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UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO DIRECCION DE VINCULACION ORURO – BOLIVIA Elaborado Walfre Angelo Escobar Montaño Alvaro Fernando Huanca Palenque Facultad Facultad Nacional de Ingeniería F.N.I. Carrera Ingeniería Civil Municipio Gobierno Autónomo Municipal de Oruro Nombre del proyecto Diseño Doble Vía Oruro - Machacamarca Ubicación geográfica El proyecto geográficamente se encuentra ubicado en el municipio de Vichuloma de la provincia Cercado del departamento de Oruro, ubicado entre los 17° 58’ de Latitud y los 67°6’ de Longitud a 3.706 m.s.n.m. y finaliza en la localidad de Machacamarca que forma parte de la provincia Pantaleón Dalence, ubicada a los 18º10’ 25.5’’ de latitud Sur y 67º01’39.8’’ de longitud oeste. Ubicación política Provincia Cercado Municipio Cercado Provincia Pantaleón Dalence Municipio Machacamarca Beneficiarios La construcción de este tramo carretero será un valioso incentivo beneficiando al desarrollo económico de las existentes zonas agrícolas, ganaderas, mineras y turísticas en el área de influencia del proyecto y a nivel regional en los municipios de Cercado y Machacamarca. Área influencia del Proyecto

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Page 1: UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO DIRECCION DE …civil.fni.uto.edu.bo/sites/default/files/diseno_doble_via_oruro_-_machacamarca.pdfUNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO DIRECCION DE VINCULACION

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO DIRECCION DE VINCULACION

ORURO – BOLIVIA

Elaborado

Walfre Angelo Escobar Montaño

Alvaro Fernando Huanca Palenque

Facultad Facultad Nacional de Ingeniería F.N.I.

Carrera Ingeniería Civil

Municipio Gobierno Autónomo Municipal de Oruro

Nombre del proyecto Diseño Doble Vía Oruro - Machacamarca

Ubicación geográfica

El proyecto geográficamente se encuentra ubicado en el

municipio de Vichuloma de la provincia Cercado del

departamento de Oruro, ubicado entre los 17° 58’ de

Latitud y los 67°6’ de Longitud a 3.706 m.s.n.m. y finaliza

en la localidad de Machacamarca que forma parte de la

provincia Pantaleón Dalence, ubicada a los 18º10’ 25.5’’ de

latitud Sur y 67º01’39.8’’ de longitud oeste.

Ubicación

política

Provincia Cercado

Municipio Cercado

Provincia Pantaleón Dalence

Municipio Machacamarca

Beneficiarios

La construcción de este tramo carretero será un valioso

incentivo beneficiando al desarrollo económico de las

existentes zonas agrícolas, ganaderas, mineras y turísticas

en el área de influencia del proyecto y a nivel regional en

los municipios de Cercado y Machacamarca.

Área influencia del Proyecto

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ORURO – BOLIVIA

1. ANTECEDENTES

Oruro, por ser un departamento en constante crecimiento y desarrollo, siempre ha estado en la

necesidad de vincularse tanto interior como exteriormente por medio de caminos y carreteras que

satisfagan las necesidades de los habitantes.

Actualmente el municipio de Machacamarca se encuentra vinculado por la carretera asfaltada de

primera clase Oruro-Potosí, que a su vez está articulada con Huanuni, esta articulación facilita la

comunicación a las distintas comunidades del área dispersa del municipio.

Además, que Oruro actualmente ya cuenta con una doble vía terminada, (Doble vía Oruro – La Paz) la

cual ha demostrado ser una buena solución al problema de congestionamiento además de que brinda

mayor comodidad y seguridad a todos los usuarios de esta carretera.

2. JUSTIFICACION

2.1. Justificación técnica

La construcción de la Doble Vía Oruro – Machacamarca de acuerdo a su ubicación geopolítica es

de vital importancia para el desarrollo de los departamentos de Oruro y Potosí. En estas regiones

es urgente la necesidad de garantizar una vía de transporte de alto tonelaje y el desarrollo de una

ruta que garantice la libre transitabilidad vehicular entre las capitales de los departamentos

involucrados en el proyecto. Además se debe mencionar también que la vinculación caminera

internacional beneficia la importación y exportación de productos en general a un costo y tiempo

menor. Como consecuencia del proyecto, se prevé una mayor integración regional con importante

potencial productivo existente en las zonas del tramo carretero, y un crecimiento del intercambio

comercial en el área de influencia directa de la carretera, así como en los tramos interregionales

conectados a la misma.

2.2. Justificación socio-económico

Aparte de todas las características mencionadas en párrafos precedentes, la implementación de

una carretera, en general, trae consigo impactos sociales tangibles e intangibles acompañados por

un crecimiento económico local, regional y nacional, además de bienestar social en toda el área de

influencia directa del proyecto que va acompañado con la disminución del medio ambiente.

2.3. Justificación ambiental

La conservación del medio ambiente es tan importante como la salud misma de la población,

principal causa para estar latente con este problema, por las grandes ciudades por el hacinamiento

de la población, ubicación de fábricas y gran cantidad de vehículos y ferrocarriles difícilmente

puede evitarlos, como consecuencia sufre alteraciones el medio y por esto busca los medios para

subsanar y aliviar este problema.

3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

La necesidad de contar con un camino de estas características es muy importante para la zona debido

al movimiento existente en la zona, este criterio es compartido por todos los pobladores del lugar y

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ORURO – BOLIVIA

habitantes del sector, ya que la misma en la actualidad se encuentra en malas condiciones, con un

diseño geométrico no adecuado para el flujo vehicular sin ofrecer seguridad para el transporte.

El camino en la actualidad presenta un asfaltado en mal estado muy difícil de transitar, además la

zona por su potencial agrícola necesita de una vía que permita el fácil tránsito por la zona, que a

futuro será parte de los corredores interoceánicos que son parte de las estrategias de integración.

3.1. Estudios y/o trabajos preliminares

GEOREFERENCIACIÓN

Procedimiento de trabajo

Se realizó una breve planificación para la materialización y georeferenciación de las

estaciones de Control horizontal. Para la ejecución del presente trabajo técnico se obtuvo los

siguientes datos

Coordenadas geodésicas de la Estación Continua denominada “URUS”

vinculada a la Red Geodésica MARGEN

Materialización de Mojones de Concreto en proximidades al área del proyecto.

Georeferenciación de treinta estaciones por el método estático, con el sistema

GPS.

NIVELACION

El día viernes 18 de Octubre realizamos el reconocimiento del lugar de trabajo recorriendo el

terreno y ubicación de los puntos de Referencia a ser utilizados como base para tal efecto, luego

del reconocimiento realizamos la respectiva planificación para dar inicio inmediatamente al trabajo

de Nivelación.

Equipo utilizado

Un nivel KL-A32 “KOLIDA”

Un Par de Miras Taquimétricas

Un Trípode

Dos Soportes de mira

NIVEL KL-A32 Y TRIPODE

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ORURO – BOLIVIA

Estación de referencia

Se utilizó como Estación de Referencia el BM (MA-01) ubicado en la misma carretera, este punto

fue establecido como punto georeferenciado densificado durante 1 hora, ajustado con la base

Urus una de las Red Margen – Sirgas dándonos una altura Elipsoidal.

Ejecución de la nivelación

El mismo día de reconocimiento se dio inicio al trabajo de Nivelación realizando el recorrido de

IDA llegando a cerrar cada uno de estos para obtener el desnivel respectivo y así llegar a la

altura correspondiente de los 18 BMs que se colocó como mojones de concreto sobre el camino a

Machacamarca.

BM DE PUNTO DE REFERENCIA DE PARTIDA

Dimensiones de los mojones de hormigón vaciados in situ

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO

Metodología y procedimiento de enlace geodésico.

Esta actividad se refiere a que se ha utilizado puntos geodésicos obtenidos mediante

Observaciones Satelitales enlazados a la RED MARGEN- SIRGAS, para obtener coordenadas

ajustadas en el sistema WGS-84. Los Puntos Denominados MA-01, MA-02, MA-03, MA-04, MA-

05, MA-06, MA-07, MA-08, MA-09, MA-10, MA-11, MA-12, MA-13, MA-14, MA-15, MA-16, MA-17

y MA-18 se encuentran debidamente monumentados en bloques de cemento y con marca de

aluminio en el centro del mojón.

Trabajo de Campo, Mensura de Vértices desde Puntos G.P.S. (Global Position System)

Con los datos obtenidos de los puntos georeferenciados se realizó la mensura de la Parcela y

características del terreno, utilizando una Estación Total Stonex, por el método de radiación,

previo a la mensura, se introdujo los datos internos de configuración del instrumento como ser

ppm, y los valores meteorológicos, para posteriormente realizar la mensura de las distancias,

inclinada, horizontal y vertical para obtener coordenadas referidos al sistema WGS-84.

La elevación de los puntos de partida está referida al sistema elipsoidal, ya que no existen

alturas geométricas de cota comprobada en el lugar.

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ORURO – BOLIVIA

Mojón MA-01

Mojón MA-18

ESTUDIO DE SUELOS

Excavación de Muestras de las Calicatas (km 1+000)

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ORURO – BOLIVIA

Ensayo de Contenido de Humedad

Contenido de Humedad (Muestra Inalterada) Contenido de Humedad (Secado en Horno)

Granulometría

Cuarteador de Muestras Equipo Tamizador Automático

Aparato Agitador con su vaso Cilindro de Vidrio para Sedimentación 1000 ml

Toma de Lecturas con Cronometro durante el ensayo

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ORURO – BOLIVIA

Ensayo de Limite Líquido y Limite Plástico

Aparato de Casagrande con Ranurador Equipo Para el Ensayo de Limite Líquido

Amasado de palillos para Limite Plástico Equipo necesario para el Ensayo de Límite Plástico

Ensayo de Compactación

Molde Para el Ensayo de Compactación Ensayo de Compactación Equipo Pison y Molde

Ensayo de CBR

Ensayo CBR (Moldes Sumergidos) Prensa para probetas CBR

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ORURO – BOLIVIA

ESTUDIO DE TRÁFICO

El flujo de transporte de carga y de pasajeros de la carretera tiene como alcance dos ámbitos

geográficos: intra y extra regional, o sea de ámbito local y de larga distancia.

El conteo de tráfico se realizó en la estación de peaje Vichuloma, mismo lugar en que se

efectuaron las encuestas origen – destino.

El TPD obtenido es de 4306 vehículos, con una pequeña diferencia con respecto al obtenido

en el estudio de trafico realizado para el proyecto Oruro - Ventilla

Para las proyecciones de tráfico, se ha utilizado el método de las tasas de generación de

viajes en función de las variables macroeconómicas como el Producto Interno Bruto (PIB), la

población y el PIB por habitante.

La proyección del tráfico normal o existente se ha relacionado al crecimiento de las variables

macroeconómicas de los departamentos que contribuyen en la generación del tráfico de la

carretera. Asimismo, se ha incluido el tráfico correspondiente a tráileres y semi tráileres que

transportaran los minerales desde los sectores mineros hacia su ruta de exportación.

El porcentaje del tráfico generado (15% del tráfico normal), se asume sobre la base de

estimaciones consideradas en otros proyectos similares, por efecto del mejoramiento de la

vía, y en este caso también sustentado en el desarrollo de la actividad económica principal del

área de influencia del proyecto, que es la minera, que trae consigo el incremento del flujo de

vehículos de pasajeros (camionetas y buses), camiones para el transporte de diversos

productos para proyectos mineros que se encuentran en estudio.

El IDT para el año 2035 (año 20) alcanza un total de 17069 vehículos, que incluye el tráfico

normal, generado y desviado.

ESTUDIO HIDROLÓGICO

Con datos recopilados mediante el SENAMHI de la estación del Aeropuerto se logró realizar los

cálculos hidrológicos para el diseño y ubicación de cada tipo de alcantarilla a los caudales

correspondientes.

3.2. Descripción técnica que soluciona el problema

DISEÑO GEOMÉTRICO

Como se señaló anteriormente en función de los parámetros de diseño consensuados con la Manual de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC) se procedió a efectuar el diseño geométrico de la Doble Vía Oruro – Machacamarca. En este proyecto de 21 kilómetros se han definido 2 tramos para su mejor análisis.

Tramo 1 Vichuloma – Sora Sora

Este tramo se diseñó paralelo a la vía existente, lo cual conlleva un menor movimiento de tierras y consolida el derecho de vía. Por otra el tramo como se ubica al final de la zona urbana de Oruro, la vía se constituye en una vía de enlace entre la zona urbana y la rural, aspecto primordial de este proyecto. El uso de parámetros de diseño se encuentra entre deseables y muy pocos mínimos, debido a que el trazo se ha implementado un sector urbano, se recomienda que la estación de pajes y pesaje sea puesto en este sitio debido a que es la limitación de la zona urbana y rural, además se recomienda que el Municipio de Oruro consolide vías urbanas paralelas a la Doble Vía para el ingreso a la población de Vichuloma y a la ex tranca de SOFRO.

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ORURO – BOLIVIA

Tramo 2 Sora Sora – Machacamarca

A partir de la población de Sora Sora el proyecto se desarrolla en una zona rural con topografía plana en su primera parte y topografía ondulada a partir del cruce Oruro-Huanuni-Machacamarca. En este tramo se diseñó paralela a la vía existente con unas variaciones en las progresivas14+620 y el rediseño de las curvas horizontales para una velocidad de 100 km/h

GEOMETRÍA HORIZONTAL

La geometría horizontal se definió la más acorde a la topografía del terreno, siempre tratando de buscar solución más económica y cumpliendo las especificaciones técnicas para carreteras primarias por ser Doble Vía según las recomendaciones del Manual de la Administradora Boliviana de Carreteras (ABC). A continuación se muestran la definición vial en cuanto al alineamiento horizontal.

Tramo 1 Vichuloma – Sora Sora

El proyecto se inicia en la progresiva 0+000 es el punto de unión de la zona urbana y la zona

rural. Desde el inicio del tramo hasta su progresiva final se tiene características rurales con

topografía ondulada.

Desde el inicio se ha diseñado la nueva vía desde la progresiva 0+000 hasta la progresiva

final 10+000 un ancho de cantero de 9 metros.

Tramo 2 Sora Sora – Machacamarca

El trazo inicia en la población de Sora Sora 10+000

En la progresiva se 14+580 se hace la transición de vías entre la nueva y la existente.

En la progresiva 14+650 se recomienda un profundo análisis para el diseño de intersección

Oruro – Machacamarca – Huanuni que puede ser tomado como otro proyecto de tesis.

En la progresiva 16+460 hasta la progresiva se el puente de la vía existente con una longitud

de 140 metros.

Se hizo el rediseño de las curvas horizontales en las progresivas 17+260 y 19+400 de la vía

existente

GEOMETRÍA VERTICAL POR SUB TRAMOS

La definición vial de la geometría vertical se la realizo haciendo cumplir todas las recomendaciones expuestas en la ABC en este proyecto. Para la determinación del alineamiento vertical (rasante) se tomó en cuenta los siguientes aspectos:

1. Las características geométricas del nuevo trazo hacen que la rasante actual no cumplan

con las condiciones del diseño geométrico necesaria para la ampliación a doble vía.

2. Según los requerimientos del cálculo hidráulico, los valores de caudales son bastante

elevados, lo que produce que la infraestructura de drenaje no tengan la capacidad de

transporte de esos volúmenes de agua, por lo cual, en la mayor parte del tramo se ha

elevado la rasante de la vía.

Tramo 1 Vichuloma – Sora Sora

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ORURO – BOLIVIA

En este tramo se trabajó la rasante a nivel del terreno para evitar volúmenes de corte y relleno.

Tramo 2 Sora Sora – Machacamarca

A partir de este tramo se trabajó con las pendientes máxima adoptada de 4.5% para una velocidad de proyecto de 100 km/h.

En la progresiva 15+960 de la alternativa propuesta para la parte de ida Oruro – Machacamarca se trabajó con una pendiente de 0% debido a que existe cauce de rio y en el cual sería aconsejable el diseño de un puente esviajado.

DISEÑO DE PAVIMENTOS

El diseño ha cubierto el tramo fijado en el Estudio de Tráfico el cual mantiene constante el

soporte de la subrasante en función a los datos de características de materiales y CBR

estimados en el Estudio de Suelos.

El periodo de diseño considerado es de 20 años para la alternativa de Concreto Asfáltico. Se

ha realizado una estimación de los espesores de refuerzo una vez que el pavimento cumpla

su vida útil de diez años. Se recomienda que los responsables de mantenimiento tomen en

cuenta estas consideraciones a fin de ajustar los planes de conservación con objeto de

cumplir con el horizonte de vida de veinte años de este pavimento y que una vez se realice el

refuerzo o sobre carpeta, se permita cumplir con el periodo de análisis de 20 años.

Para el dimensionamiento del pavimento se ha empleado en el análisis las metodologías

AASHTO 93, acordes al tipo de estructura solicitada para las condiciones del proyecto.

Bajo las consideraciones anteriormente señaladas se propone la siguiente estructura de

pavimento, para un periodo de diseño de 10 años.

Tramo Oruro - Machacamarca

Concreto Asfaltico 100

Base Granular 200

Sub Base Granular 250

Para la imprimación se empleara asfalto MC 30.

Las bermas serán asfaltadas con el mismo espesor de la carpeta asfáltica.

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ORURO – BOLIVIA

4. Inversión

PRECIO TOTAL (Numeral) 132.986.954,19

PRECIO TOTAL (Literal) Ciento Treinta y Dos Millones Novecientos Ochenta y Seis Mil

Novecientos Cincuenta y Cuatro Bolivianos Con 19/100