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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA UNIDAD ZACATENCO SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA PROCEDIMIENTO PARA EL DISEÑO DE UN PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN LAS CALLES DEL PRIMER CUADRO DE LA CABECERA MUNICIPAL DEL MUNICIPIO DE APAXCO ESTADO DE MÉXICO. T É S I S PARA OBTENER EL TITULO DE I N G E N I E R O C I V I L P R E S E N T A SONIA MIREYA GONZÁLEZ DOMÍNGUEZ ASESOR: ING. JUANA JUÁREZ MICETE SEPTIEMBRE 2005. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 2 INTRODUCCIÓN. La utilización del Concreto Hidráulico para Pavimentos está muy extendido en todas las ramas de la Construcción, ya sea Caminos, Aeropuertos, Fabricas, Obras Portuarias, Obras Marítimas, Urbanizaciones etc. Continuamente se están requiriendo mayores Volúmenes de Pavimentos de Concreto Hidráulico ante todo en áreas expuestas a excesivo desgaste por Tránsito Intenso y Pesado o Materiales Corrosivos. El Pavimento de Concreto Hidráulico puede soportar excelentemente todas las Condiciones del Tráfico Intenso Pesado , Materiales Químicos Corrosivos y dañinos en Relación a Otros Tipos de Pavimentos , sin afectar su Calidad y Durabilidad . Sin embargo como el Concreto Hidráulico es de sencillo manejo, muchos constructores abusan de los Procedimientos de Colocación inadecuado, obteniendo como resultado los Pavimentos de Mala Calidad y de poca Durabilidad. Un Pavimento de Concreto Hidráulico que se ha Construido respetando y cumpliendo con las Especificaciones, Prácticamente no tendrá Costos Adicionales de Conservación ó Mantenimiento durante su vida de Proyecto. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 3 CONTENIDO. CAPITULO 1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS. Toponimia. 1. Medio Físico. 1.1. Localización , Extensión y Límites. 6 1.2. División Política Municipal. 7 1.3. Orografía y Clima. 8 1.4. Hidrología. 10 2. Recursos Naturales. 2.1. Uso Actual de los Recursos Naturales. 11 2.1.1. Uso del Suelo. 11 2.1.2. Potencialidad de los Recursos Naturales. 13 2.2. Tenencia y Regularización del Suelo. 14 3. Estructura Poblacional. 15 4. Actividades Económicas y Niveles de Ingreso. 16 5. Organización de la Administración Municipal. 18 5.1. Seguridad Pública. 20 5.2. Desarrollo Regional Urbano. 21 5.3. Carreteras y Ferrocarriles. 21 5.3.1. Características y Conservación. 22 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 4 CAPITULO 2. CLASIFICACIÓN DE LOS CAMINOS. 2.1. Caminos Según su Función. 23 2.2. Caminos Según el Tipo de Terreno. 25 2.3. Caminos para Fines Administrativos. 27 2.4. Caminos para Fines Técnicos. 28 2.5. Caminos para Fines de Planeación. 29 CAPITULO 3. ESTUDIOS DE TRÁNSITO. 3.1. Conceptos Generales. 34 3.2. Tipos de Aforo Vehicular. 40 CAPITULO 4. PRUEBAS DE LABORATORIO. Reporte Geotécnico. 51 Trabajos de Campo. 53 Trabajos de Laboratorio. 53 Interpretación de Resultados. 55 Conclusiones y Recomendaciones. 58 Reporte Fotográfico. 68 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 5 CAPITULO 5. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE UN PAVIMENTO RÍGIDO POR EL MÉTODO DE LA ASOCIACIÓN DEL CEMENTO PÓRTLAN ( PCA ). A) Factores de Diseño. a1) Resistencia a la Flexión del Concreto. 71 a2) Terreno de Apoyo o Base. 74 a3) Periodo de diseño. 77 a4) Número de Repeticiones Esperadas para Cada Eje. 78 B) Procedimiento de Diseño. 84 Ejemplo de aplicación por el Método de PCA en Apaxco Edo. De Méx. 97 Justificación del Proyecto para el Municipio de Apaxco. 114 Pavimento de concreto Estampado en Apaxco. 115 Procedimiento constructivo General del Cuerpo de Terracerías Y del pavimento de Concreto Hidráulico Estampado. 118 Anexos. 151 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 6 CAPITULO 1 . ANTECEDENTES HISTÓRICOS. TOPONIMIA. El significado de la palabra Apaxco , según Manuel Olagíbel, es el siguiente: “ El Nombre Propio Mexicano Apazco; se deriva de a ó atl, que significa Agua; patzca , verbo que significa Exprimir ” por lo que se define como “ Lugar Donde se Exprime o Escurre el Agua” . Esto responde a que en el Centro de la Cabecera Municipal existe un lugar que los Habitantes denominan El Hoyo, el cual presenta forma de vasija con un diámetro aproximado de 300 metros y una profundidad de 30 metros, ahí se almacenaba el agua que escurría del Cerro. 1 . - MEDIO FÍSICO. Las Características Físico Geográficas del Territorio Municipal no han cambiado en forma significativa en los últimos años a no ser por los Cambios Climáticos experimentados a Nivel Regional. 1 . 1 . - LOCALIZACIÓN EXTENSIÓN Y LÍMITES. El Municipio de Apaxco se ubica en el extremo Meridional del Valle de México, en los Límites con el Estado de Hidalgo, justamente a unos 65 km. al Norte del Distrito Federal sus Coordenadas Geográficas extremas son: Ø Latitud Norte 19° 55´ 11” Mínima 20° 01´ 52” Máxima Ø Latitud Oeste 99° 05´ 00” Mínima 99° 11´ 52” Máxima. Ø Latitud Promedio 2,410 m.s.n.m. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 7 La Cabecera Municipal se ubica a los 19° 58´ de Latitud Norte y 99° 10´ de Longitud Oeste, a una Altura de 2,200 m.s.n.m. El Municipio ocupa una extensión de 8,034 km. Que representan el 0.37% del Territorio Estatal y el 4.44% de la Subregión II.4 . Limita al Norte con el Estado de Hidalgo, al Sur con el Municipio de Tequixquiac, al Este con Hueypoxtla y Tequixquiac, y al Oeste con el Estado de Hidalgo ( Mapa No.1 ). Ver Anexo 1. 1 . 2. - DIVISIÓN POLÍTICA MUNICIPAL. Apaxco se integra Territorialmente por la Cabecera Municipal, Cinco Delegaciones, Seis Colonias, Tres Ranchos y un Ejido (Mapa No.2 ).Ver Anexo 2 INTEGRACIÓN TERRITORIAL. CABECERA MUNICIPAL DELEGACIÓN COLONIAS RANCHOS EJIDOS Apaxco Apaxco La Cruz Apaxco La Estación 3 de Mayo 23 de Noviembre La Providencia Santa María Apaxco Coyotillos San José Teña Pèrez de Galeana El Pixcuay Rincón de Guadalupe Colonia Juárez Juárez Matejé Loma Bonita Loma Bonita Rojo Gomèz San Agustín El Mirador Fuente: Bando Municipal Año 2003. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 8 1 . 3. - OROGRAFÍA Y CLIMA. A) OROGRAFÍA. El Sistema Orográfico de Apaxco forma parte de la Provincia Geológica del Sistema Volcánico Transversal: pertenece a la Provincia Lagos y Volcanes de Anáhuac, colindante con la Subprovincia Llanos y Sierras de Querétaro e Hidalgo. Esta compuesto por Llanos Ondulados y Elevaciones que no exceden los 2700 m.s.n.m. Se caracteriza por tener una Meseta amplia cubierta de Colinas redondeadasy Cerros que la limitan prácticamente en todos sus extremos, exceptuando la Porción Sur y Oriental, por donde se comunica con el Valle de México a través de la Región de Zumpango. En el extremo Norte se encuentra el Cerro del Salto, con pequeñas unidades asociadas en dirección EsteOeste; al Noroeste se localiza el Cerro de los Pechitos el cual tiene una dirección NorteSur; la parte del Noroeste la cubre el Cerro Blanco que se extiende a lo largo del Límite del Municipio con el Estado de Hidalgo, y en la parte CentroOeste se encuentra el Cerro de Santa María. Existen otras Elevaciones de menor importancia como el Cerro Pelón hacia el Norte, en el Sur el Cerro del Tablón, el Cerro de La Cruz hacia el Este, el Cerro Pixcuay al Oeste y los Cerros del Estudiante, Chiquihuite y Cerro Grande (Mapa No. 3).Ver Anexo 3. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 9 En cuanto a la Estructura Geológica predominan Rocas Sedimentarias Clásticas con pequeñas alternancias de Rocas Sedimentarias Químicas, entre las que destacan la Caliza del Cretácico, la Arenisca y Conglomerado del Cuaternario. Las Características de Alternancia Geológica que presenta el Territorio han favorecido al Municipio desde el punto de vista Económico, permitiendo la Explotación de Materiales para la Construcción, como son: La Roca Caliza que se procesa para la Fabricación de Cemento y Cal hidratada, y algunas Canteras. B) CLIMA. Los principales aspectos del Clima corresponden a las Características del Templado Subhúmedo con Régimen de Lluvias en Verano. Los cambios registrados en los últimos años se refieren principalmente a la Precipitación la cual en años anteriores alcanzaba promedios de 600 a 700 mm de Lluvia Media Anual y actualmente presenta 500mm. Las Temperaturas Mínimas y Máximas extremas oscilan de 2.3 º bajo cero hasta 32.7º, presentando la Mínima en el mes de Enero y la Máxima en el mes de Mayo : registrándose una disminución en la frecuencia de heladas a sólo 25 días de heladas por año de un promedio de 60 a 80. Por su parte las granizadas incrementan su frecuencia pasando de un promedio de 4 a 15 días al año, distribuidas de manera irregular en la temporada lluviosa . Estos cambios afectan en buena medida la actividad Agrícola del Municipio, sobre todo la Agricultura de Temporal. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 10 1 . 4. - HIDROLOGÍA. El Sistema Hidrológico del Municipio está representado por el Río Salado, que corre de Suroeste a Noroeste, entra al Estado de Hidalgo en donde se une con el Río Tula y posteriormente con el Pánuco , para finalmente desembocar en el Golfo de México. Además de este río, que más bien constituye uno de los Drenajes de la Ciudad de México, existen en el Municipio corrientes intermitentes entre las que cabe destacar el Arroyo el Zarco, cruzado de Este a Oeste en el extremo Norte del Territorio Municipal; en la misma dirección y más al Centro, el Arroyo la Noria, el cual descarga sus Aguas en el Río Salado al Noroeste ( Mapa No3 ). Ver Anexo 3. En el Río Salado se encuentra la Estación Hidrométrica de Apaxco, y, a pesar de que sus Aguas se encuentran contaminadas por Descargas Domésticas e Industriales, sus Aguas son utilizadas para Riego en una muy pequeña porción ( Centro Oeste ) antes de entrar al Estado de Hidalgo. Otros Recursos Hidrológicos con los que cuenta el Municipio son dos Manantiales, uno de Aguas Termales, Captadas a través de una Bomba y Vertidas en dos depósitos utilizados tradicionalmente por la Población para bañarse, denominado Los Bañitos, y otro de Agua fría que da origen al Arroyo la Noria y cuyas Aguas son utilizadas tradicionalmente para lavar ropa. Este último se encuentra en estado de gran deterioro y abandono a pesar de su Belleza Natural que podría rescatarse como Parque Recreativo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 11 La Principal Fuente de Abastecimiento de Agua Potable, para Riego y otros Usos, proviene del Subsuelo, el cual es Explotado a través de Pozos Profundos. A falta de otras fuentes alternativas, seguirá explotándose para la Dotación de la Demanda actual no cubierta y la esperada a mediano plazo, no obstante de que el Municipio se localice en zona de veda rígida, decretada en julio de 1954 para todo el Valle de México. USOS DE SUELO SUPERFICIE USOS DEL SUELO HECTÁREAS % AGRÍCOLA 3,892.70 48.4 PECUARIO 2,510.60 31.2 FORESTAL 449.2 5.6 URBANO 362.1 4.5 EROSIONADA 205.8 2.6 CUERPOS DE AGUA 0.4 0.1 OTROS USOS 612.8 7.6 TOTAL 8,033.60 100 Fuente: IIIGECEM. Estadística básica municipal. Cuadro No.1Apaxco, 1989. 2. - RECURSOS NATURALES. 2. 1 . - USO ACTUAL DE LOS RECURSOS NATURALES. 2. 1 . 1 . - USOS DEL SUELO. El Territorio del Municipio consta de una Superficie Total de 8,033 Has. Al interior, los Usos del Suelo se distribuyen de acuerdo a la relación que muestra el Cuadro No.1. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 12 Los Usos Agrícola y Pecuario presentan una proporción de 79.6% de la Superficie Total Municipal ( 6,403.3 has ), esto refleja la importancia del sector Primario en el Municipio. En relación a la Superficie cuantificada en 1985, se puede apreciar la apertura de Tierras de Cultivo de Temporal y de Riego en proporciones del 23 y 57% respectivamente, y un importante incremento de la Actividad Pecuaria extensiva en las Zonas Forestales de tipo Arbustivo. El Uso Forestal ocupa 449.2 Hectáreas ( 5.6% ), prácticamente se ubica en las Zonas mas Altas del Sistema Montañoso , aproximadamente arriba de la Cota 2400 m.s.n.m. La Superficie Erosionada se ha incrementado significativamente, en mas de 2000 has (hectáreas) alcanzando 305.8 has. Mientras que los Cuerpos de Agua disminuyeron su Superficie con 2.2. has representando sólo el 0.1 %. El Uso Urbano representa 4.5 % del total ( 362.1 has), cerca de la mitad corresponde a la Cabecera Municipal y la Colonia Loma Bonita, ubicadas en la Porción Semiplana Central, y el resto a las áreas Santa María Pixcuay ubicada al Suroeste, Coyotillos al Noreste en las faldas del Cerro del Salto y las otras áreas de menor tamaño que ocupan las colonias Pérez de Galeana, Juárez, La Estación y El Mirador. Finalmente, la Superficie ocupada por la Industria Extractiva y Minas de Material se encuentran Clasificados como Otros Usos. Representando una proporción del 7.6% equivalente a 613 has ( Mapa No. 4 ). Ver anexo 4. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 13 2. 1 . 2. - POTENCIALIDAD DE LOS RECURSOS NATURALES. Los Principales Recursos Naturales que son Explotados y aprovechados por la Población de Apaxco son: Aguas Superficiales y Subterráneas: Suelo de Alta y Media productividad, Vegetación y Recursos Geológicos. Las Aguas Superficiales, como ya se mencionó tienen Diversos Usosque van desde el Riego de Cultivos hasta de baños públicos, y presentan Potencialidad para ser Explotados con mayor provecho para la Población. Esto implica la puesta en marcha de Proyectos de Mejoramiento y Regeneración. Ya planeados por la gente interesada en Rescatar el Patrimonio Natural de Apaxco, lo que a su vez depende de la disponibilidad de Recursos Financieros para este fin. La potencialidad de los Usos del Suelo está determinado por las Características del Suelo, Vegetación, y Clima que impera en la Región. Los Suelos de Alta Productividad se ubican al Centro Poniente del Territorio Municipal. En ello se ubica la mayor parte del Suelo Agrícola, con una proporción importante de Riego, pero también el Uso Urbano y urbanizable. El principal problema que se enfrenta respecto al Uso del Suelo Urbano, es la falta de Planificación y Normatividad del Crecimiento Urbano, que ha dado lugar aun proceso de Urbanización Anárquico, por lo que es urgente definir las Zonas aptas para ser Urbanizadas y las que deben fungir como Zonas de Preservación Ecológica. 1 1 Plan de Desarrollo Municipal. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 14 Las posibilidades de ampliar el Sistema de Riego son bajas al Noroeste del Municipio y medias en la Zona Centro Sur. La problemática que debe afrontarse es de evitar el Crecimiento Urbano tendiente a invadir las Zonas Agrícolas de alta Productividad. Al Suroeste del Municipio y en la parte Central Norte, los Suelos son Delgados y fácilmente Erosionables. En ellos urgen medidas de Forestación y, en el caso de Zonas Agrícolas de Temporal, implantar la Rotación de Cultivos para Regenerar los Suelos. La Zona Cerril en su mayor parte presenta Escasa Vegetación del tipo Matorral Crasicuale, las Zonas Forestales corresponden a las partes más altas y no presentan posibilidades de ser Explotadas, manteniendo una función primordial en la Recarga del Acuífero. Los Recursos Geológicos son abundantes en el Municipio gracias a los Yacimientos de Piedra Caliza, Mármol, Dolomita Calcedonia, Sílice y otros Materiales Industriales como Feldespato, Yeso, Calcita, Cuarzo y Caldenomita. Para un mejor aprovechamiento de los Recursos Geológicos del Municipio, es importante programar la Explotación de esas Minas buscando el mayor beneficio para la Población Apaxquense. 2. 2. - TENENCIA Y REGULARIZACIÓN DEL SUELO. El Territorio Municipal está conformado por un total de Diez Ejidos, que constituyen el 60 % de la Superficie Total, Terrenos Comunales con el 15 % aproximadamente, Predios de Propiedad privada que representan el 20% y Porciones Mínimas bajo el Régimen Federal que suman el 5% restante. 2 2 Bando Municipal 5 de febrero del 2003. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 15 La Propiedad Privada coincide fundamentalmente con la Cabecera Municipal, algunos Barrios y Ranchos del Municipio: la Propiedad Comunal comprende las unidades Orográficas referidas, y el Régimen Federal corresponde al Derecho de Vía de la Línea del Ferrocarril México – Huichapan, la Carretera Panamericana que cruza el Municipio y los Ductos Petroquímicos. Los problemas de tenencia que se presentan han surgido con el Crecimiento Urbano de la Cabecera Municipal y de los Barrios que conforman el Centro de Población. La demanda de Suelo por parte de la Población de menores Recursos, ha dado lugar a la Expansión del Área Urbana sobre Zonas Ejidales, tal es el caso de las Colonias La Cruz, 23 de Noviembre, y 3 de Mayo. En cuanto a las demandas recibidas por la Procuraduría Agraría, se reportaron 9 Asuntos Agrarios en Marzo de 1994, 7 por controversías, 1 por quejas y denuncias y uno más en materia de Rezago Agrario. Estos últimos y 3 controversias se encuentran en trámite. 3. - ESTRUCTURA POBLACIONAL. La Estructura Poblacional se ha modificado gradualmente gracias al decremento de la Tasa de Natalidad, por un lado y al Incremento de la esperanza de vida, por otro lado, repercutiendo de alguna manera en la Tasa Específica de Participación Económica de la Población de 15 a 59 Años de Edad, en la cual ascendió al 45.7% en 1990. La Base de la Pirámide de Edades, conformada por los Estratos Menores de 15 años disminuye del 47.53% al 39.18% de la Población Total en el Periodo 19801990. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 16 Por su parte los Estratos de Edad en donde se ubica el Grueso de la Población Económicamente Activa, de 15 a 49 años Incrementó 7.51% representando el 57.1% y la Población de 50 a 64 años 0.59% alcanzando una porción de 0.03. La población de edades avanzadas. Con 65 años o más se incrementó 0.2 puntos. Respecto a la distribución por sexo, a diferencia del promedio Estatal y Nacional se observa una mayor proporción de Hombres que de Mujeres, correspondiéndoles el 51.04 y 48.96% respectivamente. 4. - ACTIVIDADES ECONÓMICAS Y NIVELES DE INGRESO. a) SECTOR AGROPECUARIO. La Superficie Cosechada aparentemente se ha Incrementado, alcanzando 3,855.8 Has. En el ciclo PrimaveraVerano de 1989. los Principales Productos Cosechados son el Maíz y la Alfalfa ( 81.3 y 9.75% de la Superficie Cosechada respectivamente ),esté último de alta productividad en la Zona de Riego y con un importante Mercado cercano ( Cuencas Lecheras del Valle de México ). Otros Productos Cosechados son: Cebada en Grano ( 6.2% ), y en una pequeña proporción ( 2.8% ) Legumbres ( Frijol ), Trigo y Hortalizas. Los principales problemas que enfrenta el Sector son: la falta de Recursos Financieros frente al rezago de los precios de los Productos Agropecuarios y al Incremento de los Precios de Insumos e Implementos Agrícolas, y un Sistema de Comercialización acaparado por intermediarios no Productores. Esta situación afecta en mayor medida a los Cultivos de Temporal en donde predomina el Monocultivo del Maíz con bajos Rendimientos. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 17 b) SECTOR INDUSTRIAL.. La Actividad Industrial ha adquirido gran importancia en el Municipio con el Crecimiento de la Producción de Cemento, Calhidratada y Mortero, además, de las Trituradoras de Piedra y de las Explotaciones de Minas y Canteras existentes. Dentro de este Sector se tienen 17 Empresas dedicadas a la Transformación y Procesamiento de Materiales para la Construcción y 14 Empresas dedicadas a la Extracción de los Materiales antes mencionados, en conjunto absorben aproximadamente a 3592 personas. Solamente la Compañía “Cementos Apasco” destina su Producto a la Exportación con Mercado en los Estados Unidos, las demás Empresas realizan sus Ventas en el Interior del País. Entre los Principales Productos del Sector se tienen: Cemento, Calhidratada, Mortero, Cemento Blanco, Grava y Adhesivos ( Pegazulejo ), Caliza, Dolomita, Mármol, Calcedonia y Sílice. El Nivel de Ingresos en el Sector Secundario es aceptable si se le compara con los SectoresPrimario y Terciario, ya que registra la Mayor Proporción de la Población ocupada con Ingresos de 2 a 5 v.s.m: ( Veces Salario Mínimo ) no obstante, respecto a la Población ocupada dentro del Sector, la Mayor Proporción se ubica en el rango de 1 a 2 v.s.m. Dada la importancia y antigüedad de la Producción Industrial en el Municipio, es de esperarse a que esta contribuya en mejores condiciones de vida de su Población, por lo que es importante apoyar este aspecto. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 18 c) SECTOR COMERCIO Y SERVICIOS. El Sector Comercial está constituido por Pequeños Establecimientos Comerciales de diferentes giros, ubicados mayoritariamente en la Cabecera Municipal. Destacan en orden de importancia por la cantidad de negocios, los dedicados a la Venta de Abarrotes, Carnicerías y Pollerías, Frutas y Legumbres, Tlapalerías, Ferreterías, Refaccionarías, Ropa y Mercerías, Muebles, Neverías, Molino de Nixtamal y Materiales para Construcción. Estos últimos a pesar de ser los de menor número son de mayor tamaño. En el rubro de servicios sobresalen los Talleres de Bicicletas y de Herrerías. El Sector Servicio está representado por los Servicios Comunales incluidos los dedicados a la Educación, los Servicios de Transporte, incluidos Transportes de Carga, Comunicaciones, Servicios Personales o Profesionales y , en muy Baja Proporción, los Servicios Financieros. 5. - ORGANIZACIÓN DE LA ADMINISTRACIÓN MUNICIPAL. Para garantizar un adecuado funcionamiento de la Administración Pública Municipal, el actual Ayuntamiento de Apaxco ha decidido una organización interna vertical, a partir de la Presidencia Municipal, y de toma de decisiones horizontal basada en el Cuerpo del Cabildo. Las Funciones Legislativas son ejercidas por el H. Ayuntamiento de Apaxco, integrado por el Presidente Municipal, Síndico Procurador y 8 Regidores. 3 3 Plan de Desarrollo Municipal 19972000, México,1997 Apaxco Edo. De México. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 19 El Poder Ejecutivo es facultad de la Presidencia Municipal, y para cumplir sus funciones se auxilia de la Secretaría del Ayuntamiento en Coordinación con la Contraloría Interna Municipal, el D.I.F. Municipal, un Secretario Partícular, Autoridades Auxiliares ( Delegados ), y la Regiduría que está Organizada en 8 Comisiones: Ø Primer Regidor: Educación Pública, Cultura, Deporte y Recreación. Ø Segundo Regidor: Obras Públicas, Alumbrado Público, Desarrollo Urbano y Solidaridad. Ø Tercer Regidor: Preservación y Restauración del Medio Ambiente y Fomento Agropecuario. Ø Cuarto Regidor: Agua Potable, Alcantarillado y Maquinaría. Ø Quinto Regidor: Empleo, Salud Pública y Población. Ø Sexto Regidor: Mercados, Central de Abasto, Rastro y servicio de limpia. Ø Séptimo Regidor: Reforestación. Ø Octavo Regidor: Parques, Jardines y Panteones. Finalmente, la Parte Jurídica está a Cargo de la Sindicatura, que tiene la responsabilidad de Procurar, Defender y Promover los Intereses Municipales, y Coordinar la Función de la Controlaría Interna, además de las condiciones de la Tesorería Municipal y de Seguridad Pública. Algunas medidas que pretende instrumentar la actual Administración para hacer más eficiente su labor son: Constituir el presente Plan como el instrumento básico de programación de la Acción Pública Municipal y de Coordinación con los Sectores Social y Privado; Promover la Elaboración del Plan de Centro de Población Municipal de Apaxco. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 20 Y el Reglamento de Obras Públicas y Construcción como dos de los Instrumentos Primordiales que el Municipio necesita para Ordenar y Regular su Crecimiento Urbano y garantizar el fortalecimiento óptimo de las Redes de Infraestructura: Revisar periódicamente el Bando Municipal sobre todos los aspectos relativos a la Organización y Competencia de las Autoridades Municipales donde se definan las Líneas de Autoridad. Sus funciones y compromisos así como se logre una mayor Participación Ciudadana, y Promover la Profesionalización de la Administración Pública a través de la Capacitación de los Servidores Públicos. 5. 1 . - SEGURIDAD PÚBLICA. La Seguridad Pública es una de las Principales Demandas de la Comunidad de Apaxco, por lo que es atendido especialmente en el Bando Municipal, además de ser uno de los Servicios Públicos que Presta, Organiza y Administra el Ayuntamiento. Para mejorar el Servicio es Primordial hacer una Evaluación del Equipo de Seguridad con que se cuenta, tanto Mobiliario como Humano, establecer las necesidades al respecto. El personal a cargo de la Seguridad Pública está formado por un Comandante un Subcomandante y 22 Oficiales. Solamente se cuenta con un VehículoPatrulla (pick up) y se carece de radio transmisión. Las necesidades al respecto son: 2 Patrullas y Equipo de Radio, además, Capacitación del Personal para atender no solamente aspectos de Vigilancia y Seguridad vial sino también de Emergencias Urbanas. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 21 En el Municipio se ha empezado a Sistematizar el Servicio de Seguridad Vial para atender la constante Circulación de Vehículos Pesados. Las Acciones Inmediatas de Reglamentar y Vigilar la diferenciación del Tránsito Vehicular, e implementar la Señalización adecuada, tanto Informativa como Preventiva. a). Administración y Procuración de Justicia. b). Derechos Humanos. c). Protección Civil. d). Comunicación Social. 5. 2. - DESARROLLO REGIONAL Y URBANO. Respecto a la Vialidad Urbana, la calidad de la Pavimentación es buena ya que la composición de la Estructura Vial en su totalidad es de Concreto Hidráulico ( Pavimentos Rígidos ). En cuanto a la cobertura se tiene un gran avance; se requiere la Rehabilitación del Pavimento en la Avenida Principal, Guarniciones y Banquetas en el Libramiento en continuar con la introducción de Guarniciones, Banquetas y Pavimentaciones en todas las Localidades incluyendo la Cabecera, y en la Colonia el Mirador. 4 5. 3. - CARRETERAS Y FERROCARRILES. La Red Carretera se encuentra bajo la responsabilidad y cuidado del Estado, tiene una longitud de 26.33 Kms. De los cuales 24.13 Kms. Son Pavimentados y 2.20 Kms. Están revestidos 4 Plan de Desarrollo Municipal 20002003 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 22 . La Red Ferroviaria tiene una Extensión de 16.00 Kms. En el Territorio Municipal, cruza desde México hasta Nuevo Laredo, y ofrece el Servicio de Pasajeros y Carga. 5. 3 . 1 . - CARACTERÍSTICAS Y CONSERVACIÓN. Las Carreteras de Acceso a la Cabecera Municipal y demás Localidades se encuentran en mal Estado, debido al Constante Tráfico de Camiones Pesados provenientes de las Canteras y de las Empresas Cementeras. Los Caminos quecubren el Territorio Municipal están en Regular Estado de Conservación; para Caminos Revestidos se utilizan Materiales de Desecho Provenientes de las Canteras. Cabe señalar que debido al lugar donde se asienta éste Municipio es Característico en tener Rocas que están Constituidas por Silicio y Cuarzo las cuales son utilizadas fundamentalmente en la Elaboración de Cemento, Cal, Adhesivos para Piso, Mármol, Cero Fino, Cero Grueso. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 23 CAPITULO 2. CLASIFICACIÓN DE LOS CAMINOS. Los Medios de Comunicación por Tierra, Agua y Aire son conocidos como Motores de la Vida Social, y poderosos Instrumentos de la Civilización, apareciendo en cada uno de ellos variedades que dependen de la Clase de Elemento y su manera de utilizarlo. Así en los Transportes por Tierra, se tienen los Caminos con sus diferentes Categorías y los Ferrocarriles con su diversidad de Vías. DEFINICIÓN DE CAMINO. Entendemos por Camino la faja de Terreno acondicionada para el Tránsito de Vehículos. La denominación Camino incluye las Calles de la Ciudad. A) Tipo de camino. Los Tipos de Camino se han clasificado de diferentes maneras en diferentes Lugares del Mundo, ya sea con arreglo al que con ellas se persigue o por su Transitabilidad. 2. 1 . - CAMINOS SEGÚN SU FUNCIÓN. Control Total de Accesos. Significa que se le da preferencia al Tránsito de Paso, y que sólo existen conexiones con otros Caminos en puntos seleccionados de la Autopista, prohibiéndose además, las Intersecciones a Nivel y los Accesos Directos a Propiedades Privadas. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 24 Control parcial de accesos. Significa que se le da preferencia al Tránsito y que además de las Conexiones con otros Caminos en Puntos Específicos, pueden existir algunas Intersecciones a Nivel y Accesos Directos a propiedades privadas. Camino Dividido. Camino con Circulación en Dos Sentidos, en el cual el Tránsito Circula en un Sentido es Separado del Tránsito que Circula en Sentido Opuesto. Por medio de una Faja Separadora Central. Tales Caminos no pueden estar Constituidos por Dos o más Carriles en Cada Sentido. Camino no Dividido. Camino sin Faja Separadora Central, que separe los Movimientos en Sentido Opuesto. Arteria Urbana. Camino Principal en Zona Urbana, para el Tránsito de Paso, generalmente sobre una Ruta Continua. Camino de dos Carriles. Camino No Dividido, con Circulación en Ambos Sentidos, que tiene un Carril destinado para Cada Sentido de Circulación. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 25 Camino de Tres Carriles. Camino No Dividido, con Circulación en Ambos Sentidos que tiene un Tercer Carril ( Central ) que sirve para Maniobras de Rebase, en el cual se puede Circular en los Dos Sentidos y los Dos Carriles están destinados cada uno, para el Uso Exclusivo del Tránsito que Circula en Sentidos Opuestos. Camino de Carriles Múltiples. Camino No Dividido, con Circulación en Ambos Sentidos, que tiene Cuatro o más Carriles para el Tránsito. Vía Rápida. Camino Dividido destinado al Tránsito de Paso, con Control Total ó Parcial de Acceso y generalmente con Paso a Desnivel en Intersecciones importantes. Autopista. Vía Rápida con Control Total de Accesos. 2. 2. - CAMINOS SEGÚN EL TIPO DE TERRENO. EL Término, se refiere en general a Caminos que se construyen en Tres Tipos de Terrenos, a saber: Plano, Lomerío y Montañoso. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 26 Estos tres tipos Representan Combinaciones de Características Geométricas en Grado Variable, que se Refieren Principalmente a las Pendientes y a la Sección Transversal. Reflejan el efecto sobre la Capacidad de las Características de Operación de los Vehículos Pesados, en Relación con las Características de Operación de los Vehículos Ligeros, bajo las Diferentes Condiciones Geométricas. Camino en Terreno Plano. Se refiere a cualquier Combinación de los Alineamientos Horizontal y Vertical, que permita a los Vehículos Pesados mantener una Velocidad semejante a los Vehículos Ligeros. Caminos en Terreno Lomerío. Se refiere a cualquier Combinación de los Alineamientos Horizontal y Vertical, que obligan a los Vehículos Pesados a Reducir su Velocidad debajo de los Vehículos Ligeros, en algunos Tramos de Carretera. Camino en Terreno Montañoso. Se refiere a cualquier Combinación de los Alineamientos Horizontal y Vertical, que obliga a los Vehículos Pesados a operar con Velocidades Muy Bajas, en Distancias considerables y a Intervalos Frecuentes. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 27 2. 3. - CAMINOS PARA FINES ADMINISTRATIVOS. Federales. Cuando son Costeadas íntegramente por la Federación y se encuentra por lo tanto a su Cargo. Estatales. Cuando son Construidas por el Sistema de Cooperación a Razón del 50% aportado por el Estado donde se Construye; y el 50% por la Federación. Estos Caminos quedan a Cargo de las Juntas Locales de Caminos. Vecinales. Cuando son Construidas por la Cooperación de los Vecinos beneficiados pagando, estos un Tercio de su Valor, otro Tercio lo aporta la Federación y el Tercio restante el Estado. Su Construcción y Conservación se hace por medio de las Juntas Locales de Caminos. De Cuota. Las cuales quedan a Cargo de la Dependencia Oficial Descentralizada denominada Caminos y Puentes de Ingreso y Conexos, siendo la Inversión recuperable a través de Cuotas de Paso. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 28 2. 4. - CAMINOS PARA FINES TÉCNICOS. Esta clasificación permite distinguir en forma precisa la Categoría Física del Camino, ya que toma en cuenta los Volúmenes de Transito sobre el Camino al final del Período Económico del mismo ( 20 años ) y las Especificaciones Geométricas Aplicadas. Tipo Especial. Para un Tránsito Promedio Diario Anual Mayor a 3000 vehículos, equivalente a un Tránsito Horario Máximo Anual Mayor o Igual a 360 Vehículos. Tipo A. Para un Tránsito Promedio Anual de 1500 a 3000 vehículos, Equivalente a un Tránsito Horario Máximo Anual de 180 a 360 Vehículos. Tipo B. Para un Tránsito Promedio Diario Anual de 1500 a 3000 Vehículos, Equivalente a un Tránsito Horario Máximo Anual de 60 a 180 Vehículos. Tipo C. Para un Tránsito Promedio Diario Anual de 50 a 500 Vehículos, Equivalente a un Tránsito Horario Máximo Anual de 6 a 60 Vehículos. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 29 Brecha. Para un Tránsito Promedio Diario Anual Menor o Igual que 50 Vehículos y un Tránsito Horario Máximo AnualMenor o Igual a 6 Vehículos. 2. 5. - CAMINOS PARA FINES DE PLANEACIÓN. Los Caminos para Fines de Planeación se Dividen en: Ø De Función Social. Ø De Penetración Económica Ø En Zonas en Pleno Desarrollo. CAMINOS DE FUNCIÓN SOCIAL. Como su Nombre lo Indica, tienen como Objeto la Integración de Núcleos Humanos Aislados, y por tanto, Marginados de Todo Progreso. Dado su Objetivo, no se trata de decidir sí conviene o no su realización, sino que el Estudio de Evaluación irá Encaminado simplemente, al Establecimiento de un órden, de una prioridad en la Construcción de las diferentes Obras Propuestas. Cabe mencionar que en Primer Término se realizarán las Obras que beneficien el Mayor Número de Personas, con la Menor Inversión. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 30 CAMINOS DE PENETRACIÓN ECONÓMICA. Son Aquellos que se Construyen para Fomentar la Explotación Económica de Diversas Zonas. Cuando se tienen Varías Alternativas, la forma de definir la conveniencia de una u otra, es mediante el Cálculo del Indice de Productividad, que es el cociente entre el Valor de la Producción Anual y el Monto de la Inversión Necesaria. La Situación Ideal seria tener un Valor muy Grande de la Producción y una Inversión Mínima, lo que daría un Indice de Productividad muy Grande para la Obra de Mayor Beneficio. CAMINOS EN ZONAS EN PLENO DESARROLLO. Puede tratarse de una Obra Nueva o del mejoramiento de un Camino existente, pero en todo caso se tiene como respaldo a tal proposición un ahorro en el tiempo de recorrido, que en ningún caso puede considerarse como una justificación plena para la realización propuesta. Debe estudiarse, en éste caso, el índice de Rentabilidad, que es el resultado de dividir los Beneficios Actualizados entre los Costos Actualizados, debiéndose obtener necesariamente, como justificante incuestionable del proyecto en estudio, un cociente MAYOR que la unidad. Esto quiere decir que si convienen realizar la obra desde el punto de Vista Económico. 5 5 “ Highway capacity manual; HRB ; SR , 87; 1965” Manual de Proyecto Geometrico. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 31 ANCHO DEL CAMINO. El Ancho de cada Vía de Circulación Pavimentada en un Camino depende de las Dimensiones Máximas de los Vehículos que harán uso de ella así como la Velocidad de los mismos. A Mayor Velocidad Mayor Ancho de Vía ya que los Vehículos trataran de separarse más del Bordo de la Carpeta Asfáltica. El departamento de Caminos Públicos de Washington. D. C. , a reducido, de muchas observaciones de que la Distancia Mínima desde el Centro de la Rueda Derecha al borde de la Carpeta Asfáltica es de 70 cm, a 25 km/hr de 1.0m a 65 km/hr. Así como también de los Caminos de Dos Vías de 6.0m de Ancho Pavimentado son adecuados para Tránsito Ligero e inconveniente para un Tránsito Moderno que aun con 6.70m de Ancho Pavimentado ( 3.35 por Vía Pavimentada ) presenta condiciones peligrosas de Tránsito. Las Normas aconsejables para el Ancho de Vía Pavimentada en Caminos con menos de 200 vehículos por Vía y por Hora son de 3.35m, y cuando se tenga más de 200 por Vía y por Hora es aconsejable usar 3.66m por Vía Pavimentada. Para Ancho Total Pavimentado de 6.10m. A los Anchos Totales anteriores es necesario Agregarles los Valores correspondientes a los Acotamientos para dar así el Ancho total de la Sección del Camino. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 32 Para aplicaciones de Camino se tiene que tomar en cuenta que se tiene un Derecho de Vía que es la Faja del Terreno dentro de la cual se aloja una Vía de Comunicación y sus Servicios Auxiliares y cuya Anchura Mínima absoluta es de 30m a Cada lado del Eje de la Vía; Ancho que puede Ampliarse bien por las previsiones que determine el Proyecto para Fines Inmediatos a Futuros relacionados con la Obra Vial o bien por las Necesidades que impongan las Necesidades Topográficas, Terraplenes , Amplias Zonas de Préstamo, etc. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 33 6 “ Highway capacity manual; HRB ; sr , 87; 1965 Manual de Proyecto Geometrico. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 34 CAPITULO 3. ESTUDIOS DE TRÁNSITO. 3. 1 CONCEPTOS GENERALES. VOLUMEN DE TRÁNSITO: Es el Número de Vehículos que pasan por un punto de un Camino, en un determinado Tiempo, T H ( Tiempo Horario ), T . D . ( Tiempo Diario ). Se obtiene por Estudios de Origen y Destino, por Afóros, por Muestreo ó por Afóros Contínuos. DENSIDAD DE TRÁNSITO: Es el Número de Vehículos que se encuentra en Cierta Longitud del Camino, en un Instante Determinado. TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO: Es el Promedio de Volúmenes Diarios, en un Cierto Período. TPDS ( Semana ), TPDA ( Anual ). Se obtiene mediante Registros Continuos. TRÁNSITO GENERADO: Es el Originado por la Construcción o Mejoramiento de un Camino, o bien, por el Desarrollo de las Zonas por las que Cruza. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 35 TRÁNSITO DESVIADO O INDUCIDO: Es el que Círcula por otra Carretera, y Cambia su Itinerario para Círcular por la que se Construye o Mejora. Los Valores de Uso más Común en el Proyecto de un Camino son: EL TPD: Que se emplea para Definir el Servicio Anual, el Presupuesto de Egresos por Mantenimiento y el Proyecto de Elementos Estructurales. El TMH :Es el indicativo más eficiente de las Condiciones Reales de Operación del Camino, influye fuertemente en el Proyecto Geométrico. El VOLUMEN HORARIO DE PROYECTO ( VHP ), que es el Volumen Máximo Horario de la HORA TRIGESIMA, sólo superado, a lo largo de un año, por otros 29 volúmenes Horarios, su valor es aproximadamente del 15 % del TPD. Cabe aclarar que se contemplan dos posibilidades: La Construcción de un Camino Nuevo y el Mejoramiento de un Camino Existente. En el Caso de un Mejoramiento de un Camino, los Estudios de Tránsito mencionados, se realizan en el Camino Existente. En el caso de la Construcción de un Camino Nuevo los Estudios se pueden realizar sobre un Camino ubicado en una Zona Semejante Topográfica y Económicamente hablando. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 36 Si esto no fuera posible, los Volúmenes de Tránsito, deberán inducirse a partir del Desarrollo y de la Productividad de la Región. En un caso u otro, tendremos el Tránsito Actual Valor que debemos Proyectar a Futuro ( normalmente se consideran 20 años ). Los Elementos componentes del Tránsito Futuro son. a) Tránsito Existente: a.1) Tránsito Actual ( TPDA conocido ). a.2) Tránsito Desviado ó Inducido (obtenido por medio de Estudios de Origen y Destino). b) Aumento de tránsito: b.1) Incremento Normal (Estadísticas). b.2) Tránsito Generado, obtenido por la aplicación de cualquiera de los Métodos de Predicción aplicables: Métodos Estadísticos: 1. Extrapolación de la Tenencia Media. 2.Regresión Múltiple. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 37 Métodos Empíricos, a partir de Hipótesis Pesimista, Normal u Optimista del Desarrollo General. Es evidente que la Suma del Valor (a) más el Valor (b) , nos dará el Valor del Tránsito Futuro. VELOCIDAD: Es el Elemento de más influencia en el Proyecto de un Camino. La Velocidad que Adopta un Vehículo, depende básicamente de: Ø Las características físicas del Camino y de los Acotamientos. Ø El Clima. Ø La Presencia de otros Vehículos. Ø Las Limitaciones de Velocidad. VELOCIDAD DE PROYECTO: Es la Velocidad Máxima de Seguridad, que se puede mantener a lo largo de un Tramo del Camino. Queda comprendida según los Estudios realizados entre 48 y 112 Km/Hr. Dando por hecho, que las condiciones anteriores se cumplan satisfactoriamente, para la selección de la Velocidad de Proyecto, deberá tomarse en cuenta también: INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 38 Ø La Topografía. Ø La importancia de las obras materiales desde el punto de Vista Económico. Ø Y naturalmente, las consideraciones económicas que respaldan las creación del Camino ó el mejoramiento del Camino existente. VELOCIDAD DE TRANSITO (DISTANCIA/TIEMPO): Es la Velocidad de un Vehículo sobre un Tramo determinado de un Camino. Influye Directamente en el Proyecto y en la Operación. VELOCIDAD MEDIA TOTAL (DISTANCIA/TIEMPO TOTAL): Es la Velocidad de un Vehículo sobre un Tramo determinado de un Camino, considerando Tiempo Total de Recorrido ( Incluyendo Paradas, Retrasos, etc. ). Influye notablemente en los Análisis Económicos. VEHICULOS: Se clasifican en: Ø LÍGEROS ( de Dos Ejes y 4 Ruedas ). Ø PESADOS ( de Dos ó más Ejes y de 6 ó más Ruedas ). Ø ESPECIALES ( Transporte de Troncos, Minerales, Maquinaria, etc. ). Pudiendo ser de Carga ó Pasajeros. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 39 7 Lazo Margain Sánchez Angeles pág. 74. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 40 3. 2 TIPOS DE AFORO VEHICULAR. Los Estudios de Volúmenes de Tránsito se realizan siempre que se desea conocer el Número de Vehículos que pasan por un punto dado, estos son variados desde un sistema de Caminos hasta recuentos en Lugares Específicos, como Puentes, Túneles o Intersecciones con Semáforos. Estos son utilizados para determinar la Composición y Volumen del Tránsito en Sistema de Carreteras; para determinar el Número de Vehículos que viajan en cierta Zona o a través de ella; estos datos son útiles para la Planeación de Rutas y Determinación de Proyectos Geométricos; para Proyectar Sistemas de Control del Tránsito; para Elaborar Programas de Conservación y muchas otras aplicaciones. AFOROS MANUALES Consiste en ir directamente a la Intersección Tramo de Camino o Vía y realizar el Conteo o Aforo Vehicular contando con la ayuda de un reloj y aparte con un grupo de personas que serán colocadas en forma estratégica en la Intersección o Camino, se lleva un Registro Básico en donde se pueda reflejar el Número de Vehículos Contados, mismo que es apreciable cuando no se puedan obtener por Medios Mecánicos. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 41 Este tipo de Aforos se realizan perfectamente en Intersecciones Semaforizadas. 8 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 42 8 Manual de Estudios De Ingeniería de tránsito Hoja de campo para aforos de transito Hoja de campo para aforo de vehículos Hoja de resumen para aforos de transito Hoja de resumen para aforo de transito INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 43 AFOROS MECÁNICOS (MÉTODOS MECÁNICOS) Se emplean Aparatos o Dispositivos apropiados para cada Clase de Caminos con la salvedad que no nos dicen su Clasificación ( Caminos, Automóviles, Autobús. etc.) ni registran Movimientos Direccionales ya que registran únicamente los Vehículos que pasan por ese punto. Se emplean para grandes Volúmenes de Tránsito (Vías Rurales). Ya que son muy costosos por el Equipo y Aparatos que utilizan, dentro de ese Método tenemos algunos los cuales se describen brevemente. a) DETECTORES NEUMATICOS ( Tubo Atravesado en el Camino) Consiste en colocar una manguera en el Arroyo Vehicular mediante el cual el Vehículo al pasar sobre ella hace que fluya el aire contenido a la manguera y que este a su vez accione un Contador, sin embargo aquí no sabríamos si el Vehículo que pasa fue de 2 , 3 o mas Ejes. 9 9 Manual de estudios de Ingeniería de Tránsito. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 44 b) CONTACTO ELÉCTRICO. Es utilizado en Estaciones permanentes consiste en una Placa de Acero cubierta de una Capa de Hule Vulcanizado y Moldeado que contiene una tira de Acero Flexible el cual al pasar Cada Eje de un Vehículo sobre este dispositivo se cierra el Circuito Eléctrico c) FOTOELÉCTRICO. Se efectúa cuando un Vehículo pasa a través de una Fuente de Luz y una Fotocelda el cual inicia el Conteo en la Interrupción de la Luz. La Detección Fotoeléctrica no es conveniente para el recuento de Dos o más Carriles, cuando se sabe de antemano que los Volúmenes serán mayores a Mil Vehículos. d) RADAR Este conteo de Vehículos también es conocido como “Efecto Doppler” se utiliza Equipo Eléctrico el cual compara continuamente la frecuencia de la señal transmitida, con la frecuencia de la señal recibida. Los datos obtenidos son precisos y dignos de confianza. Detector de radar INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 45 d) MAGNÉTICO Es el Originado por un Vehículo en movimiento a través de un Campo Magnético y los cuales pueden ser de dos tipos: los de tipo autogenerador y aquellos que necesitan una excitación. e) ULTRASÓNICO. Este igual que el Radar, presenta las mismas Ventajas y Desventajas de Operación y Costo. Un Diagrama en Vibración genera una Onda Ultrasónica la cual es dirigida hacia el Camino, y recibida por una Celda. Al pasar un Vehículo exactamente bajo el Dispositivo, interrumpe la Detecciónde la Celda, cerrando un Relevador. f) INFRARROJO: Este tipo de sistema utiliza una Celda de Captación parecida a la Fotoeléctrica, pero más sensible a la Luz Visible. La unidad que contiene la fuente es instalada a un lado del Camino, ya sea sobre un Poste de Luz, en un Puente, o cualquier otro artefacto donde pueda ser colocada. Detector magnético INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 46 CAPITULO 4 PRUEBAS DE LABORATORIO. El Pavimento es una Estructura formada por una o Varias Capas, constituidas cada una con Material seleccionado para Transmitir en Forma Disipada las Cargas de los Vehículos a la Capa Subrasante, esta Estructura esta constituida en su forma más completa por las Capas Subbase. Base y Carpeta . El Espesor y el Número de Capas está en Función Principalmente de las Características del Material que forman las Terracerías y el Tránsito que Circulará sobre la Carretera o Aeropista. Existen Dos Tipos Principales de Pavimentos, según se construya la Carpeta mediante Losa de Concreto Hidráulico ó empleando Materiales Asfálticos, a los que se les acostumbra denominar Pavimentos Rígidos y Flexibles respectivamente. Del primer grupo existen Pavimentos Rígidos de Concreto Simple, de Concreto Armado Sencillo o Doble y de Concreto Preesforzado, dependiendo del Método empleado en el Proyecto. El Pavimento además de Transmitir las Cargas de los Vehículos en forma Disipada a las Terracerías, debe proporcionar una Superficie que permita el Fácil, Cómodo y Seguro Tránsito de los Vehículos presentándose la Falla cuando éste llega a Perder las Características de Servicio para las que fue Proyectado; esta Capacidad de Servicio del Pavimento Disminuye con el Tiempo. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 47 Con relación a lo anterior, se distinguen Dos Tipos de Fallas: la Funcional y la Estructural, pudiéndose presentar la primera Falla cuando el Pavimento ha soportado el Número Acumulado de aplicaciones de Carga Especificada en la Vida del Proyecto notándose Deficiencias Superficiales, lo que se traduce en incomodidades al usuario del Pavimento. La Falla Estructural se manifiesta por la Incapacidad del Pavimento para Resistir los efectos de las Cargas Aplicadas. Definición de Prueba. Entendemos por ese término a la “Acción y el efecto de probar ” : “ Ensayo o Experiencia” . En una aplicación más apegada a nuestro objeto de Estudio, decimos que Prueba es un Conjunto de Mediciones, que se llevan a cabo sobre Especímenes elaborados en forma predeterminada para conocer Ciertas Características de los Materiales. Elementos que constituyen una Prueba: La realización de una Prueba exige ciertos lineamientos que se deben seguir para cumplir con buen éxito. Dichos lineamientos son los llamados Elementos Constituyentes de una Prueba, que son los siguientes: A) Utilización: Objeto de la Prueba y Materiales a que se aplica. B) Procedimiento de Prueba: 1. Equipo Utilizado. 2. Elaboración de Especimenes. 3. Mediciones. 4. Cálculos. 5. Interpretación de Resultados. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 48 C) Causas de Error. D) Reporte. Clasificación de Pruebas para Pavimentos: Las Pruebas según su objeto en Pavimentos, se clasifican siguiendo los mismos criterios establecidos para los fines de Mecánica de Suelos en general esas Pruebas son: Ø De Resistencia. Ø De Clasificación. Ø De Control. Las Pruebas de Resistencia y Clasificación se utilizan para obtener Datos que se utilizan en el Proyecto, mientras las Pruebas de Control tienen como Objeto asegurar que los Materiales estén dentro de las Especificaciones. Por otra parte, tomando en cuenta el sitio en donde se realizan las Pruebas, éstas se Clasifican en: Pruebas de Campo y Pruebas de Laboratorio. Pruebas de Resistencia. Las Pruebas de Resistencia están encaminadas a Conocer las Propiedades Mecánicas de los Materiales, Potencialmente Utilizables, en la Estructura de un Pavimento. Estas propiedades Mecánicas incluyen principalmente la Resistencia y la Deformabilidad de los Materiales, Propiedades que serán determinantes en el Proyecto del Pavimento. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 49 Estas Pruebas por lo regular, exigen operaciones muy cuidadosas y Equipo Costoso en relación al utilizado en las Pruebas de Clasificación. En la mayoría de los casos éstas Pruebas son Arbitrarias y su Utilidad radica en la Correlación de los Resultados obtenidos con el Comportamiento Real de los Pavimentos. Como resultado de lo anterior, se han normalizado muchos de los Procedimientos de Pruebas que proporcionan resultados representativos de los Materiales Ensayados. Abundando un poco sobre el tema, diremos que la Resistencia de los Materiales utilizados en un Pavimento depende de su Densidad, Contenido de Agua y Textura. Aumentar la densidad, Aumenta la Resistencia; en tanto que al Aumentar el Contenido de Agua Disminuye la Resistencia. Por otro lado estas Dos Propiedades guardan una Relación que en Algunos Casos es posible Producir una Disminución en la Resistencia del Suelo con el Aumento de la Densidad. Puesto que el comportamiento de un Suelo bajo Cargas Transitorias es muy Complejo y debido que hasta ahora no existe un Método verdaderamente Racional para el Diseño de Pavimentos, se ha justificado el uso de Pruebas Simples y Arbitrarias, hasta cierto punto, para Valorizar las Propiedades de Resistencia de los Materiales utilizados. Hemos dicho que una de las utilidades, más grandes de estas Pruebas; es la Correlación de sus Resultados con el Comportamiento Real de un Pavimento. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 50 Esta correlación es la que ha permitido la Deducción de Teorías para el Diseño Racional de los Pavimentos. Entre las Pruebas de Resistencia se encuentran las siguientes: Ø Expansíometro de Heveen Ø Estabilómetro de Heveen. Ø Cohesíometro de Heveen. Pruebas VRS ( Valor Relativo de Soporte ) ó CBR: Cuerpo de Ingenieros. Porter Modificada. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 51 REPORTE GEOTÉCNICO. Del control de calidad de la Compactación de las Capas del Pavimento de las Calles 16 de Septiembre, 2 de Marzo, 5 de Febrero y Abasolo, ubicadas en la Cabecera Municipal de Apaxco de Ocampo, Estado de México. Solicitado por: DIRECCIÓN DE OBRAS PUBLICAS Y DESARROLLO URBANO. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 52 INTRODUCCIÓN. El H. Ayuntamiento de Apaxco, en el Estado de México, por medio de su Dirección de Obras Públicas y Desarrollo Urbano,solicitó el Control de Calidad de las Compactaciones de las Calles 16 de Septiembre, 2 de Marzo, 5 de Febrero y Abasolo, ubicadas en la Cabecera Municipal de Apaxco de Ocampo Estado de México. En el presente escrito se describen los trabajos efectuados en Campo, en el Laboratorio de Mecánica de Suelos, se presenta una Interpretación de los Resultados, así como las Conclusiones y Recomendaciones Generales INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 53 TRABAJOS DE CAMPO. Con el Objeto de Conocer la Calidad y Resistencia de los Materiales utilizados en la Construcción de las Capas de Subrasante y Base de Pavimento de las Calles 16 de Septiembre, 2 de Marzo, 5 de Febrero y Abasolo, se efectúo la Obtención de Muestras Representativas del Material, las cuales fueron llevadas al Laboratorio de Mecánica de Suelos en la Ciudad de México, D. F. Se efectúo la Verificación del Grado de Compactación de las Capas de Subrasante y Base de Pavimento por medio de 17 Calas Volumétricas que se hicieron en forma alternada Centro, Izquierda y Derecha en los Cadenamientos: 0+040, 0+060, 0+140, 0+220, 0+260, 0+300, 0+360, 0+400, 0+460, 0+470, 0+490. TRABAJOS DE LABORATORIO. A la Muestra Representativa del Material Utilizado como Subrasante se le efectúo la Prueba de Compactación Dinámica Proctor Estándar, que sirve para Determinar el Peso Específico Seco Máximo y la Humedad Óptima en Suelos que se emplean en la Construcción de Terracerias. Se determinaron los Límites de Consistencia que tienen por Objeto Conocer las Características de Plasticidad de la Porción Fina del Suelo y cuyos Resultados junto con el Análisis Granulométrico se utilizan para la Clasificación del Material de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos( SUCS ). INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 54 A la muestra Representativa del Material utilizado como Base se efectúo la Prueba Porter que sirve para Determinar el Peso Específico Seco Máximo y la Humedad Óptima en Suelos con Partículas Gruesas. También se le realizó la Prueba de Valor Relativo de Soporte Estándar que se utiliza como un Índice de Calidad del material y un Análisis Granulométrico para Determinar el Porcentaje de: Ø Grava. Ø Arena. Ø Finos. Los Ensayes se efectuaron de acuerdo con las Normas de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes. ( S.C.T. ). Los Resultados de los Ensayes anteriormente mencionados se muestran en las figuras 2, 3, 4, 5, 6, 7, y 8. El Resumen de los mismos se muestran en la tabla No. 1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 55 TABLA No. 1 RESUMEN DE RESULTADOS DE LABORATORIO ENSAYE RESULTADO PROCTOR PESO VOLUMETRICO SECO MAXIMO 1 570 KG/CM3 SUBRASANTE HUMEDAD OPTIMA 24.00% LIMITE DE CONSISTENCIA LIMITE LIQUIDO 32.00% SUBRASANTE CLASIFICACIÓN DEL SUCS CL GRAVA 24.89% ANALISIS GRANULOMETRICO ARENA 33..17% SUBRASANTE FINOS 41.94% VALOR RELATIVO DE SOPORTE PESO VOLUMETRICO SECO MAXIMO 1729 KG/CM3 HUMEDAD OPTIMA 19.14% SUBRASANTE VALOR RELATIVO DE SOPORTE 10.99% GRAVA 73.20% ANALISIS GRANULOMETRICO ARENA 18.72% BASE FINOS 8.08% VALOR RELATIVO DE SOPORTE PESO VOLUMETRICO SECO MAXIMO 2169 KG/CM3 HUMEDAD OPTIMA 5.05% BASE VALOR RELATIVO DE SOPORTE 74.94% INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS. Con la Información Obtenida en el Campo y en el Laboratorio, se Determinó el Grado de Compactación de las Capas de Subrasante y Base del Pavimento cuyos Resultados se muestran en las figuras 9 y 10. En la Prueba Proctor se encontró: Ø Peso Volumétrico Seco Máximo de 1570 kG / CM3. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 56 Ø Humedad Óptima de 24.00 % Estos Parámetros se Utilizaron para la Determinación del Grado de Compactación de la Capa Subrasante Los Límites de Consistencia Indican un: Ø Límite Líquido de 32 %. Ø Límite Plástico de 14.77 %. Ø Índice de Plasticidad. De 17.23 %. Con una Clasificación de SUCS correspondiente a un CL es decir una Arcilla de Baja plasticidad. En la Prueba Porter de la Capa de base resultó un : Ø Peso Volumétrico Seco Máximo de 2169 KG / CM3 Ø Humedad Óptima de 5.05 % Ø Valor Relativo de Soporte de 74.94 % INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 57 Con respecto al Análisis Granulométrico, se puede apreciar que el Material corresponde a una: GW GM con un : Ø 73.20 % de Grava. Ø 18.72 % de Arena. Ø 8.08 % de Finos. Los Resultados Indican que el Material es adecuado para Utilizarse en la Construcción de la Capa de Base. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 58 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Con Base en los Resultados Obtenidos en Campo y en el Laboratorio, se puede llegar a las Conclusiones y Recomendaciones siguientes: 1. En la capa Subrasante, el Grado de Compactación Resultó con una Variación de 84 a 89 %. 2. En la Capa de Base del Pavimento, el Grado de compactación Resultó con una Variación de 90 a 94 %. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 59 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 60 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 61 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 62 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 63 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 64 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 65 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 66 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 67 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIEROCIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 68 REPORTE FOTOGRÁFICO. Se observa el tendido y Nivelación con Motoconformadora del Material de Base. Replanteo de Niveles Longitudinales y transversales con equipo topográfico. Y observese el rodillo vibratorio para alcanzar la compactación adecuada. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 69 Notese la realización de las compactaciones con Rodillo Liso Vibratorio para alcanzar la Prueba Proctor. Notese la realización de las compactaciones con Rodillo Liso Vibratorio para alcanazar la Prueba Proctor. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 70 Obsérvese Equipo Topográfico, Camión Pipa, Rodillo Liso y extracción de Material de Base de la Prueba compactación . Obtención de muestras para ser ensayadas en Laboratorio. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 71 CAPITULO 5 PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE UN PAVIMENTO RÍGIDO POR EL MÉTODO DE LA ASOCIACIÓN DEL CEMENTO PÓRTLAND ( PCA ). A continuación se describen los Lineamientos Generales del Método de Portlan Cement Association. Ø A) Factores de Diseño A1). Resistencia a la Flexión del Concreto. La consideración de la Resistencia a la Flexión del Concreto es aplicable en el Procedimiento de Diseño para cualquier Criterio de Fatiga que Controla el Agrietamiento del Pavimento Bajo la Repetición de Cargas. EL Alabeo del Pavimento de Concreto, Bajo las Cargas del Tráfico, provoca Esfuerzos tanto de Compresión como de Flexión. Sin embargo, la Proporción de los Esfuerzos a Compresión contra la Resistencia a la Compresión del Concreto, es Mínima como para influir en el Diseño de Espesor de la Losa. En cambio la Relación de los Esfuerzos a Flexión contra la Resistencia es mucho más Alta y frecuentemente excede Valores de 0.5. Por este motivo los Esfuerzos y la Resistencia a la Flexión son los empleados para el Diseño de Espesores. La Resistencia a la Flexión del Concreto es determinada por la Prueba del Módulo de Ruptura, realizada en Vigas de 6x6x30 pulgadas. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 72 El Módulo de Ruptura puede encontrarse aplicando la Carga en Cantiliver, Punto Medio ó en 3 Puntos. Una diferencia importante en estos Métodos de Prueba es que al aplicar la Carga en 3 puntos se obtiene la misma Resistencia del Tercio Medio de la Viga de Prueba, mientras que los otros 2 Métodos muestran la Resistencia en Un Solo Punto. El Valor Determinado por el Método de aplicación de Carga de 3 puntos ( Amercian Society For Testing and Material, ASTM C78 ) es el empleado en este Método de Diseño. Nota: Para una Viga estándar de 30 “, los Valores de la Prueba aplicando la Carga en el Punto Central serán de aproximadamente 75 psi más altos, y si se aplica la Carga en Cantiliver los Valores serán aproximadamente 160 psi más altos que aplicando la Carga en 3 puntos. No se recomienda usar estos Valores altos para propósitos de Diseño. Si se usan otros Métodos de Prueba se deberá hacer un Ajuste de Reducción estableciendo una Correlación a los resultados de la prueba aplicando la Carga en 3 puntos. La Prueba del Módulo de Ruptura es comúnmente realizada a los 7, 14, 28 y 90 días. Los resultados a los 7 y 14 días son comparados contra Especificaciones de Control de Calidad y para Determinar cuándo puede ser Abierto al Tránsito un Pavimento. Los resultados a los 28 días se han usado, generalmente, para el Diseño de Espesores de Autopistas y Calles; mientras que los Resultados a 90 días son usados para el Diseño de Aeropistas esto es debido a que se presentan muy pocas Repeticiones de Esfuerzos durante los primeros 28 ó 90 días del Pavimento, comparando contra los millones de Repeticiones de Esfuerzos que ocurrirán posteriormente. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 73 Sabemos que el Concreto continua ganando Resistencia con el paso del tiempo, como lo muestra la siguiente figura.2.5.1.Esta ganancia de Resistencia es mostrada en la Curva que representa los Valores de Módulo de Ruptura (MR ) promedios para Varias Series de Pruebas de Laboratorio, Pruebas de Vigas Curadas en Campo y Secciones de Concreto tomadas de Pavimentos en Servicio. En este Procedimiento de Diseño los efectos de las Variaciones en la Resistencia del Concreto, de Punto a Punto del Pavimento, y el Incremento de Resistencia con el paso del tiempo, están incorporados a las Gráficas y Tablas de Diseño. El Diseñador no aplica directamente estos Efectos, sino que simplemente Ingresa el valor de Resistencia Promedio a los 28 días, que en Nuestro País se recomienda como Mínimo 41 kg/cm 2 (583 psi) y como máximo 50 kg/ cm 2 (71psi ). INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 74 A2) TERRENO DE APOYO O BASE. El Soporte Dado a los Pavimentos de Concreto por la Base y la SubBase, es el Segundo Factor en el Diseño de Espesores. El Terreno de Apoyo esta definido en Términos del Módulo de Reacción de la Subrasante de Westergaard ( K ) . Es igual a la Carga en libras por pulgada cuadrada ( un plato de 30” de diámetro ) dividido entre la Deformación en pulgadas que Provoca dicha Carga. Los Valores de K son expresados como libras por pulgada cuadrada por pulgada (psi/ in ) ó más comúnmente, por libras por pulgada cúbica ( pci ). La figura 2.5.2 nos muestra una ilustración de la Prueba de placa regulada por la Norma ASTM D11 y D1196. Dado que la Prueba de Placa toma Tiempo y Dinero, los Valores de K son usualmente estimados mediante una Correlación de Pruebas más simples como la del VRS ( Valor Relativo de Soporte ). El resultado es válido por que no se requiere una exacta Determinación del Valor K ; ya que Variaciones normales de este no afectan significativamente los requerimientos del Espesor del Pavimento. La relación mostrada en la s figura 2.5.3 es correcta para estos propósitos. INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TESIS PROFESIONAL PARA OBTENER EL TITULO DE INGENIERO CIVIL PAVIMENTO RÍGIDO ESTAMPADO EN APAXCO EDO. DE MÉXICO. 75 La Prueba de Caminos AASHTO comprobó convincentemente, que la Reducción de Pérdida de Terreno de Soporte durante los Periodos de Descongelamiento No tienen Efecto en el Espesor requerido de los Pavimentos de Concreto. Esto es cierto por que los Pocos Períodos en los que los Valores K son bajos durante el Descongelamiento de la Primavera se compensan con los Largos Períodos en que se Congelan y los Valores de K son mucho mayores que los asumidos para el Diseño. Para evitar Métodos Tediosos, que requieren de Diseño, para las Variaciones de K en las épocas del Año, los valores recomendables como Valores Promedio, son
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