DISEÑO DE PAVIMENTOS
¿POR QUÉ ES IMPORTANTE SABER DE PAVIMENTOS?
El pavimento permite la accesibilidad y movilidad en dichas zonas, lo cual trae beneficios como un mayor flujo de mercancías,visitantes,la práctica de nuevas actividades relacionadas con el comercio y la generación de más recursos económicos.
L A M E J O R G U Í A S O B R E P A V I M E N T O S
2 9 D e A b r i l D e l 2 0 2 3 C O N C E P T O S B Á S I C O S Y E S E N C I A L E S S O B R E L O S P A V I M E N T O S C O N S E J O S P A R A S E L E C C I O N A R L O S M A T E R I A L E S A D E C U A D O S 01 AUTOR: ABILIO ZERPA C.I.30.084.747
H I S T O R I A D E L P A V I M E N T O 0 5 ÍNDICE 0 6 0 7 R E S I S T E N C I A D E L P A V I M E N T O 1 0 C Ó M O S E C O N S T I T U Y E E L P A V I M E N T O 1 4 02 D I S E Ñ O D E P A V I M E N T O S 0 8 E L E M E N T O S D E U N P A V I M E N T O V I A L C O N D I C I O N E S P A R A E L A D E C U A D O F U N C I O N A M I E N T O T I P O S D E P A V I M E N T O S 1 3 1 5 M A T E R I A L E S L I G A N T E 1 6 L I G A N T E A S F Á L T I C O 1 7 CLASIFICACIÓN DE LIGANTE ASFÁLTICO
M E Z C L A A S F Á L T I C A 1 8 ÍNDICE 1 9 2 0 U N I D A D E S D E D I S E Ñ O 2 3 M E T O D O S D E D I S E Ñ O D E P A V I M E N T O S R I G I D O 2 6 02
L A S I F I C A C I Ó N D E M E Z C L A S A S F Á L T I C A 2 1
I S E Ñ O D E P A V I M E N T O S R Í G I D O S C A P A S D E L P A V I M I E N T O R I G I D O
R I T E R I O S D E D I S E Ñ O D E P A V I M E N T O S 2 4 2 7 P R O C E D I M I E N T O D E D I S E Ñ O 2 8 M E T O D O L O G Í A A A S H T O 9 3 P A R A P A V I M E N T O R Í G I D O 3 3
I S E Ñ O D E P A V I M E N T O S F L E X I B L E S ( A S F A L T I C O S )
E T O D O L O G Í A A A S H T O 9 3 ( P A V I M E N T O S A S F A L T I C O S ) ) 3 4
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C O N F I A B I L I D A D E S T A D Í S T I C A 3 6 ÍNDICE 3 8 3 9 02 M O D U L O D E R E S I L I E N C I A ( M R ) C O E F I C I E N T E S D E D R E N A J E
HISTORIA DEL PAVIMENTO
La piedra fue uno de los primeros materiales que contó el hombre, ya que servía de materia prima para la construcción de objetos Se estima que fue en el 3000 a C que el Imperio Hilita (en la península de Anatonia) construyó los primeros caminos a suelo firme Otro antecedente destacado son los caminos que realizaron los esclavos egipcios alrededor de las pirámides.
Las órdenes religiosas que florecen en Europa durante la Edad Media fomentan la construcción de caminos para los peregrinajes, en poblados de Francia, Italia y España
A mediados del siglo XVIII se desarrolla el uso de la cal en países como Inglaterra, a través del trabajo de hombres como el ingeniero John Smeaton Constructor del Faro de Eddystone, Smeaton fue uno de los responsables del cambio vial en la ciudad británica
La Europa del siglo XIX se caracteriza por un desarrollo en la construcción de caminos pavimentados En pueblos como Tressaget (en Francia) se observaron los primeros caminos realizados a base de piedras de gran tamaño
El alquitrán se incorpora al pavimentado de calles de Londres y Madrid. Pero los grandes avances en la materia se dan en los Estados Unidos, a través de la fabricación de nuevas capas asfálticas, que permiten una mayor flexibilidad en el desplazamiento de los autos El uso de los pavimentos rígidos se dio en Estados Unidos, debido a la necesidad del país del Norte de caminos y rutas transitables para el transporte masivo
A partir de la década del ’30, el auge de la aviación comercial hace necesaria la construcción de pistas de concreto en los aeropuertos. La llegada de la Segunda Guerra Mundial expandió la cantidad de pistas de aterrizaje en zonas europeas, ante la urgencia de las estrategias militares
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DISEÑO DE PAVIMENTOS
El diseño de pavimentos consiste en la determinación de los espesores de cada capa que constituye la sección estructural del pavimento, la cual permitirá soportar las cargas durante un periodo de tiempo determinado
Un diseño de pavimentos permite optimizar los volúmenes de materiales de construcción a utilizar, mejorar la vida útil esperada y incrementar la resistencia de la sección estructural del pavimento o de alguna de sus capas. Es decir, con un adecuado diseño de pavimentos se proyectan vías terrestres técnica y económicamente factibles.
Los métodos de diseño de pavimentos también pueden utilizarse con otras finalidades, como la de determinar la vida remanente. Esto se logra mediante un cálculo inverso de la sección estructural del pavimento, conociendo los espesores y las características de los materiales tanto del pavimento como de las terracerías. La vida remanente del pavimento es muy importante, ya que permite tomar medidas para la conservación de las vías terrestres
Vías de comunicación
Las vías de comunicación terrestre conocidas normalmente como carreteras son estructuras que se conforman por capas de diferentes materiales, entre ellos asfalto, cemento, concreto y madera Se colocan sobre una extensión de terreno previamente preparado, y una vez endurecidos conforman un manto liso, fuerte y resistente que se denomina pavimento El término también se usa para definir a cualquier base que constituya el piso de una construcción o de una superficie que ya no se encuentre en su estado natural. Pueden ser aceras o estacionamientos
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Elementos de un pavimento vial
El pavimento debe tener algunos elementos indispensables para cumplir cabalmente su función de proporcionar una superficie de rodamiento al tránsito, distribuyendo las diversas cargas generadas Ellos son:
Subrasante: Esta capa tiene como finalidad soportar las cargas de la base o subbase haciendo que se distribuyan debidamente a las capas de pavimento subsecuentes Es muy importante porque le otorga soporte
Sub-base: Es la capa que se encarga fundamentalmente de soportar, transmitir y distribuir uniformemente las cargas aplicadas a la superficie de rodadura Se coloca entre la subrasante y la capa de base Se coloca en casos de pavimentos flexibles y quizás en pavimentos rígidos justificadamente.
Base: Es la parte estructural más importante, por ende deben utilizarse los mejores materiales Su función principal es distribuir y transmitir a la sub-base las cargas que generan el tránsito y mediante ella a la subrasante En el caso de pavimentos flexibles es necesaria su colocación, en caso de pavimentos rígidos se coloca como material granular o se sustituye por una base estabilizada.
Capa de rodadura: Es la capa superior del pavimento, la conforman mezclas bituminosas. Aguanta de forma directa al tráfico. Requiere de ciertas cualidades para su máxima funcionalidad tales como:
Regularidad superficial lo que implica inexistencia de desnivelaciones u ondulaciones longitudinales y transversales. Textura superficial que permite garantizar la resistencia al deslizamiento. Impermeabilidad, necesaria para evitar la entrada del agua a las capas inferiores y daños significativos.
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CONDICIONES PARA EL ADECUADO FUNCIONAMIENTO
Para que el pavimento cumpla cabalmente con sus funciones, es necesario que tenga una buena anchura, adecuados trazos horizontal y vertical, y suficiente resistencia a los grandes pesos para que no se agrieten con los mismos. Otras condiciones son tener un buen nivel de adherencia para los vehículos, aunque haya humedad. Además ser muy resistente para soportar la fuerza destructiva del tránsito, de la intemperie y del agua.
Por otra parte es importante que permita una apropiada visibilidad y contar con contextos paisajistas atractivos para los conductores, quienes pueden cansarse por largas horas sobre el pavimento.
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CONDICIONES PARA EL ADECUADO FUNCIONAMIENTO
Para que el pavimento cumpla cabalmente con sus funciones, es necesario que tenga una buena anchura, adecuados trazos horizontal y vertical, y suficiente resistencia a los grandes pesos para que no se agrieten con los mismos. Otras condiciones son tener un buen nivel de adherencia para los vehículos, aunque haya humedad. Además ser muy resistente para soportar la fuerza destructiva del tránsito, de la intemperie y del agua. Por otra parte es importante que permita una apropiada visibilidad y contar con contextos paisajistas atractivos para los conductores, quienes pueden cansarse por largas horas sobre el pavimento
09 L A F U N C I Ó N D E U N P A V I M E N T O E S L A D E P R O V E E R U N A S U P E R F I C I E D E R O D A M I E N T O A L T R Á N S I T O Y D I S T R I B U I R L A S C A R G A S A P L I C A D A S P O R E L M I S M O , S I N Q U E S E S O B R E P A S E N L A S T E N S I O N E S A D M I S I B L E S D E L A S D I S T I N T A S C A P A S D E L P A V I M E N T O Y D E L O S S U E L O S D E F U N D A C I Ó N . ¿ C Ó M O F U N C I O N A E L P A V I M E N T O ?
TIPOS DE PAVIMENTO
PARA BAJO VOLUMEN DE PAVIMENTOS PARA BAJO VOLUMEN DE TRÁNSITO: TRÁNSITO:
E X I S T E N V A R I A S C L A S I F I C A C I O N E S D E P A V I M E N T O , G E N E R Á N D O S E M Ú L T I P L E S T I P O S . D E S T A C A N L O S S I G U I E N T E S :
FUTURO. PAVIMENTOS
E S T O S S E D I S E Ñ A N C O N U N A E S T R U C T U R A F U E R T E , S U P E R I O R A L A S T R A N S I T O R I A S , A P T A S P A R A S E R M O D I F I C A D A S Y S O P O R T A R E L I N C R E M E N T O D E L T R Á N S I T O . C O N S T I T U Y E N S O L U C I O N E S P A R A L U G A R E S D O N D E S E R E Q U I E R E T E N E R B U E N A S V Í A S A U N Q U E E L T R Á F I C O S E A P O C O . 10 PAVIMENTOS PAVIMENTOS SEMIRIGIDOS: SEMIRIGIDOS: : S O N P A V I M E N T O S C O M P U E S T O S P O R U N A M E Z C L A D E P R O P O R C I O N E S V A R I A B L E S E N T R E C O M P U E S T O S R Í G I D O S Y C O M P U E S T O S F L E X I B L E S . T I E N E N U N A R E L A C I Ó N D E C O S T E / V I D A Ú T I L M U Y A L T A . S E P U E D E N U S A R P E R F E C T A M E N T E E N V Í A S C O N A L T O S N I V E L E S D E T R Á F I C O , Y A Q U E S O P O R T A N P E R F E C T A M E N T E E L P E S O D E V E H Í C U L O S D E G R A N M M A . .
PAVIMENTOS PAVIMENTOS TRANSITORIOS: TRANSITORIOS:
: SON LOS QUE SE HACEN PARA UNA DURACIÓN DE POCO TIEMPO, MÁXIMO TRES AÑOS. CONSTITUYEN UNA SOLUCIÓN TRANSITORIA A UNA NECESIDAD COMO HABILITAR UN CAMINO NO PAVIMENTADO PONIÉNDOLO FUNCIONAL. SUS ESTRUCTURAS PUEDEN DISEÑARSE PARA SER REFORZADAS Y UTILIZADAS A
TIPOS DE PAVIMENTO
B R E T O D O
E N Z O N A S C O N P O C O
T R Á N S I T O D E V E H Í C U L O S
P E S A D O S , A U N Q U E
P U E D E N S O P O R T A R E L
P E S O D E C O C H E S
P E R F E C T A M E N T E .
A P A R E C E N M U C H O E N
A L G U N A S C A L L E S D E L O S
C A S C O S H I S T Ó R I C O S D E
C I U D A D E S Y P U E B L O S C O N
P O C O T R Á F I C O . .
PAVIMENTOS PAVIMENTOS ARTICULADOS: ARTICULADOS: L O S P A V I M E N T O S A R T I C U L A D O S E S T Á N C O M P U E S T O S P O R U N A B A S E V A R I A B L E , S O B R E L A Q U E S E A P L I C A N A D O Q U I N E S . E S D E C I R , Q U E L A S U P E R F I C I E E S T Á C O M P U E S T A D E P I E Z A S M A C I Z A S P R E F A B R I C A D A S U N I D A S E I N C R U S T A D A S E N U N A B A S E C O M O C E M E N T O . T I E N E N U N R A N G O D E A P L I C A C I Ó N B A S T A N T E A M P L I O , P E R O S O N U S A D O S C O M O E L E M E N T O D E C O R A T I V O , P O R L O Q U E S E A P L I C A N S O
11 E S P E R A M O S Q U E T E H A Y A S I D O Ú T I L E S T E A R T Í C U L O S O B R E L O S T I P O S D E P A V I M E N T O S . S I Q U I E R E S C O N O C I M I E N T O S A N I V E L M Á S T É C N I C O .
PAVIMENTO RÍGIDO: PAVIMENTO RÍGIDO:
Los pavimentos rígidos se integran por una capa de concreto de cemento portland que se apoya en una capa de base, constituida por grava; esta capa descansa en una capa de suelo compactado, llamada subrasante. La resistencia estructural depende principalmente de la losa de concreto.
Es muy fuerte, perdura de 20 a 40 años, está compuesto de losas de concreto hidráulico, su construcción inicial es costosa en relación al pavimento flexible. No exige mayor mantenimiento, el cual se realiza generalmente en las juntas de las losas. Estas son cortes longitudinales y transversales cuya función es provocar fisuras por contracción del concreto.
PAVIMENTO FLEXIBLE: PAVIMENTO FLEXIBLE:
Está construido con materiales débiles y menos rígidos , más deformables, que transmiten a la subrasante las cargas de manera más concentrada, distribuyendo el total de la carga en menos área de apoyo
Tiene un lapso de vida que oscila entre 10 a 15 años demandando mantenimiento continuamente, el costo de la construcción inicial es económico. Lo conforma primordialmente una capa asfáltica y se construye principalmente donde hay cuantioso tráfico.
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RESISTENCIA DEL PAVIMENTO
En las zonas donde hay un alto volumen de tráfico el pavimento se deteriora ocasionando molestia al conductor, daños a los vehículos y accidentes viales Por esto es importante diseñarlos con estructuras resistentes para extender su funcionalidad y que el desgaste se concrete a la capa externa Igualmente debe considerarse la protección contra los factores que causan mayores efectos dañinos, por ejemplo los relacionados con el clima como las temperaturas extremas y el agua
Temperaturas extremas
Las temperaturas, bien sean extremas altas o muy bajas ocasionan daños a los materiales asfálticos de la capa superficial Las extremas altas afectan la rigidez y la estabilidad de las mezclas. En este sentido, se sugiere aplicar las mejores técnicas para escoger el tipo de asfalto a utilizar y las mezclas asfálticas
Las extremas bajas, provocan abultamiento en algunos tipos de suelos. Esta dificultad suele ocurrir en los llamados suelos heladizos y se puede prevenir transformando su estructura con el uso de ciertos aditivos químicos
Agua
Este elemento está presente debido a varias causas como la localización geográfica, la topografía y el sistema de drenaje Cuando llueve mucho y el drenaje no es adecuado hay posibilidades de que la estructura del pavimento se debilite. Igual ocurre si la vía es baja o la zona es propensa a inundaciones. Es pertinente que la resistencia mecánica de las capas granulares no se someta a saturación de agua para lograr mayores lapsos de vida útil del pavimento.
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¿Como se constituye el Pavimento?
A P R I L E D I T I O N
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Materiales Ligantes
Los ligantes son materiales cuya función principal es la de pegar o unir, reciben este nombre porque experimentan una transformación en su morfología física o química o incluso en ambas, al dar cohesión entre dos o mas elementos. Existen dos grandes grupos:
Aglomerantes
Son aquellos que para unir materiales sufren una reacción física (secaendurecimiento). Algunos ejemplos son el asfalto, el barro, el betún, la brea, el pegamento, la pintura, el plástico, la resina y la silicona
Conglomerantes
Son aquellos que para unir materiales sufren una reacción química (fraguadoformación de un nuevo material). Este tipo de ligantes se dividen en:
Aereos: Fraguan en presencia del aire . Algunos ejemplos son el cal aérea y el yeso
Hidráulicos: Fraguan en presencia del aire y bajo el agua. Algunos ejemplos son la cal hidráulica y el cemento.
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LIGANTE ASFÁLTICO
Los materiales asfáltico proviene de la destilación del petroleo crudo, ya sea en forma natural o industrial
Estos materiales ligan al agregado pétreo para conformar mezclas asfálticas y son las responsables de brindar a la capa asfáltica:
Resistencia mecánica Impermeabilidad Durabilidad
Un ligante asfáltico modificado es el resultado de la incorporación de un material como caucho, plástico, azufre, fibras en acero, hule entre otros materiales al asfalto virgen, por lo general son adicionados directamente al material asfáltico, antes de ser mezclado con el material pétreo.
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Cemento Asfáltico : Uso de mezcla asfáltico en caliente (135-160 grados centigrados)
Emulsión asfáltica : Cemento asfáltico (5570%)+agua Uso en mezcla asfáltico en frió (hasta 60°C), también para riego de liga e impresión.
Asfaltos espumados : Cemento asfáltico + agua fría (1 -2 %) + aire Incrementan el volumen, reduce la viscosidad del ligante e incrementa la adherencia entre el asfalto y el agregado de pétreo. Fabricación de mezclas en frío y reciclajes.
Asfaltos modificados : Adición de polímeros para mejorar la rigidez, la resistencia, la susceptibilidad térmica y el daño por humedad Asfaltos rebajados : Cemento Asfálticos + gasolina /bencina Alto costo, alto grado de contaminación ambiental. Uso en impremacion
C L A S I F I C A C I Ó N D E L I G A N T E A S F Á L T I C O
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Son la combinación de agregados pétreos y un ligaste asfáltico. se elaboran normalmente en plantas mezcladoras, pero algunos casos pueden fabricarse en sitio .
MEZCLAS ASFÁLTICA
Factores que influyen en la calidad de la mezcla de asfalto
Podemos resumirlo en unas pocas ideas. La calidad de la mezcla de asfalto depende de los materiales utilizados para el elaborarla, el proceso de aplicación, y el conocimiento sobre el terreno donde se utilizará, pues esto permitirá modificar algunos de los componentes de las mezclas bituminosas con el propósito de garantizar su estabilidad y resistencia al ser aplicado.
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Mezclas asfálticas en frío: es una mezcla de agregado mineral con o sin relleno mineral, con asfalto emulsionado o rebajado, todo el proceso se lleva a cabo a temperatura ambiente.
Mezclas asfáltica en caliente :utilizando cemento asfáltico y materiales pétreos, en una planta mezcladora estacionaria o móvil, provista del equipo necesario para calentar los componentes de la mezcla.
concreto Asfáltico : Es un material compuesto comúnmente utilizado para pavimentar carreteras, aparcamientos, aeropuertos y el núcleo de las presas. Está compuesto por áridos, como piedra triturada y arena, y relleno mezclado con asfalto de petróleo.
Lechada asfáltica :son una mezcla de agregado fino bien graduado, relleno mineral “filler”, emulsión asfáltica de rompimiento lento “SS” o controlado “QS” y agua, que adquiere un aspecto “cremoso” cuando es mezclado que se coloca sobre la superficie del pavimento.
Mezcla asfáltica drenante:Las mezclas drenantes o porosas son mezclas asfálticas que se caracterizan por tener un elevado porcentaje de huecos (del 18 al 25 %) y un esqueleto granular grueso.
mezclada asfáltica reciclada : se compone por materiales removidos del asfalto, que se reprocesan para volver a utilizarse en proyectos de reconstrucción o rehabilitación de estructuras. Este método permite usar 100 % del pavimento dañado, y disminuye los costos de mantenimiento vial en 40 %.
C L A S I F I C A C I Ó N D E M
E Z C L A S A S F Á L T I C A
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DISEÑO DE PAVIMENTOS RIGIDOS (CONCRETO)
Los pavimentos rígidos se integran por una capa (losa) de concreto de cemento portland que se apoya en una capa de base, constituida por grava; esta capa descansa en una capa de suelo compactado, llamada subrasante.La resistencia estructural depende principalmente de la losa de concreto
Pavimentos de Concreto Simple con pasadores
Los pasadores son pequeñas barras de acero ,también conocidos como «Dowels» ,son los que se colocan en juntas de expansión en la sección transversal de la acera. Su función estructural es transferir la carga de una placa a la placa adyacente, mejorando así las condiciones de deformación en las juntas. De esta forma se evitan distintas dislocaciones verticales (entrelazados).
Se usa cuando la zona de transito posee un tráfico diario superior al eje de 8,2 t, se recomienda este tipo de acera. El grosor es de 15 cm o más.
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Capas Del Pavimento Rígido
Proporciona una superficie uniforme que sirve de apoyo a la losa de concreto.
Proteje a la losa de las deformaciones perjudiciales en la subrasante La base en pavimentos rigidos no tiene ningún fin estructural
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Los pavimentos rígidos son aquellos que fundamentalmente están compuestos por una losa de concreto hidráulico. Por su mayor rigidez distribuyen las cargas verticales sobre un área grande y con presiones muy reducidas.
C R I T E R I O S D E D I S E Ñ O D E P A V I M E N T O S
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Tipos de Transito
A los efectos de aplicacion de esta norma, el transito vehicular se clasifica como Alto, Medio o Bajo, de acuerdo a lo indicado en la tabla 12-10.04.
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CriteriosDeDiseñoDePavimentos
Unidades de diseño
Una de las primeras decisiones que debe tomar un proyectista de pavimentos es la de como manejar una gran serie de variables, y transformarlas en “valores de diseño”, que le permitan usarlas en el método seleccionado, como parte del proceso total. Efectivamente el diseño de un pavimento es esencialmente distinto del de otra estructura de ingeniería: el pavimento, en su totalidad se apoya sobre un material de función y es, por lo tanto, altamente influenciado por las condiciones ambietales. Una carretera, por otra parte, atravesara en su desarrollo una multiplicidad de depósitos de suelos, cada uno con propiedades diferentes.cada uno de esos suelos, cada uno con propiedades diferentes. Cada uno de esos uelos, que son la fundación del pavimentp, y tambienson los materiales y mezclas que formaran la estructura propiamente dicha del pavimento, se ven afectados por muchos factores, entre los que pueden citarse: densidad, humedad, textura y estructura de sus componentes, y grado de confinamiento. A todos estos hechos debe anadirsele la variabilidad propia del trafico que actuara sobre el pavimento
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Tales características hacen el diseño de pavimentos una tarea compleja, y para facilitar el manejo de tal volumen y tipo de información, el proyectista debe determinar unas “Unidades de Diseno” que pueden definirse como: “tramos de la via que presentan condiciones similares de topografía, drenaje , clima, trafico esperado, suelos exitentes, y materiales de construcción”.
Por facilidades de contruccion se establece que las “ Unidades de Diseño” tenga, como regla genera, una longitud minima de dos (2) Kilometros.
Del gran numero de variables que participan en el diseño de un pavimento se deben destacar:
• Trafico
• Numero y tipo de vehículos a lo largo del periodo de diseño
• Magnitud de la carga aplicada.
• Configuracion de la carga aplicada.
• Repiticiones de carga.
• Velocidad de desplazamiento.
• Presion de Inflado/ o área de contacto.
• Error esperado de las estimaciones.
• Condiciones ambientales
• Precipitación Pluvial
• Temperatura, o altura sobre el nivel del mar, de la unidad de diseño.
• Drenaje del Área en Estudio
• Pendiente Longitudinal promedio de la unidad de diseño.
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Métodos De Diseño De Pavimentos Rigido
Existen dos grupos de metodología de diseño de pavimentos:
1) Metodología Empírica: Basadas en la experiencia; en datos experimentales
2) Metodología Mecanicista: Fundamento teórico, con un componente empírico.
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Procedimientodediseño
Ecuacióndediseño
AASHTOpermiteutilizar laresistenciaalaflexión promedioquesehaya obtenidodelresultado deensayosaflexiónde lasmezclasdiseñadas paracumplirla
resistenciaespecificada delproyecto.
éstemétodointroduce elconceptode serviciabilidadenel diseñodepavimentos comounamedidadesu capacidadparabrindar unasuperficielisay suavealusuario.
Metodología AASHTO 93
El método permite estimar la capacidad de la estructura (SN) para soportar cargas del tráfico bajo las condiciones de diseño.
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METODOLOGÍA AASHTO 93
PARA PAVIMENTO RÍGIDO
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PARA PAVIMENTO RÍGIDO
METODOLOGÍA
93
AASHTO
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PARA PAVIMENTO RÍGIDO
METODOLOGÍA AASHTO 93
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METODOLOGÍA AASHTO 93 PARA PAVIMENTO RÍGIDO
“b” es el ancho de carril.
Lmax, es el menor valor de los tres criterios arriba indicados.
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RÍGIDO Pasadores
Barras de anclaje
METODOLOGÍA AASHTO 93 PARA PAVIMENTO
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DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES (ASFÁLTICOS)
Existendiversas metodologíasparadiseñode pavimentos,einclusivela mismametodologíapudiera originardosomasdiseños diferentes,porloque eléxitodeunbuendiseñode pavimentoradicaenuna excelente recoleccióndedatospara alimentarelgrupode parámetrosrequeridos;y queenlaseleccióndel diseñodefinitivocontemos conlaopciónmassegura ymaseconómicadetodas lasalternativasposibles.
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METODOLOGÍA AASHTO 93 (PAVIMENTOS ASFÁLTICOS)
Ecuación de diseño
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•PeríododeDiseño:tiempode diseñodentrodelcualseespera quefalleunaestructura.
•PeriododeComportamiento: tiemporequeridoparaqueuna estructuradepavimentosnueva orehabilitadasedeterioredesde sunivelinicialdeservicapacidad hastaelnivelfinalconsiderado.
•PeríododeAnálisis:lapsoque debesercubiertoporcualquier estrategiademantenimiento, estepodríacoincidirconel periododecomportamiento.
Periodo de análisis
El pavimento en el tiempo
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Confiabilidad Estadística
La confiabilidad R, en el modelo AASHTO, se establece mediante la selección del Factor de Confiabilidad en el diseño.
Para efectos de diseño debe considerarse que a medida que el valor de la confiabilidad aumenta, serán necesarios mayores espesores de pavimento.
Debe representar las condiciones locales
Desviación Estandar(So)
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Nivel de Confiabilidad y Desviación
Estándar
Cumplen el papel de «factor de seguridad, ya que mayora o incrementa la carga de diseño.
El nivel de confiabilidad escogido, debe corresponder a la solución menos costosa al inicio de la construcción y a futuro (mantenimiento y rehabilitación)
Servicialidad (ΔPSI)
La serviciabilidad se define como la capacidad que tiene un pavimento para servir a la clase de tránsito que lo va a utilizar Teóricamente este se define como el índice de serviciabilidad inicial menos la serviciabilidad final
Un valor de 5 para la serviciabilidad inicial indica un pavimento en condiciones totalmente perfectas lo cual es imposible de encontrar en la práctica, y un valor de 0 para una serviciabilidad final indica un pavimento totalmente destruido.
En general se tomara una serviciabilidad inicial de 4 0 y 4 2 y una serviciabilidad final entre 1 5 y 2 5
El espesor del pavimento aumenta cuando se obtiene un �������� bajo
Modulo de Resiliencia (MR)
Es la relación entre el esfuerzo repetido (repeticiones de carga) y la deformación axial recuperable Se obtiene mediante cualquiera de estos 3
procedimientos:
1 Mediante un exámen dinámico en una celda triaxial, donde se aplican cargas repetidas en una briqueta de 10 cm de diámetro y 20 cm de altura
2 A partir de correlaciones entre mediciones de deflexiones de pavimentos en servicio en diferentes épocas del año
3 Estimando los valores «normales» de MR a partir de variables conocidas como CBR, plasticidad, contenido de arcilla, etc Conjuntamente mediante la aplicación de ecuaciones empíricas para estimar el MR para diferentes épocas del año
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MÒDULO DE RESILIENCIA (MR)
LAS ECUACIONES RECOMENDADAS SON LAS SIGUIENTES:
Para sub-rasante con CBR menor o igual a 7,20 %
MR = 1500 x CBR
Para sub-rasante con CBR mayor a 7,20 % pero menor o igual a 20%
MR = 3000 x CBR0,65
Para sub-rasante con CBR mayor a 20%
MR = 4326 x Ln(CBR) + 241
Dado que el año presenta diferentes estaciones climáticas como sequía, saturación (época de lluvias) y humedad, debe evaluarse el comportamiento de la subrasante para las diferentes estaciones del año.
El «daño relativo» debe estimarse para cada estación del año, luego con el Uf ponderado se determina el MRSUB-RASANTE de diseño.
Número estructural (SN)
Ahora se deben diseñar los espesores de las capas de la estructura del pavimento, de acuerdo al número estructural independiente de cada capa (SNi).
Para ello, la palicación del Método AASHTO-93 en Venezuela, ha dividido el país en diferentes regiones climáticas para las cuales ya se conocen las épocas o estaciones del año.
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Se consigue conociendo el numero de días en el año para la estación cercana de acuerdo a datos suministrados por INAMEH o publicación científica.
Espesores de capas
Los espesores mínimos indicados en esta tabla solo sirven de referencia, ya que sus valores pudieran ser discutibles en la medida que comparamos pavimentos para distintas zonas con condiciones climáticas adversas
��1 = �������������� ������ �������������� ���� ��������. ��2 = �������������� ���� ������������ ��������. ��3 = �������������� ���� ������ − �������� ���� ��������
DRENAJE 39
COEFICIENTES DE
