3 y 4

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3. Determinar el Trafico por Metodología de ejes equivalentes:
situacion actual de LAS CALLES DEL BARRIO SAN MARTIN ALTO:
Las calles sin pavimentar en la localidad, afectan directamente a las familias que viven allí, a los alumnos que transitan diariamente hacia sus centros educativos, contribuyen a aumentar los índices de contaminación ambiental, dañan el patrimonio público y privado, dificultando el desplazamiento normal de las personas y vehículos, inciden en el ornato y consolidación urbana y paisajista.
La contaminación del aire debido a las emisiones de partículas suspendidas (PM10), ha dado lugar a una alta incidencia de enfermedades respiratorias, de acuerdo a información del Ministerio de Salud, el 24.4% del total de infecciones respiratorias agudas, se registraron en la localidad de Utcubamba, y un 6.6% de otro tipo de enfermedades agudas respiratorias, en general se tiene que las enfermedades respiratorias alcanzan altos rangos de morbilidad en la zona al año 2005, esto quiere decir que, se tiene un total de 31% de incidencia de enfermedades respiratoria en la zona.
Asimismo, en la zona, se registran los mayores índices de contaminación por partículas totales en suspensión (PTS) y los mayores casos de enfermedades respiratorias, lo que permite evidenciar la causalidad entre las enfermedades respiratorias y la contaminación local. 
Con relación al deterioro del patrimonio público y privado, los daños principalmente provienen del polvo que afectan a las personas y a sus bienes tal como se detalla a continuación: 
Las viviendas se ven afectadas por el polvo que produce un deterioro de ellas o un incremento en los costos de conservación de las mismas, se estima que por vivienda se genera un costo adicional, específicamente se ven afectadas las fachadas de las viviendas, por el polvo y el barro; las paredes internas, el cielo raso, los enseres fijos de la vivienda (artefactos, cocina, baños), el piso de la vivienda por la tierra etc. 
Los enseres se ven afectados por el polvo, se producen deterioro (disminuyendo su vida útil), e incrementan los gastos de mantenerla limpia, en aproximadamente 20%.
En las personas, el número e intensidad de las enfermedades respiratorias causadas por la emisión de partículas de polvo, afecta a todos los habitantes de las viviendas y principalmente a aquellos que permanecen mayor tiempo fuera de ellas (los niños). 
En cuanto a la accesibilidad, la falta de pavimentos en las calzadas y veredas, trae como consecuencia las restricciones en el transporte de pasajeros y de carga, lo que obliga a la población a efectuar grandes recorridos a pie, con la finalidad de acceder a dichos servicios en la ciudad de Bagua Grande.
Igualmente a diario los estudiantes y las amas de casa tienen que realizar largas caminatas por las calles polvorientas o embarradas y en mal estado hacia sus centros de estudios y centros de abastecimiento de productos alimenticios respectivamente; situación que ha ocasionado accidentes peatonales, en muchos casos con graves consecuencias, aunque el tránsito local es pequeño, la falta de calzadas en las vías origina mayores costos operativos de los vehículos, pérdidas de tiempo de viaje de los peatones y aislamiento con los centros de servicios y comercio.
El Barrio San Martín Alto, según el Plano Catastral de la Provincia de Utcubamba, tiene más de 134.00 Há y cuenta con una extensión de cerca de 90,000m2 de áreas libres y vías, de los cuales la cobertura de pavimentación representa el 0%, es decir que ninguna de las calles cuenta con pavimentación y veredas.
Las principales características de las propuestas en el estudio como metas de pavimentación rígida, construcción de veredas y cunetas, así como habilitación de áreas verdes, se describen a continuación:
Calle Pedro Ruiz (cuadras 03, 04 y 05)
Es una vía perpendicular a la Av. Chachapoyas y Av. Mariano Melgar que atraviesa longitudinalmente las calles Ricardo Palma, Abraham Valdelomar y otras, sirve de interconexión con el Centro de la ciudad y con los Barrios Pueblo Viejo, La Esperanza y otros. 
Es una vía de aproximadamente 0.6 Km. de longitud, y un ancho promedio de 10.00ml., con una superficie de rodadura de tierra y arcilla muy plástica, y una topografía longitudinal irregular con tramos de pendientes entre 4-6%. Presenta un Índice Medio Diario (IMD)= 20veh/día.
Del total de la longitud, de las cuadras 03, 04 y 05, (280 m); están considerados como metas para la pavimentación, construcción de veredas y cunetas, Habilitación de áreas verdes (jardineras).
Calle Ricardo Palma (cuadras 06 y 07) 
Es una vía con regular tráfico vehicular en la zona, tiene una longitud de 1.0Km aprox. y un ancho promedio de 12 m. 
Esta vía atraviesa perpendicularmente las calles Federico Villareal, Pedro Ruiz, La Libertad y otras, sirve de interconexión con el Centro de la ciudad y con los Barrios Visalot y La Esperanza. 
Posee una superficie de rodadura de tierra y arcilla muy plástica, y una topografía longitudinal regular con tramos de pendientes entre -1% á +1%. Presenta un Índice Medio Diario (IMD)= 30 veh/día.
Del total de la longitud, de las cuadras 06 y 07. (177 m); están considerados como metas para la pavimentación, construcción de veredas y cunetas en un solo margen y habilitación de áreas verdes (jardineras) del presente estudio. 
Calle José Gálvez (Cuadras 04) 
Es una vía perpendicular a la Av. Circunvalación y Av. Mariano Melgar, sirve de interconexión con el Centro de la ciudad y con los Barrios Pueblo Viejo, La Esperanza y otros. 
Es una vía de aproximadamente 0.6 Km. de longitud, y un ancho promedio de 09.00ml, con una superficie de rodadura de tierra y arcilla muy plástica, y una topografía longitudinal irregular con tramos de pendientes entre 7-13%. Presenta un Índice Medio Diario (IMD)= 22 veh/día.
Del total de la longitud, de la cuadra 04. (90 m); están considerados como metas para la pavimentación, construcción de veredas y cunetas en ambas márgenes y habilitación de áreas verdes (jardineras) del presente estudio. 
Calle Abraham Valdelomar (cuadra 06) 
Es una vía paralela a la calle Ricardo Palma, con regular tráfico vehicular en la zona, tiene una longitud de 0.9Km aprox. y un ancho promedio de 11 m. En la primera cuadra de dicha vía se encuentra el Banco de la Nación y bodegas, lo que da origen que el tráfico sea mayor que las otras vías del sector. Se estima un IMD de 40 veh/día. 
Esta vía atraviesa perpendicularmente las calles Federico Villarreal y Pedro Ruiz. y otras, sirve de interconexión con el Centro de la ciudad y con los Barrios Visalot y La Esperanza. 
Posee una superficie de rodadura de tierra y arcilla muy plástica, y una topografía longitudinal regular con tramos de pendientes entre -2% a +1.5%. 
Del total de la longitud de la cuadra 06 (85 m.); están considerados como metas para la pavimentación, construcción de veredas y cunetas en un solo margen y habilitación de áreas verdes (jardineras) del presente estudio. 
Av. Mariano Melgar (14, 15 y16)
Es una vía perpendicular a la calle Bernardo Alcedo y Pedro Ruiz que atraviesa longitudinalmente las calles José Gálvez y Federico Villarreal y otras, sirve de interconexión con el Centro de la ciudad y con los Barrios Pueblo Viejo, La Esperanza y otros. 
Es una vía de aproximadamente 0.6 Km. de longitud, y un ancho promedio de 18.00ml., con una superficie de rodadura de tierra y arcilla muy plástica, y una topografía longitudinal irregular con tramos de pendientes entre 4-6%. Presenta un Índice Medio Diario (IMD)= 20veh/día.
Del total de la longitud de las cuadras 14, 15 y 16 (280 m); están considerados como metas para la pavimentación, construcción de veredas y cunetas en ambas márgenes y habilitación de áreas verdes (jardineras) del presente estudio. 
Las principales características de las vías propuestas en el presente estudio como metas son: pavimentación de concreto, construcción de veredas, evacuación pluvial (cunetas) y construcción de jardineras,las mismas que cuantificamos del modo siguiente:
- Pavimentos 				6,007.37m2
- Veredas					2,741.67m2
- Sardineles					194.75m3
- Cunetas rectangulares			 212.32m3
- Muro de contención				 20.36m2
- Áreas verdes				 2504.15m2
- Varios	- limpieza final de obra			 12226.44 m2
Resumen de conteo y clasificación vehicular
Resultado de cálculos de ejes equivalentes.
	
Tipo de
	
VEHICULOS LIGEROS
	
BUS
	
CAMIONES UNITARIOS
	
SEMITRAILER
	Vehiculo
	Autos
	Pick up
	C. Rural
	Micros
	2E
	3E
	2E
	3E
	4E
	2S1/2S2
	2S3
	3S1/3S2
	>=3S3
	
	
delant.
	
post.
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CARGA
	
1
	
0.8
	
1.2
	
1.5
	
1.5
	
2
	
2
	
3
	
7
	
11
	
7
	
16
	
7
	
11
	
7
	
18
	
7
	
23
	
7
	
11
	
18
	
7
	
11
	
25
	
7
	
18
	
18
	
7
	
18
	
25
	
Lx (kips)
	2.205
9
	1.76
47
	2.64
71
	3.30
89
	3.30
89
	4.41
18
	4.41
18
	6.61
77
	15.4
41
	24.2
65
	15.4
41
	35.2
94
	15.4
41
	24.2
65
	15.4
41
	39.7
06
	15.4
41
	50.7
36
	15.4
41
	24.2
65
	39.7
06
	15.4
41
	24.2
65
	55.1
48
	15.4
41
	39.7
06
	39.7
06
	15.4
41
	39.7
06
	55.1
48
	no
	114
	114
	79
	79
	22
	22
	3
	3
	7
	7
	2
	2
	12
	12
	4
	4
	1
	1
	0
	0
	0
	1
	1
	1
	0
	0
	0
	1
	1
	1
	
r%
	
0.06
	
0.06
	
0.06
	
0.06
	
0.06
	
0.06
	
0.06
	
0.06
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	0.04
5
	0.04
5
	
0.04
	
0.04
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
0.03
	
Gt
	- 0.079
18
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	- 0.07
9
	L2
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	1
	2
	1
	1
	1
	2
	1
	3
	1
	1
	2
	1
	1
	3
	1
	2
	2
	1
	2
	3
	
B18
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
Bx
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
1
	
log(Wtx/ Wt)
	
3.570
35
	
3.86
74
	
3.31
17
	
2.97
71
	
2.97
71
	
2.51
98
	
2.51
98
	
1.83
38
	
0.29
02
	- 0.57
2
	
0.29
02
	- 0.36
6
	
0.29
02
	- 0.57
2
	
0.29
02
	
- 0.59
	
0.29
02
	- 0.52
1
	
0.29
02
	- 0.57
2
	
- 0.59
	
0.29
02
	- 0.57
2
	- 0.67
9
	
0.29
02
	
- 0.59
	
- 0.59
	
0.29
02
	
- 0.59
	- 0.67
9
	G =
Wt/Wtx
	0.000
27
	0.00
01
	0.00
05
	0.00
11
	0.00
11
	0.00
3
	0.00
3
	0.01
47
	0.51
26
	3.73
07
	0.51
26
	2.32
15
	0.51
26
	3.73
07
	0.51
26
	3.89
14
	0.51
26
	3.31
91
	0.51
26
	3.73
07
	3.89
14
	0.51
26
	3.73
07
	4.77
9
	0.51
26
	3.89
14
	3.89
14
	0.51
26
	3.89
14
	4.77
9
	
G Y
	36.78
6
	36.7
86
	36.7
86
	36.7
86
	36.7
86
	36.7
86
	36.7
86
	36.7
86
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	31.3
71
	31.3
71
	29.7
78
	29.7
78
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	26.8
70
	
ESAL
	205.8
22
	103.
86
	258.
77
	559.
08
	155.
69
	446.
23
	60.8
5
	295.
29
	1759
6
	1280
63
	5027
.5
	2276
9
	3016
5
	2195
37
	1173
9
	8911
8
	2785
.8
	1803
7
	
0
	
0
	
0
	2513
.7
	1829
5
	2343
5
	
0
	
0
	
0
	2513
.7
	1908
3
	2343
5
	
PARCIAL
	
2,085.59
	
173,455.60
	
371,381.84
	
89,275.69
	TOTAL
	636,198.73
Estudio hidrológico: Para el estudio meteorológico de la zona de estudio se ha seleccionado una estación meteorológica de acuerdo al área de influencia de la misma. Por lo tanto, dentro del distrito de Bagua Grande se encuentra una estación meteorológica la cual su ámbito de influencia abarca la mayor parte de la zona en estudio. (Alexander 2020)
Precipitaciones máximas
Latitud: 5° 39´ 41.4´	Dpto. Amazonas
Longitud: 78° 32´ 2.3´´	Prov. Utcubamba
Altitud: 434	Distr. Bagua Grande
Precipitaciones máximas
	Año
	Ene
	Feb
	Mar
	Abr
	May
	Jun
	Jul
	Ago
	Set
	Oct
	Nov
	Dic
	Anual
	2006
	42.1
	53.4
	99.0
	58.4
	12.0
	12
	111
	1.4
	26
	95
	107
	26
	111
	2007
	27
	27
	104
	25
	87.7
	64
	19
	8.0
	81
	73
	39
	57
	104
	2008
	7
	20
	43
	95
	245
	40
	40
	22
	10
	124
	56
	54
	54
	2009
	37
	74
	130
	102
	62
	74
	20
	22
	5.6
	67
	92
	128
	129
	2010
	82
	57
	125
	11
	54
	72
	11
	23
	56
	57
	48
	35
	126
	2011
	66
	8.5
	48
	124
	83
	67
	72
	24
	33
	96
	143
	40
	145
	2012
	51
	98
	84
	37
	72
	47
	31
	34
	31
	87
	86
	11
	118
	2013
	118
	54
	63
	110
	71
	46
	32
	37
	43
	50
	87
	10
	117
	2014
	4
	69
	30
	46
	74
	25
	54
	29
	54
	28
	21
	62
	85
	2015
	70
	s/d
	101
	47
	72
	54
	24
	6.3
	28
	34
	89
	156
	156
	2016
	70
	131
	53
	88
	26
	24
	35
	6
	5
	130
	46
	75
	131
	2017
	45
	86
	56
	45
	121
	48
	14
	81.7
	57
	163
	49
	13
	163
	2018
	92
	61
	158
	102
	124
	62
	16
	66
	77
	41
	87
	84
	158
	2019
	99
	113
	210
	114
	58
	50
	55
	s/d
	31
	37
	105
	46
	210
4. Diseño de carreteras por el método ASSHTO:
METODOLOGIA ASSHTO
La metodología AASHTO-93 para diseño de pavimentos asfalticos emplea un modelo o ecuación a través de la cual se obtiene el parámetro denominado número estructural (SN) el cual es fundamental para la determinación de los espesores de las capas que conforman el pavimento las cuales son la capa asfáltica, la capa de base y la capa de subbase. Como se dijo anteriormente, esta ecuación está en función de unas variables de diseño tales como el tránsito, la desviación estándar, la confiabilidad y el índice de serviciabilidad entre otros.
A continuación, se presenta la ecuación indicando el significado de cada variable o parámetro involucrado: 
𝑳𝒐𝒈(𝑾) = 𝒁𝑹 .𝑺𝒐+𝟗,𝟑𝟔.𝑳𝒐𝒈(𝑺𝑵+𝟏)−𝟎.𝟐𝟎+ 𝑳𝒐𝒈( 𝜟𝑷𝑺𝑰 ) 𝟒.𝟐−𝟏.𝟓 𝟎.𝟒𝟎+ 𝟏𝟎𝟗𝟒 (𝑺𝑵+𝟏)𝟓.𝟏𝟗 +𝟐,𝟑𝟐.𝑳𝒐𝒈(𝑴𝑹)−𝟖.𝟎𝟕……….(1) 
Dónde: 
W: Número estimado de ejes equivalentes de 8.2 toneladas en el período de diseño.
ZR: Desviación estándar normal 
So: Error estándar combinado del comportamiento estructural predicción del tráfico y de la predicción del comportamiento estructural
ΔPSI: Diferencia entre índice de servicio inicial y final 
MR: Módulo resiliente (en libras/pulgada2) 
SN: Número estructural
De la ecuación 1 se obtiene el valor del número estructural (SN) para luego determinar un conjunto de capas cuyos espesores (Di) igualen o superen el número estructural calculado (SN) a partir del módulo resiliente de la subrasante, a través de la ecuación 2. La ecuación 2 es función del coeficiente estructural (ai), el cual se define como la relación empírica entre el número estructural (SN) y el espesor de la capa (Di) [1]. También se define como la capacidad del material para funcionar como un componente estructural del pavimento [2]. 
 𝑆𝑁 =𝑎1.𝐷1+𝑎2.𝑚2.𝐷2+𝑎3.𝑚3.𝐷3 ……………………….(2) 
Dónde: 
ai : Coeficiente estructural de la capa i. 
Di : Espesor de la capa i en pulgadas. 
mi : Coeficiente de drenaje de la capa i. 
Para la obtención del coeficiente estructural de la mezcla asfáltica (a1), se emplea la Figura 1 la cual es función del módulo de la mezcla asfáltica en libras/pulgada2. Entrando a la Figura 1 con el valor del módulo se obtiene el coeficiente de aporte estructural a1 correspondiente a la capa de material asfáltico. 
Es importante aclarar que el valor del aporte estructural obtenido de la Figura 1, es para un módulo de mezcla a una temperatura de 20 °C de acuerdo a lo estipulado en la guía AASHTO.
Para la obtención del coeficiente estructural de la base granular a2, se emplea la Figura 2 mostrada a continuación:
Para la obtención del coeficiente estructural de la Subbase granular a3, se emplea la Figura 3 mostrada a continuación:
Clasificación de suelos – método ASSHTO.
VEHÍCULOS DE DISEÑO
VEHÍCULOS LIGEROS
El vehículo ligero es el que más velocidad desarrolla y la altura del ojo de piloto es más baja, por tanto, estas características definirán las distancias de visibilidad de sobrepaso, parada, zona de seguridad en relación con la visibilidad en los cruces, altura mínima debarreras de seguridad y antideslumbrantes, dimensiones mínimas de plazas de aparcamiento en zonas de estacionamiento, miradores o áreas de descanso.
Para el cálculo de distancias de visibilidad de parada y de adelantamiento, se requiere definir diversas alturas, asociadas a los vehículos ligeros, que cubran las situaciones más favorables en cuanto a visibilidad.
VEHÍCULOS PESADOS
El vehículo pesado tiene las características de sección y altura para determinar la sección de los carriles y su capacidad portante, radios y sobreanchos en curvas horizontales, alturas libres mínimas permisibles, necesidad de carriles adicionales, longitudes de incorporación, longitudes y proporción de aparcamientos para vehículos pesados en zonas de estacionamiento, miraderos o áreas de descanso.
Para el cálculo de distancias de visibilidad de parada y de adelantamiento, se requiere definir diversas alturas, asociadas a los vehículos ligeros, que cubran las situaciones más favorables en cuanto a visibilidad.
CARACTERÍSTICAS DEL TRÁNSITO
Las características y el diseño de una carretera deben basarse, explícitamente, en la consideración de los volúmenes de tránsito y de las condiciones necesarias para circular por ella, con seguridad vial ya que esto le será útil durante el desarrollo de carreteras y planes de transporte, en el análisis del comportamiento económico, en el establecimiento de criterios de definición geométrica, en la selección e implantación de medidas de control de tránsito y en la evaluación del desempeño de las instalaciones de transportes.
DISEÑO DE PAVIMENTO RIGIDO
Método de diseño.
Para el diseño de pavimento rigido se ha empleado el método de diseño de la Asociacion Americana de Funcionarios de Carretera y Transporte (ASSHTO), correspondiente a la versión 1993.
Variables de diseño de Pavimento Rígido.
· Espesor.
· Servisiabilidad.
· Trafico.
· Transferencia de carga.
· Propiedades de concreto.
· Resistencia de la subrasante.
· Drenaje.
· Confiabilidad.
Las presiones transversales a la sub rasante son por lo general pequeñas, pero es importante que la sub rasante no sea muy deformable, porque es posible que la losa no siga la deformación de esta, sometiéndola a efectos flectores importantes que fácilmente sobrepase su resistencia. 
Por esta razón es que todo tipo de pavimento rígido tiene importancia capital en la condición de estabilidad y uniformidad de los suelos que constituyen la sub rasante.
De acuerdo al estudio realizado a la zona de ejecución del proyecto presenta un CBR de 4.10 %, por lo que se está usando una capa de afirmado de 0.20 m con un CBR de 77 % como capa de apoyo de la losa de concreto.
CALCULO DEL ESPESOR DE LA LOSA
	P	= Carga por Eje Simple Máximo 16 Tn.
S	= Resistencia a la Flexión del Concreto o Coeficiente de Fractura de Flexión.
K	= Coeficiente de Reacción de la Sub Rasante.
 	
	Del grafico se obtiene: 
	K = 18 Kg/Cm3 (Para un CBR de 4.10)
	
S = 20% F`c, 			con un factor de seguridad de 2.
S = 21 Kg/Cm2 
P = 16 Tn.
Del Grafico Obtenemos: E = 17.00 Cm.
Para un S = 25 Kg/Cm2. Para nuestro caso S= 21 Kg/Cm2 del grafico obtenemos:
Factor de Corrección: 1.18
Total del espesor: 17.00 x 1.18 = 20.00 Cm.
DETERMINACION DE LAS DIMENSIONES DE LAS LOSAS Y JUNTAS A UTILIZAR.
Los paños de las losas serán rectangulares, sabemos bien que el fraguado y endurecimiento del concreto es un fenómeno químico durante el cual los elementos que integran el concreto sufren cambios de volumen, tanto las dilataciones y contracciones son causas de esfuerzo que actuando sobre una zona crítica puede ser motivo de deformaciones y grietas.
La longitud máxima que debe tener una losa que resiste esfuerzos sin presentar agrietamientos está dada por la siguiente formula:
L = 2 τ / μ γ
 
τ = Esfuerzo de tensión o tracción diagonal en el concreto = 36.20 Tn/M2.
μ = Coeficiente de rozamiento entre la losa y la sub rasante varia de 0.50 y 2.50, para nuestro caso tomamos 2.50 más desfavorable.
γ = Peso específico del concreto 2,400 Kg/Cm2.
L = 12.00 metros.
Se deduce debe tener una junta de contracción o dilatación para que no se agriete. Para nuestro caso las losas serán de 3.50 metros como máximo.
CALCULO DEL ESPESOR DE LA JUNTA.
	ΔL = L x ΔT x γ
	Variación de Temperatura para Bagua Grande es de 25 grados.
Coeficiente de dilatación del concreto es de 0.000012
ΔL = 1.35 mm
Del resultado obtenido consideramos para nuestras juntas de 1” de espesor, que deberá ser rellenada con un material comprensible.