03 dispavashto cl 2

MÉTODO AASHTO (1993)

DISEÑO ESTRUCTURAL

DE PAVIMENTOS

ASFÁLTICOS EJEMPLO

MR ; Módulo de rigidez de la capa de sustentación de las capa(s) analizada(s) (psi)

ISI ; Índice de Servicio esperado en la carretera al inicio de su operación

ISR ; Índice de Servicio de Rechazo, al final de la vida útil de la carretera (criterio de falla funcional)

Caida del Índice de Servicio (ISA), para un periodo de vida dado de un pavimento

tQu ; Coeficiente de student para un nivel de confianza Qu, conforme al tipo de carretera

so ; Desviación estándar global combinado para las predicciones del tránsito y del desempeño del

pavimento

SN ; Número estructural correspondiente a la(s) capa(s) analizada(s)

IS = ISI - ISR ;

L ; Tránsito equivalente, en repeticiones acumuladas de ejes estándar ( 8.2 t de peso en eje

sencillo y presión de inflado de los neumáticos de 5.8 kg/cm2

)

FÓRMULA DE DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS (1993)

DERIVADA DE LOS TRAMOS EXPERIMENTALES DE LA AASHTO

VARIABLES A CONSIDERAR:

log L = - tQu x so + 9.36 x log (SN +1) - 0.2 +

log ( IS / 2.7 )

0.40 + 1094 / (SN + 1)5.19

+ 2.32 x log MR - 8.07

MÉTODO AASHTO 1993

CAPTURA DE DATOS DE LA OBRA VIAL

A m 2

CLIMA:

15

r: % D: K:

% % psi

% % psi

% % psi

N kg psi

N kg psi

psi

N kg psi

3

cm

CONDICIONES DE SERVICIO: IRI

3.81

0.58

2.813.0

SERVICIO INICIAL ( I )

IS

CASAAMICROCARPETA TIPO Y ESPESOR:

UMBRAL DE REHABILITACIÓN: ( UR )

4.5 ZONA GEOGRÁFICA

472,200

56

995

3.0

TIPO DE EMULSIÓN ASFÁLTICA:

CARPETA DE CONCRETO ASFÁLTICO ( ca ) E mrsh

TIPO DE CEMENTO ASFÁLTICO:

2.5

AC-20

SERVICIO TERMINAL ( R ) ECM-65

24,700

con polímeros

33,229

54,790 778,600

ASFALTOS RECOMENDABLES PARA LAS MEZCLAS

10,970

Clima templado, subhúmedo. Subtropical

mediterráneo con influencia de monzón,

tipo chino, caluroso medio, con

oscilaciones térmicas sensibles (Cfa)

kg/cm2

2,189

22,983

351,000

kg/cm2

kg/cm2

kg/cm2

kg/cm2

kg/cm2

1,295

10,900

18,400

31,100

326,600

DESV STD. GLOBAL ( S0 )CARRILES POR SENTIDO 0.40

MÓDULOS ( MR )

767

NIVEL DE CONFIANZA ( QU ) 0.90

0.52

COEFICIENTE DE DRENAJE ( m i ):

0.08

2010 años, a partir del año

COMPOSICIÓN DEL TRÁNSITO:

CONDICIONES REGIONALES

lomerío

0.70

TRÁNSITO EN 6,2562008

TRÁNSITO VEHICULAR

MORFOLOGÍA DEL TERRENO:

4.5

%3.36%

0.84%

%

40.26%

26.84%Ac

Ap

C3

B3

%

4.20

7.9

0.00%

0.00%

T3S2R4

3.70%

3.70%

4.90%

T3-S3

CONDICIONES DE CARGA:

T2-S1

T2-S2%20.8T-S

8.50%T3-S2

T3S2R3

20%

Vehículos vacíos:

Sobrecargados:

Sobrecarga:

10%

20%

B2

4.10%

3.80%

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LOS MATERIALES

kg/cm2

DE DISEÑO

12CAPA SUBRASANTE ( sr )

DE LABPARÁMETRO

TDPA i 2 :

C2

TASAS:

VIDA ÚTIL:

A

B

C

67.10

63

741

109

7068,000

50f ' c ( kg/cm2 )

E mrsh

E mrsh

125

CBR

CBR

12

76

CAPA

CBRSUB-BASE HIDRÁULICA ( sb )

BASE TRATADA CON ASFALTO EN FRÍO ( bta )

BASE DE CONCRETO ASFÁLTICO ( bca )

BASE HIDRÁULICA ( bg )

8,400

BASE TRATADA CON CEMENTO ( btc )

ANCHO DE CORONA:

CAPTURA DE DATOS

21.0TIPO DE OBRA VIAL:

Urbana Rural

85 - 99.9 80 - 99.9

80 - 99 75 - 95

80 - 95 75 - 95

--------- 50 - 80

TABLA Coeficientes de Student ( t ) para diferentes Niveles de Confianza Qu

y Desviación Estándar Global ( s 0 )

Pavimentos de concreto

0.40 - 0.50

( t )

85%

-0.674

-0.841

-1.037

80%

COEFICIENTE DE STUDENT

0.30 - 0.40

DESV. STD. GLOBAL

( s0 )

Pavimentos asfálticos

-2.327

TABLA Niveles de Confianza ( Qu ), para diversos tipos de carreteras

Autopistas y Carreteras Troncales de la Red Federal

Carreteras Alimentadoras Rurales

NIVEL DE CONFIANZA

NIVEL DE CONFIANZA (Qu)

CARRETERA TIPO

75%

Carreteras Secundarias de la Red Federal

Carreteras Estatales

90%

95%

99%

-1.282

-1.645

VALORES RECOMENDADOS POR LA AASHTO

PARA LAS VARIABLES DE SU FÓRMULA DE DISEÑO


DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTO

ASFÁLTICO

ANÁLISIS DEL TRÁNSITO

EQUIVALENTE EN EJES

ESTÁNDAR ACUMULADOS

MÉTODO AASHTO 1993

ANÁLISIS DEL TRÁNSITO DATOS BÁSICOS

A. DATOS:

2,008 : 6,256 10% TDAPn CAT Lcl

D = 0.52 20% 0 2009 3,400 - - 641 B

2,010 20% 1 2010 3,552 365 2,135 670 B

TDPAi (1) HORIZ LANES COMPOSICIÓN (%) 2 2011 3,712 746 4,367 700 B

(vehículos) (años) /SENT Ap+Ac B2+B3 C2+C3 T-S 3 2012 3,879 1,145 6,698 732 B

3,552 15 2 67.10 4.20 7.90 20.80 4 2013 4,054 1,562 9,135 765 B

5 2014 4,236 1,997 11,682 799 B

B. EJES EQUIVALENTES PROPORCIONALES 6 2015 4,427 2,452 14,343 835 B

VEHICULO %/DSLN FECv FECl FECsc FECLp FECCp 7 2016 4,626 2,927 17,123 873 B

Ap 0% 0.00002 0.00132 0.0014 0.000 0.000 8 2017 4,834 3,424 20,029 912 C

Ac 50% 0.00226 0.06207 0.0806 0.008 0.008 9 2018 5,052 3,943 23,066 953 C

B2 60% 0.60762 4.28237 6.1772 0.086 0.087 10 2019 5,279 4,485 26,239 996 C

B3 60% 0.17414 3.47947 5.1974 0.018 0.018 11 2020 5,765 5,052 29,555 1,087 C

C2 80% 0.18491 4.28237 7.7611 0.140 0.150 12 2021 6,296 5,644 33,020 1,188 C

C3 80% 0.08600 3.47947 4.8528 0.106 0.104 13 2022 6,875 6,263 36,642 1,297 C

T2-S1 80% 0.10685 6.77595 11.9059 14 2023 7,508 6,910 40,426 1,416 D

T2-S2 80% 0.12467 6.40491 11.5746 15 2024 8,199 7,586 44,380 1,546 D

T3-S2 80% 0.09055 5.60201 9.4851 0.381 0.396 16 2025 8,953 8,293 48,513 1,689 D

T3-S3 80% 0.08735 4.68669 8.7184 0.139 0.149 17 2026 9,777 9,031 52,831 1,844 E

T3S2R3 100% 0.13770 14.8855 26.4761 0.551 0.582 18 2027 10,677 9,802 57,344 2,014 E

T3S2R4 100% 0.10092 4.44763 8.1349 0.218 0.233 19 2028 11,659 10,608 62,059 2,199 E

Sumas 1.647 1.494 20 2029 12,732 11,451 66,987 2,402 E

FÓRMULAS: TDAPn = TDAPn-1 x ( 1 + r )

FECCp = %DSLN x COMPOS x ( V v x FECv + ( 1 - V v - V sc) x FECl + V sc x FECsc ) CAT = 365 x ( ( 1+ r )n - 1 ) / r

L = TDAPi x CAT x FECp

r

(%)

4.5

Lcc% vehículos vacíos (V v):

sobrecarga máxima:

% vehíc. c/sobrecarga (V sc):

TDPA(2) en el año AÑONS

C. TRÁNSITO EN MILES DE EJES ACUMULADOS (L)THMD2

15,533

1,937

8,287

6,076

3,961

36,670

23,802

33,238

-

29,953

18,169

20,923

26,810

10,596

13,010

56,294

60,765

40,257

44,006

47,923

52,017

3.80%

Año incial de operaciones:

4.90%

0.84%

COMPOS

40.26%

4.10%

26.84%

3.36%

8.50%

3.70%

3.70%

100.0%

A. DATOS:

2,008 : 6,256 10% TDAPn CAT Lcl

D = 0.52 20% 0 2009 3,400 - - 641 B

2,010 20% 1 2010 3,552 365 2,135 670 B

TDPAi (1) HORIZ LANES COMPOSICIÓN (%) 2 2011 3,712 746 4,367 700 B

(vehículos) (años) /SENT Ap+Ac B2+B3 C2+C3 T-S 3 2012 3,879 1,145 6,698 732 B

3,552 15 2 67.10 4.20 7.90 20.80 4 2013 4,054 1,562 9,135 765 B

5 2014 4,236 1,997 11,682 799 B

B. EJES EQUIVALENTES PROPORCIONALES 6 2015 4,427 2,452 14,343 835 B

VEHICULO %/DSLN FECv FECl FECsc FECLp FECCp 7 2016 4,626 2,927 17,123 873 B

Ap 0% 0.00002 0.00132 0.0014 0.000 0.000 8 2017 4,834 3,424 20,029 912 C

Ac 50% 0.00226 0.06207 0.0806 0.008 0.008 9 2018 5,052 3,943 23,066 953 C

B2 60% 0.60762 4.28237 6.1772 0.086 0.087 10 2019 5,279 4,485 26,239 996 C

B3 60% 0.17414 3.47947 5.1974 0.018 0.018 11 2020 5,765 5,052 29,555 1,087 C

C2 80% 0.18491 4.28237 7.7611 0.140 0.150 12 2021 6,296 5,644 33,020 1,188 C

C3 80% 0.08600 3.47947 4.8528 0.106 0.104 13 2022 6,875 6,263 36,642 1,297 C

T2-S1 80% 0.10685 6.77595 11.9059 14 2023 7,508 6,910 40,426 1,416 D

T2-S2 80% 0.12467 6.40491 11.5746 15 2024 8,199 7,586 44,380 1,546 D

T3-S2 80% 0.09055 5.60201 9.4851 0.381 0.396 16 2025 8,953 8,293 48,513 1,689 D

T3-S3 80% 0.08735 4.68669 8.7184 0.139 0.149 17 2026 9,777 9,031 52,831 1,844 E

T3S2R3 100% 0.13770 14.8855 26.4761 0.551 0.582 18 2027 10,677 9,802 57,344 2,014 E

T3S2R4 100% 0.10092 4.44763 8.1349 0.218 0.233 19 2028 11,659 10,608 62,059 2,199 E

Sumas 1.647 1.494 20 2029 12,732 11,451 66,987 2,402 E

FÓRMULAS: TDAPn = TDAPn-1 x ( 1 + r )

FECCp = %DSLN x COMPOS x ( V v x FECv + ( 1 - V v - V sc) x FECl + V sc x FECsc ) CAT = 365 x ( ( 1+ r )n - 1 ) / r

L = TDAPi x CAT x FECp

r

(%)

4.5


sobrecarga máxima:




15,533

1,937

8,287

6,076

3,961

36,670

23,802

33,238

-

29,953

18,169

20,923

26,810

10,596

13,010

56,294

60,765

40,257

44,006

47,923

52,017

3.80%


4.90%

0.84%

COMPOS

40.26%

4.10%

26.84%

3.36%

8.50%

3.70%

3.70%

100.0%

MÉTODO AASHTO 1993

ANÁLISIS DEL TRÁNSITO CÁLCULO DEL TRÁNSITO EN EJES ESTÁNDAR ACUMULADOS ( L )

MÉTODO AASHTO 1993

ANÁLISIS DEL TRÁNSITO TDPA EQUIVALENTE EN LA HORA DE MÁXIMA DEMANDA (THMD)

Y NIVEL DE SERVICIO (NS)

A. DATOS:

2,008 : 6,256 TDAPn THMD2 NS

D = 0.52 K = lomerío 0 2009 3,400 641 B

2,010 1 2010 3,552 670 B

TDPAi (1) HORIZ LANES COMPOSICIÓN (%) 2 2011 3,712 700 B

(vehículos) (años) /SENT Ap+Ac B2+B3 C2+C3 T-S 3 2012 3,879 732 B

3,552 15 2 67.10 4.20 7.90 20.80 4 2013 4,054 765 B

5 2014 4,236 799 B

B. TRÁNSITO EQUIVALENTE EN LA HORA DE MÁXIMA DEMANDA 6 2015 4,427 835 B

VEHICULO %/DSLN COMP/DSGL TDPA ( 1 ) RELATIVO TEHMD1 7 2016 4,626 873 B

Ap 0% 0.000% 0 0.000% 0 8 2017 4,834 912 C

Ac 50% 13.420% 477 33.030% 38 9 2018 5,052 953 C

B2 60% 2.016% 72 4.990% 18 10 2019 5,279 996 C

B3 60% 0.504% 18 1.250% 3 11 2020 5,765 1,087 C

C2 80% 3.280% 117 8.100% 36 12 2021 6,296 1,188 C

C3 80% 3.040% 108 7.480% 36 13 2022 6,875 1,297 C

T2-S1 80% 14 2023 7,508 1,416 D

T2-S2 80% 15 2024 8,199 1,546 D

T3-S2 80% 6.800% 242 16.760% 76 16 2025 8,953 1,689 D

T3-S3 80% 2.960% 105 7.270% 32 17 2026 9,777 1,844 E

T3S2R3 100% 3.700% 131 9.070% 40 18 2027 10,677 2,014 E

T3S2R4 100% 4.900% 174 12.050% 56 19 2028 11,659 2,199 E

Sumas 40.62% 1,444 100.00% 335 20 2029 12,732 2,402 E100.0%

8.50%

3.70%

3.70%

3.80%


4.90%

0.84%

COMPOS

40.26%

4.10%

26.84%

3.36%

TDPA(2) en el año AÑO

C. NIVEL DE SERVICIO

r

(%)

4.5

0.08 Tipo de terreno:



ASFÁLTICO

ANÁLISIS DE

ALTERNATIVAS DE

ESTRUCTURACIÓN

METODOLOGÍA

SN1 c

b

sb

sr

Valores mínimos

Donde:

a n ;

c, b, sb ;

m n ;

SN1

a1

SN2 - SN*1

a2 m2

n*, SN*n espesor de capa o número estructural real, el cual debe ser igual o mayor al valor requerido

a1 c* + a2 m2 b* > SN2

INEGUALDADES PROPUESTAS POR AASHTO (1993)

SN3

SN2

Espesores de carpeta, base y sub-base, respectivamente (cm)

Coeficientes de drenaje para capas de agregados sin estabilizar

SN*1 =

SN3 - (SN*1 + SN*2)

a3 m3

> b

> sb

Coeficientes estructurales experimentales, de cada capa (1/cm)

SN3 = a1 c + a2 b m2 + a3 sb m3

ANÁLISIS DE DISEÑO POR CAPAS

c* > > c

b* >

SN*1 + SN*2 =

sb* >

a1 c* > SN1

SN1 c

b

sb

sr

Valores mínimos

Donde:

a n ;

c, b, sb ;

m n ;

SN1

a1

SN2 - SN*1

a2 m2

n*, SN*n espesor de capa o número estructural real, el cual debe ser igual o mayor al valor requerido

a1 c* + a2 m2 b* > SN2

INEGUALDADES PROPUESTAS POR AASHTO (1993)

SN3

SN2

Espesores de carpeta, base y sub-base, respectivamente (cm)

Coeficientes de drenaje para capas de agregados sin estabilizar

SN*1 =

SN3 - (SN*1 + SN*2)

a3 m3

> b

> sb

Coeficientes estructurales experimentales, de cada capa (1/cm)

SN3 = a1 c + a2 b m2 + a3 sb m3

ANÁLISIS DE DISEÑO POR CAPAS

c* > > c

b* >

SN*1 + SN*2 =

sb* >

a1 c* > SN1

n* espesor de capa o SN*n Número Estructural reales,

los cuales deben ser iguales o mayores que los

requeridos

Donde:

CORRELACIONES ESTRUCTURALES (MR y an) DERIVADAS DE LOS TRAMOS EXPERIMENTALES DE LA AASHTO

(1993)

MÍN MÁX MÍN MÁX

0.122 0.182 212,100 522,600

0.120 0.178 212,100 450,000

0.118 0.164 206,900 378,000

0.052 0.059 28,500 31,700

0.040 0.060 30,500 105,000

0.083 0.126 206,900 378,000

0.120 0.178 212,100 386,900

0.055 0.100 560,000 925,000

0.049 0.053 18,100 19,800

-------- -------- 5,700 15,000

Donde:

CBR ;

f'c ;

E mrs ;

MR ;

bases (b, a2):

asfáltica, mezcla en frío (bta)

tratada con cemento (btc)

asfáltica, concreto asfáltico (bca)

agregados triturados (bg)

Módulo de rigidez elástica (psi)

Estabilidad Marshall, en mezclas asfálticas, kg

Resistencia a la compresión simple (kg/cm2)

------------ subrasantes (sr)

468.63 (Emrs ) + 4028.7

Valor Relativo de Soporte (valor absoluto)

tratada con cal (btl)

sub-bases hidráulicas (sb, a3)

0.0009 x f'c + 0.037

0.0086 LN(CBR) + 0.0158

0.0665 LN(MR)-0.6937

0.0098 x LN(CBR) + 0.0095

0.0665 LN(MR)-0.6937

0.1301log (Emrs) - 0.2526

0.0009 x f'c + 0.037

VALORES LÍMITE

COEFICIENTES ESTRUCTURALES (a) Y MÓDULOS DE RIGIDEZ ELÁSTICA (MR )

0.0665 LN(MR)-0.6937

a (1/cm) MR (psi) VALORES LÍMITE

477.74 (Emrs ) - 2916.8

ELEMENTO ESTRUCTURAL

477.74 (Emrs ) - 2916.8

mezcla en frío (ml)

concreto asfáltico (ca)

carpetas (c, a1):

concreto asfáltico con polímeros (ca+p) 0.0665 LN(MR)-0.6937

-1.3125 (CBR)2 + 244.43 (CBR) + 8546.7

-15.673 (CBR)2 +1011.8 (CBR) + 1059.6

-0.9696 (CBR)2 + 272.39 (CBR) + 12947

15185 (f'c)-76941

468.63 (Emrs ) + 4028.7

477.74 (Emrs ) - 2916.8

7448.4 (f´c) + 403682

FACTORES ( mi ) DE CORRECCIÓN POR DRENAJE

A LOS COEFICIENTES ESTRUCTURALES a2 Y a3

CALIDAD DEL

DRENAJE

REMOCION

DEL AGUADRENAJE DEL AGUA < 1% 1 - 5% 5 - 25% >25%

Excelente 2 horas 1.40 - 1.35 1.35 - 1.30 1.30 - 1.20 1.20

Buena 1 dia 1.35 - 1.25 1.25 - 1.15 1.15 - 1.00 1.00

Regular 1 semana 1.25 - 1.15 1.15 - 1.05 1.00 - 0.80 0.80

Pobre 1 mes 1.15 - 1.05 1.05 - 0.80 0.80 - 0.60 0.60

Muy pobre > 1 mes 1.05 - 0.95 0.95 - 0.75 0.75 - 0.40 0.40

Tiempo de saturación del pavimento

ALTERNATIVA “A” SUB-BASE Y BASE HIDRÁULICAS

DATOS BÁSICOS

Tránsito: L = ISA IRI CBR = 12%

0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 CBR = 109% m2 = 0.70

2.5 3.81 995

2.0

M R d a n SN n L (miles) años

ca 472,200 21.0 0.181 3.806 69,188 21.77

bg 31,100 17.0 0.055 4.466 60,871 20.02

sb 18,400 24.0 0.051 5.330 64,751 20.86

sr 10,900 62.0 V.U. 61,000 20.0

1.282

IS =

Carpeta ca

con polímeros

5.330

SOLUCIÓN

Números Estructurales (SN r) requeridos al nivel de cada capa

4.466

3.806

DATOS:

Emrs (kg) =

Subrasante

Sub-base

6.1E+07

QU =

so =

t QU =

CONDICIONES DE SERVICIO CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

Inicial (ISI):

Umbral de Rehabilitación (ISUR):

Terminal (ISR):

Base tipo: bg


DATOS COMPLEMENTARIOS


0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 CBR = 109% m2 = 0.70

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 21.0 0.181 3.806 69,188 21.77

bg 31,100 17.0 0.055 4.466 60,871 20.02

sb 18,400 24.0 0.051 5.330 64,751 20.86

sr 10,900 62.0 V.U. 61,000 20.0

1.282

IS =

Carpeta ca

con polímeros

5.330

SOLUCIÓN


4.466

3.806

DATOS:

Emrs (kg) =

Subrasante

Sub-base

6.1E+07

QU =

so =

t QU =


Inicial (ISI):


Terminal (ISR):

Base tipo: bg


CÁLCULO DEL ESPESOR DE CARPETA POR ITERACIONES


0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 CBR = 109% m2 = 0.70

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 21.0 0.181 3.806 69,188 21.77

bg 31,100 17.0 0.055 4.466 60,871 20.02

sb 18,400 24.0 0.051 5.330 64,751 20.86

sr 10,900 62.0 V.U. 61,000 20.0

1.282

IS =

Carpeta ca

con polímeros

5.330

SOLUCIÓN


4.466

3.806

DATOS:

Emrs (kg) =

Subrasante

Sub-base

6.1E+07

QU =

so =

t QU =


Inicial (ISI):


Terminal (ISR):

Base tipo: bg


CÁLCULO DE ESPESORES DE SUB-BASE Y BASE


0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 CBR = 109% m2 = 0.70

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 21.0 0.181 3.806 69,188 21.77

bg 31,100 17.0 0.055 4.466 60,871 20.02

sb 18,400 24.0 0.051 5.330 64,751 20.86

sr 10,900 62.0 V.U. 61,000 20.0

DATOS:

Emrs (kg) =

Subrasante

Sub-base

6.1E+07

QU =

so =

t QU =


5.330

SOLUCIÓN


4.466

3.806

IS =

Carpeta ca

con polímeros

Terminal (ISR):1.282

Inicial (ISI):

Umbral de Rehabilitación (ISUR): Base tipo: bg

ALTERNATIVA “B” BASE HIDRÁULICA


0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 CBR = 109% m2 = 0.70

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 21.0 0.181 3.806 69,188 21.77

bg 31,100 38.0 0.055 5.282 60,542 19.95

sr 10,900 59.0 V.U. 61,000 20.0


Terminal (ISR): Emrs (kg) =

6.1E+07 Subrasante

DATOS: CONDICIONES DE SERVICIO CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

QU = Sub-baseInicial (ISI):

so = Base tipo: bg

t QU = 1.282 Carpeta ca

IS = con polímeros

SOLUCIÓN


5.282

3.806

ALTERNATIVA “C” BASE ASFÁLTICA (MEZCLA EN FRÍO)

Y SUB-BASE HIDRÁULICA


0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 706

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 9.0 0.181 1.631 84,129 24.61

bta 326,600 24.0 0.118 4.463 60,585 19.96

sb 18,400 24.0 0.051 5.327 64,481 20.80

sr 10,900 57.0 V.U. 61,000 20.0

IS = con polímeros

so =

t QU = 1.282

5.327

SOLUCIÓN


4.463

1.631

Sub-base

Subrasante

CONDICIONES DE SERVICIO


Terminal (ISR):

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES

Emrs (kg) =Carpeta ca

Base tipo: bta

6.1E+07

Emrs (kg) =

Inicial (ISI):

DATOS:

QU =

ALTERNATIVA “D” BASE ASFÁLTICA (MEZCLA EN FRÍO)

Y BASE HIDRÁULICA


0.90 4.5 0.58 CBR = 109% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 706

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 9.0 0.181 1.631 84,129 24.61

bta 326,600 18.0 0.118 3.755 63,260 20.54

bg 31,100 39.0 0.056 5.288 61,054 20.06

sr 10,900 66.0 V.U. 61,000 20.0

Subrasante


Emrs (kg) =

IS =


QU =

so =

con polímeros

t QU =

Base tipo: bta

Base tipo: bg

SOLUCIÓN


3.755

1.631

5.288

Inicial (ISI):



DATOS:

6.1E+07

ALTERNATIVA “E” BASE DE CONCRETO ASFÁLTICO



0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 741

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 9.0 0.181 1.631 99,435 27.19

bca 351,000 19.0 0.155 4.584 73,112 22.55

sb 18,400 20.0 0.051 5.304 62,439 20.36

sr 10,900 48.0 V.U. 62,000 20.0

Carpeta ca


Emrs (kg) =

4.584

1.631

Emrs (kg) =1.282

IS =

SOLUCIÓN

con polímeros

5.304



t QU =

6.1E+07

QU =

so =

Terminal (ISR):

Base tipo: bca

DATOS:

Subrasante


Sub-baseInicial (ISI):

ALTERNATIVA “F” BASE DE CONCRETO ASFÁLTICO

Y BASE HIDRÁULICA


0.90 4.5 0.58 CBR = 109% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 741

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 9.0 0.181 1.631 99,435 27.19

bca 351,000 14.0 0.155 3.807 69,309 21.80

bg 31,100 38.0 0.056 5.301 62,177 20.31

sr 10,900 61.0 V.U. 62,000 20.0

SOLUCIÓN


3.807

1.631

con polímeros

6.1E+07


Subrasante

Emrs (kg) =

Emrs (kg) =

Carpeta ca


Base hidráulica:

Base tipo bca:so =

QU =

5.301

t QU =

Inicial (ISI):



IS =

DATOS:

ALTERNATIVA “G” BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO PORTLAND



0.90 4.5 0.58 CBR = 63% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 f 'c = 50 kg/cm2

2.5 3.81 995

2.0


ca 472,200 16.0 0.181 2.899 20,841,342 140.50

btc 778,600 20.0 0.082 4.545 68,839 21.70

sb 18,400 20.0 0.051 5.265 59,112 19.64

sr 10,900 56.0 V.U. 59,000 20.0

con polímeros


IS =

QU =

so =

Inicial (ISI):


Terminal (ISR):

SOLUCIÓN


4.545

2.899

5.265

t QU =

6.1E+07

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALESDATOS:

Subrasante

1.282 Emrs (kg) =

Sub-base

Base tipo: btc

Carpeta ca



ASFÁLTICO

ANÁLISIS DE COSTOS

RELATIVOS

COSTOS DE CONSTRUCCIÓN

DE LAS ALTERNATIVAS DE

ESTRUCTURACIÓN DEL

PAVIMENTO

3

9

24

G

14

m3

Sub-base hidráulica

3,511.55$

m3

60

20

( $/m2 )

993.71$

1.025

365.28$

110.98$

128.95$

293.08$

6.82$

24

4,071.11$

2. ALTERNATIVAS DE ESTRUCTURACIÓN Y COSTOS DE CONSTRUCCIÓN ( m2 )

3

Carpeta

3

Riego de impregnación (1.6 l/m2)

D

ca-bg-sb

m3

487.53$

Base tratada con emulsión asfáltica ( 8% en peso)

m3

Riego de liga (1.0 l/m2)

m3

Base estabilizada con cemento ( 6% en peso)

m3

872.55$

Base hidráulica

3,907.11$

l

l

1,590.32$

F

3

UNIDAD Capa

Subrasante natural

1. PRECIOS UNITARIOS. FECHA BASE:

m3

Abr-09

m3

434.01$

P.U. ( $ )

229.69$

834.13$

89.70$

358.46$

388.50$

Costo comparativo.

191.28$ 104.16$ Sub-base hidráulica

1.000

971.77$

1.209 1.224

1,156.94$

Carpeta de graduación abierta

20

Suma

Base

834.13$

( $/m2 )

128.95$

207.28$

Carpeta concreto asfáltico

COSTOS

6.1.E+07 6.1.E+07

24

128.95$ 128.95$

( $/m2 )

20 20

21 921

6965 62

17

9

Vida estimada L

años

6.1.E+07 6.1.E+07

18

39

38

128.95$

51

20

( $/m2 )

128.95$

59

5.9.E+07

20

1.072

1,193.13$

1.250

( $/m2 )

1,035.86$

86.80$

638.78$

181.33$ 498.44$

358.46$

1.320

64

20

1,255.04$

358.46$

674.01$

( $/m2 )

6.2.E+07 6.2.E+07

128.95$

93.62$ 207.28$

B

Carpeta de graduación abierta

A

ca-bta-sb

19

3

9

Elemento

3 cm

Carpeta de concreto asfáltico

3820

EC

ca-bca-bgca-bca-sb ca-btc-sb

Geotextil de calidad drenante m2

15.20$

ca-bta-bg

Base de concreto asfáltico ( 5% en peso)

Carpeta asfáltica de graduación abierta:

ALTERNATIVAS DE PAVIMENTACIÓN

6.82$

Costo total del pavimento MDP (aprox.) 1,461.88$ 1,480.20$

ca-bg

3

Espesor total del pavimento

Base

Sub-base hidráulica

( $/m2 )

1,170.36$

1,296.60$ 1,239.07$ 1,209.12$ 1,595.79$ 1,511.28$

3

16

20

20

SUB-BASE HIDRÁULICA

BASE CEMENTADA CON CEMENTO PORTLAND

BASE ASFÁLTICA (MEZCLA EN FRÍO)

BASE DE CONCRETO ASFÁLTICO

ELEMENTO ESTRUCTURAL

BASE HIDRÁULICA

CARPETA DE CONCRETO ASFÁLTICO

COMPARACIÓN DE

COSTOS DE

CONSTRUCCIÓN EN

LAS ALTERNATIVAS

DE ESTRUCTURACIÓN

DEL PAVIMENTO

COMPARACIÓN DE COSTOS RELATIVOS DE CONSTRUCCIÓN

90%

95%

100%

105%

110%

115%

120%

125%

130%

135%

A B C D E F G

ALTERNATIVAS DE PAVIMENTACIÓN

PO

RC

EN

TA

JE

RE

LA

TIV

O

c

btc

sb

30

50

capa subrasante

capa subyacente

cuerpo de terraplén

Cun

eta

Talud de corte

Talud de

terraplén

Cama de

corte

Terreno

natural Riego de impregnación

(RI)

Riego de liga (RL)

Microcarpeta drenante

(MC)

SECCIÓN ESTRUCTURAL SELECCIONADA

ESTRUCTURACIÓN CON BASE ESTABILIZADA CON CEMENTO PORTLAND

MC: Microcarpeta drenante altamente adherida (CASAA) de 0.04 m de espesor, elaborada en planta y en caliente

c:

Carpeta de concreto asfáltico de 0.10 m de espesor, compactada al 95% de la MVM Marshall, elaborando los especímenes con 75 golpes

por cara

RL: Riego de liga con emulsión asfáltica catiónica, de rompimiento rápido (ECR-60), a razón de 0.6 Lt / m2

RI: Riego de liga con emulsión asfáltica catiónica, de rompimiento medio (ECI-45), a razón de 1.7 Lt / m2

btc:

Base cementada f'c = 50 kg/cm2 de 0.20 m de espesor compactada al 100% de la masa volumétrica seca máxima (MVSM) de la prueba

AASHTO modificada

sb: Sub-base hidráulica de 0.14 m de espesor, compactada al 100% de la MVSM, de la prueba AASHTO modificada

sr: Subrasante (30 cm), compactada al 100% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar

sy: Subyacente (50 cm), compactada al 95% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar

ct: Cuerpo de terraplén, compactado al 90% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar

tn: en los 20 cm superiores

C

A

R

R

E

T

E

R

A

O

A

X

A

C

A

-

IS

T

M

O

D

E

T

E

H

U

A

N

T

E

P

E

C

c:

RL:

bta:

RI:

bg:

gtx:

sr:

sy:

ct:

tn:

Subyacente (0.50 m), compactada al 95% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar

Cuerpo de terraplén, compactado al 90% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar

Terreno natural compactado desde la superficie descubierta, después del despalme o apertura de cama de corte, al 90% de la MVSM AASHTO estándar,

Carpeta de concreto asfáltico de 0.09 m de espesor, compactada al 95% de la MVM Marshall, elaborando los especímenes con 75 golpes por cara

Riego de impregnación con emulsión asfáltica catiónica, de rompimiento medio (ECI-60), a razón de 1.7 Lt / m2

ESTRUCTURACIÓN CON BASE TRATADA CON EMULSIÓN ASFÁLTICA (MEZCLA EN FRÍO) Y SUB-BASE HIDRÁULICA

CARRETERA OAXACA - ISTMO DE TEHUANTEPEC

en los 20 cm superiores

Base hidráulica de 0.39 m de espesor, compactada al 100% de la MVSM, de la prueba AASHTO modificada

Subrasante (0.30 m), compactada al 100% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar

Base tratada con emulsión asfáltica catiónica de rompimiento lento (ECS-60) de 0.18 m de espesor, mezcla en planta en frio, compactada al 95% de la masa

volumétrica máxima (MVM) Marshall, elaborando los especimenes con 75 golpes por cara

Riego de liga con emulsión asfáltica catiónica, de rompimiento rápido (ECR-60), a razón de 0.6 Lt / m2

Microcarpeta drenante altamente adherida (CASAA) de 0.02 m de espesor, elaborada en planta y en calienteMC:

Geotextil no tejido, termosoldado, de polipropileno de 275 gr/m2.

c

bta

bg

30

50

capa subrasante

capa subyacente

cuerpo de terraplén

Cuneta

Talud de corte

Talud de terraplén

Cama de corte

Terreno natural

Riego de impregnación (RI)

Riego de liga (RL)

Microcarpeta drenante (MC)

SECCIÓN ESTRUCTURAL SELECCIONADA

Geotextil no tejido ( gtx )



ASFÁLTICO

ANÁLISIS DE CONSTRUCCIÓN

POR ETAPAS DE LA

ALTERNATIVA SELECCIONADA

ALTERNATIVA “D” BASE TRATADA CON EMULSIÓN ASFÁLTICA

PRIMERA ETAPA. VIDA ÚTIL DE 9 AÑOS


0.90 4.5 0.58 CBR = 109% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 706

2.5 3.81 995

1.5


ca 472,200 7.0 0.181 1.269 21,103 9.06

bta 326,600 18.0 0.118 3.393 23,687 9.96

bg 31,100 39.0 0.056 4.926 20,575 8.88

sr 10,900 64.0 V.U. 21,000 9.0

Subrasante

CONDICIONES DE SERVICIODATOS:

6.1E+07

QU =

so =

SOLUCIÓN


3.393

1.269

4.926

con polímeros

t QU =

Base tipo: bta

Base tipo: bg



Inicial (ISI):


Emrs (kg) =

IS =



ANÁLISIS DEL TRÁNSITO PARA LA SEGUNDA ETAPA

A. DATOS:

2,008 : 6,256 10% TDAPn CAT Lcl

D = 0.52 20% 0 2018 5,052 - - 970 C

2,019 20% 1 2019 5,279 365 3,173 1,014 C

TDPAi (1) HORIZ LANES COMPOSICIÓN (%) 2 2020 5,517 746 6,490 1,060 C

(vehículos) (años) /SENT Ap+Ac B2+B3 C2+C3 T-S 3 2021 5,765 1,145 9,955 1,107 C

5,279 20 2 67.10 4.20 7.90 20.80 4 2022 6,025 1,562 13,577 1,157 C

5 2023 6,296 1,997 17,361 1,209 C

B. EJES EQUIVALENTES PROPORCIONALES 6 2024 6,579 2,452 21,316 1,264 C

VEHICULO %/DSLN FECv FECl FECsc FECLp FECCp 7 2025 6,875 2,927 25,449 1,321 C

Ap 0% 0.00002 0.00132 0.0014 0.000 0.000 8 2026 7,184 3,424 29,767 1,380 C

Ac 50% 0.00226 0.06207 0.0806 0.008 0.008 9 2027 7,508 3,943 34,280 1,442 D

B2 60% 0.60762 4.28237 6.1772 0.086 0.087 10 2028 7,846 4,485 38,997 1,507 D

B3 60% 0.17414 3.47947 5.1974 0.018 0.018 11 2029 8,568 5,052 43,925 1,646 D

C2 80% 0.18491 4.28237 7.7611 0.140 0.150 12 2030 9,356 5,644 49,075 1,797 E

C3 80% 0.08600 3.47947 4.8528 0.106 0.104 13 2031 10,217 6,263 54,457 1,963 E

T2-S1 80% 0.10685 6.77595 11.9059 14 2032 11,157 6,910 60,081 2,143 E

T2-S2 80% 0.12467 6.40491 11.5746 15 2033 12,184 7,586 65,958 2,340 E

T3-S2 80% 0.09055 5.60201 9.4851 0.381 0.396 16 2034 13,305 8,293 72,100 2,556 E

T3-S3 80% 0.08735 4.68669 8.7184 0.139 0.149 17 2035 14,530 9,031 78,518 2,791 E

T3S2R3 100% 0.13770 14.8855 26.4761 0.551 0.582 18 2036 15,867 9,802 85,225 3,048 E

T3S2R4 100% 0.10092 4.44763 8.1349 0.218 0.233 19 2037 17,327 10,608 92,233 3,328 E

Sumas 1.647 1.494 20 2038 18,921 11,451 99,557 3,634 E

r

(%)

4.5


sobrecarga máxima:




23,085

2,879

12,316

9,031

5,887

54,500

35,374

49,398

-

44,516

27,002

31,096

39,844

15,748

19,336

83,665

90,309

59,831

65,402

71,224

77,308

3.80%

Año incial de la 2a etapa:

4.90%

0.84%

COMPOS

40.26%

4.10%

26.84%

3.36%

8.50%

3.70%

3.70%

100.0%


SEGUNDA ETAPA. VIDA ÚTIL TOTAL HASTA EL AÑO 24


0.90 4.2 0.96 CBR = 109% m3 = 0.70

0.40 3.0 2.81 706

2.5 3.81 995

1.7


ca 472,200 9.0 0.181 1.631 82,354 24.29

bta 326,600 18.0 0.118 3.755 50,705 17.68

bg 31,100 39.0 0.056 5.288 43,471 15.86

sr 10,900 66.0 V.U. 43,000 16.0

Subrasante


Emrs (kg) =

IS =


QU =

so =

con polímeros

t QU =

Base tipo: bta

Base tipo: bg


SOLUCIÓN


3.755

1.631

5.288

Inicial (ISI):


DATOS:

4.0E+07

ALTERNATIVA “D” CURVAS DE DEGRADACIÓN EN UNA Y DOS ETAPAS

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

PRONÓSTICO DE DEGRADACIÓN

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

AÑO

ÍND

ICE

DE

SE

RV

ICIO

Const Inic

Rehab 1

Const una etapa

ÍNDICE DE RECHAZO (ISR), IRI = 3.81

UMBRAL DE REHABILITACIÓN (UR), IRI = 2.81

ESTRATEGIA DE CONSERVACIÓN, EN UNA SOLA ETAPA DE CONSTRUCCIÓN

ETAPA AÑO(S) ACCIÓN

ÚNICA 0 Construcción del pavimento estructurándolo con una base hidráulica de 39 cm, una base estabilizada con emulsión asfáltica

del tipo ECM-65, de 18 cm y una carpeta de concreto asfáltico de 9 cm. Vida útil de 20 años o al alcanzar un IRI = 3.81.

Riegos de sello con material pétreo premezclado 3-E y emulsión asfáltica catiónica del tipo ECR-65, en los años 5, 12, 15 y 20.

Fresado de 2 a 3 cm en los años 9 y 17 y construcción de microcarpeta tipo CASAA de 3 cm de espesor.

ESTRATEGIA DE CONSERVACIÓN, EN DOS ETAPAS DE CONSTRUCCIÓN

1a 0 Construcción del pavimento estructurándolo con una base hidráulica de 39 cm, una base estabilizada con emulsión asfáltica

del tipo ECM-65, de 18 cm y una carpeta de concreto asfáltico de 7 cm; vida útil de 8 años y/o hasta alcanzar un IRI = 2.81.

Riego de sello con material pétreo premezclado 3-E y emulsión asfáltica catiónica del tipo ECR-65, en el año 4.

2a 8 Fresado total de la carpeta existente ( 7 cm ), en el año 8. Construcción de nueva carpeta de concreto asfáltico de 9 cm, con

vida útil de 16 años adicionales y/o hasta alcanzar un IRI = 3.81.

Riego de sello con material pétreo premezclado 3-E y emulsión asfáltica catiónica del tipo ECR-65, en los años 12, 15 y 18.

Fresado de 2 a 3 cm en el año 20 y construcción de microcarpeta tipo CASAA de 3 cm de espesor.

03 dispavashto cl 2

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