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Diseo AASHTO PAVIMENTOS ASFLTICOS
2003
Carlos Wahr Ingeniero Civil
profesor
Metodos de Diseo
Pavimentos de carretera AASHTO Asphalt Institute Shell SADM
Aeropuertos FAA Asphalt Institute US Corps of Engineers
Objetivos del diseo de pavimentos
Proveer una superficie que sea: Fuerte
Resistente superficialmente Que controle la humedad
Suave Segura
Posea una friccin adecuada Diseo geomtrico adecuado
Econmica Costo inicial de construccin bajo Costo de mantencin adecuado
Los pavimentos se disean a falla !
Metodologas de diseo de pavimentos
Experiencia Emprica
Modelos estadsticos de tests viales
Emprica mecanicista Calculo de tensiones, deformaciones unitarias, deflexiones Modelos empricos de performance
mecanicista Calculo de tensiones, deformaciones unitarias, deflexiones Modelos de performance basados en propiedades
mecnica de los materiales
ModeloEmprico vs Mecanicista
Viga de madera Emprico
Mecanicista
[email protected]. 7 [email protected]. 8
Gua de Diseo de Pavimentos AASHTO
Metodologa de Diseo Emprica Varias versiones:
1961 ( Gua interna) 1972 1986
Caracterizacin refinada de materiales Incluida en Huang 1993
1993 Ms en rehabilitacin Ms consistencia en diseo pavimentos flexible y
rgidos Versin actual
2002 En desarrollo Approach emprico-mecanicista
TEST AASHTO
Una sola zona pluviomtrica
Temperaturas de una sola zona
Tipos limitados de materiales
Una mezcla asfltica Capa de rodadura de Binder de 1
Hormign de un tipo ( 3500psi a 14 das) 4 materiales de base
Base con gravas calizas bien graduadas (principal experimento)
Base con gravas silceas bien graduadas (estudios especiales)
Base tratadas con asfalto (estudios especiales) Bases tratadas con cemento (estudios especiales)
Sub-base uniforme de grava y arena
[email protected]. 13 [email protected]. 14
Volmenes de carga limitados
Un solo tipo de subrasante
[email protected]. 17 [email protected]. 18
Tambin hubo accidentes
[email protected]. 19 [email protected]. 20
Que es Serviciabilidad Se basa en PRS en Rating
de ServiciabilidadPresente
Es un rating subjetivo por individuos de un panel Inicio/ post construccin En periodos de tiempo
posterior
0
[email protected]. 25 [email protected]. 26
Diseo Pavimentos
Flexibles
Ecuacin de Diseo
[email protected]. 29 [email protected]. 30
trfico / perodo de anlisis
Perodo de anlisis
MOP Factor eje equivalente
Factor eje equivalente
Factor eje equivalente
Factor eje equivalente
MOP Vida de diseo
Trfico de Diseo EE (18k ESALs)
Trfico de Diseo EE (18k ESALs)
CONFIABILIDAD
[email protected]. 41 [email protected]. 42
[email protected]. 43 [email protected]. 44
[email protected]. 45 [email protected]. 46
VARIABILIDAD
[email protected]. 47 [email protected]. 48
[email protected]. 49 [email protected]. 50
[email protected]. 51 [email protected]. 52
SELECCIN DEL NIVEL DE CONFIABILIDAD
[email protected]. 53 [email protected]. 54
10
[email protected]. 55 [email protected]. 56
USA Valores recomendados para error estndar So
Pavimentos asflticos 0.40 0.50 Pavimentos de Hormign 0.30 - 0.40
MOP Valores recomendados para error estndar So
Serviciabilidad
Materiales granulares
11
Propiedades de los materiales granulares
Rigidez Modulo resiliente MR Lineal no lineal
Relacin de Poisson Resistencia a la deformacin
permanente Se tratar similar a las mezclas asflticas ( ms adelante)
Modulo resiliente materiales granulares
Algunos valores del modulo resiliente
Efecto de las tensiones en el MR
Comportamiento no linealsuelos granulares
Valores tpicos de K1 y K2
12
Valores tpicos de K1 y K2
Valores tpicos de K1 y K2
Comportamiento no linealsuelos granulares
Relacin bi-lineal Tensin deviatoria d= 1- 3 K1 K4 son ctes del
material K1, K2 >0 K3, K4
13
Efectohumedad / densidad
en el MR
Modelo del MR que incluye humedad y densidad
[email protected]. 75 [email protected]. 76
Propiedades del suelo =>CBR
Grava limpia, materiales NP
Propiedades del suelo =>CBR
Materiales finosw/ plasticidad
14
Valores sugeridos USCS
Valores sugeridos AASHTO
[email protected]. 81 [email protected]. 82
MOP Correlacin MR
MOP MR equivalente sistema 2 capas
MR MOP
15
MR MOP continuacin
Ejemplo MOP
Ejemplo MOP
Nmero estructural
[email protected]. 89 [email protected]. 90
NE capas asflticas
16
TMAPA
NE1
NE1
NE1
NE1
NE1
17
Coeficiente estructural capa asfltica a1
MOP Coeficiente estructural capa asfltica a1
Coeficiente estructural base granular a2
[email protected]. 100
MOP Coeficiente estructural base granular a2
[email protected]. 101
Coeficiente estructural base tratada con cemento a2
[email protected]. 102
MOP Coeficiente estructural base tratada con cemento a2
18
[email protected]. 103
Coeficiente estructural base tratada con asfalto a2
[email protected]. 104
MOP Coeficiente estructural base tratada con asfalto a2
[email protected]. 105
Coeficiente estructural sub-base granular a3
[email protected]. 106
MOP Coeficiente estructural sub-base granular a3
[email protected]. 107
Coeficientes estructurales recomendados MOP
[email protected]. 108
Calidad del drenaje
19
[email protected]. 109
Coeficientes de drenaje
[email protected]. 110
Coeficientes de drenaje MOP
[email protected]. 111 [email protected]. 112
Trfico / perodo de anlisis
[email protected]. 113 [email protected]. 114
20
[email protected]. 115 [email protected]. 116
[email protected]. 117 [email protected]. 118
[email protected]. 119 [email protected]. 120
21
[email protected]. 121 [email protected]. 122
[email protected]. 123
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