Proyecto de grado

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE “BOLIVIA”

TRABAJO DE GRADO

“PROYECTO DEL PUENTE VEHICULAR CRESPO MAYU”

CAP. INF. JAVIER HUAYNOCA ROMERO

COCHABAMBA, 2013

ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE BOLIVIA

TRABAJO DE GRADO

“PROYECTO DEL PUENTE VEHICULAR CRESPO MAYU”

CAP. INF. JAVIER HUAYNOCA ROMERO

Trabajo de Grado modalidad Proyecto de Grado presentado como requisito parcial para optar al título de Licenciatura en Ingeniería Civil.

TUTOR: ING. RONALD CESAR GÓMEZ JOHNSON

COCHABAMBA, 2013

INDICE DE CONTENIDO 1.

GENERALIDADES ...................................................................... 12

1.1

INTRODUCCIÓN ......................................................................... 12

1.2

ANTECEDENTES ........................................................................ 14

1.3

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .......................................... 14

1.3.1

Identificación del Problema .......................................................... 14

1.3.2

Formulación del Problema ........................................................... 15

1.4

OBJETIVOS ................................................................................. 15

1.4.1

Objetivo General .......................................................................... 15

1.4.2

Objetivos Específicos y actividades del proyecto......................... 15

1.5

JUSTIFICACIÓN .......................................................................... 17

1.5.1

Justificación Técnica .................................................................... 17

1.5.2

Justificación Económica ............................................................... 17

1.6

ALCANCE .................................................................................... 17

1.6.1

Alcance temático.......................................................................... 18

1.7

PROGRAMA DE ACTIVIDADES ................................................. 20

2.

MARCO TEORICO ...................................................................... 21

2.1

CONCEPTOS GENERALES ....................................................... 21

2.1.1

Estudios básicos de ingeniería para puentes............................... 21

2.1.2

Obras de arte especiales ............................................................. 21

2.1.3

Especificaciones generales.......................................................... 21

2.1.4

Especificaciones particulares ....................................................... 22

2.1.5

Especificaciones complementarias .............................................. 22

2.2

ELABORACION DE PROYECTOS PARA PUENTES ................. 22 i

2.3

ESTUDIO TOPOGRÁFICO.......................................................... 23

2.3.1

Levantamiento topográfico ........................................................... 23

2.4

ESTUDIO GEOTÉCNICO. ........................................................... 23

2.4.1

Perfil estratigráfico ....................................................................... 23

2.4.2

Presión lateral del suelo ............................................................... 23

2.4.3

Capacidad de carga ..................................................................... 24

2.4.4

Ensayos exploratorios “in situ” ..................................................... 24

2.4.5

Ensayos de laboratorio ................................................................ 24

2.4.6

Ensayo de penetración estándar (SPT) ASTM D-1568-98 .......... 24

2.4.7

Ensayo de porcentaje de humedad natural AASHTO T-256........ 31

2.4.8

Granulometría de suelos (método por tamizado) ASTM-D-422 ... 31

2.4.9

Ensayo de límites de consistencia (Límites Atterberg) ................ 32

2.4.10

Clasificación del suelo.................................................................. 32

2.4.11

Análisis de la información geotécnica .......................................... 34

2.5

ESTUDIO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO ................................ 34

2.5.1

Consideraciones para el diseño ................................................... 35

2.5.2

Precipitaciones máximas diarias .................................................. 35

2.5.3

Determinación de la cuenca de drenaje ....................................... 36

2.5.4

Tiempo de concentración: ............................................................ 37

2.5.5

Determinación de los valores de CN para complejos hidrológicos de suelo cobertura. ........................................................................... 40

2.5.6

Efectos del uso de suelos en la hidrología ................................... 42

2.5.7

Determinación del caudal de diseño ............................................ 42

2.5.8

Coeficiente de rugosidad de Manning para canales abiertos y diferentes revestimientos............................................................. 44

2.5.9

Calculo de socavaciones en el cauce del rio. .............................. 44 ii

2.6

PUENTES DE HORMIGÓN PRETENSADO ............................... 54

2.6.1

Alternativas de puentes................................................................ 54

2.6.2

Puentes. ....................................................................................... 61

2.6.3

Hormigón armado ........................................................................ 94

2.6.4

Hormigón preesforzado.............................................................. 115

2.6.5

Métodos y sistemas constructivos. ............................................ 140

2.7

FORMULACIÓN Y EVALUACION DE PROYECTOS ................ 141

2.7.1

Cómputos métricos .................................................................... 141

2.7.2

Precios unitarios ........................................................................ 143

3.

MARCO PRÁCTICO .................................................................. 155

3.1

INFORMACIÓN DE CAMPO ..................................................... 155

3.1.1

Levantamiento topográfico ......................................................... 155

3.1.2

Estudio geotécnico ..................................................................... 159

3.1.3

Descripción del estudios geotécnico actual ............................... 161

3.1.4

Estudio hidrológico e hidráulico ................................................. 168

3.2

ESTUDIO DEL TIPO DE PUENTE ............................................ 188

3.2.1

Cuadro comparativo de alternativas: ......................................... 190

3.2.2

Cuantías en diseño de puentes ................................................. 191

3.2.3

Resultado ................................................................................... 191

3.3

DISEÑO GEOMÉTRICO DEL PUENTE .................................... 191

3.3.1

Geometría general y proyecto geométrico ................................. 191

3.3.2

Geometría en detalle ................................................................. 192

3.4

DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DEL PUENTE ............. 194

3.4.1

Consideraciones generales........................................................ 195

3.4.2

Diseño de la superestructura ..................................................... 388

3.4.3

Diseño de la infraestructura ....................................................... 388 iii

3.5

DOCUMENTACIÓN DEL PROYECTO ...................................... 389

3.5.1

Elaboración del pliego de especificaciones técnicas ................. 389

3.5.2

Cómputos métricos .................................................................... 390

3.5.3

Análisis de los precios unitarios ................................................. 390

3.5.4

Cronograma de actividades ....................................................... 392

4.

EVALUACIÓN ........................................................................... 393

4.1

EVALUACIÓN TÉCNICA ........................................................... 393

4.2

EVALUACIÓN ECONÓMICA ..................................................... 395

5.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................. 397

5.1

CONCLUSIONES ...................................................................... 397

5.2

RECOMENDACIONES .............................................................. 397

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................ 398 ANEXOS .................................................................................................. 398

iv

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1-1

Ubicación geográfica del Puente Crespo Mayu ............................... 13

Figura 2-2

Coeficiente de contracción entre columnas (Aguirre, 1980) ............. 46

Figura 2-3

Valores de β en función de la probabilidad de ocurrencia ................ 47

Figura 2-4

Valores de x para suelos cohesivos y no cohesivos (Aguirre, 1980) 47

Figura 2-5

Coeficiente ψ en función de (Aguirre, 1980) .................................... 48

Figura 2-6

Coeficiente de Artamonov (Aguirre, 1980) ....................................... 50

Figura 2-7

Estribos que se prolongan hasta el cauce principal y no existe flujo en la zona de inundación (Aguirre, 1980).............................................. 50

Figura 2-10 Tramos simples o múltiples isostáticos ............................................ 58 Figura 2-11 Tramos múltiples isostáticos con Losas de continuidad ................... 58 Figura 2-12 Vigas tipo Gerber o en Cantilever .................................................... 59 Figura 2-13 Vigas continuas ................................................................................ 59 Figura 2-14 Puente de vigas simplemente apoyadas .......................................... 59 Figura 2-16 Filosofía de diseño ........................................................................... 62 Figura 2-17 Camión de diseño LRFD HL-93 ....................................................... 65 Figura 2-18 Tren de carga, camión de diseño HL-93 LRFD ................................ 66 Figura 2-19 Tren de carga, tándem de diseño LRFD .......................................... 67 Figura 2-20 Carril de diseño LRFD ...................................................................... 67 Figura 2-21 Incremento de la carga viva por efectos dinámicos ......................... 67 Figura 2-22 Posicionamiento de la carga de eje para el diseño del tablero de losa ......................................................................................................... 73 Figura 2-24 Sección transversal de un puente .................................................... 77 v

Figura 2-27 Baranda Tipo P-3 SNC..................................................................... 79 Figura 2-28 Aceras en puentes ........................................................................... 80 Figura 2-29 Vigas Tipo AASHTO......................................................................... 82 Figura 2-30 Tipos de estribos .............................................................................. 85 Figura 2-32 Simbología para el empuje activo de Coulomb ................................ 91 Figura 2-33 Aplicación de las teorías de Coulomb .............................................. 91 Figura 2-34 Aplicación de las teorías de Rankine y b) coulomb para el diseño de muros de sostenimiento ................................................................... 92 Figura 2-35 Distribución de esfuerzos en el concreto en compresión de la viga . 95 Figura 2-36 Altura útil en vigas rectangulares ..................................................... 96 Figura 2-40 Atado de barras opuestas con distancias mayores a los 15 cm..... 110 Figura 2-41 Fabricación de un elemento Postensado tesado de un extremo (método Freyssinet) ....................................................................... 115 Figura 2-42 Secciones transversales típicas para vigas de puentes ................. 116 Figura 2-43 Sección transversal de una sección I ............................................. 116 Figura 2-44 Las tensiones admisibles en el concreto no deben ser superadas en las distintas secciones de la viga para la etapa inicial (preesfuerzo + peso propio) ................................................................................... 120 Figura 2-45 Sección I Compuesta ..................................................................... 122 Figura 2-46 Homogenización de los esfuerzos en la sección compuesta ......... 123 Figura 2-47 Las tensiones admisibles en el concreto no deben ser superadas 123 Figura 2-48 Etapa inicial de carga ..................................................................... 125 Figura 2-38 Propiedades del torón de 7 alambres sin revestimiento (G-270) ... 127 Figura 2-51 Esquema de la disminución de la fuerza de preesfuerzo ............... 129 vi

Figura 2-52 Disminución longitudinal de la fuerza de preesfuerzo en el tendón debido a las pérdidas de preesfuerzo por la fricción entre el tendón y la vaina ........................................................................................... 132 Figura 2-53 Distribución real del esfuerzo longitudinal en el tendón con pérdidas por fricción y pérdidas por hundimiento de anclajes....................... 133 Figura 2-54 Pérdida de tensión de preesfuerzo por hundimiento de anclajes ... 133 Figura 2-55 Porcentaje de Humedad según tipo de clima ................................. 136 Figura 2-56 Distribución del preesfuerzo efectivo en un tendón postensado después de las pérdidas instantáneas y diferidas .......................... 138 Figura 3-1

Ubicación de los BMs-Crespo Mayu .............................................. 155

Figura 3-2

Levantamiento topográfico-Crespo Mayu....................................... 156

Figura 3-3

Perfiles longitudinales y transversales del área de proyecto .......... 157

Figura 3-4

Plano geo referenciado del área de proyecto................................. 158

Figura 3-5

Sección transversal en el eje del puente ........................................ 159

Figura 3-6

Vista en planta de la ubicación del puente ..................................... 159

Figura 3-7

Ubicación del ensayo SPT ............................................................. 160

Figura 3-8

Ensayo SPT en el centro del río Crespo Mayu .............................. 160

Figura 3-9

Ensayo SPT en el centro del río Crespo Mayu .............................. 161

Figura 3-10 Análisis de la planilla granulométrica ............................................. 162 Figura 3-11 Clasificación por el método unificado ............................................. 164 Figura 3-12 Análisis de la planilla de compactación .......................................... 164 Figura 3-13 Análisis de la planilla de penetración estándar .............................. 166 Figura 3-14 Ubicación del puente Crespo Mayu ............................................... 169 Figura 3-15 Determinación de la cuenca hidrográfica ....................................... 170 vii

Figura 3-16 Determinación de los valores CN de uso de suelos por el método SCS. ....................................................................................................... 175 Figura 3-17 Determinación de la intensidad para el tiempo de concentración .. 177 Figura 3-18 Caudales de diseño según del tiempo de retorno .......................... 179 Figura 3-19 Modelación hidráulica con un puente alcantarilla ........................... 180 Figura 3-20 Modelación hidráulica con el puente tradicional ............................. 181 Figura 3-21 Sección transversal del puente, resultado de la modelación en HECRas ................................................................................................. 182 Figura 3-22 Diseño aproximado del puente....................................................... 182 Figura 3-23 Diseño a socavaciones .................................................................. 188 Figura 3-25 Parámetros de análisis ................................................................... 189 Figura 3-26 Geometría general del proyecto ..................................................... 192

viii

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1-1

Objetivos específicos - Actividades .................................................. 16

Tabla 1-2

Alcance temático .............................................................................. 18

Tabla 2-1

Relaciones aproximadas, para el número N de la prueba de penetración en arenas...................................................................... 25

Tabla 2-2

Valores aproximados del ángulo de fricción interna, para ciertos tipos de suelo............................................................................................ 25

Tabla 2-3

Corrección por profundidad .............................................................. 27

Tabla 2-4

Corrección por muestreo .................................................................. 27

Tabla 2-5

Corrección por diámetro de perforación ........................................... 27

Tabla 2-6

Valores empíricos para ф, Dr γ, basados en el ensayo SPT............ 28

Tabla 2-7

Factores de carga según Terzaghi por el ángulo de fricción interna del suelo................................................................................................. 31

Tabla 2-8

Factores de forma según Terzaghi .................................................. 31

Tabla 2-9

Pesos volumétricos en kg/m3 ........................................................... 31

Tabla 2-10

Símbolo de grupos para el método USCS ....................................... 32

Tabla 2-11

Sistema de Clasificación de Suelos Unificado "U.S.C.S." ................ 33

Tabla 2-12

Periodos de retorno .......................................................................... 40

Tabla 2-13

Valores de CN para el método SCS – Escorrentía Condición II....... 41

Tabla 2-14

Coeficiente de rugosidad de Manning .............................................. 44

Tabla 2-15

Coeficiente en función de la forma de la pila (Aguirre, 1980) ........... 52

Tabla 2-16

Coeficiente K L 2 en función del ángulo de incidencia (Aguirre, 1980) ......................................................................................................... 53

ix

Tabla 2-17

La constante K para algunos materiales tiene los siguientes valores ......................................................................................................... 53

Tabla 2-18

Rango de luces de puentes.............................................................. 57

Tabla 2-19

Factores de presencia múltiple (m) .................................................. 64

Tabla 2-20

Superestructuras habituales............................................................. 68

Tabla 2-21

Factores de modificación de carga η................................................ 73

Tabla 2-22

Combinación de cargas y factores de carga .................................... 74

Tabla 2-23

Factores de carga para cargas permanentes................................... 74

Tabla 2-24

Fajas Equivalentes ........................................................................... 81

Tabla 2-25

Propiedades geométricas para vigas AASHTO ............................... 83

Tabla 2-26

Distribución de sobrecargas por carril para momento en vigas longitudinales exteriores................................................................... 83

Tabla 2-27

Distribución de la sobrecarga por carril para corte en vigas interiores ......................................................................................................... 84

Tabla 2-28

Distribución de la sobrecarga por carril para corte en vigas exteriores ......................................................................................................... 84

Tabla 2-29 Altura de suelo equivalente para carga vehicular sobre estribos perpendiculares al tráfico ................................................................. 86 Tabla 2-30

Presiones básicas del viento, para diferentes ángulos de ataque –> V=160 km/h ...................................................................................... 86

Tabla 2-31

Componentes del viento sobre la sobrecarga viva ........................... 87

Tabla 2-33

Recubrimiento en armaduras principales no protegidas (mm) ........ 96

Tabla 2-33

Esfuerzos admisibles en el concreto .............................................. 117

Tabla 2-34

Esfuerzos admisibles en el acero de preesfuerzo .......................... 118

Tabla 2-36

Propiedades de los cables y barras de pretensado ....................... 127 x

Tabla 2-37

Pérdidas dependientes del tiempo en Mpa [AASHTO 5.9.5.3-1] ... 130

Tabla 2-38

Tipo de pérdidas de preesfuerzo y etapas de ocurrencia............... 130

Tabla 2-39

Coeficientes de fricción para tendones de postesado .................... 132

Tabla 2-40

Estimación de las pérdidas totales ................................................. 138

Tabla 2-40

Aportes sociales – Nueva Ley de Pensiones ................................. 150

Tabla 2-41

Incidencia por inactividad ............................................................... 151

Tabla 2-42

Incidencia de subsidios .................................................................. 152

Tabla 2-43

Seguridad industrial e higiene ........................................................ 152

Tabla 3-1

Capacidad de carga última (Terzagui) – Lado Norte ...................... 167

Tabla 3-2

Capacidad de carga última (Terzagui) – Lado Sur ......................... 167

Tabla 3-3

Capacidad de carga última (Terzagui) – Centro del puente ........... 167

Tabla 3-4

Intensidades para distintas duraciones en la cuenca Crespo Mayu174

Tabla 3-5

Resultados de la modelación del puente alcantarilla por HEC-Ras 180

Tabla 3-6

Resultados de la modelación de puente tradicional por HEC-Ras . 181

Tabla 3-9

Cuadro de parámetros comparativos entre puente simplemente apoyado y uno tipo integral ............................................................ 190

Tabla 3-8

Cuantías de hormigón y acero de armar en puentes ..................... 191

Tabla 4-1

Disponibilidad de recursos ............................................................. 393

Tabla 4-2

Elementos constructivos ................................................................ 393

xi

1. GENERALIDADES 1.1

INTRODUCCIÓN

Villa de San Pedro de Sacaba o simplemente Sacaba, es el municipio capital de la provincia del Chapare, y es el segundo municipio con una población considerable de 165.000 habitantes 1. El clima de este municipio es templado, similar al de Cochabamba y durante el invierno, las temperaturas van de 1ºC a 24ºC y precipitaciones escasas. Durante la época de verano, las temperaturas van a partir del 10ºC a 19ºC con precipitaciones más constantes. Sacaba presenta un periodo lluvioso en los meses de Octubre a Marzo, produciéndose las precipitaciones más intensas de Diciembre a Febrero, con una precipitación media anual de 653.1 [mm]. Presenta varias vías de comunicación importantes, y es parte de la Red Vial Fundamental por la Ruta F4, que conecta las ciudades de La Paz, Oruro y Cochabamba con Santa Cruz, así como otros ramales considerables, como la ruta entre Sacaba por el Cantón de Lava Lava hacia el Sur hasta la Ruta F7 que llega hacia La Angostura, Tolata, Cliza, Punata y Tiraque hasta la parte Sud Este de nuestro territorio. El cantón de Lava Lava perteneciente es este municipio, se encuentra a 16 kilómetros de Cochabamba y a 2.5 kilómetros de Sacaba en dirección Sud Este. Tiene como población representativa a las comunidades de Tuska Pujllo Alto, Canal Pata Central, Mullucota, Kerani, Pacana, Curi Huma y Jatun Orkha.

1

Población total proyectada, por año calendario según área y departamento – Datos INE (2013).

12 - 209

La población de las comunidades, así como los distritos circundantes tienen como base la economía de producción agrícola, con una producción tradicional de subsistencia y se esfuerzan por lograr incorporarse al impulso de producción comercial y beneficiarse de los réditos económicos que genera la misma. Por todo lo anteriormente expuesto, definimos que el presente trabajo tiene por objeto de estudio la ruta del Municipio de Sacaba al cantón de Lava Lava. ç

Figura 1-1 Ubicación geográfica del Puente Crespo Mayu

Fuente: Concejo departamental de competitividad de Cochabamba, Google Eart y Google Maps - 2013

13 - 399

1.2

ANTECEDENTES

Son antecedentes del presente trabajo: •

Levantamiento topográfico del Instituto Geográfico Militar, actualizado hasta el 2012 (Adjunto en archivo digital en CD-Tesis)

•

Estudio de geotécnico para fundaciones del Puente Crespo Mayu, proporcionado por la Unidad de Pre-inversión del Gobierno Autónomo del Departamento de Cochabamba (Anexo II)

•

Datos hidrológicos proporcionados por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología SENAMHI (Anexo III)

•

Estudio hidrológico del Rio Rocha realizado por el Servicio Departamental de Cuencas y el Ministerio de Medio Ambiente para el manejo integrado de la cuenca del Rio Rocha – 2012

1.3

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.3.1 Identificación del Problema El Rio Crespo Mayu paralelo al Rio Jatun Mayu presenta incremento de su caudal en épocas de lluvia, aproximadamente de 88.31 [m3/s] en un evento extremo, con un NAME. de 1.69 [m], dificultando el tránsito peatonal y vehicular de acuerdo a las características hidrológicas de la zona. Las características topográficas entre la ruta Sacaba-Lava Lava y el Rio Crespo Mayu, presenta un nivel de rasante a 2718 m.s.n.m. y una depresión variable hasta el lecho del rio de 2712.33 m.s.n.m. (5.37 [m] aproximadamente). Existe un obstáculo horizontal a nivel de rasante de la vía de 97 [m], por el considerable ancho del rio, a causa del régimen hidrológico ocasionando un corte meándrico en crecidas extraordinarias sin data histórico, pero observable y apreciable a simple vista.

14 - 399

El cantón de Lava Lava, plantea la necesidad de un acceso entre sus comunidades agropecuarias a los centros de comercialización más cercana, que los conectaría con la ciudad de Cochabamba y el Departamento de Santa Cruz. La ausencia de una ruta segura y continua sobre el Rio Crespo Mayu, retarda los tiempos de tránsito, sean estos normales o con fines comerciales y/o urgentes por necesidades médicas por falta de centros de salud en estas comunidades. Incluso con problemas en el mismo municipio de Sacaba por carencias en sus hospitales de segundo nivel. 1.3.2 Formulación del Problema Por lo expuesto anteriormente, “Las comunidades del Cantón Lava Lava requiere la conexión vial sobre el rio Crespo-Mayu para permitir el tránsito seguro y cómodo, a fin de contribuir a su desarrollo económico y social” 1.4

OBJETIVOS

1.4.1 Objetivo General Realizar el proyecto del puente Crespo-Mayu con el propósito de lograr la vinculación caminera a lo largo del tramo que contempla el Municipio de Sacaba con las comunidades del Cantón de Lava Lava. 1.4.2 Objetivos Específicos y actividades del proyecto •

Recopilar la información de campo

•

Establecer las alternativas del tipo de puente

•

Diseñar la geometría del puente

•

Diseñar y calcular la estructura del puente

•

Elaborar la documentación del proyecto

15 - 399

Tabla 1-1 Objetivos específicos - Actividades OBJETIVOS

ACTIVIDADES

ESPECÍFICOS

Realizar el levantamiento topográfico •

Levantamiento topográfico del área de proyecto

•

Presentación de los resultados

Realizar el estudio geotécnico

Recopilar la información de campo

•

Ubicación de los ensayos geotécnicos

•

Descripción del estudio geotécnicos proporcionados

•

Descripción del estudio geotécnico actual

•

Valoración de los resultados y análisis

•

Conclusiones de los estudios realizados

•

Análisis de la información geotécnica proporcionada

Realizar el estudio hidrológico e hidráulico •

Descripción del área de estudio

•

Determinación de la cuenca Crespo Mayu

•

Obtención de registros pluviométricos

•

Recopilación de información geográfica y topográfica

•

Estudio hidrológico

•

Modelación hidráulica

•

Cálculo de las socavaciones

Estudio de tráfico

Establecer las alternativas del puente

Diseñar la geometría del puente

Diseñar y cálculo estructural del puente

•

Determinar el TPDA (Tráfico promedio diario anual)

•

Análisis de los parámetros técnicos

•

Análisis de los parámetros económicos

•

Análisis de los parámetros constructivos

•

Diseñar el cuadro comparativo

•

Presentación del resultado

•

Diseño de la geometría general

•

Diseño de la geometría en detalle

•

Consideraciones generales

•

Diseño de la superestructura

•

Diseño de la infraestructura

16 - 399

Elaborar la documentación complementaria del proyecto

•

Elaborar el pliego de especificaciones técnicas

•

Elaborar los cómputos métricos

•

Análisis de los precios unitarios

•

Diseñar el cronograma de actividades

Fuente: Elaboración propia

1.5

JUSTIFICACIÓN

1.5.1 Justificación Técnica El presente trabajo se justifica técnicamente por pertenecer al campo de estructuras de ingeniería civil y el estudio de alternativas para una solución. 1.5.2 Justificación Económica Permitirá la vinculación sin desvíos o retrasos, la posibilidad de acceso a otros bienes, reducir los tiempos del servicio de transporte, desarrollo del comercio de acuerdo a sus capacidades agrícolas y pecuarias, reducir sus precios y hacerlos más competitivos, mejorando sus actuales índices de producción y por ende la calidad de vida. 1.6

ALCANCE

El presente proyecto del Puente Crespo Mayu será a diseño preliminar, previo estudio de campo, elección de alternativas, diseño geométrico, cálculo estructural y el desarrollo de la información complementaria, que será respaldado técnicamente, de manera de permitir la ejecución de las obras utilizando técnicas o metodologías que garanticen la implementación del proyecto en el plazo proyectado, cumpliendo los estándares de ingeniería, donde todo cálculo, aseveración, proyección o dato será justificado conceptual y analíticamente. Se realizará: • Los estudios geotécnicos correspondientes identificando sus características propias de los suelos de fundación 17 - 399

• El estudio de las condiciones hidrológicas e hidráulicas, para evaluar el caudal máximo de diseño en base a la información disponible; determinar la influencia de las socavaciones y definir los niveles de cimentación seguros. • El estudio de alternativas, en base a parámetros técnicos, económicos y constructivos. • Diseño de la geometría general y en detalle del puente. • El cálculo estructural de la superestructura e infraestructura, para un puente simplemente apoyado, con vigas postensadas tipo AASHTO, de acuerdo a las especificaciones de la American Association of State Highway and Trasnportatión Officials (AASHTO LRFD 2004), cumpliendo con las exigencias de durabilidad y servicio requeridas de acuerdo a sus funciones e importancia. • Presentación del pliego de especificaciones técnicas • Presentación del cronograma de ejecución en un diagrama de barras Gantt, apreciando las rutas críticas y el tiempo requerido para la ejecución de cada una de las actividades del proyecto y los procesos de construcción. • Resumen de la información financiera, balance general, análisis de los precios unitarios con el detalle de desglose cumpliendo con las leyes sociales y tributarias vigentes. 1.6.1 Alcance temático Para la realización del proyecto de diseño del puente Crespo-Mayu en el Municipio de Sacaba, los temas que se van a emplear de la Ingeniería Civil son los siguientes: Tabla 1-2 Alcance temático Geotecnia y mecánica de suelos

• Propiedades y características de los suelos • Resistencias y deformaciones de suelos • Capacidad de soporte

Topografía

• Georeferenciación • Levantamiento topográfico.

18 - 399

• Características físicas de la cuenca

Hidrología e hidráulica

• Evolución meteorológica • Precipitación • Infiltración • Escorrentía • Socavaciones en el cauce del rio • Obras hidráulicas en canales

Obras hidráulicas

• Obras de protección • Cálculo de secciones a flexión

Hormigón armado

• Verificación de secciones a esfuerzo cortante • Torsión • Fundaciones • Cálculo y diseño de los elementos estructurales de HºAº y HºPº • Normalización de plano

Dibujo técnico

• Proyecciones ortogonales – cotas y notas • Vistas auxiliares • Vistas de sección o en corte • Simbología en planos • Diseño de planos de cortes (transversal y longitudinal) • Diseño de planos con detalles constructivos Formulación

y

evaluación

de

• Cronograma de actividades.

proyectos Puentes

• Puentes de hormigón armado • Esquemas estáticos y cálculo de esfuerzos • Diseño y cálculo de puentes

Maquinaria y equipos

• Selección del equipo • Desarrollo del pliego de especificaciones técnicas Fuente: Elaboración propia

19 - 399

1.7

PROGRAMA DE ACTIVIDADES DISEÑO PUENTE CRESPO MAYU RECOPILACION DE LA INFORMACION DE CAMPO Estudios geotécnicos

Estudios topográficos

Validación informacion

• Planos topográficos • Vista de planta • Vista de perfil longitudinal

ELECCIÓN DE LA ALTERNATIVA DE PUENTE

ELABORAR LA DOCUMENTACION COMPLEMENTARIA

• • • • • •

Volúmenes de excavación De los estribos De los pilotes Acero Hormigón Juntas, etc

• Por Items • En Bs.

• General • Dimensiones superestructura • Dimensiones subestructura • Vigas • Aceros • Estribos • Pilas • Pilotes • Estribos • Perfil longitudinal • Obras de protección

Cómputos métricos

Análisis de precios unitarios

DISEÑO DE LA GEOMETRIA DEL PUENTE

Diseño de la sección transversal

Estudios hidrológicos e hidráulica Determinar de la información hidrológica

• Datos hidrológicos SENAMHI • AASANA

Determinar: • Características físicas de la cuenca • Relaciones hidrológicas • Periodo de retorno • Tormenta de diseño • Tiempo de concentración • Escorrentía total • Precipitación de diseño

• Análisis previo de posibilidades • Selección del tipo de puente • Parámetros técnicos • Parámetros económicos • Estudios previos • Disponibilidad de materiales • Condiciones de construcción

• • • • • • • •

• • • • • • • • • • •

Factores de seguridad. Economía Aspectos constructivos Geometría del puente Superficie de emplazamiento Funcionalidad Estética del puente Mantenimiento Factibilidad de construcción Luz del puente Luz de cálculo

Ancho de la calzada Número y separación de vigas Número de carriles Espesor de la losa Altura de la super estructura Espesor de la losa en voladizo Espesor de la capa de rodadura Estructura superior

• • • •

Presupuesto del proyecto DISEÑO Y CALCULO DE LA ESTRUCTURA DEL PUENTE

Determinación de cargas y combinaciones de cargas

DOCUMENTACIÓN DEL PROYECTO Diseño de la estructura superior

Diseño y cálculo del puente

Diseño y cálculo de los estribos

Diseño y cálculo de las pilas y pilotes PROYECTO FINAL

20 - 399

• • • •

Factores y combinación de cargas Cargas permanentes Empuje de suelos Cargas transitorias (Viva, presencia múltiple, de impacto, de fatiga, de frenado. Peatonales Viento Sobrecarga viva estribos Barandados

• • • •

Cálculo pasamanos Postes de barandado Cálculo acera Cálculo del bordillo

• Análisis transversal y longitudinal • Diseño y cálculo de la sección transversal • Diseño y cálculo de la sección longitudinal • Diseño y cálculo de las pilas • Diseño y cálculo de los pilotes

• Determinación del método • Determinación del sistema constructivo • Determinación del procedimiento

2. MARCO TEORICO 2.1

CONCEPTOS GENERALES

2.1.1 Estudios básicos de ingeniería para puentes Es el conjunto de estudios para obtener los datos necesarios para la elaboración de los antecedentes, los documentos necesarios dependiendo de la magnitud y complejidad de la obra, entre las cuales se pueden considerar: (Ingeniería y gestión, 2010) •

Estudios topográficos

•

Estudios hidrológicos e hidráulicos

•

Estudios geotécnicos

•

Estudios de tráfico

•

Estudios complementarios

2.1.2 Obras de arte especiales Es el conjunto de obras tales como: puentes, viaductos, pasarelas, túneles, muros de gran tamaño y otras obras de gran magnitud, tal que, por sus proporciones y características, requieren proyectos específicos desarrollados por ingenieros calificados, construidos bajo la responsabilidad de profesionales de experiencia y con la supervisión constante y adecuada en todas las fases de la construcción 2.1.3 Especificaciones generales Aquellas instrucciones que definen las características de los materiales y los equipos a emplear, determinan los procedimientos constructivos, los métodos de control de calidad y los criterios para la aceptación o el rechazo de los materiales o de la construcción, fijan la modalidad de elaboración de la valorización y el cronograma de pagos. Son válidas para las obras o para un grupo de obras del organismo de contrate.

21 - 399

2.1.4 Especificaciones particulares Aquellas instrucciones que modifican las especificaciones generales, debido a las condiciones especiales de un proyecto determinado, deben ser justificadas por el autor del proyecto y aprobadas por el organismo contratante y son válidas solamente para el proyecto específico. 2.1.5 Especificaciones complementarias Son instrucciones referidas a obras particulares, establecen procedimientos y especificaciones sobre métodos de ensayo no previstos en las normas nacionales vigentes ni en las instrucciones generales. 2.2

ELABORACION DE PROYECTOS PARA PUENTES

Antes de proceder con el diseño del proyecto de un puente, es indispensable realizar los estudios básicos que permitan tomar conocimiento pleno de la zona, que redunde en la generación de información básica necesaria y suficiente que concluya en el planteamiento de soluciones satisfactorias plasmadas primero en anteproyectos y luego en proyectos definitivos reales, y ejecutables. El proyectista deberá informarse adecuadamente de las dificultades y bondades que le caracterizan a la zona antes de definir el emplazamiento del puente. Emplazamiento que deberá ser fruto de un estudio comparativo de varias alternativas, y que sea la mejor respuesta dentro las limitaciones (generación de información) y variaciones de comportamiento de los cambios naturales y provocados de la naturaleza. •

Datos de las condiciones naturales del lugar donde se requiere construir el puente (Hidrología, topografía, geotécnica, hidráulica y sísmica)

•

Datos de las condiciones funcionales (Datos geométricos, datos de carga viva y otros)

•

Datos socio económicos

22 - 399

•

Geometría (Perfiles longitudinales, transversales, socavaciones. defensivos, protecciones, etc.)

2.3

ESTUDIO TOPOGRÁFICO

El estudio topográfico es un conjunto de procedimientos para determinar la posición de un punto sobre la superficie terrestre, por medio de mediciones según los tres elementos del espacio: dos distancias y una elevación o una distancia, una elevación y una dirección. 2.3.1 Levantamiento topográfico “Se entiende por levantamiento topográfico al conjunto de actividades que se realizan en el campo con el objeto de capturar la información necesaria que permita determinar las coordenadas rectangulares de los puntos del terreno, ya sea directamente o mediante un proceso” 2. 2.4

ESTUDIO GEOTÉCNICO.

El estudio geotécnico debe establecer las características geotécnicas, como la estratigrafía, identificación de las propiedades físicas y mecánicas de los suelos para el diseño de cimentaciones estables. (Ingeniería y gestión, 2010) 2.4.1 Perfil estratigráfico Es el que se realiza a partir de datos de perforaciones, o bien de cortes naturales o artificiales del terreno que muestran las rocas que conforman la columna estratigráfica. 2.4.2 Presión lateral del suelo La presión lateral del suelo es la presión que ejerce la tierra horizontalmente.

2

PANCHAS L, Raquel. Levantamiento topográfico; Uso del GPS y Estación Total. Trujillo, Venezuela,

2009

23 - 399

2.4.3 Capacidad de carga La capacidad de carga es la capacidad de la tierra en torno a una estructura para soportar las cargas aplicadas. “Para grandes proyectos de construcción, los valores presupuestos de los reglamentos deben usarse únicamente como guías” 3 2.4.4 Ensayos exploratorios “in situ” Son necesarios para obtener los parámetros de resistencia y deformación de los suelos o rocas de fundación así como el perfil estratigráfico en función a la longitud del puente, número de estribos, pilares y longitud de accesos. Enmarcan las pruebas de penetración y los métodos geofísicos. • Ensayos de penetración estándar (SPT) • Ensayos de cono estático (CPT) • Ensayo de refracción sísmica Para el presente proyecto solamente se considerara el ensayo SPT. 2.4.5 Ensayos de laboratorio • Contenido de humedad • Granulometría • Límites de consistencia de Atterberg • Clasificación del suelo 2.4.6 Ensayo de penetración estándar (SPT) ASTM D-1568-98 El ensayo S.P.T. corresponde con las siglas en inglés (Standard Penetration Test) o (Ensayo de penetración estándar), y es el ensayo más extendido de los que se

3

BRAJA M. Das, Principios de ingenierías de cimentaciones, Pp. 267 24 - 399

realiza en el interior de un sondeo geotécnico en suelos o roca. (Administradora Boliviana de Caminos, 2010) Este ensayo consiste en medir el número de golpes necesario para que se introduzca una determinada profundidad una cuchara (cilíndrica y hueca) muy robusta (diámetro exterior de 51 milímetros e interior de 35 milímetros, lo que supone una relación de áreas superior a 100), que permite tomar una muestra, naturalmente alterada, en su interior. El peso de la masa está normalizado, así como la altura de caída libre, siendo de 63.5 kg y 76 centímetros respectivamente. 2.4.6.1 Relaciones aproximadas. a) Para el número N de la prueba de penetración en arenas. Tabla 2-1 Relaciones aproximadas, para el número N de la prueba de penetración en arenas

Fuente: Carlos Crespo – Mecánica de suelos y cimentaciones

Cuando no se cuenta con pruebas de laboratorio que sirvan, para determinar la cohesión y el ángulo de fricción interna de los suelos, se podría emplear los valores siguientes (aproximados): b) Valores aproximados del ángulo de fricción interna, para ciertos tipos de suelo. Tabla 2-2 Valores aproximados del ángulo de fricción interna, para ciertos tipos de suelo

25 - 399

Fuente: Carlos Crespo – Mecánica de suelos y cimentaciones

c) Proceso de cálculo del Ensayo de Penetración Estándar (SPT). 1)

Numero de campo

Es el resultado del ensayo realizado en cada estrato de suelo, normalmente realizado a cada metro, donde los resultado de golpes en tres niveles, cada uno de 15 [cm], solo se suma los dos últimos. 2)

Corrección de N70

El valor de N (Número de campo) que se obtuvo, puede ser corregido a N70 mediante la siguiente ecuación. N’70 = CN NF η1 η2 η3 η4

Ecuación 2-1

Donde: • N’70 = Valor de SPT corregido • CN

= Ajuste por presión de sobrecarga [Ecuación 2-2]

• η1

= Eficiencia del martillo [Ecuación 2-3]

• η2

= Corrección por profundidad [Tabla 2-3]

• η3

= Corrección por muestreo [Tabla 2-4]

• η4

= Corrección por diámetro de perforación [Tabla 2-5]

• NF

= Valor de SPT obtenido en campo Ecuación 2-2

𝑝𝑝′

𝐶𝐶𝑁𝑁 = �𝑝𝑝2′ 1

Donde:

26 - 399

• p’1

= Esfuerzo vertical efectivo estándar = 95.76 [kPa]

• p’2

= Esfuerzo vertical efectivo en el lugar de ensayo ”estrato del suelo*0.3* metro” 𝐸𝐸

η1 = 70𝑟𝑟 • Er

Ecuación 2-3

= Energía del martillo (depende del tipo de martillo y su sistema de golpe) Tabla 2-3 Corrección por profundidad

Fuente: Libro Mecánica de Suelos – Mauricio Salinas – UMSS – 1998

Tabla 2-4 Corrección por muestreo

Fuente: Libro Mecánica de Suelos – Mauricio Salinas – UMSS - 1998

Tabla 2-5 Corrección por diámetro de perforación

Fuente: Libro Mecánica de Suelos – Mauricio Salinas – UMSS - 1998

Para convertir el número de golpes a otro con diferente energía se tiene la siguiente ecuación: 𝑁𝑁𝐸𝐸′ = Donde:

70 ′ 𝑁𝑁70 𝐸𝐸

Ecuación 2-4

27 - 399

• E 3)

= Energía del ensayo de penetración estándar Valores empíricos para ф, Dr γ, basados en el ensayo SPT

En la [Tabla 2-6 Valores empíricos para ф, Dr γ, basados en el ensayo SPT] se presenta valores empíricos para ф, Dr y peso unitario de suelos granulares basados en el SPT, hasta una profundidad de 6 metros y suelos normalmente consolidados. Tabla 2-6 Valores empíricos para ф, Dr γ, basados en el ensayo SPT

Fuente: Libro Mecánica de Suelos – Mauricio Salinas – UMSS - 1998

4)

Resistencia al corte no drenado Cu cu = 29 NF0,72

Ecuación 2-5

(kPa)

Donde: • NF 5)

=

Número de penetración estándar en campo

Densidad relativa Dr

Marcuson y Bieganousky, proporcionaron la relación empírica para obtener la densidad relativa: (Bowles, 1997) Dr (%) =11,7 + 0,76 (222 NF + 1600 – 53 𝜎𝜎𝑃𝑃′ − 50𝑐𝑐𝑢𝑢2 )0,5

Donde:

• Dr = Densidad relativa • NF = Número de penetración estándar en el campo 28 - 399

Ecuación 2-6

• 𝜎𝜎𝑃𝑃′ = Esfuerzo efectivo vertical

6)

Ángulo de fricción

Peck, Hanson y Thornburn, proporcionan la siguiente correlación: (Coduto, 2001) ф = 27,1 + 0,3 N’ – 0,00054 N’2

Ecuación 2-7

Donde: • ф = Angulo de fricción pico del suelo • N’ = Número de penetración estándar corregido Schmertmann, da la siguiente correlación:

ф=

tan-1

�

𝑁𝑁𝐹𝐹

𝑡𝑡

�

𝜎𝜎 12,2+20,3 � 𝑣𝑣 � 𝑝𝑝𝑎𝑎

0,34

Ecuación 2-8

Donde: • NF = Número de penetración estándar en el campo • 𝜎𝜎𝑣𝑣𝑡𝑡 = Esfuerzo efectivo vertical

• pa = Presión atmosférica en iguales unidades que 𝜎𝜎𝑣𝑣𝑡𝑡

Recientemente Hatanaka y Ucida dan la siguiente ecuación para hallar el ángulo de fricción: ф = √20 𝑁𝑁′ + 20

Ecuación 2-9

• Nt = Número de penetración estándar corregido 2.4.6.2 Capacidad de carga (Teoría de Terzagui) Terzaghi considera la resistencia al esfuerzo cortante solamente abajo del nivel de desplante de la cimentación, despreciando la resistencia por encima de dicho nivel.

29 - 399

Supone que el terreno sobre la base del cimiento solo produce un efecto que puede representarse mediante una sobrecarga q = γ Df actuante precisamente en un plano horizontal que pasa por la base del cimiento. La ecuación general de Terzaghi es: qult= C*NC*SC + γ1 *Df*Nq+0.5*γ2*B*Nγ*Sγ

Ecuación 2-10

Para suelos cohesivo, se tiene como condición crítica el ángulo de fricción igual a cero, (ϕ=0), y para suelos con presencia predominante de grava y arena, se toma la cohesión (c=0). Para el cálculo de la capacidad admisible de apoyo, es necesario conocer la geometría de la fundación, la cohesión del suelo, el peso específico natural del suelo y la profundidad de fundación. Al mismo esta ecuación puede extenderse para fundaciones rectangulares como: qult= (1+0.2*B/L)*c`*N´C*SC + γ1 *Df*N`q+(1-0.2*B/L)*0.5*γ2*B*N`γ*Sγ Ecuación 2-11

Donde: • Df = Nivel de desplante [m] • γ1 = Peso volumétrico del suelo arriba del nivel de desplante [Tn/m3] • γ2 = Peso volumétrico del suelo abajo del nivel de desplante [Tn/m3] • Φ

= Ángulo de fricción interna del suelo

• C

= Cohesión del suelo [Tn/m2]

• NC = Muestra la influencia de la cohesión • Nq = Muestra de influencia de la sobrecarga • B

= Ancho del cimiento [m]

• L

= Longitud del cimiento [m]

• Nγ = Factor de carga • Sγ = Factor de forma •

30 - 399

Tabla 2-7 Factores de carga según Terzaghi por el ángulo de fricción interna del suelo

Fuente: Libro Mecánica de Suelos – Mauricio Salinas – UMSS - 1998

Tabla 2-8 Factores de forma según Terzaghi

Fuente: Libro Mecánica de Suelos – Mauricio Salinas – UMSS - 1998

Tabla 2-9 Pesos volumétricos en kg/m3

Fuente: Manual de Constructor de CEMEX Concretos - 2008

2.4.7 Ensayo de porcentaje de humedad natural AASHTO T-256 Para determinar contenido de agua y la cantidad de aire, que representa una de las características más importantes para explicar el comportamiento del suelo (especialmente en aquellos de textura más fina), como por ejemplo cambios de volumen, cohesión, estabilidad mecánica. 2.4.8 Granulometría de suelos (método por tamizado) ASTM-D-422 Este método permite, mediante el tamizado, determinar la distribución por tamaños de las partículas mayores que 0.075 mm, de una muestra de suelo. (Administradora Boliviana de Caminos, 2010) 31 - 399

2.4.9 Ensayo de límites de consistencia (Límites Atterberg) Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg. 2.4.10 Clasificación del suelo Debido a contar con un estudio geotécnico a analizar, realizaremos la clasificación por el método AASHTO y por el método USCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) 2.4.10.1 Método USCS (Unificado) El Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (Unified Soil Classification System (USCS)) es un sistema de clasificación de suelos usado en ingeniería y geología para describir la textura y el tamaño de las partículas de un suelo. Se representa mediante un símbolo con dos letras. Cada letra es descrita debajo (con la excepción de Pt). Para clasificar el suelo hay que realizar previamente una granulometría del suelo mediante tamizado.

Tabla 2-10 Símbolo de grupos para el método USCS

Fuente: Manual de carreteras – España- 1990

32 - 399

Tabla 2-11 Sistema de Clasificación de Suelos Unificado "U.S.C.S." DIVISIONES PRINCIPALES Gravas lím pias (sin o con pocos finos)

SUELOS DE GRANO GRUESO Más de la mitad del material retenido en el tamiz número 200

GRAVAS Más de la mitad de la fracción gruesa es Gravas retenida por el tamiz número 4 con finos (apreciable (4,76 mm) cantidad de finos)

Arenas lím pias (pocos o sin finos)

ARENAS Más de la mitad de la fracción gruesa pasa por el tamiz Arenas número 4 (4,76 con finos mm) (apreciable cantidad de finos)

Símbolos del NOMBRES TÍPICOS grupo

IDENTIFICACIÓN DE LABORATORIO

GW

Gravas, bien graduadas, mezclas grava-arena, pocos finos o sin finos.

Cc=(D30)2/D10xD60 entre 1 y 3

GP

Gravas mal graduadas, mezclas grava-arena, pocos finos o sin finos.

No cumplen con especificaciones granulometría para GW.

GM

Gravas limosas, mezclas grava-arena-limo.

GC

Gravas mezclas arcilla.

SW

Arenas bien graduadas, arenas con grava, pocos finos o sin finos.

SP

Arenas mal graduadas, arenas con grava, pocos finos o sin finos.

SM

Arenas limosas, mezclas de arena y limo.

SC

Arenas arcillosas, mezclas arena-arcilla.

arcillosas, grava-arena-

Cu=D60/D10>4

Determinar porcentaje de grava y arena en la curva granulométrica. Según el porcentaje de finos (fracción inferior al tamiz número 200). Los suelos de grano grueso se clasifican como sigue: GW,GP,SW,SP. >12%>GM,GC,SM,SC. 5 al 12%->casos límite que requieren usar doble símbolo.

las de

Límites de Atterberg debajo de la línea A o IP7. doble símbolo.

Cu=D 60/D10>6 Cc=(D30)2/D10xD60 entre 1 y 3 Cuando no se cumplen simultáneamente las condiciones para SW. Los límites situados en la zona rayada con IP entre 4 y Límites de 7 son casos Atterberg sobre la intermedios línea A con IP>7. que precisan Límites de Atterberg debajo de la línea A o IPL/2, el diagrama es simétrico a partir de L/2)

Fuente: Métodos de preesfuerzo – Hormigón Preesforzado UCB-Bolivia

Conocido el deslizamiento del dispositivo de anclaje especificado, la pérdida por deslizamiento en el anclaje se puede calcular con las expresiones:

X=

Ecuación 2-118

h× Ep ×l'

∆f pA =

∆f pF Ecuación 2-119

2× h× Ep X

133 - 399

Donde: • ∆f pA MÁX : Pérdida máxima de preesfuerzo por hundimiento de anclajes (en x=0) (Mpa) o (kg/cm2) • fo

: Esfuerzo inicial de tensión en el extremo del gato inmediatamente después de la transferencia.

• fmi

: Esfuerzo de tensión en el centro del tendón calculado con las pérdidas por fricción

• x

: Distancia de influencia de la pérdida de preesfuerzo por hundimiento de anclaje medida desde el extremo de tesado

• h

: Valor estimado de hundimiento de anclaje (normalmente 6 mm)

• Ea

: Módulo de elasticidad del acero de preesfuerzo

• L

: Longitud total del tendón

En los elementos pretensados se desprecian estas pérdidas, al ser pequeñas, se acostumbra tensar un poco más para absorber el deslizamiento. 3)

Acortamiento elástico del concreto (Pérdida Instantánea) [AASHTO LRFD 5.9.5.2.3b]

Cuando la fuerza pretensora se transfiere a un miembro, existirá un acortamiento elástico en el concreto a medida en que se comprime. Para el caso en que se usan tendones múltiples y se tensan siguiendo una secuencia, existirán pérdidas. El primer tendón que se ancle sufrirá una pérdida de esfuerzo cuando se tense el segundo, el primero y el segundo sufrirán pérdida de esfuerzo cuando se tense el tercero, etc. La pérdida debido al acortamiento elástico en miembros postensados puede tomarse como: ∆𝑓𝑓 𝑝𝑝𝑝𝑝𝑆𝑆 = Donde:

(𝑁𝑁 − 1) ∗ 𝐸𝐸𝑝𝑝 ∗ 𝑓𝑓𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐𝑐 2 ∗ 𝑁𝑁 ∗ 𝐸𝐸𝑐𝑐𝑐𝑐

Ecuación 2-120

134 - 399

• ∆f pES : Pérdida por acortamiento elástico para miembros postensados (Mpa) • N

: Número de veces que se tensa.

Si se tensan todos los tendones simultáneamente, N=1 y por lo tanto el valor de ∆fpES = 0. Cuando N es muy grande: 𝑁𝑁 − 1 ≈ 0.5 2 ∗ 𝑁𝑁

Ecuación 2-121

Los valores de fcgp pueden calcularse usando un esfuerzo en el acero reducido debajo del valor inicial por un margen dependiente en los efectos de la relajación y fricción. 4)

Contracción del concreto (Pérdida Diferida)

Las mezclas para concreto normal contienen mayor cantidad de agua que la que se requiere para la hidratación del cemento. Esta agua libre se evapora con el tiempo, la velocidad y la terminación del secado dependen de la humedad, la temperatura ambiente y del tamaño y la forma del espécimen de concreto. La contracción por secado del concreto provoca una reducción en la deformación del acero del preesfuerzo igual a la deformación por contracción del concreto. Para elementos postensados, la pérdida de preesfuerzo debido a la contracción es un poco menor debido a que ya ha tomado lugar un alto porcentaje de la contracción antes del postensado. La pérdida de preesfuerzo debido a la contracción debe tomarse como: Para miembros postensados: ∆𝑓𝑓𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 = 93 − 0.85 ∗ 𝐻𝐻 (𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀𝑀)

Ecuación 2-122

Donde:

135 - 399

• ∆f pSR : Pérdida de preesfuerzo por el acortamiento elástico del hormigón (Mpa) o (kg/cm2) • H

: Promedio anual de la humedad relativa del ambiente (%). Figura 2-43 Porcentaje de Humedad según tipo de clima

Fuente: Métodos de preesfuerzo – Texto hormigón preesforzado – UMSS.

5)

Flujo plástico del concreto (Pérdida Diferida por deformaciones secundarias)

El flujo plástico es la propiedad de muchos materiales mediante la cual ellos continúan deformándose a través de lapsos considerables bajo un estado constante de esfuerzo o carga. La pérdida por flujo plástico debe calcularse con la siguiente fórmula: ∆fpCR = 12 fcgp - 7 ∆ fcds

Ecuación 2-123

Donde: •

∆fpCR : Pérdida de preesfuerzo por la deformación plástica del concreto (Mpa)

• fcds

: Esfuerzo en el concreto en el centro de gravedad de los torones al centro de la luz, inmediatamente después del presforzado (efectos del preesfuerzo + peso propio)

• ∆ fcds : Incremento del esfuerzo en el concreto en el centro de gravedad de los torones al centro de la luz debido a las cargas adicionales permanentes aplicadas a la viga después del presforzado (en sección simple: peso

136 - 399

de los diafragmas, de la losa, y en sección compuesta: peso de las barreras y la capa de rodadura) 6)

Relajación del acero de preesfuerzo (Pérdida instantánea y diferida)

Cuando al acero del preesfuerzo se le esfuerza hasta los niveles que son usuales durante el tesado inicial y al actuar las cargas de servicio, se presenta una propiedad que se conoce como relajamiento. El relajamiento se define como la pérdida de esfuerzo en un material esforzado mantenido a un esfuerzo constante. La pérdida total de preesfuerzo por relajamiento del acero se divide en dos componentes: ∆fpR

=

∆fpR1

∆fpR2

+

Ecuación 2-124

Donde: ∆fpR

:

Pérdida total por relajación

∆fpR1 :

Componente en la transferencia (Solo Ho pretensado)

∆fpR2 :

Componente diferido

Para postensado con acero de baja relación: ∆fpR2 = 34.45 - 0.07 ∆fpF - 0. ∆fpES - 0.05 ∆fpSR – 0.05 ∆fpCR ≥ 21 MPa

Ecuación 2-125

Donde: • ∆fpR2 : Pérdida de preesfuerzo por la relajación del acero después de la transferencia de preesfuerzo (Mpa) • ∆fpF : Pérdida por fricción debajo del nivel de 0.70 fpU en el punto considerado (para diseño el empleado es X=L/2)

137 - 399

∆fpF = 0.7 fpU ( 1 – e – (kx + µα))

Ecuación 2-126

• fpU

: Esfuerzo de resistencia última (rotura) del acero de presfuerzo

• µ

: Coeficiente de rozamiento entre el cable y la vaina; El valor experimental para Freyssinet es de 0.24 para vainas metálicas comunes

• α

: Desviación angular del cable entre el extremo de anclaje activo y el punto de análisis (rad).

• K

: Coeficiente de irregularidad entre la trayectoria real y la trayectoria teórica del cable; El valor experimental para Freyssinet es de 1*10-3 para vainas metálicas comunes

• X 7)

: Posición del punto de análisis desde el extremo de anclaje activo. Estimación aproximada de la suma total las pérdidas dependientes del tiempo

Pueden usarse para elementos preesforzados o estructuras de diseño común. Tabla 2-39 Estimación de las pérdidas totales (Sin incluir las pérdidas por fricción o hundimiento de anclajes)

Fuente: Métodos de preesfuerzo – Texto hormigón preesforzado – UMSS.

Figura 2-44 Distribución del preesfuerzo efectivo en un tendón postensado después de las pérdidas instantáneas y diferidas

138 - 399

Fuente: Métodos de preesfuerzo – Texto hormigón preesforzado – UMSS.

2.6.4.7 Elementos sometidos a flexión a) Tensión en el acero de Pretensado a la Resistencia Nominal a la Flexión [AASHTO LRFD 5.7.3.1.1] Ecuación 2-127

Ecuación 2-128

Ecuación 2-129

Donde: • Aps = Área del acero de pretensado (mm2) • fpu

= Resistencia a la tracción especificada del acero de pretensado (MPa)

• fpy

= Tensión de fluencia del acero de pretensado (MPa)

• As

= Área de la armadura de tracción de acero no pretensado (mm2)

• A's

= Área de la armadura de compresión (mm2)

• fy

= Tensión de fluencia de la armadura de tracción (MPa)

• f'y

= Tensión de fluencia de la armadura de compresión (MPa)

• b

= Ancho del ala comprimida (mm)

• bw

= Ancho del alma (mm)

• hf

= Altura del ala comprimida (mm)

• dp

= Distancia entre la fibra extrema comprimida y el baricentro de los tendones de pretensado (mm) 139 - 399

• c

= Distancia entre el eje neutro y la cara comprimida (mm)

• β1

= Factor para el diagrama de tensiones

b) Fuerzas para las zonas de anclaje de Postesado La fuerza de diseño para las zonas de anclaje de postesado se deberá tomar como 1,2 veces la máxima fuerza de tesado, de acuerdo a la [AASHTO LRFD 3.4.3.2] 2.6.5 Métodos y sistemas constructivos. Acá se define la relación entre el grado de complejidad de la obra con la posibilidad de utilización de un sistema constructivo previamente utilizado o como contrapartida definir previamente cuáles son las posibilidades constructivas para luego supeditar a ellas el diseño estructural de las distintas partes de la obra. A partir de una clasificación básica de los procedimientos constructivos (hormigonado in situ, prefabricación total o parcial, otros), se plantea una relación entre los distintos sistemas y los tipos estructurales, relacionándolos con la luz principal a salvar. Luego, definiendo qué se entiende por prefabricación, se plantean diversos criterios que avalan su uso en la construcción de puentes. 2.6.5.1 Definición de métodos y sistemas constructivos El Método define el procedimiento en general, es decir hormigonamos en sitio o prefabricamos, pretensamos o postesamos. En cambio el Sistema suele referirse a un conjunto de dispositivos que aplicados con determinada tecnología permiten lograr un Método constructivo. 2.6.5.2 Factores que inciden en la elección del sistema constructivo En el punto anterior se mencionaron algunos aspectos que condicionan la elección del tipo constructivo. Se pueden resumir de la siguiente manera: •

Obstáculo a salvar o luz del puente

•

Magnitudes de la obra -

Volumen 140 - 399

•

-

Repetitividad

-

Geometría

Emplazamiento de la obra

•

-

Distancia a centros de producción o abastecimiento

-

Accesibilidad

Equipamiento -

2.7

Medios de transporte, izaje y montaje FORMULACIÓN Y EVALUACION DE PROYECTOS

2.7.1 Cómputos métricos 2.7.1.1 Pliego de especificaciones técnicas Un pliego de especificaciones técnicas es un documento en el cual van inscritos todas la especificaciones que son requeridas para la ejecución del proyecto. Dentro el mismo está detallado la forma de ejecución de los distintos ítems que conlleva a la realización de la obra. 2.7.1.2 Elaboración de los cómputos métricos. El objeto que cumplen los cómputos métricos dentro una obra son 17: •

Establecer el costo de una obra o de una de sus partes.

•

Determinar la cantidad de material necesario para la ejecutar una obra.

•

Establecer volúmenes de obra y costos parciales con fines de pago por avance de obra.

Los cómputos métricos son problemas de medición de longitudes, áreas y volúmenes que requieren el manejo de fórmulas geométricas; los términos cómputo,

17

Cómputos métricos para obras civiles, Leonardo I. Mata Rojas, Venezuela – 2011.

141 - 399

cubicación y metrado son palabras equivalentes. No obstante de su simplicidad, el cómputo métrico requiere del conocimiento de procedimientos constructivos y de un trabajo ordenado y sistemático. La responsabilidad de la persona encargada de los cómputos, es de mucha importancia, debido a que este trabajo puede representar pérdidas o ganancias a los propietarios o contratistas. El trabajo de medición puede ser efectuado de 2 maneras: Sobre la obra o sobre los planos, puesto que la obra debe ser teóricamente igual a los planos, podría pensarse que los criterios que se aplican a la primera forma, son valederos para la otra, pero sin embargo no es así y ocurre que el riesgo de la exactitud que se exige para la medición conforme a la obra desaparece en el estudio de proyectos, donde prima el criterio del calculista que debe suplir con su conocimiento y experiencia la falta de información, que es característica en todos los proyectos. Aunque cada obra presenta particularidades que la diferencian de los demás y obliga a un estudio especial en cada caso, puede darse algunos principios generales que deben ser respetados y que servirán como guía para la realización del trabajo. 2.7.1.3 Principios generales para realizar el cómputo. •

Estudiar la documentación. Mediante esta operación, se tiene primera idea sobre la marcha del cómputo, la interpretación de un plano no puede lograrse si no se tiene la visión del conjunto de la obra. La revisión de los planos deberá ser hecha en forma conjunta con el pliego de especificaciones.

•

Respetar los Planos. La medición debe corresponder con la obra, el cómputo se hará siguiendo la instrucción de los planos y pliegos. Durante el cómputo se pone en evidencia los errores y omisiones obtenidos del dibujo, de donde resulta que el calculista es un eficaz colaborador del proyectista.

•

Medir con Exactitud. Dentro los límites razonables de tolerancia se debe lograr un grado de exactitud, tanto mayor cuanto mayor sea el rubro que se estudia. Por ejemplo no es lo mismo despreciar 1 m2 de revoque, que 1 m2 de 142 - 399

revestimiento de mármol. Por pequeño que sea su costo no deben ser despreciados los ítems que forman parte de una construcción. 2.7.1.4 Técnicas del cómputo. El trabajo se divide por etapas, cada una de las cuales constituye un rubro del presupuesto, esta clasificación por ítem deberá ser hecha con criterio de separar todas las partes de costo diferente, no solo para facilitar la formación del presupuesto sino que es también porque es un documento de contrato, que sirve como lista indicativa de los trabajos ejecutados. El trabajo debe ser detallado en todas sus partes para facilitar su revisión, corrección y/o modificación. 2.7.1.5 Recomendaciones para realizar los cómputos métricos. Se debe efectuar un estudio integral de los planos y especificaciones técnicas del proyecto relacionado entre sí los planos de arquitectura, estructuras e instalaciones. El orden para elaborar los cómputos métricos es primordial, porque nos dará la secuencia en que se toman las medidas o lecturas de los planos, enumerándose las páginas en las cuales se escriben las cantidades incluyéndose las observaciones pertinentes. Todo esto nos dará la pauta para realizar un chequeo más rápido y poder encontrar los errores de ser el caso. 2.7.2 Precios unitarios 2.7.2.1 Análisis de precios unitarios. El conocimiento de los factores que intervienen en el cálculo de los precios unitarios de los conceptos de obra, es la base de un presupuesto para la realización de un proyecto que, apoyado en la adecuada aplicación de los costos, resulte con un importe final correcto. El conocimiento de los múltiples factores que intervienen en la formación de un precio unitario, nos facilita también, la comprensión del manejo del software, pues hay que dotarlo de información y datos actuales referentes a 143 - 399

salarios y modificaciones de porcentajes que son aplicados por el Seguro Social. Asimismo, la variación en el mercado de los costos de materiales hace necesaria una constante actualización de los precios de compra y venta de materiales y productos aplicables a la construcción. (Perea Curiel, 2007) Para realizar el análisis de precios unitarios en construcciones civiles, se debe basar en los pliegos de condiciones generales y especificaciones técnicas, planos arquitectónicos, planos estructurales, planos constructivos, planos de instalaciones, etc.; así también en los correspondientes cómputos métricos. Básicamente una estructura de precios unitarios se compone de los siguientes insumos. a) Costo de materiales. b) Costo de la mano de obra. c) Costo de equipo y desgaste de herramientas. d) Costos generales e) Utilidades La suma de las partes de los incisos a, b y c forman el costo directo y la suma de las partes de los incisos d y e forman el costo indirecto. En aquellos casos en que el presupuesto significa el compromiso para la ejecución y la conclusión de una obra, como ser en licitaciones, es necesario determinar el costo con la mayor aproximación posible. Entonces el método más aproximado para estos casos es el análisis de precios unitarios. Este tipo de cálculo se convierte en uno de los elementos más importantes de la obra ya que no solamente determina el costo probable, si no que sirve de guía a la organización operativa de la obra y el control de su rendimiento económico. Por este motivo el presupuesto, obtenido a partir de los precios unitarios, se planea de manera poder obtener: a) La cantidad y el costo total de cada uno de los insumos materiales. b) La cantidad y los costos de cada uno de las especialidades de la mano de obra. 144 - 399

c) El plan de trabajo, es decir, la distribución en el tiempo y las cantidades de la obra d) El plan de inversiones, es decir, la distribución en el tiempo de los costos dados e) El plan financiero, es decir, la programación en el tiempo de los ingresos. a) Costos directos Los costos directos se afrontan para recibir los insumos necesarios, para la generación de los bienes o servicios que constituyen los productos de proyecto, incluyéndose aquí los salarios del personal y los precios de los insumos básicos de todo tipo. Los costos directos son la composición de los costos debidos a los materiales, mano de obra, equipo y herramienta.

Se pueden considerar los

siguientes: 1)

Mano de obra

La mano de obra es un componente muy importante dentro de la determinación de los costos totales de una obra. Los costos unitarios por mano de obra resultan de la simple multiplicación del rendimiento de la Mano de Obra y el precio horario del mismo. Ahora, el rendimiento de la mano de obra es la cantidad de unidades iguales que un obrero puede hacer en un periodo fijo de tiempo, o alternativamente, el tiempo que requiere un obrero para hacer una unidad de obra. Por tanto el rendimiento es: • La cantidad de obra hecha en una unidad de tiempo. • O el tiempo necesario para hacer una unidad de obra. Los rendimiento de la mano de obra varían, fundamentalmente de acuerdo a la experiencia y habilidad de los obreros, los cuales en algunos casos y especialmente cuando se han llegado a especializarse a una determinada labor, producen rendimientos altos en comparación con otros que no han llegados a una situación similar de experiencia y práctica. Es entonces que se debe poner especial atención en tomar rendimientos adecuados para el análisis de precios unitarios y así no 145 - 399

ocasionar grandes diferencias en el costo de la obra debido a la utilización de rendimientos inadecuados. Los sistemas de trabajo también tienen influencia en el rendimiento (Sistema jornal Vs. Sistema contrato). El sistema jornal es aquel en el cual la empresa, paga un determinado valor o cantidad de dinero por la jornada diaria de trabajo. Bajo este sistema la obra es generalmente bien ejecutada, aun cuando los rendimientos sean bajos. El sistema a contrato es en el cual que se paga una determinada suma de dinero por la unidad de la obra que ejecuta el obrero. Este sistema generalmente se tiene una disminución de la calidad en la ejecución de la obra, aun cuando los rendimientos son altos. Esto implica mayor control en la dirección de la obra y la calidad de ejecución. Para medir estos rendimientos; es necesario tomar periodos largos de trabajo (1 mes), donde se deberá tomar en cuenta la cantidad de unidades de obra y cantidad de mano de obra utilizada en dicha actividad. Para la valuación del personal, generalmente se toma en cuenta particularidades relacionadas con el grado de formación, la especialización, la experiencia y el nivel de entrenamiento o destreza. Cada uno de estos aspectos deberá tomarse en cuenta en el momento de realizar la selección del personal que participara en el desarrollo del proyecto. Con el propósito de establecer los tiempos necesarios de utilización de personal y los horarios que estos deben cumplir para el desarrollo de las actividades de un proyecto, es necesario tomar en cuenta los días que el personal efectivamente trabajara durante el año, lo que significa descontar los domingos, feriados por ley, la previsión de las licencias por enfermedades, días no trabajados por factores climatológicos, vacaciones y otros establecidos por leyes y normas que regulan las actividades económicas. Asimismo, para determinar el valor de la mano de obra, el proyectista debe incluir, ya sea en forma de factores o valores fijos, las horas extraordinarias trabajadas y recargos nocturnos. El costo horario viene a ser el costo empresa por cada hora de

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trabajo efectivo, es decir, el cálculo del costo horario la mano de obra viene expresado de la siguiente forma: Costo Horario = J (1 + fc + fa +fb) Donde: J = Jornal salario básico fc = Bonos e incentivos fa = Bonos de antigüedad fb = Previsiones por hora extraordinarias de trabajo Se puede indicar que el jornal y el salario básico vienen a ser una variable fija y las otras variables son factores que se determina conforme a previsiones de cada empresa. 2)

Equipo y maquinaria

La incidencia de equipo y herramienta menores se obtiene de un análisis de la interpretación de las mismas, sus costos y periodos de duración. Para la ejecución de un proyecto la selección del equipo y la maquinaria tiene que ser basada en particularidades como ser la potencia, la capacidad de trabajo y las condiciones de operación del equipo. En la consideración del costo horario de los equipos y/o maquinarias participantes en una obra, debe considerarse los aspectos tales como la depreciación, el consumo de combustibles y lubricantes, el costo de mantenimiento y repuestos, intereses y seguros, consumo de la energía y la reposición de las llantas de rodado. Cada uno de estos componentes se calcula en función al costo del equipo o potencia de este. En cuanto al personal requerido para la operación de los equipos y maquinaria este debe ser tomado en cuenta en el momento de establecer el cálculo de la productividad de los equipos. El rendimiento del equipo o la maquinaria se entiende 147 - 399

como la cantidad de horas-máquina para la obtención una unidad de un producto terminado.

Frecuentemente el proyectista usa valores de usa valores de

rendimientos basados en su experiencia y/o en anteriores resultados. La consideración del grado de utilización de herramientas está en función al tipo de obra a desarrollarse.

En este caso donde la maquinaria y equipo no sea

determinante para el desarrollo de una actividad del proyecto, la utilización de herramientas no es significativa y por tanto no se toma como elemento auxiliar o viceversa. Calculándose finalmente la incidencia como un porcentaje del total de la mano de obra del 5 % 3)

Materiales e insumos

Los materiales componentes de cada ítem están determinados por los pliegos de las especificaciones técnicas de las entidades licitantes o por el cliente, los mismos que definen la calidad, cantidad, marca, procedencia, color, forma o cualquier otra característica que sea necesaria para su verificación. Cuando se considera los materiales e insumos, es importante analizar las diferentes posibilidades de utilización, lo que permite seleccionar la opción más conveniente, en la ejecución de una actividad. Además para hacer una buena selección del material, es preciso tomar en cuenta algunas condiciones particulares relacionadas con la calidad, disponibilidad en el mercado, el grado de aceptación de los usuarios, las posibilidades de reposición en el futuro y otras, que sin duda ayudan a definir su elección. Con relación a la cantidad contenidas en las especificaciones técnicas, por lo general es uno de los factores de mayor importancia en cuanto a su elección, ya que le permite al proyectista establecer comparativamente varias alternativas de utilización. Por otro lado la disponibilidad de mercado y su fácil accesibilidad, permitirán definir con mayor precisión las cantidades y/o lotes más adecuados para

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la compra para el desarrollo del proyecto, considerando los tiempos de almacenamiento, el flujo del material, tiempo de reposición y capital movilizado. Finalmente un aspecto para considerar el costo de los materiales es el referido a los rendimientos, el que deberá entenderse como la cantidad requerida para obtener de acuerdo a su experiencia y los resultados obtenidos con la utilización de un determinado material. La cotización del precio del material debe ser puesto en obra incluyendo los costos de carguío, transporte manipuleo, eventual mente seguros, pago de interacción, peaje, etc. b) Costos indirectos Los costos indirectos no se traducen en insumos visibles para la generación de una unidad de producto del proyecto, pero constituyen el soporte que permiten su implementación. Existen ciertas leyes, decretos que deben ser considerados para la determinación de la estructura de precios unitarios, como ser: 1)

Beneficios sociales

El cálculo de los beneficios sociales debe considerarlas incidencias por inactividad, beneficios, subsidios, aportes a entidades, antigüedad y segundad industrial e higiene. La estructura de análisis de precios unitarios adoptada vigente para la contratación de obras en la modalidad de licitación pública establece un rango de 55% al 71.18%. (MINISTERIO DE HACIENDA, 2007), para la determinación del porcentaje aplicable por beneficios sociales, debe considerarse los siguientes puntos: •

Incidencia de aporte a entidades

•

Incidencia de inactividad

•

Incidencia de los beneficios

•

Cargas sociales

•

Bonos y primas 149 - 399

• 2)

Otros. Incidencia de aportes a entidades

De acuerdo a la nueva Ley de Pensiones, y los Decretos actuales que los reglamente hasta Agosto de 2013, donde refiere a todos aquellos beneficios que por ley tiene ganado un obrero o trabajador por la permanecía en el desarrollo de sus labores, los cuales deben ser considerados en el cálculo de las cargas sociales que indica la [Tabla 2-40 Aportes sociales – Nueva Ley de Pensiones]. Tabla 2-40 Aportes sociales – Nueva Ley de Pensiones ENTIDAD Caja Nacional de Salud A.F.P. - Cuenta individual Prima seguro de invalidez y muerte por - riesgo común - Aporte al fondo solidario - Comisión para gestora SUB TOTAL A.F.P. I.F.O.C.A.L. PROVIVIENDA TOTAL APORTES

LABORAL

PATRONAL 10.00% 1.71%

TOTAL 10.00% 1.71%

1.00% 2.00% 14.71%

12.71% 1.00% 2.00% 27.42%

10.00% 1.71% 0.50% 0.50% 12.71%

12.71%

Fuente: Nueva Ley de Pensiones No. 65

Entonces por Aportes a Entidades = 14.71 % 3)

Incidencias por inactividad

Las incidencias de inactividad, se refieren a los días sin producción que deben pagarse por la utilización de la mano de obra. Este porcentaje viene determinado por los siguientes criterios:

150 - 399

Tabla 2-41 Incidencia por inactividad Días sin

Jornales

Producción

Pagados

Domingos (D.S. 21060 Art 67)

52

52

Feriados legales(D.S. 21060 Art 67)

16

16

Días de lluvias

10

10

Enfermedad

3

3

Ausencia justificada

2

2

Ausencia injustificada

2

Día del constructor

1

Vacación

15

MOTIVO

TOTAL

101 Fuente: Nueva Ley de Pensiones No. 65

1 84

Días al año = 365 [días] Días efectivos de trabajo = 365-84 = 264 [días] Jornales abonados = 84 [días] Incidencia por inactividad = 84 días / 264 días/año = 31.82 % 4) •

Cargas sociales Incidencia de subsidios

Prenatal: Consiste en la entrega al asegurado beneficiario de una asignación mensual en leche entera y sal yodada por un equivalente de un salario mínimo nacional, durante los últimos 5 meses de embarazo. Natalidad: Consiste en la entrega a la madre gestante o beneficiaria, por intermedio del asegurado, de un pago único equivalente a un salario mínimo nacional por el nacimiento de cada hijo. Maternidad.- Consiste en la entrega por intermedio del asegurado, a la madre beneficiaria, de un permiso pagado de 45 días antes y 45 días después del nacimiento de su hijo. 151 - 399

Lactancia: Consiste en la entrega mensual de leche entera sal yodada, equivalente a un salario mínimo nacional, por cada hijo durante los primeros doce meses de vida. Sepelio: Consiste en el pago de un salario mínimo nacional por el fallecimiento de cada hijo menor de 19 años. El incumplimiento por parte de la empresa de cualquiera de los cinco subsidios, será sancionado de conformidad a las previsiones contenidas en el inciso (n) del Art. 592 y 593 del reglamento del código de seguridad social. A continuación se presenta las consideraciones para el cálculo del porcentaje por incidencia de subsidios en el proyecto: Tabla 2-42 Incidencia de subsidios SALARIO MÍNIMO Bs./Mes 1200 1200 1200 1200

DESCRIPCIÓN Prenatalidad Natalidad Lactancia Sepelio TOTAL

DURACIÓN MESES 5 1 12 1

% OBREROS 5 5 5 1

SALARIO PONDERADO 300 60 720 12 1092

Fuente: Código de seguridad social

•

Seguridad Industrial e Higiene

En este punto se considera la ropa de trabajo y los elementos de seguridad industrial con los que los obreros son beneficiados anualmente, los mismos que son considerados fungibles (sin valor residual). Tabla 2-43 Seguridad industrial e higiene

DESCRIPCION Botas de goma Guantes de cuero Cascos

USO ANUAL/OBRERO 20.00% 100.00% 100.00%

152 - 399

PRECIO UNITARIO (Bs) 150 18 60

PRECIO TOTAL OBRERO (Bs) 30 18 60

Botiquín Guantes de goma Overol Protecciones auditivos Cinturón de seguridad Respiradores Antiparras

1.00% 10.00% 100.00% 30.00% 5.00% 10.00% 20.00% TOTAL:

250 35 150 10 490 253 20

2.5 3.5 150 3 24.5 25.3 4 320.8

Fuente: Elaboración propia

c) Gastos generales y administrativos Los gastos generales incluyen aquellos gastos que siendo imputables a la obra no pueden ser asignados dentro los gastos directos (materiales, mano de obra y equipo) y también aquellos que siendo independientes se erogan exista o no trabajo para la empresa constructora. Dependen de vanos aspectos siendo su evaluación muy variable, sin embargo, alguno de los factores son los siguientes: costos de propuestos y contratos, gastos administrativos, gastos profesionales y especiales, aportes a entidades o costos fijos riesgos e imprevistos, que estarán en función del tipo, monto, ubicación y exigencia específicas de la obra (campamentos y otros), así como de las características inherentes al funcionamiento y tamaño de la empresa, en un 10%. d) Utilidad Es el beneficio o ganancia que la empresa espera percibir por la ejecución de la obra, por lo tanto, su determinación es potestad de la empresa y está en función expectativa de ganancia. Dicho factor es variable y depende de cada profesional o empresa pudiendo facturar entre el 5 y 30%. e) Impuestos Comprende por ley con sus respectivas alícuotas. En las estructuras de los precios unitarios el impuesto a las transacciones (IT) se aplica sobre todos los componentes y el impuesto al valor agregado (IVA) se aplica solamente sobre la mano de obra 153 - 399

conforme a lo señala el (MINISTERIO DE HACIENDA, 2007), IVA del 14.94% y el IT del 3.09% f) Presupuesto El

presupuesto

es

la

estimación

programada

sistemáticamente

de

las

condiciones de operación y resultados a obtener en un período determinado. El Gobierno Autónomo de Cochabamba, necesita una referencia sobre la magnitud de la obra a diseñar; por lo tanto, se elaborará un presupuesto de requerimiento de materiales. Son cálculos de compra de materiales preparado bajo condiciones normales de producción. Mientras no se produzca una carencia de materiales, la cantidad se puede fijar sobre un estándar determinado para cada tipo de material. 2.7.2.2 Planos de proyectos (Dibujo técnico) 18 En el proyecto de diseño del puente vehicular Crespo Mayu, se empleara en dibujo técnico en la elaboración de los planos de diseño, planos de los cortes longitudinales y transversales. En los planos se deberá detallar: •

Ubicación del puente

•

Vista general del puente

•

Armaduras de los elementos componentes

•

Tabla de metrado

La presentación de los mismos se incluirá el nombre del puente, ubicación, luz total, contenido de sobrecarga, responsables del proyecto, diseño, gráficos, revisión y aprobación, escalas utilizadas y fecha.

18

Manual de diseño de puentes, Ingeniería y gestión, Lima-Perú, 2010

154 - 399

3. MARCO PRÁCTICO 3.1

INFORMACIÓN DE CAMPO

3.1.1 Levantamiento topográfico El estudio topográfico se inició con la ubicación del BM más cercano del IGM., con los siguiente datos iniciales: Ubicación BM-23S (CGPS CBMB), Lat.:17°24'0.53" S; Long.: 66° 2'59.46"O; 2717 msnm, presentados en el Anexo I-A. Obtenido el punto se inició con el alineamiento de la estación total, configuración y calibrado del GPS, para poder proseguir hasta la zona de proyecto, ubicando los nuevos BMs en la parte SE y SO del Rio Crespo Mayu: Figura 3-1 Ubicación de los BMs-Crespo Mayu

Fuente: Google Eart

3.1.1.1 Levantamiento topográfico del área de proyecto Ubicada la Estación total y después de ubicar el BM del IGM. Se realizó el traslado del BM Inicial (IGM-Ingreso Sacaba) al área de proyecto, de acuerdo al Anexo I-B y la ocupación de los BM1 y BM2 Crespo Mayu descritas en el Anexo I-C y I-D, para proseguir con la captura y almacenamiento de los datos de campo, 300 m arriba de las aguas y 200 m aguas abajo, 150 m a ambos lados del eje del rio.

155 - 399

Figura 3-2 Levantamiento topográfico-Crespo Mayu

Fuente: Elaboración propia

Para el trabajo de campo y gabinete, se siguieron los siguientes procedimientos: • El levantamiento topográfico de la zona siguió el siguiente procedimiento: - El reconocimiento general de toda el área de proyecto, identificándose depresiones, curvas del rio, profundidades de socavación y otros obstáculos que puedan interferir con la toma de los puntos. - Ubicado la estación total en su posición (X.Y,Z) y la confirmación con GPS., se inició con el trabajo de campo. - El trabajo de campo, considera el levantamiento taquimétrico, con una Estación Total Leica 305, tomando como estación el BM1 Crespo Mayu como origen, de esta forma empleando el método por radiación tomando todos los puntos necesarios, en los cambios de nivel y de esta forma obtener la nube de puntos, Anexo I-H Libreta de Nivelación. • El trabajo de gabinete, finalizado el trabajo de campo se procedió a realizar el vaciado de datos de la Estación Total, con el software Leica Geo Office; posteriormente el ploteo de puntos sobre el software Microestation y su respectivo tratamiento y finalmente con el software Sity Word se realizó las curvas de nivel cada 0.20 m, que se presenta en el Anexo I-E, Anexo I-F y Anexo I-G. • En base al levantamiento del área de proyecto, ser realizo los perfiles longitudinales y transversales del rio para ser utilizados en la modelación hidrológica, como se observa en el siguiente gráfico:

156 - 399

Figura 3-3 Perfiles longitudinales y transversales del área de proyecto

Fuente: Diseño en ARCGIS

3.1.1.2 Resultados del levantamiento topográfico El levantamiento topográfico realizado permitió elaborar los planos topográficos a escala 1:500 y 1:2000 presentado en los anexos de planos, y en el Anexo I-E, que comprende a 200 m aguas arriba y abajo, así como dentro el eje de la carretera Sacaba – Lava Lava, que permitirá el estudio hidráulico e hidrológico, y el estudio geotécnico. El área de proyecto, presenta elevaciones a nivel de la rasante de 2718.0 [msnm], en ambos lados de la ruta, en una extensión transversal de 104.00 [m], con una altura hasta el lecho del rio de 5.37 [m], como se observa en la [Figura 3-5]

157 - 399

Figura 3-4 Plano geo referenciado del área de proyecto

Fuente: Elaboración propia

158 - 399

Figura 3-5 Sección transversal en el eje del puente

Fuente: Elaboración propia

Figura 3-6 Vista en planta de la ubicación del puente

Fuente: Elaboración propia

3.1.2 Estudio geotécnico Se realizó un análisis detallado y sistemático del Estudio Geotécnico proporcionado por el Gobierno Autónomo Municipal de Sacaba (Anexo II), viendo la necesidad de complementarlo con un ensayo de penetración estándar (SPT) en la parte central del rio, considerando el diseño de una pila central, en base a las normas, internacionales AASHTO (Asociación Americana de autoridades Estatales de Carreteras y Transporte).

159 - 399

3.1.2.1 Ubicación del ensayo SPT Por lo anteriormente mencionado, se realizó un ensayo SPT en la parte central del rio como se presenta en la [Figura 3-7]. Figura 3-7 Ubicación del ensayo SPT

Fuente: Elaboración propia

De este estudio de suelos se ha podido obtener y averiguar la calidad del tipo de suelo que conforman en su generalidad, en base a un punto representativo ubicado en la parte central del rio, donde posiblemente se realice la fundación de la pila central del puente. Figura 3-8 Ensayo SPT en el centro del río Crespo Mayu

Fuente: Elaboración propia

160 - 399

Figura 3-9 Ensayo SPT en el centro del río Crespo Mayu

Fuente: Elaboración propia

Se realizó el muestreo (sondeos), correspondiente del terreno natural, considerando su tipología y sus características geológicas de la zona, habiendo verificado la diversidad en su estrato y composición geológica a lo largo del trazo del proyecto. 3.1.2.2 Descripción del estudio geotécnico proporcionado El estudio geotécnico proporcionado por la Prefectura de Cochabamba - Unidad de Pre inversión, fue realizado por la Empresa Ingenieros Consultores en Fundaciones y Pilotaje, del Departamento de Cochabamba, que muestra como responsables al Ing. Juan Carlos Tarifa. Figura como proyecto para la construcción de puente vehicular Tuska Pujllu Alto, que es la localidad beneficiada en forma directa, y de acuerdo a su identificación y sitio de emplazamiento, se refiere al mismo proyecto ubicado en el Río Crespo Mayu. 3.1.3 Descripción del estudios geotécnico actual El actual estudio se lo realizo con el Laboratorio de la Consultora Multidisciplinaria SRL. TECASH, del Departamento de Cochabamba, por la Ing. Mabel Chacón.

161 - 399

Se realizó el ensayo SPT en la parte central del rio, considerando la ubicación de una pila central. Que se presentan en el (Anexo II-B). 3.1.3.1 Valoración de resultados y análisis de los mismos a) De los datos generales de la ubicación del proyecto. El estudio proporcionado denominado “Construcción puente vehicular Crespo Mayu”, también lleva el nombre de “Construcción puente vehicular Tuska Pujllu Alto”, que es una de las comunidades correspondientes al Municipio de Sacaba, entendiéndose que es un error de transcripción o falta de coordinación por la consultora. b) De la Planilla de Granulometría ASTM D-422 [Anexo II-C] y la [Figura 3-10] Figura 3-10 Análisis de la planilla granulométrica

1

MUESTRA TOTAL SECA

GRANULOMETRIA ASTM D-422

MUESTRA TOTAL HUMEDA

(A)

13921.0

TAMIZ

TAMIZ

Retenido

RETENIDO Nº 4

(B)

6454.0

Pulgadas

Milím etros

Parcial

PASA Nº 4 HUMEDA

RETENIDO ACUMULADO Gram os

%

% Que pasa del total

C=A-B

7467.0

3

76.200

PASA Nº 4 SECO

D=C/(W+100)*100

7235.0

2

50.800

0.0

0.0

PESO DEL AGUA

E= C-D

232.0

1"

25.400

1141.0

1141.0

0.85

99.2

MUESTRA TOTAL SECA

F=A/(w +100)*100

13489.3

3/4"

19.100

775.0

1916.0

14.20

85.8

MUESTRA < Nº 4 HUMEDA (G)

300.0

1/2"

12.700

1585.0

3501.0

25.95

74.0

MUESTRA < Nº 4 SECA

290.7

3/8"

9.500

800.0

4301.0

31.88

68.1

1/4"

6.400

1542

5843.0

43.32

56.7

Nº4

4.750

611

6454.0

47.85

52.2

Higroscópica

Nº10

2.000

87.9

87.9

30.24

36.4

27

Nº30

0.600

93.9

181.8

62.54

19.5

H=G/(W+100)*100

DETERMINACION DE HUMEDADES datos CAPSULA Nº C+S+A

290.2

C+S A - AGUA C - CAPSULA

4

W

NL

26.9

208.7

71.79

14.7

0.150

17.1

225.8

77.68

11.6

284.6

Nº200

0.075

13.1

238.9

82.18

9.3

5.6

Bande1a

51.8

290.7

100.00

0.0

Especifica. Granulométrica

NL

2

RESULTADOS DE LIMITES FISICOS

2"

100

Lím ite Líquido

(%)

N.L

1½"

73 - 100

Lím ite Plástico

(%)

N.P

1" 1/2" Nº 4 Nº 10 Nº 40 Nº 200

57 - 87 37 - 67 20 - 50 15 - 39 6 - 22 0 - 12

Índice Plástico

(%)

0.0

3.2

6

Cápsula C+S+A C+S Agua Cápsula Suelo

NP

3

0.300

LIMITE PLASTICO AASHTO T - 90

NP

100.0

100.0

Nº50

LIMITE LIQUIDO AASHTO T- 89

NL

0.0

Nº100

176.0

HUMEDAD % (A - AGUA/S)*100

Hum edad

0.0

108.6

S - SUELO

Cápsula C+S+A C+S Agua Cápsula Suelo Hum edad GOLPES

0.00

NP

Fuente: Elaboración propia

162 - 399

5a

CLASIFICACION AASHTO A-1-a (0)

5b

UNIFICADA GP-GM

• La planilla granulométrica indica la procedencia de la muestra en el Rio Pankuruma, debido a que la solicitud del presente estudio también debía considerar bancos de préstamo para el relleno de los estribos. • Se toman como datos iniciales las celdas marcadas con “Amarillo” • Grava: Los valores de material retenido entre los tamices 3 a la No. 4, son correctos con el total de la muestra, señalada con flecha y de color “Celeste” y numerado como “3”. • Finos: Los valores del material fino entre los tamices No. 10 al No. 200, son correctos, y se encuentran señalados con color “Purpura” y numerado como “2”. • Determinación de humedades: El procedimiento de obtención del contenido de humedad,

cumple

las

especificaciones

de

la

ASTM

D-422

(Análisis

granulométrico actualizado), el mismo que sirve para corregir el contenido de humedad en gruesos y finos. • Límites de Atterberg: No se cuenta con datos en la planilla obtenida, debido a que ya se encuentra identificada la clasificación de suelos por el Método Unificado y la AASHTO, como GP-GM, como Grava limosa mal graduada, con predomino de Grava, referenciado como número “4” • Clasificación: De acuerdo a la AASHTO, cumple con todos los márgenes de la planilla normada, con un resultado de clasificación A-1-a, con índice de grupo 0 • De acuerdo al método Unificado, cumple con los márgenes de la planilla normada con un resultado de GP-GM.

163 - 399

Figura 3-11 Clasificación por el método unificado

Fuente: Elaboración propia

• Faja granulométrica: Los resultados obtenidos, se encuentran dentro la faja normada, para el uso de suelos en rellenos, capa base y sub base, con el porcentaje mínimo en limos y arenas finas. c) De la planilla de compactación [Anexo II-D] y [Figura 3-12] Figura 3-12 Análisis de la planilla de compactación Molde No. =

6

Volumen =

2123

Contenido de humedad ( % ) Densidad suelo seco (g/cm ³)

5 56 9601 5084 4517 2123 2.128 42 363.8 357.6 6.2 87.9 269.7 2.3 2.080

5 56 9835 5084 4751 2123 2.238 10 356.9 348.4 8.5 94.0 254.4 3.3 2.166

5 56 10125 5084 5041 2123 2.374 7 369.6 353.2 16.4 87.6 265.6 6.2 2.236

DENSIDAD M AX. SECA (Dmax.) =

2.241

No. de capas No. de golpes/capa Peso suelo húmedo + molde (g) Peso del molde (g) Peso suelo húmedo (g) Volumen de la muestra (cm ³) Densidad suelo húmedo ( g/cm ³) Cápsula No. Peso suelo húmedo + cápsula (g) Peso suelo seco + cápsula (g) Peso del agua (g) Peso de la cápsula (g) Peso suelo seco (g)

g/cm³

cm ³

5 56 9925 5084 4841 2123 2.280 20 326.6 308.3 18.3 100.5 207.8 8.8 2.096

Peso = 5084 g DAT OS

B C

C=A-B

Volumen del la muestra

D E

E=C/D

F

Valor que se introduce Valor después del secado

G H I

I=G-H

J K

K=H-J

L

L=(I/K)*100

M

M=E(L+100)

HUMEDAD OPTIMA (Hop.) =

Fuente: Elaboración propia

164 - 399

Valores que se introduce Peso del molde (Laboratorio)

A

5.6

%

• Se verificaron los diferentes pesos, con molde, con contenido de agua y secos, y las operaciones aritméticas fueron bien desarrolladas. • La densidad máxima y el porcentaje de humedad óptima son los correctos de acuerdo a las casillas de contenido de humedad y densidad del suelo. d) De la planilla de Penetración Estándar SPT. [Anexo II-E] y [Figura 3-13] Considerando que es uno de los ensayos más importantes, se identificó toda la bibliografía correspondiente para validarla y comprobarla, de acuerdo a las siguientes consideraciones: • De acuerdo al detalle del equipo empleado y comparando con la Norma ASTM D-1568-98, el peso del martinete de 63.5 [kg] (140 lb) y la altura de caída libre de 76 [cm] (30 pulgadas), se encuentran dentro la norma mencionada, y también especificada en el Manual de la ABC. • Como datos iniciales, se tiene las alturas de perforación, el número de golpes en campo, y otras deducidas por el diámetro de la cuchara. • Se realizó la corrección del número de golpes en campo, denominado N´70, utilizando la [Ecuación 2-1] y el ángulo de fricción, por la [Ecuación 2-8], como se muestra en la planilla.

165 - 399

Figura 3-13 Análisis de la planilla de penetración estándar VALORES A SER COMPROBADOS

n2

n3

n4

Ec 2-8

Tab 2-7

Tab 2-6

Tab 2-5

CN NF n1

Coeficiente de fricción

Datos originales

Ec. 2-1

Contenido de humedad (%)

Tamaño max. de partículas nm

OCR

E.s.kN/m2

Cu øº Kg/c m 2'

N70 SPT

Nº Campo

CLASIFICACIÓN SUCS

PERFIL DEL SUELO

RESISTENCIA

Valor de SPT Corregido

PARÁMETROS DE

Corrección de profundidad Corrección de muestreo Corrección por diámetro de perforación

Dato

Ec. 2-3

Eficiencia de martillo

p2

Ec. 2-2

Tension

Tensión admisible

p1

Ajuste de presión de sobrecarga Valor N de campo

Constante

Peso estandar en Kpa

COMPROBACION POR ECUACIONES Y TABLAS

N70

ф

GM

25

30

25 0.72

390 10.9 NA

95.76 56346.0 24.3 25 0.07

0.75

1

1

29.996 24.956

ML

26

22

23 0.51

320 12.6 NA

95.76 30301.6 17.8 26 0.07

0.75

1

1

22.877 23.124

ML

28

19

21 0.39

280 11.8 NA

95.76 18017.3 13.7 28 0.07

0.75

1

1

18.997 21.213

ML

32

18

21 0.39

280 14.5 NA

95.76

9639.0

10.0 32 0.07

0.85

1

1

17.998 29.654

SM

45

23

31

413 15.2 NA

95.76

7958.2

9.1

45 0.07

0.85

1

1

22.997 30.985

SM

48

23

30 0.28

400

NA

95.76

5599.5

7.6

48 0.07

0.95

1

1

22.997 29.689

SM

50

23

30 0.28

400 14.8 NA

95.76

5160.5

7.3

50 0.07

0.95

1

1

22.997 29.897

SM-SC

50

22

30 0.27

388 13.9 NA

95.76

4721.5

7.0

50 0.07

0.95

1

1

21.997 29.879

SC

50

21

30 0.27

388 12.6 NA

95.76

4302.0

6.7

50 0.07

0.95

1

1

20.997 29.870

0.3

16

Fuente: Elaboración propia

e) Determinación de la capacidad portante última por el método de Terzagui Utilizando la [Ecuación 2-10], se determinó las diferentes capacidades portantes últimas para el diseño de los estribos, representados en la siguiente tabla, hasta los 6 [m], considerando los primeros resultado hidráulico e hidrológicos. Considerando que el suelo contiene grava, arena y limo, por lo menos hasta los 8 metros se toma la (c=0) como indica el párrafo [2.4.6.2] y los factores de capacidad de carga en relación al ángulo de fricción, obteniéndose los siguientes resultados:

166 - 399

Tabla 3-1 Capacidad de carga última (Terzagui) – Lado Norte DF C (Dato) C Φ´ [m] [Tn/m 2] [Tn/m 2]

Φ

Nc

Nq

ϒ1 ϒ2 B L [Tn/m 3] [Tn/m 3] [m] [m]

Ng

Sc

Sy

q

qu

qu-neta

[Tn/m 2]

[Tn/m 2]

FS.

qadm

qadm

[Tn/m 2] [Kg/cm 2]

1

0.72

0 25

25 25.1 12.7 8.34

1.44

1.44

6

8.5

1

1

1.44

49.26

47.82

3

15.9

1.59

2

0.51

0 23

24 23.4 11.4 7.08

1.44

1.44

6

8.5

1

1

2.88

59.10

56.22

3

18.7

1.87

3

0.39

0 21

23 21.8 10.2

6

1.44

1.44

6

8.5

1

1

4.32

66.45

62.13

3

20.7

2.07

4

0.3

0 21

23 21.8 10.2

6

1.44

1.44

6

8.5

1

1

5.76

81.19

75.43

3

25.1

2.51

5

0.28

0 31

24 23.4 11.4 7.08

1.44

1.44

6

8.5

1

1

7.2

108.35

101.15

3

33.7

3.37

6

0.28

0 30

25 12.7 8.34 19.1

1.44

1.44

6

8.5

1

1

8.64

143.03

134.39

3

44.8

4.48

Fuente: Elaboración propia Tabla 3-2 Capacidad de carga última (Terzagui) – Lado Sur DF C (Dato)

Φ´

C

Φ

Nc

Nq

ϒ1

Ng

2 [m] [Tn/m ] [Tn/m 2]

ϒ2

B

L

Sc

Sy

q

[Tn/m 3] [Tn/m 3] [m] [m]

qu

qu-neta

[Tn/m 2]

[Tn/m 2]

FS.

qadm

qadm

[Tn/m 2] [Kg/cm 2]

1

0.48

0 22

22 20.3 9.19 5.09

1.44

1.44

6

8.5

1

1

1.44

32.12

30.68

3

10.2

2

0.54

0 23

23 21.8 10.2

6

1.44

1.44

6

8.5

1

1

2.88

51.72

48.84

3

16.3

1.02 1.63

3

0.42

0 22

22 20.3 9.19 5.09

1.44

1.44

6

8.5

1

1

4.32

58.59

54.27

3

18.1

1.81

4

0.36

0 21

22 20.3 9.19 5.09

1.44

1.44

6

8.5

1

1

5.76

71.82

66.06

3

22.0

2.20

5

0.25

0 30

24 23.4 11.4 7.08

1.44

1.44

6

8.5

1

1

7.2

108.35

101.15

3

33.7

3.37

6

0.27

0 30

25 12.7 8.34 19.1

1.44

1.44

6

8.5

1

1

8.64

143.03

134.39

3

44.8

4.48

Fuente: Elaboración propia Tabla 3-3 Capacidad de carga última (Terzagui) – Centro del puente DF C (Dato)

Φ´

C

Φ

Nc

Nq

ϒ1

Ng

2 [m] [Tn/m ] [Tn/m 2]

ϒ2

B

L

Sc

Sy

q

[Tn/m 3] [Tn/m 3] [m] [m]

qu

qu-neta

[Tn/m 2]

[Tn/m 2]

FS.

qadm

qadm

[Tn/m 2] [Kg/cm 2]

1

0.43

0 26

26 27.1 14.2 9.84

1.44

1.44

5.5

8

1

1

1.44

54.07

52.63

3

17.5

1.75

2

0.37

0 25

26 27.1 14.2 9.84

1.44

1.44

5.5

8

1

1

2.88

74.53

71.65

3

23.9

2.39

3

0.36

0 25

25 25.1 12.7 8.34

1.44

1.44

5.5

8

1

1

4.32

83.44

79.12

3

26.4

2.64

4

0.36

0 22

25 25.1 12.7 8.34

1.44

1.44

5.5

8

1

1

5.76

101.75

95.99

3

32.0

3.20

Fuente: Elaboración propia

f) Comparación del lugar de perforación Se realizó la perforación en el mismo lugar o zona de proyecto, como se observa en la [Figura 3-7], con una distancia a los pozos de sondeos anteriores de 25 a 30 m aproximadamente, no considerada lejana por estar dentro del área de proyecto. g) Obtención de las tomas de muestras La toma de muestras datan de julio 2012, realizado por el laboratorio de la empresa Ingenieros Consultores en Fundaciones y Pilotaje, y la muestra actual de junio 2013, pudiendo considerarse similares con una diferencia de un mes por la época del año. 167 - 399

3.1.3.2 Conclusiones del estudio geotécnico anterior y actual Determinando la forma más objetiva de valorar un estudio anterior, por los resultados obtenidos, se realizó la comparación del estudio granulométrico, estudio de compactación y de penetración dinámica con la bibliografía obtenida. Así mismo se realizó un nuevo ensayo de penetración dinámica para la pila central. En ausencia de datos de capacidad portante a diferentes profundidades, con aproximaciones de base y longitud para estribos, se determinó las capacidades últimas admisibles presentadas en el anterior párrafo. En base al análisis de los resultados proporcionados, y los actuales obtenidos, se valida es estudio geotécnico proporcionado y sirve de base para el diseño y cálculo estructural del Puente Crespo Mayu. 3.1.4 Estudio hidrológico e hidráulico 3.1.4.1 Descripción del área de estudio La cuenca del Río Crespo Mayu se encuentra ubicada en la provincia de Chapare, que forma parte de la cuenca del Rio Rocha, con un recorrido aproximado de 11.5 km, contando con un área aproximada de 27.2 [Km2] y desarrollándose desde una altitud de 3624 m.s.n.m. hasta 2713 m.s.n.m. En la [Figura 3-14] se puede apreciar la ubicación general y específica de la cuenca y el puente Crespo Mayu.

168 - 399

Figura 3-14 Ubicación del puente Crespo Mayu

Fuente: Google Eart

3.1.4.2 Determinación de la Cuenca Crespo Mayu y sus características De acuerdo al párrafo [2.5.3], se determinó la cuenca, mediante un análisis de la carta topográfica, imágenes fotográficas de Google Eart y validado mediante el uso de software GIS. Previa documentación de las cartas topográficas, se marcan las elevaciones o cotas considerables, y se las numero en sentido horario, para darle un orden de acuerdo a las elevaciones que presenten, y se determinó el sentido de las depresiones, orientando previamente la dirección de las aguas de E a O, o inversamente para determinar los parte aguas, y cuales forman los cursos de agua, para trazar los límites que coincide el punto de cierre con la ubicación del puente en proyecto, presentado en el Anexo III-A

169 - 399

Figura 3-15 Determinación de la cuenca hidrográfica

Fuente: Elaboración propia

170 - 399

•

Ver Anexo III-B: Delimitación de la cuenca por imágenes Google Eart La misma imagen, o trazo se la exporta al Google Eart para orientarla de acuerdo a los puntos guía y las líneas de longitud y latitud, y comprobar su ubicación.

•

Ver Anexo III-C: Delimitación de la cuenca por imágenes Google Eart 3D Corroboradas las líneas con las elevaciones, y ancladas al Google Eart se realiza el análisis en 3D, para corregir algunos trazos de forma más objetiva y precisa la delimitación de la cuenca.

•

Ver Anexo III-D: Delimitación de la cuenca por ARCGIS Mediante el uso de imágenes satelitales, referenciadas del tipo Raster y el uso de software Arcgis, se generó los cursos de agua, y la forma de la cuenca, coincidente con los anexos anteriores.

•

Ver Anexo III-E: Perfil longitudinal de la cuenca y el rio representativo

3.1.4.3 Obtención de registro de estaciones pluviométricas Mediante carta dirigida al Director del SENAMHI (Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología) proporcionada por la Jefatura de Carrera, se solicitó los registros pluviométricos de 64 años, a partir de 1949 hasta el 2012 para mayor exactitud el los futuros cálculos de predicción de caudal, presentado en el [Anexo III-F] 3.1.4.4 Recopilación de la información geográfica y topográfica. Desarrollado el estudio topográfico y la recopilación de planos actualizados del IGM, se tiene como información básica: •

Carta topográfica Esc. 1:50 000 Hoja 6341-01 y la Hoja 6342-02 del IGM

•

Levantamiento topográfico del área de proyecto con curvas de nivel cada 5 mm y cada 0,2 m, para mayor exactitud y análisis.

•

Cortes longitudinales y transversales cada 20 m aguas arriba y aguas abajo del rio.

171 - 399

3.1.4.5 Estudio hidrológico a) Características hidromorfológicas de la cuenca A partir de la determinación de la cuenca y las características topográficas se determinaron los siguientes datos:

Para el cálculo de la pendiente media de la cuenca se generó, en base a la carta topográfica, perfil longitudinal de Google Eart [Anexo III-E] y usando la [Ecuación 2-12] se determinó:

𝑆𝑆 =

𝑆𝑆 =

𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 − 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻 ∗ 100 𝐿𝐿

3415 − 2712 ∗ 100 = 5.366% 13100

b) Cálculo del tiempo de concentración

Mediante la [Ecuación 2-13] de Kirpich se determinó:

13.13

0.385

𝑇𝑇𝑇𝑇 = 0.9545 ∗ � 703 �

= 1.48122 h

c) Determinación de las relaciones Precipitación - duración -

frecuencia y

precipitación – duración –intensidad Para determinar las curvas Intensidad-Duración-Frecuencia (IDF) en cada una de las estaciones se utilizaron como datos básicos las lluvias máximas de 24h de cada

172 - 399

año, utilizando el año calendario y utilizando el coeficiente de desagregación de Taquiña, proporcionado por el SENAMHI. d) Distribución de los valores extremos de Gumbel Utilizando las [Ecuación 2-14], [Ecuación 2-15], [Ecuación 2-16] y [Ecuación 2-17] se obtuvo los siguientes resultados: • • • •

Promedio de registro de intensidad Desviación de estándar Parámetro de escala Posición estadística (moda)

Xs s a m

= = = =

36,43 mm 11,14 8,69 31,41

Las intensidades en (mm/h) para periodos de entre 5 a 100 años para realizar las relaciones IDF y PDF. AÑOS 5 10 25 50 100

XT 44,4 mm/h 51,0 mm/h 59,2 mm/h 65,3 mm/h 71,4 mm/h

Donde primero se ajustaron los datos de acuerdo a Gumbel, para obtenerlos valores de profundidad de lluvia o lámina de agua, con duración de 24 horas asociadas a distintos periodos de retorno. A fin de generar las curvas IDF, se determinó las intensidades de lluvia para distintas duraciones y diferentes periodos de retorno. Corrigiéndose este para duraciones menores a 24 h mediante la utilizaron de coeficientes de desagregación de Taquiña. Los resultados del cálculo de las relaciones de precipitación (mm) – duración (min) – frecuencia (años), son presentados en el [Anexo III-G] Con las anteriores relaciones se construyeron las curvas PDF e IDF, tomando los periodos de retorno de 5,10, 25, 50 y 100 años, presentados en el [Anexo III-H] y en la [Tabla 3-4 Intensidades para distintas duraciones en la cuenca Crespo Mayu]

173 - 399

Tabla 3-4 Intensidades para distintas duraciones en la cuenca Crespo Mayu Fac tor de Durac ion Desagregac ión en Minutos .

0,24 0,65 0,83 0,94 0,58 0,64 0,691 0,712 0,733 0,79 0,81 1,15

5 15 30 45 60 120 180 240 300 360 720 1440

Durac ion en Horas

10 años (mm/ h)

0,083 0,250 0,500 0,750 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 6,000 12,000 24,000

81,441 73,523 56,556 42,701 34,070 18,797 13,530 10,456 8,611 7,734 3,965 2,448

20 años (mm/ h)

50 años (mm/ h)

100 años (mm/ h)

85,956 104,389 114,090 77,599 94,240 102,998 59,692 72,492 79,229 47,945 54,733 59,820 38,254 43,670 47,728 21,106 24,094 26,333 15,192 17,343 18,954 11,740 13,402 14,648 9,669 11,038 12,064 8,684 9,914 10,835 4,452 5,082 5,555 2,748 3,137 3,429

Fuente: Elaboración propia

La variable hidrológica “Precipitación”, se representa entonces por su intensidad, su distribución en el espacio y en el tiempo, y su frecuencia o probabilidad de ocurrencia en años, resultado de los registros pluviográficos proporcionados por SENAHMI. e) Determinación del periodo de retorno El periodo de retorno para el presente proyecto es de 50 años de acuerdo a la [Tabla 2-12] Periodo de retorno, considerando que la vía es secundaria. f) Determinación de los valores de CN para complejos hidrológicos de suelo cobertura Para la adopción de los valores de acuerdo a la [Tabla 2-13] será de Condición II considerando que es para proyecto de puentes en cuanto a la limitación de la Condición I, asimismo el grupo adoptado es el Grupo C. Detallando esto, se considera la condición hidrológica para suelos medios, asociados a crecidas anuales o promedios, con suelos de humedad normal; para suelos arenosos poco profundos y con bajo contenido orgánico. 174 - 399

Para lo cual se determina el uso de suelo mediante un estudio de la cuenca, presentado en la figura [Figura 3-16 Determinación de los valores CN de uso de suelos por el método SCS.] y en él [Anexo III-J]. Figura 3-16 Determinación de los valores CN de uso de suelos por el método SCS.

Fuente: Elaboración propia Para el método SCS Unidad de cobertura Suelo en descanso Lotes Tierra cultivada Pastizales Bosque Área total

Área 16.6 0.79 4.07 3.1 4.3 28.860

CN 74 90 78 74 70

% CN Pond. 0.58 42.56 0.03 2.46 0.14 11.00 0.11 7.95 0.15 10.43 CN Adop. 74.41

Determinándose un CN (Coeficiente de escorrentía) valorado de: 74.41

175 - 399

g) Determinación del caudal por el método SCS. a) Determinación del exceso de la precipitación (Δt): Por la [Ecuación 2-19] se determina el tiempo exceso de la precipitación, para un tiempo de concentración de 1.48 h. 1

∆𝑡𝑡 = 2 ∗ 𝑡𝑡𝑡𝑡 2 1

∆𝑡𝑡 = 2 ∗ 1.482 = 2.434 [ℎ] b) Tiempo de retardo (tlag): Por la [Ecuación 2-20] 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 = 0.6 ∗ 𝑡𝑡𝑡𝑡

c) Tiempo al pico (Tp):

𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 = 0.6 ∗ 1.48 = 0.889 [ℎ]

Por la [Ecuación 2-21]

𝑇𝑇𝑇𝑇 =

𝑇𝑇𝑇𝑇 =

𝛥𝛥𝛥𝛥 + 𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡𝑡 2

2.434 + 0.889 = 2.106 [ℎ] 2

d) Umbral de escorrentía (Po): Por la [Ecuación 2-22] 25400 𝑃𝑃𝑜𝑜 = 0.2 ∗ � − 254� 𝐶𝐶𝐶𝐶 25400 𝑃𝑃𝑜𝑜 = 0.2 ∗ � − 254� = 17.47 [𝑚𝑚𝑚𝑚] 74.41 176 - 399

El mismo que comparado por la condiciones de acuerdo al método, por las abstracciones del umbral de escorrentía:

Teniendo un umbral de escorrentía de: 𝑃𝑃𝑜𝑜 = 0.0072 ∗ 17.472 + 0.167 ∗ 17.47 = 5.117 [𝑚𝑚𝑚𝑚]

e) Precipitación neta o efectiva (Pn o Pe):

De acuerdo al tiempo de concentración = 1.48 [h] = 88.87 [mín], y con las Curvas IDF, determinamos una intensidad de 31.00 [mm] = 3.1 [cm]. Figura 3-17 Determinación de la intensidad para el tiempo de concentración

Fuente: Elaboración propia

f) Altura pico (qp): Por la [Ecuación 2-23] y el valor de C=2.08 constante de conversión en el Sistema Internacional, determinamos:

177 - 399

𝐴𝐴 𝑞𝑞𝑃𝑃 = 𝐶𝐶 ∗ � � 𝑇𝑇𝑇𝑇

28.86 𝑚𝑚3 𝑞𝑞𝑃𝑃 = 2.08 ∗ � � = 28.51 [ ] 2.106 𝑠𝑠

g) Caudal pico o máximo (Qp):

𝑄𝑄𝑄𝑄 = 𝑞𝑞𝑃𝑃 ∗ 𝑃𝑃𝑃𝑃

𝑚𝑚3 ] 𝑠𝑠

𝑄𝑄𝑄𝑄 = 28.51 ∗ 3.10 = 88.31 [

h) Análisis del uso de suelos

Actualmente se carece de políticas nacionales que apoyen los estudios específicos sobre el manejo de cuencas, manejo de los recursos hídricos, análisis de uso de suelos entre otros, razón por la que las instituciones gubernamentales no cuentan con información abierta para realizar diferentes estudios hidrológicos, para áreas fuera de las ciudades capitales, con excepciones de lugares de gran crecimiento. Entonces se realizan estudios hidrológicos aproximados, considerando que puedan existir nuevas áreas pobladas, áreas de pastizales, de cultivos, etc., no consideradas que pueden alterar las aproximaciones de caudales por las relaciones precipitación – escorrentía. i) Conclusiones del estudio hidrológico En base a la teoría presentada en el capítulo anterior, todos los detalles de su cálculo y la mejor aproximación, se pudo determinar cómo caudal de diseño 88.31 m3/s para un periodo de retorno de 50 años en el punto de salida de la cuenca, el mismo que se puede corroborar por un estudio realizado por el Servicio Departamental de Cuencas en convenio con el Ministerio de Medio Ambiente para el manejo integrado de la cuenca del Rio Rocha, realizado el 2012, en la que se observa un caudal de 160.10 m3/s para el mismo periodo de retorno, en el punto cuatro de la [Figura 3-18], que considera la cuenca del Rio Canal Mayu y Crespo Mayu. (Consultora Alfaro, 2012) 178 - 399

Figura 3-18 Caudales de diseño según del tiempo de retorno

Fuente: Estudio hidrológico del Rio Rocha por el Servicio Departamental de Cuencas - 2012

3.1.4.6 Modelación hidráulica Se realizó la modelación hidráulica del tramo de estudio, para determinar mediante una simulación dos aspectos esenciales y preponderantes en el diseño del tipo de puente: El primero para simular el funcionamiento y efectos hidráulicos con un puente tradicional que considera vigas y estribos, y la segunda con un puente tipo alcantarilla. Esto con el fin de determinar su capacidad hidráulica máxima, es decir, cual es el caudal máximo que podrá pasar por el tramo estudiado antes de presentarse desbordamientos. Esta información es importante, ya que el caudal por encima de la capacidad máxima del tramo se perderá en una inundación quedando en el río aguas abajo solo el remanente. La modelación hidráulica se realizó para establecer el caudal máximo que puede conducir sin que se produzca un desbordamiento. 179 - 399

En base al levantamiento topográfico, se ingresó los datos iniciales en el Software HEC-Ras, asumiéndose también un valor para la rugosidad de Manning, de acuerdo al tipo de lecho del río de 0.027 de acuerdo a la [Tabla 2-14]. a) Modelación con la estructura del puente alcantarilla. Los resultados gráficos de la simulación de la sección hidráulica con estructura se presentan en el Anexo III-K: • Perspectiva geométrica del rio con el puente alcantarilla • Perfil longitudinal de la sección de análisis Figura 3-19 Modelación hidráulica con un puente alcantarilla

Fuente: Resultados HEC-Ras.

Los resultados en tabla son los siguientes: Tabla 3-5 Resultados de la modelación del puente alcantarilla por HEC-Ras

180 - 399

Fuente: HEC-Ras (Modelado Rio Crespo Mayu)

b) Modelación con la estructura del puente tradicional. Los resultados gráficos de la simulación de la sección hidráulica con estructura se presentan en el Anexo III-K: Figura 3-20 Modelación hidráulica con el puente tradicional

Fuente: Resultados HEC-Ras. Tabla 3-6 Resultados de la modelación de puente tradicional por HEC-Ras

181 - 399

Fuente: HEC-Ras (Modelado Rio Crespo Mayu)

Figura 3-21 Sección transversal del puente, resultado de la modelación en HEC-Ras

Fuente: HEC-Ras (Modelado Rio Crespo Mayu)

Figura 3-22 Diseño aproximado del puente

Fuente: Elaboración propia

c) Interpretación de los resultados obtenidos. •

La modelación con un puente alcantarilla, para un periodo de retorno de 50 años no es soportable y existe la posibilidad de inundación, lo contrario con un puente simplemente apoyado, que permite un mayor caudal por su sección transversal.

•

La ubicación del puente fue determinada por la actual ubicación de la carretera.

•

El caudal máximo fue determinado por el estudio hidráulico en 88.31 m3/s

•

El área de flujo a ser confinada es de 66.96 m2 [Tabla 3-6]

•

Longitud del espejo de agua 55.64 m [Tabla 3-6]

•

Nivel de Aguas Máxima Extraordinaria (NAME) es de 1.88 m [Anexo III-K]

•

Altura del puente desde el NAME de 1.69 m [Anexo III-k] 182 - 399

•

La altura total del puente desde la rasante del rio es 3.57 m [Anexo III-K]

•

Longitud aproximada del puente de 60.00 m [Anexo III-K]

•

Velocidad del flujo de 1.33 m/s [Tabla 3-6]

3.1.4.7 Cálculo de socavaciones. a) Velocidad de arrastre A partir de la [Ecuación 2-26]:

Se tiene: • • •

𝑉𝑉𝑉𝑉 = 4.82 𝐷𝐷84

0.5

ℎ 0.2 � � 𝐷𝐷84

Profundidad de escurrimiento Diámetro bajo el cual pasa el 84% de material (Visita de campo) Velocidad crítica

h D84

= 1.88 m = 0.01 m

Vc

= 1.48 m/s

Aclarando que D84, es el diámetro del material que pasa el 84%, en la curva granulométrica del suelo del lecho del rio. b) Determinación del tipo de socavación 𝐹𝐹𝐹𝐹 = 𝑉𝑉/𝑉𝑉𝑉𝑉

𝐹𝐹𝐹𝐹 =

1.33 = 0.898 1.48

Un valor menor a 1; entonces es un flujo sub crítico, y es un cause con régimen tranquilo y por lo tanto presentara “Socavación en agua clara”, y se consideran algunas modificaciones en las fórmulas para este tipo de régimen. c) Calculo de la socavación general por contracción 1)

Método de Litschvan – Levediev:

Usando la ecuación adicional de secciones hidráulicas:

183 - 399

α' =

Qd 5 3

Ym Cc Be

•

Caudal de diseño

Qd

• • • •

Altura promedio del tirante de agua Fracción de contracción del cause Ancho efectivo del rio Coeficiente de sección dependiente de las caracteristicas hidraulicas

Ym Cc Be α´

= 88.3 m3/s = 1.1 m = 0.92 = 56.2 m = 1.46

Y mediante la fórmula: 𝟏𝟏

𝟏𝟏+𝒙𝒙 𝜶𝜶´𝒉𝒉𝟓𝟓/𝟑𝟑 𝑯𝑯𝑯𝑯 = � � 𝟎𝟎. 𝟔𝟔𝟔𝟔ψ𝜸𝜸𝟏𝟏.𝟏𝟏𝟏𝟏

Se tiene como resultado: • • •

Profundidad en el punto determinado de la sh Coeficiente de probabilidad de ocurrencia β Factor de correción por forma de Ψ transporte de sedimentos Peso específico del sedimento ϒ

= 1.88 m = 0.95 = 1.14

= =

•

Peso específico de la muestra de agua sed ϒm Exponente variable que depende del peso x volumétrico del material cohesivo Altura despues de socavación Hs

= 2.45 m

•

Altura de socavación (Hs-h)

= 0.57 m

• • •

2)

Ds c

Método de Straud

Mediante la fórmula: 184 - 399

=

1.8 tn/m3 1.1 tn/m3 0.3

𝐷𝐷 𝑠𝑠= 𝐻𝐻𝑠𝑠 − ℎ1

𝐻𝐻𝐻𝐻 = �

𝐵𝐵1 0.642 � ℎ1 𝐵𝐵2

Se tiene: • Ancho de la superficie libre del cauce aguas arriba de la contracción • Ancho de la superficie libre del cauce en la contracción • Tirante de agua hacia aguas arriba de la contracción • Descenso del fondo del cause •

Altura de socavación

B1

=

95 m

B2

= 55.6 m

h1

= 1.88 m

Hs

= 2.65 m

Ds c

= 0.77 m

d) Calculo de la socavación local en los estribos 1)

Método de Artamonov, 1967

Este método utiliza parámetros relacionados con el Angulo de incidencia (θ), caudal que intercepta el estribo (Qo) y el caudal de diseño (Qd), y mediante la fórmula:

Yst = Pq Pθ Pm hn Se tiene: •

Relación Qo/Qd

Qo/Qd = 0.11

• • •

Profundidad anterior al proceso erosivo Coeficiente en relacion entre el Qc y Qd Coeficiente que depende del ángulo que forma el eje de la obra con la corriente Coeficiente que depende del talud que tienen los lados del estribo (mH-1V) profundidad de socavación al pie del estribo

hn Pq Pθ

= 1.88 m = 2 = 0.6

Pm

=

Yst

= 2.48 m

Altura de socavación (Hs-h)

Ds e

=

• •

•

185 - 399

1.1

0.6 m

2)

Método de Liu, Chang y Skinner

Utilizando la ecuación:

Se tiene: • • •

• • • •

𝑑𝑑𝑑𝑑 𝐿𝐿 0.4 = 𝐾𝐾𝐾𝐾 � � 𝐹𝐹𝐹𝐹 0.33 ℎ ℎ

Profundidad media del flujo aguas arriba h en el cauce principal Longitud del estribo y accesos al puente L que se opone al paso del agua Número de Froude en la sección de aguas Kf arriba (Kf=1.1 Estribos con pared inclinada hacia el cauce; Kf=2.15 para estribos con pared vertical)

= 1.88 m

Diámetro de las particulas de fondo Pendiente Relación D/S Número de Froude

D S D/S Fr

=

0.5 m

=

1.1 m

= = = =

0.02 m 0.01 1.25 0.14

•

Profundidad de socavación desde el nivel ds medio del lecho hasta el fondo del hueco de socavación

= 0.64 m

• •

Socavación por contracción adoptado Altura de socavación

= 0.77 = 1.41 m

Ds c Ds e

e) Calculo de la socavación en los pilares 1)

Mediante la fórmula de Larras

Ysmax =

3 10 (Dc )4 3

Se tiene como resultado: •

Diámetro de la columna

Dc

=

•

Profundidad máxima de socavación

Ysmax

= 3.33 m

186 - 399

1 m

2)

Por el método Hugo E. Belmonte

Se tiene: • • •

Profundidad de la corriente Constante característica del terreno Velocidad de aguas

H K V

= 1.88 m = 0.04 seg2/m2 = 1.33 m/seg

•

Profundidad de socavación

h

= 0.13 m

f) Resultados de las socavaciones Considerando el mayor valor de la socavación general por contracción por el Método de Straud la socavación general alcanzaría a 0.77 m, utilizando la metodología de Liu, Chang y Skinner para estimar la socavación en estribos, un valor aproximado de 1.41 m + 0.77 m = 2.18 m, y si se considera la metodología de Larras que evalúa la socavación local en pilas de geometría circular, la socavación total alcanzaría algo más de 0.6 m + 0.77 m = 1.37 m. Los mismos que definirán la profundidad de fundación mínima de la pila. Considerando que aún falta determinar la profundidad de cimentación de acuerdo a las solicitaciones, estos parámetros continuarán variando durante el desarrollo del proyecto. Como resumen se presenta las socavaciones más críticas de todos los métodos y formulas empleadas:

• • •

Socavacion general del rio Socavación para estribos Socavación para pilas

Ds c Ds e Ds p

= 0.77 m = 2.18 m = 1.37 m

De forma esquemática se presenta el efecto de las socavaciones en la [Figura 3-23 Diseño a socavaciones] y el Anexo III-M.

187 - 399

Figura 3-23 Diseño a socavaciones

Fuente: Elaboración propia

3.2

ESTUDIO DEL TIPO DE PUENTE

Para la elección del tipo de puente de acuerdo a toda la información de campo y las características tipológicas de los puentes, se hace un análisis de cada una estas:

188 - 399

Figura 3-24 Parámetros de análisis PARAMETROS CONSIDERADOS

PARÁMETROS TÉCNICOS

PARÁMETROS ECONOMICOS

TIPO DE PUENTE

ESQUEMA ESTRUCTURAL

Longitud

Vigas

Topográficos

Finalidad

Uniones

Geotécnicos

Materiales

Juntas

Hidrológicos

Tipo de tesado

Tramos

Hidráulicos

Diseño estructura

Losa

Trafico

Sistema predominante

Otros elementos

BASICOS

PARÁMETROS CONSTRUCTIVOS

Por mantenimiento

Forma geométrica

Geográficos

Por construcción

Emplazamiento

Climatológicos

Estéticos

Elementos estructurales

Inversión

Elementos no estructurales

Otros

Mantenimientos

Estéticos

Fuente: Elaboración propia

•

Será un puente con vigas simplemente apoyadas con un análisis isostático.

189 - 399

3.2.1 Cuadro comparativo de alternativas: Tabla 3-7 Cuadro de parámetros comparativos entre puente simplemente apoyado y uno tipo integral Parámetros considerados Parámetros técnicos Tipo de puente - Longitud - Finalidad - Material tradicional - Material de las vigas - Tipo de tesado - Diseño o estructuración - Sistema predominante Esquema estructural longitudinal - Vigas - Uniones - Cantidad de juntas - Tramos - Grado de complegidad - Losa de tablero De los estudio de basicos - Topográficos - Geotécnicos - Hidrológicos - Hidráulicos - Tráfico Otros - Geográfico - Climatológicos (Zonas cálidas) Parámetros económicos - Por mantenimiento - Por la construcción - Estéticos - Inversión Parámetros constructivos - Forma geométrica - Superficie de emplazamiento

BPR simplemente apoyado

BPR tipo integral

25 a 55 m 20 a 35 m Rural Rural HºAº HºAº HºAº > resitencia HºAº > resitencia Postesadas o pretesadas Postesadas o pretesadas Simplemente apoyado Integral Isostático Hiperestático

PUENTE CRESPO MAYU PROYECTADO

2 Tramos de 30 m Rural HºAº HºAº > resitencia Postesado Simplemente apoyado Isostático

Altura normal Apoyadas De acuerdo a la longitud Simplemente apoyado Mediana complegidad No modifica la condicion estática

Menor altura Rígidas Sin juntas Rígido Mediana complegidad Modifica la condición estática

Altura normal Apoyadas 3 juntas Simplemente apoyado Mediana complegidad No modifica la condicion estática

Requerido Requerido Requerido Requerido Requerido

Requerido Requerido Requerido Requerido Requerido

Requerido Requerido Requerido Requerido Requerido

No afecta No tiene efecto

No afecta Mayor complejidad

No afecta No tiene efecto

Mayor gasto Similares Similares Regular

Menor gasto Similares Similares Regular

Mayor gasto Similares Similares Regular

Similares Normal

Similares A mayor profundidad

Similares Normal

Fuente: Elaboración propia

190 - 399

3.2.2 Cuantías en diseño de puentes Para un análisis de comparación cuantitativo en puentes, se obtuvo datos de cuantías de puentes construidos en Bolivia, proporcionados por la Prefectura del Departamento de Cochabamba. Tabla 3-8 Cuantías de hormigón y acero de armar en puentes

No ASPECTO A CONSIDERAR 1 Longitud de la estructura

DATOS PUENTE EN BOLIVIA PUENTE PUENTE SAN SAN Unidad ANDRES CRISTOBAL [m] 15 29

2 Hormigón (25 Mpa) 3 Acero estructural (4200 Kg/cm2)

Infraestructura Infraestructura

[m3] [Kg]

4 Hormigón (25 Mpa)

Superestructura

[m3]

5 Hormigón (35 Mpa) 6 Acero estructural (4200 Kg/cm2)

Superestructura Superestructura

[m3] [Kg]

7 Cuantía

Infraestructura

8 Cuantía

Superestructura

153.9 9032.61

PUENTE CRISTAL MAYU 12

PUENTE CRESPO MAYU 60

154.01 13450.5

155.1 8097.2

490.68 23893.07

136.22

80.4

24.24 175.58 26694.55

32.89 6069.52

16702.49

7845.1

[Kg/m3]

58.69

87.34

52.21

48.69

[Kg/m3]

184.54

122.61

97.58

133.59

Fuente: Prefectura de Cochabamba

3.2.3 Resultado Ambos tipos de puentes tienen parámetros técnicos similares. En los aspectos constructivos se tiene mayor experiencia de funcionalidad y economía en puentes simplemente apoyados con vigas AASHTO., En nuestro país la economía actual, pone prioridad a la funcionalidad del puente y al menor costo de inversión en construcción. Razón por la cual, el presente proyecto considerará el cálculo y diseño estructural de un puente de tipo simplemente apoyado con vigas tipo AASHTO. 3.3

DISEÑO GEOMÉTRICO DEL PUENTE

3.3.1 Geometría general y proyecto geométrico El puente se encuentra integrado de acuerdo a la proyección geométrica de la carretera tanto en planta como en perfil.

191 - 399

Figura 3-25 Geometría general del proyecto

Fuente: Elaboración propia

3.3.2 Geometría en detalle 3.3.2.1 Secciones transversales •

El ancho de la sección transversal no puede menor que el trazo geométrico actual de 7,5 a 8 m, pero que también será determinado en el cálculo estructural para contener el tráfico proyectado, considerando para una simple vía de dos carriles.

•

Considerará vías aceras con barandas de uso peatonal, y un bordillo como elemento de protección vehicular, con todos sus sistemas de drenaje para el buen funcionamiento.

192 - 399

•

Se considerará una pendiente transversal mínima de 2% (2 cm/m), para la superficie de rodadura [AASHTO LRFD 2.6.6], ya que no presente ninguna pendiente de transición que alteren el mínimo dispuesto por norma.

3.3.2.2 Gálibos •

La altura general de la superestructura será definida para controlar las deflexiones del tablero, el mismo que será verificado el cálculo estructural considerando el material y tipo de estructura definida

•

Se define como altura sobre el NAME de 1.60 aproximadamente de acuerdo al estudio hidráulico, aceptable por estar dentro de los 1.50 m a 2.50 m especificados por la norma.

3.3.2.3 Dispositivos básicos de protección a) Barreras de concreto No se diseñaran barreras de concreto vehicular, debido al reducido tráfico actual, reemplazando su función un bordillo de 25 cm sobre la losa. b) Barandas Se diseñara con barandas peatonales de concreto tipo P-3 del Ex Servicio Nacional de Caminos, que cumplen la altura, capacidad resistente y perfil interno adecuado, comprobado en gran número de puentes en toda Bolivia. Las barandas se encontrara a 0.60 m del borde de la vía como mínimo de acuerdo a norma. 3.3.2.4 Dispositivos básicos de transición y contención a) Estribos Para su diseño se debe considerar una altura mínima de 5.5 m desde la rasante, y la altura final después de determinar las solicitaciones finales de la estructura.

193 - 399

Será desarrollado antes del coronamiento de los rellenos de los terraplenes y antes de la construcción del puente. b) Cortinas y alas Se diseñara con dos cortinas debido a que existe un terraplén de relleno. Se diseñara alas laterales con un mínimo de 0.25 m. 3.3.2.5 Drenaje Los drenajes serán considerados en la parte más baja de la obra, no existiendo otras consideraciones desfavorables al estar al nivel de la rasante. 3.3.2.6 Elementos de captación Se definirán dos elementos en cada lado de los accesos para aguas pluviales, que deberán ser consideradas en el diseño como medidas de protección contra la corrosión con tubos de PVC y fijadores metálicos. 3.3.2.7 Pavimentación Se realizará con pavimento rígido, por la facilidad de obtención de materiales, y con un espesor mínimo de acuerdo al tráfico proyectado. 3.3.2.8 Señalización Se considera señalización en la construcción de acuerdo a la norma de carreteras de la ABC, y las definidas después de la conclusión de la obra, que se especificarán en los planos finales. 3.4

DISEÑO Y CÁLCULO ESTRUCTURAL DEL PUENTE

El proyecto del puente con sus cálculos necesarios para todos sus componentes se encuentran descritos de manera continua, y detallados en anexos. Los resultados presentados se obtuvieron mediante la programación en Hojas de cálculo Excel y Sap 2000 v.11, donde se utilizaron todos sus decimales, sin embargo,

194 - 399

para fines de buena presentación, solo se muestran números hasta con tres decimales, y en algunos casos expresados en notación científica. 3.4.1 Consideraciones generales 3.4.1.1 Norma Se diseña por la norma AASHTO LRFD 2004. 3.4.1.2 Condiciones generales de diseño a) Generales • Puente simplemente apoyado • Longitud del puente en su eje

L = 60

[m]

• Longitud cada viga

L = 30

[m]

• Ancho de vía (calzada)

w = 8

[m]

• Número de carriles de tránsito

NL = 2

• Ancho de aceras (veredas):

A acera = 0.6 [m]

• Postes y pasamanos:

Tipo = P-3

• Separación de postes • Ancho total del puente: (vía + aceras) • Camión de diseño

Sp = 2 [m] W = 9.4 [m] Cd = HL-93

b) Hidrológicas e hidráulicas • • • •

Altura del NAME Socavación general del rio Socavación para estribos Socavación para pilas

HNAME Ds c Ds e Ds p

= = = =

1.88 0.77 2.18 1.37

[m] [m] [m] [m]

c) Condiciones del suelo • Capacidad portante en estribos (5 m, en la profundidad más crítica en ambos estribos, de acuerdo a Estudio geotécnico) qadm-e = 3.37 [kg/cm2[ • Capacidad portante en la pila (4 m profundidad) qadm-p = 3.20 [kg/cm2]

195 - 399

3.4.2 Diseño de la superestructura 3.4.2.1 Diseño del barandado 3.4.2.2 Diseño de los postes 3.4.2.3 Diseño de la acera 3.4.2.4 Diseño del bordillo 3.4.2.5 Diseño de la losa 3.4.2.6 Diseño de la viga 3.4.2.7 Diseño del diafragma 3.4.2.8 Diseño de la sección de anclaje 3.4.2.9 Diseño de los aparatos de apoyo 3.4.3 Diseño de la infraestructura 3.4.3.1 Diseño de los estribos 3.4.3.2 Diseño de la pila central

388 - 209

3.5

DOCUMENTACIÓN DEL PROYECTO

3.5.1 Elaboración del pliego de especificaciones técnicas 3.5.1.1 Generalidades El presente pliego de especificaciones técnicas, juntamente con los planos presentados tiene validez desde el inicio de las obras hasta la conclusión de las mismas. 3.5.1.2 Definición de términos Propietario: Entidad ejecutora del proyecto. Supervisión: El profesional designado por el propietario para que lo represente en obra y vele por la calidad de la misma. Obra: Proyecto del “Puente vehicular Crespo-Mayu” Contratista: Persona natural o jurídica encargada de la ejecución de la obra. 3.5.1.3 Limitaciones y alcance Las presentes Especificaciones Técnicas solo tratan sobre la construcción de los elementos comprendidos dentro del presente proyecto. 3.5.1.4 Responsabilidad El Contratista, es absolutamente responsable de todos y cada uno de los ítems. Bajo

ninguna

circunstancia

podrá

eludir

esta

responsabilidad,

alegando

desconocimiento o ignorancia de las condiciones técnicas. 3.5.1.5 Costos de los Items El costo unitario de cada ítem se especifica en los formularios del proyecto, el cual cubre todas las incidencias que intervienen en los ítems, como ser: Materiales, equipo y herramientas, mano de obra, manipuleo, impuestos, utilidades y gastos generales.

389 - 399

3.5.1.6 Aprobación de materiales Todos los materiales deberán ser aprobados por la Supervisión, previamente a ser utilizados y ajustarse estrictamente a lo estipulado en el presente pliego. 3.5.1.7 Aprobación de equipo y herramientas Las herramientas y equipo necesarios para la ejecución de los distintos ítems, serán provistos en su totalidad por el Contratista en cantidades necesarias para un buen avance y para la correcta conclusión de la obra. 3.5.1.8 Realización de ensayos especiales Todos los ensayos y pruebas especiales requeridos durante la ejecución de la obra, como verificación de características geotécnicas del terreno de fundación, resistencia a la compresión de los hormigones, etc. deberán ser realizados por el contratista, revisados y aprobados por la Supervisión. 3.5.1.9 Preservación del medio ambiente El Contratista debe tomar todas las medidas necesarias para mantener el medio ambiente evitando la destrucción, erosión o deforestación de los alrededores de la obra. Excepto donde sea estrictamente necesario el desbroce se debe limitar a las áreas donde se ubicarán las obras. 3.5.1.10 Ítems del proyecto Los ítems de proyecto se detallan en el (Anexo VI). 3.5.2 Cómputos métricos Se presentan en el (Anexo V) 3.5.3 Análisis de los precios unitarios Actualizado hasta agosto de 2013: •

Sito web: Bolivialand (Precios para la construcción por departamentos)

•

Sitio web: Agencia Nacional de Hidrocarburos (Combustibles) 390 - 399

•

Sitio web: Insucons (Precios unitarios para Bolivia por departamentos)

•

Sitio web: Boliviaconstructores (Precios de insumos en Bolivia)

•

Sitio web: Cámara Boliviana de la Construcción

•

Sitio web: ASFI (Autoridad de Supervisión del Sistema Financiero – Escalas Salariales Julio – 2013)

El análisis correspondiente a este proyecto se encuentra ubicado en el (Anexo VI) 3.5.3.1 Presupuesto por ITEMs y General del Proyecto (En Bolivianos) El presupuesto general del proyecto es de 5´800.484.18 Bs. (Cinco millones ochocientos mil cuatrocientos ochenta y cuatro Bs. 18/100) Ítem

Descripción

Unid.

Cant.

Precio Unitario (Numeral)

Precio Unitario (Literal)

Precio Total (Numeral)

PROYECTO PUENTE VEHICULAR CRESPO MAYU I OBRAS PRELIMINARES I-1

ALQUILER DE INSTALACIONES

global

8.00

I-2

REPLANTEO GENERAL Y CONTROL TOPOGRAFICO

global

24.00

I-3

LETRERO DE OBRA

PZA

II

4.00

33,990.88 Treinta y Tres Mil Novecientos Noventa Bs. 88/100 8,102.69 Ocho Mil Ciento Dos Bs. 69/100 2,381.87 Dos Mil Trescientos Ochenta y Un Bs. 87/100

271,927.04 194,464.56 9,527.49

CONSTRUCCIÓN DE INFRAESTRUCTURA 51.76 Cincuenta y Un Bs. 76/100

56,939.11

24.83 Veinticuatro Bs. 83/100

16,834.74

II-1

EXCAVACIÓN CON RETRO (ESTRIBOS Y PILA)

M3

1100.06

II-2

RELLENO COMPACTADO C/MAQUINARIA

M3

678.00

II-3

HORMIGON DE NIVELACION S/SOLADURA PIEDRA M2

261.00

II-5

HORMIGON SIMPLE (R=250)

M3

490.68

II-6

ACERO ESTRUCTURAL (Fy=4200 Kg/cm2)

KG

23893.07

II-7

APOYO DE NEOPRENO COMPUESTO

DM3

II-8

BARBACANAS Y DRENAJE PVC 4 PULG

ML

19.80

III-1

LOSA, ACERAS Y BORDILLO DE HºAº (f'c=25 MPa) M3

325.71

2,373.70 Dos Mil Trescientos Setenta y Tres Bs. 70/100

773,137.83

III-2

DIAFRAGMAS DE HºAº (f'c=25 MPa)

M3

24.24

2,373.70 Dos Mil Trescientos Setenta y Tres Bs. 70/100

57,538.49

III-3

JUNTAS DE DILATACIÓN

ML

25.92

III-4

VIGAS POSTENSADAS (f'c=35 Mpa)

M3

175.58

III-5

TESADO DE VIGAS E INYECCIÓN (Acero pret.+conj. ML.

816.00

III-6

BARANDADO DE HºAº (f'c=25 MPa)

M3

21.95

III-7

ACERO ESTRUCTURAL (Fy=4200 Kg/cm2)

KG

26694.55

III-8

LANZAMIENTO U OBRA FALSA

PZA

3

4

240.00

203.64 Doscientos Tres Bs. 64/100 2,373.70 Dos Mil Trescientos Setenta y Tres Bs. 70/100 17.44 Diecisiete Bs. 44/100 400.41 Cuatrocientos Bs. 41/100 50.78 Cincuenta Bs. 78/100

53,150.04 1,164,727.12 416,695.14 96,098.40 1,005.44

CONSTRUCCIÓN DE SUPERESTRUCTURA

8.00

789.71 Setecientos Ochenta y Nueve Bs. 71/100

20,469.28

2,981.31 Dos Mil Novecientos Ochenta y Un Bs. 31/100

523,458.41

1,071.25 Mil Setenta y Un Bs. 25/100

874,140.00

2,373.70 Dos Mil Trescientos Setenta y Tres Bs. 70/100 17.44 Diecisiete Bs. 44/100 23,548.04 Veintitres Mil Quinientos Cuarenta y Ocho Bs. 04/100

52,102.72 465,552.95 188,384.32

CONSTRUCCIÓN DE ACCESOS

IV-1

LIMPIEZA Y DESBROCE DE COBERTURA VEGETAM2

4800.00

47.61 Cuarenta y Siete Bs. 61/100

228,528.00

IV-2

CONFORMACIÓN DE PLATAFORMA Y COMPACTADM3

8751.37

33.99 Treinta y Tres Bs. 99/100

297,459.07

5

OBRAS COMPLEMENTARIAS

V-2

SEÑALIZACIÓN VERTICAL

PZA

4.00

V-3

SEÑALIZACIÓN HORIZONTAL

ML

60.00

1,925.96 Mil Novecientos Veinticinco Bs. 96/100 510.67 Quinientos Diez Bs. 67/100

5,800,484.18

PRECIO TOTAL (Numeral) PRECIO TOTAL (Literal)

7,703.84 30,640.20

Cinco Millones Ochocientos Mil Cuatrocientos Ochenta y Cuatro Bs. 18/100

391 - 399

3.5.4 Cronograma de actividades El tiempo de construcción total y el tiempo de construcción para cada una de las actividades, se ha calculado en base a los elementos del análisis del precio unitario, producción horaria y las cantidades de obra definidas por los cómputos métricos. El diagrama de barras se preparó a partir de un orden de precedencias para la construcción del Puente “Crespo Mayu”, resultando un tiempo de 7 ½ meses. El cronograma de actividades correspondiente al proyecto se encuentra en el (Anexo VII).

392 - 399

4. EVALUACIÓN 4.1

EVALUACIÓN TÉCNICA

El proyecto plantea una solución combinada entre elementos de hormigón armado y vigas postensadas cuya factibilidad de construcción en el lugar de emplazamiento se verifica por la disponibilidad de espacio y de recursos que se muestran en la siguiente tabla: Tabla 4-1 Disponibilidad de recursos RECURSO Arena Gravilla Grava Cemento Aditivos Acero Agua Madera Mano de obra

LOCALIDAD DE DISPONIBILIDAD DEL RECURSO Sacaba Sacaba Sacaba Sacaba Cochabamba Cochabamba Molino blanco Cochabamba Sacaba

Fuente: Elaboración propia

El proyecto fundamenta su factibilidad técnica en la estandarización de los elementos componentes cuya construcción se realiza con procedimientos básicos que no requieren tecnologías especiales ni mano de obra sobre calificada en relación a la que presenta la oferta de las empresas constructoras como se puede verificar en la siguiente tabla.

Tabla 4-2 Elementos constructivos TIPO DE ELEMENTO CONSTRUCTIVO

EQUIPOS NECESARIOS

393 - 399

EQUIPOS ALTERNATIVOS

Mezcladora de 250 lts Mixers y bombas de y Carros hormigoneros hormigón Lanzamiento de vigas Grúa Obra falsa Hormigón pobre Mezcladora de 250 lts Mezclado manual Madera y otros Encofrados materiales Encofrados metálicos Relleno Compactadora manual Compactadora pequeña Excavación Mano de obra Retroexcavadora Barbacanas Tubo PVC Fierro galvanizado Replanteo Teodolito Estación total Hormigón armado

Fuente: Elaboración propia

La comprobación de cuantías muestra rangos aceptables, con algunos puentes realizado en el Departamento de Cochabamba:

No ASPECTO A CONSIDERAR 1 Longitud de la estructura

DATOS PUENTE EN BOLIVIA PUENTE PUENTE SAN Unidad SAN ANDRES CRISTOBAL [m] 15 29

2 Hormigón (25 Mpa) 3 Acero estructural (4200 Kg/cm2)

Infraestructura Infraestructura

[m3] [Kg]

4 Hormigón (25 Mpa)

Superestructura

[m3]

5 Hormigón (35 Mpa) 6 Acero estructural (4200 Kg/cm2)

Superestructura Superestructura

[m3] [Kg]

7 Cuantía

Infraestructura

8 Cuantía

Superestructura

153.9 9032.61

PUENTE CRISTAL MAYU 12

PUENTE CRESPO MAYU 60

154.01 13450.5

155.1 8097.2

490.68 23893.07

136.22

80.4

24.24

32.89 6069.52

16702.49

7845.1

175.58 26694.55

[Kg/m3]

58.69

87.34

52.21

48.69

[Kg/m3]

184.54

122.61

97.58

133.59

394 - 399

4.2

EVALUACIÓN ECONÓMICA

Los ingresos proyectados para la gestión 2012 del Municipio de Sacaba provenientes de la Participación popular, IDH, HIPC II y otros. Alcanzan a la suma de 348´000.000,00 Bs., con un avance hasta la fecha del 61%, y un restante de 135´000.000,00 Bs. El presupuesto estimado de construcción, asciende a la suma de: 5´800.484.18 Bs Los beneficios por la inversión, claramente son difíciles de valorar, pero se pueden identificar ciertos beneficios sociales cualificables como: •

Mejora la calidad de vida de las comunidades que encierra el proyecto.

•

Incorpora a los agricultores de la región a los mercados y centros de comercialización de los poblados más cercanos.

•

Reduce las pérdidas económicas de los comunarios por efecto de la falta del puente, que permita comercializar a tiempo sus productos.

•

Reduce los costos de transporte para estas comunidades.

•

Incentivara a mayor producción agrícola.

•

Incorpora a los comunarios de la región a los servicios de salud y educación.

•

Otorga toda la seguridad necesaria a los peatones, así como a todos los vehículos que circularán por el puente.

•

Se reduce los costos de operación vehicular (Combustible, lubricantes y neumáticos)

Además de entenderse que la integración es una obligación del estado. De la misma forma que la evaluación técnica, se realizó una comparación en costos de inversión sobre puentes actualmente en licitación, los mismos que fueron obtenidos de la página oficial del SICOES (Sistema de Contrataciones Estatales de Bolivia)

No 1 2 3 4

FECHA

Documento

Documento base de contratación Documento base de ago-13 contratación Documento base de may-13 contratación ago-13

oct-13 Proyecto de grado

Proyecto licitado Puente Beni II (Peña amarilla) Puente Madre de Dios Puente Maca Maca Puente Crespo Mayu

Ubicación Característica Pando Pando La Paz SacabaCbba

D y C, Llave mano D y C, Llave mano D y C, Llave mano

Longitud Ancho % Costo metro Puente Precio referencial Bs [m] lineal [Bs] DIFERENCIA [m]

395 - 399

Proyecto

480 7.3

177,811,200.00 370,440.00

383.18

580 7.3

276,674,890.80 477,025.67

493.43

30

8

5,142,044.47

171,401.48

177.30

60

8

5,800,484.18

96,674.74

100.00

396 - 399

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1

CONCLUSIONES

•

La información de campo realizada satisface los criterios para el diseño y cálculo estructural.

•

La alternativa de puente con vigas postensadas AASHTO tipo V modificado, es técnicamente y económicamente la más viable.

•

En ausencia de datos para la pila central se realizó un estudio geotécnico para su fundación.

•

Se determinó las capacidades portantes para pilas y estribos por el Método de Therzagui, considerando las condiciones más extremas y desfavorables para el diseño del proyecto.

•

La profundidad de fundación de los estribos y pila central cumple con las consideraciones de socavación y la capacidad portante de los mismos.

•

Los precios unitarios están actualizados y de acuerdo a los ítems necesarios para la ejecución del proyecto.

5.2

RECOMENDACIONES

•

Se recomienda considerar en el Plan Operativo Municipal, el mantenimiento del puente por efectos de sedimentación.

•

Antes de iniciar la ejecución del proyecto, verificar los volúmenes de excavación considerando el periodo de diseño y el de ejecución.

397 - 399

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399 - 399

Hormigon

preesforzadp.