6.1 Diseño de Pavimentos

8/16/2019 6.1 Diseño de Pavimentos

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ISEÑO E PAVIMENTOS

1.00 ISEÑO EL PAVIMENTO

1.1 Síntesis de Caracterización de Sue!s E"istentes

SUELOS EXISTENTES EN PLATAFORMA

El Tramo Ayacucho – km 50 se encuentra actualmente con una capa de rodadura en

afirmado/lastrado de espesor y ancho variable.

Se ejecutaron calicatas profundas de !50 m cada "50 m y se e#trajeron muestras de las

diferentes capas y relleno/fundaci$n para los diferentes ensayos de laboratorio%

• Ensayos &ranulom'tricos! l(mites de Atterber&! contenido de humedad natural! )roctor

*odificado y +,-.

• Sobre la base de los resultados obtenidos! los diferentes materiales estn clasificados de

conformidad con las disposiciones de la norma AAST 1523.

Afirmado Existente

4a capa de afirmado e#istente esta constituida de suelos &ranulares provenientes de materiales de

corte y de dep$sitos aluvionales de la era cuaternaria.

4as pruebas de identificaci$n ensayos &ranulom'tricos y l(mites de Atterber&6 han dado como

resultado 7ue los materiales corresponden a los tipos A2 8 9: A2"8"5:! A2183:! A258:! A2;89:! A2


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Sub-rasante / Fundai!n

4os suelos naturales 7ue se encuentran en el nivel de sub2rasante / fundaci$n no sonhomo&'neos mostrando las si&uientes caracter(sticas%

2 rava arenosa A2! A2" 9B :

2 Arena &ravosa/limosa A21 3 :

2 4imo arenoso/arcilloso A25! A2; 1 :

2 Arcillas A2< 0 :

2 -oca 2 3 :

1.# Deter$inación de Secci!nes %!$!&'neas

Sobre la base de los datos del volumen de trfico! el Tramo se dividi$ en dos secciones clara yhomo&'neamente diferenciadas para las 7ue se definirn parmetros con fines de diseCos

estructurales de pavimento en cada una de ellas.

Secci$n omo&'nea km 0.0 al km 95.3

Secci$n omo&'nea " km 95.3 al km 1B.B1B

=e acuerdo a las caracter(sticas de Subrasante y Trfico las secciones homo&'neas mencionadasse subdividen en los si&uientes Sectores de =iseCo%

Sector km 0.000 al km 95.300

Sector " km 95.300 al km 10.""<

Sector 9 km 10.""< al km 1".50

Sector 9a km 1".50 al km 11.555 Sector 9 km 11.555 al km 11.B5

Sector 9a km 11.B5 al km 1B.95<

Sector 9 km 1B.95< al km 1B.B1B

Sector

=e acuerdo al +uadro -esumen Ensayos en )lataforma los valores +,- obtenidos! a nivel de

subrasante en este sector! se evaluaran estad(sticamente bajo el criterio de Dalor )ercentil con elfin de obtener los valores caracter(sticos para diseCo como se muestra a continuaci$n%

"ALORES #$R SE%UN PER#ENTIL SE#TOR &

+,- percentil


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=e acuerdo al +uadro -esumen Ensayos en )lataforma los valores +,- obtenidos! a nivel de

subrasante en este sector! se evaluaran estad(sticamente bajo el criterio de Dalor )ercentil con el

fin de obtener los valores caracter(sticos para diseCo como se muestra a continuaci$n%

"ALORES #$R SE%UN PER#ENTIL SE#TOR '+,-percentil


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pesados! las car&as por cada tipo de eje simples! tandem! tridem6! las tasas de crecimiento anual

y el trfico &enerado de acuerdo con el Estudio de Trfico se&Jn se presenta en el capitulo

correspondiente.

En resumen las car&as de trfico a considerar son las si&uientes%

PERIO)OA*OS

A+A#U#,O-TO#TOSE#TOR M .... 0 M (12..

SE##I3N ,OMO%4NEA &

TO#TO 0 M 56652SE#TOR M (12..0 M 5.''7SE#TOR M 5.''7 0 M 56652

SE##I3N ,OMO%4NEA '

02"0 ".


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+omo lo indican las especificaciones Tecnicas E"000 y las caracter(sticas de +anteras la sub2

base &ranular ser compactada hasta el 00 : de la densidad )roctor modificado para alcanHar el

+,- m(nimo de 10.

$ase

=e similar modo la base &ranular ser construida con materiales &ranulares de cantera

procesados para obtener las caracter(sticas de base &ranular ser compactada hasta el 00 : dela densidad )roctor modificado para alcanHar el +,- m(nimo de 00.

#ar9eta asf:;tia

=adas las condiciones climticas del proyecto el concreto asfltico ser construido con asfalto

)EK "0250 y a&re&ados competentes para obtener caracter(sticas 7ue satisfa&an las

Especificaciones t'cnicas E"000.

4a elecci$n del )EK a emplear deber ser hecha en base a los materiales reales de obramediante diseCos *etodo *arshall.

4a e#periencia observada en proyectos )-DFAS de similares condiciones de altura han mostrado

el empleo preferente de el )EK "0250! recomendndose su empleo para el presente proyecto.

Par:metros %enera;es 9ara e; )ise


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En el caso de base &ranular con +,- i&ual a 00 el m'todo AAST admite un +oeficiente de

E7uivalencia a" i&ual a 0!9/pul&.

El m$dulo de resiliencia de estas capas &ranulares se estimaran se&Jn correlaciones aceptadas

internacionalmente y aplicadas en precedentes proyectos de )-DFAS desarrollados con laversi$n AAST – 39 se&Jn como si&ue%

*r8 3.;N+,-dis 0.; *pa6& +,-G" Ecuaci$n

*r8


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4a sub2rasante adoptada en el respectivo diseCo &eom'trico cruHa variedad de suelos cuyas

caracter(sticas han sido presentadas en el (tem correspondiente.

4os valores +,-dis se determinan a partir del criterio +,- percentil 7ue dependen del volumen de

Trfico considerado para cada secci$n.El anlisis de valores +,- percentil de las Sectores ! "! 9a se menciona en (tem precedente.

)or lo tanto el valor +,- diseCo se determina para cada uno de ellos con los 7ue se determinarael valor del *r a partir de la si&uiente e#presi$n aplicada en anteriores proyectos viales *T+ y

bajo los criterios del AAST239%

*r8 3.;N+,-dis 0.; *pa6 +,-G" Ecuaci$n

*r8


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)i 8 1!0 Indice de servicio inicial al t'rmino de los trabajos de rehabilitaci$n

r 8 2!"B" Dalor para el nivel de confiabilidad i&ual a 30:.

So 8 0!15 Dalor propuesto por AAST para pavimentos fle#ibles.

El valor SK se calcula aplicando la e#presi$n%

PSI Lo>&. ----------- 58' - &81Lo>&. ?@&6 B Lo>&. Fr C 28(D x Lo>&. ?SN C & - .8'. C ------------------- C '8(' x Lo>&. Mr - 68.7 &.25

.85. C ---------- ?SN C & 18&2

ALTERNATI"A PERIO)O )E '. A*OS

Setor Nro &

El valor de SK re7uerido SKr6 para tales condiciones es de%

SKr 8 9.05

El dimensionamiento adoptado es el si&uiente%

Es9esor ?Pu;>

SN 9or a9aSN

Aumu;ado

+arpeta Asfltica 9U ."; .";

,ase ranular ;U 0.B5B ".B

Sub2,ase ranular Tramo% Ayacucho6 ?m. 0@000 – ?m. 50@000


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Es9esor ?Pu;>

SN 9or a9aSN

Aumu;ado

+arpeta Asfltica 9 ."; .";0

,ase ranular B .11 ".101

Sub2,ase ranular 0 0.00 ".101

El valor del SK adoptado SKa6! de acuerdo al dimensionamiento propuesto! es de%

SKa 8 ".101

Setor Nro (a

El valor de SK re7uerido SKr6 para tales condiciones es de%

SKr 8 ".;3

Es9esor ?9u;>

SN 9or a9aSN

Aumu;ado


,ase ranular ; 0.B5B ".BSub2,ase ranular ; 0.


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El dimensionamiento para el periodo inicial de 0 anos es el si&uiente%

ESTRU#TURA )EL PA"IMENTO

A. +oeficientes Estructurales de +apa

+oncreto Asfltico a6 0.1",ase ranular a"6 0.9

Sub2,ase ranular a96 0."

,. +oeficientes de =renaje de +apa

,ase ranular .

Sub2,ase ranular .

)ATOS )E SALI)A

KW*E- EST-W+TW-A4 TTA4 -EXWE-F= ".;

)IMENSIONAMIENTO PA"IMENTO A)OPTA)O

Es9esor ?Pu;> SN a9a SN Aumu;ado

+arpeta Asfltica 9 ."; .";

,ase ranular ; 0.B5B ".B

Sub2,ase ranular ; 0.


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)eriodo de diseCo inicial 0 aCos

Modu;o de Resi;ienia de ;a subrasante ?Mr8 9si psi '.8.56 &(6&( *)a

r 30: +onfiabilidad 2."B"

So 0.15)SF inicial po6 1.0

)SF final pt6 ".0

=)SF 8 po 2 pt ".0

Ejes e7uivalentes EE6 en el periodo diseCo inicial 1.90E@05

Ejes e7uivalentes EE6 en el periodo diseCo refuerHo


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+arpeta Asfltica


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,ase ranular ; 0.B5B ".B

Sub2,ase ranular 0 0.000 ".B

El dimensionamiento del refuerHo en el aCo 0 es el si&uiente%

#AL#ULO REFUERO AL TERMINO )EL PERIO)O )ISENO INI#IAL ?.-&. a


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,ase ranular a"6 0.9

Sub2,ase ranular a96 0."

,. +oeficientes de =renaje de +apa

,ase ranular .

Sub2,ase ranular .

)ATOS )E SALI)A

KW*E- EST-W+TW-A4 TTA4 -EXWE-F= ".B1

)IMENSIONAMIENTO PA"IMENTO A)OPTA)O

Espesor pul&6 SK capa SK Acumulado


,ase ranular B .11 ".101

Sub2,ase ranular 0 0.000 ".101

SK obtenido ".101

El dimensionamiento del refuerHo en el aCo 0 es el si&uiente%

#AL#ULO REFUERO AL TERMINO )EL PERIO)O )ISENO INI#IAL ?.-&. aTramo% Ayacucho6 ?m. 0@000 – ?m. 50@000


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=ados los espesores obtenidos del dimensionamiento AAST239 este ries&o se observa

minimiHado.

=ado 7ue este m'todo difiere conceptualmente del m'todo AAST el pavimento se estructurara

solo con &ranulares tipo , en espesores similares a los obtenidos por dicho m'todo.4os resultados obtenidos son los si&uientes%

SE#TORN .&

m ....-(12..

SE#TORN .'

m (12..-5.''7

SE#TOR N .(m 5.''7-5'1&.8

55111-556&156(17-56652

SE#TOR N .(Gm 5'1&.-551118

556&D-56(17

)eriodo aCos6 020 020 020 020

+arpeta Asfltica cm.6 ;.5 0 0 0

,ase ranular cm.6 95 95 95 95

Sub2,ase ranular cm.6 2 2 2 2

-efueHo aCo 0 cm.6 ;.5 9.5 .5 5

Estudio =efinitivo para la -ehabilitaci$n y *ejoramiento de la +arretera Ayacucho – Abancay>Tramo% Ayacucho6 ?m. 0@000 – ?m. 50@000

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