estudio de transito

REPÚBLICA DE COLOMBIA

MINISTERIO DE TRANSPORTE

INSTITUTO NACIONAL DE VIAS

CONTRATO 1629 de 2005

“Diseño, reconstrucción, pavimentación y/o repavimentación de vías Grupo 67,

Tramo 1 Córdoba - Troncal del K0+000 al K8+000, Tramo 2 Funes - Troncal (Pilcuán) del K0+000 al K7+900, Tramo 3 Iles – Pilcuán del K0+000 al K8+500,

Tramo 4 Potosí - Las Lajas del K0+000 al K2+560 en el Departamento de Nariño”

VOLUMEN IX

INFORME FINAL RESUMEN

CONTRATISTA

UNION TEMPORAL EDICORAVI

MARZO DE 2006

TABLA DE CONTENIDO

1 ALCANCE Y OBJETIVOS 5 1.1 RESPONSABILIDAD DEL ESTUDIO 5

2 TRABAJOS DE CAMPO 5 2.1 ÁREA DE ESTUDIO 5 2.2 RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN DE CAMPO 10 2.2.1 Programación de la toma de información de campo 10 2.2.2 Visita a las estaciones de toma de información de campo 11 2.2.3 CAPACITACIÓN DEL PERSONAL 11 2.2.4 PERSONAL UTILIZADO 11 2.2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS CAMIONES 12 2.3 ACTIVIDADES DESARROLLADAS EN OFICINA 13 2.3.1 Revisión preliminar de la información recopilada en campo 13 2.3.2 Trascripción de la información 13 2.3.3 Revisión del proceso de trascripción 13

3 ESTUDIO DE TRÁNSITO 14 3.1 VOLÚMENES OBTENIDOS. 15 3.1.1 VÍA CHILES – CUMBAL 15 3.1.2 VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO 17 3.1.3 VÍA SAMANIEGO - TÚQUERRES 20 3.2 ORIGEN Y DESTINO DEL TRÁFICO 22 3.3 CRECIMIENTO Y PROYECCIONES DE TRÁNSITO 23 3.3.1 CRITERIOS EMPLEADOS PARA ESTIMAR TRÁNSITO GENERADO Y

ATRAÍDO 24 3.3.1.1 VÍA CHILES - CUMBAL 24 3.3.1.2 VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO 25 3.3.1.3 VÍA TÚQUERRES - SAMANIEGO 25

4 ANÁLISIS DE CAPACIDAD VIAL Y NIVELES DE SERVICIO 26 4.1 COSTOS DE OPERACIÓN EN LOS TRAMOS, “SIN” Y “CON” PROYECTO 33 4.1.1 CALCULO COSTOS DE OPERACIÓN POR TRAMO 34 4.1.2 CALCULO DE LOS AHORROS EN COSTOS DE OPERACIÓN 35 4.2 ESTIMATIVO DE EJES DE 8.2 TONELADAS PARA EL DISEÑO DEL

PAVIMENTO 35 4.2.1 VÍA CHILES - CUMBAL 37 4.2.2 VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO 38 4.2.3 VÍA TÚQUERRES - SAMANIEGO 39

5 OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES 40

6 BIBLIOGRAFÍA 40

ANEXOS

ÍNDICE DE CUADROS

Cuadro 1 Estaciones de aforo vehicular 6 Cuadro 2 Programación de Aforos 11 Cuadro 3 Incrementos por tránsito generado 24 Cuadro 7 Resumen de los Niveles de Servicio 2006-2015-2025 33 Cuadro 4 Convenciones para el calculo de costos de operación 35 Cuadro 5 Ahorros en costos de operación vehicular 35 Cuadro 6 Factores de daño 36

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1 Área de influencia directa del proyecto 6 Figura 2 Formato de campo establecido para la recolección de volúmenes vehiculares 8 Figura 3 Sitios de aforo 9 Figura 4 Carné para el personal 12 Figura 5 Regresión de la serie histórica 1992-2005 Vía Guachucal – el Espino 14 Figura 6 Regresión de la serie histórica 1992-2005 Vía 15

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo A Volúmenes vehiculares registrados en campo.

Anexo B Registro fotográfico.

ESTUDIO DE TRÁNSITO – GRUPO 66

1 ALCANCE Y OBJETIVOS

El presente informe contiene la descripción de las actividades ejecutadas en desarrollo del Estudio de Tránsito para las vías del Grupo 66 en el Departamento de Nariño, enmarcado dentro del Plan de Infraestructura para el desarrollo regional, conocido como Plan 2500.

En la elaboración del Estudio de Tránsito se tuvieron en cuenta las especificaciones establecidas por el Instituto Nacional de Vías en el Anexo Técnico “Etapa de Estudios y Diseños del pavimento y el tramo vial”.

El objetivo principal del estudio es conocer las características del transito en la vía, su proyección en el periodo de diseño y el número de eje equivalentes acumulados durante la vida útil del proyecto.

1.1 RESPONSABILIDAD DEL ESTUDIO

ENTIDAD CONTRATANTE : INVIAS

CONSTRUCTOR : EDICORAVI S.A.

DIRECTOR DE ESTUDIOS Y DISEÑOS : Ing. Samuel Hernández

INTERVENTORÍA : Consorcio BIL - ARA

2 TRABAJOS DE CAMPO

A continuación se describe cada una de las etapas, llevadas a cabo en la realización del Estudio de Tránsito:

2.1 ÁREA DE ESTUDIO

Con el propósito de obtener información que permita cuantificar la magnitud de los flujos sobre los tramos que conforman el área en estudio, se llevaron a cabo mediciones de volúmenes vehiculares en las cuatro estaciones relacionadas en el siguiente cuadro,

5

localizadas en sitios que garantizaran que el volumen aforado fuera realmente el volumen principal del origen – destino de la vía estudiada.

Figura 1 Área de influencia directa del proyecto

Cuadro 1 Estaciones de aforo vehicular

EST. N° LOCALIZACIÓN 1 SALIDA DE GUACHUCAL

2 BALALAIKA

3 SALIDA DE CHILES

6

La información se recolectó durante 7 días continuos y durante 24 horas, en las vías de Guachucal – el Espino y Samaniego – Túquerres; para la vía Chiles – Cumbal, los períodos para la recolección de los volúmenes se establecieron entre las 04:30 y las 19:00, garantizando aforar los periodos de mayor flujo vehicular de la vía. Se recopilaron datos de volúmenes vehiculares por sentido, clasificándolos en automóviles, buses y discriminando el tipo de camiones, con el propósito de establecer la participación de cada tipo de vehiculo dentro del tráfico de la vía. Esta información permitirá determinar los ejes equivalentes para el año de diseño; la información recolectada se consignó en formatos de campo como el incluido en la siguiente figura:

7

Figura 2 Formato de campo establecido para la recolección de volúmenes vehiculares

8

Figura 3 Sitios de aforo

Estaciones de Aforo

9

En el desarrollo de la toma de información en los días y períodos señalados, no se presentaron inconvenientes relevantes que pudieran afectar la calidad de la información recolectada.

Las hojas de campo con la información recopilada durante los períodos de aforo fueron organizadas y revisadas según turno, actividad adelantada por el coordinador de campo, con el propósito de detectar o aclarar cualquier inconsistencia que pudiera haberse presentado. Adicionalmente, en un proceso posterior se efectúo una verificación de los totales reportados por los aforadores en cada uno de los intervalos de conteo por personal de oficina; de esta manera se garantiza el proceso de reducción de la información, minimizando la posibilidad de transcribir datos erróneos o inconsistentes.

El desempeño del personal de campo fue evaluado de manera continua con el propósito de detectar cualquier aspecto que pudiera afectar la calidad de la información recolectada. Posteriormente, la información se transcribió a medios magnéticos, con el fin de efectuar su procesamiento y análisis correspondiente, previo control de calidad riguroso para efectos de identificar posibles errores e implantar los correctivos necesarios en su oportunidad.

2.2 RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN DE CAMPO

Para la toma de la información de campo, fue necesario determinar actividades de logística y planeación que comprendían la visita a los tramos de estudios, la elaboración de los formatos de consignación de datos, la ubicación de los puntos de aforo, los intervalos de aforo, la preparación del personal y prueba piloto del ensayo.

Después de realizadas la actividades previas se continuó con la ejecución de los aforos en los lugares, horas y periodos establecidos durante la logística del estudio.

Como se mencionó anteriormente, para el desarrollo de las actividades de campo fue necesario establecer unos formatos de recolección de información de campo, donde se reseña brevemente el nombre del proyecto y los responsables del mismo, se tiene también un espacio para la relación de los datos del aforador y descripción del punto de aforo. Además todos los formatos cuentan con un espacio para la consignación de la información recolectada, de acuerdo con las instrucciones de llenado dadas en la inducción de los aforadores, por ultimo se encuentra una franja para que el aforador coloque las características, novedades, sugerencias y demás observaciones que vea necesarias para la digitación y análisis de los datos aforados.

2.2.1 Programación de la toma de información de campo

La toma de información para el Estudio de Tránsito se inicio la primera semana del mes de diciembre de 2005. A continuación se presenta la relación de las fechas en que se realizo el aforo, tanto en día típico, como es día de mercado, así como el periodo de medición.

10

Cuadro 2 Programación de Aforos

2.2.2 Visita a las estaciones de toma de información de campo

La visita a las estaciones de aforo se realizaron después de ser revisada la cartografía del lugar y recorrido el tramo en su totalidad y antes la inducción a los aforadores, esta visita se hizo con el fin de establecer la ubicación de los aforadores en el punto de aforo.

2.2.3 CAPACITACIÓN DEL PERSONAL

Con el fin de garantizar la objetividad, claridad e instrucción suficiente para los aforadores, se realizó un curso de capacitación, con el fin de presentar los formatos que se utilizarían, así como las características mismas del estudio y del tipo de información a recolectar.

2.2.4 PERSONAL UTILIZADO

Durante la recolección de la información se emplearon 21 aforadores en turnos de 8 horas. Se selecciono personas que tuviesen semestres de carreras universitarias o fuesen técnicos, procurando siempre que fueran mayores a 21 años y menores a 30 años.

Para su identificación en campo, fueron dotados de chalecos reflectaos y un carné de presentación.

11

Figura 4 Carné para el personal

2.2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS CAMIONES

Los Camiones aforados se clasificaron en cinco tipos, los cuales se describen a continuación:

CATEGORÍA C2P.

Tipo de Vehículo: Camión de dos ejes pequeño (C2P).

Vehículo de tamaño pequeño destinado al transporte de carga, cuyo eje trasero presenta doble llanta a cada lado. Algunos modelos de última generación no presentan esta característica, pero por su utilización en el transporte de carga se consideran dentro de ésta clasificación.

CATEGORÍA C2G.

Tipo de Vehículo: Camión de dos ejes grande (C2G).

Vehículo de tamaño un poco mayor al mostrado en la categoría anterior, con capacidad de carga mucho mayor y eje trasero de doble llanta a cada lado.

Una variación de esta clasificación son las volquetas, más por su capacidad de carga que por su tamaño.

CATEGORÍA C3 - C4.

Tipo de Vehículo: Camión de tres o cuatro ejes (C3-4).

12

Vehículo de carga con eje tipo tándem en la parte posterior; el C4 consta de un tracto-camión, con eje direccional y eje posterior tipo tándem, y un semí-remolque con eje simple, o, un tracto-camión y un remolque, cada uno con dos ejes simples.

CATEGORÍA C5.

Tipo de Vehículo: Camión de cinco ejes (C5).

Vehículo de carga compuesto por un tracto-camión, un eje simple direccional y uno trasero tipo tridem., y un semi-remolque con un eje tipo tridem.

CATEGORÍA MAYORES DE C5.

Tipo de Vehículo: Camión de más de cinco ejes (>C5).

Vehículo de carga compuesto por un tracto-camión, un eje simple direccional y uno trasero tipo tándem, y un semi-remolque con un eje tipo tridem.

2.3 ACTIVIDADES DESARROLLADAS EN OFICINA

Después de recolectada la información, se trasladaron todos los formatos diligenciados a Bogotá, en donde fueron realizadas las siguientes actividades de oficina:

2.3.1 Revisión preliminar de la información recopilada en campo

Las hojas de campo con la información recopilada en campo, fueron organizadas y revisadas por personal en oficina, con el propósito de detectar o aclarar cualquier inconsistencia que pudiera haberse presentado, además de verificar los totales reportados por los aforadores en cada uno de los intervalos de aforo; de esta manera se garantiza el proceso de reducción de la información, minimizando la posibilidad de transcribir datos erróneos o inconsistentes.

2.3.2 Trascripción de la información

Una vez revisados y corregidos los formatos de campo, fueron digitados en un archivo del Programa MS – Excel.

2.3.3 Revisión del proceso de trascripción

Se identifican y corrigen errores de trascripción comparando los formatos de campo con la información digitada. Adicionalmente, se rectifica la correcta localización de los sentidos de aforo.

13

3 ESTUDIO DE TRÁNSITO

En las vías Guachucal – el Espino y Túquerres – Samaniego, del Grupo 66 del Plan 2500, existen estaciones de aforo vehicular del INVIAS, en las cuales se realizaron regresiones para el periodo 1992-2005, sin embargo, ninguna de la regresiones dio alta correlación, por lo cual se debió depurar la serie. Para el caso de la primera vía, se retiraron datos atípico de los años 1995, 1996, 1999, 2001 y 2005, para la según vía se retiraron los años 1998 y 2005. Al hacer esto, tan solo la vía Guachucal - el Espino dio un R2 aceptable (>0.60) para el modelo lineal de regresión, razón por la cual en esta vía se opto por utilizar la ecuación de la recta.

Figura 5 Regresión de la serie histórica 1992-2005 Vía Guachucal – el Espino

y = 20,57x - 40074R2 = 0,6337

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

años

tpd

TPD (guachucal - el espino) Lineal (TPD (guachucal - el espino))

Para la vía Túquerres – Samaniego, el modelo que mejor correlación arrojó, fue el exponencial, sin embargo, el R2, no se consideró aceptable, razón por la cual se optó por una tasa de crecimiento media anual.

14

Figura 6 Regresión de la serie histórica 1992-2005 Vía

y = 507,23e0,0482x

R2 = 0,5675

0

200

400

600

800

1000

1200

0 2 4 6 8 10 12 14 1

años

tpd

6

TPD (tuquerres - samaniego) Exponencial (TPD (tuquerres - samaniego))

Para fines de proyecciones del tránsito obtenido, se calculó la tasa de crecimiento media anual de las vías más cercanas al tramo de estudio, tasas que sirvieron como referentes para las proyecciones del tránsito.

3.1 VOLÚMENES OBTENIDOS.

A partir del procesamiento de la información de los volúmenes, se obtuvieron los listados de los volúmenes horarios en las diferentes vías aforadas, resultados que se presentan a continuación identificando volúmenes y la composición vehicular.

De acuerdo a la metodología y procesamiento seguido por el INVIAS, se elaboraron los resúmenes para cada vía aforada.

3.1.1 VÍA CHILES – CUMBAL

Se observa como el día martes el volumen pico se presenta a las 9:00pm, y el día de mercado se presenta a las 10:00am, lo cual se explica por ser el horario en donde llega la mayor cantidad de compradores al mercado.

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación diaria del transito en la vía y la composición del tránsito por tipos de vehículos, encontrada durante la toma de información

15

VARIACIÓN HORARIA DEL TRÁNSITO HORA MARTES DOMINGO %TPD

6 8 8 5 7 17 8 8 8 14 15 9 9 25 15 12 10 15 19 10 11 14 9 7 12 8 7 5 13 18 12 9 14 15 16 9 15 20 8 8 16 10 15 8 17 19 17 11

TOTAL 183 149 100

0

2

4

6

8

10

12

14

% d

el T

PD

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

VARIACIÓN HORARIA DEL TRÁNSITO

VARIACIÓN DIARIA DEL TRÁNSITO

DIA TPD % DEL TPDs MARTES 153 82

DOMINGO 130 70 TPDs 186 100

16

626466687072747678808284

% d

el T

PD

MARTES DOMINGO


COMPOSICIÓN POR TIPO DE VEHÍCULO

A 80,5% B 3,0%

C2P 10,7%

C2G 5,3% C3-C4 0,5%

C5 0,0% > C5 0,0%

COMPOSICIÓN DIRECCIONAL

54-46

3.1.2 VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO

Se observa como en promedio en la semana el volumen pico se presenta a las 9:00am, y el volumen pico en la semana, se presenta el día de mercado a las 8:00am, lo cual se explica por ser el horario en donde llega la mayor cantidad alimentos y productos para ser vendidos en el mercado.

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación

17

diaria del transito en la vía y la composición del tránsito por tipos de vehiculo encontrada durante la toma de información.

HORA DOMINGO LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO %TPD0 4 1 0 2 4 10 7 01 2 1 3 3 9 8 8 02 5 3 0 0 1 16 6 03 19 13 0 2 0 26 14 14 33 11 0 16 18 45 22 15 34 0 13 33 30 80 41 26 128 81 61 78 85 84 91 57 148 108 135 170 107 141 97 78 203 134 122 143 106 141 151 89 188 131 152 129 141 136 128 8

10 138 125 118 130 118 120 129 711 145 129 130 98 97 137 131 712 130 122 116 80 83 143 131 613 97 134 116 143 124 161 132 714 137 112 117 139 124 105 133 715 121 118 127 131 119 104 85 616 125 102 125 132 97 99 137 617 140 122 117 144 109 118 118 718 95 108 81 125 91 112 87 519 69 59 61 87 97 81 72 420 34 36 36 50 68 46 55 321 9 22 15 19 22 27 37 122 8 8 13 17 4 11 20 123 5 6 6 13 5 13 11 0

TOTAL 2017 1686 1664 1884 1659 1964 1843 100


0

1

2

3

4

5

6

7

8

% d

el T

PD

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23


18

VARIACIÓN DIARIA DEL TRÁNSITO DIA TPD % DEL TPDs

DOMINGO 2017 111 LUNES 1686 93

MARTES 1664 92 MIÉRCOLES 1884 104

JUEVES 1659 91 VIERNES 1964 108 SÁBADO 1843 101

TPDs 1817 100

0

20

40

60

80

100

120

% d

el T

PD

DOMINGO MARTES JUEVES SÁBADO



A 65,9% B 3,7%

C2P 14,8%

C2G 13,5% C3-C4 1,4%

C5 0,2% > C5 0,5%

COMPOSICIÓN DIRECCIONAL

52-48

19

3.1.3 VÍA SAMANIEGO - TÚQUERRES

Se observa como en promedio en la semana el volumen pico se presenta a las 7:00am, y el volumen pico en la semana, se presenta el día viernes a las 4:00pm, lo cual se explica porque Samaniego es el municipio mas importante de la zona del departamento, y es un gran generador de trabajo, no se puede olvidar que es el cuarto municipio más importante del departamento

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación diaria del transito en la vía y la composición del tránsito por tipos de vehiculo encontrada durante la toma de información.

HORA DOMINGO LUNES MARTES MIÉRCOLES JUEVES VIERNES SÁBADO %TPD0 1 3 0 1 3 0 4 01 0 0 0 0 1 1 1 02 6 0 0 0 0 6 5 13 6 0 2 5 1 7 0 14 8 0 8 6 5 6 11 15 27 0 8 8 17 11 25 36 12 25 24 25 18 31 41 67 34 45 45 34 24 42 23 88 25 27 28 25 29 46 29 79 22 24 24 34 25 36 31 7

10 14 24 17 24 22 40 30 611 29 21 16 17 21 30 25 512 25 23 29 39 30 38 23 713 28 16 33 30 22 43 29 714 40 17 25 25 26 29 45 715 26 13 31 26 27 31 35 616 36 35 31 27 28 47 40 817 40 23 28 36 22 30 33 718 16 27 19 23 9 38 19 519 11 16 9 24 14 11 6 320 5 3 8 4 5 9 7 121 2 5 2 2 3 4 3 122 5 2 4 4 3 2 0 123 2 0 0 3 4 2 1 0

TOTAL 420 349 391 422 359 540 466 100


20

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

% d

el T

PD

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23



DOMINGO 420 100 LUNES 349 83

MARTES 391 93 MIÉRCOLES 422 100

JUEVES 359 85 VIERNES 540 128 SÁBADO 466 111

TPDs 421 100

21

0

20

40

60

80

100

120

140

% d

el T

PD

DOMINGO MARTES JUEVES SÁBADO



A 74,8% B 7,8%

C2P 9,9% C2G 6,6%

C3-C4 0,6% C5 0,3%

> C5 0,0% COMPOSICIÓN DIRECCIONAL

51-49

3.2 ORIGEN Y DESTINO DEL TRÁFICO

Al revisar las estaciones de conteo en los sitios establecidos por el INVIAS con información de orígenes y destino de carga y pasajeros, ninguna se encuentra en los tramos de vía objeto del presente estudio.

22

Las estaciones de INVIAS en el departamento del Nariño se encuentran localizadas en los siguientes sitios:

Estaciones Pasajeros Carga

1 Ricaurte Llorente 2 Cebadal Cebadal 3 Buesaco Buesaco 4 Daza Cano

3.3 CRECIMIENTO Y PROYECCIONES DE TRÁNSITO

Con el objetivo fundamental de pronosticar el crecimiento del tránsito durante el período de evaluación, las proyecciones del tránsito promedio diario están basadas en los volúmenes estimados a partir de los datos registrados en campo.

Con el fin de definir las tendencias de crecimiento del tránsito para cada una de las vías en estudios, se calcularon las tasa se crecimiento medias anuales de las variables socioeconómicas mas condicionantes en cada una de las zona de influencia de las vías.

Las series históricas involucradas en los análisis para proyectar el transito durante la vida útil de cada duna de las vías fueron:

• Parque automotor de Colombia

• Producto interno bruto de Nariño

• PIB de Nariño Agropecuario

• PIB de Nariño Agropecuario, silvicultura y pesca

• Población de Nariño

• Población de los municipios de origen y destino de las vías y/o municipios mas cercanos

23

3.3.1 CRITERIOS EMPLEADOS PARA ESTIMAR TRÁNSITO GENERADO Y ATRAÍDO

En cada una de las vías se hicieron recorridos exhaustivos para determinar la existencia de posibles circuitos viales, que eventualmente pudiesen producir el fenómeno de atraer tráfico de otras vías, a la vía en estudio; en ninguna de las vía objeto del estudio se encontró la existencia de circuitos viales; por lo tanto no se considero dentro del periodo de diseño transito atraído de otras vías.

En cuanto al tránsito generado, se estableció una escala de intensidad en la generación de tránsito, para ser considerada en el crecimiento del tránsito; cada nivel de tránsito se aplicará según el conocimiento obtenido de la zona de influencia de la vía, sus condiciones poblacionales y económicas.

Cuadro 3 Incrementos por tránsito generado

INCREMENTO POR GENERACIÓN DE TRÁNSITO

BAJO 5%

MODERADO 10%

MEDIO 15%

ALTO 20%

A continuación se describen los criterios utilizados para estimar la tasa de crecimiento del tránsito para cada una de las vías objeto del presente estudio.

3.3.1.1 VÍA CHILES - CUMBAL

Para la vía Chiles – Cumbal, se adoptó una tasa de crecimiento de 3.0%, la cual se obtuvo en primera instancia como promedio de las tasa utilizadas como referencia, y en segunda instancia por considerarse la tasa mas probable a la cual puede crecer el tránsito según la dinámica observada en las visitas técnicas realizadas al área de influencia de la vía. Se estima un incremento por tránsito generado medio dado el carácter fronterizo, el mal estado actual de la vía y que se va a intervenir en más de la mitad de su longitud, lo cual supone una dinamización de la economía local.

24

TPD 2005 186 veh/día TASA DE CRECIMIENTO ADOPTADA 3,0% INCREMENTO POR TRÁNSITO GENERADO Medio Carácter fronterizo, el mal estado actual de la vía y que se va a intervenir en mas de la mitad de su longitud, lo cual supone una dinamización de la economía local INCREMENTO POR TRÁNSITO ATRAÍDO 0% Tasas de crecimiento de referencia % Población de Tulcán (Ciudad más importantes cercana) 2,8 Población de Chiles 2,1 PIB de Nariño 4,0

PIB de Nariño Agropecuario 3,1

PIB de Nariño Agropecuario, silvicultura y pesca 3,2 Parque automotor nacional 3,0 Población de Nariño 3,1

3.3.1.2 VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO

Para la vía Guachucal – El Espino, se adoptó el modelo lineal, para la estimación del tránsito futuro. Se utilizó la siguiente ecuación:

TPD=507,23*EXP(0,0482*N)

Actualmente la vía tiene unas condiciones relativamente buenas y está en su totalidad pavimentada, no se espera genere tránsito.

3.3.1.3 VÍA TÚQUERRES - SAMANIEGO

Para la vía Túquerres - Samaniego, se adoptó una tasa de crecimiento de 4.9%, la cual se obtuvo en primera instancia como promedio de las tasa utilizadas como referencia, y en segunda instancia por considerarse la tasa mas probable a la cual puede crecer el tránsito según la dinámica observada en las visitas técnicas realizadas al área de influencia de la vía. Se estima que este crecimiento es probable dado que está vía, une la cuarta y quinta población del Departamento, que históricamente ha registrado valores de TPD altos, pero que en los últimos años con los problemas de orden publico el transito se ha visto fuertemente afectado, hasta el punto que más del 90% del tránsito de la vía se da en horas de sol.

25

Tasas de crecimiento de referencia % Población de Samaniego 2,7 Población de Túquerres 3,5

Vía más cercana con serie histórica (311) 5,55 Vía más cercana con serie histórica (319) 5,55 PIB de Nariño 4,0

4 ANÁLISIS DE CAPACIDAD VIAL Y NIVELES DE SERVICIO

Con base, en especial, en los resultados del análisis de tránsito y las especificaciones geométricas suministradas por el Diseñador de la vía, se procederá a efectuar un análisis de la capacidad de la carretera proyectada, tanto para el momento que se considere entrará en servicio, como para el año que se estime como final de la vida útil del proyecto. El análisis se realizará para tres horizontes 2006, 2015 y 2025

En este capítulo se incluye la determinación de la capacidad de la carretera de acuerdo a la metodología planteada por el Manual para el cálculo de capacidad y niveles de Servicio para carreteras de dos Carriles en Colombia de la Universidad del Cauca.

Es importante resaltar que dado la filosofía de Plan 2500 que se debe mantener el trazado geométrico actual de las vías, para evitar la realización de cortes y rellenos de gran magnitud, la sección de la vía no la justifica el análisis de capacidad y niveles de servicio.

26

TRAMO: P029NOMBRE: GUACHUCAL - EL ESPINOGRUPO: 66AÑO DE ANÁLISIS 2006

1. DATOS GEOMÉTRICOS Y DE TRÁNSITO

TIPO DE TERRENO (P,O,M,E): ONDULADOPENDIENTE (%): 4,7%LONGITUD (km): 0,5RADIO DE LA CURVA MAS CERRADA (m): 120DEFLEXIÓN DE LA CURVA (grados): 27º 30' 25''BERMA 0ANCHO DE CALZADA (m) 6,0

93 veh/hDISTRIBUCIÓN POR SENTIDOS 52%-48%COMPOSICIÓN DEL TRÁNSITO:A(%): 65,9% B(%): 3,7% C(%): 30,4% B+C(%): 34%

2. CALCULO DE LA CAPACIDAD (C60 y C5)

Fpe x(TABLA 1)

Fd x(TABLA 2)

Fcb x(TABLA 3)

Fp x(TABLA 4)

Ci = (veh/h)

C60

(veh/h)0,98 1 0,92 0,8 3200 2308,096

C60 x(veh/h)

FPH =(TABLA 5)

C5

(veh/h)2308,096 0,95 2192,6912

Q / C60 = Q/C60 Q / C5 = Q/C5

93 2308,096 0,040292951 93 2192,6912 0,04241363

3. CALCULO DEL NIVEL DE SERVICIOVi x

(TABLA 6)fu =

(TABLA 7)V1

(km/h)fsr x

(TABLA 8)fcb x

(TABLA 9)V1 =(km/h)

V2 (1)(km/h)

81 0,99 80,19 0,96 0,73 80,19 56,20

fp1 x(TABLA 10)

fp2 =(TABLA 11)

fp x V2 =DE (1)

V3 (2)(km/h)

Vc (km/h)(TABLA 12)

0,93 1,00 0,93 56,20 52,26 59Si fp> 1.00 hacer fp = 1.00 COMPARAR

V(DE (2) ó (3))

NIVEL DE SERVICIO (TABLA 13)

52,26 C

Si V3 <= Vc, V = V3 (DE (2))Si V3 > Vc, CALCULAR V CON LA HOJA DE TRABAJO No. 2 (3)

DETERMINACIÓN DE CAPACIDAD Y NIVELES DE SERVICIOCARRETERA DE DOS CARRILES

VOLUMEN TOTAL EN AMBOS SENTIDOS (Q):

27






Fpe x(TABLA 1)

Fd x(TABLA 2)

Fcb x(TABLA 3)

Fp x(TABLA 4)

Ci = (veh/h)

C60

(veh/h)0,98 1 0,92 0,8 3200 2308,096

C60 x(veh/h)

FPH =(TABLA 5)

C5

(veh/h)2308,096 0,95 2192,6912

Q / C60 = Q/C60 Q / C5 = Q/C5

128 2308,096 0,055456965 128 2192,6912 0,05837575


(TABLA 6)fu =

(TABLA 7)V1

(km/h)fsr x

(TABLA 8)fcb x

(TABLA 9)V1 =(km/h)

V2 (1)(km/h)

81 0,99 80,19 0,82 0,73 80,19 48,00

fp1 x(TABLA 10)

fp2 =(TABLA 11)

fp x V2 =DE (1)

V3 (2)(km/h)

Vc (km/h)(TABLA 12)


V(DE (2) ó (3))


46,08 D




28






Fpe x(TABLA 1)

Fd x(TABLA 2)

Fcb x(TABLA 3)

Fp x(TABLA 4)

Ci = (veh/h)

C60

(veh/h)0,98 1 0,92 0,8 3200 2308,096

C60 x(veh/h)

FPH =(TABLA 5)

C5

(veh/h)2308,096 0,95 2192,6912

Q / C60 = Q/C60 Q / C5 = Q/C5

182 2308,096 0,078852873 182 2192,6912 0,08300302


(TABLA 6)fu =

(TABLA 7)V1

(km/h)fsr x

(TABLA 8)fcb x

(TABLA 9)V1 =(km/h)

V2 (1)(km/h)

81 0,99 80,19 0,73 0,73 80,19 42,73

fp1 x(TABLA 10)

fp2 =(TABLA 11)

fp x V2 =DE (1)

V3 (2)(km/h)

Vc (km/h)(TABLA 12)


V(DE (2) ó (3))


41,88 E




29

TRAMO: P031NOMBRE: SAMANIEGO-TUQUERRESGRUPO: 66AÑO DE ANÁLISIS 2006


TIPO DE TERRENO (P,O,M,E): MONTAÑOSOPENDIENTE (%): 7,5%LONGITUD (km): 2,7RADIO DE LA CURVA MAS CERRADA (m): 21,12DEFLEXIÓN DE LA CURVA (grados): 58º 18' 04''BERMA 0ANCHO DE CALZADA(m) 5,50



Fpe x(TABLA 1)

Fd x(TABLA 2)

Fcb x(TABLA 3)

Fp x(TABLA 4)

Ci = (veh/h)

C60

(veh/h)0,87 1,00 0,88 0,68 3200 1665,9456

C60 x(veh/h)

FPH =(TABLA 5)

C5

(veh/h)1665,9456 0,91 1516,0105

Q / C60 = Q/C60 Q / C5 = Q/C5

108 1665,9456 0,064828047 108 1516,0105 0,07123961


(TABLA 6)fu =

(TABLA 7)V1

(km/h)fsr x

(TABLA 8)fcb x

(TABLA 9)V1 =(km/h)

V2 (1)(km/h)

56 0,99 55,44 0,99 0,63 55,44 34,577928

fp1 x(TABLA 10)

fp2 =(TABLA 11)

fp x V2 =DE (1)

V3 (2)(km/h)

Vc (km/h)(TABLA 12)


V(DE (2) ó (3))


31,34 E




30






Fpe x(TABLA 1)

Fd x(TABLA 2)

Fcb x(TABLA 3)

Fp x(TABLA 4)

Ci = (veh/h)

C60

(veh/h)0,87 1,00 0,88 0,68 3200 1665,9456

C60 x(veh/h)

FPH =(TABLA 5)

C5

(veh/h)1665,9456 0,91 1516,0105

Q / C60 = Q/C60 Q / C5 = Q/C5

133 1665,9456 0,07983454 133 1516,0105 0,08773026


(TABLA 6)fu =

(TABLA 7)V1

(km/h)fsr x

(TABLA 8)fcb x

(TABLA 9)V1 =(km/h)

V2 (1)(km/h)

56 0,99 55,44 0,94 0,63 55,44 32,831568

fp1 x(TABLA 10)

fp2 =(TABLA 11)

fp x V2 =DE (1)

V3 (2)(km/h)

Vc (km/h)(TABLA 12)


V(DE (2) ó (3))


30,53 E




31






Fpe x(TABLA 1)

Fd x(TABLA 2)

Fcb x(TABLA 3)

Fp x(TABLA 4)

Ci = (veh/h)

C60

(veh/h)0,87 1,00 0,88 0,68 3200 1665,9456

C60 x(veh/h)

FPH =(TABLA 5)

C5

(veh/h)1665,9456 0,91 1516,0105

Q / C60 = Q/C60 Q / C5 = Q/C5

225 1665,9456 0,135058432 225 1516,0105 0,14841586


(TABLA 6)fu =

(TABLA 7)V1

(km/h)fsr x

(TABLA 8)fcb x

(TABLA 9)V1 =(km/h)

V2 (1)(km/h)

56 0,99 55,44 0,91 0,63 55,44 31,783752

fp1 x(TABLA 10)

fp2 =(TABLA 11)

fp x V2 =DE (1)

V3 (2)(km/h)

Vc (km/h)(TABLA 12)


V(DE (2) ó (3))


29,85 E




32

A manera de resumen de los análisis de capacidad y niveles de servicio efectuados a los tramos de las vías que se van a intervenir, se presenta la siguiente tabla resumen, en donde se aprecia que para la vía Túquerres Samaniego, el condicionante de su pendiente longitudinal, hace que su nivel de servicio permanezca en “E” durante toda su vida útil.

Cuadro 4 Resumen de los Niveles de Servicio 2006-2015-2025

NIVEL DE SERVICIO

VÍA 2006 2015 2025 GUACHUCAL - EL

ESPINO C D E TÚQUERRES SAMANIEGO E E E

Esto indicaría a las claras que las condiciones en las que va a quedar la vía con la pavimentación realizada en el marco del Plan 2500, no mejorará de manera importante el nivel de servicio de la vía, dado que el alineamiento existente tiene serios problemas de pendientes altas, así como de sección no acorde con la jerarquización de la vía.

4.1 COSTOS DE OPERACIÓN EN LOS TRAMOS, “SIN” Y “CON” PROYECTO

Conforme a lo exigido en el Anexo Técnico, para estudios, diseño y ejecución de los tramos para las vías del Plan 2500, a continuación se calculan los costos de operación para cada uno de los tramos, “sin” y “con” proyecto.

Para calcular los costos de operación vehicular para la situación antes y después de la intervención que se realizará en las vías durante el año 2006, se tuvieron en cuenta los costos establecidos por el INVIAS mediante el HDM-Manager, a preciso de mercado y sin incluir los costos de pasajeros y carga

Para tal fin, los costos por kilómetro calculados por el INVIAS a pesos de Octubre de 2003, se actualizaron a pesos de Diciembre de 2005, tomando las tasa de IPC mensuales presentadas durante el periodo de actualización.

Se calcularon también, lo ahorros que se van a obtener gracias a las obras que se van a realizar en cada uno de los tramos de este grupo, tanto en pesos de diciembre de 2005, como en porcentaje.

33

4.1.1 CALCULO COSTOS DE OPERACIÓN POR TRAMO

A continuación se presentan el calculo de loo costos de operación para cada tramo del Grupo 66. Cabe anotar que para dicho cálculo, se tuvo en cuenta la longitud intervenida en cada una de las vías:

GUACHUCAL - EL ESPINO

ONDULADO AUTOS BUSES C2P C2G C3 - C4 C5 - >C5

TPD2006 817 46 184 167 17 9$/KM SIN PROYECTO (VNP - O - R) $ 851 $ 2.453 $ 1.488 $ 2.158 $ 3.243 $ 4.798 $/KM CON PROYECTO (VP - O - B) $ 784 $ 2.359 $ 1.313 $ 1.930 $ 2.975 $ 4.463 COSTOS SIN PROYECTO $ 5.791.639 $ 939.755 $ 2.280.061 $ 3.001.567 $ 459.272 $ 359.692 COSTO CON PROYECTO $ 5.335.604 $ 903.808 $ 2.013.027 $ 2.684.631 $ 421.316 $ 334.574

TUQUERRES – SAMANIEGO

MONTAÑOSO AUTOS BUSES C2P C2G C3 - C4 C5 - >C5

TPD2006 782 82 103 69 6 3$/KM SIN PROYECTO (VNP - M - B) $ 1.072 $ 3.726 $ 2.104 $ 3.391 $ 4.516 $ 6.433 $/KM CON PROYECTO (VP - M - B) $ 871 $ 3.364 $ 1.675 $ 2.774 $ 4.061 $ 5.897 COSTOS SIN PROYECTO $ 2.262.728 $ 819.936 $ 587.727 $ 631.401 $ 76.458 $ 54.451 COSTO CON PROYECTO $ 1.838.466 $ 740.302 $ 467.935 $ 516.601 $ 68.744 $ 49.913

CHILES – CUMBAL

ONDULADO AUTOS BUSES C2P C2G C3 - C4 C5 - >C5

TPD2006 136 7 14 44 14 5$/KM SIN PROYECTO (VNP - O - R) $ 1.112 $ 2.989 $ 1.983 $ 2.801 $ 3.954 $ 5.816 $/KM CON PROYECTO (VP - O - B) $ 784 $ 2.359 $ 1.313 $ 1.930 $ 2.975 $ 4.463 COSTOS SIN PROYECTO $ 1.664.065 $ 230.121 $ 305.452 $ 1.355.665 $ 608.840 $ 319.899 COSTO CON PROYECTO $ 1.172.865 $ 181.620 $ 202.259 $ 934.047 $ 458.178 $ 245.453

34

Cuadro 5 Convenciones para el calculo de costos de operación

CONVENCIONES VIA PAVIMENTADA VP VIA NO PAVIMENTADA VNPONDULADO O MONTAÑOSO M BUENO B REGULAR R MALO M

4.1.2 CALCULO DE LOS AHORROS EN COSTOS DE OPERACIÓN

En promedio con las obras a realizar en los tramos del Grupo 66, se obtienen unos ahorros por costos de operación del 18% de los costos actuales, que equivale en promedio a $304 por kilómetro.

Cuadro 6 Ahorros en costos de operación vehicular

VIA

COSTOS DE OPERACIÓN SIN

PROYECTO

COSTOS DE OPERACIÓN

CON PROYECTOAHORRO TOTAL AHORROS

AHORRO POR

$/KM/VEH

GUACHUCAL - EL ESPINO $ 12.831.986 $ 11.692.960 $ 1.139.026 8,90% $ 110

TUQUERRES - SAMANIEGO $ 4.438.490 $ 3.686.666 $ 751.824 16,90% $ 266

CHILES - CUMBAL $ 4.508.514 $ 3.211.670 $ 1.296.845 28,80% $ 536

4.2 ESTIMATIVO DE EJES DE 8.2 TONELADAS PARA EL DISEÑO DEL PAVIMENTO

En las siguientes tablas se calcula el numero de ejes equivalentes que esperan las vías para cada uno de sus años de la vida útil, así como el numero de ejes de 8.2 toneladas que espera la vía para el año 2015, siendo, este un insumo fundamental para el diseño de la estructura de pavimento que tendrá la vía.

Para el cálculo de los ejes equivalentes se utilizaron los factores camión, suministrado por el diseñador del pavimento y que son fuente MINTTE 1996.

35

36

Cuadro 7 Factores de daño

FACTORES DE DAÑO SEGÚN MINTTE 1996

BUSES 1,00 C2P 1,14 C2G 3,44

C3-C4 3,90 C5 4,40

>C5 4,72

La expresión utilizada para calcular el número de ejes equivalentes para un año n es la siguiente:

EJE EQ.n = F.D * F.D.C* 365 * TPD;

En donde,

F.D.: Factor de daño. F.D.C.: Factor de distribución por carril.(0.50 para vías con ancho de calzada >=6.0 m; y 0.75 vías con ancho de calzada >=5.0m y <6.0m)

4.2.1 VÍA CHILES - CUMBAL

En este tramo de vía se obtuvieron 2.50 x 105 ejes equivalentes de 8.2 toneladas

FCD= 0,75

VEHICULOS COMERCIALES:

AÑO

TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA

2006 214 7 1916 24 7490 12 11300 1 1068 0 0 0 0

2007 220 7 1916 25 7802 13 12242 1 1068 0 0 0 0

2008 227 8 2190 26 8114 13 12242 1 1068 0 0 0 0

2009 234 8 2190 26 8114 13 12242 1 1068 0 0 0 0

2010 241 8 2190 27 8426 14 13184 1 1068 0 0 0 0

2011 248 8 2190 28 8738 14 13184 1 1068 0 0 0 0

2012 255 8 2190 29 9050 14 13184 1 1068 0 0 0 0

2013 263 9 2464 29 9050 15 14126 1 1068 0 0 0 0

2014 271 9 2464 30 9362 15 14126 1 1068 0 0 0 0

2015 279 9 2464 31 9674 16 15067 1 1068 0 0 0 0EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 22.174 85.821 130.896 10.676 - -

Nota: Las proyecciones incluyen el tránsito generado por la construcción de la vía.

VÍA CHILES - CUMBALTasa de crecimiento anual=3,0%

TPD C3-C4 C5 >C5C2G

2,50E+05

BUSES C2P

37

4.2.2 VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO


FCD= 0,5

AÑO


2006 1239 46 8395 184 38281 168 105470 18 12812 3 2409 7 6030

2007 1284 48 8760 190 39530 174 109237 18 12812 3 2409 7 6030

2008 1330 50 9125 197 40986 180 113004 19 13523 3 2409 7 6030

2009 1378 51 9308 204 42442 186 116771 20 14235 3 2409 7 6030

2010 1427 53 9673 212 44107 193 121165 20 14235 3 2409 8 6891

2011 1479 55 10038 219 45563 200 125560 21 14947 3 2409 8 6891

2012 1532 57 10403 227 47227 207 129955 22 15659 4 3212 8 6891

2013 1587 59 10768 235 48892 215 134977 23 16370 4 3212 8 6891

2014 1644 61 11133 244 50764 222 139372 24 17082 4 3212 9 7753

2015 1703 64 11680 253 52637 230 144394 24 17082 4 3212 9 7753EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 99.280 450.428 1.239.905 148.756 27.302 67.189


507,23*EXP(0,0482*N)

TPD BUSES C2P

2,03E+06

VÍA GUACHUCAL - EL ESPINOVEHICULOS COMERCIALES:

C5 >C5C2G C3-C4

38

39

FCD= 0,75

VEHICULOS COMERCIALES: VÍA TUQUERRES - SAMANIEGO

AÑO


2006 996 82 22448 104 32456 69 64977 7 7473 4 4818 0 0

2007 1045 86 23543 109 34016 73 68744 7 7473 4 4818 0 0

2008 1097 90 24638 114 35577 76 71569 7 7473 4 4818 0 0

2009 1151 95 26006 120 37449 80 75336 8 8541 4 4818 0 0

2010 1208 99 27101 126 39321 84 79103 8 8541 4 4818 0 0

2011 1267 104 28470 132 41194 88 82870 8 8541 4 4818 0 0

2012 1330 109 29839 139 43378 93 87578 9 9609 5 6023 0 0

2013 1396 115 31481 145 45251 97 91345 9 9609 5 6023 0 0

2014 1465 120 32850 153 47747 102 96053 10 10676 5 6023 0 0

2015 1537 126 34493 160 49932 107 100762 10 10676 5 6023 0 0EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 280.868 406.322 818.337 88.613 52.998 -


Tasa de crecimiento anual=4,9%

TPD C3-C4 C5 >C5

1,65E+06

BUSES C2P C2G


4.2.3 VÍA TÚQUERRES - SAMANIEGO

5 OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

En promedio con las obras a realizar en los tramos del Grupo 66, se obtienen unos ahorros por costos de operación del 18% en relación a los costos actuales, que equivale en promedio a $304 por kilómetro.

En general los volúmenes en las vías del Grupo 66 se presentas en horas de la mañana, el transito en las tardes y noches decae de manera significativa, debido en parte a la situación de orden público de la zona

Cada una de las vías del Grupo 66, son conexiones únicas entre orígenes y destinos de la carretera, por lo tanto no se presenta el fenómeno de circuitos viales que pueda atraer transito de otras vías, una vez pavimentados los tramos.

Para el caso de la vía Samaniego Túquerres, las condiciones geométricas de la vía actual y la imposibilidad de modificar de manera importante el trazado actual, genera que la vía entre a operar después de la intervención en unos niveles de servicio inadecuados, por lo tanto se recomienda que a futuro se contemple la posibilidad de hacer mejoras significativas a la vía dado su clasificación de vía primaria.

6 BIBLIOGRAFÍA

• Cartilla de Volúmenes de Tránsito año 2003 INVIAS

• Volúmenes de Tránsito 2004. INVIAS

• Ingeniería de Tránsito. Cal y Mayor

• Manual para el cálculo de capacidad y niveles de Servicio para carreteras de dos Carriles en Colombia. Universidad del Cauca

• www.dane.gov.co

• www.invias.gov.co

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ESTUDIOS Y DOCUMENTOS PREVIOS. MODULO 2 Pág.

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RECONSTRUCCIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA CHILES-CUMBAL DEL K7+000 AL K11+000 CON UNA LONGITUD DE 4KM, DE LA VÍA CÓRDOBA-TRONCAL DEL K3+000 AL K8+000 CON UNA LONGITUD DE 5KM,

DE LA VÍA GUACHUCAL-EL ESPINO DEL K28+900 AL K30+250 CON UNA LONGITUD DE 1.35KM EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO

ELEMENTO No.1 ARTÍCULO 3 DECRETO No.066 DE 2008

DESCRIPCION DE LA NECESIDAD DEL PROYECTO

I. JUSTIFICACION: El Instituto Nacional de Vias requiere culminar las metas físicas de los proyectos establecidos por el Consejo Nacional de Política económica y social determinados en los Documentos CONPES 3272 del 23 de febrero de 2004 y CONPES 3311 del 20 de septiembre de 2004, referentes al “Programa de Infraestructura Vial y Desarrollo Regional” PLAN 2500, en el cual se contempla un esquema integral de infraestructura de carreteras, orientada a mejorar la competitividad y productividad del país a través de un programa de infraestructura vial de integración y desarrollo regional, mediante el cual se pretende mejorar la infraestructura vial secundaria y terciaria de forma que se logre una mayor integración regional. Con los recursos disponibles se pretende mejorar la vía con el consiguiente reflejo en el bienestar para los usuarios, para lo cual se adelantarán las obras prioritarias que tengan mayor impacto en el mejoramiento del servicio, se construirá una estructura de pavimento acorde con el tráfico actual y proyectado y se dotará con los elementos de seguridad vial que garanticen una operación segura, contribuyendo así a la generación de empleo y a la dinámica de comercialización de los productos a través del transporte adecuado de los mismos y en definitiva mejorar la calidad de vida de la población NECESIDAD: Para el tramo 1: Chiles – Cumbal en el año 2.005, se celebró el Contrato No. 1628 de 2005 entre la empresa constructora UT. Edicoravi Plan 2500 y el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), el cual tenía como meta el diseño y pavimento de 11 kilómetros de esta vía; terminados los estudios y diseños y por las condiciones propias de la vía, el presupuesto asignado no alcanzó para cubrir la totalidad de kilómetros inicialmente contratados, alcanzando los recursos asignados para 7,00 Km. Por lo tanto quedaron 4,00 km sin pavimentar, los cuales por medio de este proceso se pretenden pavimentar actualmente. Para el tramo Guachucal – El Espino, con los recursos asignados al Contrato 1628 de 2005 se pavimentó la zona rural faltando la zona urbana entre las abscisas K28+900 al K30+250 que es el objeto de este contrato. Es una vía que pertenece a la Red Nacional de Carreteras, y comunica a esta Población por el occidente con el corregimiento de El Espino y a partir de ahí con la vía al mar y por el sur oriente con las poblaciones de Chiles, e Ipiales y con la frontera con el Ecuador.


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Para el tramo Córdoba – Troncal se adelantó mediante contrato No.1629 de 2005 la pavimentación de los tres primeros kilómetros, restando la ejecución de los cinco restantes para cumplir con la meta física contractual. OBJETIVO: reconstrucción, pavimentación y/o repavimentación de la vía chiles-cumbal del k7+000 al k11+000 con una longitud de 4km, de la vía córdoba-troncal del k3+000 al k8+000 con una longitud de 5 km, de la vía guachucal-el espino del k28+900 al k30+250 con una longitud de 1.35km en el departamento de Nariño. Dentro de las actividades necesarias para cumplir con el objetivo, se requiere que la interventoría del contrato realice actualización y ajuste de los estudios y diseños que hacen parte integral de los documentos del pliego de condiciones y estarán a disposición de los oferentes para su consulta. El contratista basado en los diseños y la actualización que realice la interventoría deberá ejecutar el proyecto cumpliendo con la gestión ambiental, normas y especificaciones técnicas.

II. GENERALIDADES: GESTION AMBIENTAL El cumplimiento de las normas ambientales aplicables a los procesos constructivos será de exclusivo costo y riesgo del contratista. Por lo tanto, el contratista por su cuenta y riesgo, deberá realizar todas las gestiones necesarias para el cumplimiento de las normas ambientales vigentes, incluyendo la tramitación y obtención de los Permisos, Licencias, Concesiones, etc, necesarios para la ejecución de las actividades contractuales, entre otras explotación de fuentes de materiales, disposición de material sobrante de las excavaciones, explotación de zonas de préstamo y de disposición de materiales sobrantes, explotación de fuentes de agua bien sea superficial o subterránea, ocupación temporal o definitiva de cauces, vertimientos, etc. El Contratista se obliga al cumplimiento de las normas ambientales vigentes, al desarrollo de buenas prácticas de ingeniería para la ejecución de obras que respeten el entorno natural y social del área de influencia en el cual se desarrollan. Durante la ejecución de la obra el Contratista deberá acogerse y aplicar el Plan de Manejo Ambiental-PMA revisado y aprobado, para el respectivo tramo, por la Interventoría y avalado por el INVIAS. Deberá revisar y ajustar los Programas y actividades del Plan de Manejo Ambiental para el alcance del contrato, realizar y entregar durante el primer mes de inicio del contrato, un cronograma de implementación del PMA para que sea aprobado por la Interventoría y avalado por el INVIAS. Cualquier cambio o ajuste en el alcance del PMA deberá ser revisado y aprobado por la Interventoría y avalado por el INVIAS.


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Los costos inherentes a las actividades y obras del PMA deben ser considerados por el proponente dentro del A.I.U. de los respectivos Análisis de Precios Unitarios de cada ítem, al igual que los costos que se deriven de la gestión para el trámite y la obtención de los permisos, incluido el cumplimiento de los requerimientos de los actos administrativos impuestos por la respectiva autoridad ambiental y minera, al igual que las obras y actividades requeridas para la adecuación y conformación de las zonas de depósito de sobrantes. GESTIÓN PREDIAL. Las obras se ejecutarán dentro del corredor vial existente, por lo cual no se requiere adquisición de predios. III. ANTECEDENTES TECNICOS:

MÓDULO 2: Chiles – Cumbal, Córdoba – Troncal, Guachucal – El Espino

1. Información específica del Proyecto:

Localización:

TRAMO 1: Chiles-Cumbal, La vía se encuentra localizada en el sur del Departamento de Nariño, en zona limítrofe con la Republica del Ecuador. Y comunica al corregimiento de chiles con el Municipio de Cumbal y la provincia del Carchi en el Ecuador. Beneficiando a las comunidades indígenas de Chiles, Cumbal y Guachucal. TRAMO 2: Córdoba – Troncal, La vía se encuentra localizada en el sur del Departamento de Nariño. Comunica al municipio de Córdoba con la troncal Panamericana Ruta 25 y a través de esta con los municipios de Ipiales y Pasto. Beneficiando a las comunidades indígenas de Córdoba y San Juan. TRAMO 3: Guachucal – El Espino, La vía se encuentra localizada en el sur del Departamento de Nariño. Comunica al municipio de Guachucal con la vía al mar, como también con el municipio de Ipiales y la zona fronteriza por el municipio de Cumbal. Beneficiando a las comunidades indígenas de Guachucal, Cumbal y Tuquerres.

Descripción general del proyecto: Deberá adelantar las obras de construcción de obras de drenaje menores y subdrenaje, muros de contención, la estructura del pavimento compuesta por subbase granular, base granular, carpeta de rodadura en concreto asfáltico Tipo MDC-2 y la señalización horizontal y vertical

2. Tipo de Obra a realizar:


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Las obras a realizar comprenden la construcción de la estructura del pavimento que comprende el mejoramiento de la subrasante, capa de subbase granular, capa de base granular y concreto asfáltico tipo MDC-2, así como drenaje superficial y subdrenaje, acompañado de obras de drenaje menores, alcantarillas, box coulvert. La estructura esta acompañada de una serie de elementos básicos, definidos de acuerdo con los Estudios y Diseños aprobados así: filtros longitudinales, cunetas revestidas en concreto, descoles, señalización - horizontal y vertical y, defensas metálicas de protección. Los tipos de obras que a continuación se definen, deben cumplir las Especificaciones Generales Aplicables - Anexo Técnico vigentes al momento de la apertura de la licitación. De igual manera los materiales utilizados para las obras que a continuación se definen, deben cumplir con las Especificaciones Generales de Construcción vigentes, así como las particulares de los diseños aprobados, en el momento de la apertura de la licitación. A continuación se resume brevemente la estructura de pavimento para cada tramo del Modulo 2: TRAMO 1: Chiles-Cumbal

ESPESOR MEZCLA ASFALTICA (cms) BASE (cms) SUBBASE (cms) TERRAPLEN (cms)

7.5 20.00 Geomalla biaxial de refuerzo Afirmado existente 10

TRAMO 2: Córdoba – Troncal

ESPESOR MEZCLAASFALTICA (cms) BASE (cms) SUBBASE (cms)

8.00 20.00 20.00

TRAMO 3: Guachucal – El Espino

ESPESOR MEZCLA ASFALTICA (cms) BASE (cms) SUBBASE (cms) TERRAPLEN (cms)

12.00 25 30 Afirmado existente 20

3. Fuentes de materiales:

Se estudiarán los materiales de corte a lo largo del tramo y las distancias de acarreo de los diferentes tipos de materiales de construcción. Adicionalmente, se deberán efectuar


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los ensayos de laboratorio y suelos a las fuentes de materiales para realizar las actividades de rellenos, mejoramientos, subbase granular, base granular, agregado para concreto hidráulico y mezclas asfálticas, que sea necesarios para que cumplan con las normas y especificaciones dadas por el INVIAS. Se deberá reportar los volúmenes disponibles y las licencias y permisos de las fuentes.

4. Frentes de trabajo:

Dado que los tramos a licitar del proyecto son tres, el contratista además de tener la obligación de mantener dos frentes de trabajo exclusivo para estos tramos durante la ejecución del proyecto, podrá considerar si requiere otro u otros frentes para cumplir con el plazo estipulado por la entidad.

5. Descripción vía actual:

TRAMO 1: Chiles-Cumbal La vía existente se encuentra en afirmado, con obras de drenaje en regular estado y un ancho de calzada entre 4 y 5 mts. TRAMO 2: Córdoba – Troncal La vía existente se encuentra en afirmado, con obras de drenaje en regular estado y un ancho de calzada entre 4 y 5,5 mts. TRAMO 3: Guachucal – El Espino La vía existente se encuentra en afirmado, con obras de drenaje en regular estado y un ancho de calzada entre 5 y 6,5 mts


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DESCRIPCION DEL OBJETO A CONTRATAR CON SUS ESPECIFICACIONES ESENCIALES Y LA IDENTIFICACION DEL PROYECTO

DESCRIPCION DEL OBJETO A CONTRATAR El objeto de las obras a contratar es la RECONSTRUCCIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA CHILES-CUMBAL DEL K7+000 AL K11+000 CON UNA LONGITUD DE 4KM, DE LA VÍA CÓRDOBA-TRONCAL DEL K3+000 AL K8+000 CON UNA LONGITUD DE 5KM, DE LA VÍA GUACHUCAL-EL ESPINO DEL K28+900 AL K30+250 CON UNA LONGITUD DE 1.35KM EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO

Las obras a realizar comprenden la estructura del pavimento que se va a ejecutar de acuerdo con los Estudios y Diseños, desde la conformación de la subrasante hasta la rasante, que comprende el interfase granular: subbase, base granular o estructuras equivalentes, más la estructura de la carpeta. Se deberán considerar, dentro de la construcción, las reparaciones a la rasante existente que incluye los siguientes factores; Nivelación y colocación de capa de rodadura en el área afectada. La estructura estará acompañada de una serie de elementos básicos, definidos para cada uno de los módulos en los Diseños, así: terraplén perfilado de banca existente, Box Coulvert, Filtros longitudinales, alcantarillas, cunetas revestidas, descoles, encoles, señalización - horizontal y vertical y defensas de protección. Los tipos de obra que se definen en el proyecto de pliego deben cumplir, las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del Instituto Nacional de Vias, vigentes al momento de la apertura de la licitación y las particulares establecidas en el pliego. TIPO DE CONTRATO: consiste en un contrato con la modalidad de precios unitarios según las actividades establecidas en el formulario No. 1 de acuerdo con las Especificaciones Generales y Particulares en él establecidas y que se pagarán por Hitos de obra terminados. entendiéndose por hito lo siguiente: “Está constituido por un kilómetro de vía ejecutada, de manera continua o discontinua, que incluye la totalidad de las siguientes obras: i) La estructura de pavimento según el tipo de estructura diseñada y ejecutada, desde la adecuación de la subrasante hasta la rasante, que comprende interfase granular, más la estructura de carpeta; ii) Los elementos básicos, definidos para cada Grupo de Tramos en el diseño básico, así: Terraplén, perfilado de banca existente, Box Coulvert, Filtros longitudinales, alcantarillas, gaviones, descoles, cunetas revestidas, señalización horizontal y vertical, y defensas de protección”.. ESPECIFICACIONES ESENCIALES: En el desarrollo del contrato se deben cumplir las especificaciones generales de Construcción de Carreteras aplicables (Pliego de Condiciones), vigentes al momento de la apertura de la licitación. De igual manera los materiales utilizados para las obras a ejecutar, deben cumplir con las Normas de Ensayo de Materiales y las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras


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del Instituto Nacional de Vías 2007 así como las particulares establecidas en el Formulario No. 1 y que se describen en el ANEXO No. 12 del Pliego de condiciones. La señalización se ejecutará teniendo en cuenta lo estipulado en el Manual de Dispositivos para la Regulación del Tránsito en Calles, Carreteras y Ciclo rutas de Colombia, adoptado mediante la Resolución No. 001050 del 5 de mayo de 2004, proferida por el Ministerio de Transporte. El contrato a celebrar se identifica como un contrato de obra pública.


FUNDAMENTOS JURIDICOS QUE SOPORTAN LA MODALIDAD DE SELECCIÓN

PARA PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURA VIAL PARA EL DESARROLLO REGIONAL PLAN 2500.

De conformidad al artículo 2º de la Ley 1150 de 2007 que establece: “La escogencia del contratista se efectuará con arreglo a las modalidades de selección de licitación pública, selección abreviada, concurso de méritos y contratación directa, con base en las siguientes reglas: 1-Licitación Pública: La escogencia del contratista se efectuará por regla general a través de licitación pública, con las excepciones que se señalan en los numerales 2,3 y 4 del presente artículo. Teniendo en cuenta que las características del objeto contractual que se va a ejecutar, comprende la realización de obras a precios unitarios con ajustes y de conformidad a las cuantías de los procesos, se hace necesario adelantar procesos de licitación pública y concursos de méritos, con el fin de dar cumplimiento y culminar las metas proyectadas con el “Programa de Infraestructura Vial para el Desarrollo Regional Plan 2500” Por lo que se concluye que este objeto no amerita adelantar procesos simplificados por la modalidad de selección abreviada, de esta manera, se concluye que la Entidad determinó la aplicación de la Modalidad de selección de Licitación Pública, que se encuentra reglamentado en el Capítulo I Titulo II del Decreto Reglamentario No. 066 de 2008. 2-Numeral 2, Artículo 2 ley 1150 de 2007: Modalidad de selección abreviada: “La selección abreviada corresponde a la modalidad de selección objetiva prevista para aquellos casos en que por las características del objeto a contratar, las circunstancias de la contratación o la cuantía o destinación del bien, obra o servicio, puedan adelantarse procesos simplificados para garantizar la eficiencia de la gestión contractual.” Reglamentado en el Capítulo II del Título II del decreto 066 de 2008, que no aplica en el objeto contractual que se va a desarrollar en el “Programa de Infraestructura Vial para el Desarrollo Regional Plan 2500” 3-Numeral 3, Artículo 2 ley 1150 de 2007: Modalidad de selección Concurso de Méritos: reglamentado en el Capítulo III del Título II del decreto 066 de 2008, “Corresponde a la modalidad prevista para la selección de consultores o proyectos, en la que se podrán utilizar sistemas de concurso abierto o precalificación. En este último caso, la conformación de la lista de precalificados se hará mediante convocatoria


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pública, permitiéndose establecer listas limitadas de oferentes utilizando para el efecto, entre otros, criterios de experiencia, capacidad intelectual y de organización de los proponentes, según sea el caso (…)” De conformidad con lo señalado en el artículo 54 del decreto reglamentario 066 de 2008, estipula que para la selección de consultores o proyectos a que se refiere el numeral 3º del artículo 2º de la Ley 1150 de 2007 las entidades estatales utilizarán sistemas de precalificación, son objeto de selección mediante concurso de méritos con precalificación los servicios de consultoría a que se refiere el numeral 2º del Artículo 32 de la ley 80 de 1993, en el evento que nos ocupa se aplica esta modalidad por cuanto se requiere llevar a cabo la selección de interventorías para los contratos de obra que serán ejecutados. 4- Numeral 4, Artículo 2 ley 1150 de 2007: Modalidad de selección contratación directa: Dicha modalidad sólo procede en los casos señalados taxativamente en el artículo citado, no siendo aplicable ninguno de ellos en el presente evento, razón por la cual la misma no procede. De conformidad a lo anterior, la Dependencia del Área de Licitaciones del Instituto Nacional de Vías, expidió el Memorando Circular No. OAJ-964 del 11 de enero de 2008, en el cual se establece lo siguiente: “(…) De la manera más atenta, en los términos del artículo 25 del Código Contencioso Administrativo, nos permitimos informar los valores a partir de los cuales se tramitarán, procesos de selección de menor cuantía y, licitaciones y concursos públicos, con sustento en lo dispuesto en la Ley 80 de 1993 sus Decretos Reglamentarios, la Ley 1150 de 2007 y el acuerdo 001 del 02 de enero de 2008 emanado del Consejo Directivo del Instituto Nacional de Vías: Presupuesto de ingresos y gastos de la Entidad adoptado mediante acuerdo No. 001 del 2 de enero de 2008: $1.900.557.027.375.00 Presupuesto expresado en S.M.L.M.V; tomando como base el salario decretado por el Gobierno Nacional para el año 2008 ($461.500): $4.118.216,74 SMLMV Menor Cuantía: Rango en que se encuentra INVIAS para determinar su Menor Cuantía, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 2 literal b de la ley 1150 de 2007 y el Decreto 62 de 1996: “Para las entidades que tengan un presupuesto anual superior o igual a 1.200.000 salarios mínimos legales mensuales, la menor cuantía será hasta 1.000 salarios mínimos legales mensuales”, equivalentes a $461.500.000 (10% de la menor cuantía, equivalente a $46.150.000) Licitaciones y Concursos: Rango en que se encuentra INVIAS para determinar sus Licitaciones y Concursos Públicos, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 2 literal b de la precitada norma, cifra igual o superior a $461.500.000.01(…)” Por todo lo anterior, se concluye que de acuerdo a las modalidades de selección contenidas en la Ley 1150 de 2007 y Decreto Reglamentario No. 066 del 16 de enero de 2008, se establece que la Licitación Pública, es la aplicable al “Programa de Infraestructura Vial para el Desarrollo Regional Plan 2500”


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ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO QUE SOPORTA EL VALOR ESTIMADO DEL CONTRATO, INDICANDO CON PRECISIÓN LAS VARIABLES CONSIDERADAS

PARA CALCULAR EL PRESUPUESTO DE LA RESPECTIVA CONTRATACIÓN, ASÍ COMO SU MONTO Y EL DE LOS COSTOS PARA LA ENTIDAD ASOCIADOS A LA

REALIZACIÓN DEL PROCESO DE SELECCIÓN Y A LA EJECUCIÓN DEL CONTRATO.

I. Aspectos Técnicos:

Toda vez que el programa esta definido y priorizado como una plan de pavimentación y repavimentación de vías, los trabajos a ejecutar en cada una de las vías debe estar regido por los siguientes parámetros:

• La sección transversal existente de los corredores no será objeto de modificaciones, al igual que no se harán intervenciones en aquellos sitios donde se presentan fallas geológicas.

• Se mantendrá el trazado geométrico actual de la vía, por tal motivo no se efectuarán cortes ni rellenos de gran magnitud, para modificar curvas o pendientes longitudinales.

• Se mantendrá el ancho actual de las calzadas para vías secundarias y terciarias, con un máximo de 6 m, y para vias primarias un ancho de 7m.

• No se incluirá la construcción, ni rehabilitación de puentes, lo anterior por tratarse de un proyecto específico de pavimentación.

• Los ítem de subbase, base y cemento asfáltico deben incluir los gastos de transporte.

La presente contratación se realiza a precios unitarios, los cuales están relacionados en el formulario No. 1 Presupuesto Oficial, en el cual se incluyen las actividades necesarias para la ejecución del proyecto agrupadas así: explanaciones, subbases y bases, pavimento, obras de drenaje y señalización. Además se relacionan las cantidades y los precios estimados, los cuales se encuentran soportados en los análisis de precios unitarios elaborados de acuerdo a los estudios y diseños existentes. (se anexa el presupuesto detallado para cada licitación) Se anexa el presupuesto y despiece de los precios unitarios realizados por las Consultorías de Apoyo a la Gestión de la respectiva zona. El presupuesto estimado para el módulo 2 se encuentra establecido en el formulario No.1 correspondiente al presupuesto oficial por la suma de $ 6,389,539,426.00 valor discriminado así: costo básico de $ 6,143,684,416.00, provisión estimada para ajustes de $ 205,222,009.00 e IVA de $ 40,633,001.00, este presupuesto esta soportado en los precios unitarios calculados por las Consultorías de Apoyo de acuerdo a los estudios y diseños existentes.


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NOTA: ANEXO FORMULARIO No.1 PRESUPUESTO OFICIAL Y ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS.

ELEMENTO No. 5 ARTÍCULO 3 DECRETO No.066 DE 2008

JUSTIFICACION DE LOS FACTORES DE SELECCIÓN DEL CONTRATISTA QUE EJECUTARÁ EL PROYECTO

Para dar cumplimiento al numeral 5, del artículo 3 del Decreto Reglamentario No. 066 de 2008 y al numeral 3 del artículo 12 del mismo Decreto, el presente documento sustenta y justifica los factores de selección adoptados para el contrato de obra pública bajo la modalidad de Licitación Pública que ejecutará la Secretaria General Técnica Plan 2500.

JUSTIFICACIÓN

El procedimiento de selección del contratista está sometido a los principios de transparencia, selección objetiva e igualdad de derechos y oportunidades de los que se deriva la obligación de someter a todos los oferentes a las mismas condiciones definidas en la ley y en el pliego de condiciones. Cabe recordar que los pliegos de condiciones forman parte esencial del contrato; son la fuente de derechos y obligaciones de las partes y elemento fundamental para su interpretación e integración, pues contienen la voluntad de la administración a la que se someten los proponentes durante la licitación y el oferente favorecido durante el mismo lapso y, más allá, durante la vigencia del contrato. El numeral 2º del artículo 5º de la Ley 1150 de 2007 estipula que: “La oferta más favorable será aquella que, teniendo en cuenta los factores técnicos y económicos de escogencia y la ponderación precisa y detallada de los mismos, contenida en los pliegos de condiciones o sus equivalentes, resulte ser la más ventajosa para la entidad, sin que la favorabilidad la constituyan factores diferentes a los contenidos en dichos documentos. (…)” El numeral 3 del artículo 12 del Decreto No. 066 de 2008 que reglamenta el ofrecimiento más favorable a que se refiere el artículo 5º de la ley 1150 de 2007, consagra que: 3-“En los procesos de selección por licitación, la oferta más ventajosa será la que resulte de aplicar alguna de las siguientes alternativas: a. La ponderación de los elementos de calidad y precio soportados en puntajes y fórmulas señaladas en el pliego de condiciones”. De conformidad a las experiencias adoptadas por la Entidad para contratos de obra Pública bajo la Modalidad de Licitación Pública y Concurso de Méritos, la mejor alternativa a aplicar es la de la ponderación de los elementos de calidad y precio soportados en puntajes y fórmulas, tal como se señala en los pliegos de condiciones.


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Los pliegos de condiciones establecen como criterios de calificación los aspectos de experiencia y capacidad financiera, a través de los cuales se busca que la Entidad escoja un proponente que cumpla con las condiciones técnicas, financieras y jurídicas que garanticen el cumplimiento del objeto contractual. Bajo estas reglas, la Entidad contratante tiene autonomía para determinar el contenido y alcance de los pliegos de condiciones y, está determina los parámetros para que el contenido de los pliegos garantice la transparencia, así como la definición precisa de las diferentes etapas del procedimiento. De conformidad con lo expuesto, cabe concluir que los principios de transparencia, igualdad y selección objetiva, a que está sometida la selección del contratista, se desarrollan mediante la sujeción de la escogencia del contratista a la ley y al pliego de condiciones.

ELEMENTO No. 6 ARTÍCULO 3 DECRETO No.066 DE 2008 SOPORTE QUE PERMITE LA ESTIMACION, TIPIFICACION Y ASIGNACION DE RIESGOS PREVISIBLES DEL PROYECTO

DISTRIBUCION DE RIESGOS RIESGOS QUE ASUME EL CONTRATISTA A partir de la fecha de suscripción del Contrato y en todas las etapas del mismo (Iniciación, Construcción, liquidación) el Contratista asume los efectos derivados de todos y cada uno de los riesgos asociados a este Contrato, al igual que respecto a los que logre determinar, salvo los casos en que expresamente se ha determinado lo contrario. En este sentido, el Contratista asume los efectos derivados de los riesgos que se listan a continuación de manera general, además de aquellos que se desprendan de la matriz de riesgos, otras cláusulas o estipulaciones de este Contrato, sus anexos y sus Apéndices o que se deriven de la naturaleza de este Contrato. Por lo tanto, no procederán reclamaciones del Contratista basadas en el suceso de alguno de los riesgos asumidos por el Contratista y –consecuentemente- el INVIAS no hará reconocimiento alguno, ni se entenderá que ofrece garantía alguna al Contratista, que permita eliminar o mitigar los efectos causados por la ocurrencia de alguno de estos riesgos, salvo que dicho reconocimiento o garantía se encuentren expresamente pactados en el Contrato. 1. Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de las variaciones en los precios de mercado de los materiales, los insumos y las cantidades de obra necesarios para ejecutar en los términos de este Contrato y de sus Apéndices.


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2. Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de las variaciones de la tasa de cambio y de la evolución de la devaluación real observada frente a la estimada inicialmente por el Contratista. 3. Los efectos, favorables o desfavorables, de la alteración de las condiciones de financiación diferentes a los Pagos concernientes al INVIAS, como consecuencia de la variación en las variables del mercado, toda vez que es una obligación contractual del Contratista viabilizar y obtener mecanismos para complementar el esquema de financiación conjuntamente con los recursos del INVIAS para la ejecución del Proyecto, para lo cual el Contratista tiene plena libertad de establecer con los Prestamistas, las estipulaciones atinentes al contrato de mutuo –o cualquier otro mecanismo de financiación- necesario para el desarrollo del Proyecto, y no existirán cubrimientos o compensaciones de parte del INVIAS, como consecuencia de la variación supuesta o real entre cualquier estimación inicial de las condiciones de financiación frente a las realmente obtenidas. 4. Los efectos desfavorables, de todos y cualesquiera daños, perjuicios o pérdidas de los bienes de su propiedad causados por terceros diferentes del INVIAS, sin perjuicio de su facultad de exigir a terceros diferentes del INVIAS la reparación o indemnización de los daños y perjuicios directos y/o subsecuentes cuando a ello haya lugar. 5. Los mecanismos contenidos en el contrato, permiten mantener las condiciones económicas y financieras existentes al momento de la presentación de la Propuesta por parte del Contratista y consecuentemente, están diseñados para restablecer y mantener la ecuación de equilibrio contractual en los términos señalados en la Ley 80 de 1993 y de la aplicación de la formula de ajuste de precios contempladas en el respectivo pliego. 6. En general, los efectos, favorables o desfavorables, de las variaciones de los componentes económicos, fiscales, legales y técnicos necesarios para cumplir con las obligaciones del Contratista necesarias para la cabal ejecución de los Contratos, relacionadas entre otras, con la elaboración de sus propios estudios y diseños, la contratación de personal, las labores administrativas, los procedimientos constructivos utilizados, los equipos y materiales requeridos, el manejo ambiental y social y el manejo del tráfico. RIESGOS QUE ASUME EL INVIAS A partir de la fecha de suscripción del Contrato, el INVIAS asume, única y exclusivamente, los efectos derivados de los riesgos que se listan a continuación, además de aquellos que de manera expresa y clara se desprendan de otras cláusulas o estipulaciones del Contrato y sus apéndices. En todo caso, cuando de la ocurrencia de tales riesgos, se desprenda una obligación de pagar una suma de dinero al Contratista, se entenderá que tal suma de dinero será cancelada en los términos establecidos en las cláusulas aplicables:


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En el evento que se requiera realizar una expropiación judicial. 1. Los efectos desfavorables, derivados de la existencia de daño emergente del Contratista, por la ocurrencia de hechos de Fuerza Mayor o Caso Fortuito, en los términos del Contrato y la legislación existente. 2. Los efectos desfavorables originados por nuevas normas durante la ejecución del contrato y que sean aplicables al proyecto. 3. Los efectos, favorables o desfavorables, de las variaciones en la legislación Tributaria, de tal manera que el INVIAS asumirá los efectos derivados de la variación de las tarifas impositivas, la creación de nuevos impuestos, la supresión o modificación de los existentes, y en general cualquier evento que modifique las condiciones tributarias existentes al momento de la presentación de la Propuesta.

ANEXO MATRIZ DE RIESGOS INDICANDO LA ESTIMACION, TIPIFICACION Y ASIGNACION DE RIESGOS PREVISIBLES.


ANALISIS QUE SUSTENTA LA EXIGENCIA DE LOS MECANISMOS DE COBERTURA QUE GARANTIZAN LAS OBLIGACIONES SURGIDAS CON OCASIÓN

DEL PROCESO DE SELECCIÓN Y DEL CONTRATO A CELEBRAR

Teniendo en cuenta lo establecido en el Decreto 679 de 28 de marzo de 1994, “Por el cual se reglamenta parcialmente la Ley 80 de 1993”, Artículo 16 indica: “tiene por objeto respaldar el cumplimiento de todas y cada una de las obligaciones que surjan a cargo de los contratistas frente a las entidades estatales, por razón de la celebración, ejecución y liquidación de contratos estatales. Por tanto, con sujeción a los términos del respectivo contrato deberá cubrir cualquier hecho constitutivo de incumplimiento de las obligaciones a cargo del contratista en los términos de la respectiva garantía. De acuerdo a lo anterior se determina que el respectivo Decreto exige los amparos que deben expedir los contratistas para cubrir los eventos que se pueden generar en las diferentes actividades de la ejecución de un contrato, que se constituye en requisito para legalización de los mismos. Mediante Resolución No. 007001 del 18 de noviembre de 1997, “Por la cual se establecen los porcentajes mínimos y su vigencia en las garantías de los contratos que celebre el Instituto Nacional de Vías”, es decir, que en los contratos de Obra e Interventoría, que para este evento celebre la Entidad, deberá cubrir cualquier hecho, de conformidad a los porcentajes que ha estipulado la Entidad, para los Contratos de Obra se expedirán los siguientes amparos:


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Licitación Pública y Concurso de Méritos: En los Pliegos de Condiciones, la Garantía de Seriedad de la Propuesta es del Quince por ciento (15%) del presupuesto oficial, con una vigencia de ciento veinte (120) días calendario contados a partir de la fecha del cierre de la Licitación o del Concurso. Al respecto, el Artículo 16 del Decreto 679 de 1994 establece que la garantía de seriedad de la propuesta no podrá ser inferior al diez por ciento del valor de las propuestas o del presupuesto oficial estimado, según lo determinen los pliegos de condiciones o términos de referencia. Artículo 17 del Decreto 679 de 1994, indica que la garantía debe ser suficiente de acuerdo con las distintas clases de obligaciones amparadas. Se incluirán únicamente como riesgos amparados aquéllos que correspondan a las obligaciones y prestaciones del respectivo contrato, tales como, los de buen manejo y correcta inversión del anticipo o pago anticipado, cumplimiento del contrato, estabilidad de la obra, calidad del bien o servicio, pago de salarios, prestaciones sociales e indemnizaciones. En los contratos de Obra y en los demás que considere necesario la entidad se cubrirá igualmente la responsabilidad civil frente a terceros derivados de la ejecución del contrato a través de un amparo autónomo contenido en póliza anexa. La garantía de salarios y prestaciones sociales del personal que el contratista emplee en el país para la ejecución del contrato se exigirá en todos los contratos de prestación de servicios y construcción de obra en los cuales de acuerdo con el contrato, el contratista emplee terceras personas para el cumplimiento de sus obligaciones. Para evaluar la suficiencia de las garantías se aplicarán las siguientes reglas:

a) El valor del amparo de anticipo o pago anticipado deberá ser equivalente al ciento por ciento (100%) del monto que el contratista reciba a título de anticipo o pago anticipado, en dinero o en especie para la ejecución del mismo;

b) El valor del amparo de cumplimiento no será inferior al monto de la cláusula penal

pecuniaria ni al 10% del valor del contrato,

c) El valor del amparo de salarios, prestaciones sociales e indemnizaciones será igual cuando menos al cinco por ciento (5%) del valor total del contrato y deberá extenderse por el término de vigencia del contrato y tres años más;

d) El valor de los amparos de estabilidad de la obra, calidad del bien o servicio y

correcto funcionamiento de los equipos, ha de determinarse en cada caso con sujeción a los términos del contrato con referencia en lo pertinente al valor final de la obra, bien o servicio contratado u objeto del contrato.

Decreto 280 de 2002, “Por el cual se reglamenta parcialmente el artículo 25 numeral 19 de la Ley 80 de 1993”, el artículo 4 indica que los valores asegurados se calcularán con base en el costo estimado de la obra a ejecutar en la etapa


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respectiva. El monto de la póliza podrá amortizarse en la medida en que se vayan cumpliendo las obligaciones del contrato.

Para Contratos de Obra: El contratista deberá constituir la Garantía única que comprende:

1- Cumplimiento: Equivalente al 10% del valor total del contrato y su vigencia es por el término de duración del mismo y cinco (5) meses más.

2- Correcta inversión del anticipo y/o pago anticipado: Equivalente al 100% de lo

otorgado y su vigencia es por el término de duración del contrato y cinco (5) meses más.

3- Pago de salarios, Prestaciones Sociales e Indemnizaciones: Equivalente al 20%

del valor total del contrato y su vigencia es por el término de duración del mismo y tres (3) años más.

4- Estabilidad y Calidad de la Obra Ejecutada: Equivalente al 30% del valor total del

contrato y su vigencia es por cinco (5) años contados a partir de la suscripción del Acta de Recibo definitivo de la obra.

5- Calidad del Servicio: Equivalente al 30% del valor total de los ítems de Estudios y

Diseños y su vigencia es por el término de duración del mismo y un (1) año más (a partir del acta de recibo definitivo).

Por otra parte el contratista deberá constituir la Póliza de Responsabilidad Civil

Extracontractual equivalente al 30% del valor total del contrato y su vigencia es por el término de duración del mismo y un (1) año más.

Para Contratos de Interventoría: El Interventor deberá constituir la Garantía única que comprende:




3- Pago de salarios, prestaciones sociales e indemnizaciones: Equivalente al 10%


4- Calidad del Servicio suministrado: Equivalente al 30% del valor total del contrato y

su vigencia es por el término de duración del mismo y tres (3) años más.


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Firmas:

JUAN ESTEBAN ROMERO TORO Asesor Dirección General - Coordinador Plan 2500

Vo.Bo.

Ing. JUAN GABRIEL BERON ZEA Secretario General Técnico

Proyectó: INGS. JUAN CUBILLOS; JUAN ABREO B.


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RECONSTRUCCIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA CHILES-CUMBAL DEL K7+000 AL K11+000 CON UNA LONGITUD DE 4KM, DE LA VÍA CÓRDOBA-TRONCAL DEL K3+000 AL K8+000 CON UNA LONGITUD DE 5KM,

DE LA VÍA GUACHUCAL-EL ESPINO DEL K28+900 AL K30+250 CON UNA LONGITUD DE 1.35KM EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO


DESCRIPCION DE LA NECESIDAD DEL PROYECTO

I. JUSTIFICACION: El Instituto Nacional de Vias requiere culminar las metas físicas de los proyectos establecidos por el Consejo Nacional de Política económica y social determinados en los Documentos CONPES 3272 del 23 de febrero de 2004 y CONPES 3311 del 20 de septiembre de 2004, referentes al “Programa de Infraestructura Vial y Desarrollo Regional” PLAN 2500, en el cual se contempla un esquema integral de infraestructura de carreteras, orientada a mejorar la competitividad y productividad del país a través de un programa de infraestructura vial de integración y desarrollo regional, mediante el cual se pretende mejorar la infraestructura vial secundaria y terciaria de forma que se logre una mayor integración regional. Con los recursos disponibles se pretende mejorar la vía con el consiguiente reflejo en el bienestar para los usuarios, para lo cual se adelantarán las obras prioritarias que tengan mayor impacto en el mejoramiento del servicio, se construirá una estructura de pavimento acorde con el tráfico actual y proyectado y se dotará con los elementos de seguridad vial que garanticen una operación segura, contribuyendo así a la generación de empleo y a la dinámica de comercialización de los productos a través del transporte adecuado de los mismos y en definitiva mejorar la calidad de vida de la población NECESIDAD: Para el tramo 1: Chiles – Cumbal en el año 2.005, se celebró el Contrato No. 1628 de 2005 entre la empresa constructora UT. Edicoravi Plan 2500 y el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), el cual tenía como meta el diseño y pavimento de 11 kilómetros de esta vía; terminados los estudios y diseños y por las condiciones propias de la vía, el presupuesto asignado no alcanzó para cubrir la totalidad de kilómetros inicialmente contratados, alcanzando los recursos asignados para 7,00 Km. Por lo tanto quedaron 4,00 km sin pavimentar, los cuales por medio de este proceso se pretenden pavimentar actualmente. Para el tramo Guachucal – El Espino, con los recursos asignados al Contrato 1628 de 2005 se pavimentó la zona rural faltando la zona urbana entre las abscisas K28+900 al K30+250 que es el objeto de este contrato. Es una vía que pertenece a la Red Nacional de Carreteras, y comunica a esta Población por el occidente con el corregimiento de El Espino y a partir de ahí con la vía al mar y por el sur oriente con las poblaciones de Chiles, e Ipiales y con la frontera con el Ecuador.


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Para el tramo Córdoba – Troncal se adelantó mediante contrato No.1629 de 2005 la pavimentación de los tres primeros kilómetros, restando la ejecución de los cinco restantes para cumplir con la meta física contractual. OBJETIVO: reconstrucción, pavimentación y/o repavimentación de la vía chiles-cumbal del k7+000 al k11+000 con una longitud de 4km, de la vía córdoba-troncal del k3+000 al k8+000 con una longitud de 5 km, de la vía guachucal-el espino del k28+900 al k30+250 con una longitud de 1.35km en el departamento de Nariño. Dentro de las actividades necesarias para cumplir con el objetivo, se requiere que las interventoría del contrato realice actualización y ajuste de los estudios y diseños. El contratista basado en los diseños y la actualización que realice la interventoría deberá ejecutar el proyecto cumpliendo con la gestión ambiental, normas y especificaciones técnicas.

II. GENERALIDADES: GESTION AMBIENTAL El cumplimiento de las normas ambientales aplicables a los procesos constructivos será de exclusivo costo y riesgo del contratista. Por lo tanto, el contratista por su cuenta y riesgo, deberá realizar todas las gestiones necesarias para el cumplimiento de las normas ambientales vigentes, incluyendo la tramitación y obtención de los Permisos, Licencias, Concesiones, etc, necesarios para la ejecución de las actividades contractuales, entre otras explotación de fuentes de materiales, disposición de material sobrante de las excavaciones, explotación de zonas de préstamo y de disposición de materiales sobrantes, explotación de fuentes de agua bien sea superficial o subterránea, ocupación temporal o definitiva de cauces, vertimientos, etc.. El Contratista se obliga al cumplimiento de las normas ambientales vigentes, al desarrollo de buenas prácticas de ingeniería para la ejecución de obras que respeten el entorno natural y social del área de influencia en el cual se desarrollan. Durante la ejecución de la obra el Contratista deberá acogerse y aplicar el Plan de Manejo Ambiental-PMA revisado y aprobado, para el respectivo tramo, por la Interventoría y avalado por el INVIAS. Deberá revisar y ajustar los Programas y actividades del Plan de Manejo Ambiental para el alcance del contrato, realizar y entregar durante el primer mes de inicio del contrato, un cronograma de implementación del PMA para que sea aprobado por la Interventoría y avalado por el INVIAS. Cualquier cambio o ajuste en el alcance del PMA deberá ser revisado y aprobado por la Interventoría y avalado por el INVIAS. Los costos inherentes a las actividades y obras del PMA deben ser considerados por el proponente dentro del A.I.U. de los respectivos Análisis de Precios Unitarios de cada ítem, al igual que los costos que se deriven de la gestión para el trámite y la obtención de los permisos, incluido el cumplimiento de los requerimientos de los actos


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administrativos impuestos por la respectiva autoridad ambiental y minera, al igual que las obras y actividades requeridas para la adecuación y conformación de las zonas de depósito de sobrantes. GESTIÓN PREDIAL. Las obras se ejecutarán dentro del corredor vial existente, por lo cual no se requiere adquisición de predios adicionales. III. ANTECEDENTES TECNICOS:

MÓDULO 2 : Chiles – Cumbal, Córdoba – Troncal, Guachucal – El Espino

1. Información específica del Proyecto:

Localización:

TRAMO 1: La vía se encuentra localizada en el sur del Departamento de Nariño, en zona limítrofe con la Republica del Ecuador. Y comunica al corregimiento de chiles con el Municipio de Cumbal y la provincia del Carchi en el Ecuador. Beneficiando a las comunidades indígenas de Chiles, Cumbal y Guachucal. TRAMO 2: La vía se encuentra localizada en el sur del Departamento de Nariño. Comunica al municipio de Córdoba con la troncal Panamericana Ruta 25 y a través de esta con los municipios de Ipiales y Pasto. Beneficiando a las comunidades indígenas de Córdoba y San Juan. TRAMO 3: La vía se encuentra localizada en el sur del Departamento de Nariño. Comunica al municipio de Guachucal con la vía al mar, como también con el municipio de Ipiales y la zona fronteriza por el municipio de Cumbal. Beneficiando a las comunidades indígenas de Guachucal, Cumbal y Tuquerres.

Descripción general del proyecto: deberá adelantar las obras de construcción de obras de drenaje menores y subdrenaje, muros de contención, la estructura del pavimento compuesta por subbase granular, base granular, carpeta de rodadura en concreto asfáltico Tipo MDC-2 y la señalización horizontal y vertical

2. Tipo de Obra a realizar:

Las obras a realizar comprenden: la construcción de obras de drenaje menores como alcantarillas, la construcción de filtros longitudinales, la construcción de obras de contención menores como muros, la colocación de la estructura de subbase granular, base granular y mezcla densa en caliente MDC2. La estructura esta acompañada de una serie de elementos básicos, definidos de


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acuerdo con los Estudios y Diseños aprobados así: filtros longitudinales, cunetas revestidas en concreto, descoles, señalización - horizontal y vertical y, defensas metálicas de protección. Los tipos de obras que a continuación se definen, deben cumplir las Especificaciones Generales Aplicables - Anexo Técnico vigentes al momento de la apertura de la licitación. De igual manera los materiales utilizados para las obras que a continuación se definen, deben cumplir con las Especificaciones Generales de Construcción vigentes, así como las particulares de los diseños aprobados, en el momento de la apertura de la licitación. Los Estudios y Diseños definitivos con que cuenta el proyecto y que sirven de base para la pavimentación de la vía, sin afectación de predios y sin afectar los taludes existentes, razón por la cual la geometría resultante es básicamente igual a la existente, salvo en los casos en que se disponga de zonas y taludes que permitan realizar leves mejoras a la geometría existente

3. Fuentes de materiales:

Se estudiarán los materiales de corte a lo largo del tramo y las distancias de acarreo de los diferentes tipos de materiales de construcción. Adicionalmente, se deberán efectuar los ensayos de laboratorio y suelos a las fuentes de materiales para realizar las actividades de rellenos, mejoramientos, subbase granular, base granular, agregado para concreto hidráulico y mezclas asfálticas, que sea necesarios para que cumplan con las normas y especificaciones dadas por el INVIAS. Se deberá reportar los volúmenes disponibles y las licencias y permisos de las fuentes.

4. Frentes de trabajo:

Se recomienda un frente de trabajo, pero queda en consideración del contratista si requiere otro u otros frentes.

5. Descripción vía actual:

La vía existente se encuentra en afirmado, con obras de drenaje en regular estado y un ancho de calzada entre 4 y 5,5 mts.


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DESCRIPCION DEL OBJETO A CONTRATAR CON SUS ESPECIFICACIONES

ESENCIALES Y LA IDENTIFICACION DEL PROYECTO

DESCRIPCION DEL OBJETO A CONTRATAR El objeto de las obras a contratar es la RECONSTRUCCIÓN, PAVIMENTACIÓN Y/O REPAVIMENTACIÓN DE LA VÍA CHILES-CUMBAL DEL K7+000 AL K11+000 CON UNA LONGITUD DE 4KM, DE LA VÍA CÓRDOBA-TRONCAL DEL K3+000 AL K8+000 CON UNA LONGITUD DE 5KM, DE LA VÍA GUACHUCAL-EL ESPINO DEL K28+900 AL K30+250 CON UNA LONGITUD DE 1.35KM EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO

Las obras a realizar comprenden la estructura del pavimento que se va a ejecutar de acuerdo con los Estudios y Diseños, desde la conformación de la subrasante hasta la rasante, que comprende el interfase granular: subbase, base granular o estructuras equivalentes, más la estructura de la carpeta. Se deberán considerar, dentro de la construcción, las reparaciones a la rasante existente que incluye los siguientes factores; Nivelación y colocación de capa de rodadura en el área afectada. La estructura estará acompañada de una serie de elementos básicos, definidos para cada uno de los módulos en los Diseños, así: terraplén perfilado de banca existente, Box Coulvert, Filtros longitudinales, alcantarillas, cunetas revestidas, descoles, encoles, señalización - horizontal y vertical y defensas de protección. Los tipos de obra que se definen en el proyecto de pliego deben cumplir, las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del Instituto Nacional de Vias, vigentes al momento de la apertura de la licitación y las particulares establecidas en el pliego. TIPO DE CONTRATO: consiste en un contrato de precios unitarios de las actividades establecidas en el formulario No. 1 de acuerdo con las especificaciones Generales y particulares en él establecidas y que se pagarán por Hitos de obra terminados. ESPECIFICACIONES ESENCIALES: En el desarrollo del contrato se deben cumplir las especificaciones generales de Construcción de Carreteras aplicables (Pliego de Condiciones), vigentes al momento de la apertura de la licitación. De igual manera los materiales utilizados para las obras a ejecutar, deben cumplir con las Normas de Ensayo de Materiales y las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del Instituto Nacional de Vías 2007 así como las particulares establecidas en el Formulario No. 1 y que se describen en el ANEXO No. 12 del Pliego de condiciones. La señalización se ejecutará teniendo en cuenta lo estipulado en el Manual de Dispositivos para la Regulación del Tránsito en Calles, Carreteras y Ciclo rutas de Colombia, adoptado mediante la Resolución No. 001050 del 5 de mayo de 2004, proferida por el Ministerio de Transporte. El contrato a celebrar se identifica como un contrato de obra pública.


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FUNDAMENTOS JURIDICOS QUE SOPORTAN LA MODALIDAD DE SELECCIÓN ESCOGIDA PARA LA ELECCION DEL CONTRATISTA QUE EJECUTARÁ EL

PROYECTO

La Ley 1150 de 2007, "Por medio de la cual se introducen medidas para la eficiencia y la transparencia en la Ley 80 de 1993 y se dictan otras disposiciones generales sobre la contratación de la Administración Pública", introduce nuevas e importantes aplicaciones a la mencionada ley entre otros:

• Se establece cuatro modalidades de selección para contratar con el Estado: - licitación pública; - selección abreviada; - concurso de méritos y - contratación directa.

• Desarrolla el principio de selección objetiva, señalando los criterios bajo los cuales se debe dar la escogencia del contratista.

De acuerdo a la definición de LICITACIÓN PÚBLICA, entendida como el procedimiento de selección objetiva del oferente, aplicable en los contratos estatales y en relación a lo que dispone el artículo 5 el cual establece: “ De la selección objetiva. Es objetiva la selección en la cual la escogencia se haga al ofrecimiento más favorable a la entidad y a los fines que ella busca, sin tener en consideración factores de afecto o de interés y, en general, cualquier clase de motivación subjetiva. En consecuencia, los factores de escogencia y calificación que establezcan las entidades en los pliegos de condiciones o sus equivalentes, tendrán en cuenta los siguientes criterios:

1. La capacidad jurídica y las condiciones de experiencia, capacidad financiera y de organización de los proponentes serán objeto de verificación de cumplimiento como requisitos habilitantes para la participación en el proceso de selección y no otorgarán puntaje, con excepción de lo previsto en el numeral 4 del presente artículo. La exigencia de tales condiciones debe ser adecuada y proporcional a la naturaleza del contrato a suscribir y a su valor. La verificación documental de las condiciones antes señaladas será efectuada por las Cámaras de Comercio de conformidad con lo establecido en el artículo 6° de la presente ley, de acuerdo con lo cual se expedirá la respectiva certificación.

2. La oferta más favorable será aquella que, teniendo en cuenta los factores técnicos y económicos de escogencia y la ponderación precisa y detallada de los mismos, contenida en los pliegos de condiciones o sus equivalentes, resulte ser la más ventajosa para la entidad, sin que la favorabilidad la constituyan factores diferentes a los contenidos en dichos documentos. En los contratos de obra pública, el menor plazo ofrecido no será objeto de evaluación. La entidad efectuará las comparaciones del caso mediante el cotejo de los ofrecimientos recibidos y la consulta de precios o condiciones del mercado y los estudios y deducciones de la entidad o de los organismos consultores o asesores designados para ello.”


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Por otra parte en su parágrafo Primero se establece: “…La ausencia de requisitos o la falta de documentos referentes a la futura contratación o al proponente, no necesarios para la comparación de las propuestas no servirán de título suficiente para el rechazo de los ofrecimientos hechos. En consecuencia, todos aquellos requisitos de la propuesta que no afecten la asignación de puntaje, podrán ser solicitados por las entidades en cualquier momento, hasta la adjudicación. No obstante lo anterior, en aquellos procesos de selección en los que se utilice el mecanismo de subasta, deberán ser solicitados hasta el momento previo a su realización…”

Según lo señalado en la disposición trascrita, se analiza que la escogencia de los futuros contratistas que ejecutarán los mencionados proyectos se adelantara a través de la modalidad de selección conocida como Licitación Publica a que se refiere el artículo 2º de la Ley 1150 de 2007. En tal sentido, mediante Memorando Circular No. OAJ – ALC 964 del 11 de Enero de 2008, la Dependencia Área de Licitaciones del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS, dispuso lo siguiente: “…..De la manera más atenta, en los términos del artículo 25 del Código Contencioso Administrativo, nos permitimos informar los valores a partir de los cuales se tramitarán, procesos de selección de menor cuantía, y licitaciones y concursos públicos, con sustento en lo dispuesto en la Ley 80 de 1993 sus Decretos Reglamentarios, la Ley 1150 de 2007 y el acuerdo 001 del 02 de enero de 2008 emanado del Consejo Directivo del Instituto Nacional de Vias:

Presupuesto de ingresos y gastos de la Entidad adoptado mediante acuerdo No.001 del 2 de enero de 2008: $1.900.557.027.375.00.

Presupuesto expresado en S.M.L.M.V., tomando como base el salario decretado por el Gobierno Nacional para el año 2008 ($461.500): $4.118.216,74 SMLMV

Menor Cuantía: Rango en que se encuentra INVIAS para determinar su Menor Cuantía, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 2 literal b de la ley 1150 de 2007 y el Decreto 62 de 1996: “Para las entidades que tengan un presupuesto anual superior o igual a 1.200.000 salarios mínimos legales mensuales, la menor cuantía será hasta 1.000 salarios mínimos legales mensuales”, equivalentes a $461.500.000. (10% de la menor cuantía, equivalente a $46.150.000).

Licitaciones y Concursos: Rango en que se encuentra INVIAS para determinar sus Licitaciones y Concursos Públicos, de acuerdo con lo dispuesto en el artículo 2 literal b de la precitada norma, cifra igual o superior a $461.500.000.01…..”. En consecuencia, el marco normativo que debe regir el presente proceso de selección está conformado por la Constitución Política, la Ley 1150 de 2007, y el Decreto Reglamentario 066 de 2008.


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CONCLUSION

Teniendo en cuenta que analizadas las modalidades de selección contenidas en la Ley 1150 de 2007 se concluye que la selección de los contratistas que ejecutarán los mencionados Proyectos, se realizarán mediante LICITACION PUBLICA, la cual se regirá por lo dispuesto en la ley 1150 de 2007, el decreto reglamentario 066 de 2008, las disposiciones vigentes de la ley 80 de 1993, y las demás normas que las modifiquen sustituyan y adicionen.


ANÁLISIS TÉCNICO Y ECONÓMICO QUE SOPORTA EL VALOR ESTIMADO DEL CONTRATO, INDICANDO CON PRECISIÓN LAS VARIABLES CONSIDERADAS

PARA CALCULAR EL PRESUPUESTO DE LA RESPECTIVA CONTRATACIÓN, ASÍ COMO SU MONTO Y EL DE LOS COSTOS PARA LA ENTIDAD ASOCIADOS A LA

REALIZACIÓN DEL PROCESO DE SELECCIÓN Y A LA EJECUCIÓN DEL CONTRATO.

I. Aspectos Técnicos:

Toda vez que el programa esta definido y priorizado como una plan de pavimentación y repavimentación de vías, los trabajos a ejecutar en cada una de las vías debe estar regido por los siguientes parámetros:

• La sección transversal existente de los corredores no será objeto de modificaciones, al igual que no se harán intervenciones en aquellos sitios donde se presentan fallas geológicas.

• Se mantendrá el trazado geométrico actual de la vía, por tal motivo no se efectuarán cortes ni rellenos de gran magnitud, para modificar curvas o pendientes longitudinales.

• Se mantendrá el ancho actual de las calzadas para vías secundarias y terciarias, con un máximo de 6 m, y para vias primarias un ancho de 7m.

• No se incluirá la construcción, ni rehabilitación de puentes, lo anterior por tratarse de un proyecto específico de pavimentación.

• Los ítem de subbase, base y cemento asfáltico deben incluir los gastos de transporte.

La presente contratación se realiza a precios unitarios, los cuales están relacionados en el formulario No. 1 Presupuesto Oficial, en el cual se incluyen las actividades necesarias para la ejecución del proyecto agrupadas así: explanaciones, subbases y bases, pavimento, obras de drenaje y señalización. Además se relacionan las cantidades y los precios estimados, los cuales se encuentran soportados en los análisis de precios unitarios elaborados de acuerdo a los estudios y diseños existentes. (se anexa el presupuesto detallado para cada licitación) Se anexa el presupuesto y despiece de los precios unitarios realizados por las Consultorías de Apoyo a la Gestión de la respectiva zona.


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El presupuesto estimado para el módulo 3 se encuentra establecido en el formulario No.1 correspondiente al presupuesto oficial por la suma de $ 6,389,539,426.00 valor discriminado así: costo básico de $ 6,143,684,416.00, provisión estimada para ajustes de $ 205,222,009.00 e IVA de $ 40,633,001.00, este presupuesto esta soportado en los precios unitarios calculados por las Consultorías de Apoyo de acuerdo a los estudios y diseños existentes.

NOTA: ANEXO FORMULARIO No.1 PRESUPUESTO OFICIAL Y ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS.

ELEMENTO No. 5 ARTÍCULO 3 DECRETO No.066 DE 2008

JUSTIFICACION DE LOS FACTORES DE SELECCIÓN DEL CONTRATISTA QUE EJECUTARÁ EL PROYECTO

Para dar cumplimiento al numeral 5, del artículo 3 del Decreto Reglamentario No. 066 de 2008 y al numeral 3 del artículo 12 del mismo Decreto, el presente documento sustenta y justifica los factores de selección adoptados para el contrato de obra pública bajo la modalidad de Licitación Pública que ejecutará la Secretaria General Técnica Plan 2500.

JUSTIFICACIÓN

El procedimiento de selección del contratista está sometido a los principios de transparencia, selección objetiva e igualdad de derechos y oportunidades de los que se deriva la obligación de someter a todos los oferentes a las mismas condiciones definidas en la ley y en el pliego de condiciones. Cabe recordar que los pliegos de condiciones forman parte esencial del contrato; son la fuente de derechos y obligaciones de las partes y elemento fundamental para su interpretación e integración, pues contienen la voluntad de la administración a la que se someten los proponentes durante la licitación y el oferente favorecido durante el mismo lapso y, más allá, durante la vigencia del contrato. El numeral 2º del artículo 5º de la Ley 1150 de 2007 estipula que: “La oferta más favorable será aquella que, teniendo en cuenta los factores técnicos y económicos de escogencia y la ponderación precisa y detallada de los mismos, contenida en los pliegos de condiciones o sus equivalentes, resulte ser la más ventajosa para la entidad, sin que la favorabilidad la constituyan factores diferentes a los contenidos en dichos documentos. (…)” Pues bien, el numeral 3 del artículo 12 del Decreto No. 066 de 2008 que reglamenta el ofrecimiento más favorable a que se refiere el artículo 5º de la ley 1150 de 2007, consagra que: 3-“En los procesos de selección por licitación, la oferta más ventajosa será la que resulte de aplicar alguna de las siguientes alternativas:


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a. La ponderación de los elementos de calidad y precio soportados en puntajes y fórmulas señaladas en el pliego de condiciones”. En las experiencias adoptadas por la Entidad para contratos de obra Pública bajo la Modalidad de Licitación Pública y Concurso de Méritos, la mejor alternativa a aplicar es la de la ponderación de los elementos de calidad y precio soportados en puntajes y fórmulas, tal como se señala en los pliegos de condiciones. Los pliegos de condiciones establecen como criterios de calificación los aspectos de experiencia y capacidad financiera, a través de los cuales se busca que la Entidad escoja un proponente que cumpla con las condiciones técnicas, financieras y jurídicas que garanticen el cumplimiento del objeto contractual. De conformidad con lo expuesto, cabe concluir que los principios de transparencia, igualdad y selección objetiva, a que está sometida la selección del contratista, se desarrollan mediante la sujeción de la escogencia del contratista a la ley y al pliego de condiciones.

ELEMENTO No. 6 ARTÍCULO 3 DECRETO No.066 DE 2008 SOPORTE QUE PERMITE LA ESTIMACION, TIPIFICACION Y ASIGNACION DE RIESGOS PREVISIBLES DEL PROYECTO

DISTRIBUCION DE RIESGOS RIESGOS QUE ASUME EL CONTRATISTA A partir de la fecha de suscripción del Contrato y en todas las etapas del mismo (Iniciación, Construcción, liquidación) el Contratista asume los efectos derivados de todos y cada uno de los riesgos asociados a este Contrato, al igual que respecto a los que logre determinar, salvo los casos en que expresamente se ha determinado lo contrario. En este sentido, el Contratista asume los efectos derivados de los riesgos que se listan a continuación de manera general, además de aquellos que se desprendan de la matriz de riesgos, otras cláusulas o estipulaciones de este Contrato, sus anexos y sus Apéndices o que se deriven de la naturaleza de este Contrato. Por lo tanto, no procederán reclamaciones del Contratista basadas en el suceso de alguno de los riesgos asumidos por el Contratista y –consecuentemente- el INVIAS no hará reconocimiento alguno, ni se entenderá que ofrece garantía alguna al Contratista, que permita eliminar o mitigar los efectos causados por la ocurrencia de alguno de estos riesgos, salvo que dicho reconocimiento o garantía se encuentren expresamente pactados en el Contrato.


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1. Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de las variaciones en los precios de mercado de los materiales, los insumos y las cantidades de obra necesarios para ejecutar en los términos de este Contrato y de sus Apéndices. 2. Los efectos, favorables o desfavorables, derivados de las variaciones de la tasa de cambio y de la evolución de la devaluación real observada frente a la estimada inicialmente por el Contratista. 3. Los efectos, favorables o desfavorables, de la alteración de las condiciones de financiación diferentes a los Pagos concernientes al INVIAS, como consecuencia de la variación en las variables del mercado, toda vez que es una obligación contractual del Contratista viabilizar y obtener mecanismos para complementar el esquema de financiación conjuntamente con los recursos del INVIAS para la ejecución del Proyecto, para lo cual el Contratista tiene plena libertad de establecer con los Prestamistas, las estipulaciones atinentes al contrato de mutuo –o cualquier otro mecanismo de financiación- necesario para el desarrollo del Proyecto, y no existirán cubrimientos o compensaciones de parte del INVIAS, como consecuencia de la variación supuesta o real entre cualquier estimación inicial de las condiciones de financiación frente a las realmente obtenidas. 4. Los efectos desfavorables, de todos y cualesquiera daños, perjuicios o pérdidas de los bienes de su propiedad causados por terceros diferentes del INVIAS, sin perjuicio de su facultad de exigir a terceros diferentes del INVIAS la reparación o indemnización de los daños y perjuicios directos y/o subsecuentes cuando a ello haya lugar. 5. Los mecanismos contenidos en el contrato, permiten mantener las condiciones económicas y financieras existentes al momento de la presentación de la Propuesta por parte del Contratista y consecuentemente, están diseñados para restablecer y mantener la ecuación de equilibrio contractual en los términos señalados en la Ley 80 de 1993 y de la aplicación de la formula de ajuste de precios contempladas en el respectivo pliego. 6. En general, los efectos, favorables o desfavorables, de las variaciones de los componentes económicos, fiscales, legales y técnicos necesarios para cumplir con las obligaciones del Contratista necesarias para la cabal ejecución de los Contratos, relacionadas entre otras, con la elaboración de sus propios estudios y diseños, la contratación de personal, las labores administrativas, los procedimientos constructivos utilizados, los equipos y materiales requeridos, el manejo ambiental y social y el manejo del tráfico. RIESGOS QUE ASUME EL INVIAS A partir de la fecha de suscripción del Contrato, el INVIAS asume, única y exclusivamente, los efectos derivados de los riesgos que se listan a continuación, además de aquellos que de manera expresa y clara se desprendan de otras cláusulas o estipulaciones del Contrato y sus apéndices.


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En todo caso, cuando de la ocurrencia de tales riesgos, se desprenda una obligación de pagar una suma de dinero al Contratista, se entenderá que tal suma de dinero será cancelada en los términos establecidos en las cláusulas aplicables:

En el evento que se requiera realizar una expropiación judicial. 1. Los efectos desfavorables, derivados de la existencia de daño emergente del Contratista, por la ocurrencia de hechos de Fuerza Mayor o Caso Fortuito, en los términos del Contrato y la legislación existente. 2. Los efectos desfavorables originados por nuevas normas durante la ejecución del contrato y que sean aplicables al proyecto. 3. Los efectos, favorables o desfavorables, de las variaciones en la legislación Tributaria, de tal manera que el INVIAS asumirá los efectos derivados de la variación de las tarifas impositivas, la creación de nuevos impuestos, la supresión o modificación de los existentes, y en general cualquier evento que modifique las condiciones tributarias existentes al momento de la presentación de la Propuesta.

ANEXO MATRIZ DE RIESGOS INDICANDO LA ESTIMACION, TIPIFICACION Y ASIGNACION DE RIESGOS PREVISIBLES.


ANALISIS QUE SUSTENTA LA EXIGENCIA DE LOS MECANISMOS DE COBERTURA QUE GARANTIZAN LAS OBLIGACIONES SURGIDAS CON OCASIÓN

DEL PROCESO DE SELECCIÓN Y DEL CONTRATO A CELEBRAR

Teniendo en cuenta lo establecido en el Decreto 679 de 28 de marzo de 1994, “Por el cual se reglamenta parcialmente la Ley 80 de 1993”, Artículo 16 indica: “tiene por objeto respaldar el cumplimiento de todas y cada una de las obligaciones que surjan a cargo de los contratistas frente a las entidades estatales, por razón de la celebración, ejecución y liquidación de contratos estatales. Por tanto, con sujeción a los términos del respectivo contrato deberá cubrir cualquier hecho constitutivo de incumplimiento de las obligaciones a cargo del contratista en los términos de la respectiva garantía. De acuerdo a lo anterior se determina que el respectivo Decreto exige los amparos que deben expedir los contratistas para cubrir los eventos que se pueden generar en las diferentes actividades de la ejecución de un contrato, que se constituye en requisito para legalización de los mismos. Mediante Resolución No. 007001 del 18 de noviembre de 1997, “Por la cual se establecen los porcentajes mínimos y su vigencia en las garantías de los contratos que celebre el Instituto Nacional de Vías”, es decir, que en los contratos de Obra e


13

Interventoría, que para este evento celebre la Entidad, deberá cubrir cualquier hecho, de conformidad a los porcentajes que ha estipulado la Entidad, para los Contratos de Obra se expedirán los siguientes amparos: Licitación Pública y Concurso de Méritos: En los Pliegos de Condiciones, la Garantía de Seriedad de la Propuesta es del Quince por ciento (15%) del presupuesto oficial, con una vigencia de ciento veinte (120) días calendario contados a partir de la fecha del cierre de la Licitación o del Concurso. Al respecto, el Artículo 16 del Decreto 679 de 1994 establece que la garantía de seriedad de la propuesta no podrá ser inferior al diez por ciento del valor de las propuestas o del presupuesto oficial estimado, según lo determinen los pliegos de condiciones o términos de referencia. Artículo 17 del Decreto 679 de 1994, indica que la garantía debe ser suficiente de acuerdo con las distintas clases de obligaciones amparadas. Se incluirán únicamente como riesgos amparados aquéllos que correspondan a las obligaciones y prestaciones del respectivo contrato, tales como, los de buen manejo y correcta inversión del anticipo o pago anticipado, cumplimiento del contrato, estabilidad de la obra, calidad del bien o servicio, pago de salarios, prestaciones sociales e indemnizaciones. En los contratos de Obra y en los demás que considere necesario la entidad se cubrirá igualmente la responsabilidad civil frente a terceros derivados de la ejecución del contrato a través de un amparo autónomo contenido en póliza anexa. La garantía de salarios y prestaciones sociales del personal que el contratista emplee en el país para la ejecución del contrato se exigirá en todos los contratos de prestación de servicios y construcción de obra en los cuales de acuerdo con el contrato, el contratista emplee terceras personas para el cumplimiento de sus obligaciones. Para evaluar la suficiencia de las garantías se aplicarán las siguientes reglas:

a) El valor del amparo de anticipo o pago anticipado deberá ser equivalente al ciento por ciento (100%) del monto que el contratista reciba a título de anticipo o pago anticipado, en dinero o en especie para la ejecución del mismo;

b) El valor del amparo de cumplimiento no será inferior al monto de la cláusula penal

pecuniaria ni al 10% del valor del contrato,

c) El valor del amparo de salarios, prestaciones sociales e indemnizaciones será igual cuando menos al cinco por ciento (5%) del valor total del contrato y deberá extenderse por el término de vigencia del contrato y tres años más;

d) El valor de los amparos de estabilidad de la obra, calidad del bien o servicio y

correcto funcionamiento de los equipos, ha de determinarse en cada caso con sujeción a los términos del contrato con referencia en lo pertinente al valor final de la obra, bien o servicio contratado u objeto del contrato.


14

Decreto 280 de 2002, “Por el cual se reglamenta parcialmente el artículo 25 numeral 19 de la Ley 80 de 1993”, el artículo 4 indica que los valores asegurados se calcularán con base en el costo estimado de la obra a ejecutar en la etapa respectiva. El monto de la póliza podrá amortizarse en la medida en que se vayan cumpliendo las obligaciones del contrato.

Para Contratos de Obra: El contratista deberá constituir la Garantía única que comprende:




3- Pago de salarios, Prestaciones Sociales e Indemnizaciones: Equivalente al 20%


4- Estabilidad y Calidad de la Obra Ejecutada: Equivalente al 30% del valor total del

contrato y su vigencia es por cinco (5) años contados a partir de la suscripción del Acta de Recibo definitivo de la obra.

5- Calidad del Servicio: Equivalente al 30% del valor total de los ítems de Estudios y

Diseños y su vigencia es por el término de duración del mismo y un (1) año más (a partir del acta de recibo definitivo).

Por otra parte el contratista deberá constituir la Póliza de Responsabilidad Civil

Extracontractual equivalente al 30% del valor total del contrato y su vigencia es por el término de duración del mismo y un (1) año más.

Para Contratos de Interventoría: El Interventor deberá constituir la Garantía única que comprende:




3- Pago de salarios, prestaciones sociales e indemnizaciones: Equivalente al 10%



15

4- Calidad del Servicio suministrado: Equivalente al 30% del valor total del contrato y su vigencia es por el término de duración del mismo y tres (3) años más.

Firmas:

JUAN ESTEBAN ROMERO TORO Asesor Dirección General - Coordinador Plan 2500

Vo.Bo.

Ing. JUAN GABRIEL BERON ZEA Secretario General Técnico

Proyectó: ING. Carolina Paipa

ESTUDIO DE HIDROLOGIA, HIDRAULICA Y SOCAVACION 1. INTRODUCCION En el presente volumen se consignan los resultados de las verificaciones de los sistemas de drenaje superficial y subterráneo, la caracterización del clima de la región donde se localizan los trabajos y las recomendaciones sobre las obras nuevas que garantizarán el adecuado drenaje de las vías de interés. Los trabajos adelantados comprenden la localización en cartografía IGAC de las vías incluidas en el Contrato y Grupo correspondientes, la determinación de los cursos de agua que interceptan las vías, la revisión y localización de las obras de drenaje existentes, la evaluación de éstas con respecto a los objetivos perseguidos con las mismas, la determinación mediante estudios hidrológicos, de los caudales generados en las cuencas detectadas, y realización de los cálculos hidráulicos con miras a determinar la capacidad de las alcantarillas existentes o a la definición de obras nuevas o la modificación de aquellas. Así mismo, se determinaron los caudales que se generan por efectos de precipitación en las áreas aledañas a la vía y sobre la banca de esta, de los que se infiltran a través de la estructura del pavimento y con base en ellos, se definieron y caracterizaron los sistemas de drenaje y subdrenaje de los tramos de vía de interés. Con antelación a la realización de los cálculos hidrológicos e hidráulicos se practicó una visita a todas y cada una de las vías, con el fin de determinar sus características actuales, la situación de las estructuras de drenaje existentes y obtener una visión clara de las condiciones presentes para definir, con base en la metodología establecida al inicio de los trabajos, la manera más eficiente y eficaz de acometer los estudios. Es importante anotar aquí que algunos tramos de vía se localizan en zonas urbanas. Es claro que para la definición de los sistemas de drenaje y subdrenaje de esos subtramos es indispensable conocer previamente las condiciones actuales de las redes de servicios del pueblo, en particular en cuanto se refieren a los sistemas de alcantarillado en lo atinente a su capacidad y estado de funcionamiento, de manera que se determine la posibilidad de usarlos para verter y conducir las aguas provenientes de la vía y áreas aledañas. Dado que no se dispone de la información antes citada ni de la topografía de detalle del área de los pueblos en el sector de la vía, no fue posible llegar a una definición exacta de la forma como se manejarán las aguas en dichos sectores. No obstante lo anterior, durante la visita realizada a que se hizo mención antes, en compañía del Especialista en estructuras y del Director del proyecto, se dieron recomendaciones a éste último sobre la forma más conveniente de evacuar las aguas y de disponerla en un emisario final. 2. CLIMA DEL AREA La caracterización del clima del área donde se localizan las vías se adelantó con base en la información registrada en varias estaciones climatológicas y pluviométricas localizadas en la misma.

1

De estas estaciones, dos son climatológicas y cinco pluviométricas. Las primeras corresponden a Villa Rosa y Aeropuerto de San Luis en cercanías de Ipiales. Las pluviométricas son las de El Paraíso, Guachaves, Chiles, Puerres y Gualmatán. Su localización se presenta en la Figura 2.1. 2.1 Precipitación media La caracterización del régimen de precipitación media se adelantó en función de las series de datos de siete estaciones de registro, cuya localización se muestra el la Figura 1. Aunque se trató de establecer el valor medio anual mediante la elaboración de un patrón de isoyetas, esto no fue posible debido a la poca densidad de estaciones y a la configuración montañosa del área, donde las variaciones pueden ser sensibles a los cambios de altitud. La precipitación media anual del área, obtenida de la media aritmética, es de 1100 mm. Se observan variaciones máximas entre los valores medios registrados de menos de 400 mm anuales. Los valoras medios mensuales y anuales se presentan en el Cuadro 2.1.

ESTACION COORDENADAS ELEVmsnm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AG SEPT OCT NOV DIC TOTAL

Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 82,9 88,7 210,7 135 119,8 64,3 42,1 21,9 59,1 120,9 137,3 100,8 1118,5Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41? W 2961 75,7 75,7 87,6 96,5 77,4 53,9 41,7 34,6 45,7 91,3 103,3 84,9 868,3El Paraiso 01° 33' N 77° 34 W 3120 74,5 82,3 97,1 122,3 102,8 51 30,8 32,1 62,5 122,8 116,2 91,8 986,2Guachaves 01° 13 N 77° 40 W 2649 138,3 117,3 149 180,5 161,2 81,6 51 48,6 94 199,8 209,7 162,2 1593,2Chiles 01° 48' N 77° 51 W 3266 84,8 86,2 108,4 131,4 113,1 66,7 39,8 35,5 58,3 113,2 116,2 93,6 1047,2Puerres 00° 53' N 77° 30' W 2824 81,6 78,5 97,3 110,7 94,5 78,8 97,7 72,9 62,6 83,6 106,1 84,8 1049,1Gualmatán 01° 54' N 77° 34' W 2550 62,2 83,6 106,8 103,7 101,4 65 52,6 48 73,4 96,5 105,3 83,3 981,8

CUADRO 2.1

MESES

VALORES TOTALES MENSUALES DE PRECIPITACION

2.2 Variación territorial Como se anotó antes, no fue posible elaborar un patrón de distribución territorial de la precipitación debido a la poca densidad de estaciones.

2

Figura 2.1 – Localización estaciones

3

2.3 Variación intra anual Tal como se puede observar en el Cuadro 2.2 y en las Figuras 2.2 a 2.8, la distribución de la precipitación dentro del año es del tipo bimodal, en la cual se presentan dos períodos lluviosos intercalados con uno de baja precipitación. El primer período húmedo comprende los meses de enero a mayo, en el cual ocurre el 48% de la precipitación total anual. El segundo período húmedo se presenta durante noviembre y diciembre y en el tiene ocurrencia el 31% del total anual. Durante el período de menor precipitación, correspondiente a los meses de junio a septiembre, ocurre el 21% del total anual.

ESTACION COORDENADAS ELEVmsnm

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AG SEPT OCT NOV DIC

Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 7,0 7,5 17,8 11,4 10,1 5,4 3,6 1,9 5,0 10,2 11,6 8,5Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41? W 2961 8,7 8,7 10,1 11,1 8,9 6,2 4,9 4,0 5,2 10,5 11,9 9,8El Paraiso 01° 33' N 77° 34 W 3120 7,6 8,3 9,8 12,4 10,4 5,3 3,1 3,3 6,3 12,4 11,8 9,3Guachaves 01° 13 N 77° 40 W 2649 8,8 7,4 9,4 11,3 10,1 5,1 3,2 3,1 5,9 12,5 13,1 10,1Chiles 01° 48' N 77° 51 W 3266 8,1 8,2 10,4 12,5 10,8 6,4 3,8 3,4 5,6 10,8 11,1 8,9Puerres 00° 53' N 77° 30' W 2824 7,8 7,4 9,3 10,6 9,0 7,5 9,3 6,9 6,0 8,0 10,1 8,1Gualmatán 01° 54' N 77° 34' W 2550 6,3 8,5 10,9 10,6 10,3 6,6 5,5 4,9 7,5 9,8 10,7 8,4

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION

MESES

CUADRO 2.2

VARIACION INTRA ANUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION VILLA ROSA

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IOPI

TAC

ION

(%

Figura 2.2 – Variación intra anual de la precipitación estación Villa Rosa

4

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAl DE LA PRECIPITACION ESTACION APTO SAN LUIS

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 2.3 – Variación intra anual porcentual precipitación estación Aeropuerto San Luis

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION EL PARAISO

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 2.4 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación El Paraíso

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION GUACHAVES

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 2.5 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Guachaves

5

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION CHILES

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 2.6 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Chiles

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION PUERRES

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 2.7 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Puerres

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION GUALMATAN

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 2.8 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Gualmatan

6

2.4 Temperatura media del aire La temperatura media anual del aire es de 11.2 °C y permanece casi constante durante los meses del año. Se presentan variaciones no superiores a 1.0 °C. Los meses más fríos son los de julio a septiembre, en los cuales la temperatura baja a 10,5 °C, tal como se aprecia en el Cuadro 2.3.

ESTACION COORDENADAS ELEV MEDIA msnm ANUAL


Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 11,4 11,6 11,7 11,8 11,8 11,6 10,9 10,5 11,0 11,5 11,4 11,6 11,4Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41' W 2961 11,2 11,3 11,5 11,4 11,3 11,6 10,1 10,2 10,6 11,3 11,5 11,4 11,0

MEDIA 11,3 11,5 11,6 11,6 11,6 11,6 10,5 10,4 10,8 11,4 11,5 11,5 11,2

CUADRO 2.3

MESES

VALORES MEDIOS MENSUALES DE TEMPERATURA DEL AIRE

2.5 Humedad Relativa La humedad relativa media anual del aire es del 83 %, con variaciones poco significativas dentro del año. Los meses más húmedos corresponden a los períodos marzo a julio y noviembre y diciembre, con valores que fluctúan entre el 83 y el 84 %. En el Cuadro 2.4 se presentan los valores medios mensuales de humedad relativa.



Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 81 81 82 82 83 82 82 81 80 81 83 83 82Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41' W 2961 83 82 83 84 84 84 83 81 80 81 82 83 83

MEDIA 82 82 83 83 84 83 83 81 80 81 83 83 83

VALORES MEDIOS MENSUALES DE HUMEDAD RELATIVA DEL AIRE %

MESES

CUADRO 2.4

3. HIDROLOGIA E HIDRAULICA Los estudios hidrológicos realizados estuvieron encaminados a la determinación de los caudales de las cuencas correspondientes a cursos de agua que interceptan las vías y a la definición de los que se conducirán por los sistemas de drenaje superficial y subterráneo de las vías. La característica común a todas las cuencas estudiadas, es la falta de información hidrológica sobre las corrientes encontradas. Esta circunstancia condujo a la determinación de los caudales por métodos hidrológicos indirectos a partir de los valores de precipitación registrados en las estaciones pluviométricas más cercanas a las vías de interés, valiéndonos de la metodología denominada Racional, y de la desarrollada por el Natural Resources Conservation Service de los Estados Unidos, antes denominado Soil Conservation Service.

7

Los valores de precipitación empleados para los análisis corresponden a máximos en 24 horas, de recurrencia 25 años, obtenidos del análisis de frecuencia de las series de cada estación. Dado que en la mayoría de los casos los tiempos de concentración de las cuencas, y por tanto la duración de la precipitación de diseño resultaron inferiores a 24 horas, fue necesario desarrollar curvas de intensidad-duración-frecuencia, de las cuales se obtuvieron los valores correspondientes a las duraciones requeridas en cada caso. Para efectos de elaboración de las curvas IDF se recurrió a la metodología desarrollada por Hershfield y Wilson, y a la investigación adelantada con base en ella por Frederick C Bell , Generalized Rainfall-Duration-Frecuency relationships. De acuerdo con esto, se obtuvieron los valores de reducción para diferentes duraciones, con respecto a la lluvia de recurrencia de diez años y una (1) hora de duración, los cuales se presentan en el cuadro 3.1. Cuadro 3.1 - VALORES DE REDUCCION DE P max (10,1hr) Tr DURACION (minutos) Años 2 5 10 15 20 30 40 60 50 0.19 0.41 0.62 0.75 0.86 1.02 1.15 1.34 25 0.17 0.37 0.55 0.67 0.76 0.91 1.02 1.20 10 0.14 0.31 0.46 0.56 0.64 0.77 0.86 1.00 2 0.09 0.2 0.31 0.37 0.43 0.51 0.57 0.67

Las curvas IDF desarrolladas para cada vía en particular se presentan más adelante, al tratar cada vía en particular. Las series de precipitación máxima en 24 horas se sometieron a análisis estadístico mediante su ajuste a distribuciones de frecuencia. Se escogió, para efectos de determinar los valores correspondientes a las recurrencias que se muestran adelante, a la que mejor ajuste presentó. A continuación se presentan los resultados obtenidos para cada una de las vías estudiadas 3.1 Resultados Chiles - Cumbal Drenaje superficial Cunetas Para el cálculo de los caudales que deben evacuar las cunetas se tomó un corredor de 30 m de ancho sobre el talud interior más 3,0 m de banca, para un total de 33 m, con una longitud de 170 m, máxima distancia entre entregas. Adicionalmente se adoptó un tiempo de concentración de cinco (5) minutos, dada la pendiente del terreno y una recurrencia de 25 años.

8

El valor de caudal se obtuvo a partir de la precipitación máxima en 24 horas correspondiente a la serie de la estación Chiles, período 1972 – 2004, la cual fue sometida a análisis de frecuencia. Este análisis dio como resultado, para la distribución Log Pearson III los valores de precipitación para las recurrencias indicadas en el cuadro 3.2.

Cuadro 3.2 – Valores de precipitación para diferentes periodos de recurrencia Tr (años) P max 24 hr P max 1 hr

50 113 56.4 25 96.3 48.2 10 76.6 38.3 2 44.7 22.3 1 14 7,0

Mediante la aplicación de la metodología de Hershfield y Wilson, y de Frederick Bell antes citadas, se construyeron las curvas Intensidad-Duración – Frecuencia que se muestran enseguida y de las cuales se obtienen los siguientes valores de intensidad máxima Cuadro 3.3 - VALORES DE INTENSIDAD MAXIMA DE

PRECIPITACION (mm/hr) VIA CHILES-CUMBAL

DURACION 50 25 10 2 (Minutos) INTENSIDAD (mm/hr)

2 218 195 161 136 5 188 165 142 118

10 142 126 106 88.6 15 115 103 85.8 72.2 20 98.8 87.3 73.5 92.8 30 78.1 69.7 59.0 49.0 60 66 58.6 49.4 41.2

9

CURVAS DE INTANSIDAD-DURACION-FRECUENCIA VIA CHILES-CUMBAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 60 7

DURACION (minutos)

INTE

NSI

DA

D (m

m/h

r)

0

Tr 50 años Tr 25 años Tr 10 años Tr 2 años

Figura 3.1 – Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia vía Chiles - Cumbal El caudal obtenido de la aplicación del valor de intensidad máxima a la fórmula racional fue de 0,103 m3/s. Para una cuneta de 0,65 m de ancho efectivos se determinó la siguiente capacidad de conducción para diferentes pendientes

Cuadro 3.4 – Capacidad de conducción vs pendiente

PENDIENTE (%) CAUDAL (l/s)

0,5 88,0 1,0 130 1,5 150 2,0 180 3,0 220

Los valores anteriores indican que la cuneta tiene capacidad de evacuar el caudal que llega a ella, con pendiente de 1,0 % o mayor.

10

Subdrenaje El sistema de subdrenaje tiene como finalidad captar y conducir las aguas provenientes del drenaje de la base y la que corresponde a aguas subterráneas o de las que afloran en el talud Para el diseño del sistema se empleó el método de Cedergren, en cuanto a la definición del caudal infiltrado q i. El caudal de infiltración resultó ser qi = 5,3 x 10 -4 l/s-m Capacidad de drenaje La capacidad de drenaje se calculó para una base de 0,20 m de espesor y D 10 de 0,30 mm. Para esta base la permeabilidad según Hazen es de 12 (,30)2 = 1,08 mm/s para la cual, la capacidad de drenaje es de

q d = 1,2 x 10 -5 l/s-m, menor que el de infiltración. Para que exista un drenaje adecuado de la base, deberá construirse de por lo menos 0,30 m de espesor, según se muestra en los cálculos. Tiempo de drenaje De acuerdo con la metodología desarrollada por Baber y Sawyer, para el 90% de drenaje. El tiempo requerido es de 0,89 horas. Colectores longitudinales El caudal de agua proveniente del talud, originado en acuíferos, no se pudo determinar con exactitud, por lo cual se estimó en 0,02 l/s-m, desde la margen izquierda del río Chiles hasta la localidad de Panan. Por otra parte, no se detectó nivel freático bajo la estructura actual del pavimento, en los apiques practicados. El caudal del colector será q t = q i + q g = 5,3 x 10 -4 + 0,02 = 0,02 l/s-m Para distancia entre entregas de 170 m Q = 3,5 l/s Se colocará subdrén longitudinal de 0,6 m de ancho por 1,0 m de profundidad, con tubería perforada de 3 “ de diámetro. Verificación de alcantarillas Las alcantarillas existentes son en su mayoría circulares de 24 “ de diámetro. De acuerdo con la metodología de la FHWA, para el caudal total que llega a ellas, de 133,5 l/s, la capacidad es suficiente. En el cuadro 3.5 se presenta la relación de las alcantarillas existentes y el tipo de intervención a realizar. En el cuadro 3.6 se relacionan las alcantarillas nuevas a construir con diámetro 36”.

11

Cuadro 3.5 - RELACION DE ALCANTARILLAS EXISTENTES VIA CHILES – CUMBAL

No ABSCISA OBSERVACIONES

1 K 0 + 075 Mantenimiento y limpieza, subir cabezote y aletas 2 K 0 + 160 Mantenimiento y limpieza, subir cabezote y aletas 3 K 0 + 195 Mantenimiento y limpieza 4 K 0 + 360 Mantenimiento y limpieza 5 K 0 + 415 Mantenimiento y limpieza, subir cabezotes y aletas 6 K 0 + 575 Mantenimiento y limpieza 7 K 0 + 640 Mantenimiento y limpieza 8 K 0 + 720 Mantenimiento y limpieza 9 K 0 + 792 Mantenimiento y limpieza

10 K 0 + 886 Mantenimiento y limpieza 11 K 0 + 916 Mantenimiento y limpieza 12 K 0 + 965 Mantenimiento y limpieza. 13 K 1 + 075 Mantenimiento y limpieza. 14 K 1 + 150 Mantenimiento y limpieza Box 1, 0 x 1,0 m 15 K 1 + 240 Mantenimiento y limpieza 16 K 1 + 320 Mantenimiento y limpieza 17 K 1 + 470 Ampliación a la entrada, subir cabezote y aletas 18 K 2 + 330 PUENTE RIO CHILES 19 K 2 + 400 Ampliación a la entrada, subir cabezote y aletas 20 K 2 + 622 Mantenimiento y limpieza 20ª K 2 + 715 Mantenimiento y limpieza 21 K 2 + 850 PUENTE 22 K 2 + 895 Ampliación a la entrada, subir cabezote y aletas 23 K 3 + 040 Mantenimiento y limpieza 24 K 3 + 257 Mantenimiento y limpieza 25 K 3 + 310 Mantenimiento y limpieza 26 K 3 + 463 Mantenimiento y limpieza 27 K 3 + 518 Mantenimiento y limpieza 28 K 3 + 680 Mantenimiento y limpieza 29 K 3 + 830 Mantenimiento y limpieza 31 K 3 + 920 Mantenimiento y limpieza 32 K 4 + 060 Ampliación a la entrada y limpieza 33 K 4 + 100 Ampliación a la salida y limpieza 34 K 4 + 142 Box 1,0 x 1,0 m. Limpieza y mantenimiento 35 K 4 + 300 Mantenimiento y limpieza 36 K 4 + 387 Mantenimiento y limpieza 37 K 4 + 500 Mantenimiento y limpieza 38 K 4 + 618 Mantenimiento y limpieza 39 K 4 + 730 Mantenimiento y limpieza 40 K 4 + 870 Mantenimiento y limpieza 41 K 4 + 930 Mantenimiento y limpieza 42 K 5 + 100 Mantenimiento y limpieza

12

No ABSCISA OBSERVACIONES 43 K 5 + 145 Mantenimiento y limpieza 44 K 5 + 419 Mantenimiento y limpieza 45 K 5 + 472 Ampliación a la salida, limpieza 46 K 5 + 605 Mantenimiento y limpieza 47 K 5 + 670 Mantenimiento y limpieza 48 K 5 + 809 Mantenimiento y limpieza 49 K 5 + 890 Mantenimiento y limpieza 50 K 6 + 060 Mantenimiento y limpieza 51 K 6 + 180 Mantenimiento y limpieza 52 K 6 + 300 Mantenimiento y limpieza 53 K 6 + 380 Mantenimiento y limpieza 54 K 6 + 960 Mantenimiento y limpieza 55 K 7 + 125 Mantenimiento y limpieza 56 K 7 + 240 Mantenimiento y limpieza 57 K 7 + 550 Mantenimiento y limpieza 58 K 7 + 675 Mantenimiento y limpieza 59 K 7 + 806 Mantenimiento y limpieza 60 K 7 + 882 Mantenimiento y limpieza 61 K 7 + 955 Mantenimiento y limpieza 62 K 8 + 035 Ampliación entrada, limpieza 63 K 8 + 133 Mantenimiento y limpieza 64 K 8 + 250 Mantenimiento y limpieza 65 K 8 + 409 Ampliación entrada, limpieza 66 K 8 +476 Mantenimiento y limpieza 67 K 8 + 565 Mantenimiento y limpieza 68 K 8 + 690 Mantenimiento y limpieza 69 K 8 + 820 Mantenimiento y limpieza 70 K 8 + 980 Mantenimiento y limpieza 71 K 9 + 124 Mantenimiento y limpieza 72 K 9 + 162 Mantenimiento y limpieza 73 K 9 + 235 Pontón 74 K 9 + 325 Mantenimiento y limpieza 75 K 9 + 440 Mantenimiento y limpieza 76 K 10 + 360 Mantenimiento y limpieza 77 K 10 + 505 Mantenimiento y limpieza

78 K 10 + 645 Mantenimiento y limpieza


13

Cuadro 3.6 -RELACION DE ALCANTARILLAS NUEVAS PROPUESTAS VIA CHILES – CUMBAL

No ABSCISA OBSERVACIONES

1 K 0 + 285 Construir alcantarilla diámetro 36" 2 K 0 + 505 Construir alcantarilla diámetro 36" 3 K 1 + 400 Construir alcantarilla diámetro 36" 4 K 2 + 500 Construir alcantarilla diámetro 36" 5 K 2 + 965 Construir alcantarilla diámetro 36" 6 K 3 +140 Construir alcantarilla diámetro 36" 7 K 3 + 390 Construir alcantarilla diámetro 36" 8 K 3 + 750 Construir alcantarilla diámetro 36" 9 K 5 + 020 Construir alcantarilla diámetro 36"

10 K 5 + 245 Construir alcantarilla diámetro 36" 11 K 5 + 325 Construir alcantarilla diámetro 36" 12 K 6 + 060 Construir alcantarilla diámetro 36" 13 K 6 + 955 Construir alcantarilla diámetro 36" 14 K 7+ 350 Construir alcantarilla diámetro 36"

15 K 7 + 450 Construir alcantarilla diámetro 36" NOTAS: 1 Se colocará subdrén longitudinal de 0,60 x 1,0 m entre el K 2 +340 y Panán, en la margen izquierda de la vía, con Geotextil NT 2500 y tubería perforada de 3 “ de diámetro. 2 Los cabezotes de las alcantarillas existentes deberán real- zarse, al igual que las aletas, de acuerdo con la nueva estructura del pavimento.

14

Guachucal – El Espino Drenaje superficial En la cartografía IGAC se detectaron 4 quebradas que cruzan la vía. Dado que no se conocen sus nombres, se identifican con la letra C y numeración consecutiva en el sentido del abscisado. La determinación de los caudales de estas quebradas se adelantó mediante la utilización del método racional y la comprobación de los resultados con la metodología del NRCS. Con este propósito se definieron y midieron las áreas de las cuencas, la longitud de las corrientes, su pendiente y se calcularon los tiempos de concentración. Dado que no se dispone de información sobre la distribución temporal de los aguaceros, se supuso que la intensidad de la precipitación se distribuye de manera homogénea durante el tiempo de concentración de la cuenca. La obtención de los caudales se adelantó con base en la serie de precipitación máxima en 24 horas de la estación El Paraíso, la cual tiene un registro de 37 años. Esta serie se sometió a análisis de frecuencia y de la distribución de mejor ajuste, Gumbel, en este caso, se obtuvieron los valores que se presentan en el cuadro siguiente. En este caso, al igual que en el de la vía Chiles – Cumbal, se hizo acopio de la metodología expuesta por Hershfield y Wilson además de Bell, “ Generalizing of Raifall-Intensity-Frecuency Data “ y “Generalized Rainfall-Duration-Frecuency Relationships “, respectivamente, para obtener valores de precipitación e intensidad para duraciones inferiores a una (1) hora a partir de la máxima en 24 horas. En el cuadro 3.7 se indican los valores de precipitación.

Cuadro 3.7 – Valores de precipitación para diferentes periodos de recurrencia

Tr ( años) P max en 24 hr P max en 1 hr

100 64.5 32.3 50 60.0 30.0 25 55.6 27.8 10 49.6 24.8 2 37.7 18.8 1 20.0 10

De las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia construidas con base en los datos disponibles se obtuvieron los valores de intensidades máximas para las duraciones y recurrencias que se indican en el cuadro 3.8.

15

Cuadro 3.8 - VALORES DE INTENSIDAD MAXIMA DE PRECIPITACION (mm/hr) VIA GUACHUCAL-EL ESPINO

DURACION 50 25 10 2 (minutos) INTENSIDAD (mm/hr)

2 141 126 104 70.4 5 122 110 92.2 60.9

10 92.3 81.8 68.4 45.9 15 74.4 66.4 55.6 37.2 20 64.0 56.5 47.6 31.8 30 50.6 45.1 38.2 25.2 40 42.8 37.9 32.0 21.2

60 33.3 29.7 25.0 16.6

CURVAS DE INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA VIA GUACHUCAL-EL ESPINO

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40 50 60

DURACION (minutos)

INTE

NSI

DA

D (m

m/h

r)

70

Tr 50 años Tr 25 años Tr 10 años 2 años

Figura 3.2 – Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia vía Guachucal – El Espino Los valores de caudal obtenidos para Tr 25 años se presentan a continuación, junto con los de áreas, tiempos de concentración de las cuencas.

16

El tiempo de concentración se obtuvo utilizando la fórmula del US Corps of Engineers T c = 0.3 (L/(s.25) 0.76

en la cual T c es el tiempo de concentración en horas, L es la longitud del cauce y s la pendiente de éste. Dadas las características de las cuencas, del tipo y cubrimiento con bosque y cultivos de los suelos, se seleccionó un coeficiente de escorrentía de 0,3 y CN 85

QUEBRADA ABSCISA AREA (km2) T C (horas) CAUDAL (m3/s)

Betania K 33 + 295 13,0 5,3 11,4 C 1 K 35 + 955 2,82 3,4 3,8 C 2 K 36 + 730 1,2 0,68 3,8 C 3 K 37 + 045 4,55 3,7 5,7

C 4 El Carrizo K 38 + 415 3,47 3,4 4,7

Capacidad de las alcantarillas Da los análisis adelantados mediante la metodología de la FHWA se llegó a las siguientes conclusiones: Quebrada Betania. Según el inventario de alcantarillas realizado previo a la ejecución de estos análisis, la alcantarilla existente en esta abscisa es un box culvert de 1,0 x 1,0 m el cual es insuficiente para dar paso al caudal de retorno de 10 años. Después de calcular para otras dimensiones, se llegó a concluir sobre la necesidad de reemplazar la estructura existente por un box de 3,0 x 3,0 m para dar cabida al caudal de 25 años de recurrencia. La quebrada C 1 cruza la vía mediante un box de 1.0 x 1,0 m, el cual es insuficiente para el paso del caudal de 10 años de retorno. Se debe cambiar esta estructura por un box de 1,5 x 1,5 m. En el sitio de cruce de la quebrada C 2 existe una alcantarilla circular de 36 “ de diámetro. Esta es insuficiente y debe ser reemplazada por una estructura tipo box de 1,5 x 1,5 m. La quebrada C 3 cruza la vía mediante alcantarilla de 24 “ de diámetro, la cual es insuficiente para el caudal de 10 años. Se debe reemplazar por un box de 1,5 x 1,5 m para el caudal de 25 años de recurrencia. La quebrada C 4 El Carrizo: Existe box de 1,0 x 1,0 m. Se debe reemplazar por box de 1,5 x 1,5 m. En cuanto a la capacidad de las demás alcantarillas de 24“ de diámetro, su capacidad es suficiente para dar paso al caudal que les llega. En el cuadro 3.10 se presenta la relación de las alcantarillas existentes y el tipo de intervención a realizar. Cunetas Del K31 + 375 al K38 + 075 la vía estará en terraplén construido sobre la banca actual Esto implica una sobre elevación con respecto a la rasante actual, de 0,48 m. Esta circunstancia hace que la vía no requiera cunetas en este sector.

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Del K38+075 al K38 + 500, la vía está en un corte en cajón, por lo cual se recomienda construir cuneta en ambos costados. Para un corredor de 43,60 m de ancho como área aferente de la cuneta, tiempo de concentración de cinco (5) minutos y recurrencia de 25 años, el caudal generado es de 181 l/s Para cuneta de 0,65 m de ancho efectivo, en el cuadro 3.9 se muestra la capacidad de conducción para las pendientes indicadas.

Cuadro 3.9 – Capacidad de conducción para diferentes pendientes

PENDIENTE (%) CAUDAL (l/s) 1,0 125 1,5 153 2,0 177 2,5 198

La cuneta tiene capacidad suficiente para conducir el caudal, con pendientes iguales o superiores del 2,0 %, en cuyo caso la velocidad del flujo impide la acumulación de sedimentos en la misma. Subdrenaje Caudal de infiltración q i según Cedergren = 9,0 x 10 -7 m3/s-m Capacidad de drenaje la base para espesor de 0,20 m y D 10 =0,10 mm Según Hazen K 0 12*( 0,10)2 = 0,12 mm/s = 10,4 m/día De acuerdo con esto, q d = 0,10 m3/día-m = 1,2 x 10-6- m3/s-m, > que el caudal de infiltración. Tiempo de drenaje Para el 95 % de drenaje, de acuerdo con Baber y Sawyer, el tiempo es de 4,4 días; para el 50 % de drenaje, el tiempo es de 13 horas. Lo anterior quiere decir que la base tiene poca permeabilidad o de escaso espesor. Dado que el factor gobernante en este caso es la permeabilidad, habría que construir una base cuyo d 10 fuera de por lo menos 0,20 mm., con lo cual se tendría una permeabilidad del orden de 41,5 m/día. Y para el 95 % un tiempo de 29 horas.

18

Cuadro 3.10 - RELACION DE ALCANTARILLAS EXISTENTES VIA GUACHUCAL - El ESPINO

No

ABSCISA

OBSERVACIONES

1 K 32 + 495 Mantenimiento y limpieza 2 K 32 + 735 Mantenimiento y limpieza 3 K 32 + 970 Box de 1,0x1,0 4 K 33 + 295 Reemplazar por box de 3,0 x 3,0 m 5 K 34 + 430 Mantenimiento y limpieza 6 K 35 + 200 Mantenimiento y limpieza 7 K 35 + 390 Mantenimiento y limpieza 8 K 35 + 670 Mantenimiento y limpieza 9 K 35 + 835 Mantenimiento y limpieza

10 K 35 + 955 Reemplazar por box de 3,0 x 3,0 m 11 K 36 + 100 Box de 2,0 x 1,50 OK 12 K 36 + 365 Mantenimiento y limpieza 13 K 36 + 405 Mantenimiento y limpieza 14 K 36 + 730 Reemplazar por box de 1,5 x 1,5 m 15 K 37 + 045 Reemplazar por box de 1,5 x 1,5 m 16 K 37 + 680 Mantenimiento y limpieza 17 K 37 + 950 Reemplazar por box de 1,5 x 1,5 m 18 K 38 + 080 Box de 1,60 x 1,75 ok


NOTAS 1 En la Q. Betania, K33 + 295, reemplazar la estructura existente por box de 3,0 x 3,0 m 2 En la quebrada C 1, K35 + 955 reemplazar la estructura por box de 1,5 x 1,50 m 3 En la quebrada C 2, K36 + 730, Construir box de 1,5 x 1,5 m 4 En Dos quebradas, K37 + 045, Construir box de 1,5 x 1,5 m 5 En Q. El Carrizo, K38+080, construir box de 1,5 x 1,5 m

19

Túquerres – Samaniego Drenaje superficial Para el cálculo de los caudales se empleó la serie de precipitación máxima en 24 horas de la estación Túquerres, la cual se localiza a 3120 m.s.n.m., dispone de un período de registro comprendido entre 1969 y 2004 y es la que se localiza más cerca del tramo de vía de interés El análisis de frecuencia de la serie antes citada produjo el siguiente resultado para la distribución Gumbel

Cuadro 3.11 Valores de precipitación para diferentes periodos de recurrencia

Tr (años) P max en 24 hr P max en 1 hr50 61.3 30.7 25 56.7 28.4 10 50.4 25.2 2 38.1 19.0 1 20 10.0

De la aplicación de las relaciones de precipitación e intensidad citadas antes, se elaboraron las curves IDF de las cuales se obtuvieron las intensidades máximas para diferentes duraciones, que se muestran en el cuadro 3.12.

Cuadro 3.11 - VALORES DE INTENSIDAD MAXIMA DE PRECIPITACION (mm/hr)

VIA TUQUERRES-SAMANIEGO

DURACION 50 AÑOS 25 AÑOS 10 AÑOS 2 AÑOS (Minutos) INTENSIDAD (mm/hr)

2 144 129 108 75.6 5 124 112 93 63.5

15 75.6 67.5 56.9 39.3 20 65 57.4 48.7 33.2 30 51.4 45.8 38.6 26.2 40 43.4 38.6 32.5 21.9 60 33.8 30.2 25.6 16.8

20

CURVAS INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA VIA TUQUERRES-SAMANIEGO

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40 50 60

DURACION (minutos)

INTE

NSI

DA

D (m

m/h

r)

70


Figura 3.3 – Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia vía Tuquerres – Samaniego De acuerdo con la cartografía IGAC y con lo observado durante la visita al área, la vía se localiza sobre la divisoria de aguas de las quebradas Guasi y Tengue, por lo cual no intercepta cursos de agua que deban ser salvados con estructuras tales como alcantarillas o pontones. Las cajas a la entrada y salida de las alcantarillas existentes no están revestidas en concreto, están en tierra. El agua que llega a ellas es conducida al talud exterior de configuración casi vertical. Cunetas Se seleccionó la misma geometría de las vías anteriores. Para la determinación del caudal generado y que deben conducir se seleccionó un corredor de 40 m de ancho y 3,60 m de vía. La máxima separación entre vertederos es de 120 m. Se adoptó un coeficiente de escorrentía de 0,40, dadas las características de cubrimiento con vegetación y pendiente del talud y un tiempo de concentración de dos (2) minutos. Para el período de recurrencia de 25 años, el caudal obtenido fue de 76,2 l/s. La capacidad de esta cuneta se determinó para varias pendientes, tal como se muestra en el cuadro 3.12.

21

Cuadro 3.12 – Capacidad de conducción vs pendiente

PENDIENTE (%) CAUDAL (l/s) 1,0 125 1,5 154 2,0 177 2,5 198 3,0 217

Subdrenaje El caudal de infiltración hacia la estructura del pavimento se calculó mediante la metodología expuesta por Cedergren. De acuerdo con ella, el caudal resultante fue q i =7,5 x 10 -4 l/s-m La capacidad de drenaje de la base, para un espesor de la misma de 0,20 m y D 10 = 10 mm, resultó ser q d = 1,27 x 10 -3 l/s-m , mayor que q i La permeabilidad de la base se obtuvo de la metodología de Hazen. Tiempo de drenaje Para el 95%, de acuerdo con la metodología de Baber y Sawyer, el tiempo de drenaje de la base es de 5,18 días, el cual es excesivo. Para el 50% el tiempo es de 12, 5 horas, igualmente alto Dados los resultados anteriores, sería conveniente aumentar la permeabilidad incrementando el valor de D 10 a 0,20 mm, con lo cual el tiempo para el 95 % se reduciría a un (1) día, valor que, si bien es cierto parece alto, es aceptable dado el tránsito actual de la vía. Caudal de aguas subterráneas No se evidenció salida de agua de los taludes. Se recomienda colocar dren longitudinal en el pié del talud interior para captar y conducir el agua drenada por la base. Este dren será de 0,60 m de ancho por 1,0 m de profundidad, sin tubería y con geotextil NT 25000 o similar En el cuadro 3.13 se presenta la relación de las alcantarillas existentes y el tipo de intervención a realizar y en el cuadro 3.14 se relacionan las alcantarillas nuevas a construir con diámetro 36”.

22

Cuadro 3.13 - RELACION DE ALCANTARILLAS EXISTENTES VIA TUQUERRES - SAMANIEGO

No ABSCISA OBSERVACIONES 1 K 13 + 682 Construir cajas en concreto y hacer limpieza 2 K 13 + 958 Ampliar y levantar cabezote y aletas 3 K 14 + 080 Ampliar y levantar cabezote y aletas 4 K 14 + 722 Ampliar y levantar cabezote y aletas 5 K 14 + 840 Ampliar y levantar cabezote y aletas 6 K 14 + 935 Reparar cabezote y aletas 7 K 15 + 230 8 K 15 + 555 9 K 15 + 875 Ampliar y levantar cabezote y aletas

10 K 15 + 875 11 K 16 + 185 12 K 16 + 300

Cuadro 3.14 - RELACION DE ALCANTARILLAS NUEVAS PROPUESTAS VIA TUQUERRES - SAMANIEGO

No ABSCISA OBSERVACIONES 1 K 0 + 100 Todas deben construirse de 36 " de diámetro y con 2 K 0 + 170 cabezotes, aletas y cajas en concreto 3 K 0 + 240 4 K 0 + 400 5 K 0 + 490 6 K 0 + 580 7 K 0 + 670 8 K 0 + 760 9 K 0 + 800

10 K 0 + 890 11 K 1 + 160 12 K 1 + 375 13 K 1 + 465 14 K 1 + 670 15 K 1 + 760 16 K 1 + 850 17 K 1 + 993 18 K 2 + 425

NOTA: Se colocará subdrén longitudinal de 0,60 m de ancho, por 1,0 de profundidad

en el pié del talud interior, sin tubería, bajo la cuneta

23

INDICE GENERAL 1. GENERALIDADES………………………………………………………………………... 1 1.1 Introducción……................................................................................................. 1 1.2 Aspectos climáticos............................................................................................ 1 1.3 Desarrollo del estudio......................................................................................... 2 3. ESTUDIO DE TRANSITO........................................................................................... 3 2.1 Área de estudio.................................................................................................. 3 2.2 Recolección información de campo................................................................... 6 2.2.1 Programación de la toma de información de campo................................ 6 2.2.2 Visita a las estaciones de toma de información de campo....................... 6 2.2.3 Capacitación de personal…………………………...................................... 6 2.2.4 Personal utilizado………………………………........................................... 7 2.2.5 Clasificación de los camiones……………………...................................... 7 2.3 Volúmenes obtenidos…….................................................................................. 8 2.3.1 Vía Iles – Pilcuan…………........................................................................ 8 2.3.2 Vía Potosí – Las Lajas……….................................................................... 11 2.3.3 Vía Funes – Troncal………….................................................................... 12 2.3.4 Vía Córdoba - Troncal............................................................................... 14 2.4 Origen y destino del tráfico................................................................................. 16 2.5 Conteos históricos de tráfico por tipo de vehículo.............................................. 16 2.6 Crecimiento y proyecciones de tránsito…………............................................... 16 2.7 Criterios empleados para estimar tránsito generado y atraído........................ 17 2.8 Estimación de ejes de 8.2 ton para el diseño del pavimento............................. 19

2.8.1 Vía Iles – Pilcuan……………..................................................................... 21 2.8.2 Vía Potosí – Las Lajas…........................................................................... 22 2.8.3 Vía Funes – Troncal….............................................................................. 23 2.8.4 Vía Cordoba - Troncal………………......................................................... 24 3. DISEÑO GEOMETRICO............................................................................................. 25 3.1 Alcance y objetivos……………….......................................................................

25

3.2 Metodología………..…...........................…………….......................................... 27 3.2.1 Criterios de diseño…………….................................................................. 27 3.2.2 Caracterización de las vías....................................................................... 27 3.3 Características geométricas...............................................................................

34

3.3.1 Diseño geométrico del proyecto................................................................ 34 3.3.2 Parámetros de diseño…………................................................................. 34 3.3.3 Diseño en planta……………………........................................................... 37 3.3.4 Diseño en perfil……………………............................................................. 41 3.3.5 Peraltes……….……………….................................................................... 42 3.4 Recategorización……….....................................................................................

46

3.5 Cantidades de obra…………..............................................................................

47

4. ESTUDIO DE GEOLOGIA Y GEOTECNIA................................................................ 49 Vía Córdoba – Troncal…………………………………………………………………. 49 4.1 Descripción del proyecto…................................................................................

49

4.2 Estudio de geotecnia…......................................................................................

52

4.2.1 Exploración del subsuelo…....................................................................... 52 4.2.2 Ensayos de laboratorio……...................................................................... 52 4.3 Caracterización geológica.................................................................................. 53

4.3.1 Formaciones geológicas presentes en la zona......................................... 53 4.3.2 Geología estructural….............................................................................. 58 4.3.3 Gemología local…….……......................................................................... 60 4.3.4 Geomorfología……….…........................................................................... 60 4.3.5 Sismisidad……………............................................................................... 61 4.4 Perfil estratigráfico..............................................................................................

62

4.5 Evaluación geotécnica......................................................................................

62

4.5.1 Parámetros de diseño............................................................................... 62 4.5.2 Análisis de capacidad portante para estructuras…................................... 63 4.5.3 Análisis de estabilidad de taludes……………........................................... 65 4.5.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros……....................................... 66 4.5.6 Condiciones sísmicas del proyecto………….…........................................ 67 Vía Funes – Pilcuan…………………………………………………………………... 68 4.7 Descripción del proyecto…................................................................................

68

4.8 Prospección geotécnica…..................................................................................

69

4.8.1 Exploración del subsuelo…....................................................................... 69 4.8.2 Ensayos de laboratorio……...................................................................... 69 4.9 Caracterización geológica..................................................................................

69

4.10 Perfil estratigráfico............................................................................................

69

4.11 Evaluación geotécnica.....................................................................................

70

4.11.1 Parámetros de diseño............................................................................ 70 4.11.2 Análisis de capacidad portante para estructuras................................... 71 4.11.3 Análisis de estabilidad de taludes…………........................................... 72

4.11.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros……..................................... 73 4.12 Condiciones sísmicas del proyecto..................................................................

74

4.13 Condiciones geotécnicas particulares..............................................................

74

4.13.1 Recomendaciones sectores particulares de estabilidad......................... 79 Vía Iles – Pilcuan…………………………………………………………………... 80 4.14 Descripción del proyecto................................................................................

80

4.15 Prospección geotécnica..................................................................................

82

4.15.1 Exploración del subsuelo…..................................................................... 82 4.15.2 Ensayos de laboratorio…...................................................................... 83 4.16 Caracterización geológica................................................................................

83

4.17 Perfil estratigráfico............................................................................................

83

4.18 Evaluación geotécnica....................................................................................

84

4.18.1 Parámetros de diseño............................................................................ 84 4.18.2 Análisis de capacidad portante para estructuras................................... 85 4.18.3 Análisis de estabilidad de taludes…………........................................... 87 4.18.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros……..................................... 88 4.19 Condiciones sísmicas del proyecto..................................................................

89

4.20 Condiciones geotécnicas particulares..............................................................

89

Vía Potosí – Las Lajas………………………………………………………................ 91 4.21 Descripción del proyecto................................................................................

91

4.22 Prospección geotécnica..................................................................................

93

4.22.1 Exploración del subsuelo…..................................................................... 93 4.22.2 Ensayos de laboratorio…...................................................................... 93 4.23 Caracterización geológica................................................................................ 93

4.24 Caracterización geológica................................................................................

93

4.24 Zonificación geotécnica....................................................................................

93

4.24.1 Zona geotécnica 1……........................................................................... 93 4.24.2 Zona geotécnica 2…………………………............................................... 94 4.25 Evaluación geotécnica.....................................................................................

94

4.25.1 Parámetros de diseño…………..………….............................................. 94 4.25.2 Análisis de capacidad portante para estructuras.................................... 94 4.25.3 Análisis de estabilidad de taludes…………........................................... 98 4.25.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros……..................................... 99 4.26 Condiciones sísmicas del proyecto..................................................................

100

5. ESTUDIO DE PAVIMENTOS...................................................................................... 101 Vía Córdoba – Troncal…………………………………………………………………. 101 5.1 Información existente.........................................................................................

101

5.2 Prospección geotécnica – trabajos de campo....................................................

102

5.2.1 Exploración del subsuelo..…………......................................................... 101 5.2.2 Ensayos de laboratorio....…………........................................................... 102 5.3 Características geotécnicas...............................................................................

106

5.4 Diseño de la estructura de pavimento………………..........................................

106

5.5 Recomendaciones……......................................................................................

117

Vía Funes – Troncal…………………………………………………………………... 117 5.6 Información existente.........................................................................................

118

5.7 Prospección geotécnica – trabajos de campo....................................................

118

5.7.1 Exploración del subsuelo..…………......................................................... 118

5.7.2 Ensayos de laboratorio....…………........................................................... 118 5.8 Características geotécnicas...............................................................................

122

5.9 Diseño de la estructura de pavimento………………..........................................

122

Vía Iles - Pilcuan………………………………………………………………………… 132 5.10 Información existente.......................................................................................

132

5.11 Prospección geotécnica – trabajos de campo..................................................

132

5.11.1 Exploración del subsuelo..………......................................................... 133 5.11.2 Ensayos de laboratorio..…………........................................................... 133 5.11.3 Resultados ensayos..…………................................................................ 133 5.12 Características geotécnicas.............................................................................

137

5.13 Diseño de la estructura de pavimento………………........................................

137

Vía Potosí – Las Lajas………………………………………………………………….. 144 5.14 Información existente.......................................................................................

132

5.15 Prospección geotécnica – trabajos de campo..................................................

132

5.15.1 Exploración del subsuelo..………......................................................... 133 5.15.2 Ensayos de laboratorio..…………........................................................... 133 5.15.3 Resultados ensayos..…………................................................................ 133 5.16 Características geotécnicas.............................................................................

137

ESTUDIO DE PAVIMENTOS PARA EL MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VÍA GUACHUCAL – EL ESPINO

DEPARTAMENTO DE NARIÑO

UNIÓN TEMPORAL EDICORAVI

Hoja

DISEÑO DE PAVIMENTOS PARA EL MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VÍA

GUACHUCAL – EL ESPINO, LOCALIZADA EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO – CONTRATO DE DISEÑO PLAN 2500

ESTUDIO DE PAVIMENTOS

1. INTRODUCCIÓN En el marco del proyecto de infraestructura para el desarrollo regional, denominado PLAN 2500, el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), contrató con la UNION TEMPORAL EDICORAVI PLAN 2500, la construcción y mantenimiento de la vía Guachucal – El Espino, localizada en el departamento de Nariño. En el proceso de diseño, el Consorcio encomendó a DISEÑOS GEOTÉCNICOS E.U. (JOSÉ MANUEL ALVAREZ LUGO especialista y Magíster en Geotecnia), la ejecución de los estudios asociados al análisis de las condiciones geotécnicas de los tramos en estudio para la evaluación y diseño de la vía. El presente informe contiene el resumen de las actividades de campo, de laboratorio, así como los análisis, cálculos, conclusiones y recomendaciones asociadas al citado estudio, con los alcances que se describen en el capítulo siguiente. 2. ALCANCES Se ha establecido como alcance del presente informe, el diseño de la solución técnica y económicamente más conveniente para el Mejoramiento y Pavimentación de la vía Guachucal – El Espino, localizada en el departamento de Nariño. Para dar cumplimiento al alcance general, es necesario satisfacer los siguientes alcances específicos.

• Determinación de las propiedades físicas y mecánicas del suelo de subrasante a lo largo del sitio del proyecto a partir de los resultados obtenidos de la exploración del subsuelo y de los resultados de los ensayos de laboratorio.

• Identificar los diferentes panoramas en cuanto a la resistencia de los materiales de

subrasante y los valores representativos de CBR y PDC, con el fin de determinar su capacidad de soporte.

• Determinación de la solución estructural en alternativa de pavimento flexible.

1




Hoja

3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO La vía Guachucal – El Espino se encuentra localizada al sur oriente del departamento de Nariño. Dentro del marco del plan 2500 se ha proyectado la intervención de esta vía en una longitud de 8,33 km comprendidos entre el PR28+900 y el PR38+510. Actualmente, la vía discurre por terrenos con una topografía predominantemente plana de bajas pendientes transversales, razón por la cual se encuentra conformada predominantemente en terraplén. La superficie de rodadura actual de la vía se encuentra conformada con tratamiento superficial doble el cual ostenta en general un elevado grado de deterioro exhibiendo daños como piel de cocodrilo, fisuramientos longitudinales y transversales, ojos de pescado y parches realizados previamente. No obstante, la estructura existente no presenta evidencias en ningún tramo deformaciones o hundimientos en la banca que permitan intuir deficiencias a nivel estructural. En las siguientes fotografías se observa el estado actual del tratamiento superficial doble que funciona como superficie de rodadura actualmente.

Fotografías Nos.1 y 2.: Vista general de la vía actualmente. Se observa el estado actual del tratamiento superficial doble.

La vía cuenta con un ancho promedio de 6,0m, y posee cunetas longitudinales las cuales se encuentran interrumpidas en algunos tramos o invadidas de basuras, tal como se puede observar en las siguientes fotografías.

2




Hoja

3

Fotografías Nos.3 y 4.: detalle del estado de las cunetas existentes en la vía.

En la figura No.1, se presenta la localización general del proyecto.

Figura No.1: Localización general del proyecto.




Hoja

4. PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 4.1. Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de nueve (9) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,0 y 3,0m. De igual manera fueron realizados un total de veinticinco (25) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron una profundidad variable entre 1,50 y 1,70m. A continuación en las tablas Nos. 1 y 2 de “exploración del subsuelo”, se relaciona la localización y profundidad de los sondeos y los apiques efectuados a lo largo del corredor vial:

Sondeo Nº Profundidad (m) Abscisa S – 15 2,00 K37+750 S – 19 3,00 K36+750 S – 23 3,00 K36+000 S – 27 3,00 K34+750 S – 32 3,00 K33+500 S – 35 3,00 K32+750 S – 40 3,00 K31+500 S – 42 3,00 K30+000 S – 46 3,00 K29+100

Tabla No.1: Exploración del subsuelo. Sondeos

Apique Nº Profundidad (m) Abscisa

AP – 12 1,50 K38+500 AP – 13 1,50 K38+250 AP – 14 1,50 K38+000 AP – 16 1,50 K37+500 AP – 17 1,50 K37+250 AP – 18 1,70 K37+250 AP – 20 1,60 K36+500 AP – 21 1,50 K36+250 AP – 24 1,60 K35+500

4




Hoja 5

AP – 25 1,60 K35+250 AP – 26 1,60 K35+000 AP – 28 1,50 K34+500 AP – 29 1,60 K34+250 AP – 30 1,50 K34+000 AP – 31 1,50 K33+750 AP – 33 1,50 K33+250 AP – 34 1,50 K33+000 AP – 36 1,60 K32+500 AP – 37 1,50 K32+250 AP – 38 1,50 K32+000 AP – 39 1,50 K31+750 AP – 41 1,50 K30+250 AP – 43 1,50 K29+750 AP – 44 1,50 K29+600 AP – 45 1,50 K29+350

Tabla No.2: Exploración del subsuelo. Apiques

Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR. 4.2. Ensayos de laboratorio Todas las muestras obtenidas fueron identificadas visualmente en el laboratorio y sobre un número representativo de los diferentes materiales encontrados, se ejecutaron ensayos tendientes a conocer su comportamiento geomecánico. Las pruebas de laboratorio ejecutadas fueron: PROPIEDADES IN SITU Permiten establecer las condiciones geostáticas del suelo natural, representando condiciones de frontera y características de los materiales fundamentales para el diseño. Se determinó la humedad natural. (Norma INVIAS E-122). CLASIFICACION




Hoja

Se emplearon para identificar y clasificar los tipos de suelo dominantes en cada sitio explorando y para desarrollar correlaciones entre propiedades básicas y parámetros de resistencia y deformabilidad. Entre los ensayos suministrados se encuentran los límites de Atterberg, lavado sobre tamiz No. 200 y granulometría por tamizado. (Normas INVIAS E-125 y E-126) CAPACIDAD DE SOPORTE Los parámetros de resistencia de la subrasante para efectos de diseño de la estructura del pavimento fueron establecidos mediante el ensayo de CBR y PDC (Norma INVIAS E-148). 4.3. Resultados Ensayos de laboratorio A continuación se relacionan los resultados correspondientes a la capacidad de soporte del suelo de subrasante determinada a través de los ensayos de CBR Mètodo I y PDC. En el Anexo B se relacionan los resultados ensayos de laboratorio en las cuales se encuentran los resultados correspondientes a los ensayos de clasificación, granulometría y Capacidad de soporte.

APIQUE P D C

K29 + 350 2 K29 + 750 2 K31 + 750 2 K32 + 000 6 K32 + 250 4 K32 + 500 2 K32 + 750 6 K33 + 000 4 K33 + 250 2 K33 + 500 6 K34 + 000 6 K34+ 500 8 K34 + 750 2 K35 + 000 2 K35 + 250 8 K35+ 500 2 K35 + 750 2 K36 + 250 6

6




Hoja

K36+ 500 4 K36 + 750 2 K37 + 000 2 K37 + 250 4 K37 + 500 4 K38 + 000 6

Tabla No. 3.: Resultados de Ensayos de P D C

APIQUE C B R (Método I)

K29 + 350 7 K31 + 750 6 K34+ 250 11 K37+ 500 9

Tabla No. 4.: Resultados de Ensayos de CBR Método I

5. ESTRATIGRAFIA PROMEDIO Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica en el área del proyecto: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,25 y

0,70m, se detectan gravas arcillosas y arenas limosas, correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales poseen una humedad baja y plasticidad nula con excepción del S-19 en donde se reporta una plasticidad media, las cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GP-GM, SM y SP-SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 5,50 y 13,40%, índice de plasticidad nulo con excepción del S-19 en donde se reporta un valor de 18% y un porcentaje de finos variable entre 5,10 y 40,7%.

• A continuación del estrato anterior y hasta la máxima profundidad de exploración

(3,0m), se observan intercalaciones de arenas limosas y limos arcillosos. Los cuales presentan una humedad baja a media, plasticidad media a alta en los finos y nula a media en los granulares, consistencia media a muy firme en los limos y compacidad media a densa en las arenas, los cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML, CL, SM y SP. Presentan valores de humedad natural variables entre 8,50 y 40,90%, índice de plasticidad entre 13,0 y

7




Hoja

35,0% en los finos y entre 0,0 y 18% en las arenas y valores de resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 6 y 16 golpes/pie reportando valores de rechazo en profundidad.

En las perforaciones Nos. 27, 35 y 40, fueron reportados valores de resistencia al ensayo de penetración estándar de 4, 2 y 3 golpes/pie respectivamente.

6. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

VARIABLE TRÁNSITO Con el fin de establecer el nivel de cargas que soportará la estructura del pavimento a lo largo de la vida útil, establecida para el proyecto en 10 años, se llevó a cabo el análisis de tránsito, en el cual fueron evaluadas las cargas en términos de ejes equivalentes de 8,2 toneladas en el carril de diseño. El N de diseño se calculó a partir de los datos suministrados por el Especialita en Tránsito, dicho valor es avalado en el respectivo estudio.

Si bien es cierto, el período de diseño contemplado en los términos de referencia del plan 2500 es de ocho (8) años mínimo y teniendo en cuenta el espíritu del proyecto en cuanto al alcance de la mayor cantidad de meta física posible, se opto por diseñar con el menor valor del rango recomendado en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional de Vías de 10 años.

8

VÍA GUACHUCAL - EL ESPINOVEHICULOS COMERCIALES:

TPD BUSES C2P C5 >C5C2G C3-C4AÑOTPD TA TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA

2006 1239 46 8395 184 38281 168 105470 18 12812 3 2409 7 60302007 1284 48 8760 190 39530 174 109237 18 12812 3 2409 7 60302008 1330 50 9125 197 40986 180 113004 19 13523 3 2409 7 60302009 1378 51 9308 204 42442 186 116771 20 14235 3 2409 7 60302010 1427 53 9673 212 44107 193 121165 20 14235 3 2409 8 68912011 1479 55 10038 219 45563 200 125560 21 14947 3 2409 8 68912012 1532 57 10403 227 47227 207 129955 22 15659 4 3212 8 68912013 1587 59 10768 235 48892 215 134977 23 16370 4 3212 8 68912014 1644 61 11133 244 50764 222 139372 24 17082 4 3212 9 77532015 1703 64 11680 253 52637 230 144394 24 17082 4 3212 9 7753

EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 99.280 450.428 1.239.905 148.756 27.302 67.189 Nota: Las proyecciones incluyen el tránsito generado por la construcción de la vía.


2,03E+06

Tabla No. 5.: Proyecciones extractadas del informe de tránsito

N=2.03 + 06 para un período de diseño de 10 años




Hoja

De acuerdo con lo establecido en el manual de diseño de de pavimentos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito se afecta el valor de N para una confiabilidad del 90%.

N = 1.159 * N

N= 2.35 E 06 ejes equivalentes de 8.2 ton.

CAPACIDAD DE SOPORTE El valor del CBR de diseño se determinó con base en la Metodología del Instituto del Asfalto la cual se representa en la siguiente gráfica y de acuerdo a los valores de percentil determinados por el tránsito de diseño que se espera circule por la vía:

Límites para selección de Resistencia

< 10 4 60

10 4 - 10 6 75

> 10 6 87,5 Con base en las propiedades geomecánicas identificadas en el tramo de la vía, se establecen dos sectores: Sector 1: Comprendido entre el K29+100 a K33+500 y K34+510 a K37+740 Sector 2: Comprendido entre el K33+500 a K34+500 y K37+750 a K38+500 Sector 1:

C B R

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 4,00 8,00 12,00CBR

% v

rs >

o =

CBR

9




Hoja

C B R de Diseño = 2% Sector 2:

C B R

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 4,00 8,00 12,00CBR

% v

rs >

o =

CBR

C B R de Diseño = 6%

TEMPERATURA Debido a la elevada incidencia de la temperatura en el comportamiento de las capas asfálticas a causa de la susceptibilidad térmica del asfalto que las constituye, el método de diseño requiere la evaluación de la temperatura media anual ponderada del aire (WMAAT), para lo cual se consideran las temperaturas medias mensuales del aire (MAAT) en la región del proyecto las cuales se obtuvieron en el IDEAM de la estación No. 5205510 a partir de las cuales se determinan los Factores de Ponderación.

10




Hoja

CALCULO DE WMAAT DE LA ZONA DEL PROYECTO (Ver Curva de Ponderación de Temperatura ANEXO MEMORIAS DE CÁLCULO)

(Datos tomados de la Estación No 5205510 “Villa Rosa”)

Mes WMAAT °C Factor de Ponderación

Enero 11,40 3Febrero 11,60 3,1Marzo 11,70 3,2Abril 11,80 3,4Mayo 11,80 3,4Junio 11,60 3,1Julio 10,90 2,9Agosto 10,50 2,8Septiembre 11,00 2,9Octubre 11,50 2,8Noviembre 11,40 2,7Diciembre 11,60 3,1

∑ 36,4

11,4

3,03

WMAAT (ºC)

Factor de Ponderación Promedio

Tabla No.6.: Cálculo de WMAAT.

DISEÑO DE LA ESTRUCTURA

A partir de los parámetros de diseño establecidos como son:

Tránsito de diseño: N= 2.03 E 06 Aplicando el factor de confiabilidad del manual de Diseño del INVIAS

N= 2.35 E 06 ejes equivalentes de 8.2 ton Período de diseño: 10 años CBR de diseño = Sector 1 = 2% ; Sector 2 = 6%

Se modelo la Estructura del Pavimento siguiendo la metodología del Manual del Instituto Nacional de Vías – INVIAS. Método de Diseño para vías de medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método está basado en una combinación de diferentes métodos existentes y experiencias previas referente al comportamiento estructural de los materiales que componen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Categoría de la Vía: Para la selección de los períodos de análisis y diseño, en primer

instancia se determina la categoría de la vía a partir de la siguiente tabla:

11




Hoja

CATEGORIA DE LA VÍA

I II III Especial Descripción Autopistas

interurbanas, caminos

interurbanos principales

Colectoras interurbanas,

caminos rurales e

industriales principales

Caminos rurales con

tránsito mediano, caminos

estratégicos

Pavimentos especiales e innovaciones

Importancia Muy importante

Importante Poco Importante

Importante a poco

importante Tránsito promedio

diario

> 5.000 1.000 – 10.000

< 1.000 < 10.000

TABLA No.7: Categoría de la Vía

• Período de Diseño Estructural: Corresponde al tiempo durante el cual no se espera

ningún mantenimiento estructural del pavimento. Se determina con base en la categoría de la vía.

Período de Diseño Estructural Categoría de la Vía

Rango Recomendado I 10-30 20 II 10-20 15 III 10-20 10

Especiales 7-20 10-15

TABLA No.8: Período de Diseño • Tránsito: De acuerdo a la información de tránsito de la red vial nacional colombiana,

las tendencias de crecimiento y desarrollo del país, el INVIAS estableció una serie de rangos expresados en ejes de 8,2 toneladas. N= 2.350.000 para un período de vida útil de 10 años según categoría de la vía.

Designación Rangos de tránsito acumulado por el carril de diseño

T1 0,5 – 1 E 06 T2 1 – 2 E 06 T3 2 – 4 E 06

12




Hoja

T4 4 – 6 E 06 T5 6 – 10 E 06

T6 10 – 15 E 06 T7 15 – 20 E 06 T8 20 – 30 E 06

T9 30 – 40 E 06

TABLA No.9: Designación Categoría de Tránsito Para el caso de la vía en estudio de acuerdo al tránsito de diseño, la vía se cataloga como T3 para un período de diseño de 10 años. • Región Climática: De acuerdo al manual de diseño de pavimentos asfálticos se

determina la región climática a partir de la siguiente tabla:

No. Región TMPA (ºC)

Precipitación media anual (mm)

R1 Fría seca y fría semihúmeda

< 13 < 2000

R2 Templado seco y templado semihúmedo

13 – 20 < 2000

R3 Cálido seco y cálido semihúmedo

20 – 30 < 2000

R4 Templado húmedo 13 – 20 2000 – 4000

R5 Cálido húmedo 20 – 30 2000 – 4000

R6 Cálido muy húmedo 20 – 30 > 4000

TABLA No.10: Designación Región Climática

Para el sitio del proyecto de acuerdo a la información suministrada, se determina la región climática como R2.

• Resistencia de la Subrasante: Como dato para la resistencia del suelo el método

utiliza el módulo resiliente de la subrasante, el cual para casos prácticos se correlaciona con el CBR.

13




Hoja 14

Módulo Resiliente (Kg/cm2)

Categoría

300 <MR<500 S1

500<MR<700 S2 700<MR<1000 S3

1000<MR<1500 S4 MR>1500 S5

TABLA No.16: Designación Categoría según Módulo Resiliente

Para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S1 y S2. • Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la

carta de diseño acorde con los parámetros obtenidos, determinando como alternativas de diseño las que se describen a continuación:

Sector 1:

Alternativa 1:

Carpeta asfáltica MDC-2 10 cm. Base Granular BG2 30 cm. Sub-base Granular SBG-1 45 cm.

Alternativa 2:

Carpeta asfáltica MDC-2 7.5 cm. Base Estabilizada con emulsión BEE-1 15 cm. Base Estabilizada con emulsión BEE-2 10 cm. Sub-base Granular SBG-1 40 cm.

Sector 2:

Alternativa 1:


Alternativa 2:

Carpeta asfáltica MDC-2 10 cm. Base Granular BG2 20 cm. Base Estabilizada con cemento BEC 25 cm.




Hoja

VERIFICACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO.

Dado que la metodología del Instituto Nacional de Vías emplea amplios rangos en entorno a la resistencia del suelo y al transito, se establece modelar la estructura mediante la Metodología de la AASHTO y Shell.

Método AASHTO: Parámetros de Diseño: 1. Tránsito de diseño: N= 2.35 E 06 2. Período de diseño: 10 años 3. Variación ∆PSI = 2.0 4. Nivel de confiabilidad: R% = 90% 5. Desviación Estándar = 0.45 6. CBR de diseño = Sector 1 = 2% ; Sector 2 = 6%

El diseño de la estructura se realizará por la metodología AASHTO teniendo en cuenta las variables que se describen a continuación: Confiabilidad: según los niveles de confiabilidad determinados por la AASHTO ROAD TEST para este tipo de vía se determina un nivel de confiabilidad del 90%. Serviciabilidad: se define como la idoneidad que tiene la estructura para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar. Para este caso en particular el índice es 2.0

15




Hoja

Sector 1: Alternativa No.1:

16

PARAMETROS DE ANALISIS CONFIABILIDAD R = 90%

0,45

ERROR ESTANDAR PREDICCION TRANSITO So = DESVIACION ESTANDAR NORMAL ZR = -1,282 PERDIDA DE SERVICIABILIDAD FINAL ∆PSI = CBR DE DISEÑO (%) CBR =

PERIODO DE ANALISIS ESTRUCTURAL PD = A

2,002,00

10

ÑOS

cm pulg Kg/cm2 PSI

0,00 428571 0,42 0,00

4,72 357143 0,39 1,86

9,84 31429 0,14 1,42

0,00 571429 0,14 0,00

0,00 171429 0,20 0,00

11,81 17143 0,12 1,40

7,87 14286 0,10 0,80

200 2857 SNr = 5,48

ANALISIS ESTRUCTURAL ESPESOR TOTAL DE PAVIMENTO ht (m) = 0,67 NUMERO ESTRUCTURAL REHABILITACION SNe = 5,48 NUMERO DE EJES PAVIMENTO EXISTENTE (8.2 ton) Ne = 3,07E+06 TRANSITO DE DISEÑO (8.2 ton) Ndis = CONCEPTO: OK

1,51

MODULO a m SNEspesorTIPO DE CAPA

ESTRUCTURA PAVIMENTADA

0,00 MDC-3 30000 1,00

12,00 MDC-2 25000 1,00

25,00 BG 2200 1,00

0,00 BG TRATADA CON CEMENTO 40000 1,00

0,00 BG TRATADA CON ASFALTO 12000 1,00

30,00 SBG 1200 1,00

20,00Material Granular existente

1000 1,00

SR

2,03E+06




Hoja

Alternativa No.2:

PARAMETROS DE ANALISIS CONFIABILIDAD R =

17

90%

0,45


PERIODO DE ANALISIS ESTRUCTURAL PD = AÑOS

cm pulg Kg/cm2 PSI

0,00 428571 0,42 0,00

5,91 357143 0,39 2,33

7,87 31429 0,14 1,13

0,00 571429 0,14 0,00

0,00 171429 0,20 0,00

9,84 17143 0,12 1,17

7,87 14286 0,10 0,80

200 2857 SNr = 5,43


1,41

ESTRUCTURA PAVIMENTADAMODULO a m SNEspesor

TIPO DE CAPA

2,002,00

10

0,00 MDC-3 30000 1,00

15,00 MDC-2 25000 1,00

20,00 BG 2200 1,00



25,00 SBG 1200 1,00

20,00Material Granular existente

1000 1,00

SR

2,03E+06

ALTERNATIVAS No. 1 No. 2 Carpeta Asfáltica 12 15

Base Granular 25 20 Subbase Granular 30 25

Material Granular existente 20 20

Tabla No. 8: Alternativas de Diseño – Método AASHTO




Hoja

Sector 2: Alternativa No.1:


18

90%0,45



cm pulg Kg/cm2 PSI

0,00 428571 0,42 0,00

3,15 357143 0,39 1,24

7,87 31429 0,14 1,13

0,00 571429 0,14 0,00

0,00 171429 0,20 0,00

7,87 17143 0,12 0,93

7,87 14286 0,10 0,80

600 8571 SNr = 4,11


2,47


TIPO DE CAPA

2,006,00

10

0,00 MDC-3 30000 1,00

8,00 MDC-2 25000 1,00

20,00 BG 2200 1,00



20,00 SBG 1200 1,00

20,00Material Granular Existente

1000 1,00

SR

2,03E+06




Hoja

Alternativa No.2:


19

90%

0,45



cm pulg Kg/cm2 PSI

0,00 428571 0,42 0,00

3,94 357143 0,39 1,55

7,87 31429 0,14 1,13

0,00 571429 0,14 0,00

0,00 171429 0,20 0,00

5,91 17143 0,12 0,70

7,87 14286 0,10 0,80

600 8571 SNr = 4,18


2,80



2,006,00

10

0,00 MDC-3 30000 1,00

10,00 MDC-2 25000 1,00

20,00 BG 2200 1,00



15,00 SBG 1200 1,00

20,00Material Granular Existente

1000 1,00

SR

2,03E+06



Material Granular Existente 20 20

Tabla No. 8: Alternativas de Diseño – Método AASHTO




Hoja

Método Shell:

A continuación se verifican las alternativas de diseño establecidas por la metodología AASHTO por medio del método de la Shell

Parámetros De Diseño: Temperatura WMAAT = 14 °C Subrasante La determinación del Módulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR Y PDC relacionados en la tabla anterior. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. Sector 1: K29+100 a K33+500 y K34+510 a K37+740 CBR de Diseño = 2.0% Sector 2: Comprendido entre el K33+500 a K34+500 y K37+750 a K38+500 CBR de Diseño = 6.0%

CBR = 2.0% MR SUBRASANTE = 100 * 2,0 = 200 Kg./cm2

CBR = 6.0%

MR SUBRASANTE = 100 * 6,0 = 600 Kg./cm2

Capas asfálticas

− Rigidez de la Mezcla. A partir del diagrama de Heukelom se obtiene:

Rigidez MEZCLA = 3.0 * 109 N/m2 = 30.000 Kg. /cm2

- Deformaciones máximas admisibles

De la ley de fatiga dada por la Shell, se obtiene la siguiente deformación máxima en la fibra inferior de la capa asfáltica:

ξ = 4.106 * 10-4 para un período de diseño de 10 años

Esfuerzo normal sobre la subrasante

20




Hoja

El esfuerzo normal admisible sobre la subrasante causado por las cargas del tránsito fue evaluado en la propuesta de Kenhover y Dormon:

σZ ADMISIBLE = 0,007 * E SUBRASANTE

1 + 0,7 * LOG (N)

Para un período de diseño a 10 años:

σZ ADMISIBLE = 0.259 kg/cm2 (CBR = 2%)


La evaluación de los esfuerzos generados en la estructura se llevó a cabo mediante el programa de computador Depav, en el que se realizó el análisis de sensibilidad para diversas combinaciones de espesores de la estructura, comparando los esfuerzos de compresión a nivel de subrasante y las deformaciones a tracción en la capa inferior de los espesores asfálticos. La relación de admisibilidades se adjunta en el Anexo de Memorias de Cálculo para las dos zonas: Alternativas de Diseño: Sector 1: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 12 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 25 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 30 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 15 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 25 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente.

21




Hoja




Tabla No.10.: Alternativas de Diseño. Parámetros admisibles Alternativa 1:

PARÁMETROS ADMISIBLES ACTUANTES OBSERVACIONES RELACION

ξT 4.106 E - 04 1.81 E – 04 CUMPLE 2.26 σZ 0.259 0.06 CUMPLE 4.3

Parámetros admisibles Alternativa 2:



Tabla No. 11 y 12.: Admisibilidades Alternativas 1 y 2

Sector 2: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 15 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente.

22




Hoja




Tabla No.10.: Alternativas de Diseño. Parámetros admisibles Alternativa 1:






Tabla No. 11 y 12.: Admisibilidades Alternativas 1 y 2

Se concluye que las alternativas de diseño expuestas cumplen por estar dentro de los rangos admisibles. Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología AASHTO, Shell y por el Manual de Diseño para vías con medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS). Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. 7. FUENTES DE MATERIALES Con el fin de evaluar las propiedades geomecánicas de los materiales característicos de la zona que permitan valorar su aptitud para la conformación de las capas estructurales del pavimento, fueron evaluadas las fuentes de materiales propuestas por el Contratista con base en la calidad de los materiales y en la cercanía al proyecto.

23




Hoja

Así mismo, fue realizada una visita de reconocimiento a cada una de las fuentes de materiales propuestas, con el fin de efectuar una descripción geológica de las mismas y determinar el volumen explotable de material. A continuación, se presentan los resultados de la caracterización geomecánica de los materiales con base en los resultados de los ensayos de laboratorio. 7.1. Caracterización geomecánica fuentes de materiales En cada una de estas fuentes fue recuperado material representativo, con el fin de adelantar los ensayos de laboratorio tendientes a caracterizar los materiales existentes y a determinar su competencia para la conformación de las capas granulares de la estructura del pavimento. La evaluación de las fuentes ha sido realizada con base en los alcances establecidos en Las Especificaciones Técnicas de Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS). Con base en lo anterior a continuación se presentan los criterios de aceptación de materiales, los cuales han sido extractados de la normatividad vigente.

Perdidas ensayo solidez Capa

Desgaste en la maquina de los

ángeles Sulfato de

sodio Sulfato de magnesio

CBR I.P

Afirmado 50% máx. 12% máx. 18% máx. - 4 - 9

Subbase granular 50% máx. 12% máx. 18% máx. 20, 30 o

40% min. <= 6

Base granular 40% máx. 12% máx. 18% máx. 80% min. <= 3

Tabla No. 12.: Disposiciones generales para la ejecución de afirmados, subbases granulares y

bases granulares (articulo 300-96 INVIAS) A continuación se relacionan los resultados de los ensayos de laboratorio realizados sobre las muestras recuperadas en las fuentes de materiales analizadas: Fuente El Juncal

Parámetro Resultado obtenido Clasificación GM

Limite liquido (%) - Limite plástico (%) -

Índice de plasticidad (%) NP Humedad natural (%) 5,0

24




Hoja

% que pasa el tamiz No.200 12,0 Desgaste en la maquina de

los Ángeles (%) 44,20

Ensayo de solidez en sulfato de sodio (%) 7,44

CBR% (100 – 98 – 95 % de compactación) 39 – 33 – 25

Tabla No. 14: Resultados de laboratorio fuente de materiales El Juncal

TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA

2" 100,0 1 1/2" 91,1

1" 75,4 3/4" 68,9 1/2" 57,5 3/8" 52,3 No 4 44,6 10 33,5 40 21,9

100 15,1 200 12,0

Tabla No. 15: Resultado Granulometría El Juncal

Fuente El Juncal

MATERIAL Base Granular Sub base granular Afirmado CUMPLE (S/N) NO SI SI

OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base granular considerando los bajos valores de CBR y el elevado desgaste obtenido en la Máquina de los Ángeles.

Fuente K9+340 vía Iles

Parámetro Resultado obtenido Clasificación GP-GM

Limite liquido (%) 69,0 Limite plástico (%) 32,0

25




Hoja

Índice de plasticidad (%) 37,0 Humedad natural (%) 20,4





Tabla No. 16: Resultados de laboratorio fuente de materiales vía Iles K9+340


2" 100,0 1 1/2" 82,8

1" 64,3 3/4" 55,7 1/2" 45,8 3/8" 39,5 No 4 33,1 10 26,4 40 17,2

100 11,5 200 10,2

Tabla No. 17: Resultado Granulometría Fuente vía Iles K9+340


MATERIAL Base Granular Sub base granular Afirmado CUMPLE (S/N) NO NO NO

OBSERVACIÓN:

Este material no cumple para conformación directa de base granular considerando los bajos valores de CBR y el elevado desgaste obtenido en la Máquina de los Ángeles. Adicionalmente, debido al elevado índice de plasticidad no cumple para la conformación de capas de subbase ni afirmado.

Fuente La Laguna “El Pedregal”

26




Hoja

Parámetro Resultado obtenido

Clasificación GP-GM Limite liquido (%) 34,0 Limite plástico (%) 25,0






Tabla No.18: Resultados de laboratorio fuente de materiales La Laguna


2" 75,6 1 1/2" 63,5

1" 55,9 3/4" 48,5 1/2" 37,9 3/8" 32,6 No 4 27,4 10 22,2 40 16,9

100 12,3 200 7,6

Tabla No. 19: Resultado Granulometría Fuente La Laguna


MATERIAL Base Granular Sub base granular Afirmado CUMPLE (S/N) NO NO SI

OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base granular considerando los bajos valores de CBR y el elevado desgaste

27




Hoja 28

obtenido en la Máquina de los Ángeles. Adicionalmente, debido al elevado índice de plasticidad no cumple para la conformación de capas de subbase.

Fuente Puente Nuevo (Ipiales)

Parámetro Resultado obtenido Clasificación SP-SM







Tabla No. 20: Resultados de laboratorio fuente de materiales Puente Nuevo


2" 91,8 1 1/2" 87,9

1" 85,3 3/4" 79,1 1/2" 72,4 3/8" 69,6 No 4 62,9 10 48,2 40 26,9

100 15,4 200 9,7

Tabla No. 21: Resultado Granulometría Fuente Puente Nuevo




Hoja 29



OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base granular ni de subbase granular considerando los bajos valores de CBR y el elevado desgaste obtenido en la Máquina de los Ángeles.

Fuente Bella Vista




% que pasa el tamiz No.200 11,80 Desgaste en la máquina de


Tabla No 22: Resultados de laboratorio fuente de materiales Bella Vista


2" 83,6 1 1/2" 73,8

1" 71,6 3/4" 70,5 1/2" 64,9 3/8" 62,6 No 4 57,2 10 47,7 40 34,0

100 19,8 200 11,8

Tabla No. 23: Resultado Granulometría Fuente Bella Vista




Hoja 30

Fuente Bella Vista


OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base granular considerando el elevado desgaste obtenido en la Máquina de los Ángeles.

Fuente Balalaika

Parámetro Resultado obtenido Clasificación GP





Tabla No. 24: Resultados de laboratorio fuente de materiales Balalaika


2" 55,7 1 1/2" 53,9

1" 49,6 3/4" 43,3 1/2" 32,5 3/8" 25,4 No 4 13,9 10 5,4 40 3,5

100 3,1 200 2,9

Tabla No. 25: Resultado Granulometría Fuente Balalaika




Hoja 31

Fuente Balalaika

MATERIAL Base Granular Sub base granular Afirmado CUMPLE (S/N) SI SI SI

Fuente Colimba






Tabla No. 26: Resultados de laboratorio fuente de materiales Colimba


2" 91,2 1 1/2" 81,1

1" 73,6 3/4" 68,3 1/2" 63,0 3/8" 59,4 No 4 54,0 10 45,2 40 31,8

100 21,4 200 15,7

Tabla No. 27: Resultado Granulometría Fuente Colimba

Fuente Colimba





Hoja 32

OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base granular considerando el elevado desgaste obtenido en la Máquina de los Ángeles y el contenido de finos.

Fuente Rancho Grande (K10+000 – K11+000) vía Tuquerres – Samaniego

Parámetro Resultado obtenido Clasificación GP-GC







Tabla No. 28: Resultados de laboratorio fuente de materiales Rancho Grande


2" 88,9 1 1/2" 81,3

1" 74,4 3/4" 67,0 1/2" 50,4 3/8" 40,7 No 4 29,7 10 18,3 40 12,3

100 9,7 200 8,4

Tabla No. 29: Resultado Granulometría Fuente Rancho Grande




Hoja 33



OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base ni de subbase granular, debido a los bajos valores de CBR, los elevados valores de desgaste e índice de plasticidad.

Fuente K20+500 vía Tuquerres – Samaniego

Parámetro Resultado obtenido Clasificación GW-GM







Tabla No. 30: Resultados de laboratorio fuente de materiales K20+500


2" 100,0 1 1/2" 97,8

1" 87,0 3/4" 80,6 1/2" 64,2 3/8" 53,0 No 4 35,2 10 16,6 40 8,9




Hoja

100 6,8 200 5,7

Tabla No. 31: Resultado Granulometría Fuente K20+500




Fuente Río Guaitara






Tabla No. 32: Resultados de laboratorio fuente de materiales Río Guaitara


1" 98,3 3/4" 95,2 1/2" 58,5 3/8" 27,5 No 4 6,80

8 1,60 16 1,50 30 1,40 50 1,30

34




Hoja

100 1,20 200 1,00

Tabla No. 33: Resultado Granulometría Fuente Río Guaitara



Fuente Peña Flor y Yaguara








Tabla No. 34: Resultados de laboratorio fuente de materiales Peña Flor y Yaguara


2" 75,8 1 1/2" 63,1

1" 53,6 3/4" 49,5 1/2" 44,7 3/8" 40,6 No 4 34,3 10 24,5

35




Hoja

40 16,2 100 11,5 200 8,90

Tabla No. 35: Resultado Granulometría Fuente Peña Flor y Yaguara




Fuente La Poma 1

Parámetro Resultado obtenido Clasificación SM



% que pasa el tamiz No.200 24,1 CBR% (100 – 98 – 95 % de

compactación) 62 – 55 – 41

Tabla No. 36: Resultados de laboratorio fuente de materiales La Poma 1


2" 100 1 1/2" 92,3

1" 84,5 3/4" 79,0 1/2" 76,7 3/8" 74,6 No 4 71,1 10 57,8 40 39,3

36




Hoja

100 29,0 200 24,1

Tabla No. 37: Resultado Granulometría Fuente La Poma 1

Fuente La Poma 1


OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base ni de subbase granular, debido a los bajos valores de CBR, los elevados valores de índice de plasticidad y porcentaje de finos.

Fuente La Poma 2








2" 100 1 1/2" 84,8

1" 80,9 3/4" 76,2 1/2" 72,3 3/8" 67,7 No 4 60,5 10 46,5

37




Hoja

40 29,5 100 20,3 200 16,4


Fuente La Poma 2


OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base ni de subbase granular, debido a los bajos valores de CBR, los elevados de índice de plasticidad y porcentaje de finos.

7.2. Reconocimiento Geológico de las fuentes de materiales 7.2.1. Fuente El Juncal

Geología del Contorno Esta cantera se ubica en una ladera de pendiente fuerte sobre el costado izquierdo del cañón del río Güaitara en donde en el pasado se depositaron grandes secuencias de materiales volcánicos de estratovolcanes, en donde es frecuente encontrar una secuencia de rocas conformadas principalmente por tobas soldadas (ignimbritas) con algunas lentes muy fracturadas de lavas de tipo andesítico con textura porfirítica. Hacia la parte superior hay un recubrimiento de cenizas volcánicas y materiales conformados por depósitos de ladera en donde se alcanzan a observar algunos horizontes de suelo con materia orgánica como se aprecia en la fotografía No 3. Durante el reconocimiento la zona menos alterada se ubica hacia el centro de la cantera en una longitud aproximada de 60 m y una altura de 70 m.

38




Hoja

Fotografía No 3.: Se ilustra

un aspecto general de la cantera en el frente de

explotación. En el piso se aprecian los materiales de escombros posiblemente

desechos de otras excavaciones, hacia la

parte central del talud y con tonalidad rosada se

observan los afloramientos de rocas piroclásticas con

algunos lentes de andesitas fracturadas y hacia la parte superior la ceniza volcánica

y suelos orgánicos.

Geomorfología Desde el punto de vista geomorfológico la zona corresponde a una ladera de pendiente fuerte la cual se ha venido incrementando debido a la explotación de materiales para las vías. El talud que se observa en el frente de la cantera es del orden de 75º a 80º escalonado debido a la explotación. Hacia la parte superior se encuentra un talud prácticamente vertical de materiales de ladera sueltos con alta susceptibilidad a la erosión y así mismo presentan una seria amenaza para la explotación de la cantera actual. El frente de la cantera presenta escalonamientos debido a la explotación y en el piso inferior se puede observar acumulación de materiales sobrantes que no son aptos para utilizarlos como fuente.La fotografía No 4 ilustra el estado actual del frente de explotación visto desde la parte alta en donde se observa lo escarpado del talud y la disposición de materiales sobrantes en el piso.

39




Hoja

Fotografía No 4. Se observa la acumulación de materiales sobrantes los cuales deben ser retirados en caso que se

reimplante una explotación en este sitio.

Volumen Estimado y Recomendaciones El material que se observa son ignimbritas principalmente, en algunos sitios hay bloques bastante resistentes, pero en otros sectores está relativamente alterado. El volumen aproximado es de 70.000 m3, la altura es de 83 m y se recomienda hacer un descapote de 10 m de la parte alta (corona) puesto que esta conformado principalmente por cenizas volcánicas y materiales alterados. La dificultad básicamente es la remoción del descapote y realizarlo será bastante costoso. Según su aspecto y dureza este material puede utilizarse principalmente para subbase y rellenos, puesto que normalmente los materiales piroclásticos presentan desgastes mayores al 30% por lo cual se recomienda verificar con análisis de desgaste. Hacia el costado norte del frente principal existe una pequeña explotación antitécnica en la cual no se recomienda realizar explotaciones, pues el volumen de descapote es demasiado grande para realizar una explotación adecuada y obtener un volumen razonable como material de utilización en las vías, la fotografía No 5 ilustra esta situación.

40




Hoja

Fotografía No 5. Hacia el costado norte del frente principal hay un

pequeño afloramiento de las mismas características del frente principal, pero su explotación es antitécnica.

Los taludes prácticamente son negativos y verticales los cuales

presentan alto riesgo para su explotación.

7.2.2. Fuente Río Güaitara

Geología del Contorno Corresponde a lecho del río Güaitara conformado por depósitos aluviales de cantos rodados, gravas y arenas. Hay un alto predominio de rocas volcánicas principalmente lavas andesíticas, se presentan también ignimbritas e incluso en algunos sitios se alcanzan a encontrar fragmentos de rocas intrusivas, gneisses, estos dos últimos cantos y fragmentos son relativamente escasos. En la fotografía No 6. se ilustra un aspecto de los cantos que se encuentran en los depósitos recientes.

41

Hoja

42




Fotografía No 6. Se aprecia el tipo de fragmentos más

frecuentes dentro del cauce actual del río

Güaitara en el sector de la explotación.

Geomorfología Durante la visita se pudo apreciar que el cauce del río presenta un patrón trenzado, es decir, el cauce principal esta variando permanentemente dentro de los aluviones recientes y se observan algunos brazos abandonados y pequeñas islas en forma de barras en donde el porcentaje de sobretamaños es muy alto (mayor al 60%) como se aprecia en la fotografía 7.

Fotografía No 7. En primer plano se observan los depósitos aluviales actuales del río Güaitara, hacia el fondo (al otro lado del cauce) se

observa una isla con sobretamaños.




Hoja

Volumen Estimado y Recomendaciones

En general los materiales se ven bastante resistentes y pueden ser utilizados como agregado para trituración. Se calcula aproximadamente unos 60.000 m3 de material pero con bloques con sobretamaños en el cauce activo (fuera de las islas), realmente el volumen explotable es del orden de 50.000 m3. Se recomienda que durante la explotación se evite llevar a la trituradora aquellos fragmentos de tonalidad rosada los cuales son principalmente ignimbritas que reducirían el promedio del desgaste. 7.2.3. Fuente Balalaika (Km 26 De La Carretera Tuquerres – Samaniego)

Geología del Contorno Es una cantera constituida principalmente por lavas de tipo basáltico cruzada con venas de calcita, conformadas en pequeños flujos de horizontes del orden de 50 cm en algunos sitios y en otros en pequeñas láminas. La roca como tal presenta buena resistencia la única dificultad es el alto grado de litificación que sería un gran inconveniente tanto para la explotación (uso de explosivos) como para la trituración (se tomó un dato estructural que muestran las discontinuidades con un azimut de buzamiento de 180º y una inclinación de 90º). Las láminas o bandas son del orden de 5 a 10 cm. En algunos sitios este material es de composición basáltica y en un punto de la cantera tienden a presentar una textura de lavas almohadilladas que probablemente puede corresponder a un depósito de lavas del cretáceo en fondos oceánicos, como se ilustra en la fotografía No 8.

43

Fotografía No 8. Se aprecia la estructura de las lavas en forma continua al costado derecho, pero en el costado superior izquierdo esta laminación se

interrumpe y hay indicios de lavas almohadilladas.




Hoja

Geomorfología

Se trata de un talud intervenido en el pasado para la extracción de materiales para vías, en la actualidad la explotación esta abandonada y se puede apreciar el escalonamiento dejado por la explotación (fotografía No 9).

44

Fotografía No 9. La parte superior de la cantera muestra un suelo residual y hacia la parte media se aprecia los afloramientos que

fueron explotados y donde hay una morfología escalonada debido a la actividad minera.

Volumen Estimado y Recomendaciones Hacia la parte superior existe un suelo residual del orden de 6 m y en la parte inferior el material potencialmente explotable es del orden de 50.000 m3, aunque si se hace un mayor descapote el volumen de material utilizable puede aumentar. En la medida en que se explote la roca menos alterada se requiere el uso de explosivos; por el aspecto de los afloramientos de esta cantera los materiales se pueden utilizar para subbase, base y pavimentos, siempre y cuando se corrobore con los análisis de laboratorio. 7.2.4. Km 20 Samaniego – Tuquerres Hay afloramientos de lavas muy similares a las de Balalaica pero un poco más alteradas. En cuanto a la cubicación se observa que el frente tiene buena posibilidad de explotación haciendo una descapote de por lo menos 5 m. La altura es del orden de 15 m con una longitud de 40 m y explotando un banco de 20 m, lo cual daría un volumen de aproximadamente 12.000 m3. Este material puede servir eventualmente para subbase y en la medida que se encuentre la roca sana se puede explotar un 10% aproximado para base. Se deberá hacer un análisis de los materiales para saber si cumplen con las condiciones




Hoja

requeridas. Debido a la relativa vecindad a la cantera Balalaica esta cantera podría utilizarse como alternativa, pero requiere de mayor descapote y preparación para el frente de explotación, por lo tanto se recomienda tan solo como una alternativa. La Fotografía No 10. muestra un aspecto del estado actual en donde se aprecian los materiales con mayor grado de alteración que los de Balalaica.

45

Fotografía No 10 . Se ilustra el aspecto de

alteración del frente actual en donde se requiere un

mayor volumen de remoción de descapote

que para el caso de Balalaika.

7.2.5. Km 11 Samaniego - Tuquerres En este Kilómetro se localiza una de las fuentes de préstamo principalmente para relleno, está conformada por materiales volcánicos principalmente de tipo Traquita. El material se ve bastante consolidado desde el punto de vista de depósito volcánico cuaternario y con buen grado de estabilidad como se aprecia en la fotografía No 11; el talud es prácticamente negativo. Puede servir como material llénate para los agregados de bases y subbases. En esta cantera se debe hacer un descapote en el costado sur del orden de 6 m en cenizas volcánicas. La cantera tiene unas dimensiones del orden de 12 m de altura, 30 m de frente y hacia el fondo se pueden explotar 20 m, con un volumen aproximado de 7.200 m3. La fotografía No 12 ilustra el estado actual de la explotación en condiciones antitécnicas. Se recomienda realizar cortes escalonados con taludes a 75º con bermas cada 10 m para garantizar que los taludes finales puedan ser revegetalizados.




Hoja

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Fotografía No 11. Talud vertical y en algunos puntos negativos endonde se explotan actualmente materiales piroclásticos en

condiciones antitécnicas.

7.2.6. Fuente Colimba

Geología del Contorno Está ubicada en la ladera de un cono volcánico como se aprecia en la fotografía No 12. Los materiales están conformados principalmente por fragmentos de ignimbritas y cenizas volcánicas como se aprecia en la fotografía No 11. Dentro de esta unidad se encuentran fragmentos de ignimbritas con sobretamaños los cuales han sido seleccionados y dejados en la base de la cantera.

Fotografía No 12. Morfología típica de un cono volcánico

probablemente formado por el desarrollo de un cráter

adventicio.




Hoja

Geomorfología La cantera se ubica en una ladera de depósitos piroclásticos desarrollada sobre un cono volcánico, la cual ha sido intervenida por la construcción de la vía y actualmente la actividad de extracción de materiales ha dejado taludes prácticamente verticales y en el piso de la cantera se han colocado algunos sobretamaños como se aprecia en la fotografía No 14. Es de anotar que en la zona hay dos frentes de explotación de características similares, en la fotografía No 13 se aprecian estos dos focos de explotación.

Fotografía No 13. Estado actual de la explotación en donde el frente presenta

los materiales piroclásticos y en el piso de la cantera

los sobretamaños.


Los dos frentes de explotación de esta cantera están constituidos principalmente por fragmentos de rocas piroclásticas, debido a esto su uso está restringido para materiales de afirmado, rellenos y subbases. La limitación para su uso principalmente se debe al alto porcentaje de desgaste. Para la explotación de cualquiera de los dos frentes se recomienda una ejecución de escalonamientos con taludes a 75º y bermas cada 10 m. El volumen explotable en condiciones razonables es del orden de 40.000 m3, para lo cual se requiere descapote y reconformación de los taludes actuales. 7.2.7. Fuente La Laguna (Cumbal)

Geología del Contorno Está conformada principalmente por un depósito fluvioglacial, los materiales que predominan son gravas que están embebiendo algunos cantos de tamaños un poco más grande (hasta 2 m), pero la mayor parte de estos bloques están entre 50 y 80 cm de diámetro. El material que se observa con mayor volumen es el de las gravas. La cantera esta completamente descapotada y se puede explotar ejecutando un nuevo frente cercano

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a la entrada. La Fotografía No 14 ilustra el estado actual de explotación de este antiguo valle fluviglacial.

Fotografía No 14. La cantera en depósitos aluviales ha tenido una

actividad extractiva reciente, al fondo se observan los taludes con recubrimientos de suelos orgánicos.

Geomorfología

Se encuentra un valle de relleno fluvioglacial en donde se ha explotado selectivamente siguiendo el valle y dejando lateralmente las colinas que son de andesitas. En la fotografía No 15 se aprecian los relieves en forma de colinas conformados por lavas andesíticas.

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Hoja

Fotografía No 15. En primer plano se observan los

depósitos fluvioglaciales y al fondo una morfología de

colinas.


El material explotable de estos aluviones puede ser del orden de 10.000 m3 y el uso podría ser para subbase y subbase, con mayores posibilidades para este último, puesto que algunos fragmentos presentan síntomas de alteración. Es de anotar que durante el recorrido entre esta fuente y la población de Cumbal hay una intensa actividad de explotación de materiales en cantera de roca, las cuales están conformadas principalmente por lavas andesíticas masivas en donde se requiere el uso de explosivos. 7.2.8. Fuente La Poma

Geología del Contorno Se ubica en el Km 11+100 por la carretera Chiles – Cumbal, cerca del caserío llamado La Poma. El material que se observa son fragmentos de piroclástos ligeramente redondeados con algo de alteración, también se presentan fragmentos de andesitas. El frente es homogéneo como se aprecia en la fotografía No 16.

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Hoja

Fotografía No 16. Se observa el frente actual de explotación y los

materiales con sobretamaños dispuestos.

Geomorfología Se ubica en una zona de media ladera con taludes naturales variables entre 45º y 80º, hay un recubrimiento de suelos residuales lo cual requiere un descapote del orden de 6 m. En el fondo de la cantera actualmente hay algunos materiales sobrantes considerados principalmente por bloques con sobretamaños. Al hacer un reconocimiento hacia la parte inferior de un escarpe se observa que el material explotable es continuo, razón por la cual su volumen es importante.

Volumen Estimado y Recomendaciones Se estima un volumen de 40.000 m3 pero es de recordar que debido a la presencia de una matriz volcánica alterada el volumen efectivo de los agregados puede ser tan solo de 20.000 m3. Por su aspecto esta fuente puede ser utilizada principalmente como material de afirmado seleccionando la fracción granular y desechando los sobretamaños, también es posible usarlo mediante la selección para subbase y base, siempre y cuando se tengan en cuenta los ensayos de laboratorio. Para su explotación se requiere de un descapote de unos 6 m y la conformación de los taludes finales con cortes que pueden oscilar entre 60º y 70º con bermas cada 10 m. NOTA:

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En este sector en el fondo del valle se hizo un reconocimiento de una antigua explotación en una unidad conformada principalmente por depósitos aluviales torrenciales conformados por varios tipos de litología en donde predominan las rocas volcánicas tanto de lavas andesíticas como fragmentos de ignimbritas. Esta se encuentra ubicada aproximadamente a 600 m del puesto de salud de Panam en el fondo de un pequeño valle;




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se observa un grado de cementación relativamente alto y para su explotación se requiere posiblemente del uso de explosivos y equipo de trituración. Durante la visita se tomaron muestras para su análisis y en el caso de hacer positivos los análisis se recomienda como una fuente con un volumen potencial de aproximadamente 5.000 m3, el cual se puede ampliar al doble en una unidad homóloga en la margen opuesta. La fotografía No 17 ilustra un aspecto de un antiguo frente explotado, en este punto se detalla la litología similar a la de un lahar.

Fotografía No 17. Aspecto del afloramiento donde se observan cantos

de rocas ígneas embebidos en una Matriz de lodo volcánico. 7.2.9. Fuente Bellavista

Geología del Contorno Ubicada a unos 3.500 m.s.n.m. al noroccidente de Chiles, se observan materiales aluviales principalmente. En el frente se encuentra un material de tipo fluvioglacial correspondiente a fragmentos de andesitas angulares y redondeadas. Es un depósito fluvioglacial con un aspecto de lahar, como se observa en la fotografía No 18.

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Fotografía No 18. Se aprecian las superficies escalonadas ejecutaen los lahares por explotaciones anteriores.

das

Geomorfología

Se encuentra en la ladera nororiental de un gran valle fluvigracial en donde en el pasado se ha ejecutado una explotación que ha generado localmente un talud prácticamente vertical. Desde el punto de vista geomorfológico regional estos materiales son el producto de las descargas de lahares en el pasado los cuales hoy en día presentan algún grado de consolidación principalmente por la cementación de la matriz que está conformada por lodo volcánico.

Volumen Estimado y Recomendaciones La cantera tiene aproximadamente 70 m de longitud, 10 m de altura y un descapote del orden de 4 m, ha sido explotado en el pasado y se puede encontrar una continuidad lateral del orden de 10 m, dando un volumen total de 7.000 m3 pero se recuerda que aproximadamente un 30% es de matriz volcánica la cual se debe descontar del volumen anteriormente propuesto, sin embargo en los taludes de la vía hacia aguas abajo se observaron otros afloramientos similares, lo cual indica que el lahar es más extenso y el volumen anteriormente estimado puede incrementarse siempre y cuando se haga una exploración con trincheras y apiques, puesto que en el momento de la visita se presentaba un recubrimiento con vegetación que no permite observar la continuidad del lahar. 7.2.10. Fuente Pueblo Nuevo

Geología del Contorno Esta ubicada en Ipiales y se encuentra un gran banco de cenizas volcánicas posiblemente de tipo Lapilli con algunos niveles lenticulares de conglomerados, se observa piedra pómez

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principalmente. Los material que predomina son los vidrios volcánicos, los lentes de conglomerados son principalmente de cantos de rocas andesíticas.

Geomorfología La zona corresponde a un gran relleno de material volcánico en donde se ha establecido una explotación para materiales principalmente de agregados de arena y gravas. En la actualidad hay frentes de explotación bastante profundos y con serias dificultades para la evacuación de aguas lluvias, se ha conformado una cubeta cerrada sin salida para drenaje. Como se puede apreciar en la fotografía No 19.

Fotografía No 19. Se

aprecian los cortes de las explotaciones actuales y

su profundidad de explotación.

Volumen Estimado y Recomendaciones El volumen a explotar es prácticamente inagotable pero obviamente hay restricciones de predios y ambientales que deben ser evaluados para determinar los frentes ha explotar. Se recomienda que los taludes finales sean de tipo vertical y que se establezca un sistema de retrollenado para evitar las dificultades de drenaje que allí se puedan generar. Esta fuente puede ser utilizada como llenante de materiales de base y subbase.

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8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1 Estratigrafía Promedio Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica en el área del proyecto: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,25 y

0,70m, se detectan gravas arcillosas y arenas limosas, correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales poseen una humedad baja y plasticidad nula con excepción del S-19 en donde se reporta una plasticidad media, las cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GP-GM, SM y SP-SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 5,50 y 13,40%, índice de plasticidad nulo con excepción del S-19 en donde se reporta un valor de 18% y un porcentaje de finos variable entre 5,10 y 40,7%.


(3,0m), se observan intercalaciones de arenas limosas y limos arcillosos. Los cuales presentan una humedad baja a media, plasticidad media a alta en los finos y nula a media en los granulares, consistencia media a muy firme en los limos y compacidad media a densa en las arenas, los cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML, CL, SM y SP. Presentan valores de humedad natural variables entre 8,50 y 40,90%, índice de plasticidad entre 13,0 y 35,0% en los finos y entre 0,0 y 18% en las arenas y valores de resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 6 y 16 golpes/pie reportando valores de rechazo en profundidad.

En las perforaciones Nos. 27, 35 y 40, fueron reportados valores de resistencia al ensayo de penetración estándar de 4, 2 y 3 golpes/pie respectivamente.

8.2 Estructura del Tramo a Intervenir Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología del Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional y optimizadas y verificadas por las metodologías ASSHTO y SHELL De tal manera las alternativas expuestas se conforman como se resume a continuación: Sector 1:

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Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 12 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 25 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 30 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 15 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 25 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente.

55

Sector 2: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 15 cm. de Subbase Granular. Para la modelación de la estructura se tuvo en cuenta el aporte de 20 cm de material granular existente.










Hoja

Para cada una de las alternativas expuestas en cada uno de los sectores definidos, se define dividir la Carpeta asfáltica en un espesor de base y uno de rodadura en razón a que la gradación MDC-2 es más cerrada por lo cual la velocidad de migración de posibles fisuras es mayor, de tal manera se recomienda disponer en forma conjunta un espesor de MDC-1 y un espesor de MDC-2, considerando adicionalmente lo establecido en la normatividad vigente de las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del Instituto Nacional de Vías, la cual establece “ En la Construcción de bases asfálticas y bacheos, se empleará MDC-1. Para capas de rodadura, se empleará la gradación MDC-3, si el espesor compacto no supera tres (3 cm) y la MDC-2 para espesores superiores”. Las alternativas establecidas en el presente informe, son técnicamente similares, razón por la cual la escogencia de la estructura a construir, será el resultado exclusivo del análisis económico. Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. 8.3 Fuentes de materiales Con el fin de evaluar las propiedades geomecánicas de los materiales característicos de la zona que permitan valorar su aptitud para la conformación de las capas estructurales del pavimento, fueron evaluadas varias fuentes de materiales de la zona, las cuales fueron propuestas por el Contratista con base en la calidad de los materiales y en la cercanía al proyecto. En las siguientes tablas se presenta para cada una de las fuentes de materiales propuestas las observaciones realizadas a partir de los ensayos de laboratorio, en donde se ha definido la aptitud de los materiales para la conformación de las capas granulares de la estructura del pavimento con base en la normatividad vigente del Instituto Nacional de Vías (INVIAS).

Fuente El Juncal





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Hoja 57

OBSERVACIÓN:




OBSERVACIÓN:

Este material no cumple para conformación directa de base granular considerando los bajos valores de CBR y el elevado desgaste obtenido en la Máquina de los Ángeles. Adicionalmente, debido al elevado índice de plasticidad no cumple para la conformación de capas de subbase.




Fuente Bella Vista



Fuente Balalaika





Hoja 58

Fuente Colimba

















Hoja 59

Fuente La Poma 1



Fuente La Poma 2



Si bien es cierto, algunas de las fuentes de materiales estudiadas no se encuentran aptas para la conformación directa de base y subbase granular, es posible realizar mezclas entre materiales de diferentes fuentes con el fin de obtener materiales aptos para la conformación de las capas estructurales de la vía. Adicionalmente, se debe tener especial cuidado con la granulometría la cual debe ajustarse al momento de las obras dentro de los rangos admisibles establecidos en la normatividad vigente 8.4 Otras Recomendaciones En los apiques 33 y 44 y en el sondeo 19, se detectaron puntos de ablandamiento en estos sitios se recomienda llevar a cabo un mejoramiento del suelo, sobre excavando una profundidad de 50cm y conformando con material seleccionado debidamente compactado, en razón a que la exploración es de carácter puntual el área aferente a intervenir se definirá durante la etapa constructiva, es importante tener en cuenta que esta condición aplica en sectores en donde se detecten puntos similares que no hayan sido detectados en el proceso de exploración. En aquellos sitios en donde se detecten materiales orgánicos y/o rellenos, se deberá remover dicha capa y efectuar su reemplazo por material seleccionado debidamente compactado en un espesor no menor a 30 cm. Es imprescindible la disposición de sistemas de drenaje, que garanticen la no degradación de las propiedades de los materiales ante el acceso lateral de agua. La disposición de estos elementos se definen en el estudio hidráulico.




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9. LIMITACIONES Todos los análisis, conclusiones y recomendaciones están basados en los resultados del programa de investigación del subsuelo. Si durante la etapa constructiva se aprecian condiciones diferentes a las plasmadas en este informe, se debe dar oportuno aviso con el fin de introducir los correctivos necesarios. La determinación de los tramos intervenidos para el diseño y construcción de la vía se basa fundamentalmente en observaciones de campo y en la extrapolación de información puntual del subsuelo proveniente de la exploración. No se descarta la presencia de condiciones puntuales especiales no manifiestas en la superficie que puedan generar con el tiempo modificaciones locales en los tramos. Las hipótesis de diseño asumidas para el presente proyecto, contemplan la realización rutinaria y periódica de labores de mantenimiento que garantizan el adecuado funcionamiento de las obras. 10. BIBLIOGRAFIA YANG H. HUANG, 2ª. Edición. Pavement Analysis and Design INSTITUTO NACIONAL DE VIAS, 1998. Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de Tránsito INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, 1998. Normas de Ensayo de materiales para Carreteras INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, 1998. Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, 1998. Anexo Técnico – Plan 2500

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Hoja

INDICE 1. INTRODUCCIÓN 1 2. ALCANCES 1 3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 2 4. PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA 4

4.1. Exploración del subsuelo ............................................................................................. 4 4.2.Ensayos de laboratorio.......................................................................................................... 5 4.3.Resultados Ensayos de laboratorio..................................................................................... 6

5. ESTRATIGRAFIA PROMEDIO 7 6. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO 8 7. FUENTES DE MATERIALES 23

7.1. Caracterización geomecánica fuentes de materiales........................................... 24 7.2. Reconocimiento Geológico de las fuentes de materiales .................................... 38

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 54

8.1 Estratigrafía Promedio......................................................................................................... 54 8.2 Estructura del Tramo a Intervenir ...................................................................................... 54

8.3 Fuentes de materiales.............................................................................................. 56 8.4 Otras Recomendaciones..................................................................................................... 59

9. LIMITACIONES 60 10. BIBLIOGRAFIA 60 ANEXOS ANEXO A MEMORIAS DE CÁLCULO ANEXO B ENSAYOS DE LABORATORIO

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REPÚBLICA DE COLOMBIA

MINISTERIO DE TRANSPORTE

INSTITUTO NACIONAL DE VIAS

CONTRATO 1628 de 2005

“Diseño, reconstrucción, pavimentación y/o repavimentación de vías Grupo 66, Tramo 1 Guachucal - El Espino PR28+0900 - PR29+0600, PR29+0600 - PR30+0250 y PR31+0530 - PR38+0510, Tramo 2 Samaniego - Túquerres PR13+0850 - PR16+0350, Tramo 3 Chiles - Cumbal K8+000 - K19+000 en el Departamento de Nariño”

VOLUMEN II ESTUDIO DE DISEÑO GEOMÉTRICO

CONTRATISTA

UNION TEMPORAL EDICORAVI

FEBRERO DE 2006

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN 5

1 OBJETIVO Y ALCANCE 6

2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 7

2.1 CRITERIOS DE DISEÑO 8

2.2 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DE LOS TRAMOS DE VÍA EXISTENTES Y PROCESAMIENTO DE DATOS DE CAMPO 9

2.3 DISEÑO GEOMÉTRICO DEL PROYECTO 9

2.4 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS 10 2.4.1 Diseño en Planta 12 2.4.2 Peraltes 15 2.4.3 Diseño en Perfil 15

2.5 SECCIONES TRANSVERSALES 15

2.6 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO EN CAMPO 18

2.7 CANTIDADES DE OBRA 18

3 CONCLUSIONES 20

4 BIBLIOGRAFIA 21

ANEXOS

Ing. Néstor A. Espinosa Niño Especialista en Diseño y Construcción de Vías 2

INDICE DE TABLAS

TABLA 2.3-1 CARACTERIZACIÓN DE LOS TRAMOS DE VÍA......................................................... 9

TABLA 2.5-1 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS TRAMO 1 GUACHUCAL – EL ESPINO SECTOR 1................................................................................................................................. 10

TABLA 2.5-2 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS TRAMO 1 GUACHUCAL – EL ESPINO SECTOR 2................................................................................................................................. 11

TABLA 2.5-3 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS TRAMO 2 TÚQUERRES - SAMANIEGO ..... 12

TABLA 2.5-4 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS TRAMO 3 CHILES - CUMBAL...................... 13

TABLA 2.6-1 RECATEGORIZACIÓN TRAMOS GRUPO 66 ........................................................... 18


INDICE DE FIGURAS

FIGURA 2.1-1 LOCALIZACIÓN TRAMOS DE VÍA............................................................................. 7 FIGURA 2.5-1 SECCIÓN TÍPICA TRAMO 1 GUACHUCAL – EL ESPINO..................................... 16 FIGURA 2.5-2 SECCIÓN TÍPICA TRAMO 2 SAMANIEGO – TÚQUERRES................................... 16 FIGURA 2.5-3 SECCIÓN TÍPICA TRAMO 3 CHILES – CUMBAL ................................................... 17


INTRODUCCIÓN

Dentro de los objetivos planteados por el Gobierno Nacional en lo referente a la infraestructura para el desarrollo regional, se contempló mediante el INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS – INVIAS, el Proyecto PLAN 2500, que tiene como objeto la pavimentación o repavimentación de más de 2500 Km de vía a nivel Nacional.

Dentro de este gran proyecto, se incorporaron los tramos: Guachucal – el Espino, Chiles – Cumbal – Túquerres – Samaniego, en el Departamento de Nariño.

Mediante este documento se presentan los resultados obtenidos en el Diseño Geométrico de los tramos mencionados anteriormente.


Informe Diseño Geométrico Grupo 66 – Plan 2500

1 OBJETIVO Y ALCANCE

El presente estudio tiene como objeto efectuar el Diseño Geométrico de los tramos de vía del Grupo 66 del proyecto Plan 2500.

El alcance de los estudios es el siguiente:

• Verificación del Levantamiento topográfico.

• Caracterización del tramo vial.

• Verificación de movimientos de tierra para cumplir con las disponibilidades presupuestales y metas contractuales.

• Diseño Geométrico horizontal, aprovechando el corredor existente hasta donde técnicamente sea posible.

• Diseño Geométrico Vertical, conservando rasantes existentes y mejorando curvas mediante la transición del peraltado.

• Procesamiento de secciones transversales.

• Cálculo de cantidades de movimiento de tierras.

• Elaboración de planos definitivos para diseño.



2 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO

El gobierno nacional planteó mediante el proyecto PLAN 2500, el proyecto más ambicioso de la historia del país que pavimentará más de 2500 kilómetros de vías en las diferentes regiones de Colombia, dividido por grupos desde el 1 hasta el 100, de los cuales el Grupo 66 es el grupo en estudio y corresponde al Departamento del Nariño.

Al Grupo 66 pertenecen tramos de vía que se encuentran localizados en la zona Sur- Occidental del Departamento del Nariño, tal como se muestra en la Figura 2.1-1 Localización Tramos de Vía, y está conformado por los siguientes tramos de vía:

• Tramo 1: Guachucal – El Espino del K28+900 al K30+250 y K31+530 al K38+510 • Tramo 2: Samaniego - Túquerres del K13+850 al K16+350

• Tramo 3: Chiles – Cumbal del K0+000 al K11+000

Figura 2.1-1 Localización Tramos de Vía



Una vez realizadas las visitas a campo y de levantado los corredores existentes, se pudo concluir que la mayoría de los tramos intervenidos presentaban condiciones geométricamente inestables, con radios mínimos de curvatura, cambios bruscos en ancho de carril sin curvas de entretangencias y no espriralizadas que hacían de estas unos tramos inseguros para el transito de los usuarios.

La mayoría de los tramos intervenidos comunican pueblos entre sí, como son el caso de Chiles Cumbal, Túquerres – Samaniego y Guachucal – El Espino, con relación a los tramos Guachucal – El Espino y Túquerres – Samaniego, el INVIAS los considera corredores primarios.

Con base en los levantamientos de los corredores existentes, se opto por homogenizar las características geométricas de cada tramo de vía, aprovechando al máximo las condiciones actuales.

2.1 CRITERIOS DE DISEÑO

El Diseño Geométrico de los tramos de vía, se estableció de acuerdo con la situación actual de la vía, aprovechando al máximo la infraestructura existente.

Teniendo en cuenta la información recopilada en campo, los criterios establecidos en los Términos de Referencia y en el Manual de Diseño Geométrico del INVIAS, se elaboró una caracterización de las vías actuales, información utilizada para establecer los parámetros mínimos de diseño.

Como punto de partida para establecer los criterios de diseño se tomaron los requerimientos del INVIAS, entre los cuales resaltamos:

• El diseño Geométrico deberá considerar el óptimo aprovechamiento de la vía existente, siempre y cuando cumpla con los parámetros de diseño establecidos y se garantice la seguridad de los usuarios.

• El mejoramiento que implica una rectificación debe ser completo y obedecer a estándares congruentes en sus alineamientos horizontal y vertical.

• Hasta donde ello sea posible y aconsejable técnicamente, se debe aprovechar la infraestructura existente.

• Los ajustes que se puedan requerir en el alineamiento se deberán realizar considerando la disponibilidad presupuestal y las metas físicas contractuales.



2.2 LEVANTAMIENTO TOPOGRÁFICO DE LOS TRAMOS DE VÍA EXISTENTES Y PROCESAMIENTO DE DATOS DE CAMPO

La descripción de los trabajos realizados en campo para el levantamiento de los corredores existentes, se plantea en el documento “Volumen II Estudio de Diseño Geométrico - Anexo E Informe Estudio Topográfico “

2.3 CARACTERIZACIÓN DE LAS VÍAS

De acuerdo con lo establecido por el INVIAS en el Apéndice B “Guía con recomendaciones para la definición de parámetros y estándares geométricos y de trazado de los tramos acorde con la clasificación y categorización de la vía dentro del Plan 2500, las vías en estudio se clasifican de la siguiente manera:

Tabla 2.3-1 Caracterización de los Tramos de vía

2.4 DISEÑO GEOMÉTRICO DEL PROYECTO

La filosofía del diseño vial consiste en obtener una solución geométrica para convertir una vía técnicamente viable que cumpla con las exigencias de una circulación económica, segura y cómoda del tránsito de diseño, teniendo en cuenta otros aspectos tales como estéticos, paisajísticos y ambientales.

El diseño del nuevo eje se ajustó en lo posible al alineamiento horizontal y vertical de la vía existente, procurando al máximo reducir los cortes, terraplenes y obras adicionales que incrementan considerablemente el costo del proyecto, pero sin dejar a un lado la incorporación de parámetros estándares del diseño que armonicen el alineamiento horizontal y vertical.

En el desarrollo del Estudio de Diseño Geométrico, se generaron y analizaron diversas alternativas que estuvieran acorde con los requerimientos del INVIAS para unos tramos de vía de esta magnitud y fue así como se realizó el diseño más óptimo, tanto en planta como en perfil. Para el Diseño Geométrico se tomaron como premisas: La seguridad de los



Usuarios, mínima afectación predial, estabilidad de laderas, de acuerdo con recomendaciones del área de geotecnia, y mínima afectación ambiental.

Para garantizar la seguridad de los usuarios se determinó espiralizar las curvas donde geométricamente se podía y crear longitudes de transición de tal forma que se cambiaran las entretangencias cortas por curvas entrelazadas

En el Anexo A – Reportes de Diseño Horizontal, se presenta el cálculo del alineamiento horizontal en las carteras del eje del proyecto en planta, allí se consignan los datos para cada PI: Ángulos, distancias, coordenadas, y el cálculo de la curvas circulares y espirales y de la transición del peraltado.

En el Anexo B – Reportes de Diseño Vertical, se presenta el cálculo del alineamiento vertical o perfil del eje, donde se muestran todas las cotas tanto de los bordes izquierdo y derecho como del eje cada 10 m. En los planos Planta – Perfil se presenta la información gráfica del Proyecto.

2.5 CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS

Los parámetros de diseño corresponden básicamente a los requerimientos exigidos en los Términos de Referencia y las directrices impartidas por el INVIAS.

Los parámetros presentados a continuación son los generales para cada tramo de vía en estudio.

Tabla 2.5-1 Características Geométricas Tramo 1 Guachucal – El Espino Sector 1

Parámetro Descripción

Ancho de carril 3.0 m

Ancho de corona 6.40 m

Cuneta

Velocidad de diseño 30 KPH

Radio mínimo (en zona urbana)

6.0 m



Peralte máximo 8.0%

Pendiente máxima 9.64 %

Longitud de espiral 25 m

Taludes en terraplén Ver informe Estudio de Geotecnia

Talud en Corte Ver informe Estudio de Geotecnia

Estructura total del pavimento

Ver Informe Estudio Geotécnico para Diseño de Pavimentos

Tabla 2.5-2 Características Geométricas Tramo 1 Guachucal – El Espino Sector 2




Cuneta



120.0 m

Peralte máximo 7.48 %








Ver Informe Estudio Geotécnico para Diseño de Pavimentos

Tabla 2.5-3 Características Geométricas Tramo 2 Túquerres - Samaniego




Cuneta Ancho de 0.55 m



10.18 m


Pendiente máxima 10.8%







Ver Informe Estudio Geotécnico para

Diseño de Pavimentos

Tabla 2.5-4 Características Geométricas Tramo 3 Chiles - Cumbal



Ancho de corona 5.90 m Zona Urbana

7.47 m Zona Rural

Cuneta



8.0 m





Talud en Corte Ver informe estudio de Geotecnia






2.5.1 Diseño en Planta

Los criterios que se tuvieron en cuenta para el diseño en planta fueron:

• Respetar en lo posible la actual geometría en planta, para no incurrir en afectaciones prediales y preservar las estructuras existentes tales como alcantarillas, puentes y pontones.

• Con base en la caracterización de las vías y en los parámetros de diseño

adoptados, el radio mínimo empleado fue de 8.0 m y la longitud mínima de espiral de 20 m en aquellos sitios donde el alineamiento permitiera la utilización de este tipo de curvas.

• Adecuar la geometría en planta de los radios existentes que estuvieran por debajo

del minino establecido para la velocidad de diseño.

• Se acogieron todos los parámetros de diseño establecidos por INVIAS, para este tipo de proyectos, acorde con en el Apéndice B “ Guía con recomendaciones para la definición de parámetros y estándares geométricos y de trazado de los tramos acorde con la clasificación y categorización de la vía dentro del Plan 2500

La longitud de la curva espiral se determinó de acuerdo con los criterios establecidos en el Manual de Diseño Geométrico del INVIAS en el numeral 3.3.5.7. Generalmente para velocidades de diseño inferiores a 50 Km/hr no se utilizan curvas espiralizadas, en este caso se emplearon donde fue posible, con el fin de aumentar la comodidad de los usuarios de la vía, teniendo en cuenta que mejora la trayectoria de los vehículos y el desarrollo gradual del peralte.

Teniendo en cuenta que las condiciones actuales de la vía no permiten cumplir con las distancias mininas de entretangencia, se requiere tener especial cuidado en el diseño de señalización vertical.



2.5.2 Diseño en Perfil

Para el diseño en perfil se tuvieron en cuenta los siguientes criterios:

• Respetar en lo posible la rasante existente con el fin de ser reutilizada como parte de la nueva estructura de pavimento.

• Evitar considerables movimientos de tierra.

•

• Garantizar las distancias de visibilidad de parada y adelantamiento, para lo cual el valor K empleado en las curvas convexas está para el tramo 1 Guachucal – El Espino de 3.18, tramo 2 Samaniego – Túquerres de 4.39 y el tramo 3 Chiles – Cumbal de 4; y para curvas cóncavas es de 4.48, 4.20 y 4 respectivamente, estos K mínimos fueron empleados para mantener la rasante lo más ajustado posible y no comprometer estructuras existentes.

2.5.3 Peraltes

Para carreteras rurales el máximo peralte fijado por el manual del INVIAS es de 8%, este valor fue el utilizado como peralte máximo de diseño, para los radios intermedios se procedió a interpolar los datos presentados en la AASHTO para e=8% Vd=30 Km/hr.

La pendiente longitudinal máxima para la rampa de peralte empleada en los cálculos fue de 1.28 velocidad de diseño de 30 Km/hr según el manual del INVIAS; sin embargo, en algunos casos como en curvas espiralizadas se tomó el valor mínimo el cual se obtiene de la expresión 0.1 x 2.75 (Ancho de Carril) = 0.275

La pendiente longitudinal mínima transversal (bombeo) fue del -2% hacia cada lado de la calzada; en las zonas urbanas y dependiendo de los sitios existentes para evacuación de aguas (Sumideros y Bocacalles) se mantuvo el drenaje hacia un solo lado de la calzada, estableciéndose la condición de bombeo de +2%, -2%.

2.5.4 Secciones transversales

Las secciones transversales se presentan cada 20 m y en cada punto de concatenación como lo son PC, PT, TE, EC, CE y ET, de acuerdo con lo establecido en el Apéndice B de los Términos de Referencia. Los Reportes de Secciones Transversales se muestran en el Anexo C Reportes de Secciones Transversales

Estas incluyen los datos correspondientes a cota roja y cota negra; cota y distancia de los bordes de calzada; cota y distancia a los puntos de chaflan; volúmenes de corte y relleno.

En las siguientes figuras se presenta la Sección Típica Transversal para cada tramo de vía:



Figura 2.5-1 Sección Típica Tramo 1 Guachucal – El Espino

Figura 2.5-2 Sección Típica Tramo 2 Samaniego – Túquerres

1

3

1.51



Figura 2.5-3 Sección Típica Tramo 3 Chiles – Cumbal

1

3

1.51



2.6 RECATEGORIZACIÓN

Acorde con lo establecido por el INVIAS en el Apéndice B “Guía con recomendaciones para la definición de parámetros y estándares geométricos y de trazado de los tramos acorde con la clasificación y categorización de la vía dentro del Plan 2500”, con los parámetros indicados por la Interventoría y con las metas físicas contractuales, se obtuvo del Diseño Geométrico la siguiente recategorización de los tramos de vía:

Tabla 2.6-1 Recategorización Tramos Grupo 66

Cabe destacar que esta información es necesaria para que el INVIAS actualice la base de datos de los tramos del Plan 2500.

2.7 LOCALIZACIÓN DEL PROYECTO EN CAMPO

La descripción de la materialización en campo de los puntos requeridos para realizar la construcción de la vía, se presenta en el documento “Volumen II Estudio de Diseño Geométrico - Anexo E Informe Estudio Topográfico “.

2.8 CANTIDADES DE OBRA

El programa EAGLE POINT permite la realización de estos cálculos de una manera rápida y precisa mediante la utilización del modelo digital del terreno existente y el modelo de la vía proyectada, los perfiles de terreno y rasante y las plantillas típicas seleccionadas para la sección transversal típica para cada tramo intervenido; con esto elementos en conjunto se determinan los movimientos de tierra tanto en corte como en terraplén. Los taludes fueron adoptados de acuerdo con las recomendaciones de los estudios de geotecnia del proyecto.

Adicionalmente, con el programa se calcularon las cantidades de pavimento, de acuerdo con las estructuras determinadas por el Estudio de Diseño de Pavimento del Proyecto.



En el Anexo D – Cantidades de Obra, se adjuntan los cálculos de movimiento de tierras donde se presentan abscisas, áreas y volúmenes de corte y terraplén cada 10 m y el acumulado total, al igual que las cantidades de material requerido para la estructura de pavimento determinada para cada tramo de vía.



3 CONCLUSIONES

Para el diseño geométrico de la vía se tuvieron en cuenta todas las recomendaciones impartidas por el INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, la Interventoría y demás áreas que intervienen en el diseño, lográndose un diseño óptimo, garantizando la seguridad de los usuarios, mínima afectación a predios y minimizando los movimientos de tierra, ajustándolo a las disponibilidades presupuestales y metas contractuales.

El diseño mejora de manera importante las condiciones de la vía actual, mejorando la calidad de desplazamiento de la comunidad, ampliando la posibilidad de convertir en un futuro y con mayor inyección de recursos estos corredores en vías primarias y mejorar considerablemente la economía de las zonas intervenidas a nivel Departamental y Nacional.

Sin embargo, es importante concluir que debido al presupuesto establecido para cada vía no fue posible encajarlas dentro de la Clasificación INVIAS y por eso se presentó su reclasificación, puesto que al mejorar las condiciones del pavimento se incrementará la velocidad de operación, lo que conllevó a disminuir la velocidad de diseño para poder aumentar la seguridad vial.

Adicionalmente, con la implementación de los diseños se generaran empleos directos e indirectos que ayudarán a bajar las tasa de desempleo en el país y el crecimiento de la economía nacional.



4 BIBLIOGRAFIA

1. Ministerio de Transporte – Instituto Nacional de Vías. Manual de diseño geométrico para carreteras. 1998.

2. Ministerio de transporte. Manual de señalización vial – Dispositivos para la regulación del transito en calles, carreteras y ciclo rutas de Colombia. 2004.

3. A Policy on Geometric Design of Highways And Streets. 1994 AASHTO


Informe Final Resumen Grupo 67 – Plan 2500

1. GENERALIDADES 1.1 INTRODUCCIÓN Dentro del “Programa de infraestructura vial de integración y desarrollo regional - Plan 2500”, el INSTITUTO NACIONAL DE VIAS, celebró con la UNION TEMPORAL EDICORAVI PLAN 2500 el contrato de obra 1629 DE 2005, cuyo objeto es el “Diseño, reconstrucción, pavimentación y/o repavimentación de vías Grupo 67, Tramo 1 Córdoba - Troncal del K0+000 al K8+000, Tramo 2 Funes - Troncal (Pilcuán) del K0+000 al K7+900, Tramo 3 Iles – Pilcuán del K0+000 al K8+500, Tramo 4 Potosí - Las Lajas del K0+000 al K2+560 en el Departamento de Nariño” En este documento se presentan los resultados de los trabajos de campo, laboratorio, memorias de cálculo y el análisis de toda la información obtenida, con el fin de realizar los estudios y diseños requeridos para la rehabilitación y pavimentación de las vías Córdoba - Troncal, Funes - Troncal, Iles - Pilcuan y Potosí - Las Lajas, enmarcados dentro de los objetivos planteados por el Gobierno Nacional en lo referente a la infraestructura para el desarrollo regional, denominado Plan 2500. 1.2 ASPECTOS CLIMATICOS La caracterización del clima del área donde se localizan las vías se adelantó con base en la información registrada en varias estaciones climatológicas y pluviométricas localizadas en la misma. De estas estaciones, dos son climatológicas y cinco pluviométricas. Las primeras corresponden a Villa Rosa y Aeropuerto de San Luis en cercanías de Ipiales. Las pluviométricas son las de El Paraíso, Guachaves, Chiles, Puerres y Gualmatán. De acuerdo con la información obtenida de las estaciones antes mencionadas, la distribución de la precipitación dentro del año es del tipo bimodal, en la cual se presentan dos períodos lluviosos intercalados con uno de baja precipitación. El primer período húmedo comprende los meses de enero a mayo, en el cual ocurre el 48% de la precipitación total anual. El segundo período húmedo se presenta durante noviembre y diciembre y en el tiene ocurrencia el 31% del total anual. Durante el período de menor precipitación, correspondiente a los meses de junio a septiembre, ocurre el 21% del total anual. La temperatura media anual del aire es de 11.2 ° C y permanece casi constante durante los meses del año. Se presentan variaciones no superiores a 1.0 ° C. Los meses más fríos son los de julio a septiembre, en los cuales la temperatura baja a 10,5 ° C. La humedad relativa media anual del aire es del 83 %, con variaciones poco significativas dentro del año. Los meses más húmedos corresponden a los períodos marzo a julio y noviembre y diciembre, con valores que fluctúan entre el 83 y el 84 %.

1


1.3 DESARROLLO DEL ESTUDIO Enmarcados en el Pliego de Condiciones y sus anexos, se ejecutaron las siguientes actividades: - Recopilación y análisis de la información existente

- Estudio de tránsito

- Levantamiento topográfico

- Diseño geométrico

- Diseño de señalización vial

- Exploración del subsuelo

- Ensayos de laboratorio

- Diseño de pavimento

- Estudio de drenaje y subdrenaje, inventario de obras de drenaje existentes y diseño hidráulico.

- Elaboración del Plan de Manejo ambiental para la obra

- Diseño estructural de obras de contención y drenaje

- Cálculo de cantidades de obra y presupuesto

2


CAPITULO 2

ESTUDIO DE TRANSITO

2.1 ÁREA DE ESTUDIO

Con el propósito de obtener información que permita cuantificar la magnitud de los flujos sobre los tramos que conforman el área en estudio, se llevaron a cabo mediciones de volúmenes vehiculares en las cuatro estaciones relacionadas en el siguiente cuadro, localizadas en sitios que garantizaran que el volumen aforado fuera realmente el volumen principal del origen – destino de la vía estudiada.

Figura 2.1 Área de influencia directa del proyecto

3


Cuadro 2.1 Estaciones de aforo vehicular

EST. N° LOCALIZACIÓN

1 SALIDA DE ILES

2 SALIDA DE CORDOBA

3 CRUCERO DE FUNES

4 SALIDA DE POTOSI

Los períodos para la recolección de los volúmenes se establecieron entre las 04:30 y las 20:00, garantizando aforar los periodos de mayor flujo vehicular de la vía. Se recopilaron datos de volúmenes vehiculares por sentido, clasificándolos en automóviles, buses y discriminando el tipo de camiones, con el propósito de establecer la participación de cada tipo de vehiculo dentro del tráfico de la vía. Esta información permitirá determinar los ejes equivalentes para el año de diseño; la información recolectada se consignó en formatos de campo. En la figura 2.2 se muestra la localización de los sitios de aforo.

4


Figura 2.2 - Sitios de aforo

Estaciones de Aforo

En el desarrollo de la toma de información en los días y períodos señalados, no se presentaron inconvenientes relevantes que pudieran afectar la calidad de la información recolectada.

5


2.2 RECOLECCIÓN DE LA INFORMACIÓN DE CAMPO

eación que comprendían la visita a los tramos de estudios, la elaboración de los formatos de consignación de datos, la ubicación de los puntos de aforo, los

la preparación del personal y prueba piloto del ensayo. Después de des previas se continuó con la ejecución de los aforos en los lugares,

horas y periodos establecidos durante la logística del estudio.

2.2.1 Programación de la toma de información de campo

nto en día típico, como es día de mercado, así como el periodo de medición.

Cuadro 2.2 - Programación de Aforos

Para la toma de la información de campo, fue necesario determinar actividades de logística y plan

intervalos de aforo, realizadas la activida

La toma de información para el Estudio de Tránsito se inicio la primera semana del mes de diciembre de 2005. A continuación se presenta la relación de las fechas en que se realizo el aforo, ta

2.2.2 Visita a las estaciones de toma de información de campo

La visita a las estaciones de aforo se realizó después de ser revisada la cartografía del

IÓN DEL PERSONAL

e instrucción suficiente para los aforadores,

lugar y recorrido el tramo en su totalidad y antes de la inducción a los aforadores, esta visita se efectuó con el fin de establecer la ubicación de los aforadores en el punto de aforo.

2.2.3 CAPACITAC

Con el fin de garantizar la objetividad, claridadse realizó un curso de capacitación, con el fin de presentar los formatos que se utilizarían, así como las características mismas del estudio y del tipo de información a recolectar.

6


2.2.4 PERSONAL UTILIZADO

Durante la recolección de la información se emplearon 13 aforadores en turnos de 8 horas. Se seleccionaron personas que tuviesen semestres de carreras universitarias o fuesen técnicos, procurando siempre que fueran mayores a 21 años y menores a 30 años.

Para su identificación en campo, fueron dotados de chalecos reflectaos y un carné de

ta

CATEGORÍA C2G.

Tipo de Vehículo: Camión de dos ejes grande (C2G).

Vehículo de tamaño un poco mayor al mostrado en la categoría anterior, con capacidad e carga mucho mayor y eje trasero de doble llanta a cada lado.

na variación de esta clasificación son las volquetas, más por su capacidad de carga que or su tamaño.

CATEGORÍA C3 - C4.

Tipo de Vehículo: Camión de tres o cuatro ejes (C3-4).

Vehículo de carga con eje tipo tán parte posterior; el C4 consta de un tracto-camión, con eje direccional y eje posterior tipo tándem, y un semí-remolque con eje simple, o, un tracto-camión y un remolque, cada uno con dos ejes simples.

presentación.

2.2.5 CLASIFICACIÓN DE LOS CAMIONES

Los Camiones aforados se clasificaron en cinco tipos, los cuales se describen a continuación:

CATEGORÍA C2P.

Tipo de Vehículo: Camión de dos ejes pequeño (C2P).

Vehículo de tamaño pequeño destinado al transporte de carga, cuyo eje trasero presendoble llanta a cada lado. Algunos modelos de última generación no presentan esta característica, pero por su utilización en eí transporte de carga se consideran dentro de ésta clasificación.

d

Up

dem en la

7


CATEGORÍA C5.

Tipo de Vehículo: Camió cinco e (C5).

Vehículo de carga com sto por tracto-ca , un eje ple direccional y uno trasero tipo tridem., y un i-remol con un eje o tridem.

CATEGORÍA MAYORES DE C5.

Tipo de Vehículo: Camión de más de cinco ejes (>

ehículo de carga compuesto por un tracto-camión, un eje simple direccional y uno trasero tipo tándem, y un semi-remolque con un eje tipo tridem.

2.3 VOLÚMENES OBTENIDOS.

A partir del procesamiento de la información de los volúmenes, se obtuvieron los listados de los volúmenes horarios en las diferentes vías aforadas, resultados que se presentan a continuación identificando volúmenes y la composición vehicular.

De acuerdo a la metodología y procesamiento seguido por el INVIAS, se elaboraron los resúmenes para cada vía aforada.

2.3.1 VÍA ILES – PILCUAN

Se observa como el día lunes el volumen pico se presenta a las 4:00pm, y el día de mercado se presenta a las 6:00am, lo cual se explica por ser el horario en donde llega la mayor cantidad de alimentos y productos para ser vendidos durante el día de mercado.

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación

iaria del transito en la vía y la composición del tránsito por tipos de vehiculo encontrada durante la toma de información.

n de jes

pue un mión simsem que tip

C5).

V

d

8



HORA LUNES DOMINGO %TPD 4 2 2 1 5 2 2 1 6 10 54 13 7 10 8 28 8 9 10 32 9 9 7 39 10 8 4 14 11 7 4 15 12 11 9 32 13 13 11 39 14 13 9 31 15 17 10 31 16 18 7 17 17 1 6 3 17 18 1 1 2 19 0 0 0

TOTAL 138 351 100

0

2

4

6

8

10

12

14

% d

el T

PD

4 5 7 8 11 12 14 15 6 17 18 19

IA DEL TRÁNSITOVARIACIÓN HORAR

6 9 10 13 1

9


0

20

40

60

80

% d

100

120

140

160

180

el T

PD

LUNES DOMINGO



A 69,3% B 3,3%

C % 2P 21,7C2G 5,7%

C3 -C4 0,0%C5 0,0%

> C5 0,0%COMPOSICI

ECCIONÓN

DIR AL 56-44

ARIACI IARIA DEL TRÁNSITO

V ÓN D

DIA TPD % DEL TPDs LUNES 88 53

DOMINGO 284 170 TPDs 167 100

10


2.3.2 VÍA POTOSÍ – LAS LAJAS

Se observa como el día miércoles el nta a las 4:00pm, y el día de mercado se presenta a las 9:00 a.m., lo cual se explica por ser el horario en donde llega la mayor cantidad de compradores al mercado.

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación diaria del transito en la vía y la composición del tránsito por tipos de vehiculo encontrada durante la toma de información.


volumen pico se prese

HORA MIÉRCOLES DOMINGO %TPD6 44 53 7 7 47 60 8 8 59 60 9 9 60 91 11

10 47 77 9 11 52 43 7 12 43 54 7 13 78 37 8 14 8 63 49 15 61 8 56 16 80 58 10 17 54 8 60

TOTAL 688 698 100

0

2

4

6

8

10

12

% d

el T

PD

6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17

VARIACIÓN HORAR DEL TRÁNSITO

13

IA

11


LUNES 579 84 MIÉRCOLES 595 86

TPDs 689 100


VARIAC NSITOIÓN DIARIA DEL TRÁ

84

87

D86

86

84

85

85

% d

el T

P

83

83

LUNES MIÉRCOLES

2.3.3 VÍA FUNES – TRO

Se observa como el s e pi ent 9:00am, y el día de mercado se presenta a las 9:00am, mayor cantidad de compradores al mercado.

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación diaria del transito en la v hiculo encontrada durante la toma de información.

NCAL (PILCUAN)

día lune l volumen co se pres a a laslo cual se explica por ser el horario en donde llega la

ía y la composición del tránsito por tipos de ve

H A LUNES DOM O %T OR ING PD6 17 149 1 7 15 9 40 8 19 53 12 9 23 61 14

10 16 53 11 11 16 22 6 12 20 22 7 13 18 27 7 14 21 18 6 15 22 21 7 16 14 17 5 17 19 16 6

TOTAL 220 399 100

12


0

2

4

6

8

10

12

14

% d

el T

PD

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17


0

20

40

60

80

100

120

% d

el T

PD

LUNES DOMINGO

N L TRÁVARIACIÓ DIARIA DE NSITO


LUNES 134 55 DOMINGO 259 105

TPDs 246 100

13


COMPOSICIÓN POR TIPO HÍCULO DE VE

A 61,8% B 3,2%

C2P 6,6% C2G 20,0%

C3-C4 6,4% C5 0,7%

> C5 ,3% 1 CO N DIR L

MPOSICIÓECCIONA52-48

2.3.4 VÍA CÓRDOBA – TRONCAL

Se observa como el día martes el volumen pico se presenta a las 4:00pm, y el día de

Volúmenes de tránsito, se presenta la variación horaria del transito en la vía, la variación or tipos de vehiculo encontrada

durante la toma de información

mercado la demanda vehicular de la vía se mantiene alta entre las 10:00 am y las 2:00 pm no presentándose un pico definido.

A continuación de acuerdo a la metodología utilizada por el INVIAS en la Cartilla de

diaria del transito en la vía y la composición del tránsito p


HORA MARTES DOMINGO %TPD 6 9 32 5 7 27 38 9 8 30 39 9 9 18 47 9 10 21 44 9 11 25 47 9 12 25 41 9 13 26 47 10 14 34 32 9 15 32 31 8 16 35 37 9 17 30 16 6

TOTAL 312 451 100

14



10

3

9

4

5

6

7

8

% d

el T

PD

1

2

06 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

0

20

40

60

80

100

120

140

% d

el T

PD

MARTES DOMINGO



MARTES 273 82 DOMINGO 443 133

TPDs 332 100

15



A 89,6% B 4,5%

C2P 4,6% C2G 0,0%

C3-C4 1,3% C5 0,0%

> C5 0,0% COMPOSICIÓN DIRECCIONAL

51-49

2.4 ORIGEN Y DESTINO DEL TRÁFICO

Al revisar las estaciones de conteo para toma de información de orígenes destino de carga y pasajeros, en los sitios establecidos por el INVIAS, ninguna de las estaciones existentes se encontraba dentro de los tramos del presente estudio.

Estaciones Pasajeros Carga 1 Ricaurte Llorente 2 Cebadal Cebadal 3 Buesaco Buesaco 4 Daza Cano

2.5 CONTEOS HISTÓRICOS DE TRÁFICO POR TIPO DE VEHICULO

En ninguna de las cuatro vías a intervenir en el Grupo 67 del Plan 2500, existen estaciones de aforo vehicular del INVIAS, sin embargo, para fines de proyecciones del tránsito obtenido, se calculo la tasa de crecimiento media anual de las vías mas cercanas al tramo de estudio, tasa que sirvieron como referentes para las proyecciones del tránsito.

2.6 CRECIMIENTO Y PROYECCIONES DE TRÁNSITO

Con el objetivo fundamental de pronosticar el crecimiento del tránsito durante el período de evaluación, las proyecciones del tránsito promedio diario están basadas en los volúmenes estimados a partir de los datos registrados en campo.

16


Con el fin de definir las tendencias de crecimiento del tránsito para cada una de las vías en estudios, se calcularon las tasa se crecimiento medias anuales de las variables

uto de Nariño

• PIB de Nariño Agropecuario

ltura y pesca

En cada una de las vías se hicieron recorridos exhaustivos para determinar la existencia

:

• La vía de Córdoba h total de 16.2 Km., de los cuales, tan solo 8 Km rada establece que no va a quedar en óptimas condic ara que atraiga tráfico de otras vías.

• De Puerres hasta la Panamericana existe una vía en buenas condiciones con una longitud de 5.5 Km.; en cambio, en el escenario que alguien quisiese ir hasta la Troncal por la vía en estudio, recorrería 8.8 Km. Hasta Córdoba, por una vía en malas condiciones, además de Córdoba hasta la Troncal la mitad de la vía está sin pavimentar, esto a la claras evidencia que el trayecto analizado no va a atraer demanda de otras vías, aún uviera pavimentado en su totalidad, la longitud de la vía desde Puerres a la Troncal, por el municipio de Córdoba, excede en 4.5

socioeconómicas mas condicionantes en cada una de las zona de influencia de las vías.

Las series históricas involucradas en los análisis para proyectar el transito durante la vida útil de cada duna de las vías fueron:

• Parque automotor de Colombia

• Producto interno br

• PIB de Nariño Agropecuario, silvicu

• Población de Nariño

• Población de los municipios de origen y destino de las vías y/o municipios mas cercanos

2.7 CRITERIOS EMPLEADOS PARA ESTIMAR TRÁNSITO GENERADO Y ATRAÍDO

de posibles circuitos viales, que eventualmente pudiesen producir el fenómeno de atraertráfico de otras vías, a la vía en estudio. Se encontró que tan solo en dos de los tramosestudiados existen circuitos viales; correspondiendo a las vías Córdoba - Troncal e Iles - Pilcuan. En la primera, para ir hacia Ipiales hay una vía que pasa por las poblaciones de Contadero, Gualmatán y Pupiales; en la segunda, para ir a Pasto desde Córdoba existe una alternativa por la población de Puerres.

A estos dichos trayectos alternativos, se le midió su longitud y se observó el estado de la vía, encontrándose unas vías en regular estado en términos generales. No se considera tránsito desviado, principalmente por los siguientes aspectos

asta la Troncal tiene una longitud se van a intervenir, lo cual de ent

iones de operación, p

si est

veces la longitud de la vía que accede directamente a la Troncal.

17


• En la vía Córdoba - Puerres, se encontró según inspección realizada durante la al 18 de febrero de 2006, que el tránsito que utiliza esta vía es al. Es utilizada por vehículos dedicados a la distribución y

ebolla, maíz y fríjol. El único tráfico pesado que utiliza esta vía son los camiones de gaseosa y cerveza semanalmente, viajes que indudablemente se continuarán realizando por dicha vía, dado su carácter comercial.

• En la vía Iles-Contadero-Gualtaman-Pupiales-Ipiales, el tránsito es también de un carácter local. En la vía se moviliza un bus escalera “Chiva” que transporta pasajeros con origen Iles, destino Ipiales, de martes a sábado, con servicios a las 6 y 7:30 de la mañana y los sábados a las 4:30 de la mañana. Adicionalmente en la carretera transitan los camiones de gaseosa Postobon y Coca Cola, y cerveza, lo cuales hacen una distribución local.

En resumen, el tránsito que circula por las posibles vías alternas, continuará utilizando dichos corredores, dado que no lo utilizan de paso, sino que desarrollan actividades comerciales en el mismo, por lo cual no se verán atraídos por una mejora de otra vía.

En cuanto al tránsito generado, se estableció una escala de intensidad en la generación de tránsito, para ser considerada en el crecimiento del tránsito; cada nivel de tránsito se aplicará según el conocimiento obtenido de la zona de influencia de la vía, sus condiciones poblacionales y económicas.

Cuadro 2.3 - Incrementos por tránsito generado

INCREMENTO POR GENERACIÓN DE TRÁNSITO

semana del 12totalmente locrecolección local de cantinas de leche y ganado; así como al transporte de algunos productos cultivados en la zona como papa, c

BAJO 5%

MODERADO 10%

MEDIO 15%

ALTO 20%

A continuación se describen los criterios utilizados para estimar la tasa de crecimiento del tránsito para cada una de las vías objeto del presente estudio.

VÍA ILES- PILCUAN

Para la vía Iles – Pilcuan, se adoptó una tasa de crecimiento de 2.9%, la cual se obtuvo en primera instancia como promedio de las tasa utilizadas como referencia, y en segunda instancia por considerarse la tasa mas probable a la cual puede crecer el tránsito según la

18


dinámica observada en las visitas técnicas realizadas al área de influencia de la vía. Se estima un incremento por tránsito generado moderado dado que por las condiciones topográficas mismas del lugar, la mejora en las condiciones geométricas no es significativa.

VÍA POTOSÍ - LAS LAJAS

Para la vía Potosí - Las Lajas, se adoptó una tasa de crecimiento de 3.3%, la cual se obtuvo en primera instancia como promedio de las tasa utilizadas como referencia, y en segunda instancia por considerarse la tasa mas probable a la cual puede crecer el tránsito según la dinámica observada en las visitas técnicas realizadas al área de influencia de la vía. Se estima un incremento por tránsito generado alto dado que la vía presenta unas condiciones paisajísticas, que permiten el desarrollo del turismo del sector, ayudado por su cercanía al Santuario de Las lajas, que es un atractivo nacional.

VÍA FUNES - PILCUAN

Para la ptó una tasa de crecimiento de 2.1%, la cual se obtuvo en primera instancia como promedio de las tasa utilizadas como referencia, y en segunda instancia r considerarse la tasa mas probable a la cual puede crecer el tránsito según la dinámica observada en las visitas técnicas realizadas al área de influencia de la vía. Se estima un incremento por tránsito generado medio dado básicamente porque las condicio de la vía, en cuanto a superficie de rodadura van a mejorar, prácticamente en la totalid

VÍA CÓ RONCAL

Para la vía Córdoba - Troncal, se adoptó una tasa de crecimiento de 3.5%, la cual se obtuvo en primera instancia como promedio de las tasa utilizadas como referencia, y en segunda instancia por considerarse la tasa mas probable a la cual puede crecer el tránsito según la dinámica observada en las visitas técnicas realizadas al área de influencia de la vía. Se estima un incremento por tránsito generado bajo principalmente por dos aspectos: el tramo a pavimentar es menos de la mitad de la longitud total de la vía, se tiene una restricción importante que es el puente sobre el río Guaitara, el cual no se va a intervenir.

2. ST TIVO DE EJES DE 8.2 TONELADAS PARA EL DISEÑO DEL PAVIMENTO

En las siguientes tablas se calcula el numero de ejes equivalentes que esperan las vías para cada uno de sus años de la vida útil, así como el numero de ejes de 8.2 toneladas que espera la vía para el año 2015, siendo, este un insumo fundamental para el diseño de la estructura de pavimento que tendrá la vía.

vía Funes – Pilcuan, se ado

po

nesad del tramo.

RDOBA - T

IMA8 E

19


20

Para el cálculo de los ejes equivalentes se utilizaron los factores camión, suministrado por el diseñador del pavimento y que son fuente MINTTE 1996.

Cuadro 2.3 - Factores de daño

FACTORES DE DAÑO SEGÚN MINTTE 1996

BUSES 1,00 C2P 1,14 C2G 3,44

C3-C4 3,90 C5 4,40

>C5 4,72

La expresión utilizada para calcular el número de ejes equivalentes es la siguiente: EJE EQ.= F.D * F.D.C* 365 * TPD;

En donde,

F.D.: Factor de daño.

F.D.C.: Factor de distribución por carril.( 0.75 para vías con ancho de calzada >=5.0m y <6.0m)


2.8.1 VÍA ILES- PILCUAN


FCD= 0,75

VEHICULOS COMERCIALES: VÍA ILES - PICUÁNAÑO


2006 185 7 1916 42 13107 11 10359 0 0 0 0 0 0

2007 190 7 1916 43 13419 12 11300 0 0 0 0 0 0

2008 196 7 1916 44 13731 12 11300 0 0 0 0 0 0

2009 201 7 1916 45 14043 12 11300 0 0 0 0 0 0

2010 207 8 2190 47 14668 13 12242 0 0 0 0 0 0

2011 213 8 2190 48 14980 13 12242 0 0 0 0 0 0

2012 219 8 2190 49 15292 13 12242 0 0 0 0 0 0

2013 226 8 2190 51 15916 14 13184 0 0 0 0 0 0

2014 232 8 2190 52 16228 14 13184 0 0 0 0 0 0

2015 239 9 2464 54 16852 15 14126 0 0 0 0 0 0EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 21.079 148.236 121.479 - - -



TPD C3-C4 C5 >C5

2,91E+05

BUSES C2P C2G

21


22

2.8.2 VÍA POTOSÍ - LAS LAJAS

En este tramo de vía se obtuvieron 8.97 x 105ejes equivalentes de 8.2 toneladas

FCD= 0,75

VEHICULOS COMERCIALES: VÍA POTOSÍ - LAS LAJASAÑO


2006 828 17 4654 62 19349 57 53677 0 0 0 0 0 0

2007 855 18 4928 64 19973 58 54619 0 0 0 0 0 0

2008 884 18 4928 66 20597 60 56502 0 0 0 0 0 0

2009 913 19 5201 68 21221 62 58385 0 0 0 0 0 0

2010 943 20 5475 70 21845 64 60269 0 0 0 0 0 0

2011 974 20 5475 73 22781 66 62152 0 0 0 0 0 0

2012 1006 21 5749 75 23406 69 64977 0 0 0 0 0 0

2013 1039 22 6023 77 24030 71 66861 0 0 0 0 0 0

2014 1074 22 6023 80 24966 73 68744 0 0 0 0 0 0

2015 1109 23 6296 83 25902 76 71569 0 0 0 0 0 0EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 54.750 224.070 617.755 - - -



TPD C3-C4 C5 >C5

8,97E+05

BUSES C2P C2G


23

2.8.3 VÍA FUNES - PI

En este tramo de vía se 2 x eq s 8 e

LCU

obt

AN

uvie

ron

1.0 106 ejes uivalente de .2 ton ladas

FCD= 0,75

VEH

2

2

2

2

3

3

3

USESICUL

TA

738

738

738

738

011

011

011

3011

OS C

1proye

OMER

TPD

20

20

20

21

21

22

22

23

23

23

CI F S ÁAÑO

TPD TA T T TA

2006 283 10 5 2 6 5168

2007 289 10 5 2 6 5168

2008 295 10 5 3 6 5168

2009 301 10 5 3 6 5168

2010 307 11 5 4 6 5 461

2011 314 11 6 4 3 6 5 4

2012 320 11 6 4 3 6 5 4

6 4 3 6 5

2014 334 11 3011 6 488 3 6 5 4

2015 341 12 3285 6 555 3 36 5 4EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 29.29 602.688 2.066 3 59

Nota: Las cciones i nsito gener la construc e la v


TPD >C5

1,02E+06

B C

61

61

1

61

61.437

6

6

6

6

6

646

TPD

4

4

4

4

A

14

14

14

14

14

14

14

14

14

146.135

3

3

3

3

3

3

3

3

3

C5PD

3

3

3

3

3

85

85

53

53

20

20

20

88

N

20

20

21

21

22

22

22

23

23

2422

ía.

C3-C4 - PILCU

TPD

19

19

20

20

21

21

21

22

22

23

ción d

UNE

TA

4619

5560

7444

8385

9327

1211

2152

3094

4977

5919

VÍA

ado por

C2GTPD

58

59

61

62

63

65

66

67

69

70

ALES:

TA

6242

6242

6242

6554

6554

6866

6866

7178

7178

717867.096

ncluyen el trá

2P

113272013


24

2.8.4 V DO C

En este ví ro equivalentes de 8.2 toneladas

ÍA CÓR

tramo de

BA – TRON

a se obtuvie

AL

n 1.80 x 105 ejes

FCD= 0,75

349

361

373

386

400

414

429

444

459

475NTES DE

ecimiento an

TPD

0E+05

VEHICUL

TA

4654

4654

4928

5201

5201

5475

5475

5749

6023

629653.65

Nota: Las

%BUSES

OS VÍA CÓRDOBA - PANAMERICANAAÑO

TPD TPD TA TPD TA TPD TA TPD

2006 17 0 0 5 5338 0 0 0 0

2007 17 0 0 5 5338 0 0 0 0

2008 18 0 0 6 6406 0 0 0 0

2009 19 0 0 6 6406 0 0 0 0

2010 19 0 0 6 6406 0 0 0 0

2011 20 0 0 6 6406 0 0 0 0

2012 20 0 0 6 6406 0 0 0 0

2013 21 0 0 6 6406 0 0 0 0

2014 22 0 0 7 7473 0 0 0 0

2015 23 0 0 7 7473 0 0 0 0EJES EQUIVALE 8,2 TON 5 - 64.058 - -

proyecc sito generado por la construcción de la vía.

Tasa de cr ual=3,5C3-C4 C5 >C5

1,8

C2GTA

COMERCIALES:

TPD TA

17 5305

18 5617

18 5617

19 5929

20 6242

20 6242

21 6554

22 6866

22 6866

23 717862.415

iones incluyen el trán

C2P


CAPITULO 3

DISEÑO GEOMETRICO

3.1 ALCANCE Y OBJETIVO

• Caracterización del tramo vial.

• Diseño Geométrico Vertical, conservando rasantes existentes y mejorando curvas

• Procesamiento de secciones transversales.

Al Grupo 67 pertenecen tramos de vía que se encuentran localizados en la zona Sur- , tal como se muestra en la Figura 3.1 – Localización

tramos de vía y esta conformado por los siguientes tramos:

0+000 al K8+000 Tramo 2: Funes - Troncal (Pilcuán) del K0+000 al K7+900

Tramo 3: Iles – Pilc

Tramo 4: 4 Potosí - Las Lajas del K0+000 al K2+560

En el presente capítulo se desarrolla el Diseño Geométrico de los tramos de vía del Grupo 67 del proyecto Plan 2500. El alcance de los estudios es el siguiente:

• Verificación del Levantamiento topográfico.

• Verificación de movimientos de tierra para cumplir con las disponibilidades presupuestales y metas contractuales.

• Diseño Geométrico horizontal, aprovechando el corredor existente hasta donde técnicamente sea posible.

mediante la transición del peraltado.

• Cálculo de cantidades de movimiento de tierras.

• Elaboración de planos definitivos para diseño.

Oriental del Departamento del Nariño

Tramo 1: Córdoba - Troncal del K

uán del K0+000 al K8+500

25


Figura 3.1 - Localización Tramos de Vía

Una vez realizadas las visitas a cam corredores existentes, se pudo c q ma de tramos idos ntaban condicig icam ines co s m nimos de curvatura, cambios bruscos eancho de calzada, falt ntre ncia entre curvas, concatenacio n curf esp ción nto ent otro n de vías insegp ran los u s.

La ma caso deIles- Pilcuá sí – laja rela ión a los tramos Funes y Córdoba, ep la icac la eric na co da la ás im te enz l Pa

Con base en los levantamientos de los corredores existentes, se optó por enizacaracterístic omé de tra o de vía, aprovechando al máximocondiciones actuales.

po y de levantado los los oncluir ue la yoría interven prese ones

eométr ente tables, n radio í n el a de e, eleme

tanges que

sre

nes si sean

va y uras alta de iraliza s hace estas

ara el t sito de suario

yoría de los tramos intervenidos comunican pueblos entre si, como son el n, Poto

stas Las s, con c

ermiten comun ión con Panam a nsidera vía m portan esta ona de ís.

homog r las as ge tricas cada m las

26


3.2 METO GÍA

3.2.1 Criterios de Diseño

El Diseño Geométrico tra e v , se ció d erdo situaa e la rov o a o l infra ra ex . Ten en cula información recopila criterios establecidos en los Términos deReferencia y en el Manual de Diseño Geométrico del INVIAS, se elaboró caracterizac las ctua orm ción utilizada para establece rámmínimos de diseño.

Como punt par ara lece los o s aronr ien l INV tre les e res

de con dera timo cham de lametr iseñ lecid

se garantice la seguridad de los usuarios.

ent imp a r ctific ebe mplet edecestándares congruentes en sus alineamientos horizontal y vertical.

• Hasta donde ello sea posible y aconsejable técnicamente, se debe aprovechar la infraestructura existente.

• Los ajustes que se puedan requerir en el alineamiento se deberán realizar on la esup esta eta ontra

3 ara ación las ví

De acuerdo con el Apé e B Tér inos feren ioclasif te

Tab - Ca zac n de amos

ASIF IÓN JERÁRQUICA

PO D RRE O

IENTEMA (%

ELOCIE DIS(Km/

ANCCAL

DOLO

de los mos d ía estable e acu con la ción ctual d vía, ap echand

da en campo, los l máxim a estructu istente iendo enta

una

ión de vías a les, inf a r los pa etros

o de tida p estab r criterios de diseñ e tom los equerim tos de IAS, en los cua s altan:

• El diseño Geométrico berá si r el óp aprove iento vía existente, siempre y cuando cumpla con los pará os de d o estab os y

• El mejorami o que lica un e ación d ser co o y ob er a

c siderando disponibilidad pr u l y las m s físicas c ctuales.

.2.2 C cteriz de as

ndic de los m de Re cia, las vías en estud se ican de la siguien manera:

la 3.1 tegori ió los Tr de Vía

VÍA CL ICAC TI ETE N

PEND VDMÁXI )

DAD EÑO h)

HO DE ZADA

(m)

Córd onca Secu ria dulado 70 oba - Tr l nda On 8.6 7.3 Fune cal Sec ntañ 70 s - Tron undaria Mo oso 8.1 7 Iles - Sec ntañ 70 Pilcuán undaria Mo oso 7.3 7 Potosí - La s Secun ado 13 40 s Laja daria Ondul 7

27


Tabla 3.2 - ntos cci Tra al Có - Tro

A Cune Cune

Eleme de Se ón nsvers rdoba ncal

ncho de ta Ancho de ta A

A

C B A AnCalzad B Bbscisa

ncho de

alzada Borde Der.

orde Izq.

bscisa cho de a orde

Der. orde Izq.

0+000 5.923 --- --- 4 4.292 1.106 1.121 +100

0+100 5.642 0.851 0.987 4 4.434 0.754 +200 ---

0+200 4.727 --- 0.784 4 4.635 0.739 0.616 +300

0+300 4.714 1.098 1.076 4 5.062 1.094 0.840 +400

0+400 4.395 0.872 0.953 4 4.306 1.435 1.376 +500

0+500 3.712 --- 0.844 4 5.592 1.057 1.256 +600

0+600 4.401 0.878 0.659 4 4.864 1.041 1.146 +700

0+700 3.841 1.010 1.496 4 5.100 --- --- +800

0+800 4.210 --- 0.836 4 5.456 0.556 0.858 +900

0+900 5.904 1.009 1.442 5 4.396 0.411 0.271 +000

1+000 5.273 1.126 0.609 5 4.489 0.949 1.342 +100

1+100 5.654 --- --- 5 4.864 0.457 1.103 +200

1+200 6.117 0.855 0.657 5 4.872 0.380 1.010 +300

1+300 5.310 1.595 1.151 5 4.452 0.384 0.746 +400

1+400 5.751 0.617 1.092 5+5 0 4.337 0.361 0.920 0

1+500 5.028 0.872 0.865 5+600 4.332 0.917 0.911

1+600 4 1 1.320 .227 1.195 0.862 5+700 4.575 0.96

1+700 4.907 0.340 0.779 5+800 3.679 0.686 0.617

1+800 4.491 0.860 5 0.457 0.598 +900 4.510 1.247

1+900 3.825 0.893 1.178 6+000 5.036 1.553 1.006

2+000 4.674 1.642 1.279 6+ 5.149 1.007 0.828 100

2+100 3.953 0.656 0.933 6+ 5.468 1.005 1.184 200

2+200 5.257 1.137 1.464 6+ 5.162 1.371 0.829 300

2+300 4.844 0.881 0.977 6+ 5.218 0.897 1.255 400

2+400 5.078 2.242 1.373 6+ 6.149 1.216 0.951 500

2+500 4.890 1.100 1.926 6+ 4.370 0.487 1.029 600

28


2+600 5.197 1.169 1.002 6+ 4.861 0.968 1.175 700

2+700 4.711 1.247 1.424 6+ 3.428 1.036 1.914 800

2+800 3.961 2.311 2.112 6+ 4.526 1.277 1.062 900

2+900 4.785 0.686 1.903 7+ 3.986 0.698 1.077 000

3+000 6.002 1.811 1.826 7+ 3.199 0.573 1.080 100

3+100 4.954 1.360 1.333 7+ 4.581 1.305 1.401 200

3+200 5.087 1.260 0.889 7+ 4.185 1.251 1.853 300

3+300 4.759 --- 0.860 7+ 5.571 1.869 2.046 400

3+400 4.802 1.007 0.933 7+ 5.399 1.393 1.250 500

3+500 4.835 0.981 1.111 7+ 3.397 1.249 1.114 600

3+600 4.645 --- 0.937 7+ 3.246 0.696 1.143 700

3+700 4.458 1.251 1.385 7+ 4.217 1.248 1.141 800

3+800 4.557 --- 1.236 7+ 4.114 0.564 0.979 900

3+900 4.947 1.469 1.184 8+ 5.163 0.419 1.800 000

4+000 5.048 1.087 1.738 8+0 4.268 1.047 0.833 83.952

ntos ecci n Tra al Fu Tronc

e Cun A e Cunet

Tabla 3.3 - Eleme de S ó nsvers nes – al

Ancho d eta ncho d a Abscisa A

C Borde Izq.

A AnCa B

Der. Bor

Izq.

ncho dealzada Borde

Der. bscisa cho de

lzada orde de

0+000 4.895 --- 0.348 3 4.229 0.826 1.086 +900 0+100 3.432 0.662 1.014 4 3.799 1.804 0.558 +000 0+200 4.300 --- 1.035 4 3.992 1.074 1.526 +100 0+300 4.807 0.997 1.165 4 3.761 1.388 1.203 +200 0+400 4.746 --- --- 4 4.289 0.607 0.854 +300 0+500 4.019 1.599 1.432 4 4.050 --- +400 --- 0+600 3.388 --- 0.717 4 4.563 1.049 1.471 +500 0+700 3.354 --- 1.159 4 4.344 1.227 0.610 +600 0+800 3.973 1.502 1.247 4 3.710 0.953 0.756 +700 0+900 5.355 --- 0.911 3.512 1.164 0.883 4+800 1+000 3.970 0.778 0.599 3.862 0.984 0.911 4+900 1+100 5.093 0.968 0.749 5+0 4.317 0.539 0.727 00 1+200 5.285 --- 0.980 5+100 5.436 1.136 0.855 1+300 4.496 1.251 --- 5+200 3.511 0.738 0.591

29


1+400 0.634 3.950 1.524 1.066 5+300 4.195 1.117 1+500 3.521 1.262 1.980 5+400 4.613 1.244 0.973 1+600 4.246 0 4 0.469 0.899 0.626 .765 5+500 4.291+700 4.746 0.987 1.091 2 0.691 0.773 5+600 4.671+800 3.927 0.900 0.639 00 8 0.861 0.498 5+7 4.831+900 4.328 1.053 0.909 3 0.796 0.456 5+800 4.712+000 3.673 1.007 0.982 1.179 0.371 5+900 4.527 2+100 3.702 0.841 1.001 0.503 0.926 6+000 4.865 2+200 3.881 0.737 0.316 7 0.668 0.453 6+100 5.672+300 3.891 1.231 0.681 6 0.568 0.392 6+200 5.242+400 3.390 0.241 1.098 2 --- --- 6+300 4.922+500 3.564 0.777 1.146 5 0.746 1.062 6+400 5.142+600 4.089 0.625 1.259 2 --- --- 6+500 3.422+700 3.512 1.288 1.689 3 0.997 0.491 6+600 4.512+800 4.594 2.041 1.423 00 56 --- 2.003 6+7 4.02+900 3.693 0.969 0.908 8 --- --- 6+800 5.973+000 3.552 0.940 1.015 4 --- --- 6+900 4.443+100 4.458 1.185 1.447 5 --- --- 7+000 5.613+200 5.450 1.350 1.255 9 --- --- 7+100 5.973+300 4.017 0.933 0.602 --- --- 7+200 3.482 3+400 4.297 1.236 1.542 --- --- 7+300 3.969 3+500 3.511 1.176 1.277 9 --- --- 7+400 3.673+600 4.091 2.159 6.080 4 0.893 0.675 7+500 3.653+700 4.129 1.485 0.915 7 85 3.652 --- --- +566.03+800 3.898 1.631 1.292

Tabla 3.4 -

cho de ho de Cuneta

Elementos de Sección Transversal Iles - Pilcuán

An Cuneta AncAbscisa Anc

A ho de a e Borde

Izq.

ho de Calzada Borde

Der. Borde

Izq. bscisa Calzad

AncBordDer.

0+000 0 --- 6.880 0.090 --- 4+400 5.380 0.200+100 0 --- 4.040 1.160 --- 4+500 4.070 1.250+200 0 --- 4.910 0.930 --- 4+600 4.810 1.720+300 0 --- 5.860 0.450 --- 4+700 4.140 1.910+400 0 --- 3.900 2.160 --- 4+800 4.000 2.200+500 0 --- 6.490 0.040 --- 4+900 4.540 1.460+600 0 --- 4.220 1.680 --- 5+000 4.590 1.600+700 0 --- 4.620 1.150 --- 5+100 4.270 1.99

30


0+800 4.5 --- 5+2 2.260 --- 50 1.560 00 3.270 0+900 4. 090 5+3 10 0 --- 400 1. --- 00 3.8 1.741+000 0 --- 6.520 0.640 --- 5+400 3.160 2.061+100 0 --- 5.420 0.650 --- 5+500 3.560 1.831+200 5+600 4.550 .680 --- 3.970 1.700 --- 11+300 5+700 3.640 .110 --- 4.070 2.190 --- 21+400 3.700 5+800 4.660 --- 1.850 --- 0.780 1+500 5+900 4.560 .800 --- 4.860 1.160 --- 11+600 6+000 3.920 .550 --- 5.200 0.940 --- 11+700 6+100 3.830 .310 --- 4.060 1.340 --- 11+800 6+200 3.730 .740 --- 3.930 1.810 --- 11+900 4.280 1.040 --- 6+300 3.890 1.780 --- 2+000 4.710 1.21 4.050 1.440 --- 0 --- 6+400 2+100 4.21 6+5 2.230 --- 0 1.150 --- 00 3.890 2+200 3.180 --- 6+ .870 --- 2.670 600 3 1.200 2+300 3.650 --- --- 2.020 6+700 3.150 3.080 2+400 3.860 --- --- 1.440 6+800 3.930 2.030 2+500 4.9 --- 0 690 --- 00 1.340 6+900 4.30 1.2+600 3.5 --- 0 000 --- 10 2.330 7+000 4.21 2.2+700 3.6 --- 0 240 --- 90 2.020 7+100 4.24 1.2+800 3.910 --- --- 1.070 7+200 3.680 1.920 2+900 2.690 --- --- 2.270 7+300 4.030 1.100 3+000 2.9 --- 0 170 --- 30 2.640 7+400 4.30 1.3+100 4.0 --- 0 270 --- 20 1.640 7+500 3.65 2.3+200 3.9 0 530 --- 80 1.700 --- 7+600 3.68 1.3+300 2.880 --- --- 2.560 7+700 4.000 2.190 3+400 4.050 --- --- 1.920 7+800 4.020 1.940 3+500 4.510 - 7 1.630 --- 1.490 -- +900 4.490 3+600 3.520 --- 8+ .000 --- 2.230 000 4 1.860 3+700 3.190 --- --- 1.810 8+100 3.980 1.520 3+800 4.470 --- --- 1.570 8+200 3.470 1.690 3+900 3.0 --- 0 980 --- 70 2.310 8+300 3.13 1.4+000 3.8 --- 8+400 3.970 1.470 --- 10 1.890 4+100 4.0 --- 8+500 4.140 1.260 --- 60 1.080 4+200 3.1 --- 8+586.530 4.510 1.240 --- 80 2.390 4+300 4.320 --- 1.800

31


Tabla 3.5 - Elementos de Sección Transversal Potosí – Las Lajas

Ancho de Cuneta Abscisa Ancho de

Calzada Borde Borde Der. Izq.

0+000 7.881 --- 0.314 0+100 6.193 2.490 3.151 0+200 7.588 1.313 2.205 0+300 5.077 0.794 0.856 0+400 5.238 0.574 1.625 0+500 4.944 1.350 0.691 0+600 5.146 0.888 1.040 0+700 4.656 0.625 0.513 0+800 5.595 1.401 1.229 0+900 6.248 --- --- 1+000 5.465 0.618 1.728 1+100 4.860 0.549 0.824 1+200 5.004 1.113 1.060 1+300 5.785 0.754 0.969 1+400 4.263 0.873 0.723 1+500 5.082 0.746 0.743 1+600 6.227 0.814 0.881 1+700 6.340 0.719 0.743

1+714.514 5.026 --- 2.240

CUAN

Tabla 3.6 - Radios Promedios

CORDOBA - TRONCAL ILES - PILABSCISAS RADIO ABSCISAS RADIO

K0+000 - K1+000 231.954 K0+000 - K1+000 40.657 K1+000 - K2+000 205.367 K1+000 - K2+000 43.794 K2+000 - K3+000 65.733 K2+000 - K3+000 79.468 K3+000 - K4+000 158.087 K3+000 - K4+000 62.301 K4+000 - K5+000 59.889 K4+000 - K5+000 77.256 K5+000 - K6+000 00 43.211 110.193 K5+000 - K6+0K6+000 - K 61 K6 7+000 90.955 7+000 93.5 +000 - KK7+000 - K8+000 92.666 K7+000 - K8+000 66.923 K8+000 - K K8 8+587 83.522 8+587 26.25 +000 - K

32


FUNES - TRONCAL S LAJAS POTOSI - LAABSCISAS RADIO ABSCISAS RADIO

K0+000 - K K0 1+000 92.276 1+000 129.865 +000 - KK1+000 - K K1 1+714 79.857 2+000 153.963 +000 - KK2+000 - K3 85.375 +000 K3+000 - K 13 4+000 78.3 K4+000 - K 5+000 73.884 K5+000 - K6+000 69.687 K6+000 - K 7+000 60.454 K7+000 - K 7+566 66.087

Tabla 3.7 - Pendiente Promedio

CORD L N OBA - TRONCA ILES - PILCUA

ABSCISAS % ABSCISAS %

K0+000 2.97 0 6.50 - K1+000 K0+000 - K1+00

K1+000 - K2+000 3.38 + 0 +0 6.00 K1 0 0 - K2 00

K2+000 - K3+000 3.91 K2+000 - K3+000 3.33

K3+000 - K4+000 1.45 K3+000 - K4+000 1.54

K4+000 - K5+ 6 K 00 3.64 000 1.5 4+000 - K5+0

K5+00 6.08 K5+ +000 6.15 0 - K6+000 000 - K6

K6+000 - K7+000 9.09 K6+000 - K7+000 2.43

K7+00 0 5.34 0 - K8+000 10.84 K7+000 - K8+00

K8+00 K8+ +587 3.91 0 - K8+587 6.25 000 - K8

FUN POTOSI - LAS LAJAS ES - TRONCAL

ABSCISAS % % ABSCISAS

K0+000 4.64 K0+000 - K1+000 8.24 - K1+000

K1+00 6.85 K 714 8.13 0 - K2+000 1+000 - K1+

K2+00 3 0 - K3+000 7.6

K3+00 2 0 - K4+000 8.0

K4+000 - K5+000 9.20

K5+00 0 - K6+000 8.27

K6+000 - K7+000 6.73

K7+000 - K7+566 5.87

33


3.3 CARACTERISTICA RICAS

3.3.1 Diseño geométrico del proyecto

La filosofía del diseño v en obtener u a para convertir una viable que cumpla con las exigencias de una circulación económica,

egura y cómoda del tránsito de diseño, teniendo en cuenta otros aspectos tales como s, p

El diseño del nuevo eje se aju al alin ntal y vertical de la vía existente, procurando a educir los co nes y obras adicionales que incrementan considerablemente el costo del proyecto, pero sin dejar a un lado la incorporación de pa ndares del diseño armonicen el alineamiento horizontal y vertical.

En el desarrollo del de Diseño Geométric n y analizaron diversas alternativas que estuvieran acorde con los requerimientos del INVIAS para unos tramos de vía de esta magnitud alizó el diseño más óptimo, tanto en planta como en perfil. Para el Diseño Geométrico se tomaron como premisas: La seguridad de los Usuarios, mínima abilidad deras, de acuerdo con recomendaciones del nia, y mínima afectación ambiental.

Para garantizar la se uarios se dete piralizar las curvas donde geométricamente se podía y crear longitudes de transición de tal forma que se cambiaran las entretangencias c trelazadas

3.3.2 Parámetros d

Los parámetros de di den básicam ientos exigidos en los Términos de Referencia y las directrices impartidas

Los parámetros pres vía en estudio.

S GEOMÉT

ial consiste na solución geométricvía técnicamente sestético aisajísticos y ambientales.

stó en lo posiblel máximo r

eamiento horizortes, terraple

rámetros está que

Estudio o, se generaro

y fue así como se re

afectación predial, estrea de ge

de la á otec

guridad de los us rminó es

ortas por curvas en

e diseño

seño correspon ente a los requerimpor el INVIAS.

entados a continuación son los generales para cada tramo de

Tabla 3.8 - Características Geométricas Tramo 1 Córdoba - Troncal




34


Cuneta 0.75 ural Zona R


Radio mínimo (en zona b )

15.1 m

Peralte máximo 7.0 - 8.0%



Taludes en terraplén Ver Informe Estudio de Geotecnia

Talud en Corte Ver Informe Estudio de Geotecnia



Di ñ d P i t

Tabla 3.9 - Características Geométricas Tramo 2 Funes - Troncal



Ancho de corona (zona l b )

6.25 – 5.80 m

Berma cuneta (zona l)

0.75 m


Radio mínimo (en zona b )

11.0 m

Peralte máximo 7.0 - 8.0%



Taludes en terraplén Ver Informe Estudio de Geotecnia

35


Talud en Corte Ver informe de Geotecnia

Estructura total del Ver Informe Estudio pavimento Geotécnico para


Tabla 3.10 - Características Geométricas Tramo 3 Iles – Pilcuán




Cuneta Ancho de 0.5 m


Radio mínimo a (en zonb )

12.0 m

Peralte máximo 0 -8.0 7. %

Pendiente máx .75 %ima 10

Longitud de es 20 m piral

Taludes en terra Estudio eotec

plén Ver Informe de G nia

Talud en Corte orme Ec

Ver Inf studio de Geote nia

Estructura t el orme Eécnico


otal dpavimento

Ver Inf studio Geot para

Tabla 3.11 - Característic métri amo 4 – La

áme cripc

as Geo cas Tr Potosí s Lajas

Par tro Des ión


Ancho de corona (zona l b )

6.25 – 5.90 m

36


Berma Cuneta (zona l)

0.75 m


Radio mínimo a (en zonb )

25 m

Peralte máximo - 8.0% 7.0


Longitud de es 21 m piral

Taludes en terra Estudio eotec

plén Ver Informe de G nia

Talud en Corte rme Eeotecn

Ver Infode G

studio ia

Estructura t el rme Ecnico pe Pavimentos

otal dpavimento

Ver Info studio Geoté

Diseño dara

3.3.3 Diseño en Planta

Los criteri e se cue el di planta fueron:

• Re r en e l l geo en p para rrir en afectaciones y var l uctura stentes como alcantarillas, ont

• Con base en la caracterización de las vías y en los parámetros de diseño adoptados, mínima de espiral de 20 m en ción de este tipo de curvas.

• Se acogieron todos los par de d table or INV ara este tipo de proyectos, acorde con en el Apéndice B “ Guía con recomendaciones para la definición de parámetros y estándares geométricos y de trazado de los tramos aco con la ón y rizació vía de l Plan

• En algunas z ump as lim estab por el S, no se logra cumplir con los radios mínimos est s para ocidad eño, por

os qu tuvieron en nta para seño en

speta lo posibl a actua metría lanta, no incu prediales preser as estr s exi tales puentes y p ones.

el radio mínimo empleado fue de 8.0 m y la longitud aquellos sitios donde el alineamiento permitiera la utiliza

ámetros iseño es cidos p IAS, p

rde clasificaci catego n de la ntro de 2500”.

onas por c lir con l itantes lecidas INVIAablecido la vel de dis

37


lo , a co se arán curva e dest ue para gar zar la v los u se que ntar las respectivas m se como eñaliz Horizo Vertical, reductores d y si es el caso ba e pro .

• La longitud va espiral se d ó de do co criterios establecidos en el Manual de Diseño Geométrico del IN en el numeral 3.3.5.7. Generalment ocid dise riores Km/hr utilizan curvas espira este se emplearon donde fu in de aumentar la comodidad de los usuarios d tenie cuent ejora la trayectoria de los vehículos y el desarrollo l del p

• Teniendo en nes de la vía no permiten cumplir con las distancia e entretangencia uiere specia do en el diseño de señalización vertical.

Tabla 3.12 - Radios Crí

PIRAL

cual ntinuación identific dichas s. Cab acar qanti seguridad

edidas deial de guridad

suarios, son: S

tendránación

implantal y

e velocidad rreras d tección

de la cur etermin acuer n los VIAS

e para vel ades de ño infe a 50 no selizadas, en caso e posible, con el f

ndo en e la vía, a que m gradua eralte.

cuenta que las condicio actualess mininas d , se req tener e l cuida

ticos Tramo Córdoba - Troncal

ES CURVA ABSCISA RADIO LONG. L1 L2

15 0+945.184 22.000 8.405 21.000 21.000 16 0+999.479 18.008 0.000 24.400 24.400 30 2+158.893 25.274 31.938 0.000 0.000 32 2+345.253 24.000 31.737 0.000 0.000 34 2+521.574 15.100 22.256 2 20.000 0.000 41 2+995.115 21.000 22.323 2 0.000 5.000 43 3+152.855 24.000 17.766 2 22.000 2.000 44 3+205.573 27.500 8.056 21.000 21.000 66 5+056.528 19.600 8.567 21.000 21.000 75 5+634.202 17.347 0.000 23.000 23.000 77 5+871.283 19.902 0.000 25.000 25.000 78 5+925.045 24.470 0.000 23.000 23.000 81 6+109.073 21.426 0.000 20.000 20.000 82 6+217.528 25.493 0.000 24.000 24.000 87 6+457.034 21.400 17.282 2 23.000 3.000 96 7+172.335 24.505 2 22.000 0.961 22.000

105 7+740.746 26.344 13.298 0.000 0.000 109 7+931.536 29.076 11.273 22.000 22.000 110 8+022.424 21.500 18.918 2 21.000 1.000

38


Ta Rad icos Tramo Funes – Troncal

PIRA

bla 3.13 - ios Crít

ES L CURVA ABSCISA RADIO LONG. L1 L2

12 0+733.83 20.000 29.385 0.000 0.000 25 1+511.078 21.000 21.412 0.000 0.000 36 0.000 2+247.372 27.869 32.313 0.000 40 2+516.364 22.469 20.248 0.000 0.000 42 2+654.069 17.000 40.759 0. 000 0.00044 2+799.111 22.000 15.464 23.500 23.500 58 3+607.390 13.000 4.906 20.310 20.310 62 3+782.644 18.500 29.531 0.000 0.000 65 3+940.958 22.000 42.766 0.000 0.000 76 4+332.909 19.000 15.597 21.000 21.000 93 5+064.708 25.000 17.658 0.000 0.000 97 5+243.162 11.482 24.411 0.000 0.000 99 5+318.108 24.000 18.353 0.000 0.000 101 5+391.285 27.000 11.754 22.000 22.000 104 5+604.601 27.000 21.885 0.000 0.000 113 6+114.956 26.097 43.174 0.000 0.000 117 6+332.359 27.389 30.192 0.000 0.000 118 6+393.087 16.799 0.000 20.000 20.000 125 6+791.201 14.500 37.578 0.000 0.000 131 7+107.561 29.000 49.187 0.000 0.000 137 7+297.087 11.000 19.825 0.000 0.000

ESPIRAL

Tabla 3.14 - Radios Críticos Tramo Iles – Pilcuán

CURVA ABSCISA RADIO LONG. L1 L2

2 0+106.024 22.425 40.524 0.000 0.000 3 0+146.386 20. 47 0.000 000 500 13.6 0.7 0+454.172 29.750 20.954 0.00 00 0 0.08 0+498.389 24.000 27.599 0.00 00 0 0.09 0+539.020 20.622 23.950 0.00 00 0 0.0

10 0+577.582 16.673 16.287 0.00 00 0 0.0

39


11 0+606.867 27.466 17.516 0.000 0.000 13 0+715.750 24.750 31.308 0.000 0.000 14 0+770.115 20.750 29.881 0.000 0.000 16 0+861.436 16.600 39.725 0.000 0.000 20 1+028.293 21.750 17.461 0.000 0.000 21 1+072.844 16.250 29.117 0.000 0.000 24 1+188.143 16.666 23.568 0.000 0.000 26 1+301.387 14.500 11.186 21.500 21.500 29 1+465.057 17.600 23.997 0.000 0.000 32 1+581.356 17.861 21.325 0.000 0.000 33 1+607.746 17.750 17.313 0.000 0.000 34 1+641.982 27.000 24.765 0.000 0.000 36 1+696.288 22.250 28.704 0.000 0.000 37 1+728.831 14.000 14.399 0.000 0.000 38 1+753.289 20.700 29.596 0.000 0.000 39 1+799.655 20.672 14.031 0.000 0.000 42 2+018.502 11.650 32.468 0.000 0.000 43 2+002.445 15.500 13.263 0.000 0.000 52 2+638.325 29.976 10.292 0.000 0.000 54 2+447.141 21.450 11.000 0.000 0.000 67 3+086.101 24.686 27.904 0.000 0.000 86 3+769.215 19.750 18.333 0.000 0.000 87 3+804.117 15.000 23.414 0.000 0.000 91 3+905.942 26.255 10.974 0.000 0.000 92 3+930.620 23.550 11.032 0.000 0.000 101 4+341.262 27.631 21.572 0.000 0.000 112 5+008.858 23.000 31.268 0.000 0.000 113 5+035.329 16.910 23.139 0.000 0.000 116 5+297.779 27.078 14.405 0.000 0.000 117 5+340.504 17.500 14.725 20.000 0.000 118 5+363.992 20.946 12.603 0.000 20.000 119 5+454.887 29.365 24.990 0.000 0.000 121 5+567.266 20.564 0.000 22.500 22.500 123 5+721.736 29.135 7.626 21.000 21.000 125 5+969.943 25.527 13.962 24.000 24.000 127 6+114.738 28.000 44.494 0.000 0.000

40


128 0.000 6+152.258 26.977 36.357 0.000 135 6+581.666 27.915 0.000 26.000 26.000 1 48 7+369.142 18.382 29.073 0.000 0.000155 7+836.778 19.164 8.061 20.000 20.000 156 7+891.784 29.400 23.803 0.000 0.000 158 8+040.551 20.400 34.937 0.000 0.000

Tabla 3.15 - Radios Críticos Tramo Potosí – Las Lajas

ESPIRAL CURVA ABSCISA RADIO LONG.

L1 L2 13 0+879.694 25.000 32.770 0.000 0.000

3.3.4 Diseño en Perfil

Para el diseño en perfil se tuvieron en cuenta los siguientes criterios:

• Respetar en lo posible la rasante existente con el fin de ser reutilizada como parte de la nueva estructura de pavimento.

• Evitar considerables movimientos de tierra.

• Garantizar las distancias de visibilidad de parada y adelantamiento, para lo cual se emplearon anual de Diseño Geométrico (2 para curvas convexas y 4 para curvas cóncavas). Los valores de K mínimos empleados en las curvas convexas está para el tramo 1 Córdoba - Troncal de 3.69, tramo 2 Funes - Troncal de 3.0, el tramo 3 Iles - Pilcuán de 3.58 y el Tramo 4 Potosí – Las Lajas de 2.20 y para curvas cóncavas es de 4.81, 3.89, 3.07 y 3.37respectivamente, estos K mínimos fueron empleados para mantener la rasante lo más ajustado posible y no comprometer estructuras existentes. Cabe destacar que en los tramos Funes, Iles y Potosí, sólo dos curvas verticales no cumplen con el K mínimo y se presentan a continuación:

Tabla 3.16 - Radios Críticos Tramo Potosí – Las Lajas

TRAMO VALOR DE K ABSCISA

valores de K superiores a los establecidos en el M

3.96 K2+398.17 FUNES 3.89 K6+645.364

ILES 3.07 K8+329.293 POTOSÍ 3.37 K1+319.315

41


3.3.5 Peraltes

Para carreteras rurales el máximo peralte fijado por el manual del INVIAS es de 8%, este valor fue el utilizado como peralte máximo de diseño para las curvas circulares, bajando el valor del peralte al 7% en las curvas reversas que no cumplen con las especificaciones del INVIAS, para los radios intermedios se procedió a interpolar los datos presentados en la AASHTO para e=8% Vd=30 Km/hr.

La pendiente relativa máxima para la rampa de peralte empleada en los cálculos fue de 1.28 velocidad de diseño de 30 Km/hr según el manual del INVIAS. Se tomó el valor máximo de pendiente, debido a que las vías tenían una geometría definida donde predominan radios pequeños y cero entretangencias, al tomar un valor menor de pendiente, las longitudes de entretangencia aumentarían y muchas curvas quedarían sin peraltar correctamente ( El criterio básico de las transiciones de peraltes presentadas es el desarrollo del emax en el tercio del arco circular), pues las transiciones entrarán totalmente en las curvas, se generarían únicos puntos de peralte máximo, los peraltes serán por construcción gráfica y no por diseño. En el caso de curvas espiralizadas, se transitó el peralte en la longitud de la curva espiral.

La pendiente longitudinal mínima transversal (bombeo) fue del -2% hacia cada lado de la calzada; en las zonas urbanas y dependiendo de los sitios existentes para evacuación de aguas (Sumideros y Boestablecié

ECCIONES TRANSVERSALES

Las secciones transversales se presentan cada 20 m y en cada punto de concatenación como lo son PC, PT, TE, EC, CE y ET, de acuerdo con lo establecido en el Apéndice B de los Términos de Referencia. Los Reportes de Secciones Transversales se muestran en el Anexo C Reportes de Secciones Transversales

Estas incluyen los datos correspondientes a cota roja y cota negra; cota y distancia de los bordes de calzada; cota y distancia a los puntos de chaflan; volúmenes de corte y relleno. En las siguientes figuras se presenta la Sección Típica Transversal para cada tramo de vía:

cacalles) se mantuvo el drenaje hacia un solo lado de la calzada, ndose la condición de bombeo de +2%, -2%.

S

42


Figura 3.1 - Sección Típica Tramo 1 Córdoba – Troncal

Figura 3.2 - Sección Típica Tramo 2 Funes – Troncal Zona rural

43


Figura 3.3 - ípic Funes oncal Zon rbana Sección T a Tramo 2 – Tr a u

Figura 3.4 - Sección Típica Tramo 3 Iles – Pilcuán

44


Figura 3.5 - Sección Típica T Poto ajas ral ramo 4 sí – Las L zona ru

45


Figura 3.6 - Sección Típica Tramo 4 Potosí – Las Lajas zona urbana

co aciones s

o

l

67

IPO DE RRENO

PENDIENTE PROMEDIO

(%)

VELOCIDAD DE DISEÑO

(Km/h)

ANCHO DE CALZADA

(m)

3.4 RECATEGORIZACIÓN

rde con lo establecido por el INVIAS en el Apéndice B “Guía con recomendApara la definición de parámetros y estándares geométricos y de trazado de los tramo

c rde con la clasificación y categorización de la vía dentro del Plan 2500”, con losaparámetros indicados por la Interventoría y con las metas físicas contractuales, se obtuvo de Diseño Geométrico la siguiente recategorización de los tramos de vía:

Tabla 3.17 - Recategorización Tramos Grupo

VÍA CLASIFICACIÓN JERÁRQUICA

TTE

Córdoba - Troncal Terciaria Ondulado 5.06 30 5.5 Funes - Troncal Terciaria Montañoso 7.15 30 5.5

Iles - Pilcuán Terciaria Ondulado 4.32 30 5.5 Potosí - Las Lajas Secundaria Montañoso 8.18 30 5.7

46


Cabe destacar que esta información es necesaria para que el INVIAS actualice la base de datos de los tramos del Plan 2500.

3.5 CANTIDADES DE OBRA

El programa EAGLE POINT permite la realización de estos cálculos de una manera rápida y precisa mediante la utilización del modelo digital del terreno existente y el modelo de la vía proyectada, los perfiles de terreno y rasante y las plantillas típicas seleccionadas para

sección transversal típica para cada tramo intervenido; conlas

esto elementos en conjunto e determinan los movimientos de tierra tanto en corte como en terraplén. Los taludes

fueron adoptados de acuerdo con las recomendaciones de los estudios de geotecnia del proyecto.

Adicionalmente, con el programa se calcularon las cantidades de pavimento, de acuerdo con las estructuras determinadas por el Estudio de Diseño de Pavimento del Proyecto.

Tabla 3.18 - Resumen Cantidades de Movimiento de Tierra

VÍA AREA CORTE (M2)

VOLUMEN CORTE (M3)

AREA RELLENO

(M2)

VOLUMEN RELLENO

(M3) CORDOBA - TRONCAL 498.37 6532.35 209.90 2490.47

FUNES - TRONCAL 711.02 10086.88 79.62 1074.82

ILIES - PILCUÁN 784.38 10443.63 281.95 3682.96

POTOSI - LAS LAJAS 124.40 1313.06 26.63 309.23

Tabla 3.19 - Resumen de Materiales Estructura de Pavimentos

MATERIAL CORDOBA - TRONCAL

(M3)

FUNES - TRONCAL

(M3)

ILIES - PILCUÁN

(M3)

POTOSI - LAS

LAJAS (M3)

ASFALTO 3602.91 4181.588 4787.83 802.67

BERMA CUNETA 132.464 129.013 291.34 9.27

BORDILLO 245.895 806.398 225.13 43.27

BASE GRANULAR 9893.661 6650.70 8061.61 1655.44

47


SUBBASE GRANULAR 10601.16 9573.834 11334.27 2316.41

MATERIAL DE CONFORMAC. 707.43 1450.905

.7 CONCLUSIONES

ara el diseño geométrico de la vía se tuvieron en cuenta todas las recomendaciones partidas por el INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, la Interventoría y demás áreas que tervienen en el diseño, lográndose un diseño óptimo, garantizando la seguridad de los suarios, mínima afectación a predios y minimizando los movimientos de tierra, justándolo a las disponibilidades presupuestales y metas contractuales.

l diseño mejora de manera importante las condiciones de la vía actual, mejorando la alidad de desplazamiento de la comunidad, ampliando la posibilidad de convertir en un turo y con mayor inyección de recursos estos corredores en vías primarias y mejorar

onsiderablemente la economía de las zonas intervenidas a nivel Departamental y acional.

in embargo, es importante concluir que debido al presupuesto establecido para cada vía o fue posible encajarlas dentro de la Clasificación INVIAS y por eso se presentó su clasificación, puesto que al mejorar las condiciones del pavimento se incrementará la

elocidad de operación, lo que conllevó a disminuir la velocidad de diseño para poder umentar la seguridad vial.

3

Piminua

EcfucN

Snreva

48


CAPITULO 4

l presente capítulo contiene el resumen de las actividades de campo y laboratorio tados, conclusiones y recomendaciones, asociadas

l establecimiento de las obras necesarias para el mejoramiento y mantenimiento de la vías

n geotécnica de los orredores, a partir de la cual se definirán los parámetros de capacidad portante que

la totalidad del á ea de proyecto, esto es, establecer sectores en los cuales los suelos encon an propiedades físicas y

to a las diferentes obras que puedan ser proyectadas.

de taludes para la conformación de cortes, determinando las guridad de los taludes para diferentes alturas, garantizando factores

les establecidas para el proyecto.

lógica del corredor vial a partir de la información de referencia

encuentra localizada al sur oriente del departamento de

d a nivel de afirmado, el cual dicios de contaminación en superficie, no obstante, la estructura existente se

ESTUDIO DE GEOLOGIA Y GEOTECNIA

Erealizadas, así como los análisis, resulaincluidas en el Grupo 67, así como los análisis pertinentes para la caracterización de las fuentes de materiales. Se ha determinado como alcance general, el establecimiento de las condiciones geotécnicas generales de las vías, con base en la zonificaciócpermitan el diseño de la cimentación de obras menores de drenaje o contención que deban ser emplazadas posteriormente en cada zona, así como las recomendaciones asociadas al área de estabilidad de taludes para la realización de cortes. • Zonificar geotécnicamente r

trados posemecánicas similares, determinando para cada una de ellas su incidencia en cuan

• Evaluar la capacidad portante de seguridad en cada una de las zonas geotécnicas,

con el fin de suministrar la información necesaria para la definición de las cimentaciones de las posibles estructuras menores que se requiera emplazar.

• Análisis de estabilidad

pendientes de sede seguridad adecuados tanto en condición estática como dinámica.

• Análisis y caracterización de las fuentes de materia • Caracterización geo

existente en el Instituto Colombiano de Geología y Minería INGEOMINAS.

VIA CÓRDOBA - TRONCAL

.1 ESCRIPCION DEL PROYECTO 4

a vía Córdoba - Troncal se LNariño. Dentro del marco del plan 2500 se ha proyectado la intervención de esta vía en una longitud de 8,0 km comprendidos entre el K0+000 y el K8+000.

ctualmente, la vía se encuentra conformada en su totalidaApresenta in

49


aprecia en buen estado, exhibiendo adecuadas condiciones de transitabilidad en la talidad del trayecto que será intervenido así las cosas, la vía no presenta evidencias en

n general la vía se encuentra conformada en sección mixta, presentando cortes de

toningún tramo deformaciones o hundimientos en la banca que permitan intuir deficiencias en la estructura actual. La vía cuenta con un ancho variable entre 5,0 y 5,50 m. Ealturas variables entre 2,0 y 8,0 m, los cuales se encuentran conformados principalmente por aglomerados volcánicos. Los taludes existentes en la vía tanto internos como externos exhiben condiciones adecuadas de estabilidad y no presentan señales de inestabilidad que puedan llegar a comprometer la estabilidad de la banca.

Fotografías No. 1 y 2.: Vista general del corredor en estudio y de los materiales

característicos.

50


En la figura 4.1 se aprecia la localización general de la vía.

51


4.2 ESTUDIO DE GEOTECNIA Con el fin de determinar la estratigrafía en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un

e efectuaron un total de veinticuatro (24) sondeos, los cuales fueron realizados con anual y alcanzaron una profundidad variable entre 1,00 y 3,80 m, los sondeos entificados como (S-1), (S-2),....y (S-24). De igual manera fueron realizados un

s con el tubo de uchara partida (Split Spoon).

n los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR.

ente en el laboratorio y sobre n número representativo de los diferentes materiales encontrados, se ejecutaron

miento geomecánico.

lecer una primera aproximación el comportamiento mecánico de los materiales encontrados.

Resistencia al corte

programa de investigación del subsuelo, el cual comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y ensayos de laboratorio. 4.2.1 Exploración del subusuelo Sequipo m

eron idfutotal de veinticinco (25) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron profundidades entre 0,60 y 3,25m y fueron definidos como (AP-1), (AP-2),… y (AP-25). Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradac

E 4.2.2 Ensayos de laboratorio Todas las muestras obtenidas fueron identificadas visualmuensayos tendientes a conocer su comporta • Clasificación La clasificación de los materiales encontrados se realizó mediante la obtención de los límites de Atterberg y la composición granulométrica. • Condiciones In situ El contenido de humedad de los materiales en el sitio del proyecto, se establecieron mediante el ensayo de humedad natural. Esta prueba junto con las de clasificación, permiten estabd • Los parámetros de resistencia al corte en condición no drenada Cu, fueron establecidos con base en correlaciones empíricas del ensayo de penetración estándar SPT ante la imposibilidad de recuperar muestras inalteradas.

52


4.3 CARACTERIZACION GEOLOGICA Con base en las disposiciones del anexo técnico del plan 2500, la información geológica

a partir de la información existente en el Instituto olombiano de Geología y Minería (INGEOMINAS).

uyen el basamento el volcán Azufral y oscurecen las evidencias de las glaciaciones que afectaron la región.

l vulcanismo posterior al Mioceno formó numerosos edificios de tipo lávico y compuesto,

desarrollaron los edificios de Cerro Negro de ayasquer, Chiles y umbal Moderno, considerados como volcanes activos.

olamente las rocas cretácicas revelan un tectonísmo importante, mientras que las rocas

llará el proyecto, se presenta a continuación una descripción de las mismas de cuerdo con la información disponible en el Instituto Colombiano de Geología y Minería –

ación Volcánica spden, 1984; Nivia, 2001).

veces silíferos.

del proyecto ha sido recopilada C El proyecto objeto de estudio se encuentra localizado en el Altiplano Nariñense que está relacionado al desarrollo de la actividad volcánica en el Holoceno, la cual comienza con derrames lávicos andesíticos y pasa a una actividad explosiva riodacítica asociada al emplazamiento de un complejo de domos y se generan depósitos piroclásticos que recubren las rocas más antiguas de la Cordillera Occidental que constitd Eque se sucedieron casi individualmente en el tiempo y se extinguieron en la mayor parte de las veces por colapso del edificio principal. De esta manera se pudieron definir 5 focos volcánicos pliocénicos de tipo andesítico: Guáitara, Macas, Cerro Negro del Encino, Cumbal Antiguo y Pajablanca. En el Pleistoceno Inferior, se continúa la actividad volcánica con los edificios andesíticos de: Canguil, Crespo-Nasate, Granizo y Colorado. A finales del Pleistoceno se C Svolcánicas Pliocenas - Pleistocénicas revelan diaclasamientos mínimos. Un elemento final en la conformación del paisaje lo constituyen depósitos de cenizas volcánicas y loess, en gran parte originadas por el volcanismo Cuaternario del Ecuador. 4.3.1 Formaciones Geológicas presentes en la zona Con el fin de conocer las formaciones geológicas presentes en la zona del donde se desarroaINGEOMINAS: Grupo Diabásico (K2db) En Colombia, las rocas volcánicas básicas que constituyen buena parte de la Cordillera Occidental, en su sector meridional, consisten de una estrecha asociación de diabasas, basaltos y tobas básicas con algunas intercalaciones de chert, que han sido agrupadas bajo diferentes nombres como formaciones ó grupos: Formación Diabásica (Hubach & Alvarado, 1945), Grupo Diabásico (Nelson, 1962; Barrero, 1979), Form(A Nelson (1962) describió el termino Grupo Diabásico, para referirse a los derrames diabásicos que afloran desde el occidente de Cali hasta la llanura costera del Pacifico; y que localmente presentan intercalaciones delgadas de pizarras silíceas o cherts a fo

53


Grupo Dagua (K2da) Nelson (1962), asignó este nombre a una serie de pizarras filíticas, limolitas, areniscas, chert negro y pizarras silíceas que afloran en la vía Cali – Buenaventura, las cuales agrupó preliminarmente en cuatro unidades de más antigua a más moderna: Miembro grafitoso, compuesto por esquistos arcósicos de grano muy fino, a veces grafitosos; Miembro calcáreo, calizas grises de grano fino con alta proporción de sílice; Miembro

rcillotobáceo, compuesto por esquistos de color verde y violeta y por ultimo, el Miembro pizarras negras.

n este grupo se incluyen las rocas intrusivas de composición variable que afloran en el

illera ccidental (Arango y Ponce, 1980).

ocas Extrusivas

tificar parte de la estructura perteneciente al ono central o sus remanentes, en tanto que los diferentes tipos de flujos (lávicos o

to que su forma plana original ha desaparecido talmente para formar vertientes elongadas de cimas estrechas. Posiblemente las lavas

ranodiorita de Piedrancha (E3gdpa)

as rocas predominantes en el cuerpo de Piedrancha son faneríticas inequigranulares de

asilicificado, compuesto por chert intercalado con De acuerdo con éste autor, el conjunto tiene una estructura metamórfica variable entre pizarras y filitas, es decir, al menos un metamorfismo de bajo grado. Rocas Intrusivas Eárea del proyecto, que constituyen un plutón de composición cuarzodiorítica y varios cuerpos hipoabisales andesíticos de textura porfídica y dimensiones pequeñas, menores a 10 Km2. En el Departamento de Nariño se han cartografiado aproximadamente 14 cuerpos de composición cuarzodiorítica, los cuales en su mayoría, están intruyendo rocas de los Grupos Dagua y Diabásico que se ubican en el flanco occidental de la CordO R A este grupo pertenecen formas volcánicas y parte de sus productos que se han preservado posiblemente desde el Plioceno que son las edades más antiguas obtenidas para el vulcanismo en esta zona (ICEL – OLADE, 1983. Aquater, 1987). En general, morfológicamente, se puede idencpiroclásticos), se han denudado al puntoandesíticas del río Guáitara, descritas más adelante, representan el volcanismo más antiguo, pero a la fecha carecen de dataciones radiométricas. Dentro de este conjunto se agruparon los edificios Andesitas del río Guáitara, Macas, Cerro Negro del Encino, Cumbal Antiguo y Pajablanca, que de acuerdo con la cartografía geológica realizada en áreas vecinas (Murcia y Cepeda, 1991), deben tener un basamento compuesto por en rocas mesozoicas pertenecientes a los Grupos Dagua y Diabásico. G Lgrano grueso a medio con cristales de hasta 8 mm, macizas, ocasionalmente néisicas hacia los bordes con foliación protoclástica definida por la orientación paralela a

54


subparalela de cristales tabulares de hornblenda y de láminas de biotita; color moteado gris claro a blanco y negro con IC entre 9 y 18. La composición es granitoide y, ocasionalmente, diorítica, en especial hacia los bordes en contacto con las rocas diabásicas. Al microscopio presentan texturas generales

olocristalinas, hipidiomórficas inequigranulares a alotriomórficas y están constituidas por to potásico, hornblenda y iotita en porcentajes variables, una

omposición predominante entre ranodiorita y tonalita, ocasionalmente diorítica.

de grano fino hasta faníticas que representa la zona de contacto con la roca encajante y que en algunos

rio volcánico.

isales (E3pad)

de composición andesítica con estructura aglomerática y textura icroporfídica con fenocristales (35%) de plagioclasa y piroxenos en matriz pilotaxítica.

ordes corroídos por reacción con la atriz; hipersteno en cristales finos de menor tamaño que los de clinopiroxeno, se

o y en parte reemplazado por productos de alteración. La matriz está onstituida por microlitos de plagioclasa y opaco finogranular embebidos en vidrio

e color gris erdoso oscuro, de textura porfídica con fenocristales de plagioclasa y, en menor

nítica de color gris y composición andesítica. A escala e afloramiento se aprecian zonas de 30 a 40 cm con un diaclasamiento denso, de más

hcuarzo, plagioclasa, feldespac Diques Los diques de composición andesítico basáltica tienen espesor variable entre 50 cm y hasta 10 m y están constituidos por rocas masivas, porfídicas a microporfídicas con fenocristales de olivino y piroxeno, y ocasionalmente de hornblenda en una matriz holocristalina de color gris oscuro a negro. Es común en los bordes la presencia de una zona de enfriamiento rápido con textura holocristalina fanerítica acasos presenta evidentes estructuras de flujo o contiene vid Rocas hipoab Las rocas hipoabisales son masivas y su composición varía de andesítica y dacítica a tonalítica con plagioclasa y cuarzo como minerales esenciales y hornblenda y biotita como caracterizantes en proporciones variables de un cuerpo a otro, y predominan fenocristales de plagioclasa y el cuarzo es más abundante en la matriz. Andesitas del Cumbal Antiguo (N2aca) Las lavas son mLa plagioclasa se presenta en cristales tabulares de composición andesina, completos, maclados según la ley de albita, zonados con núcleos alterados y manchados de pardo por acumulación de minerales metálicos de hierro que al oxidarse acumulan limonita – hematina que le da el color al mineral. El piroxeno predominante es augita en cristales subhedrales de hábito prismático dispersos con bmencuentra disperscvolcánico de relieve moderado y composición intermedia. Andesitas de Pajablanca (N2apb) Las lavas andesíticas de Pajablanca se presentan como una roca maciza, dvproporción, piroxenos en matriz afadde 30 fracturas/m, causado por enfriamiento; separadas entre sí, por 3 a 4 m de roca masiva afectada solamente por diaclasas de tipo regional; existe, además, un

55


bandeamiento reliquia dentro de los flujos individuales a escala centimétrica, definido por un cambio en la coloración de la matriz. Depósitos ignimbríticos (N2Q1i) Depósitos de flujos piroclásticos, por lo general consolidados, provenientes de antiguas

structuras volcánicas, se encuentran rellenando los valles de los ríos Guabo, Güiza,

depósitos fluviovolcánicos – laháricos el paquete de edimentos clásticos y material volcánico con diferente grado de compactación o

cido como La

o se presentan en flujos espesos, con textura porfídica en la ual se destacan fenocristales de plagioclasas (20 – 30%) y ferromagnesianos están

antidades inferiores al 15%. La matriz le da una coloración gris oscura a ris verdosa a la roca. En algunos afloramientos es posible notar el autobrechamiento de

ecto aglomerático con cantos grises scuros, centimétricos, aglutinados por una matriz rojiza que alcanza un 30 – 40% de la

rres en una estructura semicircular abierta hacia el oreste donde se aprecia una geoforma que correspondería a un circo glacial. Depósitos

ionados al volcán Azufral pueden estar cubriendo evidencias e antiguas glaciaciones en el área, pues éstas han modificado las geoformas

zufral se componen de bloques de lavas andesíticas y vas de composición similar dispuestas en forma caótica sin ninguna clase de selección,

n interna, en una matriz areno arcillosa de color amarillo a blanco marillento y su continuidad está interrumpida por depósitos piroclásticos recientes.

eSapuyes y Pacual y sus afluentes en la parte superior de sus cursos. Estos depósitos, por su origen en flujos piroclásticos y características generales de presentación, litología, estructuras y texturas en las unidades que los componen, se han denominado genéricamente como ignimbritas de acuerdo con Cas & Wright (1993). Depósitos fluviovolcánicos - laháricos (N2Q1fvl) Se han agrupado el nombre de scementación que afloran en la parte occidental de la zona de estudio especialmente a lo largo del río Güiza y en la carretera a Tumaco entre las quebradas El Salado y La Calera y cuyos afloramientos más representativos se encuentran en el sitio conoCalera en esta carretera. Andesitas del Cumbal Moderno (Q1acm) Las lavas del Cumbal Moderncpresentes en cglas lavas tanto en el techo como en la base de los flujos individuales, que pueden tener un espesor de 1 a 1,5 m y se caracteriza por su aspomasa. Depósitos glaciares (Q1dg) Evidencias de glaciaciones se encuentran en los alrededores del volcán Azufral y al suroccidente de la población de Túquenpiroclásticos recientes relacdpleistocénicas y más antiguas en el Altiplano Nariñense, especialmente alrededor del volcán donde se tienen las alturas máximas, por encima de los 4.000 m. Los depósitos morrénicos del Alani de estratificacióa

56


Lavas recientes del volcán Azufral (Q1la)

tos laháricos y flujos piroclásticos de igual omposición.

epósito de Cenizas de Rumichaca (Q1dcr)

intercalan con capas de espesor ecímetro, formadas por arenas finas y limos, producto de transporte eólico de cenizas

a configuración geológica de la parte oriental de la Plancha 428 Túquerres está mulación de depósitos piroclásticos recientes provenientes del

olcán Azufral; estos mismos depósitos suavizan la geomorfología hacia el occidente a lo varios de los ríos que nacen en este volcán donde en pequeños

alles u hondonadas se han acumulado sobre las rocas más antiguas que conforman el

stos depósitos están conformados por bloques heterolíticos y, por lo general, poco

ente del Pleistoceno y, en algunos casos, presentan disección por s corrientes actuales.

al)

Como unidad litoestratigráfica de origen volcánico se han agrupado los depósitos lávicos de composición predominantemente andesítica que constituyen la base del edificio volcánico actual del Azufral y que está compuesta por lavas andesíticas masivas y en bloques, estas últimas, asociadas a depósic D El sector suroriental de Túquerres se encuentra cubierto de depósitos arenosos, limo arenosos con intercalaciones de pumitas de caída que pueden alcanzar un espesor de 200 m en la depresión formada por el río Guáitara, al sur Ipiales , que muestra los mejores afloramientos entre esta población y la localidad fronteriza de Rumichaca de donde se asigna el nombre a estos depósitos (Parra & Velásquez, en preparación). El depósito se compone de capas de caída de ceniza y pómez de espesor variable entre unos pocos centímetros y más de dos metros, que se dvolcánicas. Además, algunas intercalaciones subordinadas de depósitos aluviocoluviales que revelan condiciones climáticas secas durante la deposición de todo el conjunto. Depósitos piroclásticos (Q2dp) Lrelacionada con la acuvlargo de los cauces devflanco occidental de la Cordillera Occidental. Depósitos aluvio - torrenciales (Q2t) Eseleccionados de rocas ígneas volcánicas y, ocasionalmente, de plutonitas granitoides con algunos bloques de cuarzo, en una matriz areno arcillosa color blanco amarillento a amarillo o pardo por acumulación de óxidos de hierro. La composición y las características de estos depósitos son similares a las de los clasificados como depósitos aluviales, pero se han separado por su mayor consistencia y coherencia, y por su posición con respecto a los cauces actuales, o a veces relativamente alejados de ellas y se han considerado más antiguas, posiblemla Depósitos aluviales (Q2 Los depósitos de los canales actuales representan el aporte detrítico proveniente tanto del material no consolidado que cubre unidades litológicas antiguas que es erosionado en las partes altas como material desprendido en las laderas de los valles estrechos y en V que

57


caracterizan las vertientes de los ríos en la Cordillera Occidental. Estos depósitos constan de material suelto formado por bloques y gravas de rocas ígneas volcánicas (basaltos, diabasas y andesitas), plutónicas (diorita, cuarzodiorita), sedimentarias (chert) y cuarzo en diferentes proporciones de acuerdo con la posición geográfica del depósito aluvial, en una

atriz de arena gruesa o gravas medias a finas no coherente.

.3.2 Geología Estructural

lejo, predominan fallas de ángulo alto de irección norte - noreste con una deformación notoria sobre la Cordillera Occidental

ión de cuñas o escamas de fragmentos corticales involucrados en n prisma durante un proceso continuo de acreción - subducción de un plateau oceánico.

a La Ceja, en el camino hacia el río Tambo. En este lugar, e aprecia por espacio de 2 m un diaclasamiento vertical en dirección Norte – Sur, con acturas cada 2 o 3 cm, que no se refleja en superficie con ningún desnivel de la meseta por lo tanto puede representar un fallamiento de rumbo, tal como lo muestran las estrías n la roca con desplazamiento dextro-lateral.

alla El Tambo

obre el río Tambo, en el afloramiento de diabasa que aparece en el mapa como una entana de erosión se encontró un cizallamiento con deformación dúctil que forma ltramilonitas por espacio de 20 m, con dirección N60°W e inclinación 75°E. Las rocas olcánicas que cubren este afloramiento no están afectadas por este sistema estructural y n consecuencia se puede asumir como fosilizada.

alla San Felipe

obre la carretera que une a San Felipe con Tiuquer, se encuentra una zona de izallamiento de 0,20 m de espesor, con inclinación vertical y dirección N30ºE, que afecta cas de composición areno-arcillosa pertenecientes al Grupo Dagua, produciendo

deformación dúctil con presencia de ultramilonitas de color negro por espacio de 0,10 m., rodeadas de deformación frágil que convierte en ripio de falla la roca original. Sistema de Fallas Cauca – Patía El Sistema de Fallas Cauca – Patía corresponde a la depresión Cauca – Patía, que según Barrero (1979) correspondería al “Trench del Valle del Cauca”, originada durante la

m 4 El estilo estructural de la región es compdproducida por imbricacuLas fallas, la estratificación y la esquistosidad tienen, en general, rumbo NE-SW y se encuentran tres sistemas principales de fracturas NE-SW, NW –SE y N-S, los dos primeros sistemas se entrecruzan, se considera que son coetáneos y forman un plano conjugado de fracturas en el cual el sistema N-S sería más reciente. Las principales fallas que se encuentran en esta zona son: Falla La Ceja El cizallamiento más evidente se encontró en depósitos piroclásticos del volcán Cerro Negro, en cercanías de la veredsfrye F Svuve F Scro

58


colisión de la placa de Nazca con la placa Suramericana durante el Cretácico. Este de N30°E y una extensión de 40 km. Esta falla ha

ido objeto de un estudio sistemático, y se ha encontrado que tiene una longitud de más

te.

parGuen actdre ta a

nos aluviales más jóvenes y próximos al lugar anterior, y el desplazamiento – ruptura en

En desvolLa cubvoldisGra

biambí

sistema de falla, tiene una dirección sde 400 km, desde del sur del país hasta el Departamento de Caldas, al norte, y controla en gran parte el trayecto del río Cauca (AIS et al., 1998), que la catalogan de tipo normal, con fuerte buzamiento hacia el oes La Falla Cauca – Patía, también llamada Pacual (MMAJ – JICA, 1981), se localiza

alela al río Pacual, con dirección aproximada N35-40ºE, desde la carretera Balalaica - achavés hasta Santa Rosa en el Municipio de Samaniego. París et al. (1989) reportan el río Patía, en proximidades de la desembocadura del río Mayo, evidencias de

ividad cuaternaria sobre la Falla Cauca – Patía, tales como desplazamiento de najes en sentido dextrolateral, escarpe de 5 m en un cono aluvial, que no afec

coun nivel de terrazas del río Mayo.

La Verbena y otros sitios sobre la carretera Túquerres – Tumaco, GEOMINAS (1982) cribe estructuras tipo graben con desplazamientos de hasta 0,4 m en cenizas

cánicas recientes y paleosuelos que atribuyen a la Falla Cauca – Patía. prolongación hacia el sur de esta falla pasa por el cráter del volcán Azufral, y está ierta con sus depósitos piroclásticos y más hacia el sur pasa por los centros

cánicos de Cumbal y Chiles - Cerro Negro, y se prolonga hacia el Ecuador. Curvas de tribución de densidad de diaclasas sector Piedrancha, en rocas granitoides de la nodiorita de Piedrancha.

Falla Curcuel La Falla de Curcuel toma su nombre de la localidad de Curcuel. Tiene una dirección que varía entre N40ºE y N25ºE y una longitud de 46 km. Falla Río Marino La Falla Río Marino tiene una dirección de N30ºE y una longitud de 46 km. Los datos recolectados alrededor de esta falla no son concluyentes para determinar su tipo de movimiento, pero en cercanías al río Madroño, corta en el sentido del rumbo y en forma siniestral a fallas de dirección NW-SE. Falla Junín – Sam La Falla Junín - Sambiambí limita el flanco oeste de la Cordillera Occidental y se extiende desde el sur del país hasta la Falla Garrapatas. El movimiento de la falla es de tipo inverso, con el plano de falla principal con buzamiento al este (AIS et al., 1998). La traza de la Falla Junín – Sambiambí. Falla Río Vargas La Falla Río Vargas tiene una dirección de N35ºW y una longitud de 25 km.

59


Fallas Río Güiza y Río Vegas Las fallas Río Güiza y Río Vegas son subparalelas entre sí, y se entrecruzan en cercanías de la localidad de Altaquer. Son fallas de dirección N35ºW que controlan los valles de los ríos Güiza y Vegas. Su longitud en la plancha es de 46 km. Estas fallas son cortadas por

s fallas Río Madroño y Junín - Sambiambí.

gruesas cubiertas de lapilli y eniza. El predominio es de los aglomerados y se presentan de dos tipos: unos

ero también contiene buena parte de material detrítico.

entro del recorrido se encuentra una unidad de Rocas sedimentario – volcánicas que consta de areniscas tobac rueso, ar s arcillosas de grano fino, limonitas tobaceas con abundantes restos vegetales y arcillolitas blancas laminadas con intercalaciones de tierra presenta como una intercalación dentro de las

.3.4 Geomorfología

ltiplano Nariñense

blanca donde se presenta un cono manente formado posiblemente a principios del Cuaternario.

bre sus flancos un cañón casi vertical, que disminuye su profundidad hacia el este, desde unos 300 m cerca al Municipio de Ipiales hasta unos pocos metros en la

la 4.3.3 Geología Local La vía Córdoba - Troncal se encuentra sobre la unidad de piroclastos la cual presenta depósitos de tobas, en algunas ocasiones estratificadas, plegadas y fracturadas, aglomerados volcánicos consolidados y semiconsolidados, cheterolitologicos y otros compuestos exclusivamente por rocas volcánicas. Los primeros contienen además de cantos angulares de rocas volcánicas, cantos semiredondeados de rocas intrusivas, metamórficas y también volcánicas, presentándose a veces un predominio del material redondeado sobre el angular; la matriz es en general tobacea p

Deas de grano g enisca

de diatomeas. Su origen es lacustre y se rocas volcánicas.

4 A Esta subprovincia fisiográfica se extiende desde la base de la cadena volcánica entre el Chiles y el Cumbal, hasta Ipiales en el sur y la base del volcán Pajablanca en el norte. Incluye además la estructura del antiguo volcán Pajare La denominación de Altiplano se debe básicamente a su topografía suave, pero en ella se destacan varias unidades de origen fluvioglacial, fluvial y volcánico, que han sido objeto de varios episodios denudativos y durante los últimos cientos de miles de años han sido cubiertos por cenizas provenientes de volcanes localizados por fuera del área y algunos depósitos de loees, producto del retrabajamiento de las cenizas de caída en un ambiente que parece haber tenido una vegetación de páramo, para poder propiciar este tipo de cubierta arenolimosa. Cañon del río Guáitara El río Guáitara y sus afluentes, Carchi, Blanco y las quebradas Ruidosa y Lambuera, forman soo

60


parte alta de estos cauces. La incisión, al igual que las colinas de Guachucal refleja los pulsos de levantamiento de la cordillera, mediante la formación de terrazas de erosión,

ue se encuentran de manera escalonada, cubiertas por diferentes episodios de caída de c

ordillera Occidental Esta unidad fisiográfi da s con tres diferentes orígenes: volcánico, glaciar y denudacional. 4.3.5 Sismicidad

l suroccidente Colombiano, el área comprendida por el proyecto, está sometida a las consecuencias de los esfuerzos de interacción entre las placas Suram nte a

zón de unos 60 mm anuales (Mora, 1.999), como consecuencia de lo anterior, se

qeniza.

C

ca contiene abun ntes geoformas de paisaje

Por su localización en e

ericana y de Nazca, puesto que esta última se sumerge debajo del continerageneran enormes esfuerzos de fricción y de acumulación de energía que se manifiestan en superficie como vulcanismo y sismicidad respectivamente. El fenómeno sísmico por su carácter de afectar grandes áreas, no se puede restringir a la localización precisa de epicentros dentro de la zona, sino que algunas fuentes sísmicas tan lejanas como a 100 km y aún más, pueden afectar severamente las poblaciones e infraestructura dentro del área.

61


4.4 PERFIL ESTRATIGRÁFICO Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, las pruebas de ampo y en los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la

A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,20 nas limosas correspondientes a los materiales

granulares de la estructura actual con intercalaciones de escombros y eventualmente

A continuación del estrato anterior y hasta la máxima profundidad de exploración

como MH, ML, CL, SM, SW-SM. Presentan valores de humedad natural variables entre 6,60

4.5 EVA

Una vez determinada la estratigraf cabo el análisis geotécnico, ubr sp e se n a c n. 4.5.1 Parámetros de Diseño Con base en los resultados obtenidos del e de pe ón está PT), se han determinado los valores de resistencia y lo etros eño a u con el fin de estimar la capacidad portante segurid e per l dimen iento de la cimentación de structuras enores ean p adas p rmente y la realización de los análisis de es ilidad d es pa alización de cortes en los

ciones de cenizas, se ha considerado que los materiales expuestos en la vía l no se ha realizado

csiguiente secuencia estratigráfica: •

y 0,80 m, se detectan gravas y are

de basuras, los cuales presentan una humedad baja a media, y plasticidad baja, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GC, GP, GP-GM y SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 5,60 y 12,0%.

•

(3,0m), se observan intercalaciones de limos arcillosos, arcillas limosas y arenas limosas, de humedad baja a media, plasticidad media a alta en los finos y ligera en las arenas, consistencia firme a dura en los finos y compacidad media a densa en las arenas, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS

y 62,4%, índice de plasticidad entre 11,0 y 31,0% en los finos y nula en las arenas y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 9 y 29 golpes/pie y eventualmente el rechazo en profundidad. Las arenas presentan un porcentaje de finos variable entre 6,0 y 49,3%.

LUACIÓN GEOTÉCNICA

ía general

ier s adel proyecto, se llevó a

en se c el cual on lo ectos qu relaciona ontinuació

nsayo netraci ndar (Ss parám de dis tilizar,

de ad qu mita e sionam las e m que s royect osterio

tab e talud ra la retaludes de la vía. Teniendo en cuenta que los materiales existentes en la vía corresponden principalmente a la misma unidad geológica la cual se encuentra caracterizada por la presencia predominante de materiales piroclásticos, principalmente de aglomerados volcánicos con intercalapresentan un comportamiento geomecánico similar, razón por la cuauna sectorización de la vía. Adicionalmente, se ha trabajado considerando una única zona geotécnica en razón a los altos valores de SPT reportados en la totalidad de perforaciones realizadas, los cuales

62


oscilan entre 9 y 25 golpes/pie a la profundidad de cimentación. Por lo anterior, los parámetros de diseño han sido obtenidos a partir del promedio de los valores inferiores de este ensayo. Lo anterior teniendo en cuenta la posibilidad de que sean encontradas zonas intermedias entre perforaciones que posean valores bajos de resistencia, con el fin de

rindar seguridad a la hora de realizar las obras en la totalidad del proyecto.

característicos de la vía presentan elevados contenidos de finos, los cuáles arían entre 6,0 y 49,3%. Con base en lo anterior y teniendo en cuenta que por encima

han ido realizados adoptando parámetros de suelos cohesivos.

Los o e no drenada de los suelos se obtuvieron a partir de cor de p netrac tándar SPT como se relacionó en los Stroud de diseño seleccionados.

b A partir de los resultados de los ensayos de laboratorio ha sido posible identificar que los materiales vdel 12% de fracción fina el comportamiento mecánico de los materiales se rige principalmente por la resistencia de la matriz del material, los análisis geotécnicos s

parámetros de resistencia al c rtrelaciones empíricas con el ensayo e ión espárrafos anteriores, a partir de las propuestas realizadas por Reese, Touma y O´Neill y

and Butler. A continuación se relacionan los parámetros

Tabla 4.1 - Parámetros de diseño seleccionados

Cohesión (t/m2) 6,00 Angulo de fricción (φ) 0° Peso unitario (t/m3) 1,80

4.5.2 Análisis de capacidad portante para estructuras Con base en la estratigrafía promedio y en las propiedades geomecánicas de los suelos que la componen, se realizó el análisis de capacidad portante con el fin de obtener un valor representativo para el dimensionamiento de las cimentaciones de las estructuras menores que sea necesario emplazar en el proyecto.

Este análisis se realizó mediante la ecuación general de capacidad portante. Los factores os factores de corrección por forma, profundidad de cimentación,

ivel freático, inclinación del terreno y excentricidad e inclinación de la carga, fueron Meyerhoff (1963), Hansen y Vesic (1970) y Chen

) onclusiones del trabajo “Factores de Capacidad

de capacidad portante y lnestablecidos mediante las propuestas de1975 y su elección se basó en las c(

Portante Para Cimientos Superficiales” (J.M. Alvarez, 1994), cuyos resultados fueron integrados mediante el programa de computador Cport.jmal con el cual fueron efectuados los análisis del presente estudio. Con el fin de considerar la incidencia de la geometría de la fundación y la profundidad de desplante seleccionada se llevó a cabo un análisis de sensibilidad en el cual se contemplaron diferentes dimensiones de cimiento y relaciones ancho / largo (B/L). Para efectos de diseño se ha evaluado la capacidad portante a una profundidad de cimentación de 1,0m.

63


En la siguiente tabla, se relacionan los valores de capacidad portante de seguridad en función de la profundidad de cimentación previamente establecida.

Tabla 4.2 - Valores de capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales

Profundidad Rango Capacidad portante cimentación (m) de seguridad (t/m ) 2

1,0 11,60 – 16,50

11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

15,5

16

16,5

0,5 1 1,5 2 2,5

ANCHO (M)

Cap

por

t seg

ur (T

/m2)

B/L=1 B/L=,8 B/L=,6 B/L=,4 B/L=,2

Figura 4.2 - Capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales El análisis de asentamientos se llevó a cabo mediante la Teoría Elástica y fue realizado

asentamientos elásticos fundamentados en correlaciones entre el modulo de elasticidad, la relación de Poisson del material de fundación y la geometría del cimiento, el cual arrojó como resultado una deformación elástica variable entre 0,70 y 2,01 cm, contemplando en los análisis el rango inferior y superior de los valores de capacidad portante de trabajo obtenidos. Las memorias de cálculo se encuentran inmersas en el anexo A.

de acuerdo con las propuestas existentes para evaluar los

64


4.5.3 Análisis estabilidad de taludes De igual manera, una vez obtenido el perfil estratigráfico promedio del subsuelo y las propiedades físicas y mecánicas de los suelos que lo componen, fueron analizados los factores de seguridad, teniendo en cuenta la afectación del nivel freático del talud, sobre una amplia gama de posibles alturas de los cortes, esto con el fin de generar las recomendaciones que permitan la toma de decisiones de forma continua al momento de desarrollar el diseño geométrico del proyecto. Se analizó el factor de seguridad al deslizamiento, mediante el programa PCSTABL 5M, el cual se encuentra fundamentado en el análisis de estabilidad al equilibrio límite, siendo desarrollado con base en los métodos de Sarma, Janbu, Bishop, para así mismo, determinar las diferentes alternativas técnicas que garanticen la permanencia y estabilidad de las obras propuestas. A continuación se presentan las características más importantes de las propuestas de algunos de ellos: Método de Bishop (1955): Utiliza superficies de falla circulares y se basa en el equilibrio de momentos. Asume que todas las fuerzas de cortante entre dovelas son cero. Reduciendo el número de incógnitas. La solución de análisis se sobredetermina debido a que no se establecen condiciones de equilibrio para una dovela. Método de Janbú (1968): Al igual que el anterior, asume que no hay fuerzas de cortante

lución es sobredeterminada ya que no satisface las condiciones de quilibrio entre momentos. Es así como se modela única uilibrio de fuerzas ara superficies de

es condiciones de estabilidad, fue evaluada la

dad de taludes para la conformación de los taludes de corte fue d con el fin de determinar las c se deben ejecutar los cortes en campo en caso de

entre 4,0 y 8,0m con inclinaciones entre 1H:2V y

sultados de los análisis de estabilidad realizados:

entre dovelas. La soe mente el eq

falla de cualquier geometría. p Con el fin de cubrir en el análisis las diferentestabilidad de los taludes en condiciones estáticas y dinámicas. Análisis para conformación de Cortes La evaluación de estabilirealiza a para diferentes alturas y diferentes pendientes,inclina iones de seguridad con queque el diseño geométrico imponga la necesidad de ampliar la sección de la vía. Con base en lo anterior y a partir de los parámetros de diseño seleccionados en función de la estratigrafía promedio del proyecto, fueron evaluadas varias alternativas ontemplando alturas de corte variablesc

1H:3V, para las cuales fueron determinados los factores de seguridad respectivos. Las modelaciones fueron realizadas tanto en condición dinámica como en condición estática, adicionalmente y con el fin de considerar una de las condiciones más críticas fue realizada una tercera modelación considerando el nivel freático en superficie. A continuación se presentan los re

65


Tabla 4.3 - Factores de seguridad para conformación de cortes

FACTOR DE SEGURIDAD INCLINACION ALTURA

TALUD (m) Estático seco

Estático Saturado

Dinámico (0.30g)

4 4.749 4.524 1.957 6 3.049 2.902 1.539 1H:2V 8 2.261 2.150 1.306 4 4.301 4.086 1.906 6 2.566 2.438 1.512 1H:3V 8 2.103 2.000 1.303

as comprobaciones realizadas en condición dinámica, contemplan lL a probabilidad de

0 3

4.5 En car

sfu a de esfuerzos

falla De – Odiná De

ia considerando los siguientes parámetros:

o: 1,8t/m3

0,63 • En caso de ser necesario considerar el aporte pasivo del suelo natural, se podrá

generación de eventos sísmicos intermedios (con aceleraciones de diseño de hasta , 0g).

.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros

el caso de requerir el diseño de elementos estructurales que soporten la acción de gas generadas por materiales granulares de relleno, han sido realizado los análisis de erzos laterales, los cuales fueron evaluados mediante la teoría clásice

laterales de Rankine, la cual se fundamenta en las teorías del equilibrio plástico, que en suelos se refiere a la condición en que cada punto en una masa de suelo está a punto de

r.

la misma forma con base en la formulación pseudo-estática propuesta por Mononobe kabe, fueron determinados los coeficientes de presión de tierras para condición mica.

acuerdo a lo anterior, se recomienda utilizar diagramas de presiones laterales ngulares, propias de suelos friccionantes,tr

• Peso unitario del material de rellen• Angulo de fricción interna: 32º • Coeficiente de presión activa: 0,31 • Coeficiente de presión activa en condición dinámica, según planteamiento de

Mononobe Okabe:

hacer con base en un coeficiente Kp = 3,2

66


4.6 CONDICIONES SÍSMICAS DEL PROYECTO

ta, con parámetros de aceleración horizontal Aa y Ad de ,30 y 0,05 respectivamente.

uen estado, exhibiendo adecuadas condiciones de transitabilidad en la talidad del trayecto ha ningún

ramo deformaci ficiencias en la structura actual. La vía cuenta con un ancho promedio de 5,0m.

En general la vía se en n secció ixta, presentando cortes de alturas variables entre 2 e encuen lmente por aglomerados volcánic e present as de cortes superiores.

os taludes existentes en la vía tanto internos como externos exhiben condiciones

l corredor actual, presentando algunos flujos y caídas de material.

grafía ondulada a montañosa

De acuerdo con el perfil promedio del sitio, con la información existente en el estudio de riesgo sísmico (AIS-1984), los inventarios de fuentes sísmicas del país y especialmente con el contenido de la nueva versión del Código Colombiano de Construcciones Sismo Resistentes (NSR-98), fue posible establecer que el área del proyecto se encuentra en una zona de riesgo sísmico Al0

VIA FUNES - PILCUAN 4.7 ESCRIPCION DEL PROYECTO La vía Funes – Pilcuan se encuentra localizada al sur oriente del departamento de Nariño. Dentro del marco del plan 2500 se ha proyectado la intervención de esta vía en una longitud de 7,90 km comprendidos entre el K0+000 y el K7+900. Actualmente, la vía se encuentra conformada en su totalidad a nivel de afirmado, el cual presenta indicios de contaminación en superficie, no obstante, la estructura existente se aprecia en bto intervenir, así las cosas, la vía no presenta evidencias en

ones o hundimientos en la banca que permitan intuir dete

cuentra conformada e,0 y 8,0m, los cuales s

n mtran conformados principa

an algunos tramos con alturos, eventualmente s

Ladecuadas de estabilidad, no obstante, es posible observar varios tramos en donde se han generado problemas de estabilidad de taludes tanto en el talud interno como en el talud externo de La zona del proyecto se caracteriza por presentar una topode fuertes pendientes transversales.

67


Fotografías Nos.3 y 4.: Vista general de la vía actualmente.

En la figura 4.3, se pr ción ge

Figura 4.3 - Localización general del proyecto.

neral del proyecto. esenta la localiza

68


4.8 PROSPECCION GEOTECNICA Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 4.8.1 Exploración del subsuelo

e efectuaron un total de cinco (5) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo

s granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de lacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de

e efectuaron los ensayos descritos en el numeral 4.2.2 de este informe

.9 CARACTERIZACION GEOLOGICA

e 0,10 y 0,90 m, se detectan gravas limosas con presencia de escombros y eventualmente

y GW-GM. Poseen valores de humedad natural variables entre 4,30 y 7,40%, índice de

• A conti xploración (2,10m), se observan principalmente arenas limosas con intercalaciones de limos arcillosos. Presentan una humedad baja a m acidad media a muy densa en los granulares y consistencia muy firme a dura en los finos, los cuales

Smanual y alcanzaron una profundidad variable entre 1,50 y 2,50m. De igual manera fueron realizados un total de veintiséis (26) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron una profundidad variable entre 1,0 y 1,50m. Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelorecuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR. 4.8.2 Ensayos de Laboratorio S 4 La caracterización geológica de la zona se describió en el numeral 4.3 de este informe. 4.10 PERFIL ESTRATIGRAFICO Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica para el proyecto: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entr

algo de basuras, correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales poseen una humedad baja y plasticidad nula, las cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GP-GM, GM

plasticidad nulo y un porcentaje de finos variable entre 2,10 y 35,20%.

nuación del estrato anterior y hasta la máxima profundidad de e

edia, plasticidad nula, comp

69


clasifican tema U e C n d USC L-CL, ML, SM, SP-SM y Pres34,20%, índice de plasticidad nulo, porcentaje de finos en los granulares entre 13,70 y 47,50% y resistencia al ensayo de p ción e r SPT e entre 15 golpes/pie hazo en profundidad.

4.11 EVALUACION GEOTECNICA Una vez determinada la estratigrafía gene l proy llevó el análisis geotécnico, en el cual se cubriero los aspe e se r n a continuación.

.11.1 Parámetros de Diseño

valores de resistencia y los parámetros de diseño a utilizar con el fin de estimar la sionamiento de la cimentación de

mente y la realización de los

rados volcánicos, se ha considerado que los materiales expuestos en la vía resentan un comportamiento geomecánico similar, razón por la cual no se ha realizado

los resultados de los ensayos de laboratorio ha sido posible identificar que los ateriales característicos de la vía presentan elevados contenidos de finos, los cuáles

rige rincipalmente por la resistencia de la matriz del material, los análisis geotécnicos han

hesivos.

e no d elos se obtuvieron a partir de

ceo

o seleccionados

en el SisGM.

nificado dentan valores de humedad natural variables entre 5,70 y

lasificació e Suelos S como M

enetra stánda variabl y el rec

ral de ecto, se a cabon ctos qu elaciona

4 Con base en los resultados obtenidos de los ensayos de campo y laboratorio así como en la naturaleza de los materiales expuestos en los taludes actuales, se han determinado los

capacidad portante de seguridad que permita el dimens estructuras menores que sean proyectadas posteriorla

análisis de estabilidad de taludes para la realización de cortes en los taludes de la vía. Teniendo en cuenta que los materiales existentes en la vía corresponden principalmente a la misma unidad geológica la cual se encuentra caracterizada por la presencia predominante de materiales piroclásticos, presentando intercalaciones de cenizas y aglomepuna sectorización de la misma. A partir de mvarían entre 13,70 y 47,50%. Con base en lo anterior y teniendo en cuenta que por encima del 12% de fracción fina el comportamiento mecánico de los materiales se psido realizados adoptando parámetros de suelos co Los parámetros de resistencia al cort renada de los sucorrelaciones empíricas con el ensayo de penetración estándar SPT, a partir de las propuestas realizadas por Reese, Touma y O´Neill y Stroud and Butler. A ontinuación se relacionan los parámetros de diseño seleccionados para los análisis

técnicos: g

Tabla 4.4 - Parámetros de diseñ

Cohesión (t/m2) 6,0 Angulo de fricción (φ) 0º Peso unitario (t/m3) 1,80

70


Teniendo en cuenta los elevados porcentajes de finos que presentan los materiales característicos de la zona, se ha estimado un comportamiento cohesivo para los análisis

eotécnicos.

e los suelos ue la componen, se realizó el análisis de capacidad portante con el fin de obtener un

necesario emplazar en el proyecto.

Este análisis se realizó mediante la ecuación general de capacidad portante. Los factores de capacidad portante y los factores de corrección por forma, profundidad de cimentación, nivel freático, inclinación del terreno y excentricidad e inclinación de la carga, fueron establecidos mediante las propuestas de Meyerhoff (1963), Hansen y Vesic (1970) y Chen (1975) y su elección se basó en las conclusiones del trabajo “Factores de Capacidad Portante Para Cimientos Superficiales” (J.M. Alvarez, 1994), cuyos resultados fueron integrados mediante el programa de computador Cport.jmal con el cual fueron efectuados los análisis del presente estudio. Con el fin de considerar la incidencia de la geometría de la fundación y la profundidad de desplante seleccionada se llevó a cabo un análisis de sensibilidad en el cual se contemplaron diferentes dimensiones de cimiento y relaciones ancho / largo (B/L). Para efectos de diseño se ha evaluado la capacidad portante a una profundidad de imentación de 1,0m. En la siguiente tabla, se relacionan los valores de capacidad

po e e Estos análisis se han realizado contemplando un factor de seguridad igual a 3,0.

Tabla 4.5 - Valores de capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales

g 4.11.2 Análisis de capacidad portante para estructuras Con base en la estratigrafía promedio y en las propiedades geomecánicas dqvalor representativo para el dimensionamiento de las cimentaciones de las estructuras menores que sea

crtante de seguridad en función de la profundidad de cimentación previament

stablecida y en los parámetros de diseño seleccionados.

Profundidad

cimentación (m) Rango Capacidad portante

de seguridad (t/m2) 1,0 11,60 – 16,50

71


11,5

12

12,5

13

13,5

14

14,5

15

T/m

2)

15,5

16

16,5

0,5 1 1,5 2 2,5ANCHO (M)

Cap

por

t seg

ur (

B/L=1 B/L=,8 B/L=,6 B/L=,4 B/L=,2

Figura 4.4 - Capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales

l análisis de asentamientos se llevó a cabo mediante la Teoría Elástica y fue realizado e acuerdo con las propuestas existentes para evaluar los asentamientos elásticos

ior y superior de los valores de capacidad portante de trabajo obtenidos. Las orias de cálculo se encuentran inmersas en el anexo A.

4.11.3 Análisis estabilidad de taludes De igual manera, una vez obtenido el perfil estratigráfico promedio del subsuelo y las propiedades físicas y mecánicas de los suelos que lo componen, fueron analizados los factores de seguridad para la realización de taludes de corte, teniendo en cuenta la afectación del nivel freático del talud, sobre una amplia gama de posibles alturas de los cortes, esto con el fin de generar las recomendaciones que permitan la toma de decisiones de forma continua al momento de desarrollar el diseño geométrico del proyecto. Se analizó el factor de seguridad al deslizamiento, mediante el programa PCSTABL 5M, el cual se encuentra fundamentado en el análisis de estabilidad al equilibrio límite, siendo desarrollado con base en los métodos de Sarma, Janbu, Bishop, para así mismo, determinar las diferentes alternativas técnicas que garanticen la permanencia y

Edfundamentados en correlaciones entre el modulo de elasticidad, la relación de Poisson del material de fundación y la geometría del cimiento, el cual arrojó como resultado una deformación elástica variable entre 0,70 y 2,01 cm, contemplando en los análisis el rangoinfermem

72


estabilidad de las obras propuestas. Las características más importantes de las ropuestas de algunos de ellos fueron enunciadas en el numeral 4.5.3 de este informe.

nálisis para conformación de Cortes

a evaluación de estabilidad de taludes para la conformación de los taludes de corte fue alizada para diferentes alturas y diferentes pendientes, con el fin de determinar las clinaciones de seguridad con las que se deben ejecutar los cortes en campo en caso de ue el diseño geométrico imponga la necesidad de ampliar la sección de la vía.

on base en lo anterior y a partir de los parámetros de diseño seleccionados en función e la estratigrafía promedio del proyecto y los valores de resistencia de los materiales

obtenidos a partir de la exploración del subsuelo, fueron evaluadas varias alternativas

n los resultados de los análisis de estabilidad realizados:

p A Lreinq Cd

contemplando alturas de corte variables entre 4,0 y 8,0m con inclinaciones entre 1H:2V y 1H:3V, para las cuales fueron determinados los factores de seguridad respectivos. Las modelaciones fueron realizadas tanto en condición dinámica como en condición estática, adicionalmente, y con el fin de considerar una de las condiciones más críticas fue realizada una tercera modelación considerando el nivel freático en superficie.

continuación se presentaA


FACTOR DE SEGURIDAD INCLINACION

ALTURA

TALUD (m) Estático seco

Estático Saturado

Dinámico (0.30g)

4 4,749 4,524 1,957 6 3,049 2,902 1,539 1H:2V 8 2,261 2,150 1,306 4 4,301 4,086 1,906 6 2,566 2,438 1,512 1H:3V 8 2,103 2,000 1,303

Las comprobaciones realizadas en condición dinámica, contemplan la probabilidad de generación de eventos sísmicos intermedios (con aceleraciones de diseño de hasta 0,30g).

4.11.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros En el caso de requerir el diseño de elementos estructurales que soporten la acción de cargas generadas por materiales granulares de relleno, han sido realizado los análisis de esfuerzos laterales, los cuales fueron evaluados mediante la teoría clásica de esfuerzos

73


laterales de Ran plástico, que en

e la misma forma con base en la formulación pseudo-estática propuesta por Mononobe

e acuerdo a lo anterior, se recomienda utilizar diagramas de presiones laterales

tiva: 0,31 n activa en condición dinámica, según planteamiento de

0,63

TECNICAS PARTICULARES

suelos residuales y glomerados volcánicos. Estos procesos de erosión han provocado la generación de

la generación de flujos y la caída de materiales sobre la vía.

En las siguientes fotografías se exhibe el problema de erosión general que presentan los taludes de la vía.

kine, la cual se fundamenta en las teorías del equilibrio suelos se refiere a la condición en que cada punto en una masa de suelo está a punto de fallar. D– Okabe, fueron determinados los coeficientes de presión de tierras para condición dinámica. Dtriangulares, propias de suelos friccionantes, considerando los siguientes parámetros: • Peso unitario del material de relleno: 1,8t/m3 • Angulo de fricción interna: 32º • Coeficiente de presión ac Coeficiente de presió

Mononobe Okabe: •

• En caso de ser necesario considerar el aporte pasivo del suelo natural, se podrá hacer con base en un coeficiente Kp 3,2

4.12 CONDICIONES SÍSMICAS DEL PROYECTO Las condiciones sísmicas de la zona fueron descritas en el numeral 4.6 de este informe. 4.13 CONDICIONES GEO Con base en las observaciones realizadas durante las visitas a la zona del proyecto fue posible observar la presencia generalizada de procesos de erosión sobre los taludes de la vía los cuales se encuentran conformados por intercalaciones entre acárcavas en la superficie de los taludes y a la activación de pequeños flujos. Si bien es cierto, los procesos de erosión que actualmente ostentan los taludes no afectan la estabilidad general de la banca, es importante restringirlos con el fin de evitar la degradación progresiva de las propiedades geomecánicas de los materiales expuestos, que acrecienten

74


Fotografías Nos.5 Y 6: Sector K2+000 al K2+300 (fotografía a la izquierda) y sector K2+250 al

K2+350 (fotografía a la derecha). Se exterioriza el problema de erosión superficial de los taludes internos de la vía.

Fotografía No.7: Sector 2+700 al K2+740. Vista del problema de erosión de los taludes de este a de la perdida de la

tramo, se observan las raíces de los árboles expuestas como consecuencicobertura vegetal superficial del talud.

75


Fotografía No.8: Sector 3+000 al K3+100. Se observa la generación de flujos superficiales sobre el cuerpo del talud como consecuencia de los problemas de erosión y de la perdida de la cobertura

vegetal del talud.

Fotografías Nos.9 y 10.: Sector K7+100 al K7+130. Se observa la generación de flujos superficiales sobre el cuerpo del talud interno de la vía como consecuencia de los problemas de erosión y de la

perdida de la cobertura vegetal del talud.

76


En este tramo se debe tener especial cuidado, teniendo en cuenta que hacia la corona del talud se puede observar un flujo que ya ha generado una pequeña cárcava de aproximadamente 0,80m de ancho por la cual se ha venido perdiendo el material de confinamiento superficial. Adicionalmente, fue detectada la presencia de dos (2) sectores inestables en el trayecto

da de 12,0m. Se puede observar actualmente que el ión de varios

Fotografías Nos.11, 12 y 13: Vista general del Sector K3+500.

de la vía que será intervenido, los cuales pueden llegar a comprometer la estabilidad del corredor vial. Estos sectores encuentran localizados en las abscisas K3+500 y K4+600, los cuales se describen a continuación: Sector K3+500 – K3+600 En este tramo la vía presenta un avanzado proceso de erosión sobre el talud interno el ual alcanza una altura aproximac

talud ha perdido totalmente la cobertura vegetal dando lugar a la generacujos de detritos y lodos sobre el cuerpo del talud formando cárcavas en el mismo. fl

77


En las fotografías anteriores se puede observar la cantidad de material que se encuentra uelto como consecuencia de los flujos que actualmente suceden en el talud el cual se ha epositado en la pata del mismo.

acia el talud externo, no se presentan manifestaciones claras de inestabilidad general el talud, no obstante es posible notar algunas evidencias de la acción de pequeños flujos algunas zonas de concentración de humedad.

on base en lo anterior, y ante el desconocimiento de la profundidad de la superficie de lla actual y considerando la altura del talud y la magnitud de material comprometido, se

recomienda no pavimentar este tramo sin antes adelantar un estudio geotécnico detallado miento de las obras que aseguren la estabilidad general de la vía

n este tramo a largo plazo.

ector K4+600 – K4+700

n este tramo de la vía se presenta un problema de estabilidad general el cual ha fectado tanto el talud interno como el talud externo de la vía.

l talud interno de la vía posee una altura cercana a los 15,0m, y actualmente exhibe la eneración de un avanzado proceso de erosión, el cual ha favorecido a la activación de ujos de lodos y detritos y a la formación de carcavamientos en el cuerpo del talud. Este roceso ha provocado la acumulación de materiales en la pata del talud disminuyendo el ncho efectivo de la banca.

l talud externo de la vía al igual que el talud interno presenta un avanzado proceso de rosión produciendo flujos de lodos y detritos, lo cual actualmente ha empezado a afectar l confinamiento de la banca tal como se muestra en las fotografías.

on base en lo ant de la superficie de lla actual de los como en el talud

xterno y considerando el grado de comprometimiento de los taludes y de la vía, se antes adelantar un estudio geotécnico detallado

ras que aseguren la estabilidad general de la vía

sd Hdy Cfa

que permita el establecie S Ea Egflpa Eee C erior, y ante el desconocimiento de la profundidad

movimientos presentes tanto en el talud interno faerecomienda no pavimentar este tramo sin

ue permita el establecimiento de las obqen este tramo.

78


4.1 Corec senta el resumen de las

comendaciones asociadas a cada uno de los sitios que ameritan un tratamiento con el fin de salvaguardar la integridad de la estructura de la vía:

Fotografías Nos.14, 15 y 16.: Vista general del Sector K4+600.

3.1 Recomendaciones sectores particulares de estabilidad

n base en las observaciones de campo realizadas durante las visitas de onocimiento al proyecto, en la tabla siguiente, se pre

reespecial,

79


Tabla 4.7 - Recomendaciones sitios especiales

SECTOR RECOMENDACIONES

Sector K3+500 – K3+600 Se requiere realizar un estudio detallado de los procesos

de inestabilidad existentes en los taludes de la vía an

Sector K4+600 – K4+700

necesarias para asegurar la estabilidad de la vía en los dos tramos.

tes de llevar a cabo la pavimentación de este tramo, que permitan

identificación de la profundidad real de las superficies de falla de los movimientos y el establecimiento de las obras

la

En términos gene

rocesos de erosión rales la vía presenta continuamente sectores en donde debido a los

y al alto grado de meteorización que poseen los materiales

s materiales expuestos y prevenir posteriores movimientos.

ECOMENDAC

Se rec filtros en a vía en interno, ante la existencia de algunos s s taludes meteorizados presentan algunas filtraciones, con el fin d sos de ctura del pavimento.

Adicionalmente se considera ne la tota de corte

que sean conformados, teniendo en cuenta que los materiales característicos del proyecto presentan una alta susceptibilidad a la degradación de sus propiedades

ROYECTO

pexpuestos en los taludes existentes, se han generado flujos de detritos y caídas de material sobre el borde vía actual, que si bien es cierto no afectan la estabilidad general de la vía si disminuyen el ancho efectivo de la banca, cuyo tratamiento definitivo afectaría radicalmente la meta física actualmente establecida desde el punto de vista económico. Por lo anterior, se recomienda la realización de mantenimientos periódicos de la vía en donde sean removidos los materiales que hayan caído, adicionalmente, se recomienda realizar un desabombe de los taludes afectados (perfilado y retiro de los materiales sueltos) y la empradización de los mismos con el fin de evitar la degradación acelerada de lo R

IONES ADICIONALES

omienda disponer la totalidad de l el costado del taludectores en donde loe proteger de proce saturación la estru

cesario empradizar lidad de los taludes

físicas y mecánicas al contacto con el agua. VIA ILES – PILCUAN 4.14 DESCRIPCIÓN DEL P La vía Iles – Pilcuan se encuentra localizada al sur oriente del departamento de Nariño. Dentro del marco del plan 2500 se ha proyectado la intervención de esta vía en una longitud de 8,5 km comprendidos entre el K0+000 y el K8+500.

80


Actualmente, la vía se encuentra conformada en su totalidad a nivel de afirmado, el cual presenta un alto grado de contaminación en superficie, no obstante, la estructura

xistente exhibe adecuadas condiciones de transitabilidad y no presenta en ningún tramo

se encuentra conformada en sección mixta, presentando cortes de lturas variables entre 2,0 y 6,0m. Los taludes existentes en la vía tanto internos como

es muy frecuente observar hacia el talud interno la presencia de taludes que se encuentran afectados por procesos de erosió nsecuencia de la

scasa cobertura vegetal, presentando pequeños flujos y caídas de material los cuales se depositan en el borde La zona del proyecto se caracteriza por present a topografía lada.

edeformaciones o hundimientos en la banca. La vía cuenta con un ancho promedio de la banca de 5,0m. En general la vía aexternos exhiben condiciones adecuadas de estabilidad, no obstante

n de los materiales superficiales del mismo, como coe

de la vía.

ar un ondu

Fotografías Nos.17y 18: Vista general de la vía.

En la figura 4.5, se presenta la localización general del proyecto.

81


Figura 4.5 - Localización general del proyecto. 4.15 PROSPECCION GEOTECNICA Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 4.15.1 Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de siete (7) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo ma n

efinidos como (S-4), (S-9), (S-13), (S-16), (S-22), (S-27), (S-35). De igual manera fueron

nual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,50 y 3,00m. Los sondeos fuerodrealizados un total de veintiocho (28) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron una profundidad promedio de 1,50m y fueron definidos como (AP-1), (AP-2), (AP-3), (AP-5)...y (AP-34).

82


Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR.

a caracterización geológica de la zona se describió en el numeral 4.3 de este informe.

es e limos arcillosos, arcillas limosas y arenas limosas, con presencia eventual de gravas,

nde estos materiales presentan una plasticidad alta, que clasifican en el Sistema Unificado de

las arenas, ue

, CL, SM y SC. Presentan valores de humedad natural variables entre 11,0 y 49,0% con excepc alores de hasta el 78,6%, índice de plasticidad entre 10,0 y 32,0% en los finos y entre 0,0 y 26% en las arenas y sa etració 8 y

e re ro

4.15.2 Ensayos de Laboratorio Se efectuaron los ensayos descritos en el numeral 4.2.2 de este informe 4.16 CARACTERIZACION GEOLOGICA L 4.17 PERFIL ESTRATIGRAFICO Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, las pruebas de campo y en los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la secuencia estratigráfica del corredor la cual se encuentra compuesta por intercalaciondtal como se relaciona a continuación: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,10

y 0,80m, se detectan gravas y arenas limosas correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales presentan una humedad baja a media, y plasticidad nula a ligera con excepción de los apiques Nos. 3 y 11 en do

Clasificación de Suelos USCS como GP-GC, GM y SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 6,20 y 19,90%, índice de plasticidad nula con excepción de los apiques Nos. 3 y 11 en donde los valores de plasticidad oscilan entre 22 y 32% y un porcentaje de finos variable entre 8,4 y 26,1%.


(3,0m), se observan intercalaciones de limos arcillosos y arenas limosas, de humedad media a alta, plasticidad media a alta en los finos y ligera a media enconsistencia firme a muy firme en los limos y compacidad media en las arenas, qclasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML

ión del tramo entre el K0+000 y el K1+750 en donde se reportan v

resistencia al enventualmente el

yo de penchazo en p

n estándar SPT variable entre27 golpes/pie y fundidad.

83


4.18 EVALUACIÓN GEOT Una vez determinada la estratigrafía general del p , se cabo sis geotécnico, en el cual se cubrieron los aspectos que ionan nuació 4.18.1 Parámetros de Diseño

on base en los resultados obtenidos del ensayo de penetración estándar (SPT), se han

ión de las estructuras menores que sean proyectadas posteriormente y la realización de los análisis de estabilidad de aludes para la realización de cortes en los

les presentan un comportamiento geomecánico similar, no obstante, en función de s valores de resistencia al ensayo de penetración estándar SPT se han identificado dos

Tabla 4.8 - Zonificación en función de los valores de SPT

ÉCNICA

royecto llevó a el análise relac a conti n.

Cdeterminado los valores de resistencia y los parámetros de diseño a utilizar, con el fin de estimar la capacidad portante de seguridad que permita el dimensionamiento de la cimentac

ttaludes de la vía. Teniendo en cuenta que los materiales existentes en la vía se corresponden principalmente a la misma unidad geológica caracterizada por la presencia de materiales piroclásticos, es posible observar la presencia de intercalaciones de cenizas y aglomerados volcánicos, los cuales presentan susceptibilidad a la degradación de sus propiedades geomecánicas por procesos de meteorización, se ha considerado que estos materialozonas claramente definidas, las cuales se encuentran delimitadas tal como se enseña en la siguiente tabla:

Zona Geotécnica Abscisa tramo Rango valores SPT

K0+000 – K3+000 I K5+250 – K8+500

8 – 15 golpes/pie

II K3+000 – K5+250 20 – 27 golpes/pie

on ba e dise ido obtenidos a partir de los alores inferiores de este ensayo en cada zona. Lo anterior, teniendo en cuenta la

les entre perforaciones que posean v ridad a la hora de realizar las obras

sido posible identificar que los ia ntenidos de finos, los cuáles

8,4 y 48,1%. Con base en lo anterior y teniendo en cuenta que por encima del 12% de fracción fina el comportamiento mecánico de los materiales se rige

Cv

se en lo anterior, los parámetros d ño han s

posibilidad de que sean encontrados sectores puntuaajos alores de resistencia, con el fin de brindar segub

en la totalidad del proyecto. A partir de los resultados de los ensayos de laboratorio ha

ater les característicos de la vía presentan elevados comvarían entre

84


principalmente por la resistencia de la matriz del material, los análisis geotécnicos han sido realizados adoptando parámetros de suelos cohesivos. Los parámetros de resistencia al corte no drenada de los suelos se obtuvieron a partir de

píricas con el ensayo de penetración estándar SPT como se relacionó en s párrafos anteriores, a partir de las propuestas realizadas por Reese, Touma y O´Neill y

- Parámetros de diseño seleccionados

correlaciones emloStroud and Butler. A continuación se relacionan los parámetros de diseño seleccionados.

Tabla 4.9

Parámetro Zona I Zona II

Cohesión (t/m2) 4,0 8,0 Angulo de fricción (φ) 0º 0º Peso unitario (t/m3) 1,70 1,80

4.18.2 Análisis de capacidad portante para estructuras Con base en la estratigrafía promedio y en las propiedades geomecánicas de los suelos

ue la componen, se realizó el análisis de capacidad portante con el fin de obtener un

trabajo “Factores de Capacidad ortante Para Cimientos Superficiales” (J.M. Alvarez, 1994), cuyos resultados fueron tegrados mediante el programa de computador Cport.jmal con el cual fueron efectuados s análisis del presente estudio.

on el fin de considerar la incidencia de la geometría de la fundación y la profundidad de esplante seleccionada se llevó a cabo un análisis de sensibilidad en el cual se ontemplaron diferentes dimensiones de cimiento y relaciones ancho / largo (B/L).

ara efectos de diseño se ha evaluado la capacidad portante a una profundidad de imentación de 1,0m. En la siguiente tabla, se relacionan los valores de capacidad ortante de seguridad en función de la profundidad de cimentación previamente stablecida y en los parámetros de diseño seleccionados.

stos análisis se han realizado contemplando un factor de seguridad igual a 3,0.

qvalor representativo para el dimensionamiento de las cimentaciones de las estructuras menores que sea necesario emplazar en el proyecto. Este análisis se realizó mediante la ecuación general de capacidad portante. Los factores de capacidad portante y los factores de corrección por forma, profundidad de cimentación, nivel freático, inclinación del terreno y excentricidad e inclinación de la carga, fueron establecidos mediante las propuestas de Meyerhoff (1963), Hansen y Vesic (1970) y Chen (1975) y su elección se basó en las conclusiones del Pinlo Cdc Pcpe E

85


Tabla 4.10 - Valores de capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales,

zona I

Profundidad cimentación (m)

Rango Capacidad portante de seguridad (t/m2)

1,0 7,81 – 11,0

Tabla4.11 - Valores de capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales, zona II

Profundidad


de seguridad (t/m2) 1,0 15,40 – 21,90

11

10,5

9,5

10

segu

r (T/

m

8

8,5

9

Cap

por

7,50,5 1 1,5 2 2,5

ANCHO (M)

11,5

t 2)

B/L=1 B/L=,8 B/L=,6 B/L=,4 B/L=,2

Figura 4.6 - Capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales, zona I

86


150,5 1 1,5 2 2,5

ANCHO (M)

16

17

18

19

20

21

22Ca

p po

rt se

gur (

T/m

2)

B/L=1 B/L=,8 B/L=,6 B/L=,4 B/L=,2

Figura 4.7 - Capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales, zona II El análisis de asentamientos se llevó a cabo mediante la Teoría Elástica y fue realizado de acuerdo con las propuestas existentes para evaluar los asentamientos elásticos

ndamentados en correlaciones entre el modulo de elasticidad, la relación de Poisson del ojó como resultado una

eformación elástica variable entre 0,70 y 2,03 cm para la zona I y entre 0,62 y 1,78 cm para la zona II, contemplando en los análisis el rango inferior y superior de los valores de capacidad portante de trabajo obtenidos. Las memorias de cálculo se encuentran inmersas en el anexo A. 4.18.3 Análisis estabilidad de taludes De igual manera, una vez obtenido el perfil estratigráfico promedio del subsuelo y las propiedades físicas y mecánicas de los suelos que lo componen, fueron analizados los factores de seguridad, teniendo en cuenta la afectación del nivel freático del talud, sobre una amplia gama de posibles alturas de los cortes, esto con el fin de generar las recomendaciones que permitan la toma de decisiones de forma continua al momento de desarrollar el diseño geométrico del proyecto.

e analizó el factor de seguridad al deslizamiento, mediante el programa PCSTABL 5M, el c desarrollado con para así mismo, determinar las diferentes alternativas técnicas que garanticen la permanencia y

fumaterial de fundación y la geometría del cimiento, el cual arrd

Sual se encuentra fundamentado en el análisis de estabilidad al equilibrio límite, siendo

base en los métodos de Sarma, Janbu, Bishop,

87


estabilidad de las obras propuestas. Las características más importantes de las propuestas de algunos de ellos fueron enunciadas en el numeral 4.5.3 de este informe. Análisis para conformación de Cortes La evaluación de estabilidad de taludes para la conformación de los taludes de corte fue realizada para diferentes alturas y diferentes pendientes, con el fin de determinar las inclinaciones de seguridad con que se deben ejecutar los cortes en campo en caso de que el diseño geométrico imponga la necesidad de ampliar la sección de la vía. Con base en lo anterior y a partir de los parámetros de diseño seleccionados en función de la estratigrafía promedio del proyecto, fueron evaluadas varias alternativas contemplando alturas de corte variables entre 4,0 y 6,0m con inclinaciones entre 1H:2V y 1H:3V, para las cuales fueron determinados los factores de seguridad respectivos. Las modelaciones fueron realizadas tanto en condición dinámica como en condición estática, adicionalmente y con el fin de considerar una de las condiciones más críticas fue realizada una tercera modelación considerando el nivel freático en superficie. A continuación se presentan los resultados de los análisis de estabilidad realizados:


FACTOR DE SEGURIDAD ZONA GEOTÉCNICA

INCLINACION TALUD

ALTURA (m Estático Estático )

seco Saturado Dinámico (0.30g)

4 3,352 3,185 1,382 1H:2V 2,043 1,067 6 2,152

4 3,036 2,876 1,345 I

1H:3V 6 1,811 1,716 1,087 4 6,332 6,032 2,610 1H:2V 6 4,066 3,870 2,015 4 5,735 5,448 2,541

II 1H:3V

6 3,421 3,251 1,952 Las comprobaciones realizadas en condición dinámica, contemplan la probabilidad de generación de eventos sísmicos intermedios (con aceleraciones de diseño de hasta 0,30g).

fueron evaluados mediante la teoría clásica de esfuerzos

4.18.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros En el caso de requerir el diseño de elementos estructurales que soporten la acción de cargas generadas por materiales granulares de relleno, han sido realizado los análisis de esfuerzos laterales, los cuales

88


laterales de Rankine, la cual se fundamenta en las teorías del equilibrio plástico, que en o de

llar.

e la misma forma con base en la formulación pseudo-estática propuesta por Mononobe para condición

inámica.

e acuerdo a lo anterior, se recomienda utilizar diagramas de presiones laterales

: 1,8t/m3 • Angulo de fricción interna: 32º

ario considerar el aporte pasivo del suelo natural, se podrá hacer con base en un coeficiente Kp = 3,2

.19 CONDICIONES SÍSMICAS DEL PROYECTO

as condiciones sísmicas de la zona fueron descritas en el numeral 4.6 de este informe.

este tramo:

el c prometido posee una altura ercana a los 6,0m y se encuentra conformado por cenizas volcánicas alteradas y suelos

var Esteroma a que se encontraba onformado el talud originalmente no favorecía a la estabilidad considerando los

esta zona. Este movimiento se cataloga como local.

suelos se refiere a la condición en que cada punto en una masa de suelo está a puntfa D– Okabe, fueron determinados los coeficientes de presión de tierrasd Dtriangulares, propias de suelos friccionantes, considerando los siguientes parámetros:

• Peso unitario del material de relleno

• Coeficiente de presión activa: 0,31 • Coeficiente de presión activa en condición dinámica, según planteamiento de

Mononobe Okabe: 0,56 • En caso de ser neces

4 L 4.20 CONDICIONES GEOTECNICAS PARTICULARES Con base en las observaciones realizadas durante las visitas realizadas a la zona del proyecto, en donde actualmente se exhiben problemas superficiales de estabilidad. A continuación se realiza una descripción detallada de Sector K1+100 En este tramo se ha detectado la presencia de un sector inestable a la altura del K1+100

ual abarca una longitud cercana a los 25,0m. El talud comcresiduales sobre los cuales se observa una cobertura vegetal orgánica de espesor

iable entre 0,30 y 0,80m.

e proceso de inestabilidad obedece en primera instancia a la acción de procesos sivos sobre el cuerpo del talud, lo que ha conllevado del lavado y degradación de los teriales que lo constituyen, adicionalmente, la pendiente con l

cmateriales característicos de Actualmente, se observa acumulación de materiales en la vía, los cuales han disminuido el ancho efectivo de la banca en un ancho promedio de 0,50m. Este movimiento no afecta

89


la estabilidad general de la vía, ni se presentan en la vía deformaciones ni hundimientos

ilidad general de la vía, se debe controlar on el fin de evitar la invasión de la banca por los materiales provenientes del talud.

on base en lo anterior, se recomienda que sea removido el material que actualmente se

restotala s

En términos generales ecuentemente problemas de erosión en el talud interno, como consecu a cobertu presentan actualmente, ocasionando pequeños flujos y caídas de materi ositan en el borde de la vía. En estos tramos se recomienda, llevar a cabo labores de perfilado del talud y posteriormente empradizarlos en su totalidad con el fin de restringir en su totalidad dichos

rocesos.

que permitan intuir movimientos de carácter profundo. Si bien es cierto este proceso no afecta la estabc Cencuentra acumulado en la vía, adicionalmente se recomienda tender el talud 10º con

pecto a la posición que posee actualmente. Es de gran importancia, que el talud sea lmente empradizado con el fin de evitar la acción de nuevos procesos de erosión. En iguiente fotografía, se presenta el sector en mención.

Fotografía No. 19: Vista general del sector inestable

, la vía presenta frencia de la escas ra vegetal que

al los cuales se dep

p

90


VIA POTOSI – LAS LAJAS

s Lajas se encuentra localizada al sur oriente del departamento de ariño. Dentro del marco del plan 2500 se ha proyectado la intervención de esta vía en

un

La vía presenta dos tramos característicos, e o compre tre el K0+000 y el K1+680, en donde la vía se encuentra confor totalmente exhibe buenas c ransitabilida no presenta ni deformaciones ni hundimientos qu o deficie as estructurale El segundo tramo se localiza entre las abscisas K1+680 y K2+560, y se encuentra

ólizas del contrato original.

4.21 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO La vía Potosí – LaN

a longitud de 2,56 km comprendidos entre el K0+000 y el K2+560.

l primera

ndido enirmado, este tramomad

d y en af

ondiciones de te permitan intuir daños nci s.

actualmente pavimentado con estructura flexible, este pavimento presenta en general en buenas condiciones estructurales y el asfalto no exterioriza daños significativos, con excepción de un tramo de 30,0m de longitud a la altura del K2+000, en donde se ha presentado un hundimiento de hasta 0,10m en la banca de la vía. Este ultimo tramo no se va ha intervenir dentro del marco del presente contrato teniendo en cuenta que la vía aun e encuentra afectada por ps

Fotografías Nos.20 y 21: Vista general de los dos tramos característicos de la vía. A la izquierda el

tramo No.1 actualmente a nivel de afirmado, y a la derecha el tramo No.2, actualmente pavimentado.

En general la vía se encuentra conformada en sección mixta, cuyos taludes se encuentran constituidos por macizos rocosos competentes que poseen alturas variables entre 6,0 y 50,0m. Estos taludes exhiben condiciones favorables de estabilidad en la totalidad del tramo ha intervenir. No obstante, se observan algunos tramos en donde aparentemente se han realizado labores de explotación de material en el talud interno de la vía, lo que ha gantrópica.

enerado en estos tramos caídas de materiales como consecuencia de la intervención

91


En la figura 4.8, se presenta la localización general del proyecto.

Fotografías Nos.22 y 23.: Vista general de la vía. Se observa el talud interno de la vía, el cual se

encuentra conformado por m rocosos competentes.

acizos

Figura 4.8 - Localización general del proyecto.

92


4.22 PROSPECCION GEOTECNICA Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo el cual comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de

nsayos de laboratorio.

.22.1 Exploración del subsuelo

urante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los

geológica de la zona se describió en el numeral 4.3 de este informe.

ado, fue posible establecer la existencia de dos (2)

sta zona se localiza entre el K0+000 y el K0+450 y se caracteriza por la presencia redominante de arenas limosas de compacidad muy suelta.

e 4 Se efectuaron un total de dos (2) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,50 y 3,00m. Los sondeos fueron definidos como (S-36) y (S-43). De igual manera fueron realizados un total de ocho (8) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron profundidades entre de 1,0 y 1,50m. Ddiferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR. 4.22.2 Ensayos de Laboratorio Se efectuaron los ensayos descritos en el numeral 4.2.2 de este informe 4.23 CARACTERIZACION GEOLOGICA La caracterización 4.24 ZONIFICACION GEOTÉCNICA Con base en las características visuales detectadas durante las visitas preliminares de inspección al sitio del proyecto y en los resultados arrojados por el programa de exploración del subsuelo suministrzonas claramente definidas. Con base en lo anterior, a continuación se realiza una descripción de cada una de las zonas geotécnicas establecidas: 4.24.1 Zona geotécnica I Ep

93


Con base en los resultados del programa de exploració de camp los r s ia estr para este tramo: Estratigrafía promedio • A partir del nivel ac terreno y hasta una didad de 0,10m se detectan

gravas limosas con presencia de algunos sobretamaños. • Desde el estrato anterior y hasta la máxima pr d de exploración (3,0m), se

observan arenas lim color gris oscuro con presencia eventual de gravas, de humedad baja, plasticidad nula a ligera y compacidad muy suelta, que clasif el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como SM. Presentan valores de humedad natural promedio de 5,40%, porcentaje de finos del 31,5% y resistencia al

ona geotécnica II

K4+000 y el K1+680, este tramo se

stratigrafía promedio

, se observan materiales rocosos y sobretamaños inmersos en una matriz de gravas limosas, la cual posee una humedad baja a media, plasticidad nula y

de humedad natural variables entre 5,40 y 25,50% y porcentaje de finos entre 8,50 y

4.2 Una egeo

.25.1 Parámetros de Diseño

enetración estándar (SPT) y en las v as de al sitio del proyecto, se han

e a

n del subsuelo, de las pruebaso, e eo y de

iguiente secuencesultados de los ensayos de laboratori es posibl stablecer la

atigráfica

tual del profun

ofundidaosas de

ican en

ensayo de penetración estándar SPT promedio de 2 golpes/pie. 4.24.2 Z

Esta zona geotécnica se encuentra localizada entre elaracteriza por la presencia de materiales rocosos y sobretamaños inmersos en una c

matriz de gravas limosas, las cuales exhiben una compacidad densa. Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, es posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica en esta zona: E • A partir del nivel actual del terreno y hasta la máxima profundidad de exploración

(1,60m)

compacidad densa a muy densa, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GM, GW-GM y GP-GM. Presentan valores

40,70%.

5 EVALUACIÓN GEOTÉCNICA

v z determinada la estratigrafía general del proyecto, se llevó a cabo el análisis técnico, en el cual se cubrieron los aspectos que se relacionan a continuación.

4 Con base en los resultados obtenidos del ensayo de p

bser aciones de campo realizadas durante las visitodeterminado los valores de resistencia y los parámetros de diseño a utilizar, con el fin destimar la capacidad portante de seguridad que permita el dimensionamiento de l

94


cimentación de las estructuras menores que sean proyectadas posteriormente y la realización de los análisis de estabilidad de taludes para la realización de cortes en los taludes de la vía. Con base en lo anterior, se han identificado dos (2) zonas claramente definidas, las cuales se encuentran delimitadas tal como se enseña en la siguiente tabla:

Tabla 4.13 - Zonificación en función de los valores de SPT

Zona Geotécnica Abscisa tramo

I K0+000 – K0+450

II K0+450 – K1+680 A partir de los resultados de los ensayos de laboratorio ha sido posible identificar que los materiales característicos de la vía presentan elevados contenidos de finos, los cuáles varían entre 8,50 y 40,70%. Con base en lo anterior y teniendo en cuenta que por encima del 12% de fracción fina el comportamiento mecánico de los materiales se rige principalmente por la resistencia de la matriz del material, los análisis geotécnicos han sido realizados adoptando parámetros de suelos cohesivos. Los parámetros de resistencia al corte no drenada de los suelos se obtuvieron a partir de correlaciones empíricas con el ensayo de penetración estándar SPT como se relacionó en los párrafos anteriores, a partir de las propuestas realizadas por Reese, Touma y O´Neill y Stroud and Butler.

Tabla 4.14 - Parámetros de diseño seleccionados análisis de capacidad portante

Parámetro Zona I Zona II Cohesión (t/m2) 3,5 12,0

Angulo de fricción (φ) 0º 0º Peso unitario (t/m3) 1,60 2,0

Teniendo en cuenta la baja resistencia que ostentan los materiales de la zona geotécnica I, se recomienda realizar un mejoramiento del suelo de fundación antes de construir la cimentación de las estructuras que sean proyectadas en este tramo. Este mejoramiento consistirá en la colocación de material seleccionado en un espesor mínimo de 0,50m debidamente compactado. 4.25.2 Análisis de capacidad portante para estructuras Con base en la estratigrafía promedio y en las propiedades geomecánicas de los suelos que componen cada una de las zonas geotécnicas, se realizó el análisis de capacidad portante con el fin de obtener un valor representativo para el dimensionamiento de las cimentaciones de las estructuras menores que sea necesario emplazar en el proyecto.

95


Este análisis se realizó mediante la ec l de capacidad portante. Los factores de capacidad portante y los factores de corrección por forma, profundidad de cimentación, nivel freático, inclinación del linación de la carga, fueron establecidos mediante las propuestas de Meyerhoff (1963), Hansen y Vesic (1970) y Chen

on el cual fueron efectuados s análisis del presente estudio.

la incidencia de la geometría de la fundación y la profundidad de esplante seleccionada se llevó a cabo un análisis de sensibilidad en el cual se

con Para e na profundidad de imentación de 1,0m. En la siguiente tabla, se relacionan los valores de capacidad

por testablecontem dad igual a 3,0. Tabla 4.15 - Valores de capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales,

zona I

uación genera

terreno y excentricidad e inc

(1975) y su elección se basó en las conclusiones del trabajo “Factores de Capacidad Portante Para Cimientos Superficiales” (J.M. Alvarez, 1994), cuyos resultados fueron integrados mediante el programa de computador Cport.jmal clo Con el fin de considerard

templaron diferentes dimensiones de cimiento y relaciones ancho / largo (B/L).

fectos de diseño se ha evaluado la capacidad portante a uc

tan e de seguridad en función de la profundidad de cimentación previamente cida y en los parámetros de diseño seleccionados. Estos análisis se han realizado plando un factor de seguri

Profundidad


de seguridad (t/m2) 1,0 6,83 – 9,66

Tabla 4.16 - Valores de capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales,

zona II

Profundidad


de seguridad (t/m2) 1,0 23,10 – 32,80

96


8,5

9

ur (T

/m2)

7

7,5

Cap

p

8

rt s

eg

6,5

9,5

10

0,5 1 1,5 2 2,5

o

ANCHO (M)

B/L=1 B/L=,8 B/L=,6 B/L=,4 B/L=,2

a I

Figura 4.9 - Capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales, zon

23

33

25

27

Cap

por

t seg

ur

29T/m

31

0,5 1 1,5 2 2,5ANCH

(2)

O (M)

B/L=1 B/L=,8 B/L=,6 B/L=,4 B/L=,2

Figura 4.10 - Capacidad portante de trabajo para cimientos superficiales, zona II

97


El análisis de asentamientos se llevó a cabo mediante la Teoría Elástica y fue realizado de acuerdo con las propuestas existentes para evaluar los asentamientos elásticos fundamentados en correlaciones entre el modulo de elasticidad, la relación de Poisson del material de fundación y la geometría del cimiento, el cual arrojó como resultado una deformación elástica variable entre 0,71 y 2,03 c zona I y entre 0,70 y 2,0 cm para la zona II, contemplando en los análisis el rango inferior y superior de los valores de capacidad portante de trabajo obtenidos. Las memorias de cálculo se encuentran inmersas en el anexo A. 4.25.3 Análisis estabilidad de taludes Una vez obtenido el perfi fico promedio del subsuelo y las propiedades físicas y mecánicas de los suelos mponen, fueron analizados los factores de seguridad, teniendo en cuenta la af el nivel freático del talud, sobre una amplia gama de posibles alturas de los cortes, esto con el fin de generar las recomendaciones que permitan la toma de decisione de desarrollar el diseño geométrico del proyecto. Se analizó el factor de seguridad al deslizamiento, mediante el programa PCSTABL 5M, el cual se encuentra fundamentado en el análisis de estabilidad al equilibrio límite, siendo desarrollado con base en los métodos de Sarma, Janbu, Bishop, para así mismo, determinar las diferente aranticen la permanencia y estabilidad de las obras propuestas. Las características más importantes de las propuestas de algunos de ellos fueron enunciadas en el numeral 4.5.3 de este informe.

nálisis para conformación de Cortes La evaluación de estabilidad de taludes para la conformación de los taludes de corte fue realizada para diferentes alturas y diferentes pendientes, con el fin de determinar las inclinaciones de seguridad zona que se deben ejecutar los cortes en campo en caso de que el diseño geométrico imponga la necesidad de ampliar la sección de la vía. Con base en lo anterior y a os parámetros diseño seleccionados con base en la exploración del subsuelo, aluadas varias alternativas contemplando alturas de corte variables entre 6,0 y 15,0m co ciones entre 1H:3V y 1H:4V, para las cuales fueron determinados los fa seguridad respectivos. Este análisis fue realizado únicamente para la zona geotécnica II teniendo en cuenta que en la zona geotécnica I no se encuentran proyectados Las modelaciones fueron tanto en condición dinámica como en condición

stática, adicionalmente, y con el fin de considerar una de las condiciones más críticas fue realizada una tercera modelación considerando el nivel freático en superficie.

m para la

l estratigrá que lo coectación d

s al momento

s alternativas técnicas que g

A

para cada geotécnica con las

partir de l de fueron ev

n inclinactores de

cortes.

realizadase

A continuación se presentan los resultados de los análisis de estabilidad realizados para las dos zonas geotécnicas establecidas:

98



FACTOR DE SEGURIDAD ZONA GEOTÉCNICA

INCLINACION TALUD

ALTURA (m) Estático

seco Estático Saturado

Dinámico (0.35g)

6 4,618 4,411 2,981 8 3,785 3,617 2,612 1H:3V 15 2,900 2,820 2,011 6 3,725 3,512 2,589 8 3,001 2,982 2,543

II

1H:4V 15 2,015 1,996 1,851

Las comprobaciones realizadas en condición dinámica, contemplan la probabilidad de generación de eventos sísmicos intermedios (con aceleraciones de diseño de hasta 0,35g).

4.25.4 Análisis de esfuerzos laterales para muros

ructurales que soporten la acción de argas generadas por materiales granulares de relleno, han sido realizado los análisis de sfuerzos laterales, los cuales fueron evaluados mediante la teoría clásica de esfuerzos terales de Rankine, la cual se fundamenta en las teorías del equilibrio plástico, que en

uelos se refiere a la condición en que cada punto en una masa de suelo está a punto de llar.

e la misma forma con base en la formulación pseudo-estática propuesta por Mononobe Okabe, fueron determinados los coeficientes de presión de tierras para condición inámica.

e acuerdo a lo anterior, se recomienda utilizar diagramas de presiones laterales iangulares, propias de suelos friccionantes, considerando los siguientes parámetros:

• Peso unitario del material de relleno: 1,8t/m3 • Angulo de fricción interna: 32º • Coeficiente de presión activa: 0,31 • Coeficiente de presión activa en condición dinámica, según planteamiento de

Mononobe Okabe: 0,63 • En caso de ser necesario considerar el aporte pasivo del suelo natural, se podrá

hacer con base en un coeficiente Kp = 3,2

En el caso de requerir el diseño de elementos estcelasfa D–d Dtr

99


4.26 CONDIC

as condiciones sísmicas de la zona fueron descritas en el numeral 4.6 de este informe.

IONES SÍSMICAS DEL PROYECTO L

100


CAPITULO 5

el presente capítulo, el diseño de la solución técnica y conómicamente más conveniente para el Mejoramiento y Pavimentación de la vía

Paresp

te a lo largo del sitio del proyecto a partir de los resultados obtenidos de la exploración

VIA

Según información consultada en los entes gubernamentales correspondientes, como la

de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de

quipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,0 y 3,0m. De igual manera fueron realizados un tot ales alcanzaron

rofundidades entre 1,40 y 1,70m.

tes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split S


Se ha establecido como alcance deCórdoba - Troncal, localizada en el departamento de Nariño.

a dar cumplimiento al alcance general, es necesario satisfacer los siguientes alcances ecíficos.

• Determinación de las propiedades físicas y mecánicas del suelo de subrasan

del subsuelo y de los resultados de los ensayos de laboratorio.

• Identificar los diferentes panoramas en cuanto a la resistencia de los materiales de subrasante y los valores representativos de CBR y PDC, con el fin de determinar su capacidad de soporte.


CORDOBA – TRONCAL 5.1 INFORMACIÓN EXISTENTE

Alcaldía del Municipio, la Gobernación de Nariño y en el Instituto Nacional de Vías, no existen estudios que se refieran al tramo en estudio y objeto del presente informe. 5.2 PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA – TRABAJOS DE CAMPO Con el fin de determinar la estratigrafía en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa

laboratorio. 5.2.1 Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de siete (7) sondeos, los cuales fueron realizados con e

al de veinticinco (25) apiques a cielo abierto, los cup Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferen

poon).

101


En los a ción de ensayos de CBR.

ROPIEDADES IN SITU

Permiten establecer las elo natural, representando condiciones de frontera y caract as de los materiales fundamentales para el diseño. Se determinó la humedad natural. (Norma INVIAS E-122). CLASIFICACION Se emplearon para identificar y clasificar los tipos de suelo dominantes en cada sitio explorando y para desarrollar correlaciones entre propiedades básicas y parámetros de resistencia y deformabilidad. Entre los ensayos suministrados se encuentran los límites de Atterberg, lavado sobre tamiz No. 200 y granulometría por tamizado. (Normas INVIAS E-125 y E-126) CAPACIDAD DE SOPORTE

s parámetros de resistencia de la subrasante para efectos de diseño de la estructura el pavimento fueron establecidos mediante el ensayo de CBR y PDC (Norma INVIAS E-48).

.2.3 Resultados Ensayos de laboratorio

continuación se relacionan los resultados correspondientes a la capacidad de soporte el suelo de subrasante determinada a través de los ensayos de CBR Mètodo I y PDC. n el Anexo B se relacionan los resultados ensayos de laboratorio en las cuales se ncuentran los resultados correspondientes a los ensayos de clasificación, granulometría Capacidad de soporte.

Tabla 5.1 - Resultados de Ensayos de P D C

piques fueron recuperadas muestras para la realiza

5.2.2 Ensayos de laboratorio Todas las muestras obtenidas fueron identificadas visualmente en el laboratorio y sobre un número representativo de los diferentes materiales encontrados, se ejecutaron ensayos tendientes a conocer su comportamiento geomecánico. Las pruebas de laboratorio ejecutadas fueron: P

condiciones geostáticas del suerístic

Lod1 5 AdEey

APIQUE P D C

K0+ 050 8 K0 + 300 6 K0 + 550 4 K0 + 800 6

102


K1 + 050 8 K1+ 300 8 K1 + 550 6 K1 + 800 4 K2 + 050 2 K2 + 300 4 K2+ 800 4 K3 + 050 2 K3 + 300 1 K3 + 550 8 K4+ 050 6 K4 + 300 8 K5 + 050 6 K5 + 550 4 K5 + 800 5 K6 + 550 2 K6 + 800 2 K7 + 050 2 K7 + 300 8

Tabla 5.2 - Resultados de Ensayos de CBR Método I


K0 + 050 7 K1 + 050 8 K2+ 300 6 K3+ 300 8 K4 + 300 1 K5+ 550 7 K6 + 800 4

ara la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC, se tilizó la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados nidos, la cual aparece expuesta en cada uno de los formatos de los respectivos sultado .

PuUre s

103


El valor de CBR obtenido a partir de muestra reconformadas en laboratorio con base en la para Carreteras del Instituto

tada para el suelo o casos en donde la relación a 0.2” resulto mayor

s ación y los resultados se exponen en la Tabla 5.2. ría de los casos teniendo en

uenta que la tendencia de los resultados de muestras sumergidas es similar.

spectivos valores a propuesta por el

tados Unidos, se llevó a cabo una correlación de CBR de las muestras conformadas en laboratorio y el

tractado de los resultados de los registros de penetración de cono inámico en la misma abscisa y a la misma profundidad de los obtenidos con el ensayo

vs. IPDC, es muy similar, por lo tanto se onsidera adecuada la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de

norma I.N.V.E-148 del Manual de Ensayos de Materiales Nacional de Vías, por medio de la cual se determina la relación de soporte del suelo en el laboratorio, se llevó a cabo sobre muestras inalteradas, de acuerdo a la norma teniendo en cuenta lo que establece en cuanto a que la relación de soporte repores n rmalmente la de 0.1”. En aquellos e llevó a cabo un ensayo de comprob

No obstante, esta apreciación puede corroborarse en la mayoc Con el fin de verificar la correlación utilizada para la obtención de los re

r el laboratorio como es lde CBR obtenidos por el ensayo de PDC pocuerpo de Ingenieros de la armada de los Espropia involucrando lo valoresvalor del índice DCP exdde CBR, producto de este ejercicio en la grafica que se adjunta se puede observar que la tendencia de los valores obtenidos de la correlación denominada “propia” con respecto a

del cuerpo de Ingenieros y a la de CBR laclos Estados Unidos. A continuación se expone la modelación efectuada:

104


CORRELACION DE VALORES DE CBR (Laboratorio) vs. IPDC

33,30 5,76 7,103,2 79,36 34,913,70 67,45 31,6312,50 6,00 17,25 13,826,30 0 37,16 22,0233,33 7,00 5,75 7,0980,00 4,00 2,16 3,9116,70 8,00 12,47 11,3533,30 6,00 5,76 7,1033,30 8,00 5,76 7,10150,00 1,00 1,07 2,55

41

5,76 7,1012,47

4,20 54,00 58,53 29,02

INDICE (DCP) C B R (LAB) CPO.ING PROPIA20,00 3,00 10,19 10,04

4,000 37,00

12,00

12,0

46,70 7,00 3,94 5,63,20 71,90 79,36 34,9

4,30 56,00 57,00 28,5533,30 4,70 5,76 7,1050,00 6,00 3,65 5,3833,30 13,0016,70 9,00 11,3525,00 10,00 7,94 8,6316,70 23,00 12,47 11,3533,30 5,76 7,106,009,10 24,00 24,62 17,15

0,0020,0040,00

60,00

120,00

0,00 20,00 40,00 60,00 0,00 100,00

CBR

IP

140,00

160,00 CBR vs. DPC

CORRELAC CPO. ING. CORRELAC PROPIA

Potencial (CBR80,00

100,00

DC

8

vs.DPC)Potencial (CORRELACCPO. ING.)Potencial (CORRELACPROPIA)

105


5.3 CARACTERÍSTICAS

Con base en los resultados de del subsuelo, las pruebas de campo y en los resultados de lo ha sido pos lecer la siguiente secuencia estratigráfica: • A partir de la supe l u d 0,20

y 0,80m, se detecta y are as co ente riales granulares de la es l co cione bros y eventualmente de basuras, los cua n u baj plasticidad baja, que clasifican en el Sistema Unificado d ión SCS como GC, GP, GP seen s de hu al varia ntre

• A continuación del estrato anterior y hasta la máxima profundid ración

(3,0m), se observan intercalaciones arcill illas limosas y arenas limo edad edia, plasticidad media a alta inos y ligera en las aren irme a dura en los a densa en las arenas, que ican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML, CL, SM, SW-SM. Presentan valores de humedad natural variables entre 6,60

.4 DISEÑO DE LA ESTR VARIABLE TRÁNSITO

Con el fin de es argas l pavimento a lo largo de la vida útil, establecida para el proye 0 año o el análisis de tránsito, en el cual fueron evaluadas las cargas en términos de ejes equivalentes de 8,2 toneladas en el carril de diseño. El N de diseño se calculó a partir de los datos suministrados por el Especialita en Tránsito valor es avalado en el respectivo estudio.

Si bien es cierto, el perí referencia del plan

500 es de ocho (8) años mínimo y teniendo en cuenta el espíritu del proyecto en cuanto

Inst

o de diseño de 10 años

e acuerdo con lo entos en vías con edios y altos volúmenes de tránsito se afecta el valor de N para una confiabilidad del

90%. N = 1


GEOTÉCNICAS

l programa de exploracións ensayos de laboratorio, ible estab

rficie actual den gravas

tructura actuales presenta

terreno y hastanas limosn intercala

na humedad e Clasificac

na profundidarrespondis de escom

a a media, y de Suelos U

variable entres a los mate

-GM y SM. Po valore medad natur bles e 5,60 y 12,0%.

ad de explode limos

finos y compacidad media

osos, arc en los fsas, de hum

as, consistencia f clasif

baja a m

y 62,4%, índice de plasticidad entre 11,0 y 31,0% en los finos y nula en las arenas y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 9 y 29 golpes/pie y eventualmente el rechazo en profundidad.

5 UCTURA DEL PAVIMENTO

tablecer el nivel de c que soportará la estructura decto en 1 s, se llevó a cab

, dicho

odo de diseño contemplado en los términos de 2 al alcance de la mayor cantidad de meta física posible, se opto por diseñar con el menor valor del rango recomendado en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del

ituto Nacional de Vías de 10 años. Del estudio de tránsito se tiene para esta vía:

N=1.80 + 05 para un períod Dm

establecido en el manual de diseño de de pavim

.159 * N

106


CAPACIDAD DE S RTE

El valor del CBR de diseño 4.0% se determinó la Metodología del Instituto del Asfalto la cual se representa en la siguient e acuerdo a los valores de percentil determinados por el tránsito de dise pera circule por la vía, los valores graficados son el resultado de un aná CBR Método I y los resultantes del ensayo de PDC, s últimos arrojaron valores bajos se tuvieron en cuenta con el fin de evaluar condición más crítica.


OPOcon base en

e gráfica y dño que se eslisis efectuado con los valores de

dado que esto con base a la

< 10 4 60

10 - 10 75 4 6

> 10 87,5 6

20 42,00 19 ,48

18 7117 ,9516 76,195 3

761,90

48

10 47,626

8 07 3

8,00 5 23,818,00 4 19,05

8,00 1 4,76

C B R Num de vrs > o = % vrs > o =1,00 21 100,002,0

8,00 3 14,298,00 2 9,52

0 95,290

2,002,004,00

85,80

4,00 14,00 144,00 13

71,466,6

4,00 125,00 116,00

57,152,3

6,00 9 42,86,006,00

38,133,3

6,00 6 28,57

107



TEMPERATURA la elevada incidencia de la temperatura en el comportamiento de las capas causa de la susceptibilidad térmica del asfalto que las constituye, el método

de re la evaluación de la temperatura media anual ponderada del aire (WMAAT se consideran las temperaturas medias mensuales del aire (MAAT) en r M d . 520551 termin n los actor deración.

CALCULO DE WMAAT DE LA ZONA DEL PROYECTO

stación No 5205510 “Villa Rosa”)

Enero 11,40 3

11,80 3,43,12,9

11,40 2,7Diciembre 11,60 3,1

∑ 36,4

11,4

3,03

WMAAT (ºC)


Debido a asfálticas a

diseño requie), para lo cual

la egión del proyecto las cuales se obtuvieron en el IDEA e la estación Nose d n0 a partir de las cuales e a F es de Po

(Datos tomados de la E

Febrero 11,60 3,1Marzo 11,70 3,2Abril 11,80 3,4Mayo

Agosto 10,50 2,8Septiembre 11,00 2,9Octubre 11,50 2,8Noviembre


Junio 11,60Julio 10,90

C B R

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 4,00 8, 12,00CBR

% v

rs >

o =

00

CBR

108


y de acuerdo a información recopilada en los entes es tivo MAAT de Diseño 14 °C.

ISE

A p de tablecidos como son: - Tr ito d- Ap ndo manual de Diseño del INVIAS N .08 de 8.2 ton

basado en una combinación de diferentes métodos existentes y as referente al comportamiento estructural de los materiales que

la información de tránsito de la red vial nacional colombiana, de crecimiento y desarrollo del país, el INVIAS estableció una serie de

Tabla 5.3 - Designación Categoría de Tránsito

o obstante el valor calculadoN

r pec s de la región, se determina como W

D ÑO DE LA ESTRUCTURA artir los parámetros de diseño es

áns e diseño: N= 1.80 E 05 lica el factor de confiabilidad del

= 2 E 05 ejes equivalentes- Período de diseño: 10 años - CBR de diseño = 4% Se modelo la Estructura del Pavimento siguiendo la metodología del Manual del Instituto Nacional de Vías – INVIAS. Método de Diseño para vías de bajos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método estáexperiencias previcomponen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Tránsito: De acuerdo a

las tendencias rangos expresados en ejes de 8,2 toneladas. N= 291.000 para un período de vida útil de 10 años según categoría de la vía.

Designación No. Diario de veh. pesados en el año in serviciicial de o

T1 1 - 10 T2 11 - 25 T3 26 - 50

ara el caso de la vía en estudio de acuerdo al tránsito de diseño, la vía se cataloga como 3 para un período de diseño de 10 años.

PT

109


• Resistencia de la Subrasante: Como dato para la resistencia del suelo el método utiliza el módulo resiliente de la subrasante, el cual para casos prácticos se correlaciona con el CBR.

Tabla 5.4 - Designación Categoría según Módulo Resiliente

Clasificación de la

Subrasante C B R %

S1 2 S2 3 – 5 S3 6 – 10 S4 11 – 20 S5 > 20

Para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S2 • Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la

carta de diseño acorde con los parámetros obtenidos, determinando como alternativa de diseño la que se describe a continuación:

Tratamiento superficial doble T S D Base Granular 20 cm. Sub-base Granular 25 cm. Subrasante mejorada 50 cm.

Método de Diseño para vías de medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método está basado en una combinación de diferentes métodos existentes y experiencias previas referente al comportamiento estructural de los materiales que componen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Categoría de la Vía: Para la selección de los períodos de análisis y diseño, en primer

instancia se determina la categoría de la vía a partir de la siguiente tabla

110


Tabla 5.5 - Categoría de la Vía

CATEGORIA DE LA VÍA I II III Especial

Descripción Autopistas interurbanas,

caminos interurbanos principales

Colectoras interurbanas,

caminos rurales e

industriales principales

Caminos rurales con

tránsito mediano, caminos

estratégicos

Pavimentos especiales e innovaciones

Importancia Muy importante

Importante Poco Importante

Importante a poco

importante Tránsito promedio

diario

> 5.000 1.000 – 10.000

< 1.000 < 10.000

• Período de Diseño Estr durante el cual no se espera ningún mantenimiento estructural del pavimento. Se determina con base en la

uctural: Corresponde al tiempo

categoría de la vía.

Tabla 5.6 - Período de Diseño

Período de Diseño Estructural Categoría de la Vía Rango Recomendado

I 10-30 20 II 10-20 15 III 10-20 10

Especiales 7-20 10-15

• Tránsito: De acuerdo a la información de tránsito de la red vial nacional colombiana,


Tabla 5.7 - Designación Categoría de Tránsito

Designación Rangos de tránsito acumulado

por el carril de diseño

T1 0,5 – 1 E 06 T2 1 – 2 E 06

111


T3 2 – 4 E 06

T4 4 – 6 E 06 T5 6 – 10 E 06

T6 10 – 15 E 06 T7 15 – 20 E 06 T8 20 – 30 E 06

T9 30 – 40 E 06

Para el caso de la vía en estudio de acuerdo al tránsito de diseño, la vía se cataloga como T1 para un período de diseño de 10 años. • Región Climática: De acuerdo al manual de diseño de pavimentos asfálticos se

determina la región climática a partir de la siguiente tabla:

Tabla 5.8 - Designación Región Climática

No. Región TMPA (ºC)

Precipitación media anual (mm)

R1 Fría seca y fría semihúmeda

< 13 < 2000

R2 Templado seco y templado semihúmedo

13 – 20 < 2000

R3 Cálido seco y cálido semihúmedo

20 – 30 < 2000

R4 Templado húmedo 13 – 20 2000 – 4000

R5 Cálido húmedo 20 – 30 2000 – 4000

R6 Cálido muy húmedo 20 – 30 > 4000




112


Tabla 5.9 - Designación Categoría según Módulo Resiliente

Módulo Resiliente (Kg./cm2)

Categoría

300 <MR<500 S1

500<MR<700 S2

700<MR<1000 S3 1000<MR<1500 S4

MR>1500 S5

Para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S1. • Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la


Sector 1:

Alternativa 1:


Alternativa 2:

Carpeta asfáltica MDC-2 7.5 cm. Base Estabilizada con emulsión BEE-2 20 cm. Sub-base Granular SBG-1 30 cm.

Dada la naturaleza de la intervención pretendida en el marco del Plan 2500 y los altos espesores obtenidos al no contar con el aporte estructural de las capas asfálticas, esta alternativa es descartada.

VERIFICACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO. Dado que la metodología del Instituto Nacional de Vías emplea amplios rangos en entorno a la resistencia del suelo y al transito, se establece modelar la estructura mediante la Metodología de la AASHTO y Shell.

113


Método AASHTO: Parámetros de Diseño:

1. Tránsito de diseño: N= 1.80 E 05 2. Aplicando el factor de confiabilidad del manual de Diseño del INVIAS

N= 2.08 E 05 ejes equivalentes de 8.2 ton 3. Período de diseño: 10 años 4. Variación ∆PSI = 2.2 5. Nivel de confiabilidad: R% = 85% 6. Desviación Estándar = 0.45 7. CBR de diseño = 4%

El diseño de la estructura se realizará por la metodología AASHTO teniendo en cuenta las variables que se describen a continuación: Confiabilidad: según los niveles de confiabilidad determinados por la AASHTO ROAD TEST para este tipo de vía se determina un nivel de confiabilidad del 85%. Serviciabilidad: se define como la idoneidad que tiene la estructura para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar. Para este caso en particular el índice es 2.2, valor que corresponde a una serviciabilidad inicial de 4.2 y un índice de serviciabilidad final de 2.0. Alternativa No.1: La estructura propuesta es capaz de soportar 3.81E+05 ejes equivalentes de 8.2 ton, siendo mayor que los requerimientos de tránsito previsto N = 2.08 E+05. Alternativa No.2:

La estructura propuesta es capaz de soportar 4.73E+05 ejes equivalentes de 8.2 ton, siendo mayor que los requerimientos de tránsito previsto N = 2.08 E+05.

Tabla 5.10 - Alternativas de Diseño – Método AASHTO

ALTERNATIVAS No. 1 No. 2 Carpeta Asfáltica 8 7.5


114


Método Racional:


Parámetros De Diseño: Temperatura WMAAT = 14 °C Subrasante La determinación del Módulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR Y PDC relacionados en la tabla anterior. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. CBR de Diseño = 4.0%


Capas asfálticas: El diseño de mezcla considerado para la modelación es el obtenido de la Planta Consorcio Andino, la dosificación necesaria para alcanzar la estabilidad y deformabilidad adecuada para la capa asfáltica es:

% Asfalto = 12.4 % Vacíos = 3.9

% Agregados = 83.8 Los resultados de los ensayos de laboratorio se adjuntan en el Anexo B y los resultados se exponen en el numeral 5.20 “Diseño de Mezclas”, en el proceso constructivo deberá ajustarse la mezcla de acuerdo a lo establecido en las Especificaciones Generales de Construcción de carreteras del Instituto Nacional de Vías. (Articulo 450-02)



115


116




Esfuerzo normal sobre la subrasante El esfuerzo normal admisible sobre la subrasante causado por las cargas del tránsito fue evaluado en la propuesta de Kenhover y Dormon:


1 + 0,7 * LOG (N)


σZ ADMISIBLE = 0.593 kg/cm2

La evaluación de los esfuerzos generados en la estructura se llevó a cabo mediante el programa de computador Depav, en el que se realizó el análisis de sensibilidad para diversas combinaciones de espesores de la estructura, comparando los esfuerzos de compresión a nivel de subrasante y las deformaciones a tracción en la capa inferior de los espesores asfálticos. Las correlaciones establecidas para determinar la deformación admisible en la fibra inferior de la carpeta asfáltica y la deformación por compresión en la subrasante, son para la primera condición la ley de fatiga de la Shell y para la segunda condición la expresión establecida por Dormon y Kerhoven. Alternativas de Diseño: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 7.5 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 25 cm. de Subbase Granular.


Tabla 5.11 - Alternativas de Diseño.

Parámetros admisibles: Alternativa 1:


ξT 6.20E - 04 3.92 E – 04 CUMPLE 1.58 σZ 0.593 0.313 CUMPLE 1.89

Alternativa 2:

PARÁMETROS ADMISIBLES ACTUANTES OBSERVACIONES RELACIONξT 6.20 E - 04 3.76 E – 04 CUMPLE 1.65 σZ 0.593 0.272 CUMPLE 2.18

Se concluye que las alternativas de diseño expuestas cumplen por estar en los rangos admisibles. Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología AASHTO, Shell y por el Manual de Diseño para vías de bajos volúmenes de tráfico (INVIAS). Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. 5.5 RECOMENDACIONES En aquellos sitios en donde se detecten materiales orgánicos y/o rellenos de basuras, se deberá remover dicha capa y efectuar su reemplazo por material seleccionado debidamente compactado en un espesor no menor a 30 cm. Es imprescindible la disposición de sistemas de drenaje, que garanticen la no degradación de las propiedades de los materiales ante el acceso lateral de agua. La disposición de estos elementos se definen en el estudio hidráulico.

ALTERNATIVAS No. 1 No. 2 Carpeta Asfáltica 8 7.5


117


VIA FUNES – TRONCAL 5.6 INFORMACIÓN EXISTENTE

Según información consultada en los entes gubernamentales correspondientes, como la Alcaldía del Municipio, la Gobernación de Nariño y en el Instituto Nacional de Vías, no existen estudios que se refieran al tramo en estudio y objeto del presente informe. 5.7 PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA – TRABAJOS DE CAMPO Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 5.7.1 Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de cinco (5) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 1,50 y 2,50m. De igual manera fueron realizados un total de veintiséis (26) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron una profundidad variable entre 1,0 y 1,50m. Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR. 5.7.2 Ensayos de laboratorio Los ensayos de laboratorio efectuados se describieron en el numeral 5.2.2 de este informe. 5.7.3 Resultados Ensayos de laboratorio A continuación se relacionan los resultados correspondientes a la capacidad de soporte del suelo de subrasante determinada a través de los ensayos de CBR Mètodo I y PDC.


APIQUE P D C

K0+ 350 10 K0 + 600 2

118


K0 + 850 6 K1 + 000 1 K1 + 100 2 K1+ 350 6 K1 + 600 10 K1 + 850 2 K2 + 100 13 K3 + 600 56 K3 + 850 45 K4+ 350 51 K5 + 600 37 K5 + 850 81 K6 + 100 51 K6+ 350 51 K6 + 600 37 K6 + 850 17 K7+ 350 62 K7 + 600 37



K0 + 350 3 K1 + 600 4 K2+ 850 14 K3+ 850 28 K4+ 850 37 K5 + 850 12 K6 + 850 6 K7 + 600 12

Para la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC, se utilizó la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos.

119


El valor de CBR obtenido a partir de muestra reconformadas en laboratorio con base en la norma I.N.V.E-148 del Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del Instituto Nacional de Vías, por medio de la cual se determina la relación de soporte del suelo en el laboratorio, se llevó a cabo sobre muestras inalteradas, de acuerdo a la norma teniendo en cuenta lo que establece en cuanto a que la relación de soporte reportada para el suelo es normalmente la de 0.1”. En aquellos casos en donde la relación a 0.2” resulto mayor se llevó a cabo un ensayo de comprobación y los resultados se exponen en la Tabla 5.13. No obstante, esta apreciación puede corroborarse en la mayoría de los casos teniendo en cuenta que la tendencia de los resultados de muestras sumergidas es similar.

Con el fin de verificar la correlación utilizada para la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC por el laboratorio como es la propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos, se llevó a cabo una correlación propia involucrando lo valores de CBR de las muestras conformadas en laboratorio y el valor del índice DCP extractado de los resultados de los registros de penetración de cono dinámico en la misma abscisa y a la misma profundidad de los obtenidos con el ensayo de CBR, producto de este ejercicio en la grafica que se adjunta se puede observar que la tendencia de los valores obtenidos de la correlación denominada “propia” con respecto a la del cuerpo de Ingenieros y a la de CBR vs. IPDC, es muy similar, por lo tanto se considera adecuada la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos. A continuación se expone la modelación efectuada:

120


121

Tabla 5.14 - CORRELACION DE VALORES DE CBR (Laboratorio) vs. IPDC

INDICE (DCP) C B R (LAB) CPO.ING PROPIA20,00 3,00 10,19 10,0433,30 4,00 5,76 7,103,20 37,00 79,36 34,913,70 12,00 67,45 31,6312,50 6,00 17,25 13,826,30 12,00 37,16 22,0233,33 7,00 5,75 7,0980,00 4,00 2,16 3,9116,70 8,00 12,47 11,3533,30 6,00 5,76 7,1033,30 8,00 5,76 7,10150,00 1,00 1,07 2,5546,70 7,00 3,94 5,643,20 71,90 79,36 34,914,30 56,00 57,00 28,5533,30 4,70 5,76 7,1050,00 6,00 3,65 5,3833,30 13,00 5,76 7,1016,70 9,00 12,47 11,3525,00 10,00 7,94 8,6316,70 23,00 12,47 11,3533,30 6,00 5,76 7,109,10 24,00 24,62 17,154,20 54,00 58,53 29,02

0,0020,0040,00

60,0080,00

100,00120,00

00140,160,00

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

CBR

IPD

C

CBR vs. DPC

CORRELA O. ING.C CP

CORRELAC PROPIA

Potencial (CBR vs.DPC)Potencial (CORRELACCPO. ING.)Potencial (CORRELACPROPIA)


5.8 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica para el proyecto: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,10

y 0,90 m, se detectan gravas limosas con presencia de escombros y eventualmente algo de basuras, correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales poseen una humedad baja y plasticidad nula, las cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GP-GM, GM y GW-GM. Poseen valores de humedad natural variables entre 4,30 y 7,40%, índice de plasticidad nulo y un porcentaje de finos variable entre 2,10 y 35,20%.


(2,10m), se observan principalmente arenas limosas con intercalaciones de limos arcillosos. Presentan una humedad baja a media, plasticidad nula, compacidad media a muy densa en los granulares y consistencia muy firme a dura en los finos, los cuales clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como ML-CL, ML, SM, SP-SM y GM. Presentan valores de humedad natural variables entre 5,70 y 34,20%, índice de plasticidad nulo, porcentaje de finos en los granulares entre 13,70 y 47,50% y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 15 golpes/pie y el rechazo.

5.9 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO


Si bien es cierto, el período de diseño contemplado en los términos de referencia del plan 2500 es de ocho (8) años mínimo y teniendo en cuenta el espíritu del proyecto en cuanto al alcance de la mayor cantidad de meta física posible, se opto por diseñar con el menor valor del rango recomendado en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional de Vías de 10 años. Del estudio de tránsito se tiene para esta vía:



N = 1.159 * N


122


123

CAPACIDAD DE SOPORTE

El valor del CBR de diseño se determinó con base en la Metodología del Instituto del Asfalto la cual se representa en la siguiente gráfica y de acuerdo a los valores de percentil determinados por el tránsito de diseño que se espera circule por la vía:


< 10 4 60

10 4 - 10 6 75

> 10 6 87,5 Con base en las propiedades geomecánicas identificadas en el tramo de la vía, se establecen dos sectores: Sector 1: Comprendido entre el K0+000 y el K2+100

Sector 2: Comprendido entre el K2+100 y el K7+600 Sector 1:


C B R

R2 = 0,99990,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 4,00 8,00 12,00CBR

% v

rs >

o =

CBR


124

Sector 2:


TEMPERATURA Debido a la elevada incidencia de la temperatura en el comportamiento de las capas asfálticas a causa de la susceptibilidad térmica del asfalto que las constituye, el método de diseño requiere la evaluación de la temperatura media anual ponderada del aire (WMAAT), para lo cual se consideran las temperaturas medias mensuales del aire (MAAT) en la región del proyecto las cuales se obtuvieron en el IDEAM de la estación No. 5205510 a partir de las cuales se determinan los Factores de Ponderación.

Tabla 5.15 - CALCULO DE WMAAT DE LA ZONA DEL PROYECTO (Datos tomados de la Estación No 5205510 “Villa Rosa”)



∑ 36,4

11,4

3,03

WMAAT (ºC)


C B R

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 CBR

% v

rs >

o =

CBR


No obstante el valor calculado y de acuerdo a información recopilada en los entes respectivos de la región, se determina como WMAAT de Diseño 14 °C.


A partir de los parámetros de diseño establecidos como son:



se modelo la Estructura del Pavimento siguiendo la metodología del Manual del Instituto Nacional de Vías – INVIAS. Método de Diseño para vías de medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método está basado en una combinación de diferentes métodos existentes y experiencias previas referente al comportamiento estructural de los materiales que componen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Categoría de la Vía: Para la selección de los períodos de análisis y diseño, en primer

instancia se determina la categoría de la vía de acuerdo con la Tabla 5.5 de este informe.


ningún mantenimiento estructural del pavimento. Se determina con base en la categoría de la vía, según tabla 5.6 de este informe.



De la tabla 5.7 se obtiene que para el tránsito de diseño, la vía se cataloga como T2 para un período de diseño de 10 años. • Región Climática: De acuerdo al manual de diseño de pavimentos asfálticos se

determina la región climática a partir de la tabla 5.8 de este informe. Para el sitio del proyecto de acuerdo a la información suministrada, se determina la región climática como R2.

125




De la tabla 5.9, para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S1 y S3. • Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la


Tabla 5.16 - Alternativas de Diseño – Método AASHTO Sector 1

Tabla 5.17 - Alternativas de Diseño – Método AASHTO Sector 2

VERIFICACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL DISEÑO Dado que la metodología del Instituto Nacional de Vías emplea amplios rangos en entorno a la resistencia del suelo y al tránsito, se establece modelar la estructura mediante la Metodología de la AASHTO y Shell.

En el sector 1, en donde se presenta un valor de CBR de 2%, se propone la disposición de una Geomalla Biaxial con resistencia última a la tensión al 2% de deformación de 7 KN/m como mínimo, como aporte a este valor se considera un incremento porcentual de 2 puntos, lo que resultaría un valor de 4% de CBR, este criterio se fundamenta en las investigaciones adelantadas por Tensar Earth Technologies, Inc., en la que establece un

ESTRUCTURA Alternativa No. 1 Alternativa No. 2 Carpeta Asfáltica 10 12


Geomalla Biaxial Resistencia última a la tensión al 2% de deformación de 7 KN/m

como mínimo Si No

ESTRUICTURA Alternativa No. 1 Alternativa No. 2 Carpeta Asfáltica 10 8


126


aporte de 3 puntos porcentuales al valor de CBR del suelo de subrasante, así como en la información extractada del artículo titulado “BEHAVIOUR OF SUBGRADE SOIL REINFORCED WITH GEOGRID” de Moustafa Ahmed Kamel, Satish Chandra and Praveen Kumar, of the Department of civil Engineering, Indian Institute of technology. (Nov. 2004), en donde establece un incremento del valor de CBR de la subrasante para la condición de valores bajos de CBR de 2.4 puntos porcentuales.

Método AASHTO: Parámetros de Diseño:


= 1.18 E 06 ejes equivalentes de 8.2 ton Variación ∆PSI = 2.0 Nivel de confiabilidad: R% = 90% Desviación Estándar = 0.45 CBR de diseño = Sector 1 (K0+000 a K2+100) = 2% ; Sector 2 (K2+100 a K7+600)

= 10%

El diseño de la estructura se realizará por la metodología AASHTO teniendo en cuenta las variables que se describen a continuación: Confiabilidad: según los niveles de confiabilidad determinados por la AASHTO ROAD TEST para este tipo de vía se determina un nivel de confiabilidad del 90%. Serviciabilidad: se define como la idoneidad que tiene la estructura para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar. Para este caso en particular el índice es 2.2, valor que corresponde a una serviciabilidad inicial de 4.2 y un índice de serviciabilidad final de 2.0. Sector 1: Alternativa No.1: La estructura propuesta es capaz de soportar 1.83E+06 ejes equivalentes de 8.2 ton, siendo mayor que los requerimientos de tránsito previsto N = 1.18 E+06.

Alternativa No.2: La estructura propuesta es capaz de soportar 1.48E+06 ejes equivalentes de 8.2 ton, siendo mayor que los requerimientos de tránsito previsto N = 1.18 E+06.

127



Sector 2: Alternativa No.1: La estructura propuesta es capaz de soportar 2.78E+06 ejes equivalentes de 8.2 ton, siendo mayor que los requerimientos de tránsito previsto N = 1.18 E+06. Alternativa No.2:



Método Racional:


Parámetros De Diseño: Temperatura WMAAT = 14 °C




como mínimo si No



128


Subrasante La determinación del Módulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR Y PDC relacionados en la tabla anterior. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. Sector 1: K0+000 a K2+100: CBR de Diseño = 2.0% Sector 2: K2+100 a K7+600: CBR de Diseño = 10.0%


CBR = 10.0%




% Agregados = 83.8






Esfuerzo normal sobre la subrasante

129


130

El esfuerzo normal admisible sobre la subrasante causado por las cargas del tránsito fue evaluado en la propuesta de Kenhover y Dormon:


1 + 0,7 * LOG (N)


σZ ADMISIBLE = 0.267 kg/cm2 (CBR = 2%) σZ ADMISIBLE = 1.333 kg/cm2 (CBR = 10%)

La evaluación de los esfuerzos generados en la estructura se llevó a cabo mediante el programa de computador Depav, en el que se realizó el análisis de sensibilidad para diversas combinaciones de espesores de la estructura, comparando los esfuerzos de compresión a nivel de subrasante y las deformaciones a tracción en la capa inferior de los espesores asfálticos. Las correlaciones establecidas para determinar la deformación admisible en la fibra inferior de la carpeta asfáltica y la deformación por compresión en la subrasante, son para la primera condición la ley de fatiga de la Shell y para la segunda condición la expresión establecida por Dormon y Kerhoven. La relación de admisibilidades se adjunta en los anexos de memorias de cálculo. Alternativas de Diseño: Sector 1: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 25 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 30 cm. de Subbase Granular. En la transición de esta capa y el suelo de subrasante, y con el fin de mejorar su capacidad de soporte se dispondrá una Geomalla Biaxial con resistencia última a la tensión al 2% de deformación de 7 KN/m como mínimo Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 12 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 25 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 45 cm. de Subbase Granular.









Tablas 5.21 y 5.22 - Admisibilidades Alternativas 1 y 2

Sector 2: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular.




como mínimo si No

131


Tabla 5.23 - Alternativas de Diseño. Parámetros admisibles Alternativa 1:







Se concluye que las alternativas de diseño expuestas cumplen por estar dentro de los rangos admisibles. Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología AASHTO, Shell y por el Manual de Diseño para vías con medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS). Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. VIA ILES – PILCUAN 5.10 INFORMACIÓN EXISTENTE

Según información consultada en los entes gubernamentales correspondientes, como la Alcaldía del Municipio, la Gobernación de Nariño y en el Instituto Nacional de Vías, no existen estudios que se refieran al tramo en estudio y objeto del presente informe.



132


5.11 PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA – TRABAJOS DE CAMPO Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 5.11.1 Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de siete (7) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,50 y 3,00m. Los sondeos fueron definidos como (S-4), (S-9), (S-13), (S-16), (S-22), (S-27), (S-35). De igual manera fueron realizados un total de veintiocho (28) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron una profundidad promedio de 1,50m y fueron definidos como (AP-1), (AP-2), (AP-3), (AP-5)...y (AP-34) Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR. 5.11.2 Ensayos de laboratorio Los ensayos de laboratorio efectuados se describieron en el numeral 5.2.2 de este informe. 5.11.3 Resultados Ensayos de laboratorio A continuación se relacionan los resultados correspondientes a la capacidad de soporte del suelo de subrasante determinada a través de los ensayos de CBR Mètodo I y PDC. .


APIQUE P D C

K0 + 000 6 K0 + 250 2 K0+ 500 4 K1 + 000 2 K1 + 250 6

133


K1+ 500 8 K1 + 750 4 K2 + 000 13 K2 + 250 4 K3 + 250 22 K3+ 500 8 K4 + 250 13 K4+ 500 4 K4 + 750 17 K5 + 000 13 K5+ 500 6 K5 + 750 13 K6 + 000 17 K6 + 250 8 K6 + 750 17 K7 + 000 25 K7 + 250 4 K8 + 250 8

Tabla 5.25 - Resultados de Ensayos de CBR Método I al 95% de compactación en condición sumergida


K1 + 000 13 K2 + 000 9 K3+ 500 10 K4+ 250 23 K5+ 500 6 K6 + 750 24 K8 + 500 13

Para la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC, se utilizó la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos, la cual aparece expuesta en cada uno de los formatos de los respectivos resultados.

134


El valor de CBR obtenido a partir de muestra reconformadas en laboratorio con base en la norma I.N.V.E-148 del Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del Instituto Nacional de Vías, por medio de la cual se determina la relación de soporte del suelo en el laboratorio, se llevó a cabo sobre muestras inalteradas, de acuerdo a la norma teniendo en cuenta lo que establece en cuanto a que la relación de soporte reportada para el suelo es normalmente la de 0.1”. En aquellos casos en donde la relación a 0.2” resulto mayor se llevó a cabo un ensayo de comprobación y los resultados se exponen en la Tabla 5.25. No obstante, esta apreciación puede corroborarse en la mayoría de los casos teniendo en cuenta que la tendencia de los resultados de muestras sumergidas es similar. Con el fin de verificar la correlación utilizada para la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC por el laboratorio como es la propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos, se llevó a cabo una correlación propia involucrando lo valores de CBR de las muestras conformadas en laboratorio y el valor del índice DCP extractado de los resultados de los registros de penetración de cono dinámico en la misma abscisa y a la misma profundidad de los obtenidos con el ensayo de CBR, producto de este ejercicio en la grafica que se adjunta se puede observar que la tendencia de los valores obtenidos de la correlación denominada “propia” con respecto a la del cuerpo de Ingenieros y a la de CBR vs. IPDC, es muy similar, por lo tanto se considera adecuada la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos. A continuación se expone la modelación efectuada:

135


136

Tabal 5.26 - CORRELACION DE VALORES DE CBR (Laboratorio) vs. IPDC


0,0020,0040,00

60,0080,00

100,00120,00

140,00160,00

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

CBR

IPD

C

CBR vs. DPC

CORRELAC CPO. ING.

CORRELAC PROPIA



5.12 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, las pruebas de campo y en los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la secuencia estratigráfica del corredor la cual se encuentra compuesta por intercalaciones de limos arcillosos, arcillas limosas y arenas limosas, con presencia eventual de gravas, tal como se relaciona a continuación: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,10

y 0,80 m, se detectan gravas y arenas limosas correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales presentan una humedad baja a media, y plasticidad nula a ligera con excepción de los apiques Nos. 3 y 11 en donde estos materiales presentan una plasticidad alta, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GP-GC, GM y SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 6,20 y 19,90%, índice de plasticidad nula con excepción de los apiques Nos. 3 y 11 en donde los valores de plasticidad oscilan entre 22 y 32% y un porcentaje de finos variable entre 8,4 y 26,1%.


(3,0m), se observan intercalaciones de limos arcillosos y arenas limosas, de humedad media a alta, plasticidad media a alta en los finos y ligera a media en las arenas, consistencia firme a muy firme en los limos y compacidad media en las arenas, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML, CL, SM y SC. Presentan valores de humedad natural variables entre 11,0 y 49,0% con excepción del tramo entre el K0+000 y el K1+750 en donde se reportan valores de hasta el 78,6%, índice de plasticidad entre 10,0 y 32,0% en los finos y entre 0,0 y 26% en las arenas y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 8 y 27 golpes/pie y eventualmente el rechazo en profundidad.

5.13 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO


Si bien es cierto, el período de diseño contemplado en los términos de referencia del plan 2500 es de ocho (8) años mínimo y teniendo en cuenta el espíritu del proyecto en cuanto al alcance de la mayor cantidad de meta física posible, se opto por diseñar con el menor valor del rango recomendado en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional de Vías de 10 años. Del estudio de tránsito se tiene para esta vía:


137


138


N = 1.159 * N


CAPACIDAD DE SOPORTE El valor del CBR de diseño 4.0% se determinó con base en la Metodología del Instituto del Asfalto la cual se representa en la siguiente gráfica y de acuerdo a los valores de percentil determinados por el tránsito de diseño que se espera circule por la vía, los valores graficados son el resultado de un análisis efectuado con los valores de CBR Método I y los resultantes del ensayo de PDC, dado que estos últimos arrojaron valores bajos se tuvieron en cuenta con el fin de evaluar con base a la condición más crítica.


< 10 4 60

10 4 - 10 6 75

> 10 6 87,5

CBR de Diseño = 4.0%

C B R

y = 122,08e-0,1308x

R2 = 0,99530,00

10,0020,0030,0040,0050,0060,0070,0080,0090,00

100,00

0 4 8 12 16CBR

% v

rs >

o =

CBR


DISEÑO DE LA ESTRUCTURA A partir de los parámetros de diseño establecidos como son:


N= 3.37 E 05 ejes equivalentes de 8.2 ton Período de diseño: 10 años CBR de diseño = 4.0%

se modelo la Estructura del Pavimento siguiendo la metodología del Manual del Instituto Nacional de Vías – INVIAS. Método de Diseño para vías de bajos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método está basado en una combinación de diferentes métodos existentes y experiencias previas referente al comportamiento estructural de los materiales que componen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Tránsito: De acuerdo a la información de tránsito de la red vial nacional colombiana,

las tendencias de crecimiento y desarrollo del país, el INVIAS estableció una serie de rangos expresados en ejes de 8,2 toneladas. N= 291.000 para un período de vida útil de 10 años según categoría de la vía. Categoría de la Vía: Para la selección de los períodos de análisis y diseño, en primera instancia se determina la categoría de la vía de acuerdo con la Tabla 5.5 de este informe.

Para el caso de la vía en estudio de acuerdo al tránsito de diseño, la vía se cataloga como T3 para un período de diseño de 10 años. • Resistencia de la Subrasante: Como dato para la resistencia del suelo el método

utiliza el módulo resiliente de la subrasante, el cual para casos prácticos se correlaciona con el CBR. De la tabla 5.9, para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S2.

• Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la




139




Método AASHTO: Parámetros de Diseño: 1. Tránsito de diseño: N= 3.37 E 05 2. Período de diseño: 10 años 3. Variación ∆PSI = 2.2 4. Nivel de confiabilidad: R% = 85% 5. Desviación Estándar = 0.45 6. CBR de diseño = 4.0%

El diseño de la estructura se realizará por la metodología AASHTO teniendo en cuenta las variables que se describen a continuación: Confiabilidad: según los niveles de confiabilidad determinados por la AASHTO ROAD TEST para este tipo de vía se determina un nivel de confiabilidad del 85%. Serviciabilidad: se define como la idoneidad que tiene la estructura para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar. Para este caso en particular el índice es 2.2, valor que corresponde a una serviciabilidad inicial de 4.2 y un índice de serviciabilidad final de 2.0.


Los valores correspondientes a los coeficientes estructurales (ai) se establecieron con base en los valores que se encuentran inmersos en la tabla 8.1 del Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de tránsito del Instituto Nacional de Vías – INVIAS Método Shell:




140


141

Parámetros De Diseño: Temperatura Debido a la elevada incidencia de la temperatura en el comportamiento de las capas asfálticas a causa de la susceptibilidad térmica del asfalto que las constituye, el método de diseño requiere la evaluación de la temperatura media anual ponderada del aire (WMAAT), para lo cual se consideran las temperaturas medias mensuales del aire (MAAT) en la región del proyecto las cuales se obtuvieron en el IDEAM de la estación No. 5205510 a partir de las cuales se determinan los Factores de Ponderación.

CALCULO DE WMAAT DE LA ZONA DEL PROYECTO (Datos tomados de la Estación No 5205510 “Villa Rosa”)

No obstante el valor calculado y de acuerdo a información recopilada en los entes respectivos de la región, se determina como WMAAT de Diseño 14 °C. Subrasante La determinación del Módulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR Y PDC relacionados en la tabla anterior. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. CBR de diseño: De acuerdo con la exploración del subsuelo se determina como CBR 4.0%.

CBR =4.0% MR SUBRASANTE = 100*4,0 = 400 Kg./cm2



∑ 36,4

11,4

3,03

WMAAT (ºC)



142











1 + 0,7 * LOG (N)



La evaluación de los esfuerzos generados en la estructura se llevó a cabo mediante el programa de computador Depav, en el que se realizó el análisis de sensibilidad para diversas combinaciones de espesores de la estructura, comparando los esfuerzos de


compresión a nivel de subrasante y las deformaciones a tracción en la capa inferior de los espesores asfálticos. Las correlaciones establecidas para determinar la deformación admisible en la fibra inferior de la carpeta asfáltica y la deformación por compresión en la subrasante, son para la primera condición la ley de fatiga de la Shell y para la segunda condición la expresión establecida por Dormon y Kerhoven. Alternativas de Diseño: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm, la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 9 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm, la cual se dispondrá sobre una capa de 25 cm de Subbase Granular.











143


Se concluye que las alternativas de diseño expuestas cumplen por estar dentro de los rangos admisibles.

RESUMEN DE ALTERNATIVAS

Tabla 5.30 - Alternativas Propuestas

Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se ef ron bajo los lineamientos de la metodología AASHTO, Shell y por el Manual de Diseño volúmenes de tráfico (INVIAS). Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. VIA POTOSI – LAS LAJAS 5.14 INFORMACIÓN EXISTENTE

Según información consultada en los entes gubernamentales correspondientes, como la Alcaldía del Municipio, la Gobernación de Nariño y en el Instituto Nacional de Vías, no existen estudios que se refieran al tramo en estudio y objeto del presente informe. 5.15 PROSPECCIÓN G TRABAJOS DE CAMPO Con el fin de determinar la del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de in uelo el cual comprendió la ejecución de exploraciones directas co piques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 5.15.1 Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de dos (2) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,50 y 3,00m. Los sondeos fueron definidos como (S-36) y (S-43). De igual manera fueron realizados un total de ocho (8) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron profundidades entre de 1,0 y 1,50 m.



ectuapara vías de bajos

EOTÉCNICA –

estratigrafía vestigación del subsn equipo manual, a

144


Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR.

5.15.2 Ensayos de laboratorio Los ensayos de laboratorio efectuados se describieron en el numeral 5.2.2 de este informe. 5.15.3 Resultados Ensayos de laboratorio A continuación se relacionan los resultados correspondientes a la capacidad de soporte del suelo de subrasante determinada a través de los ensayos de CBR Método I y PDC.


APIQUE P D C

K0 + 200 4 KO + 450 27 K0 + 950 56 K1 + 450 10 K1+ 700 10 K1 + 950 6 K2+ 200 6 K2 + 380 2



K0 + 450 71.9 K1 + 200 56 K1+ 700 4.7 K2+ 380 6

145


Para la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC, se utilizó la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos, la cual aparece expuesta en cada uno de los formatos de los respectivos resultados. El valor de CBR obtenido a partir de muestra reconformadas en laboratorio con base en la norma I.N.V.E-148 del Manual de Ensayos de Materiales para Carreteras del Instituto Nacional de Vías, por medio de la cual se determina la relación de soporte del suelo en el laboratorio, se llevó a cabo sobre muestras inalteradas, de acuerdo a la norma teniendo en cuenta lo que establece en cuanto a que la relación de soporte reportada para el suelo es normalmente la de 0.1”. En aquellos casos en donde la relación a 0.2” resulto mayor se llevó a cabo un ensayo de comprobación y los resultados se exponen en la Tabla 5.32. No obstante, esta apreciación puede corroborarse en la mayoría de los casos teniendo en cuenta que la tendencia de los resultados de muestras sumergidas es similar. Con el fin de verificar la correlación utilizada para la obtención de los respectivos valores de CBR obtenidos por el ensayo de PDC por el laboratorio como es la propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos, se llevó a cabo una correlación propia involucrando lo valores de CBR de las muestras conformadas en laboratorio y el valor del índice DCP extractado de los resultados de los registros de penetración de cono dinámico en la misma abscisa y a la misma profundidad de los obtenidos con el ensayo de CBR, producto de este ejercicio en la grafica que se adjunta se puede observar que la tendencia de los valores obtenidos de la correlación denominada “propia” con respecto a la del cuerpo de Ingenieros y a la de CBR vs. IPDC, es muy similar, por lo tanto se considera adecuada la correlación propuesta por el cuerpo de Ingenieros de la armada de los Estados Unidos. A continuación se expone la modelación efectuada:

146


147

Tabla 5.33 - CORRELACION DE VALORES DE CBR (Laboratorio) vs. IPDC

0,0020,0040,00

60,0080,00

100,00120,00

140,00160,00

0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00

CBR

IPD

C

CBR vs. DPC

CORRELAC CPO. ING.

CORRELAC PROPIA




5.16 CARACTERÍSTICAS GEOTÉCNICAS Con base en las características visuales detectadas durante las visitas preliminares de inspección al sitio del proyecto y en los resultados arrojados por el programa de exploración del subsuelo suministrado, fue posible establecer la existencia de dos (2) zonas claramente definidas. Con base en lo anterior, a continuación se realiza una descripción de cada una de las zonas geotécnicas establecidas:

5.16.1 Zona geotécnica I Esta zona se localiza entre el K0+000 y el K0+450 y se caracteriza por la presencia predominante de arenas limosas de compacidad muy suelta. Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, es posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica para este tramo: Estratigrafía promedio 1 A partir del nivel actual del terreno y hasta una profundidad de 0,10m se detectan

gravas limosas con presencia de algunos sobretamaños. 2 Desde el estrato anterior y hasta la máxima profundidad de exploración (3,0m), se

observan arenas limosas de color gris oscuro con presencia eventual de gravas, de humedad baja, plasticidad nula a ligera y compacidad muy suelta, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como SM. Presentan valores de humedad natural promedio de 5,40%, porcentaje de finos del 31,5% y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT promedio de 2 golpes/pie.

5.16.2 Zona geotécnica II Esta zona geotécnica se encuentra localizada entre el K4+000 y el K1+680, este tramo se caracteriza por la presencia de materiales rocosos y sobretamaños inmersos en una matriz de gravas limosas, las cuales exhiben una compacidad densa. Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, de las pruebas de campo y de los resultados de los ensayos de laboratorio, es posible establecer la siguiente secuencia estratigráfica en esta zona: Estratigrafía promedio A partir del nivel actual del terreno y hasta la máxima profundidad de exploración (1,60m), se observan materiales rocosos y sobretamaños inmersos en una matriz de gravas limosas, la cual posee una humedad baja a media, plasticidad nula y compacidad densa a muy densa, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como

148


149

GM, GW-GM y GP-GM. Presentan valores de humedad natural variables entre 5,40 y 25,50% y porcentaje de finos entre 8,50 y 40,70%. 5.17 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

VARIABLE TRÁNSITO

Con el fin de establecer el nivel de cargas que soportará la estructura del pavimento a lo largo de la vida útil, establecida para el proyecto en 20 años, se llevó a cabo el análisis de tránsito, en el cual fueron evaluadas las cargas en términos de ejes equivalentes de 8,2 toneladas en el carril de diseño. El N de diseño se calculó a partir de los datos suministrados por el Especialita en Tránsito, dicho valor es avalado en el respectivo estudio. Del estudio de tránsito se tiene para esta vía:


A% 83,6B% 2C% 14,4

C2P% 52,00 62C2G% 48,00 57C3% 0,00 0C4% 0,00 0C5% 0,00 0C6% 0,00 0

Factor por Transito Atraido TAG

Rata de crecimiento rn

VEHICULO

BUSETAS 6 11BUSES 5 11

C2P 6 11C2G 6 11C3 6 22C4 6 11 22C5 6 22 22C6 6 22 24

TIPO DE EJE

TANDEMTRIDEM

1.397.875

274,68382,59490,5510,12

166,77

13,3%

17,0017,0028,0039,00

166,77166,77

TPD ACTUAL

TPD CAMIONES

DISTRIBUCION PORCENTUAL CAMIONES

DISTRIBUCION VEHICULAR PORCENTUAL GENERAL

69217119

828

16,00

PESO TOTAL VEHICULO (KN)

Periodo de diseño 20

24

EJE (TON)

50,0052,00

1361360220

TPD TOTAL POR EJE

SIMPLE56

11

No. REPETICIONES

Nr eje = TPD eje * 365 * {(1+r)^n)-1}/{Ln(1+r)} * Tatraido

1.397.8750

17,00156,96

0

CARGAS POR EJE (TON)

PESO TOTAL VEHICULO (TON)



La determinación del Modulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR, modelados estadísticamente. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. CBR de diseño: De acuerdo a la exploración del subsuelo allegada al suscrito se determinan dos zonas en función de la capacidad de soporte de los materiales encontrados.

K0+000 a K0+450: Sector 1 - - - CBR = 4 %

K0+450 a K1+680: Sector 2 - - - CBR = 10 %


5.17.1 ALTERNATIVA EN PAVIMENTO RIGIDO Para esta alternativa se modeló la estructura por el método PCA 84 para su aplicación se estableció el número de repeticiones de carga en el periodo de diseño para los diferentes tipos de ejes, como se expresa en las memorias de cálculo respectivas. Para el diseño de la estructura de pavimento en el sector en estudio se utilizó esta metodología teniendo en cuenta los parámetros exigibles como son: Módulo de rotura, Resistencia del conjunto subrasante material de mejoramiento, Período de diseño y tránsito. El diseño de la vía en estudio se dividió en dos tramos en razón a que la variable tránsito difiere notablemente, de tal manera se determinaron dos sectores:

K0+000 a K0+450: Sector 1

K0+450 a K1+680: Sector 2 Alternativas de Diseño Sector 1: CBR = 4% K= 35 Mpa/m MR= 4000 KPa Base Estabilizada con Cemento e= 20 cm. K= 145 MPa/m Sub Base Granular e= 40 cm. K= 100 MPa/m Como alternativas de diseño en el tramo comprendido entre el K0+000 y el K0+450, se estableció la construcción de una losa de concreto, apoyada sobre una capa de material

150


granular tratado con cemento que a su vez se apoyará sobre el suelo de subrasante. Como segunda alternativa se modela la estructura considerando el uso de una Subbase Granular sobre la cual se dispondrá la losa de concreto. Alternativa No.1: Base Estabilizada con cemento sin considerar efecto Berma El análisis deriva los siguientes resultados: Período de Diseño 20 años

Tabla 5.34 - Estructura recomendada a un período de vida útil de20 años – PCA 84

Estructura Espesor (cm.)

Losa de Concreto MR 4.0 MPa 20

Base Estabilizada con cemento 20

Alternativa No.2:: Sub Base Granular sin considerar efecto Berma: K = 100MPa/m El análisis deriva los siguientes resultados: Período de Diseño 20 años: Tabla 5.35 - Estructura recomendada a un período de vida útil de20 años – PCA 84



Sub Base Granular 40

Alternativas de Diseño Sector 2: CBR = 10% K= 55 Mpa/m, para efecto de la modelación se considero un aporte de 30 cm del material granular existente, con lo que se obtendría para un espesor de Base estabilizada con cemento de 15 cm. y un K combinado de 200 Mpa/m MR= 4000 KPa Base Estabilizada con Cemento e= 15 cm. K= 190 MPa/m Sub Base Granular e= 30 cm. K= 90 MPa/m Como alternativas de diseño en el tramo de comprendido entre el K0+450 a K1+680, se estableció la construcción de una losa de concreto, apoyada sobre una capa de material

151


granular tratado con cemento que a su vez se apoyará sobre material granular existente. Como segunda alternativa se modela la estructura considerando el uso de una Subbase Granular sobre la cual se dispondrá la losa de concreto. Alternativa No.1: Base Estabilizada con cemento sin considerar efecto Berma El análisis deriva los siguientes resultados: Período de Diseño 20 años. Tabla 5.36 - Estructura recomendada a un período de vida útil de20 años – PCA 84




Alternativa No.2: Sub Base Granular sin considerar efecto Berma: K = 90MPa/m El análisis deriva los siguientes resultados: Período de Diseño 20 años: Tabla 5.37 - Estructura recomendada a un período de vida útil de20 años – PCA 84



Sub Base Granular 30

5.17.2 ALTERNATIVA EN PAVIMENTO FLEXIBLE

VARIABLE TRÁNSITO

Con el fin de establecer el nivel de cargas que soportará la estructura del pavimento a lo largo de la vida útil, establecida para el proyecto en 10 años, se llevó a cabo el análisis de tránsito, en el cual fueron evaluadas las cargas en términos de ejes equivalentes de 8,2 toneladas en el carril de diseño. El N de diseño se calculó a partir de los datos suministrados por el Especialita en Tránsito, dicho valor es avalado en el respectivo estudio. Del estudio de tránsito se tiene:


152



N = 1.159 * N


Si bien es cierto, el período de diseño contemplado en los términos de referencia del plan 2500 es de ocho (8) años mínimo y teniendo en cuenta el espíritu del proyecto en cuanto al alcance de la mayor cantidad de meta física posible, se opto por diseñar con el menor valor del rango recomendado en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional de Vías de 10 años.


El valor del CBR de diseño se determinó con base en la Metodología del Instituto del Asfalto la cual se representa en la siguiente gráfica y de acuerdo a los valores de percentil determinados por el tránsito de diseño que se espera circule por la vía, los valores graficados son el resultado de un análisis efectuado con los valores de CBR Método I y los resultantes del ensayo de PDC, dado que estos últimos arrojaron valores bajos se tuvieron en cuenta con el fin de evaluar con base a la condición más crítica.


< 10 4 60

10 4 - 10 6 75

> 10 6 87,5

Con base en las propiedades geomecánicas identificadas en el tramo de la vía, se establecen dos sectores: Sector 1: K0+000 a K0+450

Sector 2: K0+450 y el K1+680 Sector 1: C B R de Diseño = 4%

153


154

Sector 2: C B R de Diseño = 10%

TEMPERATURA

Debido a la elevada incidencia de la temperatura en el comportamiento de las capas asfálticas a causa de la susceptibilidad térmica del asfalto que las constituye, el método de diseño requiere la evaluación de la temperatura media anual ponderada del aire (WMAAT), para lo cual se consideran las temperaturas medias mensuales del aire (MAAT) en la región del proyecto las cuales se obtuvieron en el IDEAM de la estación No. 5205510 a partir de las cuales se determinan los Factores de Ponderación.

CALCULO DE WMAAT DE LA ZONA DEL PROYECTO


0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00CBR

% v

rs >

o =



∑ 36,4

11,4

3,03

WMAAT (ºC)



No obstante el valor calculado y de acuerdo a información recopilada en los entes respectivos de la región, se determina como WMAAT de Diseño 14 °C.




Se modeló la Estructura del Pavimento siguiendo la metodología del Manual del Instituto Nacional de Vías – INVIAS. Método de Diseño para vías de medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método está basado en una combinación de diferentes métodos existentes y experiencias previas referente al comportamiento estructural de los materiales que componen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Categoría de la Vía: Para la selección de los períodos de análisis y diseño, en primer

instancia se determina la categoría de la vía de acuerdo con la Tabla 5.5 de este informe.


ningún mantenimiento estructural del pavimento. Se determina con base en la categoría de la vía, según tabla 5.6 de este informe.



De la tabla 5.7 se obtiene que para el tránsito de diseño, la vía se cataloga como T2 para un período de diseño de 10 años. • Región Climática: De acuerdo al manual de diseño de pavimentos asfálticos se

determina la región climática a partir de la tabla 5.8 de este informe.

155





De la tabla 5.9, para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S1 y S3. • Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la


Sector 1:

Alternativa 1:


Alternativa 2:

Carpeta asfáltica MDC-2 7.5 cm. Base Estabilizada con emulsión BEE-2 20 cm. Sub-base Granular SBG-1 40 cm.

Sector 2:

Alternativa 1:

Carpeta asfáltica MDC-2 7.5 cm. Base Granular BG2 15 cm. Sub-base Granular SBG-1 30 cm.

Alternativa 2:

Carpeta asfáltica MDC-2 7.5 cm. Base Granular BG2 15 cm. Base Estabilizada con cemento BEC 25 cm.

156




Método AASHTO: Parámetros de Diseño: 1. Tránsito de diseño: N= 8.97 E 05 7. Período de diseño: 10 años 8. Variación ∆PSI = 2.2 9. Nivel de confiabilidad: R% = 85% 10. Desviación Estándar = 0.45 11. CBR de diseño = Sector 1 = 4% ; Sector 2 = 10%

El diseño de la estructura se realizará por la metodología AASHTO teniendo en cuenta las variables que se describen a continuación: Confiabilidad: según los niveles de confiabilidad determinados por la AASHTO ROAD TEST para este tipo de vía se determina un nivel de confiabilidad del 85%. Serviciabilidad: se define como la idoneidad que tiene la estructura para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar. Para este caso en particular el índice es 2.2, valor que corresponde a una serviciabilidad inicial de 4.2 y un índice de serviciabilidad final de 2.0.


Sector 2: Alternativa No.1: La estructura propuesta es capaz de soportar 1.76E+06 ejes equivalentes de 8.2 ton, siendo mayor que los requerimientos de tránsito previsto N = 8.97 E+05.



157


Alternativa No.2:



Método Shell:


Parámetros De Diseño: Temperatura WMAAT = 14 °C Subrasante La determinación del Módulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR Y PDC relacionados en la tabla anterior. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. Sector 1: K0+000 a K0+450 CBR de Diseño = 4.0% Sector 2: K0+450 y el K1+680 CBR de Diseño = 10.0%


CBR = 10.0%




158


159











1 + 0,7 * LOG (N)




Las correlaciones establecidas para determinar la deformación admisible en la fibra inferior de la carpeta asfáltica y la deformación por compresión en la subrasante, son para


la primera condición la ley de fatiga de la Shell y para la segunda condición la expresión establecida por Dormon y Kerhoven. La evaluación de los esfuerzos generados en la estructura se llevó a cabo mediante el programa de computador Depav, en el que se realizó el análisis de sensibilidad para diversas combinaciones de espesores de la estructura, comparando los esfuerzos de compresión a nivel de subrasante y las deformaciones a tracción en la capa inferior de los espesores asfálticos. Alternativas de Diseño: Sector 1: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 25 cm. de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 35 cm. de Subbase Granular.










160


Sector 2: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 9 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 15 cm. de Subbase Granular.

Tabla 5.41 - Alternativas de Diseño Parámetros admisibles Alternativa 1:






Tablas 5.42 y 5.43 – Admisibilidades alternativas 1 y 2

Se concluye que las alternativas de diseño expuestas cumplen por estar en los rangos admisibles. Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología AASHTO, Shell y por el Manual de Diseño para vías con medios y altos volúmenes de tráfico (INVIAS). Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por



161


las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS.

5.18 ALTERNATIVAS PROPUESTAS Estructura en Pavimento Rígido: Con el fin de no disminuir el ancho efectivo de la vía y dar un confinamiento adecuado a la estructura se propone como alternativa de diseño para los dos sectores las que se indican a continuación: Sector 1:




Sector 2:




Características de pasadores de carga y anclajes para espesor de losa de 20 cm.

Tabla 5.44 - Pasadores de Carga y anclajes

CARACTERISTICA VALORES

Punto de fluencia fy (Kg/cm2) (MPa) 2800 (40)

Diámetro (pulg.) 1

Separación (cm.) 30

Pasa

dore

s de

car

ga

Longitud (cm.) 35

Punto de fluencia fy (Kg/cm2) (MPa) 2800 (40) Diámetro (pulg.) ½

Separación (cm.) 120

Bar

ras

de

ancl

aje

Longitud (cm.) 85

162


Estructura en Pavimento Flexible: Sector 1: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 10 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 25 cm. de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 35 cm. de Subbase Granular.

Sector 2: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm. de Subbase Granular. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 9 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 15 cm., la cual se dispondrá sobre una capa de 15 cm. de Subbase Granular. 5.20 FUENTES DE MATERIALES Con el fin de evaluar las propiedades geomecánicas de los materiales característicos de la zona que permitan valorar su aptitud para la conformación de las capas estructurales





163


del pavimento, se avaluaron varias fuentes de materiales de la zona, las cuales fueron propuestas por el Contratista con base en la calidad de los materiales y en la cercanía al proyecto. En las siguientes tablas se presenta para cada una de las fuentes de materiales propuestas las observaciones realizadas a partir de los ensayos de laboratorio, en donde se ha definido la aptitud de los materiales para la conformación de las capas granulares de la estructura del pavimento con base en la normatividad vigente del Instituto Nacional de Vías (INVIAS).

Fuente El Juncal





OBSERVACIÓN:




OBSERVACIÓN:


164





Fuente Bella Vista



Fuente Balalaika


Fuente Colimba









165







Fuente La Poma 1



Fuente La Poma 2



Si bien es cierto, algunas de las fuentes de materiales estudiadas no se encuentran aptas para la conformación directa de base y subbase granular, es posible realizar mezclas entre materiales de diferentes fuentes con el fin de obtener materiales aptos para la conformación de las capas estructurales de la vía. Adicionalmente, se debe tener especial cuidado con la granulometría la cual debe ajustarse al momento de las obras dentro de los rangos admisibles establecidos en la normatividad vigente. En cuanto a los materiales pétreos para la realización de las mezclas de concreto asfáltico serán obtenidos de la fuente del Río Guaitara. En el siguiente cuadro se presenta, la ubicación de las fuentes de materiales con sus respectivas coordenadas:

166


Fuente Ubicación Coordenadas

Bella Vista A la izquierda a 6,50 kilómetros de la carretera Chiles – Cumbal.

X: 0909261 Y:0583836

La Poma A la izquierda a 1,90 kilómetros de la vereda La Poma en la carretera Chiles – Cumbal.

X:0916657 Y:0585790

La Laguna A 10 kilómetros de Cumbal X:0915345 Y:0596478

Colimba A la izquierda a 6,0 kilómetros de la carretera Guachucal – El Espino

X:0924536 Y:0602312

Juncal A la izquierda a 500 metros de la carretera Ipiales – Pasto, cerca de La Josefina.

X:0955709 Y:0595745

Guaitara Río Guaitara Entre las coordenadas X: 0955750 Y:0603000 X: 0956350 Y: 0601000

Balalaika Kilómetro 26 de la vía Samaniego - Tuquerres X:0955682 Y: 0595773

Pueblo Nuevo Municipio de Ipiales X:0936684 Y:0581725

167


CAPITULO 6

ESTUDIO DE HIDROLOGIA E HIDRAULICA 6.1 INTRODUCCION En el presente capítulo se consignan los resultados de las verificaciones de los sistemas de drenaje superficial y subterráneo, la caracterización del clima de la región donde se localizan los trabajos y las recomendaciones sobre las obras nuevas que garantizarán el adecuado drenaje de las vías de interés. Los trabajos adelantados comprenden la localización en cartografía IGAC de las vías incluidas en el Contrato y Grupo correspondientes, la determinación de los cursos de agua que interceptan las vías, la revisión y localización de las obras de drenaje existentes, la evaluación de éstas con respecto a los objetivos perseguidos con las mismas, la determinación mediante estudios hidrológicos, de los caudales generados en las cuencas detectadas, y realización de los cálculos hidráulicos con miras a determinar la capacidad de las alcantarillas existentes o a la definición de obras nuevas o la modificación de aquellas. Así mismo, se determinaron los caudales que se generan por efectos de precipitación en las áreas aledañas a la vía y sobre la banca de esta, de los que se infiltran a través de la estructura del pavimento y con base en ellos, se definieron y caracterizaron los sistemas de drenaje y subdrenaje de los tramos de vía de interés. Con antelación a la realización de los cálculos hidrológicos e hidráulicos se practicó una visita a todas y cada una de las vías, con el fin de determinar sus características actuales, la situación de las estructuras de drenaje existentes y obtener una visión clara de las condiciones presentes para definir, con base en la metodología establecida al inicio de los trabajos, la manera más eficiente y eficaz de acometer los estudios. Es importante anotar aquí que algunos tramos de vía se localizan en zonas urbanas. Es claro que para la definición de los sistemas de drenaje y subdrenaje de esos subtramos es indispensable conocer previamente las condiciones actuales de las redes de servicios del pueblo, en particular en cuanto se refieren a los sistemas de alcantarillado en lo atinente a su capacidad y estado de funcionamiento, de manera que se determine la posibilidad de usarlos para verter y conducir las aguas provenientes de la vía y áreas aledañas. Dado que no se dispone de la información antes citada ni de la topografía de detalle del área de los pueblos en el sector de la vía, no fue posible llegar a una definición exacta de la forma como se manejarán las aguas en dichos sectores. No obstante lo anterior, durante la visita realizada a que se hizo mención antes, en compañía del Especialista en estructuras y del Director del proyecto, se dieron recomendaciones a éste último sobre la forma más conveniente de evacuar las aguas y de disponerla en un emisario final.

168


169

6.2 CLIMA DEL AREA La caracterización del clima del área donde se localizan las vías se adelantó con base en la información registrada en varias estaciones climatológicas y pluviométricas localizadas en la misma. De estas estaciones, dos son climatológicas y cinco pluviométricas. Las primeras corresponden a Villa Rosa y Aeropuerto de San Luis en cercanías de Ipiales. Las pluviométricas son las de El Paraíso, Guachaves, Chiles, Puerres y Gualmatán. Su localización se presenta en la Figura 1.1 6.2.1 Precipitación media La caracterización del régimen de precipitación media se adelantó en función de las series de datos de siete estaciones de registro, cuya localización se muestra el la figura 6.1. Aunque se trató de establecer el valor medio anual mediante la elaboración de un patrón de isoyetas, esto no fue posible debido a la poca densidad de estaciones y a la configuración montañosa del área, donde las variaciones pueden ser sensibles a los cambios de altitud. La precipitación media anual del área, obtenida de la media aritmética, es de 1100 mm. Se observan variaciones máximas entre los valores medios registrados de menos de 400mm anuales. Los valoras medios mensuales y anuales se presentan en la Tabla 6.1.

Tabla 6.1 – Valores totales mensuales de precipitación

ESTACION COORDENADAS ELEVmsnm ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AG SEPT OCT NOV DIC TOTAL

Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 82,9 88,7 210,7 135 119,8 64,3 42,1 21,9 59,1 120,9 137,3 100,8 1118,5Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41? W 2961 75,7 75,7 87,6 96,5 77,4 53,9 41,7 34,6 45,7 91,3 103,3 84,9 868,3El Paraiso 01° 33' N 77° 34 W 3120 74,5 82,3 97,1 122,3 102,8 51 30,8 32,1 62,5 122,8 116,2 91,8 986,2Guachaves 01° 13 N 77° 40 W 2649 138,3 117,3 149 180,5 161,2 81,6 51 48,6 94 199,8 209,7 162,2 1593,2Chiles 01° 48' N 77° 51 W 3266 84,8 86,2 108,4 131,4 113,1 66,7 39,8 35,5 58,3 113,2 116,2 93,6 1047,2Puerres 00° 53' N 77° 30' W 2824 81,6 78,5 97,3 110,7 94,5 78,8 97,7 72,9 62,6 83,6 106,1 84,8 1049,1Gualmatán 01° 54' N 77° 34' W 2550 62,2 83,6 106,8 103,7 101,4 65 52,6 48 73,4 96,5 105,3 83,3 981,8

MESES

6.2.2 Variación territorial Como se anotó antes, no fue posible elaborar un patrón de distribución territorial de la precipitación debido a la poca densidad de estaciones.


Figura 6.1 – Localización estaciones

170


171

6.2.3 Variación intra anual Tal como se puede observar en la Tabla 6.2 y en las Figuras 6.2 a 6.8, la distribución de la precipitación dentro del año es del tipo bimodal, en la cual se presentan dos períodos lluviosos intercalados con uno de baja precipitación. El primer período húmedo comprende los meses de enero a mayo, en el cual ocurre el 48% de la precipitación total anual. El segundo período húmedo se presenta durante noviembre y diciembre y en el tiene ocurrencia el 31% del total anual. Durante el período de menor precipitación, correspondiente a los meses de junio a septiembre, ocurre el 21% del total anual.

Tabla 6.2 – Variación intra anual porcentual de la precipitación

ESTACION COORDENADAS ELEVmsnm


Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 7,0 7,5 17,8 11,4 10,1 5,4 3,6 1,9 5,0 10,2 11,6 8,5Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41? W 2961 8,7 8,7 10,1 11,1 8,9 6,2 4,9 4,0 5,2 10,5 11,9 9,8El Paraiso 01° 33' N 77° 34 W 3120 7,6 8,3 9,8 12,4 10,4 5,3 3,1 3,3 6,3 12,4 11,8 9,3Guachaves 01° 13 N 77° 40 W 2649 8,8 7,4 9,4 11,3 10,1 5,1 3,2 3,1 5,9 12,5 13,1 10,1Chiles 01° 48' N 77° 51 W 3266 8,1 8,2 10,4 12,5 10,8 6,4 3,8 3,4 5,6 10,8 11,1 8,9Puerres 00° 53' N 77° 30' W 2824 7,8 7,4 9,3 10,6 9,0 7,5 9,3 6,9 6,0 8,0 10,1 8,1Gualmatán 01° 54' N 77° 34' W 2550 6,3 8,5 10,9 10,6 10,3 6,6 5,5 4,9 7,5 9,8 10,7 8,4

C O U O C U C C O

MESES

VARIACION INTRA ANUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION VILLA ROSA

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

16,0

18,0

20,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IOPI

TAC

ION

(%

Figura 6.2 – Variación intra anual de la precipitación estación Villa Rosa


VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAl DE LA PRECIPITACION ESTACION APTO SAN LUIS

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 6.3 – Variación intra anual porcentual precipitación estación Aeropuerto San

Luís

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION EL PARAISO

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 6.4 – Variación intra anual porcentual de precipitación estación El Paraíso

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION GUACHAVES

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 6.5 – Variación intra anual porcentual de precipitación estación Guachaves

172


VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION CHILES

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

14,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 6.6 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Chiles

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION PUERRES

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 6.7 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Puerres

VARIACION INTRA ANUAL PORCENTUAL DE LA PRECIPITACION ESTACION GUALMATAN

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

MESES

PREC

IPIT

AC

ION

(%)

Figura 6.8 – Variación intra anual porcentual de la precipitación estación Gualmatan

173


174

6.2.4 Temperatura media del aire La temperatura media anual del aire es de 11.2 ° C y permanece casi constante durante los meses del año. Se presentan variaciones no superiores a 1.0 ° C. Los meses más fríos son los de julio a septiembre, en los cuales la temperatura baja a 10,5 ° C, tal como se aprecia en la Tabla 6.3

Tabla 6.3 – Valores medios mensuales de temperatura del aire

6.2.5 Humedad Relativa La humedad relativa media anual del aire es del 83 %, con variaciones poco significativas dentro del año. Los meses más húmedos corresponden a los períodos marzo a julio y noviembre y diciembre, con valores que fluctúan entre el 83 y el 84 %. En la tabla 6.4 se presentan los valores medios mensuales de humedad relativa.

Tabla 6.4 – Valores medios mensuales de humedad relativa del aire

a

subterráneo de las vías. La característica común a todas las cuencas estudiadas, es la falta de información hidrológica sobre las corrientes encontradas. Esta circunstancia condujo a la determinación de los caudales por métodos hidrológicos indirectos a partir de los valores de precipitación registrados en las estaciones pluviométricas más cercanas a las vías de interés, valiéndonos de la metodología denominada Racional, y de la desarrollada por el Natural Resources Conservation Service de los Estados Unidos, antes denominado Soil Conservation Service.



Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 81 81 82 82 83 82 82 81 80 81 83 83 82Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41' W 2961 83 82 83 84 84 84 83 81 80 81 82 83 83

MEDIA 82 82 83 83 84 83 83 81 80 81 83 83 83

MESES



Villa Rosa 01 02' N 77° 37' W 3000 11,4 11,6 11,7 11,8 11,8 11,6 10,9 10,5 11,0 11,5 11,4 11,6 11,4Aerop. San Luis 0° 51 N 77° 41' W 2961 11,2 11,3 11,5 11,4 11,3 11,6 10,1 10,2 10,6 11,3 11,5 11,4 11,0

MEDIA 11,3 11,5 11,6 11,6 11,6 11,6 10,5 10,4 10,8 11,4 11,5 11,5 11,2

MESES

6.3 HIDROLOGIA E HIDRAULICA Los estudios hidrológicos realizados estuvieron encaminados a la determinación de los caudales de las cuencas correspondientes a cursos de agua que interceptan las vías y la definición de los que se conducirán por los sistemas de drenaje superficial y


Los valores de precipitación empleados para los análisis corresponden a máximos en 24 horas, de recurrencia 25 años, obtenidos del análisis de frecuencia de las series de cada estación. Dado que en la mayoría de los casos los tiempos de concentración de las cuencas, y por tanto la duración de la precipitación de diseño resultaron inferiores a 24 horas, fue necesario desarrollar curvas de intensidad-duración-frecuencia, de las cuales se obtuvieron los valores correspondientes a las duraciones requeridas en cada caso. Para efectos de elaboración de las curvas IDF se recurrió a la metodología desarrollada por Hershfield y Wilson, y a la investigación adelantada con base en ella por FredericK C Bell , Generalized Rainfall-Duration-Frecuency relationships. De acuerdo con esto, se obtuvieron los valores de reducción para diferentes duraciones, con respecto a la lluvia de recurrencia de diez años y una (1) hora de duración, los cuales se presentan en la tabla 6.5.

Tabla 6.5 - VALORES DE REDUCCION DE P max (10,1hr)

Tr DURACION (minutos) Años 2 5 10 15 20 30 40 60

50 0.19 0.41 0.62 0.75 0.86 1.02 1.15 1.34 25 0.17 0.37 0.55 0.67 0.76 0.91 1.02 1.20 10 0.14 0.31 0.46 0.56 0.64 0.77 0.86 1.00 2 0.09 0.2 0.31 0.37 0.43 0.51 0.57 0.67

Las curvas IDF desarrolladas para cada vía en particular se presentan más adelante, al tratar cada vía en particular. Las series de precipitación máxima en 24 horas se sometieron a análisis estadístico mediante su ajuste a distribuciones de frecuencia. Se escogió, para efectos de determinar los valores correspondientes a las recurrencias que se muestran adelante, a la que mejor ajuste presentó. A continuación se presentan los resultados obtenidos para cada una de las vías estudiadas 6.3.1 Resultados Iles-Pilcuan Drenaje superficial Los valores de los caudales se obtuvieron como se explicó antes, a partir de la precipitación de recurrencia 10 años, obtenida de la distribución de frecuencia Log

175


176

Pearson III aplicada a la serie de precipitación máxima en 24 horas de la estación Gualmatán. En la tabla 6.6 se indican los valores de precipitación.

Tabla 6.6 – Valores de precipitación para diferentes periodos de recurrencia

Tr (años) P max en 24 hr. P max en 1 hr100 117.3 58.7 50 103.5 51.8 25 90.2 45.1 10 73.1 36.6

Mediante la aplicación de las metodologías antes mencionadas se obtuvieron las curvas IDF que se muestran en la figura 6.9, la cual prduraciones y recurrencias indicados

esenta los valores de la tabla 6.7 para las

CURVAS INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 4

DURACION (Minutos)

INTE

NSI

DA

D (m

m/h

r)

VIA ILES-PILCUAN

0 50 60 70


Figura 6.9 – Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia vía Iles – Pilcuan


Tabla 6.7 - VALORES DE INTENSIDAD DE PRECIPITACION (mm/hr)

VIA ILES-PILCUAN

DURACION (Minutos) 50 años 25 años 10 años 2 años

2 208 187 154 98.8 5 180 162 136 87.2 10 136 121 101 68.1 15 109 98 82 54.1 20 94.4 83.4 70.3 47.2 30 74.6 66.6 56.4 37.3 40 63.1 56 47.2 31.3 60 49 43.9 36.6 24.2

Con base en los valores de intensidad correspondientes a los tiempos de concentración calculados con base en la fórmula del U:S: Corps of Engineers, se calcularon los caudales de las doce (12) cuencas que cruzan la vía. La formula empleada para el cálculo del tiempo de concentración es de la forma Tc = 0,3( L/( S)0,25)0,76

Donde Tc es el tiempo de concentración en horas, L es la longitud del cauce de la corriente y s su pendiente. Los tiempos de concentración calculados con base en la fórmula racional Q = (c*I *A) / 3600 Y corroborados mediante el empleo del método del NRCS, para el cual, en función de las características de las cuencas en cuanto a su pendiente, cubrimiento con bosque y tipo de suelo, se determinaron las curvas correspondientes, a partir de las cuales se determinaron los valores de escorrentía. En el siguiente cuadro se presentan los valores obtenidos.

CUENCA ABSCISA AREA (Km2) TC (horas) CAUDAL (m3/s)

CI K 0 + 590 0,13 0,31 1,1 C 2 0.08 0.22 0,79 C 3 K 1 +175 0,21 0,42 1,4 C 4 0,065 0,19 0,70 C 5 K 2 + 255 0,26 0,36 1,7 C 6 K 3 + 075 0,33 0,39 2,3

177


CUENCA ABSCISA AREA (Km2) TC (horas) CAUDAL ( 3/ )C 7 K 3 + 949 0,092 0,18 0,99

C 8 K 4 + 655 0,029 0,13 0,36 C 9 K 5 + 214 0,06 0,38 0,44 C 10 K 5 + 336 0,18 0,32 1,4 C 11 K 6 + 185 1,8 0,74 8,9 C 12 K 7 + 065 0,091 0,29 0,78

Con base en los caudales antes anotados y que corresponden a tiempos de recurrencia de 1º años, se verificó la capacidad de las estructuras de paso, para lo cual se utilizó la metodología de la Federal Highway Administration y sus ábacos para cálculo. Como resultado de los análisis adelantados se concluyó que todas las estructuras tienen capacidad para evacuar el caudal de diseño. Adicionalmente a lo anterior, se verificó la capacidad de las alcantarillas de 24 pulgadas de diámetro, para caudal de 1,5 , 1,0 y 0,5 m3/s y se llegó a la conclusión de que el caudal de 1,0 m3/s puede pasar por la alcantarilla, siempre y cuando la profundidad total de la misma, con respecto a la localización del cabezote sea de por lo menos 1,95 m. El caudal de 0,5 m3/s pasa sin problemas. Por otra parte, las alcantarillas de 36 pulgadas de diámetro pueden evacuar caudales de 1,5 m3/s con una cabeza a la entrada de 1,19 m. Por esta razón y porque consideramos de gran importancia hacerlo, recomendamos adelantar junto con la Interventoría una revisión de todas y cada una de las alcantarillas localizadas en las abscisas en que figuran cruces de quebradas, varias de las cuales no evidenciaron la existencia de quebrada de la magnitud de la que presentan los cálculos. En la tabla 6.9 se presenta la relación de las alcantarillas existentes y el tipo de intervención a realizar y en la tabla 6.10 se relacionan las alcantarillas nuevas a construir con diámetro 36”. Cunetas Para el cálculo de los caudales que deben conducirse por las cunetas, como parte integrante del sistema de drenaje superficial, se empleó la misma metodología antes expuesta. Las áreas aferentes a las cunetas se tomaron como un corredor de 37 m de ancho, el cual incluye la banca y una faja d 30 m del talud interior. Se adoptó una cuneta de 0,75 m de largo, total, con 0,65 m de longitud efectiva y pendiente 1:3. De la localización de los sumideros y alcantarillas existentes y propuestos se obtuvo la distancia máxima entre ellas. Esta resultó ser de 150 m, con lo cual se obtuvo un área aferente de 5550 m2. Para un tiempo de concentración estimado de cinco (5) minutos, para el cual se obtuvo un caudal de 104 l/s, inferior a la capacidad de la cuneta con pendiente de 1,0 %

178


179

La capacidad de las cunetas se determinó en función de su geometría y de la pendiente de la vía. Por esta última razón se determinó la capacidad de las mismas para diferentes pendientes, tal como se muestra en la tabla 6.8.

Tabla 6.8 – Pendiente vs capacidad cunetas

PENDIENTE (%) CAUDAL (m3/s) VELOCIDAD (m/s)

0.10 0.040 0.49 1.0 0.13 1.6 1.5 0.15 1.9 2.0 0.18 2.2 3.0 0.22 2.7 4.0 0.25 3.1

11.7 0.43 5.3 Subdrenaje El sistema de subdrenaje se diseñó para evacuar el agua de precipitación que se infiltra a través del pavimento y de la que se origina como agua subterránea, ya sea que se localice bajo la estructura del pavimento o que aflore en los taludes. En el caso de esta vía, de acuerdo con los cálculos adelantados, aunque no existe agua subterránea bajo la estructura, se aprecia un aporte de agua que fluye del interior del talud interno hacia la banca. Se espera captar esta agua mediante la cuneta y la colocación de un drén subterráneo que se instalará bajo la cuneta, tal como se presenta en el esquema adjunto. Vale la pena anotar que la base deberá tener las características que le permitan un adecuado drenaje hacia el colector longitudinal. Por esta razón se recomienda construir una base de 0,20 m de espesor y de una granulometría tal que D10 sea igual o mayor de 0, 25 mm y que por el tamiz 200 pase menos del 3,0% del material que la conforme. Como resultado de los análisis se recomienda colocar un drén longitudinal de 0,60 m de ancho y 1,0 m de profundidad a lo largo del talud interior, con material de agregado de diámetro entre ¾ y 4 pulgadas, revestido con geotextil NT 2500, u otro de permeabilidad igual o mayor a 2,6 m/día y abertura aparente igual o menor de 0,125 mm. En tramos con pendientes menores de 3,5 % se complementará el drén con tubería perforada de 4 pulgadas de diámetro. En el caso de que se utilice un material de agregado que contenga diámetros inferiores a ¾ de pulgada, deberá revisarse la capacidad del drén y la necesidad de cubrir la tubería perforada con geotextil que brinde las especificaciones mecánicas e hidráulicas resultantes de los cálculos para ese material.


180

Tabla 6.9 – Relación de obras existentes y proyectadas vía Iles - Pilcuan

CAUDAL VELOCIDADDIMENSIONES DIMENSIONES (l/s) DE SALIDA(m o pulgadas) (m) m/s

1 K 0 + 038 Circular 24 104 1,60 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 2 K 0 + 308 Circular 24 104 1,60 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote 3 K 0 + 391 Circular 24 104 1,60 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 4 K 0 + 460 Box Culvert 1,55 x 1,30 Circular 36 " 104 1,10 Obra en piedra en mal estado, reemplazar por 36"5 K 0 + 593 C1 Circular 24 Circular 36 " 1100 1,286 K 0 + 684 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 7 K 0 + 885 Circular 24 104 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 8 K 0 + 964 Circular 18 Circular 36 " 104 1,609 K 1 + 081 Circular 24 104 1,60 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 10 K 1 + 175 C 3 Circular 20 Circular 36 " 1400 1,611 K 1 + 275 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote 12 K 1 + 360 Circular 36 " 104 1,613 K 1 + 470 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 14 K 1 + 529 Circular 18 Circular 36 " 104 1,615 K 1 + 631 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 16 K 1 + 741 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote 17 K 1 + 835 Circular 36 " 104 1,618 K 1 + 955 Circular 36 " 104 1,619 K 2 + 015 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 20 K 2 + 118 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 21 K 2 + 150 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote 22 K 2 + 255 C 5 Circular 24 Circular 36 " 1700 1,623 K 2 + 345 Circular 36 " 104 1,624 K 2 + 460 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote 25 K 2 + 555 Box Culvert Circular 36 " 104 1,6 Obra en piedra en mal estado, reemplazar por 36"26 K 2 + 640 Circular 36 " 104 1,627 K 2 + 742 Circular 24 Circular 36 " 104 1,628 K 2 + 865 Circular 20 Circular 36 " 104 1,629 K 2 +962 Circular 24 104 1,6 Ampliación 2.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas

OBRA EXISTENTE OBRA PROYECTADAABSCISA

TIPO TIPOOBSERVACIONESNo


181

CAUDAL VELOCIDADDIMENSIONES DIMENSIONES (l/s) DE SALIDA(m o pulgadas) (m) (m/s)

30 K 3 + 085 C 6 Circular 24 Box Culvert 2,0 x 2,0 2300 2,331 K 3 + 240 Circular 24 104 1,61 Obra en mal estado, reemplazar por 36"32 K 3 + 320 Circular 36 " 104 1,633 K 3 + 400 Box Circular 36 " 104 1,6 Obra en piedra en mal estado, reemplazar por 36"34 K 3 + 480 Circular 18 Circular 36 " 104 1,635 K 3 + 589 Circular 36 " 104 1,636 K 3 + 660 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote37 K 3 + 720 Circular 36 " 104 1,638 K 3 + 808 Box 24 Circular 36 " 104 1,6 Obra en piedra en mal estado, reemplazar por 36"39 K 3 + 888 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote40 K 3 + 954 C 7 Circular 24 Circular 36 " 990 1,641 K 4 + 015 Circular 24 Circular 36 " 104 1,642 K 4 + 140 Circular 24 Circular 36 " 104 1,643 K 4 + 238 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote44 K 4 + 340 Circular 24 Circular 36 " 104 1,645 K 4 + 410 Circular 24 Circular 36 " 104 1,646 K 4 + 493 Circular 36 " 104 1,647 K 4 + 570 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote48 K 4 + 665 C 8 Circular 24 Circular 36 " 360 1,649 K 4 + 770 Circular 24 Circular 36 " 104 1,650 K 4 + 933 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 51 K 5 + 038 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote52 K 5 + 110 Circular 24 Circular 36 " 104 1,653 K 5 + 225 C 9 Circular 24 Circular 36 " 440 1,654 K 5 + 282 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote55 K 5 + 350 C 10 Circular 24 Circular 36 " 1400 1,656 K 5 + 426 Circular 36 " 104 1,657 K 5 + 532 Circular 12 Circular 36 " 104 1,658 K 5 + 635 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza, realzar aletas y cabezote

No ABSCISAOBRA EXISTENTE OBRA PROYECTADA

TIPOTIPOOBSERVACIONES


182

CAUDAL VELOCIDADDIMENSIONES DIMENSIONES (l/s) DE SALIDA(m o pulgadas) (m) m/s

59 K 5 + 778 Circular 24 104 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote60 K 5 + 867 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote61 K 5 +940 Circular 36 " 104 1,662 K 6 +025 Circular 24 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote63 K 6 + 120 C 11 Pontón 1,20 x 2,50 x 5,0 6300 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote64 K 6 + 185 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote65 K 6 + 202 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote66 K 6 + 228 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote67 K 6 + 318 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 68 K 6 + 360 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 69 K 6 + 506 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote70 K 6 + 525 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 71 K 6 + 626 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote72 K 6 + 725 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote73 K 6 + 830 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 74 K 6 + 940 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 75 K 7 + 035 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote76 K 7 + 075 C 12 Circular 24 Circular 36 " 780 1,677 K 7 + 136 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 78 K 7 + 220 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 79 K 7 + 318 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la entrada, subir cabezote y aletas 80 K 7 + 468 Circular 24 Circular 36 " 104 1,681 K 7 + 540 Circular 36 " 104 1,682 K 7 + 640 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote83 K 7 + 715 Circular 36 " 104 1,684 K 7 + 820 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote85 K 7 + 930 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 m a la salida, subir cabezote86 K 8 + 015 Circular 24 104 1,6 Mantenimiento y limpieza realzar aletas y cabezote87 K 8 + 040 Circular 12 Circular 36 " 104 1,688 K 8 + 200 Circular 24 Circular 36 " 104 1,689 K 8 + 320 Circular 24 104 1,6 Ampliación, subir cabezotes90 K 8 + 427 Circular 24 104 1,6 Ampliación 1.0 a la salida, subir cabezote

OBSERVACIONES

CUADRO 3.5 - RELACION DE OBRAS EXISTENTES Y PROYECTADAS ILES-PILCUAN

No ABSCISAOBRA EXISTENTE

TIPO

OBRA PROYECTADA

TIPO

8900


183

RELACION DE OBRAS EXISTENTES Y PROYECTADAS ILES-PILCUAN Subdrenes laterales: Se colocarán a todo lo largo de la vía en el talud interior. La pendiente longitudinal será la misma de la vía En los tramos de pendiente menor de 3,5 %, se colocará tubería perforada de 4 pulgadas de diámetro La sección transversal del drén será de 0,60 m de ancho por 1,0 m de alto. El agregado o material drenante tendrá diámetros entre 4 pulgadas y 3/4 de pulgada. Las paredes de la zanja se cubrirán con geotextil no tejido NT 2500 o similar, de manera que cubra el material drenante Cunetas: Se construirán a lo largo de la vía en el talud interior. Serán de concreto y tendrán pendiente longitudinal igual a la de la vía. La velocidad máxima de flujo en las cunetas será de 5,3 m/s en el tramo de pendiente 11,7 % Ante la posibilidad de que se presenten casos particulares en donde por las condiciones topográficas se requiera la construcción de cunetas en los dos costados de la vía, se ha considerado para la evaluación de presupuestos un 5% de la longitud total.

RESUMEN OBRAS VÍA ILES - PILCUAN

TIPO DE OBRA CANTIDAD NOTAS

Obras existentes 77

Obras para reconstrucción 27

Obras para ampliación 22

Obras nuevas 14

Las obras proyectadas tanto nuevas como de reconstrucción se han proyectado con una

longitud total de 8,0m

Subdrenes laterales 8,50 Km (K0+000 – K8+500)

En cuanto a los descoles de las estructuras, se recomienda que sean conformados en enrocado, empleando rocas de tamaño mínimo de 15cm, tal como se presenta en la figura de descoles anexa. No obstante, durante el proceso constructivo se puede optar por aplicar esquemas de descoles en materiales convencionales.


Potosí-Las Lajas Drenaje superficial La metodología empleada en la definición del drenaje superficial fue la misma que se empleó en la vía Iles -Pilcuán En este caso no se detectaron quebradas o cursos de agua que intercepten la vía. Cunetas Para la determinación de los caudales que fluirán hacia las cunetas se adoptó un corredor de 15 m de ancho sobre el talud interior, dada su gran pendiente a lo largo de la vía, y un ancho de banca de 6,30 m, para un total de 18,30 m Con este mismo fin se tomó la serie de precipitación máxima en 24 horas de la estación del aeropuerto de San Luís, cercano a Ipiales, y se le sometió a análisis de frecuencia. De la distribución Log Pearson III se obtuvieron los siguientes valores de precipitación máxima, a los cuales se les aplicó la metodología de Hershfield t Wilson para obtener la máxima de duración una hora. En la tabla 6.10 se muestran los valores de precipitación máxima obtenidos.

Tabla 6.10 - VALORES DE PRECIPITACION MAXIMA

Tr ( años) P max 24 hr (mm) P max 1 hr (mm)

50 60.5 30.2

25 56.9 28.5

10 51.6 25.8

2 38.2 19.1

1 20.0 10.0 Adicionalmente se determinaron las curvas IDF (Figura 6.10) de las que se obtuvieron los valores de intensidad máxima de la lluvia para los tiempos de concentración seleccionados para el diseño relacionados en la tabla 6.11.

184


185

Figura 6.10 – Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia vía Potosí - Las Lajas

Dados la alta pendiente del talud y la escasa vegetación existente en el corredor seleccionado, se adoptó un tiempo de concentración de dos (2) minutcoeficiente de escorrentía de 0,42 El caudal resultante fue de 0,16 l/s-m por el método Racional y de 0,00NRCS. Adoptamos por seguridad el primero. Para cuneta de 0,65 m efectivos se obtuvieron los caudales pendientes indicadas

Tabla 6.11 - VALORES DE INTENSIDAD-DE PRECIPITACION (mm/hr) VIA POTOSI-LAS LAJAS

DURACION

CURVAS INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA VIA POTOSI LA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 10 20 30 40

DURACION (minutos)

INTE

NSI

DA

D (m

m/h

r)

S LAJAS

50 60


(Minutos) 50 años 25 años 10 años 2 años

2 147 132 108 73 5 127 115 96 62

10 96 77 71 48 20 67 59 50 33 30 53 47 36 26 40 45 39 33 22 60 35 31 26 17

él, en particular en os y un

6 por el método del

siguientes para las


186


PENDIENTE (%) CAUDAL (l/s) VELOCIDAD (m/s)

1,0 125 1.5 1,5 153 1.9 8,0 354 4.4

10,5 405 5.0 17,0 515 6.3

Para separación máxima de 110 m entre entregas se tiene un caudal de 17,6 l/s Puesto que la vía tiene pendientes superiores al 0,5 %, la cuneta resulta adecuada Subdrenaje En vista de que en el tramo ha intervenir en esta vía no se han detectado filtraciones importantes de agua del talud interno de la vía que puedan afectar la estructura del pavimento, no se ha contemplado la colación de obras de subdrenaje. En la tabla 6.13 se presenta la relación de las alcantarillas existentes, el tipo de intervención a realizar y las alcantarillas nuevas a construir.


187

Tabla 6.13 – Relación de obras existentes y proyectadas vía Potosí - Las Lajas

CAUDAL VELOCIDADDIMENSIONES DIMENSIONES (l/s) (m/s)(m o pulgadas) (m o pulgadas)

1 K 0 + 100 Circular 36 " 17,1 3.7 Max Las alcantarillas de 24 pulgadas de diámetro están2 K 0 + 200 Circular 36 " 17,1 3.7 Max en buen estado y funcionan adecuadamente para 3 K 0 + 300 Circular 36 " 17,1 3.7 Max el caudal de diseño. Se recomienda dejarlas4 K 0 + 405 Circular 24 " 17,1 3.7 Max5 K 0 + 490 Circular 24 " 17,1 3.7 Max La pendiente máxima de las alcantarillas será de 6 K 0 + 545 Circular 24 " 17,1 3.7 Max 2,0 %7 K 0 + 625 Circular 24 " 17,1 3.7 Max8 K 0 + 705 Circular 24 " 17,1 3.7 Max9 K 0 + 800 Circular 36 " 17,1 3.7 Max

10 K 0 + 890 Circular 36 " 17,1 3.7 Max12 K 0 + 980 Circular 24 " 17,1 3.7 Max13 K 1 + 068 Circular 24 " 17,1 3.7 Max14 K 1 + 262 Circular 24 " 17,1 3.7 Max15 K 1 + 380 Circular 24 " 17,1 3.7 Max16 K 1 + 450 Circular 24 " 17,1 3.7 Max17 K 1 + 465 Circular 24 " 17,1 3.7 Max18 K 1 + 540 Circular 24 " 17,1 3.7 Max19 K 1 + 630 Circular 24 " 17,1 3.7 Max20 K 1 + 680 Circular 24 " 17,1 3.7 Max

No ABSCISAOBRAS EXISTENTES

TIPO

OBRAS PROYECTADAS

TIPO OBSERVACIONES


188

RESUMEN OBRAS VÍA POTOSI – LAS LAJAS TIPO DE OBRA CANTIDAD NOTAS

Obras existentes 14


Obras nuevas 5


longitud total de 8,0m Subdrenes laterales No se requieren



Córdoba - Troncal Drenaje superficial Puesto que no se dispone de información sobre los caudales de los cursos de agua que cruzan la vía, se determinaron a partir de la precipitación. Para ello se tomó la serie de precipitación máxima en 24 horas de la estación Puerres, con período de información comprendido entre 1970 y 2004 y se sometió a análisis de frecuencia. Como resultado de éste, para la distribución Log Pearson III se obtuvieron los siguientes valores para los períodos de recurrencia anotados.

Tabla 6.14 - VALORES DE PRECIPITACION MAXIMA Mediante la aplicación de metodologías ya relacionadas, se construyeron las curvas Intensidad-Duración –Frecuencia de las cuales se obtuvieron los valores de precipitación para las duraciones de lluvia coincidentes con los tiempos de concentración de las cuencas estudiadas y las cunetas de la vía.

Tr( años) P max en 24 hr P max en 1 hora

50 112 56 25 97 49 10 78 39 2 45 23 1 18 9.0

189


CURVAS INTENSIDAD-DURACION-FRECUENCIA VIA CORDOBA-TRONCAL

0

50

100

150

200

250

0 10 20 30 40 50 6

DURACION (minutos)

INTE

NSI

DA

D (m

m/h

r)

0


Figura 6.11 – Curvas Intensidad – Duración – Frecuencia vía Córdoba - Troncal De la aplicación de la fórmula del Corps of Engineers de USA y de los métodos Racional y del NRCS se obtuvieron los tiempos de concentración y caudales, respectivamente, de los cursos de agua. Los resultados son los siguientes, para recurrencia de 25 años

QUEBRADA ABSCISA AREA (Km2) Tc (horas) CAUDAL

(m3/s) Chapinal K 2 + 525 2,13 1,9 12,1 Socavón K 3 + 600 2,1 1,3 26,2

De los análisis realizados sobre la capacidad de las alcantarillas existentes para evacuar estos caudales, se llegó a la conclusión de que las estructuras existentes son insuficientes. Por ello, como conclusión adicional, se estableció que se deben reemplazar por estructuras tipo box culvert de 2,0 x 2,0 m, y se debe construir aguas arriba de sus entradas caídas que garanticen la cabeza requerida para el paso del caudal sin interferir con la vía. El diseño de estas estructuras requiere la toma de topografía de detalle, actividad que debe adelantarse durante la etapa de preconstrucción,

190


191

En la tabla 6.16 se presenta la relación de las alcantarillas existentes y el tipo de intervención a realizar y las alcantarillas nuevas a construir. De los análisis realizados sobre la capacidad de las alcantarillas existentes para evacuar estos caudales, se llegó a la conclusión de que las estructuras existentes son insuficientes. Por ello, como conclusión adicional, se estableció que se deben reemplazar por estructuras tipo box culvert de 2,0 x 2,0 m, y se debe construir aguas arriba de sus entradas caídas que garanticen la cabeza requerida para el paso del caudal sin interferir con la vía. El diseño de estas estructuras requiere la toma de topografía de detalle, actividad que debe adelantarse durante la etapa de preconstrucción Cunetas Se construirán cunetas de 0,65 m de ancho efectivo. El cálculo del caudal que deben transportar se adelantó para un corredor de 43,30 m de ancho y tiempo de concentración de cinco (5) minutos. Para recurrencia de 25 años el caudal resultante fue de 0,874 l/s-m. Dado que existen tramos en los cuales la vía está en corte y no se puede evacuar el agua, se requieren cunetas de longitud 260 m para los mismos. Para longitudes de 260 m y 100 m respectivamente, los caudales son 227 l/s y 87,4 l/s. Para la cuneta seleccionada se tienen las siguientes capacidades para las pendientes indicadas


PENDIENTE (%) CAUDAL (l/s) VELOCIDAD (m/s)1,0 125 1,5

2,0 177 2,2 3,0 216 2,7 3,5 233 2,9

11,7 428 5,3 15,0 484 6,0

Subdrenaje Se adelantaron los análisis para el diseño del subdrenaje de la vía. En este caso, se refiere al drenaje de la estructura del pavimento y la captación y conducción de aguas que afloran en los taludes. El caudal de infiltración, según la metodología de Cedergren es de 7,4 x 10-4 l/s-m La capacidad de drenaje de la base de 0,20 m de espesor y D 10 igual o superior a 0,10 mm es de 1,21x 10-3 l/s-m.


192

El tiempo de drenaje para el 90 % según Baber y Sawyer es de 2,4 días. Para el 50% es de 10 horas. Se debe colocar dren longitudinal a lo largo de la vía, de 0,6 m x 1,0 m con material de agregado de diámetro entre ¾ y 4 pulgadas, revestido con geotextil NT 2500, u otro de permeabilidad igual o mayor a 2,6 m/día y abertura aparente igual o mayor de 0,15 mm. En tramos con pendientes menores de 3,5 % se complementará el drén con tubería perforada de 4 pulgadas de diámetro


193

Tabla 6.16 – Relación de obras existentes y proyectadas Córdoba - Troncal


1 K 0 + 400 Circular 36 " 87,4 3,7 La pendiente máxima de las alcantarillas será del 2%2 K 0 + 497 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,73 K 0 + 605 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,74 K 0 + 685 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,75 K 0 + 890 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,76 K 0 + 946 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,77 K 1 + 090 Circular 36 " 87,4 3,78 K 1 + 190 Circular 36 " 87,4 3,79 K 1 + 290 Circular 36 " 87,4 3,7

10 K 1 + 350 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,711 K 1 + 450 Circular 24 " 87,4 3,7 Mantenimiento y limpieza, realzar cabezotes12 K 1 + 550 Circular 36 " 87,4 3,713 K 1 + 640 Circular 24 " 87,4 3,7 Mantenimiento y limpieza, realzar cabezotes14 K 1 + 730 Circular 24 " 87,4 3,7 Mantenimiento y limpieza, realzar cabezotes15 K 1 + 830 Circular 36 " 87,4 3,716 K 1 + 930 Circular 38 " 87,4 3,717 K 2 + 020 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,718 K 2 + 120 Circular 36 " 87,4 3,719 K 2 + 242 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,720 K 2 + 342 Circular 36 " 87,4 3,721 K 2 + 442 Circular 36 " 87,4 3,722 K 2 + 525 Pontón 1,0 x 0,80 x 6,0 Box Culvert 2,0 x 2,0 12100 3,523 K 2 + 610 Circular 24 " 87,4 3,7 Mantenimiento y limpieza, realzar cabezotes24 K 2 + 710 Circular 36 " 87,4 3,725 K 2 + 810 Circular 36 " 87,4 3,726 K 2 + 910 Circular 36 " 87,4 3,727 K 2 + 970 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,728 K 3 + 070 Circular 36 " 87,4 3,7


TIPO

OBRA PROYECTADA

TIPOOBSERVACIONES


194

CUADRO 3.12 -- RELACION DE OBRAS EXISTENTES Y PROYECTADAS CORDOBA-TRONCAL

No ABSCISA CAUDAL VELOCIDAD OBSERVACIONESTIPO DIMENSIONES TIPO DIMENSIONES (l/s) (m/s)

(m o pulgadas) (m o pulgadas)

29 K 3 + 135 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,7 La pendiente máxima de las alcantarillas será del 2%30 K 3 + 235 Circular 36 " 87,4 3,731 K 3 + 350 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,732 K 3 + 450 Circular 36 " 87,4 3,733 K 3 + 600 Box Culvert 2,0 x 2,0 26200 3,2734 K 3 + 700 Circular 36 " 87,4 3,735 K 3 + 800 Circular 36 " 87,4 3,736 K 3 + 890 Circular 36 " 87,4 3,737 K 4 + 150 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,738 K 4 + 250 Circular 36 " 87,4 3,739 K 4 + 355 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,740 K 4 + 455 Circular 36 " 87,4 3,741 K 4 + 560 Circular 36 " 87,4 3,742 K 4 + 697 Circular 36 " 87,4 3,7 Mantenimiento y limpieza, realzar cabezotes43 K 4 + 790 Circular 36 " 87,4 3,744 K 4 + 890 Circular 36 " 87,4 3,745 K 4 + 990 Circular 36 " 87,4 3,746 K 5 + 090 Circular 36 " 87,4 3,747 K 5 + 190 Circular 36 " 87,4 3,748 K 5 + 290 Circular 36 " 87,4 3,749 K 5 + 390 Circular 36 " 87,4 3,750 K 5 + 490 Circular 36 " 87,4 3,751 K 5 + 590 Circular 36 " 87,4 3,752 K 5 + 700 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,753 K 5 + 800 Circular 36 " 87,4 3,754 K 5 + 900 Circular 36 " 87,4 3,755 K 6 + 000 Circular 36 " 87,4 3,756 K 6 + 107 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,757 K 6 + 215 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,7

OBRA EXISTENTE OBRA PROYECTADA

Circular 24”


195


58 K 6 + 315 Circular 36 " 87,4 3,7 La pendiente máxima de las alcantarillas será del 2%59 K 6 + 415 Circular 36 " 87,4 3,760 K 6 + 525 Circular 36 " 87,4 3,761 K 6 + 630 Circular 36 " 87,4 3,762 K 6 + 790 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,763 K 6 + 890 Circular 36 " 87,4 3,764 K 6 + 990 Circular 36 " 87,4 3,765 K 7 + 090 Circular 36 " 87,4 3,766 K 7 + 190 Circular 36 " 87,4 3,767 K 7 + 290 Circular 36 " 87,4 3,768 K 7 + 390 Circular 36 " 87,4 3,769 K 7 + 470 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,770 K 7 + 570 Circular 36 " 87,4 3,771 K 7 + 670 Circular 36 " 87,4 3,772 K 7 + 790 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,773 K 7 + 890 Circular 36 " 87,4 3,774 K 8 + 015 Circular 24 " Circular 36 " 87,4 3,7

ALCANTARILLAS La pendiente máxima de las alcantarillas será del 2%CUNETAS Se construirán cunetas a todo lo largo de la vía, en el talud interior de ésta.

En las abscisas K 0 + 615 a K 0 + 690; k 2 + 667 a K 2 + 810; K 3 + 210 aK 3 + 235; K 3 + 270 a K 3 + 300, se construirán cunetas en ambos costadosDe K 3 + 920 a K 4 + 060 no se colocará cuneta

La pendiente de las cunetas será igual a la de la vía. Para la máxima pendiente la velocidad de flujo es de 6,0 m/sConstruir dren longitudinal de 0,6 x 1,0 m a lo largo de la vía. Material drenante de diámetro entre 4 y 3/4 de pulgada, envuelto en geotextil NT 2500


TIPO

OBRA PROYECTADA

TIPOOBSERVACIONES

CUADRO 3.12 -- RELACION DE OBRAS EXISTENTES Y PROYECTADAS CORDOBA-TRONCAL

SUBDRENAJE LATERAL

RESUMEN OBRAS VÍA CÓRDOBA - TRONCAL


Obras existentes 35


Obras nuevas 49



Subdrenes 8,0 Km (K0+000 – K0+800)


Funes – Troncal Puesto que no se dispone de información sobre los caudales de los cursos de agua que cruzan la vía, se determinaron a partir de la precipitación. Para ello se tomó la serie de precipitación máxima en 24 horas de la estación Puerres, con período de información comprendido entre 1970 y 2004 y se sometió a análisis de frecuencia. Como resultado de éste, para la distribución Log Pearson III se obtuvieron los siguientes valores para los períodos de recurrencia anotados .

Tr( años) P max en 24 hr P max en 1 hora

50 112 56 25 97 49 10 78 39 2 45 23 1 18 9.0

Mediante la aplicación de metodologías ya relacionadas, se construyeron las curvas Intensidad-Duración –Frecuencia de las cuales se obtuvieron los valores de precipitación para las duraciones de lluvia coincidentes con los tiempos de concentración de las cuencas estudiadas y las cunetas de la vía. Las curvas IDF y por tanto las intensidades máximas tomadas para diseño son las mismas que se emplearon en los cálculos de la vía Córdoba Troncal. Por esta razón no las repetimos aquí A lo largo de la vía, sobre la cartografía IGAC en escala 1: 10.000 se determinaron seis (6) cursos de agua que interceptan la vía. Dado que en dicha cartografía no se encuentran los nombres de tales corrientes, se denominan aquí como C 1 a C 6. Las áreas, tiempos de concentración y caudales calculados para 25 años de recurrencia se presentan en el siguiente cuadro. Vale la pena anotar que la metodología de cálculo fue la misma que se empleó en las vías tratadas antes.

CORRIENTE ABSCISA AREA T C CAUDAL ( #/ )C 1 K 1 + 325 0,33 27 0,257

C 2 K 3 + 605 0,030 13 0,369 C 3 K 3 + 940 0,034 18 0,349 C 4 K 4 + 410 0,022 12 0,292 C 5 K 5 + 230 0,076 17 0,830 C 6 K 6 + 640 0,031 19 0,311

196


Verificación de la capacidad de las alcantarillas Mediante la utilización de la metodología de la FHWA y sus ábacos se verificó la capacidad de las alcantarillas existentes en los sitios de cruce de las quebradas De los análisis adelantados se llegó a dos conclusiones importantes: 1 – Es indispensable corroborar la localización de las alcantarillas incluidas como existentes en el inventario realizado, pues existen serias discrepancias con lo encontrado en planos del IGAC 2 – Las alcantarillas circulares de 36 pulgadas y las de cajón de 1,0 X 1,0 m funcionan para los caudales calculados. No así las circulares de 24 pulgadas, las cuales es necesario reemplazar. En la tabla 6.17 se presenta la relación de las alcantarillas existentes y el tipo de intervención a realizar y las alcantarillas nuevas a construir. Cunetas Para la determinación del caudal de diseño se adoptó un corredor de 40 m de ancho, un tiempo de concentración de dos (2) minutos y período de recurrencia de 25 años. El caudal de diseño obtenido fue de 161 l/s para la máxima distancia de 150 m entre sumideros Por otra parte, para cuneta de 0,65 m de ancho efectivo se determinaron los siguientes caudales para las pendientes indicadas:


PENDIENTE (%) CAUDAL (l/s)

1,0 125 1,5 153 1,0 177

Puesto que en casi toda su longitud la vía tiene pendientes superiores al 2,0%, las cunetas funcionan de manera adecuada.

197


Subdrenaje En los apiques y sondeos practicados para la investigación del subsuelo no se detectó nivel freático, no obstante a la altura del K3+930 al K3+940 se presenta una condición particular detectada durante las visitas de campo en donde se requiere la construcción de subdrén con el fin de encauzar de manera adecuada las aguas que llegan a la estructura existente en el K3+940.

Adicionalmente, No se descarta la presencia de condiciones puntuales en donde se presenten taludes con señales de filtraciones, tramos en donde se requerirá disponer filtros en el costado del talud interno con el fin de proteger de procesos de saturación la estructura del pavimento. Para efectos de presupuesto se ha contemplado una longitud de 1,0 Km.

198

El caudal de infiltración calculado según la metodología de Cedergren es de 7,4 x 10-4 l/s-m


199

Tabla 6.16 – Relación obras existentes y proyectada Funes - Troncal

CAUDAL VELOCIDADTIPO DIMENSIONES TIPO DIMENSIONES (l/s) (m/s)

1 K 0 + 460 Circular 12 " Circular 36 " 161 Cambiar a D= 36 "2 K 0 + 560 Circular 36 " 1613 K 0 + 660 Circular 36 " 1614 K 0 + 740 Circular 36 " 161 Limpieza y mantenimiento5 K 0 + 840 Circular 36 " 1616 K 0 + 940 Circular 36 "" 161 Limpieza y mantenimiento7 K 1 + 040 Circular 36 " 1618 K 1 + 125 Circular 36 " 161 Limpieza y mantenimiento9 K 1 + 225 Circular 36 " 161

10 K 1 + 325 Circular 36 " 25711 K 1 + 425 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento12 K 1 + 525 Circular 36 " 16113 K 1 + 625 Circular 36 " 16114 K1 + 725 Circular 36 " 16115 K 1 + 825 Circular 36 " 16116 K 1 + 925 Circular 36 " 16117 K 2 + 153 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento18 K 2 +253 Circular 36 " 16119 K 2 + 370 Circular 36 " 16120 K 2 + 580 Circular 36 " 16121 K 2 + 663 Box culvert 1,0 x 1,0 161 Limpieza y mantenimiento22 K 2 + 763 Circular 36 " 16123 K 2 + 863 Circular 36 " 16124 K 2 + 963 Circular 36 " 16125 K 3 + 040 Circular 36 " 161 Limpieza y mantenimiento26 K 3 + 172 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento27 K 3 + 272 Circular 36 " 16128 K 3 + 372 Circular 36 " 16129 K 3 + 460 Circular 36 " 161 Limpieza y mantenimiento30 K 3 + 605 Circular 24 " Circular 36 " 369 Reemplazar por D= 36 "31 K 3 + 725 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento

No ABSCISAOBRA EXISTENTE OBRA PROYECTADA OBSERVACIONES


200

CAUDAL VELOCIDADTIPO DIMENSIONES TIPO DIMENSIONES (l/s) (m/s)

32 K 3 + 780 Circular 36 " 16133 K 3 + 850 Circular 24 " Circular 36 " 161 Limpieza y mantenimiento34 K 3 + 940 Box culvert 1,0 x 1,0 Arreglar muro y colocar subdrén35 K 4 + 040 Circular 36 " 16136 K 4 + 180 Circular 24 " Circular 36 " 161 Reemplazar por D= 36 "37 K 4 + 280 Circular 36 " 16138 K 4 + 430 Circular 24" Circular 36 " 292 Reemplazar por D= 36 "39 K 4 + 500 Box culvert 2,0 x 2,0 161 Limpieza y mantenimiento40 K 4 + 600 Circular 36 " 16141 K 4 + 700 Circular 36 " 16142 K 4 + 860 Circular 24 " Circular 36 " 161 Reemplazar por D= 36 "43 K 4 + 960 Circular 36 " 16144 K 5 + 060 Circular 36 " 16145 K 5 + 160 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento46 K 5 + 246 Circular 24 " Circular 36 " 830 2,49 Reemplazar por D= 36 "47 K 5 + 340 Circular 36 " 16148 K 5 + 440 Circular 36 " 16149 K 5 + 591 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento50 K 5 + 691 Circular 36 " 16151 K 5 + 791 Circular 36 " 16152 K 5 + 891 Circular 36 " 16153 K 5 + 990 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento54 K 6 + 120 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento55 K 6 + 325 Circular 24 " 161 Limpieza y mantenimiento56 K 6 + 450 Circular 36 " 16157 K 6 + 640 Box culvert 1,0 x 1,0 311 Limpieza y mantenimiento58 K 7 + 050 Puente Puente sobre el rio Guaitara

Entre el K 3 + 930 y el K 3 + 940 se debe construir subdrén de 0,60 x 1,0 m en el pie del talud interior

CUADRO 3.14 - RELACION DE OBRAS EXISTENTES Y PROYECTADAS FUNES-TRONCAL

No ABSCISAOBRA EXISTENTE OBRA PROYECTADA

OBSERVACIONES

Adicionalmente, No se descarta la presencia de condiciones puntuales en donde se presenten taludes con señales de filtraciones, tramos en donde se requerirá disponer filtros en el costado del talud interno con el fin de proteger de procesos de saturación la estructura del pavimento. Para efectos de presupuesto se ha contemplado una longitud de 1,0 Km.


201

Cunetas Se construirán cunetas a lo largo de la vía, en el talud interior entre las abscisas K0+000 a K7+560, Puesto que en casi toda su longitud la vía tiene pendientes superiores al 2,0%, las cunetas funcionan de manera adecuada. Ante la posibilidad de que se presenten casos particulares en donde por las condiciones topográficas se requiera la construcción de cunetas en los dos costados de la vía, se ha considerado para la evaluación de presupuestos un 2% de la longitud total.

RESUMEN OBRAS VÍA FUNES - TRONCAL


Obras existentes 25


Obras nuevas 32



Subdrén lateral

10,0m (K3+930 – K3+940) Adicionalmente, No se descarta la presencia de condiciones puntuales en donde se presenten taludes con señales de filtraciones, tramos en donde se requerirá disponer filtros en el costado del talud interno con el fin de proteger de procesos de saturación la estructura del pavimento. Para efectos de presupuesto se ha contemplado una longitud de 1,0 Km.



CAPITULO 7

CANTIDADES DE OBRA Y PRESUPUESTO En los siguientes cuadros se relacionan las cantidades de obra a ejecutar en las diferentes vías del Grupo 67, teniendo en cuenta los reportes arrojados en cada uno de los capítulos antes mencionados.

202


203

INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS

INFRAESTRUCTURA PARA EL DESARROLLO REGIONAL -PLAN 2500-LICITACIÓN PÚBLICA No. DG - 164 - 2004

GRUPO 67 - Tramo 1TRAMO Cordoba - Troncal

LONGITUD (KM) 8,00PROPUESTA

EXPLANACIONES

1 210,3 Excavación en material común de la explanación, canales y préstamos m3 0 3.141 0 6.532 20.517.012

2 220 Terraplenes m3 0 6.282 0 03 230,1 Mejoramiento de la subrasante m2 0 3.500 0 0

4 900,2

Transporte de materiales proveneitnes de la excavación de la explanación, canales y préstamos para distancias mayores de mil metros (1000 m)

m3 - Km 0 800 0 13.065 10.452.000

SUBBASES Y BASES5 310,0 Conformación de calzada existe m2 960 542 520.320 48.420 26.243.6406 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 9.600 40.025 384.240.000 13.092 524.007.3007 330,1 Base granular m3 9.600 45.006 432.057.600 9.894 445.289.364

PAVIMENTO FLEXIBLE8 420 Imprimación m2 48.000 1.470 70.560.000 44.385 65.245.9509 450 P Mezcla densa en caliente tipo MDC - 2 m3 3.840 274.259 1.053.154.560 3.603 988.155.177

PAVIMENTO RIGIDO10 330 Base granular m3 9.600

11 500 Pavimento en concreto hidráulico (4000 psi) m3 9.120

OBRAS DE DRENAJE12 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 3.653 11.292 41.249.676 8.607 97.190.244

Demoliciones m3 11.500 91 1.046.50013 610,1 Relleno para estructuras m3 52 53.556 2.784.912 1.612 86.332.27214 610,2 Material filtrante m3 800 52.332 41.865.600 3.600 188.395.20015 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 436 315.905 137.734.580 537 169.640.98516 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 36 288.217 10.375.812 120 34.586.04017 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140 Kg/cm2) m3 0 366.897 0 517 189.685.74918 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 4.990 3.720 18.562.800 18.814 69.988.08019 661 Tubería de concreto reforzado (φ = 900

mm) ml 144 360.442 51.903.648 536 193.196.912

20 671 Cunetas revestidas en concreto (Berma-cuneta) m3 540 301.913 163.033.020 329 99.329.377

21 673,1 Geotextil m2 7.680 3.540 27.187.200 19.200 67.968.00022 673,3 Material de cobertura m3 288 62.207 17.915.616 0 023 681 Gaviones m3 0 112.686 0 0 0

SEÑALIZACIÓN24 700,1 Líneas de demarcación ml 32.000 1.124 35.968.000 32.280 36.282.72025 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 24 218.200 5.236.800 77 16.801.40026 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 8 218.200 1.745.600 84 18.328.80027 730,1 Defensa metálica ml 400 129.626 51.850.400 200 25.925.20028 730,2 Terminales para defensa metálica Und 32 36.844 1.179.008 16 589.50429 730.2.4 P Separadores Und 100 10.238 1.023.800 0 0

A 2.550.160.452 3.375.197.426B I.V.A. (16% de la U) 5% Utilidad 16.321.027 21.601.264C SUB TOTAL OBRA =(A + B) 2.566.481.479 3.396.798.690D ESTUDIOS Y DISEÑOS Gl 1 70.000.000 70.000.000E 11.200.000 11.200.000F SUB TOTAL ESTUDIOS Y DISEÑOS = (E + D) 81.200.000 81.200.000G 2.647.681.479 3.477.998.690

DISEÑOS

VALOR TOTAL (C + F)

TOTAL COSTO BÁSICO

IVA (16%) = (D x 0,16)

PRESUPUESTO - ALTERNATIVA 1

No. ÍtemPago DESCRIPCIÓN CANT VALOR

PARCIALUNID. CANT PRECIOUNITARIO

VALORPARCIAL


204

GRUPO 67 - Tramo 1TRAMO Cordoba - Troncal

LONGITUD (KM) 8,00PROPUESTA

EXPLANACIONES

1 210,3 Excavación en material común de la explanación, canales y préstamos m3 0 3.141 0 6.837 21.475.017

2 220 Terraplenes m3 0 6.282 0 03 230,1 Mejoramiento de la subrasante m2 0 3.500 0 0

4 900,2


m3 - Km 0 800 0 13.675 10.940.000

SUBBASES Y BASES5 310,0 Conformación de calzada existe m2 960 542 520.320 48.420 26.243.6406 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 9.600 40.025 384.240.000 16.024 641.360.6007 330,1 Base granular m3 9.600 45.006 432.057.600 9.894 445.289.364

PAVIMENTO FLEXIBLE8 420 Imprimación m2 48.000 1.470 70.560.000 44.385 65.245.9509 450 P Mezcla densa en caliente tipo MDC - 2 m3 3.840 274.259 1.053.154.560 3.329 913.008.211

PAVIMENTO RIGIDO10 330 Base granular m3 9.600

11 500 Pavimento en concreto hidráulico (4000 psi) m3 9.120

OBRAS DE DRENAJE12 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 3.653 11.292 41.249.676 8.607 97.190.244

Demoliciones m3 11.500 91 1.046.50013 610,1 Relleno para estructuras m3 52 53.556 2.784.912 1.612 86.332.27214 610,2 Material filtrante m3 800 52.332 41.865.600 3.600 188.395.20015 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 436 315.905 137.734.580 537 169.640.98516 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 36 288.217 10.375.812 120 34.586.04017 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140 Kg/cm2) m3 0 366.897 0 517 189.685.74918 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 4.990 3.720 18.562.800 18.814 69.988.08019 661 Tubería de concreto reforzado (φ = 900

mm) ml 144 360.442 51.903.648 536 193.196.912



SEÑALIZACIÓN24 700,1 Líneas de demarcación ml 32.000 1.124 35.968.000 32.280 36.282.72025 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 24 218.200 5.236.800 77 16.801.40026 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 8 218.200 1.745.600 84 18.328.80027 730,1 Defensa metálica ml 400 129.626 51.850.400 200 25.925.20028 730,2 Terminales para defensa metálica Und 32 36.844 1.179.008 16 589.50429 730.2.4 P Separadores Und 100 10.238 1.023.800 0 0


VALORPARCIALUNID. CANT PRECIO

UNITARIOVALOR

PARCIALNo. ÍtemPago DESCRIPCIÓN CANT

VALOR TOTAL (C + F)

TOTAL COSTO BÁSICO

IVA (16%) = (D x 0,16)



DISEÑOS



205

GRUPO 67 - Tramo 2TRAMO Funes -Troncal (Pilcuán)

LONGITUD (KM) 7,90

PROPUESTA 1 ESTUDIOS Y DISEÑOS

EXPLANACIONES

1 210,3Excavación en material común de la explanación, canales y préstamos

m3 9.936 2.413 23.975.568 10.087 24.339.931

2 220 Terraplenes m3 8.280 5.700 47.196.000 0 03 230,1 Mejoramiento de la subrasante m2 0 3.500 0 0 0

4 900,2


m3 - Km 139.104 500 69.552.000 35.304 17.652.000

SUBBASES Y BASES 05 310,0 Conformación de calzada existe m2 948 546 517.608 45.372 24.773.1126 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 9.480 26.525 251.457.000 12.261 325.223.0257 330,1 Base granular m3 9.480 31.506 298.676.880 7.618 240.012.708

PAVIMENTO FLEXIBLE8 420 Imprimación m2 47.400 1.470 69.678.000 41.591 61.138.7709 450 P Mezcla densa en caliente tipo

MDC - 2 m3 3.792 262.796 996.522.432 4.182 1.099.012.872PAVIMENTO RIGIDO

10 330 Base granular m3 9.48011 500 Pavimento en concreto hidráulico

(4000 psi) m3 9.006

OBRAS DE DRENAJE

12 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 6.048 8.792 53.174.016 3.300 29.013.60013 610,1 Relleno para estructuras m3 88 31.931 2.809.928 784 25.033.90414 610,2 Material filtrante m3 1.580 39.291 62.079.780 606 23.810.34615 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 618 302.405 186.886.290 535 161.786.67516 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 35 276.258 9.669.030 69 19.061.80217 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140

Kg/cm2) m3 0 366.897 0 301 110.435.99718 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 5.849 3.710 21.699.790 5.454 20.234.34019 661 Tubería de concreto reforzado (φ =

900 mm)ml 142 360.422 51.179.924 312 112.451.664



SEÑALIZACIÓN24 700,1 Líneas de demarcación ml 31.600 1.124 35.518.400 30.240 33.989.76025 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 24 218.200 5.236.800 98 21.383.60026 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 8 218.200 1.745.600 60 13.092.00027 730,1 Defensa metálica ml 822 129.626 106.552.572 750 97.219.50028 730,2 Terminales para defensa metálica Und 66 36.844 2.431.704 62 2.284.32829 730.2.4 PSeparadores Und 205 10.863 2.226.915 0 0

ITEM NO PREVISTOS

Demolición m3 11.500 32 368.000Geomalla biaxial resistencia ultimaa la tensión al 2% 7KN/m m2 12.970 12.180 157.974.600

##A 2.662.263.154 2.683.359.741B I.V.A. (16% de la U) % Utilidad 17.038.484 17.173.502C SUB TOTAL OBRA =(A + B) 2.679.301.638 2.700.533.243D ESTUDIOS Y DISEÑOS Gl 1 100.000.000 100.000.000E 16.000.000 16.000.000F SUB TOTAL ESTUDIOS Y DISEÑOS = (E + D) 116.000.000 116.000.000G 2.795.301.638 2.816.533.243



UNID. CANT PRECIOUNITARIO

VALORPARCIAL


No. ÍtemPago DESCRIPCIÓN CANT VALOR

PARCIAL

VALOR TOTAL (C + F)

TOTAL COSTO BÁSICO

IVA (16%) = (D x 0,16)


206

GRUPO 67 - Tramo 2TRAMO Funes -Troncal (Pilcuán)

LONGITUD (KM) 7,90

PROPUESTA 1 ESTUDIOS Y DISEÑOS

EXPLANACIONES

1 210,3Excavación en material común de la explanación, canales y préstamos

m3 9.936 2.413 23.975.568 12.931 31.202.503


4 900,2


m3 - Km 139.104 500 69.552.000 45.259 22.629.500

SUBBASES Y BASES 05 310,0 Conformación de calzada existe m2 948 546 517.608 45.372 24.773.1126 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 9.480 26.525 251.457.000 14.080 373.472.0007 330,1 Base granular m3 9.480 31.506 298.676.880 9.195 289.697.670

PAVIMENTO FLEXIBLE8 420 Imprimación m2 47.400 1.470 69.678.000 41.591 61.138.7709 450 P Mezcla densa en caliente tipo

MDC - 2 m3 3.792 262.796 996.522.432 3.789 995.734.044PAVIMENTO RIGIDO

10 330 Base granular m3 9.48011 500 Pavimento en concreto hidráulico

(4000 psi) m3 9.006

OBRAS DE DRENAJE

12 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 6.048 8.792 53.174.016 3.300 29.013.60013 610,1 Relleno para estructuras m3 88 31.931 2.809.928 784 25.033.90414 610,2 Material filtrante m3 1.580 39.291 62.079.780 606 23.810.34615 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 618 302.405 186.886.290 535 161.786.67516 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 35 276.258 9.669.030 69 19.061.80217 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140

Kg/cm2) m3 0 366.897 0 301 110.435.99718 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 5.849 3.710 21.699.790 5.454 20.234.34019 661 Tubería de concreto reforzado (φ =

900 mm)ml 142 360.422 51.179.924 312 112.451.664



SEÑALIZACIÓN24 700,1 Líneas de demarcación ml 31.600 1.124 35.518.400 30.240 33.989.76025 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 24 218.200 5.236.800 98 21.383.60026 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 8 218.200 1.745.600 60 13.092.00027 730,1 Defensa metálica ml 822 129.626 106.552.572 750 97.219.50028 730,2 Terminales para defensa metálica Und 66 36.844 2.431.704 62 2.284.32829 730.2.4 PSeparadores Und 205 10.863 2.226.915 0 0

ITEM NO PREVISTOS

Demolición m3 11.500 32 368.000##

A 2.662.263.154 2.531.880.322B I.V.A. (16% de la U) % Utilidad 17.038.484 16.204.034C SUB TOTAL OBRA =(A + B) 2.679.301.638 2.548.084.356D ESTUDIOS Y DISEÑOS Gl 1 100.000.000 100.000.000E 16.000.000 16.000.000F SUB TOTAL ESTUDIOS Y DISEÑOS = (E + D) 116.000.000 116.000.000G 2.795.301.638 2.664.084.356

TOTAL COSTO BÁSICO

IVA (16%) = (D x 0,16)

DESCRIPCIÓN CANT VALORPARCIAL

VALOR TOTAL (C + F)




VALORPARCIAL


No. ÍtemPago


207

67 - Tramo 3

8,50

EXPLANACIONES

1 210,3Excavación en material común de la explanación, canales y préstamos m3 51.000 2.933 149.583.000 10.444 30.632.252


4 900,2


m3 - Km 724.200 500 362.100.000 54.411 27.205.500

SUBBASES Y BASES

5 310,0 Conformación de calzada existe m2 1.020 523 533.460 51.000 26.673.0006 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 10.200 31.525 321.555.000 15.183 478.644.0757 330,1 Base granular m3 10.200 36.506 372.361.200 8.062 294.311.372

PAVIMENTO FLEXIBLE

8 420 Imprimación m2 51.000 1.287 65.637.000 46.750 60.167.2509 450 P Mezcla densa en caliente tipo MDC - 2 m3 5.100 265.759 1.355.370.900 4.788 1.272.454.092

PAVIMENTO RIGIDO

10 330 Base granular m3 10.20011 500 Pavimento en concreto hidráulico (4000 psi) m3 9.690

OBRAS DE DRENAJE12 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 6.329 11.292 71.467.068 8.473 95.677.11613 610,1 Relleno para estructuras m3 53 45.056 2.387.968 1.485 66.908.16014 610,2 Material filtrante m3 1.700 44.291 75.294.700 5.100 225.884.10015 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 672 307.405 206.576.160 522 160.465.41016 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 38 281.258 10.687.804 88 24.750.70417 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140 Kg/cm2) m3 0 359.332 0 387 139.061.48418 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 5.245 3.710 19.458.950 29.701 110.190.71019 661 Tubería de concreto reforzado (φ = 900 mm) ml 153 373.547 57.152.691 320 119.535.04020 671

Cunetas revestidas en concreto (Berma-cuneta) m3 1.052 293.413 308.670.476 1.053 308.963.88921 673,1 Geotextil m2 16.320 3.540 57.772.800 27.200 96.288.00022 673,3 Material de cobertura m3 612 53.707 32.868.684 0 023 681 Gaviones m3 0 110.362 0 0 0

SEÑALIZACIÓN24 700,1 Líneas de demarcación ml 34.000 1.124 38.216.000 34.000 38.216.00025 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 26 218.200 5.673.200 99 21.601.80026 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 9 218.200 1.963.800 80 17.456.00027 730,1 Defensa metálica ml 884 129.626 114.589.384 400 51.850.40028 730,2 Terminales para defensa metálica Und 70 36.844 2.579.080 35 1.289.54029 730.2.4 P Separadores Und 221 11.488 2.538.848 0 0

ITEM NO PREVISTOS

Demolición m3 11.500 127 1.460.500Tubería de concreto reforzado (φ = 24") ml 29 360.422 23 8.289.706Tubería de drenaje 4" ml 4.500 31.254 8.500 265.659.000

###


CANT DISEÑO VALORDISEÑO

LONGITUD (KM)


VALORPARCIAL

PROPUESTA 1



PRESUPUESTO - ALTERNATIVA 1GRUPO

TRAMO Iles - Pilcuan

No. ÍtemPago DESCRIPCIÓN

TOTAL COSTO BÁSICO

IVA (16%) = (D x 0,16)

VALOR TOTAL (C + F)


208

67 - Tramo 3

8,50

EXPLANACIONES

1 210,3Excavación en material común de la explanación, canales y préstamos m3 51.000 2.933 149.583.000 10.444 30.632.252


4 900,2


m3 - Km 724.200 500 362.100.000 54.411 27.205.500

SUBBASES Y BASES

5 310,0 Conformación de calzada existe m2 1.020 523 533.460 51.000 26.673.0006 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 10.200 31.525 321.555.000 18.023 568.175.0757 330,1 Base granular m3 10.200 36.506 372.361.200 8.062 294.311.372

PAVIMENTO FLEXIBLE

8 420 Imprimación m2 51.000 1.287 65.637.000 46.750 60.167.2509 450 P Mezcla densa en caliente tipo MDC - 2 m3 5.100 265.759 1.355.370.900 4.307 1.144.624.013

PAVIMENTO RIGIDO

10 330 Base granular m3 10.20011 500 Pavimento en concreto hidráulico (4000 psi) m3 9.690

OBRAS DE DRENAJE12 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 6.329 11.292 71.467.068 8.473 95.677.11613 610,1 Relleno para estructuras m3 53 45.056 2.387.968 1.485 66.908.16014 610,2 Material filtrante m3 1.700 44.291 75.294.700 5.100 225.884.10015 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 672 307.405 206.576.160 522 160.465.41016 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 38 281.258 10.687.804 88 24.750.70417 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140 Kg/cm2) m3 0 359.332 0 387 139.061.48418 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 5.245 3.710 19.458.950 29.701 110.190.71019 661 Tubería de concreto reforzado (φ = 900 mm) ml 153 373.547 57.152.691 320 119.535.04020 671

Cunetas revestidas en concreto (Berma-cuneta) m3 1.052 293.413 308.670.476 1.053 308.963.88921 673,1 Geotextil m2 16.320 3.540 57.772.800 27.200 96.288.00022 673,3 Material de cobertura m3 612 53.707 32.868.684 0 023 681 Gaviones m3 0 110.362 0 0 0

SEÑALIZACIÓN24 700,1 Líneas de demarcación ml 34.000 1.124 38.216.000 34.000 38.216.00025 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 26 218.200 5.673.200 99 21.601.80026 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 9 218.200 1.963.800 80 17.456.00027 730,1 Defensa metálica ml 884 129.626 114.589.384 400 51.850.40028 730,2 Terminales para defensa metálica Und 70 36.844 2.579.080 35 1.289.54029 730.2.4 P Separadores Und 221 11.488 2.538.848 0 0

ITEM NO PREVISTOS

Demolición m3 11.500 127 1.460.500Tubería de concreto reforzado (φ = 24") ml 29 360.422 23 8.289.706Tubería de drenaje 4" ml 4.500 31.254 8.500 265.659.000

###

A 3.877.288.173 3.905.336.021B I.V.A. (16% de la U) 5% Utilidad 24.814.644 24.994.151C SUB TOTAL OBRA =(A + B) 3.902.102.817 3.930.330.172D ESTUDIOS Y DISEÑOS Gl 1 120.000.000 120.000.000E 19.200.000 19.200.000F SUB TOTAL ESTUDIOS Y DISEÑOS = (E + D) 139.200.000 139.200.000G 4.041.302.817 4.069.530.172VALOR TOTAL (C + F)

TOTAL COSTO BÁSICO

IVA (16%) = (D x 0,16)

GRUPO

TRAMO Iles - Pilcuan

No. ÍtemPago DESCRIPCIÓN




CANT DISEÑO VALORDISEÑO

LONGITUD (KM)


VALORPARCIAL

PROPUESTA 1


209

67 - Tramo 3

1,86

EXPLANACIONES

1210,3 Excavación en material común de la

explanación, canales y préstamos m3 2.448 2.517 6.161.616 1.583 3.984.4112 220 Terraplenes m3 2.040 5.700 11.628.000 0 03 230,1 Mejoramiento de la subrasante m2 0 3.500 0 0 0

4 900,2

Transporte de materiales provenientes de la excavación de la explanación, canales y préstamos para distancias mayores de mil metros (1000 m)

m3 - Km 26.928 500 13.464.000 0 0

SUBBASES Y BASES

5 310,0 Conformación de calzada existe m2 223 358 79.834 8.400 3.007.2006 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 2.232 29.025 64.783.800 2.286 66.351.1507 330,1 Base Granular m3 2.232 34.006 75.901.392 1.655 56.279.930

PAVIMENTO FLEXIBLE

8 420 Imprimación m2 11.160 1.287 14.362.920 9.427 12.132.5499 450 P Mezcla densa en caliente tipo MDC - 2 m3 1.116 284.796 317.832.336 803 228.691.188

OBRAS DE DRENAJE10 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 1.432 8.792 12.590.144 482 4.237.74411 610,1 Relleno para estructuras m3 148 29.556 4.374.288 119 3.517.16412 610,2 Material filtrante m3 186 41.796 7.774.056 120 5.015.52013 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 113 304.905 34.454.265 60 18.294.30014 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 8 278.758 2.230.064 9 2.508.82215 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140 Kg/cm2) m3 0 359.559 0 39 14.022.80116 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 4.589 3.710 17.025.190 1.322 4.904.62017 661 Tubería de concreto reforzado (f = 900

mm)ml 33 373.547 12.327.051 40 14.941.880


19 673,1 Geotextil m2 1.786 3.540 6.322.440 640 2.265.60020 673,3 Material de cobertura m3 67 51.207 3.430.869 0 021 681 Gaviones m3 0 110.432 0 0 0

SEÑALIZACIÓN22 700,1 Líneas de demarcación ml 7.440 1.124 8.362.560 6.800 7.643.20023 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 6 218.200 1.309.200 36 7.855.20024 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 2 218.200 436.400 25 5.455.00025 730,1 Defensa metálica ml 93 142.126 13.217.718 110 15.633.86026 730,2 Terminales para defensa metálica Und 8 30.594 244.752 10 305.94027 730.2.4P Separadores Und 23 11.488 264.224 0 0

665.678.449 517.682.869I.V.A. (16% de la U) 5% Utilidad 4.260.342 3.313.170SUB TOTAL OBRA =(A + B) 669.938.791 520.996.039ESTUDIOS Y DISEÑOS Gl 1 20.000.000 20.000.000

3.200.000 3.200.000SUB TOTAL ESTUDIOS Y DISEÑOS = (E + D) 23.200.000 23.200.000VALOR TOTAL (C + F) 693.138.791 544.196.039


INFRAESTRUCTURA PARA EL DESARROLLO REGIONAL -PLAN 2500-

IVA (16%) = (D x 0,16)

TRAMOLONGITUD (KM)

Potosi - Las lajas

No. ÍtemPago DESCRIPCIÓN UNID. CANT

LICITACIÓN PÚBLICA No. DG - 164 - 2004


TOTAL COSTO BÁSICO

PROPUESTA 1PRECIO

UNITARIOVALOR

PARCIAL CANT DISEÑO VALORDISEÑO


210

67 - Tramo 3

1,86

EXPLANACIONES

1210,3 Excavación en material común de la

explanación, canales y préstamos m3 2.448 2.517 6.161.616 1.704 4.288.9682 220 Terraplenes m3 2.040 5.700 11.628.000 0 03 230,1 Mejoramiento de la subrasante m2 0 3.500 0 0 0

4 900,2

Transporte de materiales provenientes de la excavación de la explanación, canales y préstamos para distancias mayores de mil metros (1000 m)

m3 - Km 26.928 500 13.464.000 0 0

SUBBASES Y BASES

5 310,0 Conformación de calzada existe m2 223 358 79.834 8.400 3.007.2006 320,2 Subbase granular (CBR >= 30%) m3 2.232 29.025 64.783.800 2.150 62.403.7507 330,1 Base Granular m3 2.232 34.006 75.901.392 1.655 56.279.930

PAVIMENTO FLEXIBLE

8 420 Imprimación m2 11.160 1.287 14.362.920 9.427 12.132.5499 450 P Mezcla densa en caliente tipo MDC - 2 m3 1.116 284.796 317.832.336 824 234.671.904

OBRAS DE DRENAJE10 600,1 Excavaciones varias sin clasificar m3 1.432 8.792 12.590.144 482 4.237.74411 610,1 Relleno para estructuras m3 148 29.556 4.374.288 119 3.517.16412 610,2 Material filtrante m3 186 41.796 7.774.056 120 5.015.52013 630,4 Concreto clase D (210 Kg/cm2) m3 113 304.905 34.454.265 60 18.294.30014 630,6 Concreto clase F (140 Kg/cm2) m3 8 278.758 2.230.064 9 2.508.82215 630,7 Concreto G (ciclópeo - 140 Kg/cm2) m3 0 359.559 0 39 14.022.80116 640,3 Acero de refuerzo grado 60 Kg 4.589 3.710 17.025.190 1.322 4.904.62017 661 Tubería de concreto reforzado (f = 900

mm)ml 33 373.547 12.327.051 40 14.941.880


19 673,1 Geotextil m2 1.786 3.540 6.322.440 640 2.265.60020 673,3 Material de cobertura m3 67 51.207 3.430.869 0 021 681 Gaviones m3 0 110.432 0 0 0

SEÑALIZACIÓN22 700,1 Líneas de demarcación ml 7.440 1.124 8.362.560 6.800 7.643.20023 710,1 Señales de tránsito grupo I Und 6 218.200 1.309.200 36 7.855.20024 710,2 Señales de tránsito grupo II Und 2 218.200 436.400 25 5.455.00025 730,1 Defensa metálica ml 93 142.126 13.217.718 110 15.633.86026 730,2 Terminales para defensa metálica Und 8 30.594 244.752 10 305.94027 730.2.4P Separadores Und 23 11.488 264.224 0 0

665.678.449 520.020.742I.V.A. (16% de la U) 5% Utilidad 4.260.342 3.328.133SUB TOTAL OBRA =(A + B) 669.938.791 523.348.875ESTUDIOS Y DISEÑOS Gl 1 20.000.000 20.000.000

3.200.000 3.200.000SUB TOTAL ESTUDIOS Y DISEÑOS = (E + D) 23.200.000 23.200.000VALOR TOTAL (C + F) 693.138.791 546.548.875

TOTAL COSTO BÁSICO

PROPUESTA 1PRECIO

UNITARIOVALOR

PARCIAL CANT DISEÑO VALORDISEÑOCANT

LICITACIÓN PÚBLICA No. DG - 164 - 2004



INFRAESTRUCTURA PARA EL DESARROLLO REGIONAL -PLAN 2500-

IVA (16%) = (D x 0,16)

TRAMOLONGITUD (KM)

Potosi - Las lajas

No. ÍtemPago DESCRIPCIÓN UNID.

ESTUDIO DE PAVIMENTOS PARA EL MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VÍA CHILES - CUMBAL.



Hoja

DISEÑO DE PAVIMENTOS PARA EL MEJORAMIENTO Y PAVIMENTACIÓN DE LA VÍA

CHILES – CUMBAL, LOCALIZADA EN EL DEPARTAMENTO DE NARIÑO – CONTRATO DE DISEÑO PLAN 2500


1. INTRODUCCIÓN En el marco del proyecto de infraestructura para el desarrollo regional, denominado PLAN 2500, el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), contrató con la UNION TEMPORAL EDICORAVI PLAN 2500, la construcción y mantenimiento de la vía Chiles - Cumbal, localizada en el departamento de Nariño. En el proceso de diseño, el Consorcio encomendó a DISEÑOS GEOTÉCNICOS E.U. (JOSÉ MANUEL ALVAREZ LUGO especialista y Magíster en Geotecnia), la ejecución de los estudios asociados al análisis de las condiciones geotécnicas de los tramos en estudio para la evaluación y diseño de la vía. El presente informe contiene el resumen de las actividades de campo, de laboratorio, así como los análisis, cálculos, conclusiones y recomendaciones asociadas al citado estudio, con los alcances que se describen en el capítulo siguiente. 2. ALCANCES Se ha establecido como alcance del presente informe, el diseño de la solución técnica y económicamente más conveniente para el Mejoramiento y Pavimentación de la vía Chiles - Cumbal, localizada en el departamento de Nariño. Para dar cumplimiento al alcance general, es necesario satisfacer los siguientes alcances específicos.

• Determinación de las propiedades físicas y mecánicas del suelo de subrasante a lo largo del sitio del proyecto a partir de los resultados obtenidos de la exploración del subsuelo y de los resultados de los ensayos de laboratorio.

• Identificar los diferentes panoramas en cuanto a la resistencia de los materiales de

subrasante y los valores representativos de CBR y PDC, con el fin de determinar su capacidad de soporte.


1




Hoja

3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO La vía Chiles – Cumbal se encuentra localizada al sur oriente del departamento de Nariño. Dentro del marco del plan 2500 se ha proyectado la intervención de esta vía en una longitud de 11,0 km comprendidos entre el K8+000 y el K19+000. Actualmente, la vía se encuentra conformada en su totalidad a nivel de afirmado, el cual presenta un alto grado de contaminación en superficie, no obstante, la estructura existente exhibe adecuadas condiciones de transitabilidad y no presenta en ningún tramo deformaciones o hundimientos. La vía se encuentra conformada a media ladera, presentando cortes de alturas variables entre 1,50 y 4,0m, el corredor posee un ancho promedio de 5,0m. En general los taludes existentes presentan exhiben condiciones favorables de estabilidad, con excepción de un tramo de aproximadamente 25,0m en donde se ha identificado la presencia de un tramo en donde se han presentado la caída de materiales en la vía como consecuencia de procesos erosivos sobre el cuerpo del talud. Un tramo de la vía atraviesa la población de Chiles, en este trayecto la vía cuenta con un ancho variable entre 6,0 y 8,0m y al igual que en el resto del proyecto se encuentra a nivel de afirmado el cual no exterioriza ningún tipo de deformaciones. La zona del proyecto se caracteriza por presentar una topografía ondulada, la cual se encuentra conformada principalmente por potreros y pastos.

Fotografía No.1.: Vista general de la vía en la población de Chiles.

2




Hoja

Fotografías Nos.1, 2, 3 y 4: Vista general del corredor en estudio En la figura No. 1 se aprecia la localización general de la vía.

3




Hoja

4




Hoja

4. PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA Con el fin de determinar la estratigrafía del subsuelo en el sitio del proyecto, fue llevado a cabo un programa de investigación del subsuelo que comprendió la ejecución de exploraciones directas con equipo manual, apiques a cielo abierto y un programa de ensayos de laboratorio. 4.1. Exploración del subsuelo Se efectuaron un total de (9) sondeos, los cuales fueron realizados con equipo manual y alcanzaron una profundidad variable entre 2,50 y 3,00m. De igual manera fueron realizados un total de (31) apiques a cielo abierto, los cuales alcanzaron profundidades entre 1,50 y 1,60m. A continuación en las tablas Nos. 1 y 2 de “Exploración del Subsuelo”, se relaciona la localización y profundidad de los sondeos y los apiques efectuados a lo largo del corredor vial:

Sondeo No. Profundidad (m) Abscisa S-49 3,0 K0+550 S-54 3,0 K1+800 S-56 2,5 K2+300 S-63 3,0 K4+050 S-66 3,0 K4+800 S-70 3,0 K5+800 S-75 3,0 K7+050 S-80 3,0 K8+300 S-85 3,0 K9+550

Tabla No.1: Exploración del subsuelo. Sondeos

Apique No. Profundidad (m) Abscisa

AP-47 1,60 K0+050 AP-48 1,50 K0+300 AP-50 1,60 K0+800 AP-51 1,60 K1+050 AP-52 1,60 K1+300 AP-53 1,60 K1+550 AP-55 1,50 K2+050 AP-57 1,50 K2+550 AP-58 1,50 K2+800

5




Hoja 6

AP-59 1,50 K3+050 AP-60 1,50 K3+300 AP-61 1,50 K3+550 AP-62 1,50 K3+800 AP-64 1,50 K4+300 AP-65 1,50 K4+550 AP-67 1,50 K5+050 AP-68 1,50 K5+300 AP-69 1,50 K5+550 AP-71 1,60 K6+050 AP-72 1,50 K6+300 AP-73 1,50 K6+550 AP-74 1,50 K6+800 AP-76 1,50 K7+300 AP-77 1,50 K7+550 AP-78 1,50 K7+800 AP-79 1,50 K8+050 AP-81 1,50 K8+550 AP-82 1,50 K8+800 AP-83 1,50 K9+050 AP-84 1,50 K9+300 AP-86 1,50 K9+800

Tabla No.2: Exploración del subsuelo. Apiques

Durante la ejecución de los sondeos fueron identificados y descritos visualmente los diferentes estratos. En los suelos arcillosos y limosos de consistencia media a muy firme y en los suelos granulares, se adelantó el ensayo de penetración estándar SPT con el fin de relacionar parámetros geomecánicos y se recuperaron muestras alteradas con el tubo de cuchara partida (Split Spoon). En los apiques fueron recuperadas muestras para la realización de ensayos de CBR. 4.2. Ensayos de laboratorio Todas las muestras obtenidas fueron identificadas visualmente en el laboratorio y sobre un número representativo de los diferentes materiales encontrados, se ejecutaron ensayos tendientes a conocer su comportamiento geomecánico. Las pruebas de laboratorio ejecutadas fueron:




Hoja

PROPIEDADES IN SITU Permiten establecer las condiciones geostáticas del suelo natural, representando condiciones de frontera y características de los materiales fundamentales para el diseño. Se determinó la humedad natural. (Norma INVIAS E-122). CLASIFICACION Se emplearon para identificar y clasificar los tipos de suelo dominantes en cada sitio explorando y para desarrollar correlaciones entre propiedades básicas y parámetros de resistencia y deformabilidad. Entre los ensayos suministrados se encuentran los límites de Atterberg, lavado sobre tamiz No. 200 y granulometría por tamizado. (Normas INVIAS E-125 y E-126) CAPACIDAD DE SOPORTE Los parámetros de resistencia de la subrasante para efectos de diseño de la estructura del pavimento fueron establecidos mediante el ensayo de CBR y PDC (Norma INVIAS E-148). En el Anexo B se muestran las memorias de ejecución de los diferentes ensayos de laboratorio realizados. 4.3. Resultados Ensayos de laboratorio A continuación se relacionan los resultados correspondientes a la capacidad de soporte del suelo de subrasante determinada a través de los ensayos de CBR Método I y PDC. En el Anexo B se relacionan los resultados ensayos de laboratorio en las cuales se encuentran los resultados correspondientes a los ensayos de clasificación, granulometría y Capacidad de soporte.

APIQUE P D C

K0 + 050 6 K0 + 300 8 K0+ 800 1 K1 + 050 2 K1+ 300 2 K1 + 550 4 K2 + 300 2 K2 + 550 2 K2 + 800 4 K3+ 050 1 K3 + 300 1 K3+ 550 4 K3 + 800 2

7




Hoja

K4 + 300 8 K4+ 550 4 K4 + 800 4 K5 + 300 2 K5 + 550 4 K6 + 050 2 K6 + 300 6 K6 + 550 4 K6 + 800 6 K7 + 300 6 K7 + 550 6 K7 + 800 4 K8 + 550 8 K9 + 300 6 K9 + 800 1

Tabla No. 3.: Resultados de Ensayos de P D C


K0 + 300 7 K1 + 550 6 K2+ 550 4 K3+ 550 4 K4+ 550 2 K5 + 300 2 K6 + 550 2 K7 + 800 6 K8 + 550 8 K9 + 300 14 K9 + 800 5

Tabla No. 4.: Resultados de Ensayos de CBR Método I 5. ESTRATIGRAFIA PROMEDIO Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, las pruebas de campo y en los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la secuencia estratigráfica del corredor la cual se encuentra compuesta por intercalaciones de limos arcillosos, arcillas limosas y arenas limosas, con presencia eventual de gravas, tal como se relaciona a continuación: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,10 y

0,50m, se detectan gravas y arenas limosas correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales presentan una humedad baja a media, y plasticidad nula a ligera, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de

8




Hoja

Suelos USCS como GP-GM, GM y SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 5,40 y 16,8%, índice de plasticidad nulo y un porcentaje de finos variable entre 7,6 y 28,7%.


(3,0m), se observan intercalaciones de limos arcillosos y arenas limosas, de humedad media a alta, plasticidad media a muy alta en los finos y ligera en las arenas, consistencia media a firme en los limos y compacidad suelta a media en las arenas, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML, CH, SM, SP. Presentan valores de humedad natural variables entre 28,3 y 78,0%, índice de plasticidad entre 15,0 y 45,0% en los finos y nula en las arenas y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 5 y 15 golpes/pie y eventualmente el rechazo en profundidad. En los sondeos S-49 y S-54 fueron reportados valores de SPT de 2 golpes/pie, razón por la cual en este tramo se deberá mejorar el suelo al nivel de fundación.

6. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

VARIABLE TRÁNSITO

Con el fin de establecer el nivel de cargas que soportará la estructura del pavimento a lo largo de la vida útil, establecida para el proyecto en 10 años, se llevó a cabo el análisis de tránsito, en el cual fueron evaluadas las cargas en términos de ejes equivalentes de 8,2 toneladas en el carril de diseño. El N de diseño se calculó a partir de los datos suministrados por el Especialita en Tránsito, dicho valor es avalado en el respectivo estudio. Si bien es cierto, el período de diseño contemplado en los términos de referencia del plan 2500 es de ocho (8) años mínimo y teniendo en cuenta el espíritu del proyecto en cuanto al alcance de la mayor cantidad de meta física posible, se opto por diseñar con el menor valor del rango recomendado en el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional de Vías de 10 años.

9




Hoja

VEHICULOS COMERCIALES: AÑO

TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA TPD TA2006 214 7 1916 24 7490 12 11300 1 1068 0 0 0 02007 220 7 1916 25 7802 13 12242 1 1068 0 0 0 02008 227 8 2190 26 8114 13 12242 1 1068 0 0 0 02009 234 8 2190 26 8114 13 12242 1 1068 0 0 0 02010 241 8 2190 27 8426 14 13184 1 1068 0 0 0 02011 248 8 2190 28 8738 14 13184 1 1068 0 0 0 02012 255 8 2190 29 9050 14 13184 1 1068 0 0 0 02013 263 9 2464 29 9050 15 14126 1 1068 0 0 0 02014 271 9 2464 30 9362 15 14126 1 1068 0 0 0 02015 279 9 2464 31 9674 16 15067 1 1068 0 0 0 0

EJES EQUIVALENTES DE 8,2 TON 22.174 85.821 130.896 10.676 - - Nota: Las proyecciones incluyen el tránsito generado por la construcción de la vía.

VÍA CHILES - CUMBALTasa de crecimiento anual=3,0%

TPD C3-C4 C5 >C5C2G

2,50E+05

BUSES C2P

Tabla No. 5.: Información extractada del informe de Tránsito



N = 1.159 * N


CAPACIDAD DE SOPORTE El valor del CBR de diseño 4.0% se determinó con base en la Metodología del Instituto del Asfalto la cual se representa en la siguiente gráfica y de acuerdo a los valores de percentil determinados por el tránsito de diseño que se espera circule por la vía:


< 10 4 60

10 4 - 10 6 75

> 10 6 87,5

10




Hoja

0,00

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

0,00 4,00 8,00 12,00 16,00CBR

% v

rs >

o =

CBR

CBR de Diseño = 3.0%



N= 2.90 E 05 ejes equivalentes de 8.2 ton Período de diseño: 10 años CBR de diseño = 3.0%

Se modelo la Estructura del Pavimento siguiendo la metodología del Manual del Instituto Nacional de Vías – INVIAS. Método de Diseño para vías de bajos volúmenes de tráfico (INVIAS): Este método está basado en una combinación de diferentes métodos existentes y experiencias previas referente al comportamiento estructural de los materiales que

11




Hoja

componen las capas de un pavimento, entre ellas: Período de análisis, período de diseño estructural, tránsito, temperatura media y condición de la resistencia de la subrasante. • Tránsito: De acuerdo a la información de tránsito de la red vial nacional colombiana,

las tendencias de crecimiento y desarrollo del país, el INVIAS estableció una serie de rangos expresados en ejes de 8,2 toneladas. N= 290.000 para un período de vida útil de 10 años según categoría de la vía.

Designación No. Diario de veh. pesados en el año inicial de servicio

T1 1 - 10 T2 11 - 25 T3 26 - 50

Tabla No.6: Designación Categoría de Tránsito

Para el caso de la vía en estudio de acuerdo al tránsito de diseño, la vía se cataloga como T3 para un período de diseño de 10 años.



Clasificación de la Subrasante C B R %

S1 2 S2 3 – 5 S3 6 – 10 S4 11 – 20 S5 > 20

Tabla No.7: Designación Categoría según Módulo Resiliente

Para el proyecto se determina como categoría de la subrasante S2 • Cálculo de Espesores: Según los criterios analizados anteriormente se determina la



12




Hoja



Dado que la metodología del Instituto Nacional de Vías emplea amplios rangos entorno a la resistencia del suelo y al transito, se establece modelar la estructura mediante la Metodología de la AASHTO y Shell.

Método AASHTO: Parámetros de Diseño: 1. Tránsito de diseño: N= 2.50 E 05 2. Período de diseño: 10 años 3. Variación ∆PSI = 2.0 4. Nivel de confiabilidad: R% = 85% 5. Desviación Estándar = 0.45 6. CBR de diseño = 3.0%

El diseño de la estructura se realizará por la metodología AASHTO teniendo en cuenta las variables que se describen a continuación: Confiabilidad: según los niveles de confiabilidad determinados por la AASHTO ROAD TEST para este tipo de vía se determina un nivel de confiabilidad del 90%. Serviciabilidad: se define como la idoneidad que tiene la estructura para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar. Para este caso en particular el índice es 2.0

13




Hoja

Alternativa No.1:


14

85%

0,45


PERIODO DE ANALISIS ESTRUCTURAL PD = A

2,00

3,00

10

ÑOS

cm pulg Kg/cm2 PSI

0,00 428571 0,42 0,00

2,95 357143 0,39 1,16

7,87 31429 0,14 1,13

0,00 571429 0,14 0,00

0,00 171429 0,20 0,00

7,87 17143 0,12 0,93

3,94 11429 0,08 0,33

300 4286 SNr = 3,56

ANALISIS ESTRUCTURAL ESPESOR TOTAL DE PAVIMENTO ht (m) = 0,48 NUMERO ESTRUCTURAL REHABILITACION SNe = 3,56 NUMERO DE EJES PAVIMENTO EXISTENTE (8.2 ton) Ne = 5,01E+05 TRANSITO DE DISEÑO (8.2 ton) Ndis = CONCEPTO: O

0,00 MDC-3 30000 1,00

7,50 MDC-2 25000 1,00

20,00 BG 2200 1,00



20,00 SBG 1200 1,00

10,00 Granular existente 800 1,00

SR

2,50E+05K

2,00


TIPO DE CAPA




Hoja

Alternativa No.2:


15

85%

0,45



cm pulg Kg/cm2 PSI

0,00 428571 0,42 0,00

3,15 357143 0,39 1,24

7,87 31429 0,14 1,13

0,00 571429 0,14 0,00

0,00 171429 0,20 0,00

5,91 17143 0,12 0,70

3,94 11429 0,08 0,33

300 4286 SNr = 3,41


1,50



2,003,00

10

0,00 MDC-3 30000 1,00

8,00 MDC-2 25000 1,00

20,00 BG 2200 1,00



15,00 SBG 1200 1,00

10,00 Granular existente 800 1,00

SR

2,50E+05

ALTERNATIVAS No. 1 No. 2 Carpeta Asfáltica 7.5 8



Tabla No 8: Alternativas de Diseño – Método AASHTO




Hoja

Método Shell: A continuación se verifican las alternativas de diseño establecidas por la metodología AASHTO por medio del método de la Shell

Parámetros De Diseño: Temperatura Debido a la elevada incidencia de la temperatura en el comportamiento de las capas asfálticas a causa de la susceptibilidad térmica del asfalto que las constituye, el método de diseño requiere la evaluación de la temperatura media anual ponderada del aire (WMAAT), para lo cual se consideran las temperaturas medias mensuales del aire (MAAT) en la región del proyecto las cuales se obtuvieron en el IDEAM de la estación No. 5205510 a partir de las cuales se determinan los Factores de Ponderación.

CALCULO DE WMAAT DE LA ZONA DEL PROYECTO (Ver Curva de Ponderación de Temperatura ANEXO MEMORIAS DE CÁLCULO)




∑ 36,4

11,4

3,03

WMAAT (ºC)


Tabla No. 9.: Cálculo de WMAAT. Subrasante

16




Hoja

La determinación del Módulo Dinámico de Elasticidad o Módulo de Resiliencia se llevó a cabo con base en los resultados del ensayo de CBR Y PDC relacionados en la tabla anterior. La literatura original acepta establecer este módulo con base en una relación de 100*CBR. CBR de diseño: De acuerdo con la exploración del subsuelo se determina como CBR 4.0%.


Capas asfálticas








1 + 0,7 * LOG (N)



La evaluación de los esfuerzos generados en la estructura se llevó a cabo mediante el programa de computador Depav, en el que se realizó el análisis de sensibilidad para diversas combinaciones de espesores de la estructura, comparando los esfuerzos de compresión a nivel de subrasante y las deformaciones a tracción en la capa inferior de los espesores asfálticos. La relación de admisibilidades se genera en el siguiente cuadro:

17




Hoja

18

kg/cm2

" N "

σz 4,39E-01 0,439Kenhover y Dormon

" N "

N/m2

30000 Kg/cm2

K F ajuste

εt 0,00062416 6,242E-04Formula de la Shell

" N "

K constante2,8E-022,1E-021,8E-02

Formula de la Shell

(σz) (εt)

(εz)

% agregados

S mix

DATOS TRANSITO

3 100

2,50E+05

2,50E+05

13,0 3,00E+097,0

80,0 10

2,50E+05

CBR (%)300

% asfalto (Vb)% vacíos

DATOS DE LA MEZCLA

Ejes equivalentes de diseño de 8.2 ton


DEFORMACION POR TRACCION FIBRA INFERIOR CAPA ASFALTICA (εt)

ESFUERZO A COMPRESION EN LA SUBRASANTE (σz)

E subrasante

DATOS TRANSITO

DATOS SUBRASANTE

Factor multiplicador

εz

CUADRO ADMISIBILIDADES DE DISEÑO

0,439

DEF. A TRACCION CAPA ASFALTICA ESFUERZO A COMPRESION EN LA SUBRASANTE

6,242E-04

1,252E-039,391E-048,050E-04

1,25E-039,39E-048,05E-04

50%85%

DEF. A COMPRESIÓN DE LA SUBRASANTE

95%

para una confiabilidad del 50%para una confiabilidad del 85%para una confiabilidad del 95%

DEFORMACION POR COMPRESION EN LA SUBRASANTE (εz)DATOS TRANSITO


SEGÚN GRADO DE CONFIABILIDAD

CONFIABILIDAD (%)

-0,25




Hoja

Alternativas de Diseño: Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 7.5 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm, la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm de Subbase Granular, para la modelación se tuvo en cuenta un aporte de material de afirmado existente de 10 cm. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm, la cual se dispondrá sobre una capa de 15 cm de Subbase Granular, para la modelación se tuvo en cuenta un aporte de material de afirmado existente de 10 cm.




Tabla No. 10.: Alternativas de Diseño Parámetros admisibles Alternativa 1:






Se concluye que las alternativas de diseño expuestas cumplen por estar dentro de los rangos admisibles.

19




Hoja

RESUMEN DE ALTERNATIVAS




Tabla No.11: Alternativas de Diseño Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología AASHTO, Shell y por el Manual de Diseño para vías de bajos volúmenes de tráfico (INVIAS). Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. 7. FUENTES DE MATERIALES Con el fin de evaluar las propiedades geomecánicas de los materiales característicos de la zona que permitan valorar su aptitud para la conformación de las capas estructurales del pavimento, fueron evaluadas las fuentes de materiales propuestas por el Contratista con base en la calidad de los materiales y en la cercanía al proyecto. Así mismo, fue realizada una visita de reconocimiento a cada una de las fuentes de materiales propuestas, con el fin de efectuar una descripción geológica de las mismas y determinar el volumen explotable de material. A continuación, se presentan los resultados de la caracterización geomecánica de los materiales con base en los resultados de los ensayos de laboratorio. 7.1. Caracterización geomecánica fuentes de materiales En cada una de estas fuentes fue recuperado material representativo, con el fin de adelantar los ensayos de laboratorio tendientes a caracterizar los materiales existentes y a determinar su competencia para la conformación de las capas granulares de la estructura del pavimento. La evaluación de las fuentes ha sido realizada con base en los alcances establecidos en Las Especificaciones Técnicas de Carreteras del Instituto Nacional de Vías (INVIAS). Con

20




Hoja

base en lo anterior a continuación se presentan los criterios de aceptación de materiales, los cuales han sido extractados de la normatividad vigente.

Perdidas ensayo solidez Capa

Desgaste en la maquina de los

ángeles Sulfato de

sodio Sulfato de magnesio

CBR I.P

Afirmado 50% máx. 12% máx. 18% máx. - 4 - 9

Subbase granular 50% máx. 12% máx. 18% máx. 20, 30 o

40% min. <= 6

Base granular 40% máx. 12% máx. 18% máx. 80% min. <= 3

Tabla No. 12.: Disposiciones generales para la ejecución de afirmados, subbases granulares y

bases granulares (articulo 300-96 INVIAS) A continuación se relacionan los resultados de los ensayos de laboratorio realizados sobre las muestras recuperadas en las fuentes de materiales analizadas: Fuente El Juncal








Tabla No. 13: Resultados de laboratorio fuente de materiales El Juncal


2" 100,0 1 1/2" 91,1

21




Hoja

1" 75,4 3/4" 68,9 1/2" 57,5 3/8" 52,3 No 4 44,6 10 33,5 40 21,9

100 15,1 200 12,0

Tabla No. 14: Resultado Granulometría El Juncal

Fuente El Juncal











Tabla No. 15: Resultados de laboratorio fuente de materiales vía Iles K9+340

22




Hoja 23


2" 100,0 1 1/2" 82,8

1" 64,3 3/4" 55,7 1/2" 45,8 3/8" 39,5 No 4 33,1 10 26,4 40 17,2

100 11,5 200 10,2

Tabla No. 16: Resultado Granulometría Fuente vía Iles K9+340



OBSERVACIÓN:












Hoja


Tabla No.17: Resultados de laboratorio fuente de materiales La Laguna


2" 75,6 1 1/2" 63,5

1" 55,9 3/4" 48,5 1/2" 37,9 3/8" 32,6 No 4 27,4 10 22,2 40 16,9

100 12,3 200 7,6

Tabla No. 18: Resultado Granulometría Fuente La Laguna



OBSERVACIÓN:






% que pasa el tamiz No.200 9,70

24




Hoja

Desgaste en la maquina de los Ángeles (%) 57,7



Tabla No. 19: Resultados de laboratorio fuente de materiales Puente Nuevo


2" 91,8 1 1/2" 87,9

1" 85,3 3/4" 79,1 1/2" 72,4 3/8" 69,6 No 4 62,9 10 48,2 40 26,9

100 15,4 200 9,7

Tabla No. 20: Resultado Granulometría Fuente Puente Nuevo




Fuente Bella Vista



25




Hoja




Tabla No 21: Resultados de laboratorio fuente de materiales Bella Vista


2" 83,6 1 1/2" 73,8

1" 71,6 3/4" 70,5 1/2" 64,9 3/8" 62,6 No 4 57,2 10 47,7 40 34,0

100 19,8 200 11,8

Tabla No. 22: Resultado Granulometría Fuente Bella Vista

Fuente Bella Vista



Fuente Balalaika



26




Hoja




Tabla No. 23: Resultados de laboratorio fuente de materiales Balalaika


2" 55,7 1 1/2" 53,9

1" 49,6 3/4" 43,3 1/2" 32,5 3/8" 25,4 No 4 13,9 10 5,4 40 3,5

100 3,1 200 2,9

Tabla No. 24: Resultado Granulometría Fuente Balalaika

Fuente Balalaika


Fuente Colimba




27




Hoja



Tabla No. 25: Resultados de laboratorio fuente de materiales Colimba


2" 91,2 1 1/2" 81,1

1" 73,6 3/4" 68,3 1/2" 63,0 3/8" 59,4 No 4 54,0 10 45,2 40 31,8

100 21,4 200 15,7

Tabla No. 26: Resultado Granulometría Fuente Colimba

Fuente Colimba




Parámetro Resultado obtenido Clasificación GP-GC



% que pasa el tamiz No.200 8,40 28




Hoja

Desgaste en la maquina de los Ángeles (%) 50,40



Tabla No. 27: Resultados de laboratorio fuente de materiales Rancho Grande


2" 88,9 1 1/2" 81,3

1" 74,4 3/4" 67,0 1/2" 50,4 3/8" 40,7 No 4 29,7 10 18,3 40 12,3

100 9,7 200 8,4

Tabla No. 28: Resultado Granulometría Fuente Rancho Grande





Parámetro Resultado obtenido Clasificación GW-GM


29




Hoja






Tabla No. 29: Resultados de laboratorio fuente de materiales K20+500


2" 100,0 1 1/2" 97,8

1" 87,0 3/4" 80,6 1/2" 64,2 3/8" 53,0 No 4 35,2 10 16,6 40 8,9

100 6,8 200 5,7

Tabla No. 30: Resultado Granulometría Fuente K20+500





30




Hoja 31






Tabla No. 31: Resultados de laboratorio fuente de materiales Río Guaitara


1" 98,3 3/4" 95,2 1/2" 58,5 3/8" 27,5 No 4 6,80

8 1,60 16 1,50 30 1,40 50 1,30

100 1,20 200 1,00

Tabla No. 32: Resultado Granulometría Fuente Río Guaitara





Limite liquido (%) 34,0




Hoja

Limite plástico (%) 20,0 Índice de plasticidad (%) 14,0

Humedad natural (%) 7,30 % que pasa el tamiz No.200 8,90 Desgaste en la maquina de




Tabla No. 33: Resultados de laboratorio fuente de materiales Peña Flor y Yaguara


2" 75,8 1 1/2" 63,1

1" 53,6 3/4" 49,5 1/2" 44,7 3/8" 40,6 No 4 34,3 10 24,5 40 16,2

100 11,5 200 8,90

Tabla No. 34: Resultado Granulometría Fuente Peña Flor y Yaguara




Fuente La Poma 1

32




Hoja 33








2" 100 1 1/2" 92,3

1" 84,5 3/4" 79,0 1/2" 76,7 3/8" 74,6 No 4 71,1 10 57,8 40 39,3

100 29,0 200 24,1


Fuente La Poma 1



Fuente La Poma 2




Hoja 34








2" 100 1 1/2" 84,8

1" 80,9 3/4" 76,2 1/2" 72,3 3/8" 67,7 No 4 60,5 10 46,5 40 29,5

100 20,3 200 16,4


Fuente La Poma 2






Hoja

7.2. Reconocimiento Geológico de las fuentes de materiales 7.2.1. Fuente El Juncal

Geología del Contorno Esta cantera se ubica en una ladera de pendiente fuerte sobre el costado izquierdo del cañón del río Güaitara en donde en el pasado se depositaron grandes secuencias de materiales volcánicos de estratovolcanes, en donde es frecuente encontrar una secuencia de rocas conformadas principalmente por tobas soldadas (ignimbritas) con algunas lentes muy fracturadas de lavas de tipo andesítico con textura porfirítica. Hacia la parte superior hay un recubrimiento de cenizas volcánicas y materiales conformados por depósitos de ladera en donde se alcanzan a observar algunos horizontes de suelo con materia orgánica como se aprecia en la fotografía No 4. Durante el reconocimiento la zona menos alterada se ubica hacia el centro de la cantera en una longitud aproximada de 60 m y una altura de 70 m. Fotografía No 4.: Se ilustra

un aspecto general de la cantera en el frente de

explotación. En el piso se aprecian los materiales de escombros posiblemente

desechos de otras excavaciones, hacia la

parte central del talud y con tonalidad rosada se

observan los afloramientos de rocas piroclásticas con

algunos lentes de andesitas fracturadas y hacia la parte superior la ceniza volcánica

y suelos orgánicos.

Geomorfología

35




Hoja

Desde el punto de vista geomorfológico la zona corresponde a una ladera de pendiente fuerte la cual se ha venido incrementando debido a la explotación de materiales para las vías. El talud que se observa en el frente de la cantera es del orden de 75º a 80º escalonado debido a la explotación. Hacia la parte superior se encuentra un talud prácticamente vertical de materiales de ladera sueltos con alta susceptibilidad a la erosión y así mismo presentan una seria amenaza para la explotación de la cantera actual. El frente de la cantera presenta escalonamientos debido a la explotación y en el piso inferior se puede observar acumulación de materiales sobrantes que no son aptos para utilizarlos como fuente.La fotografía No 5 ilustra el estado actual del frente de explotación visto desde la parte alta en donde se observa lo escarpado del talud y la disposición de materiales sobrantes en el piso.

Fotografía No 5. Se observa la acumulación de materiales sobrantes los cuales deben ser retirados en caso que se

reimplante una explotación en este sitio.


36

El material que se observa son ignimbritas principalmente, en algunos sitios hay bloques bastante resistentes, pero en otros sectores está relativamente alterado. El volumen aproximado es de 70.000 m3, la altura es de 83 m y se recomienda hacer un descapote de 10 m de la parte alta (corona) puesto que esta conformado principalmente por cenizas volcánicas y materiales alterados. La dificultad básicamente es la remoción del descapote y realizarlo será bastante costoso. Según su aspecto y dureza este material puede utilizarse principalmente para subbase y rellenos, puesto que normalmente los materiales piroclásticos presentan desgastes mayores al 30% por lo cual se recomienda verificar con análisis de desgaste. Hacia el costado norte del frente principal existe una pequeña explotación antitécnica en la cual no se recomienda realizar explotaciones, pues el




Hoja

volumen de descapote es demasiado grande para realizar una explotación adecuada y obtener un volumen razonable como material de utilización en las vías, la fotografía No 6 ilustra esta situación.

Fotografía No 6. Hacia el costado norte del frente principal hay un

pequeño afloramiento de las mismas características del frente principal, pero su explotación es antitécnica.

Los taludes prácticamente son negativos y verticales los cuales

presentan alto riesgo para su explotación.

7.2.2. Fuente Río Güaitara

Geología del Contorno Corresponde a lecho del río Güaitara conformado por depósitos aluviales de cantos rodados, gravas y arenas. Hay un alto predominio de rocas volcánicas principalmente lavas andesíticas, se presentan también ignimbritas e incluso en algunos sitios se alcanzan a encontrar fragmentos de rocas intrusivas, gneisses, estos dos últimos cantos y fragmentos son relativamente escasos. En la fotografía No 7. se ilustra un aspecto de los cantos que se encuentran en los depósitos recientes.

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Hoja

38

Fotografía No 7. Se aprecia el tipo de fragmentos más

frecuentes dentro del cauce actual del río

Güaitara en el sector de la explotación.

Geomorfología Durante la visita se pudo apreciar que el cauce del río presenta un patrón trenzado, es decir, el cauce principal esta variando permanentemente dentro de los aluviones recientes y se observan algunos brazos abandonados y pequeñas islas en forma de barras en donde el porcentaje de sobretamaños es muy alto (mayor al 60%) como se aprecia en la fotografía 8.

Fotografía No 8. En primer plano se observan los depósitos aluviales actuales del río Güaitara, hacia el fondo (al otro lado del cauce) se

observa una isla con sobretamaños.




Hoja

Volumen Estimado y Recomendaciones En general los materiales se ven bastante resistentes y pueden ser utilizados como agregado para trituración. Se calcula aproximadamente unos 60.000 m3 de material pero con bloques con sobretamaños en el cauce activo (fuera de las islas), realmente el volumen explotable es del orden de 50.000 m3. Se recomienda que durante la explotación se evite llevar a la trituradora aquellos fragmentos de tonalidad rosada los cuales son principalmente ignimbritas que reducirían el promedio del desgaste. 7.2.3. Fuente Balalaika (Km 26 De La Carretera Tuquerres – Samaniego)

Geología del Contorno Es una cantera constituida principalmente por lavas de tipo basáltico cruzada con venas de calcita, conformadas en pequeños flujos de horizontes del orden de 50 cm en algunos sitios y en otros en pequeñas láminas. La roca como tal presenta buena resistencia la única dificultad es el alto grado de litificación que sería un gran inconveniente tanto para la explotación (uso de explosivos) como para la trituración (se tomó un dato estructural que muestran las discontinuidades con un azimut de buzamiento de 180º y una inclinación de 90º). Las láminas o bandas son del orden de 5 a 10 cm. En algunos sitios este material es de composición basáltica y en un punto de la cantera tienden a presentar una textura de lavas almohadilladas que probablemente puede corresponder a un depósito de lavas del cretáceo en fondos oceánicos, como se ilustra en la fotografía No 9.

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Fotografía No 9. Se aprecia la estructura de las lavas en forma continua al costado derecho, pero en el costado superior izquierdo esta laminación se

interrumpe y hay indicios de lavas almohadilladas.




Hoja

Geomorfología Se trata de un talud intervenido en el pasado para la extracción de materiales para vías, en la actualidad la explotación esta abandonada y se puede apreciar el escalonamiento dejado por la explotación (fotografía No 10).

40

Fotografía No 10. La parte superior de la cantera muestra un suelo residual y hacia la parte media se aprecia los afloramientos que

fueron explotados y donde hay una morfología escalonada debido a la actividad minera.

Volumen Estimado y Recomendaciones Hacia la parte superior existe un suelo residual del orden de 6 m y en la parte inferior el material potencialmente explotable es del orden de 50.000 m3, aunque si se hace un mayor descapote el volumen de material utilizable puede aumentar. En la medida en que se explote la roca menos alterada se requiere el uso de explosivos; por el aspecto de los afloramientos de esta cantera los materiales se pueden utilizar para subbase, base y pavimentos, siempre y cuando se corrobore con los análisis de laboratorio. 7.2.4. Km 20 Samaniego – Tuquerres Hay afloramientos de lavas muy similares a las de Balalaica pero un poco más alteradas. En cuanto a la cubicación se observa que el frente tiene buena posibilidad de explotación haciendo una descapote de por lo menos 5 m. La altura es del orden de 15 m con una longitud de 40 m y explotando un banco de 20 m, lo cual daría un volumen de aproximadamente 12.000 m3. Este material puede servir eventualmente para subbase y en la medida que se encuentre la roca sana se puede explotar un 10% aproximado para base. Se deberá hacer un análisis de los materiales para saber si cumplen con las condiciones requeridas. Debido a la relativa vecindad a la cantera Balalaica esta cantera podría




Hoja

utilizarse como alternativa, pero requiere de mayor descapote y preparación para el frente de explotación, por lo tanto se recomienda tan solo como una alternativa. La Fotografía No 11. muestra un aspecto del estado actual en donde se aprecian los materiales con mayor grado de alteración que los de Balalaica.

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Fotografía No 11. Se ilustra el aspecto de

alteración del frente actual en donde se requiere un

mayor volumen de remoción de descapote

que para el caso de Balalaika.

7.2.5. Km 11 Samaniego - Tuquerres En este Kilómetro se localiza una de las fuentes de préstamo principalmente para relleno, está conformada por materiales volcánicos principalmente de tipo Traquita. El material se ve bastante consolidado desde el punto de vista de depósito volcánico cuaternario y con buen grado de estabilidad como se aprecia en la fotografía No 12; el talud es prácticamente negativo. Puede servir como material llénate para los agregados de bases y subbases. En esta cantera se debe hacer un descapote en el costado sur del orden de 6 m en cenizas volcánicas. La cantera tiene unas dimensiones del orden de 12 m de altura, 30 m de frente y hacia el fondo se pueden explotar 20 m, con un volumen aproximado de 7.200 m3. La fotografía No 12 ilustra el estado actual de la explotación en condiciones antitécnicas. Se recomienda realizar cortes escalonados con taludes a 75º con bermas cada 10 m para garantizar que los taludes finales puedan ser revegetalizados.




Hoja

42

Fotografía No 12. Talud vertical y en algunos puntos negativos endonde se explotan actualmente materiales piroclásticos en

condiciones antitécnicas.

7.2.6. Fuente Colimba

Geología del Contorno Está ubicada en la ladera de un cono volcánico como se aprecia en la fotografía No 13. Los materiales están conformados principalmente por fragmentos de ignimbritas y cenizas volcánicas como se aprecia en la fotografía No 11. Dentro de esta unidad se encuentran fragmentos de ignimbritas con sobretamaños los cuales han sido seleccionados y dejados en la base de la cantera.

Fotografía No 13. Morfología típica de un cono volcánico

probablemente formado por el desarrollo de un cráter

adventicio.




Hoja

Geomorfología La cantera se ubica en una ladera de depósitos piroclásticos desarrollada sobre un cono volcánico, la cual ha sido intervenida por la construcción de la vía y actualmente la actividad de extracción de materiales ha dejado taludes prácticamente verticales y en el piso de la cantera se han colocado algunos sobretamaños como se aprecia en la fotografía No 14. Es de anotar que en la zona hay dos frentes de explotación de características similares, en la fotografía No 13 se aprecian estos dos focos de explotación.

Fotografía No 14. Estado actual de la explotación en donde el frente presenta

los materiales piroclásticos y en el piso de la cantera

los sobretamaños.


Los dos frentes de explotación de esta cantera están constituidos principalmente por fragmentos de rocas piroclásticas, debido a esto su uso está restringido para materiales de afirmado, rellenos y subbases. La limitación para su uso principalmente se debe al alto porcentaje de desgaste. Para la explotación de cualquiera de los dos frentes se recomienda una ejecución de escalonamientos con taludes a 75º y bermas cada 10 m. El volumen explotable en condiciones razonables es del orden de 40.000 m3, para lo cual se requiere descapote y reconformación de los taludes actuales. 7.2.7. Fuente La Laguna (Cumbal)

Geología del Contorno Está conformada principalmente por un depósito fluvioglacial, los materiales que predominan son gravas que están embebiendo algunos cantos de tamaños un poco más grande (hasta 2 m), pero la mayor parte de estos bloques están entre 50 y 80 cm de diámetro. El material que se observa con mayor volumen es el de las gravas. La cantera esta completamente descapotada y se puede explotar ejecutando un nuevo frente cercano

43




Hoja

a la entrada. La Fotografía No 15 ilustra el estado actual de explotación de este antiguo valle fluviglacial.

Fotografía No 15. La cantera en depósitos aluviales ha tenido una

actividad extractiva reciente, al fondo se observan los taludes con recubrimientos de suelos orgánicos.

Geomorfología

Se encuentra un valle de relleno fluvioglacial en donde se ha explotado selectivamente siguiendo el valle y dejando lateralmente las colinas que son de andesitas. En la fotografía No 16 se aprecian los relieves en forma de colinas conformados por lavas andesíticas.

44




Hoja

Fotografía No 16. En primer plano se observan los

depósitos fluvioglaciales y al fondo una morfología de

colinas.


El material explotable de estos aluviones puede ser del orden de 10.000 m3 y el uso podría ser para subbase y subbase, con mayores posibilidades para este último, puesto que algunos fragmentos presentan síntomas de alteración. Es de anotar que durante el recorrido entre esta fuente y la población de Cumbal hay una intensa actividad de explotación de materiales en cantera de roca, las cuales están conformadas principalmente por lavas andesíticas masivas en donde se requiere el uso de explosivos. 7.2.8. Fuente La Poma

Geología del Contorno Se ubica en el Km 11+100 por la carretera Chiles – Cumbal, cerca del caserío llamado La Poma. El material que se observa son fragmentos de piroclástos ligeramente redondeados con algo de alteración, también se presentan fragmentos de andesitas. El frente es homogéneo como se aprecia en la fotografía No 17.

45




Hoja

Fotografía No 17. Se observa el frente actual de explotación y los

materiales con sobretamaños dispuestos.

Geomorfología Se ubica en una zona de media ladera con taludes naturales variables entre 45º y 80º, hay un recubrimiento de suelos residuales lo cual requiere un descapote del orden de 6 m. En el fondo de la cantera actualmente hay algunos materiales sobrantes considerados principalmente por bloques con sobretamaños. Al hacer un reconocimiento hacia la parte inferior de un escarpe se observa que el material explotable es continuo, razón por la cual su volumen es importante.

Volumen Estimado y Recomendaciones Se estima un volumen de 40.000 m3 pero es de recordar que debido a la presencia de una matriz volcánica alterada el volumen efectivo de los agregados puede ser tan solo de 20.000 m3. Por su aspecto esta fuente puede ser utilizada principalmente como material de afirmado seleccionando la fracción granular y desechando los sobretamaños, también es posible usarlo mediante la selección para subbase y base, siempre y cuando se tengan en cuenta los ensayos de laboratorio. Para su explotación se requiere de un descapote de unos 6 m y la conformación de los taludes finales con cortes que pueden oscilar entre 60º y 70º con bermas cada 10 m. NOTA:

46

En este sector en el fondo del valle se hizo un reconocimiento de una antigua explotación en una unidad conformada principalmente por depósitos aluviales torrenciales conformados por varios tipos de litología en donde predominan las rocas volcánicas tanto de lavas andesíticas como fragmentos de ignimbritas. Esta se encuentra ubicada aproximadamente a 600 m del puesto de salud de Panam en el fondo de un pequeño valle;




Hoja

se observa un grado de cementación relativamente alto y para su explotación se requiere posiblemente del uso de explosivos y equipo de trituración. Durante la visita se tomaron muestras para su análisis y en el caso de hacer positivos los análisis se recomienda como una fuente con un volumen potencial de aproximadamente 5.000 m3, el cual se puede ampliar al doble en una unidad homóloga en la margen opuesta. La fotografía No 18 ilustra un aspecto de un antiguo frente explotado, en este punto se detalla la litología similar a la de un lahar.

Fotografía No 18. Aspecto del afloramiento donde se observan cantos

de rocas ígneas embebidos en una Matriz de lodo volcánico. 7.2.9. Fuente Bellavista

Geología del Contorno Ubicada a unos 3.500 m.s.n.m. al noroccidente de Chiles, se observan materiales aluviales principalmente. En el frente se encuentra un material de tipo fluvioglacial correspondiente a fragmentos de andesitas angulares y redondeadas. Es un depósito fluvioglacial con un aspecto de lahar, como se observa en la fotografía No 19.

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Hoja

Fotografía No 19. Se aprecian las superficies escalonadas ejecutaen los lahares por explotaciones anteriores.

das

Geomorfología

Se encuentra en la ladera nororiental de un gran valle fluvigracial en donde en el pasado se ha ejecutado una explotación que ha generado localmente un talud prácticamente vertical. Desde el punto de vista geomorfológico regional estos materiales son el producto de las descargas de lahares en el pasado los cuales hoy en día presentan algún grado de consolidación principalmente por la cementación de la matriz que está conformada por lodo volcánico.

Volumen Estimado y Recomendaciones La cantera tiene aproximadamente 70 m de longitud, 10 m de altura y un descapote del orden de 4 m, ha sido explotado en el pasado y se puede encontrar una continuidad lateral del orden de 10 m, dando un volumen total de 7.000 m3 pero se recuerda que aproximadamente un 30% es de matriz volcánica la cual se debe descontar del volumen anteriormente propuesto, sin embargo en los taludes de la vía hacia aguas abajo se observaron otros afloramientos similares, lo cual indica que el lahar es más extenso y el volumen anteriormente estimado puede incrementarse siempre y cuando se haga una exploración con trincheras y apiques, puesto que en el momento de la visita se presentaba un recubrimiento con vegetación que no permite observar la continuidad del lahar. 7.2.10. Fuente Pueblo Nuevo

Geología del Contorno Esta ubicada en Ipiales y se encuentra un gran banco de cenizas volcánicas posiblemente de tipo Lapilli con algunos niveles lenticulares de conglomerados, se observa piedra pómez

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Hoja

principalmente. Los material que predomina son los vidrios volcánicos, los lentes de conglomerados son principalmente de cantos de rocas andesíticas.

Geomorfología La zona corresponde a un gran relleno de material volcánico en donde se ha establecido una explotación para materiales principalmente de agregados de arena y gravas. En la actualidad hay frentes de explotación bastante profundos y con serias dificultades para la evacuación de aguas lluvias, se ha conformado una cubeta cerrada sin salida para drenaje. Como se puede apreciar en la fotografía No 20.

Fotografía No 20. Se

aprecian los cortes de las explotaciones actuales y

su profundidad de explotación.

Volumen Estimado y Recomendaciones El volumen a explotar es prácticamente inagotable pero obviamente hay restricciones de predios y ambientales que deben ser evaluados para determinar los frentes ha explotar. Se recomienda que los taludes finales sean de tipo vertical y que se establezca un sistema de retrollenado para evitar las dificultades de drenaje que allí se puedan generar. Esta fuente puede ser utilizada como llenante de materiales de base y subbase.

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Hoja

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 8.1 Estratigrafía Promedio Con base en los resultados del programa de exploración del subsuelo, las pruebas de campo y en los resultados de los ensayos de laboratorio, ha sido posible establecer la secuencia estratigráfica del corredor la cual se encuentra compuesta por intercalaciones de limos arcillosos, arcillas limosas y arenas limosas, con presencia eventual de gravas, tal como se relaciona a continuación: • A partir de la superficie actual del terreno y hasta una profundidad variable entre 0,10 y

0,50m, se detectan gravas y arenas limosas correspondientes a los materiales granulares de la estructura actual, los cuales presentan una humedad baja a media, y plasticidad nula a ligera, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como GP-GM, GM y SM. Poseen valores de humedad natural variables entre 5,40 y 16,8%, índice de plasticidad nulo y un porcentaje de finos variable entre 7,6 y 28,7%.


(3,0m), se observan intercalaciones de limos arcillosos y arenas limosas, de humedad media a alta, plasticidad media a muy alta en los finos y ligera en las arenas, consistencia media a firme en los limos y compacidad suelta a media en las arenas, que clasifican en el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos USCS como MH, ML, CH, SM, SP. Presentan valores de humedad natural variables entre 28,3 y 78,0%, índice de plasticidad entre 15,0 y 45,0% en los finos y nula en las arenas y resistencia al ensayo de penetración estándar SPT variable entre 5 y 15 golpes/pie y eventualmente el rechazo en profundidad. En los sondeos S-49 y S-54 fueron reportados valores de SPT de 2 golpes/pie, razón por la cual en este tramo se deberá mejorar el suelo al nivel de fundación.

8.2 Estructura del Tramo a Intervenir Las alternativas de diseño modeladas y resumidas se efectuaron bajo los lineamientos de la metodología del Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos del Instituto Nacional y optimizadas y verificadas por las metodologías ASSHTO y SHELL. La señalada como Alternativa No. 1 ha sido optimizada por la metodología ASSHTO, y la número 2 se modelo conservando en lo posible el número estructural de la primera pero modificando los espesores con el fin de obtener la que mejor se ajuste a los requerimientos contractuales del proyecto. De tal manera las alternativas expuestas se conforman como se resume a continuación:

50




Hoja

Alternativa 1: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 7.5 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm, la cual se dispondrá sobre una capa de 20 cm de Subbase Granular, para la modelación se tuvo en cuenta un aporte de material de afirmado existente de 10 cm. Alternativa 2: El diseño de la estructura del pavimento está conformado por la disposición de una carpeta asfáltica de mezcla densa en caliente de 8 cm., a la cual subyace, una capa de Base Granular de 20 cm, la cual se dispondrá sobre una capa de 15 cm de Subbase Granular, para la modelación se tuvo en cuenta un aporte de material de afirmado existente de 10 cm.




Para la Alternativa No 2 se define dividir la Carpeta asfáltica en un espesor de base y uno de rodadura en razón a que la gradación MDC-2 es más cerrada por lo cual la velocidad de migración de posibles fisuras es mayor, de tal manera se recomienda disponer en forma conjunta un espesor de MDC-1 y un espesor de MDC-2, considerando adicionalmente lo establecido en la normatividad vigente de las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del Instituto Nacional de Vías - Articulo 450-96, la cual establece “ En la Construcción de bases asfálticas y bacheos, se empleará MDC-1. Para capas de rodadura, se empleará la gradación MDC-3, si el espesor compacto no supera tres (3 cm) y la MDC-2 para espesores superiores”. Las alternativas establecidas en el presente informe, son técnicamente similares, razón por la cual la escogencia de la estructura a construir, será el resultado exclusivo del análisis económico. Los materiales contemplados en el presente informe para el diseño, están regidos por las Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras del INSTITUTO NACIONAL DE VIAS – INVIAS. 8.3 Fuentes de materiales Con el fin de evaluar las propiedades geomecánicas de los materiales característicos de la zona que permitan valorar su aptitud para la conformación de las capas estructurales del pavimento, fueron evaluadas varias fuentes de materiales de la zona, las cuales fueron

51




Hoja

propuestas por el Contratista con base en la calidad de los materiales y en la cercanía al proyecto. En las siguientes tablas se presenta para cada una de las fuentes de materiales propuestas las observaciones realizadas a partir de los ensayos de laboratorio, en donde se ha definido la aptitud de los materiales para la conformación de las capas granulares de la estructura del pavimento con base en la normatividad vigente del Instituto Nacional de Vías (INVIAS).

Fuente El Juncal





OBSERVACIÓN:




OBSERVACIÓN:




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Hoja 53


Fuente Bella Vista



Fuente Balalaika


Fuente Colimba








OBSERVACIÓN: Este material no cumple para conformación directa de base ni de




Hoja 54

subbase granular, debido a los bajos valores de CBR, los elevados valores de desgaste e índice de plasticidad.






Fuente La Poma 1



Fuente La Poma 2



Si bien es cierto, algunas de las fuentes de materiales estudiadas no se encuentran aptas para la conformación directa de base y subbase granular, es posible realizar mezclas entre materiales de diferentes fuentes con el fin de obtener materiales aptos para la conformación de las capas estructurales de la vía. Adicionalmente, se debe tener especial cuidado con la granulometría la cual debe ajustarse al momento de las obras dentro de los rangos admisibles establecidos en la normatividad vigente




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8.4 Otras Recomendaciones Si bien es cierto durante el proceso de exploración del subsuelo no se detectaron materiales orgánicos, en aquellos sitios en donde exista presencia de estos, se deberá remover dicha capa y efectuar su reemplazo por material seleccionado debidamente compactado en un espesor no menor a 20 cm. y un geotextil de separación entre este material y la subrasante. En aquellos sitios en donde por exigencias del Diseño Geométrico no quede expuesto material de afirmado sino material propio de la subsarante se deberá conformar una capa de 10 cm de espesor con material seleccionado tipo subbase debidamente compactado y un geotextil de separación entre este material y la subrasante. Es imprescindible la disposición de sistemas de drenaje, que garanticen la no degradación de las propiedades de los materiales ante el acceso lateral de agua. La disposición de estos elementos se define en el estudio hidráulico. 9. LIMITACIONES Todos los análisis, conclusiones y recomendaciones están basados en los resultados del programa de investigación del subsuelo suministrados por el Contratante. Si durante la etapa constructiva se aprecian condiciones diferentes a las plasmadas en este informe, se debe dar oportuno aviso con el fin de introducir los correctivos necesarios. La determinación de los tramos intervenidos para el diseño y construcción de la vía se basa fundamentalmente en observaciones de campo y en la extrapolación de información puntual del subsuelo proveniente de la exploración. No se descarta la presencia de condiciones puntuales especiales no manifiestas en la superficie que puedan generar con el tiempo modificaciones locales en los tramos. Las hipótesis de diseño asumidas para el presente proyecto, contemplan la realización rutinaria y periódica de labores de mantenimiento que garantizan el adecuado funcionamiento de las obras. 10. BIBLIOGRAFIA YANG H. HUANG, 2ª. Edición. Pavement Analysis and Design INSTITUTO NACIONAL DE VIAS, 1998. Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de Tránsito INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, 1998. Normas de Ensayo de materiales para Carreteras

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Hoja

INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, 1998. Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS, 1998. Anexo Técnico – Plan 2500

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Hoja

INDICE

1. INTRODUCCIÓN 1 2. ALCANCES 1 3. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO 2 4. PROSPECCIÓN GEOTÉCNICA 5

4.1. Exploración del subsuelo ............................................................................................. 5 4.2. Ensayos de laboratorio.................................................................................................. 6 4.3. Resultados Ensayos de laboratorio............................................................................. 7

5. ESTRATIGRAFIA PROMEDIO 8 6. DISEÑO DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO 9 7. FUENTES DE MATERIALES 20

7.1. Caracterización geomecánica fuentes de materiales........................................... 20 7.2. Reconocimiento Geológico de las fuentes de materiales .................................... 35

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 50

8.1 Estratigrafía Promedio......................................................................................................... 50 8.2 Estructura del Tramo a Intervenir ...................................................................................... 50

8.3Fuentes de materiales .......................................................................................................... 51 8.4 Otras Recomendaciones..................................................................................................... 55

9. LIMITACIONES 55 10. BIBLIOGRAFIA 55 ANEXOS ANEXO A MEMORIAS DE CÁLCULO ANEXO B ENSAYOS DE LABORATORIO

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estudio de transito

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