Cárdenas Rosales, Carmen RosaBustamante Ruiz, Joel FernandoGálvez Mejía, Ronaldo Alder2026-10-132026-10-132026-09-22Bustamante, J. & Gálvez, R. (2026). Evaluación del comportamiento físico-mecánico del suelo de la subrasante de la carretera Colpamatara – Colpahuacariz mediante adición de fibra de vidrio, Chota. [Tesis para optar por el título de Ingeniero Civil]. Universidad Nacional Autónoma de Chota, Cajamarca, Perúhttps://hdl.handle.net/20.500.14142/1106La investigación tuvo como objetivo evaluar el comportamiento físico-mecánico del suelo de la subrasante de la carretera Colpamatara–Colpahuacariz mediante la adición de fibra de vidrio en proporciones de 0.5%, 1.0% y 1.5% del peso seco del suelo, en el distrito de Chota. La metodología correspondió a un enfoque cuantitativo, de tipo aplicado, de nivel explicativo y de diseño experimental. La muestra estuvo conformada por tres calicatas extraídas de diferentes puntos de la subrasante, cuyas muestras fueron analizadas en estado natural y con incorporaciones de 0%, 0.5%, 1.0% y 1.5% de fibra de vidrio. Se realizaron estudios básicos de diagnóstico vial, levantamiento topográfico, inventario vial, estudio de tráfico y ensayos de laboratorio de mecánica de suelos, de compactación Proctor modificado y de CBR. Los resultados del diagnóstico vial mostraron que la carretera tuvo una longitud de 1.86 km, un tiempo promedio de recorrido de 5 min, erosión de hasta 4400 m², espesor promedio de afirmado de 14 cm y una pérdida aproximada de 6 cm, además de pendientes entre -19.54% y 12.63%. En el estudio de suelos se identificó una subrasante heterogénea, con una calicata CL y dos calicatas SM. La incorporación de fibra de vidrio mejoró la MDS, redujo el OCH y aumentó el CBR en las tres calicatas. En la CA-01, la mejor respuesta se obtuvo con 1.5% de fibra, elevándose la MDS de 1.59 a 1.74 g/cm³ y el CBR al 100% de 2.63% a 7.43%; en la CA-02 y la CA-03, la dosificación óptima fue de 1.0%, alcanzándose CBR al 100% de 10.30% y 13.23%, respectivamente. Se concluyó que la fibra de vidrio mejoró el comportamiento físico-mecánico del suelo de subrasante y elevó su clasificación técnica.ÍNDICE DE CONTENIDOS LISTA DE SIGLAS Y ABREVIATURAS ......................................................................... xiv RESUMEN............................................................................................................................. xvi ABSTRACT .......................................................................................................................... xvii CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 18 1.1. Planteamiento del problema ........................................................................................ 18 1.2. Justificación................................................................................................................... 20 1.3. Formulación del problema........................................................................................... 21 1.4. Objetivos ........................................................................................................................ 21 1.4.1. Objetivo general ........................................................................................................... 21 1.4.2. Objetivos específicos ................................................................................................... 21 CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO................................................................................... 23 2.1. Antecedentes ................................................................................................................. 23 2.1.1. Antecedentes internacionales ....................................................................................... 23 2.1.2. Antecedentes nacionales .............................................................................................. 26 2.1.3. Antecedentes regionales ............................................................................................... 29 2.1.4. Análisis crítico de antecedentes ................................................................................... 30 2.2. Bases teóricas ................................................................................................................ 33 2.2.1. Suelo como material de ingeniería en carreteras.......................................................... 33 2.2.2. Mejoramiento y estabilización de suelos ..................................................................... 34 2.2.3. Fundamento del refuerzo de suelos con fibras ............................................................. 36 2.2.4. Fibra de vidrio como material de refuerzo geotécnico................................................. 37 2.2.5. Comportamiento físico del suelo derivado de la compactación de la subrasante ........ 42 2.2.6. Comportamiento mecánico del suelo de subrasante .................................................... 44 2.2.7. Aplicación del suelo como subrasante ......................................................................... 46 2.2.8. Características de la carretera y su relación con la subrasante..................................... 47 2.3. Definiciones conceptuales ............................................................................................ 48 2.3.1. Fibra vidrio ................................................................................................................... 48 2.3.2. Comportamiento físico-mecánico del suelo de la subrasante ...................................... 49 2.3.3. Características de la carretera....................................................................................... 51 2.3.4. Características del suelo ............................................................................................... 52 2.3.5. Propiedades físicas derivadas de la compactación del suelo. ...................................... 54 2.3.6. Propiedades mecánicas del suelo ................................................................................. 55 CAPÍTULO III: MARCO METODOLÓGICO ................................................................. 57 3.1. Tipo, diseño, nivel y enfoque de investigación ........................................................... 57 3.2. Ubicación, población, muestra, muestreo y unidad de análisis ................................ 60 3.2.1. Ubicación ..................................................................................................................... 60 3.2.2. Población ...................................................................................................................... 61 3.2.3. Muestreo ....................................................................................................................... 62 3.2.4. Unidad de muestreo...................................................................................................... 63 3.2.5. Muestra ......................................................................................................................... 64 3.2.6. Justificación técnica de las dosificaciones de fibra de vidrio ...................................... 64 3.2.7. Unidad de análisis ........................................................................................................ 65 3.3. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ....................................................... 67 3.3.1. Técnicas de recolección de datos ................................................................................. 67 3.3.2. Instrumentos de recolección de datos .......................................................................... 67 3.4. Hipótesis ........................................................................................................................ 68 3.5. Operacionalización de variables ................................................................................. 69 3.5.1. Variable independiente: fibra de vidrio........................................................................ 69 3.5.2. Variable dependiente: Comportamiento físico mecánico del suelo de la subrasante .. 69 3.5.3. Matriz de operacionalización de variables ................................................................... 70 3.6. Procedimientos de recolección de datos ..................................................................... 71 3.6.1. Levantamiento topográfico .......................................................................................... 73 3.6.2. Inventario vial .............................................................................................................. 75 3.6.3. Estudio de tráfico ......................................................................................................... 79 3.6.4. Obtención de fibras de vidrio ....................................................................................... 83 3.6.5. Excavación de calicatas................................................................................................ 84 3.6.6. Ensayos físico-mecánicos al suelo normal ................................................................... 87 3.6.7. Ensayos mecánicos al suelo con fibras de vidrio ......................................................... 93 3.7. Procedimientos de análisis de datos ............................................................................ 95 3.8. Material y equipos (descripción del uso) .................................................................... 95 3.9. Aspectos éticos .............................................................................................................. 97 CAPÍTULO IV: RESULTADOS.......................................................................................... 99 4.1. Descripción de resultados ............................................................................................ 99 4.1.1. Diagnóstico vial de la carretera Colpamatara – Colpahuacariz ................................... 99 4.1.2. Mejoramiento del suelo de la subrasante ante la incorporación de fibra de vidrio .... 124 4.1.3. Comparación del desempeño físico-mecánico del suelo de la subrasante en estado natural y con la incorporación de fibra de vidrio ................................................................... 148 4.2. Contrastación de hipótesis ......................................................................................... 159 4.3. Discusión ...................................................................................................................... 161 CAPÍTULO V: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ..................................... 171 5.1. Conclusiones ................................................................................................................ 171 5.2. Recomendaciones ........................................................................................................ 173 REFERENCIAS ................................................................................................................... 174 APÉNDICES ........................................................................................................................ 185 Apéndice 1. Matriz de consistencia ....................................................................................... 185 Apéndice 2. Inventario vial .................................................................................................... 186 Apéndice 3 Conteo vehicular ................................................................................................. 187 ANEXO ................................................................................................................................. 188 Anexo 1. Panel fotográfico .................................................................................................... 188 Anexo 2. Resultado de ensayos de laboratorio ...................................................................... 208 Anexo 3. Planos ..................................................................................................................... 209application/pdfspainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/subrasantefibra de vidriodensidad seca máximacontenido de humedad óptimoCalifornia Bearing Ratiohttp://purl.org/coar/resource_type/c_46echttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00