Evaluación técnica y económica de las alternativas de pavimentación para el Jr. Exequiel Montoya, utilizando el método AASHTO-93, CHOTA - 2023.

Abstract

El estudio tuvo como objetivo evaluar técnica y económicamente diferentes alternativas de pavimentación para el Jr. Exequiel Montoya en la ciudad de Chota. La investigación siguió un enfoque cuantitativo, analizando 855 m del jirón, donde se realizó el levantamiento topográfico, estudio de suelos y conteo vehicular para recolectar la información necesaria. Los diseños de pavimentos se realizaron en Excel y se analizaron en EverFe 2.24. También se estimaron los costos de construcción y el valor acumulado del costo (VAC) al finalizar el proyecto. Los resultados mostraron que, el diseño del pavimento flexible incluye una capa asfáltica de 8 cm, base granular de 20 cm, subbase de 15 cm y capa over de 30 cm. Este diseño, tiene costo de construcción de 1,474,146.60 soles, costo de mantenimiento de 496,345.57 soles y VAC de 2,006,812.15 soles. El diseño del pavimento rígido consta de losa de concreto de 20 cm, base granular de 20 cm y capa over de 30 cm, el costo de construcción es de 1,477,302.57 soles, el costo de mantenimiento es de 383,421.18 soles y el VAC es de 1,909,109.82 soles. El diseño del pavimento adoquinado incluye adoquines de concreto de 10 cm, cama de arena de 4 cm, base granular de 20 cm, subbase granular de 15 cm y capa over de 30 cm, el costo de construcción es de 1,542,253.76 soles, el costo de mantenimiento es de 513,789.66 soles y el VAC es de 2,102,956.43 soles. En conclusión, el pavimento rígido es la mejor alternativa para el Jr. Exequiel Montoya debido a su capacidad técnica y efectividad económica a lo largo de su vida útil de 20 años.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN ..................................................................................................................... xv ABSTRACT ................................................................................................................. xvi CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ............................................................................... 17 1.1. Planteamiento del problema............................................................................... 17 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 19 1.3. Justificación ......................................................................................................... 19 1.4. Delimitación de la investigación ......................................................................... 21 1.5. Limitaciones ......................................................................................................... 21 1.6. Objetivos .............................................................................................................. 22 1.6.1. Objetivo general .................................................................................................. 22 1.6.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 22 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO .......................................................................... 23 2.1. Antecedentes ........................................................................................................ 23 2.1.1. Antecedentes internacionales .............................................................................. 23 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 26 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 29 2.2. Bases teórico – científicas ................................................................................... 31 2.2.1. Métodos para diseñar pavimentos ...................................................................... 31 2.2.2. Método AASHTO-93 para el diseño de pavimento flexible .............................. 33 2.2.3. Método AASHTO-93 para el diseño de pavimento semirrígido ........................ 37 2.2.4. Método AASHTO-93 para el diseño de pavimento rígido ................................. 38 2.3. Marco conceptual ................................................................................................ 41 2.3.1. Pavimento ........................................................................................................... 41 2.3.2. Pavimento flexible .............................................................................................. 45 2.3.3. Pavimento rígido ................................................................................................. 47 2.3.4. Pavimento semirrígido ........................................................................................ 49 2.3.5. Diseño de pavimentos ......................................................................................... 51 2.3.6. Geometría vial .................................................................................................... 54 2.3.7. Tránsito vehicular ............................................................................................... 55 2.3.8. Subrasante ........................................................................................................... 57 2.3.9. Evaluación técnica de alternativas de pavimentación......................................... 60 2.3.10. Evaluación económica de pavimentos ................................................................ 63 2.3.11. Importancia de la evaluación de alternativas de pavimentación......................... 65 2.4. Hipótesis ............................................................................................................... 66 2.5. Operacionalización de variables ........................................................................ 66 2.5.1. Variable independiente: Alternativas de pavimentación diseñadas utilizando el método AASHTO-93 ...................................................................................................... 66 2.5.2. Variable dependiente: Evaluación técnica y económica..................................... 66 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ......................................................... 68 3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 68 3.2. Diseño de investigación ....................................................................................... 69 3.3. Métodos de investigación .................................................................................... 69 3.4. Población, muestra y muestreo .......................................................................... 71 3.4.1. Población ............................................................................................................ 71 3.4.2. Muestreo ............................................................................................................. 72 3.4.3. Muestreo ............................................................................................................. 72 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................................. 73 3.5.1. Técnicas de recolección de datos ........................................................................ 73 3.5.2. Instrumentos de recolección de datos ................................................................. 74 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ................................................. 75 3.6.1. Proceso de obtención de los datos ...................................................................... 75 3.6.2. Procesamiento de datos ..................................................................................... 113 3.6.3. Análisis de datos ............................................................................................... 114 3.7. Aspectos éticos ................................................................................................... 114 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................... 116 4.1. Descripción de resultados ................................................................................. 116 4.1.1. Pavimento flexible ............................................................................................ 116 4.1.2. Pavimento rígido ............................................................................................... 1194.1.3. Pavimento adoquinado...................................................................................... 122 4.1.4. Comparación de las alternativas de pavimentación.......................................... 125 4.1. Contrastación de hipótesis................................................................................ 130 4.2. Discusión de resultados..................................................................................... 133 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................136 5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 136 5.2. Recomendaciones y/o sugerencias ................................................................... 137 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS..............................................................................139 CAPÍTULO VII. ANEXOS ........................................................................................148 Anexo A. Matriz de consistencia.................................................................................. 148 Anexo B. Documentación............................................................................................. 149 Anexo C. Estudios básicos ........................................................................................... 151 Anexo 1. Estudio topográfico....................................................................................... 151 Anexo 2. Estudio de mecánica de suelos y certificados de INDECOPI e INACAL de los equipos utilizados ......................................................................................................... 165 Anexo 3. Estudio de tráfico vehicular .......................................................................... 213 Anexo 4. Estudio hidrológico....................................................................................... 243 Anexo 5. Estudio de señalización y seguridad vial ...................................................... 257 Anexo 6. Estudio de impacto ambiental ....................................................................... 263 Anexo D. Especificaciones técnicas de las partidas de construcción del pavimento ... 280 Anexo E. Mejoramiento del suelo con Over ................................................................ 295 Anexo F. Diseño del pavimento ................................................................................... 298 Anexo F.1. Diseño del pavimento rígido...................................................................... 299 Anexo F.2. Diseño de elementos de transferencia de cargas y juntas .......................... 316 Anexo F.3. Diseño del pavimento flexible ................................................................... 319 Anexo F.4. Diseño del pavimento adoquinado............................................................. 325 Anexo G. Diseño de sardineles y veredas .................................................................... 329 Anexo H. Diseño de cunetas......................................................................................... 333 Anexo I. Planilla de metrados....................................................................................... 337 Anexo J. Análisis de costos unitarios ........................................................................... 345 Anexo K. Presupuesto de obra ..................................................................................... 357 Anexo L. Costos de mantenimiento ............................................................................. 361 Anexo M. Análisis de costos totales del pavimento durante su vida útil ..................... 363 Anexo N. Planos ........................................................................................................... 36