UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL DISEÑO DEL DRENAJE SANITARIO SECTOR LA LAGUNETA ALDEA DON JUSTO Y PAVIMENTACIÓN CALLE PRINCIPAL LA SALVADORA 1. DEL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA PINULA, GUATEMALA Adán Enrique Arévalo Aquino Asesorado por Ing. Manuel Alfredo Arrivillaga Ochaeta Guatemala, febrero de 2005 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA DISEÑO DEL DRENAJE SANITARIO SECTOR LA LAGUNETA ALDEA DON JUSTO Y PAVIMENTACIÓN CALLE PRINCIPAL LA SALVADORA 1. DEL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA PINULA, GUATEMALA TRABAJO DE GRADUACIÓN PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA POR Adán Enrique Arévalo Aquino ASESORADO POR ING. MANUEL ALFREDO ARRIVILLAGA OCHAETA AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL GUATEMALA, FEBRERO DE 2005 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERÍA NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA DECANO: Ing. Sydney Alexander Samuels Milson VOCAL Ι: Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos VOCAL ΙΙ: Lic. Amahán Sánchez Alvarez VOCAL ΙΙΙ: Ing. Julio David Galicia Celada VOCAL ΙV: Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz VOCAL V: Br. Elisa Yazminda Vides Leiva SECRETARIO: Ing. Carlos Humberto Pérez Rodríguez TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO DECANO: Ing. Sydney Alexander Samuels Milson EXAMINADOR: Ing. Carlos Salvador Gordillo García EXAMINADOR: Ing. Juan Merc EXAMINADOR: Ing. Manuel Alfredo Arrivillaga Ochaeta SECRETARIO: Ing. Pedro Antonio Aguilar Polanco HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San Carlos de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación titulado: DISEÑO DEL DRENAJE SANITARIO SECTOR LA LAGUNETA ALDEA DON JUSTO Y PAVIMENTACIÓN CALLE PRINCIPAL LA SALVADORA 1. DEL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA PINULA, GUATEMALA Tema que me fuera asignado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería Civil con fecha de julio de 2004. Adán Enrique Arévalo Aquino ACTO QUE DEDICO A DIOS Fortaleza espiritual. MIS PADRES: Rafael Enrique Arévalo Pérez Por ser parte integral en mi vida. María del Carmen Aquino de Arévalo Por su amor y consejos. MIS HERMANOS Hairon Rafael, Ronald Estuardo, Erick Omar y Evelyn Isabel. Espero que permanezcamos unidos cosechando logros, con cariño. MI FAMILIA En especial las luces de mi vida mis tres sobrinas y mis cuñadas, con amor y respeto. MIS AMIGOS Alexis Aceituno, Erick Montenegro, Gerson Díaz, Sergio Gómez, Hugo Alejandro Galvez, Angel Méndez, Estuardo Ayala, Clarah Lopez y Edgar Alburez. Por ser mis grandes amigos para siempre. AGRADECIMIENTOS Al Ing. Manuel Alfredo Arrivillaga Ochaeta y la Inga. Carmen Mérida, por su valiosa colaboración en la asesoría, revisión y corrección del presente trabajo de graduación. A la Municipalidad de Santa Catarina Pinula, por su colaboración al permitirme desarrollar mi trabajo de graduación en su localidad. A la Facultad de Ingeniería, por haber participado durante toda mi formación académica. A la Universidad de San Carlos de Guatemala, por haberme albergado todos estos años en tan prestigiosa casa de estudios. ÍNDICE GENERAL ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Vll LISTA DE SIMBOLOS lX GLOSARIO Xll RESUMEN Xlll OBJETIVOS XlX INTRODUCCIÓN XX 1. MONOGRAFÍA DEL MUNICIPIO DE SANTA CATARINA PINULA 1.1. Generalidades..........................…………………………………. 1 1.1.1. Nombre de la comunidad………………………………. 1 1.1.2. Reseña histórica......………………………………......... 1 1.1.3. Fiesta titular......………………………………................ 2 1.1.4. Ubicación y localización......……………………............ 2 1.1.5. Extensión territorial......…...………………………......... 3 1.1.6. Clima y precipitación anual......……………………....... 3 1.1.7. Actividades socioeconómicas......……….………......... 3 1.2. Salud...............……………………………………………………. 4 1.2.1. Condiciones sanitarias..................................................... 4 1.3. Aspecto socio cultural...............…………………………....……. 5 1.3.1. Educación....................…...………………………......... 5 1.3.2. Instituciones existentes............……………………....... 5 1.3.3. Analfabetismo...............................……….………......... 6 I 2. DISEÑO DE DRENAJE SANITARIO 2.1. Diseño de drenaje sanitario sector la Laguneta aldea Don Justo...............................................................………...................7 2.1.1. Alcances del proyecto………………………………… 7 2.2. Estudio de topografía.....………………....................……….... 7 2.2.1. Levantamiento topográfico…….....………………….. 7 2.2.2. Planimetría y altimetría……………………………....... 8 2.3. Periodo de diseño...........………………....................…..….... 9 2.4. Cálculo de población futura...........……....................…..….... 9 2.5. Factor Hardmond.............………………....................…......... 10 2.6. Velocidad de diseño.............…...………....................…..…....11 2.6.1. Velocidad de arrastre........…….....…………............. 11 2.6.2. Cálculo de caudales....……………………………....... 12 2.6.2.1. Caudal domiciliar............……....………….… 12 2.6.2.2. Factor de caudal medio............…….....….… 13 2.6.2.3. Caudal de diseño............……....………….… 14 2.7. Relación q/Q, d/D, v/V.............…...……....................…..….... 15 2.8. Cotas invert..........................…...………....................…..….... 19 2.9. Pozos de visita.....................…...………....................…..….... 20 2.9.1. Especificaciones de colocación............……...…….… 22 2.9.2. Especificaciones físicas........................……...…….… 22 2.9.3. Normas y recomendaciones.................……...…….… 24 2.9.4. Volumen de excavación............……...…….............… 25 2.9.5. Conexiones domiciliares.......................……...…….… 26 2.10. Desfogue............................…...………....................…..….... 28 2.11. Estudio de impacto ambiental.................................…..….... 28 2.12. Elaboración de planos finales.....................…...……....….... 29 2.13. Presupuesto.......................…...………....................…..….... 29 2.14. Obras de protección.....................…...………..........…..….... 33 I I 3. DISEÑO DE PAVIMENTACIÓN 3.1. Diseño de pavimento rígido de la calle principal La Salvadora 1…..............................................………............. 35 3.1.1. Alcances del proyecto……........................................ 35 3.2. Estudios de topografía.....………......................………........... 36 3.2.1. Levantamiento topográfico…….....…………............. 36 3.2.2. Planimetría y altimetría……………………………....... 36 3.3. Estudio de suelos...........… ………....................………......... 37 3.3.1. Ensayos de laboratorio.............…............………....... 38 3.3.1.1. Limites de Attemberg.....…....………….…..... 38 3.3.1.2. Proctor......................................…….....….… 39 3.3.1.3. CBR.................……....…….…….…............... 40 3.3.1.4. Granulometria............…….…….…............... 42 3.4. Diseño del pavimento...........……………............……. 44 3.4.1. Pavimento rígido.......…….....…………………............. 44 3.4.1.1. Componentes del pavimento.........….…....... 45 3.4.1.1.1. Terreno de fundación.........….…..... 46 3.4.1.1.2. Sub rasante.............................…..... 46 3.4.1.1.2.1. Requisitos para los materiales de la sub rasante........................ 47 3.4.1.1.3. Sub base............…................ …..... 48 3.4.1.1.3.1. Requisitos de la sub base.. 48 3.4.1.1.3.2. Sub base estabilizada........ 49 3.4.1.1.4. Base........................................…..... 50 II I 13.4.1.1.4.1. Requisitos para los materiales de base de grava o piedra triturada... 51 3.4.1.1.4.2. Plasticidad y cohesión........ 52 23.4.1.1.4.1. Requisitos para los materiales de base granular............................ 52 3.4.1.1.4.4. Requisitos para los materiales de base estabilizadora con cemento Pórtland.............. 54 3.4.1.1.5. Bombeo..............................….......... 55 3.4.2. El cemento Pórtland............…….........………............. 55 3.4.3. Pavimento de concreto de cemento pórtland.............. 56 3.4.3.1. Requisitos para los materiales del concreto.. 56 3.4.3.1.1 Cemento Pórtland............................. 56 3.4.3.1.2. Agregado fino................................... 56 3.4.3.1.3. Agregado grueso............................. 57 3.4.3.2. Calidad del concreto...................................... 59 3.4.3.2.1. Clases de mezclas........................... 60 3.4.3.3. Conformación y curado del pavimento.......... 63 3.4.3.3.1. Curador del concreto....................... 63 3.4.4. Método y procedimiento de diseño simplificado para pavimentos rígidos (pca).................................... 64 3.4.4.1. Método de capacidad............……...….…..... 64 3.4.4.2. Método simplificado...................…..... 64 3.4.4.2.1. Tránsito................................. 66 3.4.4.2.2. Etapas del método simplificado............................66 IV