Colombia)_170811 (2).docx

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MACARENA, TRAMO SAN JUAN DE ARAMA (META) BARAYA Página 7-4 Tabla 7.7. Resumen de la Capacidad Portante de los suelos de Subrasante entre K0+000 al K20+500. Información secundaria. 2010 &? +,*-*** ),*-:**.,+-*** ;,+-:** :,)-*** 1,)-:** *** 0 +** *:* +** 0 +:* +): *** 0 *1* *.* *1* 0 +:* +*: *** 0 *;* *)* *;* 0 +:* *B: *** 0 *1* *.* *1* 0 +:* +*: *** 0 *;* *)* *;* 0 +:* *B: *** 0 *.* *+: *.* 0 +:* *B* @,.-*** *** 0 *+* **: DI( M'?N OI('?N DI( M'?N O M'?N DI( M'?N O'?N 4I DI( M' OI('?N?N 4I I(D M'?N I4I I(D M'?N 4I DI( M'?N O'?N DI( M'?N & I *%+C *%)C *%+C *%)C #/ H I /K:1@L0 +; +.. +.* <* <@ *+1* $.* ' +;1 +.. 1+ @@.). ;.@ $ :@ ;B)) $ 1* ;1*. Internet\Content.Outlook\GUWXY90U\094-F2-INF-VOL06-V1_(Baraya- Colombia)_170811 (2).docx

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