3ra pavimentos

UNIVERSIDAD DE HUÁNUCO

INTRODUCCIÓN

El siguiente trabajo describe los dos métodos de AASHTO 93 y el método del INSTITUTO DEL

ASFALTO las cuales son para diseñar los espesores de la estructura del pavimento flexible, los

cuales consta de dos ejemplos de cada método. Los proyectos de ASFALTADO DE

PAMPAMARCA y el PROYECTO DE ASFALTADO DEL JR. TINGO MARIA – ZONA CERO – AMARILIS

por el método del instituto del ASFALTO y el proyecto de asfaltado de Esperanza – Amarilis,

y uno correspondiente al método AASHTO 93.

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DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS


DISEÑO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO ASFALTICO

M EMORIA DE CÁLCULO DEL PROYECTO: ASFALTADO DE PAMPAMARCA

01.00 METODO DE DISEÑO

Propuesto por el Instituto del Asfalto, contenido en el Manual MS-1.

02.00 PERIODO DE ANÁLISIS (DE DISEÑO)

20 años.

03.00 CLASIFICACION Y NUMERO DE CAMIONES

Según tabla IV-1 "Distribución de Camiones en Diferentes clases de Carreteras

en los Estados Unidos", para sistema urbano menor arterial.

Unidades Simples de Camiones

2 ejes, 4 llantas ---------------------------- 84 %

2 ejes, 6 llantas ---------------------------- 09 %

3 ejes o más -------------------------------- 02 %

Unidades Múltiples de Camiones

4 ejes o menor ----------------------------- 02 %

5 ejes ---------------------------------------- 03 %

6 ejes o más -------------------------------- 01 %

04.00 VIAS DE DISEÑO

Las vías de diseño son 02, entonces los camiones en la vía de diseño (D) será el

50% y con una concentración (L) del 100%.

05.00 CRECIMIENTO DE TRAFICO

La tasa de crecimiento será el mínimo (2%) porque se considera que la vía es

de servicio interno para un uso típico como el actual. Luego el factor de crecimiento

será de 24.30 para 20 años.

06.00 TRAFICO PROMEDIO DIARIO INICIAL

(ADT)o = 100

07.00 PORCENTAJE DE CAMIONES (T)

Mayores de 2 ejes con 4 llantas de unidades simples a mayor (50%).

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08.00 FACTOR CAMION

Obtenido de la tabla IV-5 "Distribución de los Factores Camión (TF) para

diferentes clases de Carreteras y Vehículos - USA", para sistema urbano menor

arterial.

Unidades Simples de Camiones

2 ejes, 4 llantas ---------------------------- 0.006

2 ejes, 6 llantas ---------------------------- 0.23

3 ejes o más -------------------------------- 0.76

Unidades Múltiples de Camiones

4 ejes o menor ----------------------------- 0.46

5 ejes ---------------------------------------- 0.77

6 ejes o más -------------------------------- 0.64

09.00 ESAL DE DISEÑO

Las cargas de ejes simples equivalente se obtiene así:

(ADT)o (T) (D) (L) (365) = 100 x 0.5 x 0.5 x 1 x 365 = 9125

Luego, se establece la siguiente tabla:

CÁLCULO DE ESAL DE DISEÑO

TIPO DE VEHICULO

Nº DE VEHÍCULOS

(1)

FACTOR CAMION

(2)

FACTOR DE CRECIMIENTO

(3)

ESAL(1x2x3)

UNIDADES SIMPLES2 ejes, 4 llantas 9125x0.84=766

50.006 24.30 1,118

2 ejes, 6 llantas 821 0.23 24.30 4,5903 ejes ó más 183 0.76 24.30 3,380UNIDADES MULTIPLES4 ejes ó menor 183 0.46 24.30 2,0465 ejes 274 0.77 24.30 5,1276 ejes o más 91 0.64 24.30 1,415

= 17,676

= 1.8x104

10.00 CALIDAD DE LA SUB-RASANTE

Del Estudio de Mecánica de Suelos, se obtiene un Mr = 154.5 MPa.

11.00 CONDICIONES CLIMÁTICAS

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El clima promedio de Huánuco es menor a los 20ºC, casi siempre cercano a los

15.5ºC que contempla las cartas de Diseño del MS-1 del Instituto del Asfalto.

12.00 DETERMINACIÓN DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO

Para los siguientes datos:

Mr de la sub-rasante = 154.5 = 1.6 x 102 MPa

ESAL del tráfico = 1.8 x 104

Clima = 15.5ºC

Encontrando para una base de agregados no tratados de 300 mm, en la carta

Nº A-12 del MS-1, donde 150 mm serán de base-granular de buena calidad y la

diferencia estará constituida por una sub-base de menor calidad. Luego se tiene:

75 mm de concreto asfáltico

150 mm de base de agregados no tratados

150 mm de sub-base de agregados no tratados

Pero por conveniencia económica y de disposición de los materiales se opta

por la siguiente estructura:

50 mm (2") de concreto asfáltico a base de mezcla emulsificada. Siendo

este el espesor mínimo utilizado en las carpetas preparadas en

frío para el nivel de tráfico existente.

150 mm (6") de base de agregados no tratados

200 mm (8") de sub-base de agregados no tratados

400 mm (16") de espesor total.

Donde 1" de mezcla emulsificada fue reemplazada por 2" de sub-base de

agregados no tratados.

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M EMORIA DE CÁLCULO DEL PROYECTO: ASFALTADO DEL JR.

TINGO MARIA – ZONA CERO – AMARILIS

14. BASES DE CÁLCULO.-

14.1.- CONSIDERACIONES DE DISEÑO.-

En esta parte se han seleccionado los factores apropiados. Para el diseño

estructural de Pavimentos Asfálticos; como son las características de tráfico, clima

y condiciones de la sub – rasante.

14.2.- CLASIFICACIÓN DE LAS CARRETERAS Y CALLES.-

Para la clasificación de la calle se ha tenido en cuenta el Plan Vial vigente de la

Municipalidad Provincial de Huánuco, de acuerdo al tipo de servicio que estos

proporcionan se determinó que es un sistema local.

TABLA N° 1 – CLASIFICACIÓN DE CARRETERAS Y CALLES

1. SITEMA RURALES 2. SISTEMAS URBANOS

SISTEMA ARTERIAL PRINCIPAL.- Interestatal- Otras arterias principalesSISTEMA ARTERIAL MENOR SISTEMA COLECTOR- Colectores mayores- Colectores menoresSISTEMA LOCAL

SISTEMA ARTERIAL PRINCIPAL- Interestatal- Vías expresas- Otras arterial principales

SISTEMA ARTERIAL MENOR CALLES SISTEMA COLECTOR DE CALLES SITEMA LOCAL

15.- PRINCIPIOS DE DISEÑO.-

15.1.- BASES PARA EL DISEÑO.-

El pavimento flexible, es considerado como un sistema elástico multicapa cada

capa está caracterizado por su módulo de elasticidad y su coeficiente de

POISSON.

El tráfico está expresado por el número de repeticiones de un eje simple

equivalente de 80 KN (1800 Lb.), aplicado al pavimento en dos juegos de ruedas

duales.

15.2.- PAVIMENTO CON BASES Y SUB – BASE GRANULAR.-

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CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES.-

Todos los materiales se caracterizan por un módulo de elasticidad llamado también

Módulo Dinámico para el caso de mezclas asfálticas o nódulo de resistencia para

el caso de materiales granulares no tratadas y por el coeficiente de poissón.

15.3.- ANÁLISIS DE TRÁFICO.-

ESTIMACIÓN DEL VOLUMEN DE TRÁFICO.-

CLASIFICACIÓN Y NÚMEROS DE CAMIONES: Clases de Vehículos:

- Automóviles, Buses, Camiones simples ,Camiones acoplados de diferentes

tipos.

15.4.- CONTEO DE VEHÍCULOS.-

El número de vehículos considerados se obtuvo de una estimación realizada

durante varios días de prueba.

15.5.- CARRIL DE DISEÑO.-

Para calles de un carril, el carril de diseño es cualquiera de los carriles, en este

caso consideramos doble carril en un solo sentido.

15.6.- PERIODO DE DISEÑO.-

Es el tiempo en años para el cual se diseña el pavimento; al término de este

periodo puede esperarse que el pavimento requiera de trabajos de rehabilitación

(20 años).

15.7.- CRECIMIENTO DEL TRÁFICO.-

El Pavimento debe ser diseñado para servir adecuadamente la demanda de tráfico

durante el periodo de diseño. Este crecimiento de tráfico 5% anual.

15.8.- ESTIMACIÓN DEL EAL.-

El (EAL) a ser usado en la determinación de los espesores del pavimento está

dada por las siguientes expresión: EAL = (Número de Vehículos de cada clase x

factor Camión).

15.9.- FACTOR CAMIÓN.-

Es el número de aplicaciones equivalente carga por eje simple de 80 KN (18000

Lbs.) pasada de un vehículo dado.

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15.10.- FACTOR DE EQUIVALENCIAS DE CARGAS.-

Es el número de aplicaciones equivalentes a una carga por eje simple 80 KN (1800

Lbs.) en una pasada de un vehículo dado.

15.11.- NÚMERO DE VEHÍCULOS.-

Es el número total de vehículo considerados.

El factor camión se determina usando los factores de equivalencia de carga.

El factor camión promedio se obtiene mediante la siguiente expresión:

Factor Camión Promedio = ∑ ¿ ¿número de ejes x factor de equivalencias de carga

Número de vehículos

15.12.- SISTEMA DE TRANSITO URBANO.-

Sistema Tramo de Camión Avenida o Calle Cargas Frecuentes Esperadas

Transito General Caminos interestatales, interurbanos, sin intersecciones a nivel. 10-11

Arterial mayor Camiones interurbanos, avenidas sin intersecciones a nivel. 8-9

Colector Avenidas, colectoras secundarias con y sin intersecciones a nivel 7-8

Local Calles de poco tránsito de vehículos pesados 6 ó menos

16.- EVALUACIÓN DE MATERIALES.-

16.1.- SUELO DE SUB–RASANTE.-

DEFINICIÓN.-

Se define como SUB-RASANTE, el suelo preparado y compactado para soportar

la estructura del pavimento, llamado también suelo de cimentación ó fundación.

METODO DE EVALUACIÓN.-

El modulo de resistencia (MR) de la sub-rasante (SR), se determina otra vez de

ensayos en laboratorio se han establecido correlaciones del MR con el CBR de

acuerdo a la siguiente relación:

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Mr. (mpa) = 10.30 x CBR Mr. (psi) = 1500 x CBR16.2.- REQUERIMIENTOS DE MATERIALES PARA MEZCLAS DE ASFALTO EMULSIFICADO.-

De las mezclas con asfalto emulsificado que se muestra en la tabla Nº se tomo el

tipo III que puede ser mezclado en planta o en el camino.

16.3.- REQUERIMIENTOS DE MATERIALES PARA BASE Y SUB BASE NO

TRATADA.-

Es recomendable que estos materiales satisfagan los requerimientos de las

especificaciones ASTM D 2940.

16.4.- CALCULO DEL MODULO RESISTENTE.-

CBR : 18 %

MR = 10.30 x CBR (MRA)

MR = 10.30 X 18 (MRA)

MR = 1.85 X 102

Con estos valores del EAL y MR usamos la Carta de Diseño A = 18; del cual se

obtienen un espesor de pavimento que esta por debajo del mínimo (100mm),

usando la Carta A-12, se obtiene un espesor también por debajo del mínimo (75

mm), esto se debe a que el volumen de tráfico es pequeño. Por tanto

consideramos:

16.5.- FINALMENTE SE OBTIENE LOS SIGUIENTES ESPESORES DE

PAVIMENTO.-

ASFALTO : 5 cm.BASE : 20 cm.SUB – BASE : 10 cm.TOTAL : 35 cm.

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DISEÑO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO FLEXIBLE METODO

AASHTO 93

1. PAVIMENTOS FLEXIBLE:

PROYECTO : Diseño de Pavimento METODO AASHTO 93.

UBICACIÓN : Esperanza - Amarilis - Huánuco - Perú

TRAMO : Huánuco - Esperanza

DATOSPeriodo de diseño (n) : 10 añosTaza de crecimiento (r) : 4.65 %Factor de distribución direccional (D) : 50 %Factor de distribución carril (L) : 100 %Serviacibilidad Inicial (Pi) 4.2 PsiServiacibilidad Final (Pt) : 2.5 PsiEje equivalente L18 : 18000 lbNúmero estructural (SN) : 2.5

TIPO DE VEHICULO VEHICULO 1 VEHICULO 2TIPO DE EJE EJE 1 EJE 2 EJE 3 EJE 1 EJE 2 EJE 3

L2 = 1 1 2 1 1 3CARGA (Tn) = 7 11 18 7 11 25

Lx (Kips) = 15.435 24.255 39.690 15.435 24.255 55.125Gt = -0.20091 -0.20091 -0.20091 -0.20091 -0.20091 -0.20091

βx =1.42732

54.51484

92.61384

91.42732

54.51484

9 2.148085

β18 =2.04114

12.04114

10.57491

22.04114

12.04114

1 0.447211

(G)(Y) =12.3743

112.3743

112.3743

112.3743

112.3743

1 12.37431

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TIPO DE VEHICULO (IMD)

V1 V2 V3 21 23 0

L2 = 1 EJE SIMPLEL2 = 2 EJE TANDEML2 = 3 EJE TRIDEM


log(Wrx/w18) =0.25936

2 -0.53808 -0.058660.25936

2 -0.53808 0.095596

F.D0.55034

83.45209

31.14461

10.55034

83.45209

3 0.802424SUMATORIA = 5.147 4.805

ESALF = 244096.5963 249570.321

ESALF = 4.94E+05

Formulas aplicadas

Factor de distribución direccional (D)Nº carriles % de camiones en carril

2 direcciones de diseño2 504 45 (35 - 48)

6 o más 40 (25 - 48)

Factor de distribución carril (L)

Nº carriles % de ESAL en el

1 dirección carril de diseño

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1 100

2 80 - 100

3 60 - 80

4 50 - 75

MÉTODO AASHTO PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES - 93

1) PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

A.- Módulo de Elasticidad de la Carpeta Asfaltica : 450.00 ksiB.- Módulo de Resiliencia de la Base Granular : 21.00 ksiC.- Módulo de Resiliencia de la Sub - Base Granular : 17.00 ksi

2) DATOS DE TRÁFICOY PROPIEDADES DE LA SUB - RASANTE

A.- Número de Ejes Equivalentes Total (W18) 4.94E+05

B.- Factor de Confiabilidad (R) : 95 %USAR TABLA

1 Standar Normal Deviate (Zr) : -1.645 Overall Standar Deviaton (So) : 0.45C.- Módulo de Resiliencia de la Sub Rasante (Mr) : 15.13 ksiD.- Serviciabilidad Inicial (Pi) : 4.2 PsiE.- Serviciabilidad Final (Pt) : 2.5 PsiF.- Diferencia de Serviciabilidad (ΔP) : 1.7 PsiG.- Periodo de Diseño (n) : 10 años

2) ESTRUCTURACIÓN DEL PAVIMENTO

A.- Coeficientes Estructurales de Capa

Carpeta Asfáltica (a1) : 0.45

Base Granular (a2) : 0.10

Sub - Base Granular (a3) : 0.12

B.- Coeficientes de Drenaje de la Capa

Base Granular (m2) : 1.30 USAR TABLA 2

Sub - Base Granular (m3) : 1.30

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SNT(NECESITADO)

2.5118 5.6934 5.6934 Los valores tiene que ser iguales

Según la tabla 3 obtenemos los espesores minimos recomendados

D1 = 2.50 in Espesor de la carpeta asfáltica USAR TABLA 3

D2 = 4.00 in Espesor de base granular

Remplazando los valores en la ecuación :

2.5118 = 1.115 + 0.521 + 0.156 *D3

De Donde Obtenemos: D3 = 5.627 in 4.237

D3 = 6.000 in

Tablas utilizadas

CONFIABILIDAD Y DESVIACION ESTÁNDAR

Confiabilidad Desviación normal

(R%) estándar, Zr

50 0

60 -0.253

70 -0.524

75 -0.674

80 -0.841

85 -1.037

90 -1.282

91 -1.34

92 -1.405

TABLA Nº 1

93 -1.476

94 -1.555

95 -1.645

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96 -1.751

97 -1.881

98 -2.054

99 -2.327

99.9 -3.09

99.99 -3.75

Valores de coeficientes de drenaje (mi) recomendados

Calidad del Drenaje% del tiempo que la estructura del pavimento esta

expuesta a niveles de humedad proximas a la saturacion

<1% 1-5% 5-25% >25%

Excelente 1.40-1.35 1.35-1.30 1.30-1.20 1.20

Bueno 1.35-1.25 1.25-1.15 1.15-1.00 1.00

Aceptable 1.25-1.15 1.15-1.05 1.00-0.80 0.80

Muy pobre 1.05-0.95 0.95-0.75 0.75-0.40 0.40

TABLA Nº2

Calidad del Drenaje Tiempo de remoción de agua

Excelente 2 horas

Bueno 1 día

Aceptable 1 semana

Pobre 1 mes

Muy pobre agua no drenada

TABLA Nº3

ESPESORES MÍNIMOS RECOMENDADOS

ESALCARPETA ASFÁLTICA

(IN)BASE GRANULAR

(IN)

< 500001.0 (o tratamiento

superficial) 4

50001 - 150000 2.00 4

150001 - 500000 2.50 4

500001 - 2000000 3.00 6

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2000001 - 7000000 3.50 6

> 7000000 4.00 6

PAVIMENTO CON METODO ASSTHO 93

PROYECTO : Mejoramiento de la Carretera – Tingo María Cueva de las Lechuzas.

CLIENTE : Gobierno Regional Huánuco.UBICACIÓN : Tingo María – Leoncio Prado – Huánuco.

DATOS UTILIZADOS PARA EL DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE:

MODULO DE RESILENCIA EFECTIVA DEL SUELO DE SOPORTE (MR).

MR = 1500x4.8=7200 psi ESTUDIO DE TRÁFICO.

La información para el estudio de tráfico de la carretera Tingo María Cueva De Lechuzas, está desarrollado acorde con los resultados obtenidos del estudio de tráfico realizado, y que comprende el presente proyecto.

TIPO DE VEHÍCULO IMD ACTUAL TRAFICO PROYECTADO

AUTOS 27 37

CAMIONETA 189 261

CAMIONETA RURAL 19 26

CAMIÓN 2C 16 21

VEHICULO IMDA Proyectado FC FD EAL

Autos 81 50 0.0001 0.41

Camioneta 581 50 0.0001 2.91

Cam. Rural 58 50 0.0002 0.58

Cam. 2E 65 50 2.75 8937.50

TOTAL 8941.39

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Del cuadro anterior, entonces tenemos:Tramo Puente Corpac - Cueva de las Lechuzas EAL= 4539.27 (20 años)Para compatibilizar, los resultados obtenidos, asumimos un ESAL= 50,000; según el Manual de Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito.

DISEÑO DE PAVIMENTO.Previo a la presentación del presente diseño, que establece la estructura del pavimento compuesto por una carpeta asfáltica fabricada en caliente, se han analizado otras alternativas como el tratamiento superficial de agregados y de asfalto, por el nivel tráfico proyectado, las condiciones climáticas y la disponibilidad de los materiales. Quedando como una mejor alternativa la que posee una capa de concreto asfáltico como superficie de rodadura, con elementos de base y sub base conformados por suelos seleccionados de cantera.

METODO AASHTO.La aplicación del Método consiste en usar la siguiente fórmula, o también el nomograma que continua donde se muestra un ejemplo.

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APLICACION DEL METODO AASHTO 93

Para aplicar el Método expuesto, se establecerán los parámetros del

presente estudio.

EJES EQUIVALENTES (ESALs = W18)Del estudio de tráfico, EALs = 50,000

MODULO DE RESILENCIA DE LA SUB RASANTE (MR)Del estudio de Mecánica de Suelos, MR=7,200

NIVEL DE CONFIABILIDAD O RELIABILITY LEVELS (R)Que se puede tomar de los valores tabulados y recomendados por el

AASHTO indicados en los cuadros siguientes. De ellas se escoge un

nivel de confiabilidad R del 80% para carreteras rurales. A él se

relaciona un ZR = -0.841

ERROR ESTANDAR (SO)Para pavimentos asfálticos, el AASHTO recomienda usar entre 0.40 y

0.50. En este caso escogemos un valor intermedio de 0.45

PERDIDA DE SERVICIABILIDAD (∆PSI)El AASHTO considera que la serviciabilidad inicial de un pavimento

asfáltico es 4.2 y la serviciabilidad final para un pavimento superior es

2.5, entonces la pérdida de serviciabilidad resulta 1.7

NUMERO ESTRUCTURAL DE DISEÑO (SN)Usando el nomograma del AASHTO, que se muestra luego de los

cuadros de datos, se obtiene el número estructural requerido del

pavimento para proteger la sub rasante. Resultando:

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DIMENSIONAMIENTO DE CAPAS

Número Estructural

El número estructural SN, es un valor estructural abstracto que

representa la resistencia total de la estructura del pavimento, para una

determinada calidad de la sub rasante, magnitud de tráfico e índice de servicio

al final del período de diseño, se distribuye a las diferentes capas mediante la

siguiente expresión, que relaciona el SN con los parámetros de las capas a

incluir.

SN=a1D1+a2D2m2+a3D3m3

Donde:

a1 =Coeficiente estructural de la carpeta asfáltica

D1 =Espesor de la carpeta asfáltica (cm)

a2 =Coeficiente estructural de la capa de base granular

D2 =Espesor de la capa de base granular (cm)

m2 =Coeficiente de drenaje de la capa de base granular

a3 =Coeficiente estructural de la capa de sub base granular

D3 =Espesor de la capa de sub base granular (cm)

m3 =Coeficiente de drenaje de la capa de sub base granular

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Estos parámetros permiten definir la capacidad estructural requerida, en

términos del número estructural del paquete del pavimento. Cada una de las

capas proporciona una capacidad en base a su aporte estructural que está en

función de la calidad del material a usar.

Coeficientes Estructurales

Los coeficientes estructurales de las capas del pavimento propuestos

por la Guía AASHTO, luego de sus experimentos de campo, se muestran en el

siguiente cuadro.

Coeficientes estructurales (Guía AASHTO, 1993)

CAPA DE PAVIMENTO APORTE ESTRUCTURAL

Capa 1.- Capa de rodadura a1

Concreto Asfáltico tipo superior – alta estabilidad 0.170/cm

Mezcla asfáltica en frio, con asfalto emulsionado 0.100/cm

Tratamiento superficial ---

Capa 2.- Base a2

Base granular, CBR 80% compactada al 100% de la MDS 0.052/cm

Base granular, CBR 100% compactada al 100% de la MDS 0.056/cm

Base granular tratada con asfalto 0.135/cm

Base granular tratada con cemento 0.120/cm

Base granular tratada con cal 0.060 – 0.120/cm

Capa 3.- Sub base a3

Sub base granular, CBR 25% compactada al 100% de la MDS 0.039/cm




En el presente diseño se toman:

a1=0.170/cm (para concreto asfáltico en caliente)

a2=0.052/cm (para agregados con 80% de CBR)

a3=0.043/cm (para agregados con 30% de CBR)

Coeficiente de drenaje

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El coeficiente de drenaje está relacionado con la capacidad de

evacuación de las aguas de infiltración en la estructura del pavimento,

siendo mayor cuando la retención es por poco tiempo. La Guía

AASHTO propone los valores que se señalan en el siguiente cuadro.

Coeficiente de drenaje (Guía AASHTO, 1993)

CONDICION DE DRENAJE

% DE TIEMPO QUE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO ESTA EXPUESTA A HUMEDAD PROXIMA A LA SATURACION

Menos de 1% 1-5% 5-25% Más de 25%

Excelente 1.40-1.35 1.35-1.30 1.30-1.20 1.20

Bueno 1.35-1.25 1.25-1.15 1.15-1.00 1.00

Regular 1.25-1.15 1.15-1.05 1.00-0.80 0.80

Pobre 1.15-1.05 1.05-0.80 0.80-0.60 0.60

Muy pobre 1.05-0.95 0.95-0.75 0.75-0.40 0.40

En el diseño del presente estudio se toma en cuenta que la zona es de

selva alta, con lluvias permanentes en casi todo el año, que saturan al

suelo en más del 25%. Por ello se escogen:

m2=0.60 (para la base granular)

m3=0.60 (para la sub base granular)

Espesores de las capasUsando la fórmula del número estructural, se obtienen los espesores de

las capas (D1, D2 y D3). Se tomará en cuenta la recomendación del

AASHTO con respecto a los espesores mínimos que se indican en el

cuadro adjunto. Espesores mínimos sugeridos

NUMERO DE ESALsCARPETA

ASFALTICA (cm)

BASE GRANULAR

(cm)

Menos de 50,000 3.0 10.0

50,000 – 150,000 5.0 10.0

150,000 – 500,000 6.5 10.0

500,000 – 2,000,000 7.5 15.0

2,000,000 – 7,000,000 9.0 15.0

Mas de 7,000,000 10.0 15.0

Fuente: Guía para la estructura de pavimentos, AASHTO, 1993

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De esta manera, se tendrá como espesor mínimo de entrada el valor de

la carpeta asfáltica.

D1=5 cm (para un ESALs de 50,000)

Finalmente se calculan los demás espesores, que se resumen en el

cuadro siguiente.

Espesores de diseño

a1/cm D1 (cm) a1*D1 a2/cm D2

(cm) m2 a2*D2*m2 a3/cm D3 (cm) m3 a3*D3*m3 SN

0.17 5 0.85 0.052 10 0.6 0.312 0.043 45 0.6 1.161 2.323

0.17 5 0.85 0.052 15 0.6 0.468 0.043 35 0.6 0.903 2.221

0.17 5 0.85 0.052 20 0.6 0.624 0.043 30 0.6 0.774 2.248

0.17 5 0.85 0.052 25 0.6 0.78 0.043 25 0.6 0.645 2.275

Las alternativas que satisfacen al requerimiento estructural son los

achurados en amarillo, que proporcionan números estructurales totales

de 2.221 y 2.248 que son mayores al requerido de 2.2

De esta forma se resumen:

Alternativa 1

D1= 5 cm (Carpeta asfáltica en caliente)

D2= 15 cm (Base granular)

D3= 35 cm (Sub base granular)

Alternativa 2 (Recomendada y Utilizada)

D1= 5 cm (Carpeta asfáltica en caliente)

D2= 20 cm (Base granular)

D3= 30 cm (Sub base granular).

ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN

1. Pavimentos flexibles:Proyectos N°1.-

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En el diseño del primer proyecto podemos ver que no se usaron

las tablas que se nos fueron proporcionadas en clase, utilizaron

la formula general.

En el cálculo del ESAL de diseño podemos ver que, en el conteo

de vehículos fueron separados según el tipo de eje de cada

vehículo.

En la parte de diseño en general podemos notar que se siguió

los procedimientos de diseño empleados en clase, adicionando

unas tablas para el cálculo de la confiabilidad.

Proyecto N°2.- En el diseño del segundo proyecto podemos observar que se

usaron las tablas y ábacos proporcionados en clases, así como

la utilización la fórmula para hallar el Numero Estructural.

SN=a1D1+a2D2m2+a3D3m3

Para el tráfico de diseño, es decir el establecimiento de los

Números de Repeticiones de Ejes Simples Equivalentes a 8,2 tn

(EAL), se ha empleado la siguiente expresión:

Dónde:

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Los coeficientes estructurales (ai) son determinados con la Guía

Estructural del AASHTO. A diferencia de los ábacos en clase.

Los coeficientes estructurales (mi) son determinados con la

Guía Estructural del AASHTO. A diferencia de los ábacos en

clase.

Cumplen con los pasos aprendidos en clases.

CONCLUSIONES

Para mejorar el procedimiento e diseño y gracias a la ayuda de las

computadoras se puede resolver la formula general para diseño de

pavimentos flexibles.

Muchos de los diseños encontrados son por método AASHTO para

pavimentos flexibles y PCA para pavimentos rígidos; poco se ve la

utilización del Método del Instituto del Asfalto.

Dentro de los diseños de pavimentos flexibles, así como de los rígidos,

se puede observar la utilización de software. También la obtención de

los números estructurales son determinados de forma diferente en

ambos casos.

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RECOMENDACIONES

Hacer uso de programas y software para ayuda del diseño y este sea

más simplificado, hacer uso de programador o computador para resolver

las formulas complejas de diseño.

Se debe tener en cuenta la utilización de otros métodos, para el diseño

de pavimento flexible y rígido, no solo AASHTO y PCA.

BIBLIOGRAFÍA

Ingeniería de Pavimentos.Autor : Msc. Ing. José Rafael Menéndez Acurio.

Editorial : ICG.

Año : Enero del 2012.

Manual Centroamericano para Diseño de Pavimentos.

Página 23



Autor : Ing. Jorge Coronado Iturbide.

Año : Noviembre del 2002.

Apuntes de Clase del curso Diseño Estructural de Pavimentos.Docente : Ing. Ericka S. Garcia Echevarria.

INDICE

INTRODUCCIÓN ……………………………………………………………………………………………………………..

METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO …………………………………………………………………………..

METODO AASHTO 93 …………………………………………………………………………………………………………

CONCLUSIONES …………………………………………………………………………………………………………………

RECOMENDACIONES ………………………………………………………………………………………………………….

BIBLIOGRAFÍA ………………………………………………………………………………………………………………………

Página 24


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