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Pavimentos Flexibles (AASHTO)

Calculo de las cargas equivalentes diarias:

*TC: tasa de crecimiento

Año PDT TC %VP VP 2000 13.260 0,10 12 1.591 2010 28.627 0,22 12 3.435 2020 51.266 0,40 12 6.151 PDT: proyección del tránsito (vehículos).

PDT= PDTo x (1 + TC)^n

*F: factor de crecimiento.

n: tiempo en el que se desea conocer la información.

F= ((1 + TC)^n – 1) / TC

*N`T: número total de repeticiones de carga de la carga patrón.

N`T= 365 x Nd x C x A x F

Tipo de vía N`T Estacionamientos de transito ligero. 5x10^3 Calles ramales residenciales, transito ligero. 10^4 Calles colectoras urbanas y rurales. 10^5 Calles principales urbanas y zona industrial. 10^6 Autopistas regionales y nacionales. 3x10^6

365: días del año considerados.

Nd: nivel de arranque de carga equivalente.

C: factor canal.

A: factor de ajuste por transito desbalanceado.

N`T= 365 x Nd x C x A x F

Nd= N`T / (365 x C x A x F)

Factor Canal “C” 2 canales 0,50 4 canales 0,45 6 canales 0,40

Factor de Ajuste “A” Troncales 1,05 – 1,30 Minera 1,90

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Elección de cuadro según la carga equivalente calculada (Nd) para obtener ICA:

A: valor parcial del valor regional, en función de la intensidad del tráfico expresada en repeticiones diarias de cargas equivalentes. IC: Índice de cargas

Cargas equivalentes diarias iguales o menores a 50

A-1 Tipo de vía

Pendiente de la vía 0 - 4 4 - 8 8 – 12 > 12

Autopista 0 Troncales

Locales Ramales

0

1

2 Sub ramales Vía agrícola

Cargas equivalentes diarias entre 51 y 150

A-2 Tipo de vía


Autopista

0

1

Troncales

2

Locales

3

Ramales Sub ramales Vía agrícola

Cargas equivalentes diarias entre 151 y 1000

A-3 Tipo de vía


Autopista

0

2

3

4

Troncales Locales

1

Ramales Sub ramales Vía agrícola

Cargas equivalentes diarias mayores a 1001

A-4 Tipo de vía


Autopista 1

2

3

4 Troncales

Locales Ramales

0 Sub ramales Vía agrícola



Elección de cuadro según datos para obtener ICB:

B: valor parcial del valor regional, en función del tipo de material que constituye la subrasante del pavimento y de la intensidad de lluvia esperada en la unidad de diseño.

Alta intensidad de lluvia (> 1200 mm por año)

B-1 Tipo de suelo

Topografía

Montañoso Ondulado

suave

Llanos altos Zonas

inundables Suelo granular A1

0

1

1

1

Suelo granular A2

0

1

1

1

Suelo granular A3

0

1

2

2

Suelo limoso A4

2

2

2

3

Suelo arcilloso A6

3

3

3

4

Suelo arcilloso limoso de baja expansiv A7-5

3

3

4

4

Suelo arcilloso limoso de alta expansividad A7-6

3

4

4

5

Mediana intensidad de lluvia (entres 601 y 1200 mm por año)

B-2 Tipo de suelo

Topografía

Montañoso Ondulado

suave

Llanos altos Zonas


0

0

1

1

Suelo granular A2

0

1

1

1

Suelo granular A3

0

1

1

1

Suelo limoso A4

2

2

2

2

Suelo arcilloso A6

2

2

3

3


2

2

3

4


2

2

4

5



Baja intensidad de lluvia (menos o igual a 600 mm por año)

B-3 Tipo de suelo

Topografía

Montañoso Ondulado

suave

Llanos altos Zonas


0

0

0

1

Suelo granular A2

0

0

0

1

Suelo granular A3

0

0

0

1

Suelo limoso A4

1

1

1

2

Suelo arcilloso A6

1

1

1

2

Suelo arcilloso limoso de baja expansividad A7-5

1

1

2

4


1

1

4

5

Elección de cuadro según datos para obtener ICC:

C: valor parcial del valor regional, en función del tipo de material que constituye la subrasante del pavimento y de la profundidad del nivel freático medido desde la subrasante.

C-1 Tipo de suelo

Profundidad del nivel freático 0 – 0,50 0,50 – 1,50 Mayor a 1,50

Suelo granular A1

1

0

0

Suelo granular A2

1

0

0

Suelo granular A3

1

0

0

Suelo limoso A4

4

1

0

Suelo arcilloso A6

5

3

1


5

4

1


5

5

4



Elección de cuadro según datos para obtener ICD:

D: valor parcial del valor regional, en función del tipo de vía para la que se diseña el pavimento y las facilidades disponibles.

El concepto de facilidades está relacionado con el nivel esperado de inspección de la obra, la experiencia y calidad de la empresa constructora y la ubicación de la vía dentro del territorio nacional. (Obras muy alejadas conllevan un nivel bajo de inspección).

D-1 Tipo de vía

Facilidades disponibles Optimo Promedio Bajo

Autopista 0

1

2 Troncales

Locales

2

3 Ramales

Sub ramales 1

4 Vía agrícola

Calculo de R:

R= (0,10 x ICA) + (0,35 x ICB) + (0,35 x ICC) + (0,20 x ICD)

R: Factor regional.

ICA: Índice de cargas según tablas A.

ICB: Índice de cargas según tablas B.

ICC: Índice de cargas según tabla C.

ICD: Índice de cargas según tabla D.



Determinación de valores para el diseño de pavimento flexible:

Obtención de a1, a2 y a3:

*a1 a través del ensayo marshall

*a2 a través del ensayo CBR

D1=

D2=

D3=

Sn1

Sn2

Sn3

a1= Marshall=

a2= CBR= mb=

a3= CBR= m3sb=

Sub-base

Base

Carpeta asfáltica



*a3 a través del ensayo CBR

Obtención de “m” valor de soporte de la subrasante:

Valores de coeficientes de drenaje para materiales granulares de sub-bases y bases.

Calidad del drenaje del material empleado en la base.

Región del país Falcón Nueva Esparta

Miranda Aragua Carabobo

Zulia Lara Anzoátegui Bolívar Yaracuy Sucre Mérida Trujillo Táchira

Amazonas Delta Amacuro Apure Barinas Cojedes Portuguesa Distrito Capital Guárico Monagas

Excelente drenante

1,20

1,20

1,20

1,20

Bien drenante

1,20

1,20

1,10

1,10

Regularmente drenante

1,20

1,10

0,90

0,80

Mal drenante

1,10

0,90

0,80

0,80

Muy mal drenante

1,00

0,85

0,80

0,80

% del tiempo con la estructura próxima a la saturación

1,00

1 >= % <= 5

5 >= % <= 25

>25 %

m = mb = msb



Utilizando la grafica, con el dato del CBR de la sub-base dado se traza una línea recta y se encuentra el valor de “Ssb”.

A B C D E 10

20

9

8

30

7

6

40

0

5

5

4

50

10

3

15

2

60

20

1

S Rc Rw CBR T GI

S, Soil support value

Rc, R value California

Rw, R value Washington

CBR, California bearing ratio

T, Texas triaxial class

GI, group index

Ssb: Soporte de la sub base.

90 90

80 80

70 70

60 60

50 50

30

40 40

30

20 20

10

10

00 00

100 90 80 70 60 50

40

30

20

10 9 8 7 6 5

4

3

2

1



Utilizando la grafica, con el dato del CBR de la base dado se traza una línea recta y se encuentra el valor de “Sb”.

A B C D E 10

20

9

8

30

7

6

40

0

5

5

4

50

10

3

15

2

60

20

1

S Rc Rw CBR T GI






GI, group index

Sb: Soporte de la base.

90 90

80 80

70 70

60 60

50 50

30

40 40

30

20 20

10

10

00 00

100 90 80 70 60 50

40

30

20

10 9 8 7 6 5

4

3

2

1



Utilizando la grafica, con el dato del CBR del suelo no tratado de la rasante dado se traza una línea recta y se encuentra el valor de “Sr”.

A B C D E 10

20

9

8

30

7

6

40

0

5

5

4

50

10

3

15

2

60

20

1

S Rc Rw CBR T GI






GI, group index

Sr: Soporte de la rasante.

90 90

80 80

70 70

60 60

50 50

30

40 40

30

20 20

10

10

00 00

100 90 80 70 60 50

40

30

20

10 9 8 7 6 5

4

3

2

1



Obtención de SN1, SN2 y SN3:

*SN1 a través Sb, N`T y R:

S N`T SN R SN1

SN1=

*SN2 a través Ssb, N`T y R:

S N`T SN R SN2

SN2=

N`T 10^3

N`T 10^3



*SN3 a través Sr, N`T y R:

S N`T SN R SN3

SN3=

Obtención de los espesores de las capas:

Asumiendo los valores de espesores mínimos establecidos por la norma:

*Capa de rodadura o asfáltica: 2”

*Capa base: 4”

*Capar sub-base: 4”

D1= 2”

D2= 4”

D3= 4”

Sn1

Sn2

Sn3

a1= Marshall=

a2= CBR= mb=

a3= CBR= msb=

Sub-base

Base

Carpeta asfáltica

N`T 10^3



Se procede a verificar si los espesores mínimos son suficientes para soportar las cargas de diseño. En caso de no serlo habría que aumentar los espesores.

SNi= ai x Di

*SN1= a1 x D1

D1= SN1 / a1

D1= ---> (Espesor mínimo 2”)

*SN2= SN1 + SN2

SN2= SN1 + (a2 x D2)

D2= (SN2 – SN1) / a2


*SN3= SN1 + SN2 + SN3

SN3= SN1 + SN2 + (a3 x D3)

D3= (SN3 - SN2 – SN1) / a3


COMPOSICIÓN DE LAS CAPAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

D1=

D2=

D3=

Sn1=

Sn2=

Sn3=

a1= Marshall=

a2= CBR= mb=

a3= CBR= msb=

Sub-base

Base

Carpeta asfáltica



Modelo de Ensayo Marshall:

Ensayo para determinar valores de estabilidad y deformabilidad de los pavimentos asfálticos ideado por Bruce G. Marshall del Departamento de Caminos de Mississipi.

Modelo de Ensayo C.B.R.:



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