Academia de Ingeniería, A.C.

Ceremonia de IngresoM.en I. Enrique Padilla Corona

26 de septiembre de 2013CUCEI

Universidad de Guadalajara, Jalisco

COMPORTAMIENTO DE UN PAVIMENTO DE LARGA DURACION CON UN DISEÑO NO

CONVENCIONAL

ESPECIALIDAD: INGENIERIA CIVIL

ENRIQUE PADILLA CORONAMAESTRO EN INGENIERIA

26 de Septiembre de 2013Guadalajara, Jalisco, México.

MEXICO

Aspectos de los dos cuerpos de la vía en la zona de la Laguna de Sayula.

Perfil estratigráfico Laguna de Sayula.

Propiedad Rango de valores

Contenido de agua 100 – 300 %

Límite líquido 110 – 300 %

Relación de vacío 1.3 – 7.1

Peso volumétrico 12.3 – 16.4 kN/m3

Resistencia al corte 14.7 – 24.5 kN/m2

Características del subsuelo de la Laguna de Sayula.

Características de los materiales.

Escorias Brecha volcánica

Banco El Crucero Banco El Zapote Banco Los Pozos

Peso vol. seco suelto,

kN/m3 10.9 12.1 15.6

Peso vol. seco máximo,

mesa vibratoria kN/m3 14.1 14.9 19.6

Peso vol. seco

bandeado en terraplén

kN/m3

11.7 13.3 -----

Peso vol. seco

compactado en capa

subrasante kN/m3 15.2 14.8 17.4

Características de

plasticidad NP NPIP= 10%

EA=27%Valor soporte de

California para

material compactado. 150 % 142 % 97%

Banco de Tezontle El Crucero.

Terraplenes de prueba.

Resultado de pruebas de placa.

Ubicación y nivel de prueba Módulo de reacción, MN/m3 Observaciones

Km 35+000

Terreno natural3.4 – 5.3

Pruebas de carga no

repetidas, aplicando teorías

de capacidad de carga, se

obtiene una cohesión de

39.2 kN/m3

Km 35+800, tezontle

Terraplén de 1.20m de

altura

95.1 – 111.3Pruebas de carga no

repetidas

Laguna de Zacoalco,

terraplén de prueba de

brecha volcánica26.8 Pruebas de carga repetidas

Laguna de Zacoalco,

terraplén de prueba de

tezontle50.0 Pruebas de carga repetidas

Procedimiento constructivo.

Procedimiento constructivo.

Compactación de capa subrasante.

Conclusiones del análisis de la base

• El comportamiento mecánico del agregado, es función del tamañomáximo de la partícula, de su distribución de tamaños y de su sensibilidadal medio ambiente, que a su vez depende del contenido de finos(partículas que pasan la malla de 0.073 mm) y de su plasticidad.

• El contenido de agua del material, afecta primordialmente al módulo deresistencia (medido en V.R.S.) y a la deformación permanente; igualmentecuando se incrementan los finos, baja el módulo de resistencia, inclusive abajos contenidos de agua. Un contenido de finos bajo, mostró uncomportamiento más estable de los agregados no tratados, cuando sesometen a contenidos de agua fluctuantes.

• A mayor tamaño de grano en la base, se minimizan las deformacioneselásticas y permanentes. Por otra parte una compactación enérgica,puede resultar en rotura de partículas, que a su vez, afecta la distribuciónde tamaños de los granos y puede variar las propiedades de deformaciónpermanente y elástica.

Trabajos de construcción de la base.

Resultados de medidas de resistencia de conjunto.

Subtramo Deflexión media con viga Benkelman mm. *

Deflexión media

con deflectómetro

de impacto mm **

Dic 85 Dic 87 Sep 88 Abr. 92 2000 2003

Cuerpo derecho

km 12+000 –

21+0000.92 0.91 0.93 0.89

Cuerpo derecho

km 37+000 –

49+0000.98 1.07 1.16 1.19

Cuerpo

izquierdo km

37+000 –

49+000

0.99 0.94 1.03 1.02

Deflexión media 0.96 0.97 1.04 1.03 1.60 1.49

Deflectómetro de impactos KUAB.

Resultados de medidas de deformación longitudinal.

Subtramo Deformación mm

Longitud zonas

afectadas, m

Porcentaje total de

la longitud total de

zonas afectadas

Cuerpo derecho

km 12+000-21+000

10-30 274 3.0

Cuerpo derecho

km 37+000-49+000

5-35 430 3.5

Cuerpo izquierdo

km 37+000-49+000

10-35 600 5.0

Aspecto de la vía, el 14 de Febrero de 2013.

DiscusiónDe acuerdo a la definición de Newcomb et al (2002), el concepto depavimento perpetuo o de larga duración se ha establecido a través delcomportamiento de pavimentos asfálticos gruesos y bien construidos queaunque diseñados para ser comparables en comportamiento con pavimentosflexibles, convencionales, la resistencia mayor a la profundidad y tenersecciones muy gruesas de asfalto, han mostrado que confinar a las capassuperiores de pavimento, permite la remoción periódica de la capa superficialy reemplazarla rápidamente. Esta práctica de reparar solamente la carpeta,ofrece varias ventajas de la rehabilitación en términos de velocidad en lareparación, menor costo por retardo de los usuarios y menor costo dereconstrucción.

Conclusiones

• Después de más de 28 años en operación, del tramo ubicado del km14+000 al 49+000, de la Autopista Guadalajara – Colima, la cual ha dadoservicio a más de 24 millones de ejes equivalentes de 80.4 kN, se concluyeque tanto el diseño y la construcción fueron adecuados, ya que la vía harebasado con creces su vida de proyecto de 15 años y además con uncomportamiento similar al de un pavimento de larga vida, es decir con unsistema de mantenimiento de bajo costo.

• Se considera que el buen comportamiento de este tramo, empezó con lainteracción estrecha de todos los participantes del proyecto paraencontrar una solución armónica; también se tuvo un sistema constructivoadecuado, ayudado por un control de calidad y supervisión minuciosa yfinalmente con labores de mantenimiento oportunas y de calidad, lo quedio como resultado, una estructura vial con una vida de operación larga.En forma similar existen otros tramos carreteros, en que ha aplicado estametodología, con resultados similares, es decir han mostradocomportamientos muy satisfactorios.

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