diseño de un pavimento flexifle

MODULO “I”:

TEMA:

DOCENTE:

INTEGRANTES:

VÍAS DE TRANSPORTE

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE

M. Sc. Ing. Jorge Olarte Pinares

ESCOBAR RONDINEL, Miguel.MEDINA ESPINO, PilarMOORE ARIAS, Hans ChristianVILCHEZ PAMPA, Ricardo.

CURSO ESPECIAL DE TITULACIÓN LXXXII PARA INGENIERÍA CIVIL

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE POR LOS METODOS:

AASHTO 1993. INSTITUTO DEL ASFALTO.

¿QUÉ ES UN PAVIMENTO FLEXIBLE?Es una estructura flexible que esta compuesta por varias capas de material mayormente granular. Cada capa recibe las cargas por encima de la capa, se extiende en ella, entonces pasa estas cargas a la siguiente capa inferior. Por lo tanto, la capa más abajo o sub-rasante en la estructura del pavimento, recibe menos carga, porque las cargas se disipan conforme la profundidad de contacto.

DATOSPERIODO DE DISEÑO:AÑO BASE:TASA DE CRECIMIENTO:TRAFICO GENERADO:CONFIABILIDAD:CARRILES EN DOS DIRECCIONES:N° DE CARRILES EN UN SENTIDO:SENTIDO 1:SENTIDO 2:NUMERO ESTRUCTURAL:SERVICIABILIDAD INICIAL:SERVICIABILIDAD FINAL:

10 y 20 años20154.00%12.00%60.00%21A PANAMERICANAA CALLAO5.05 (asumido)4.202.00

1. CALCULAR EL DAÑO GENERADO POR CADA TIPO DE CAMION – EALF.2. CALCULAR EL N° DE EJES EQUIVALENTES – ESAL.

FORMA GRAFICA DE LA VIA A DISEÑAR

AASHTO 1993METODO

TOMANDO DEFLEXIONES OBTENIDAS DE LA VIGA BENKELMAN PARA HALLAR

EL MODULO RESILIENTE (psi) y CBR PROMEDIO (%), POR MEDIO DEL

METODO DE HOGG SIMPLIFICADO

D0/Dr R50 (TABLA 2) Do*R50 Modulo Elástico -

ResilientePROMEDIO

DE MODULOS ELASTICOS

CBR %

2.23 25.7 2518.6 699

1028

6.992.30 29.2 1343.2 1261 12.612.09 38.2 1757.2 980 9.802.20 36.2 1592.8 1074 10.742.44 33.1 1456.4 1169 11.692.43 33.2 2257.6 774 7.742.50 32.4 1620 1057 10.572.44 33.1 1456.4 1169 11.692.31 34.5 2070 840 8.402.88 29.2 1343.2 1261 12.61

Do=0.98 Dr=0.44

HALLANDO Mr (psi) y CBR (%)Por medio de las deflexiones.

Módulo Resiliente (Mr)

CBR (%)

HALLANDO EL DAÑO GENERADO(EALF)

FÓRMULAS USADAS

23.319.5

23.3

2)1()2(08.0

4.0LSNLLx

Bx

19.5

23.3

18 )1(

)118(08.04.0

SNB

)5.12.4

2.4(

t

t

PLOGG

1818

)2(33.4)2(79.4)118(79.4)(BG

BG

LLOGLLxLOGLOGWW

LOG t

x

t

t

tx

HALLANDO EL N° DE EJES EQUIVALENTES(ESAL)

EJE 1MEDIO DE

TRANSPORTE TIPO DE EJE Lx (Ton) Lx (Kips) L2 SN Bx EALF

2E EJE SIMPLE 6.150 13.546 1 5.05 0.440 0.29289302E EJE SIMPLE 4.035 8.888 1 5.05 0.411 0.04760092E EJE SIMPLE 3.999 8.808 1 5.05 0.411 0.04581632E EJE SIMPLE 7.521 16.566 1 5.05 0.473 0.69953712E EJE SIMPLE 1.180 2.599 1 5.05 0.400 0.00038132E EJE SIMPLE 4.620 10.176 1 5.05 0.417 0.08502752E EJE SIMPLE 7.420 16.344 1 5.05 0.471 0.65990252E EJE SIMPLE 2.820 6.211 1 5.05 0.404 0.01059182E EJE SIMPLE 6.360 14.009 1 5.05 0.444 0.33876232E EJE SIMPLE 3.960 8.722 1 5.05 0.411 0.04394262E EJE SIMPLE 5.820 12.819 1 5.05 0.434 0.23062782E EJE SIMPLE 7.560 16.652 1 5.05 0.475 0.71531502E EJE SIMPLE 6.620 14.581 1 5.05 0.450 0.40296322E EJE SIMPLE 5.640 12.423 1 5.05 0.431 0.20128052E EJE SIMPLE 7.940 17.489 1 5.05 0.487 0.88355172E EJE SIMPLE 3.880 8.546 1 5.05 0.410 0.04028702E EJE SIMPLE 2.920 6.432 1 5.05 0.405 0.0122272

Ʃ EALF = 0.2771005

EJE 2MEDIO DE

TRANSPORTE TIPO DE EJE Lx (Ton) Lx (Kips) L2 SN Bx EALF

2E EJE SIMPLE 13.660 30.088 1 5.05 0.864 8.85912732E EJE SIMPLE 11.560 25.463 1 5.05 0.676 4.37467912E EJE SIMPLE 5.040 11.101 1 5.05 0.422 0.12372972E EJE SIMPLE 5.700 12.555 1 5.05 0.432 0.21072192E EJE SIMPLE 7.320 16.123 1 5.05 0.468 0.62236282E EJE SIMPLE 4.700 10.352 1 5.05 0.418 0.09154862E EJE SIMPLE 11.080 24.405 1 5.05 0.642 3.65684422E EJE SIMPLE 7.080 15.595 1 5.05 0.461 0.53888582E EJE SIMPLE 12.720 28.018 1 5.05 0.772 6.55197512E EJE SIMPLE 9.820 21.630 1 5.05 0.566 2.19231752E EJE SIMPLE 8.020 17.665 1 5.05 0.489 0.92248072E EJE SIMPLE 10.440 22.996 1 5.05 0.601 2.84275022E EJE SIMPLE 14.260 31.410 1 5.05 0.931 10.63191992E EJE SIMPLE 16.220 35.727 1 5.05 1.196 18.43453352E EJE SIMPLE 13.200 29.075 1 5.05 0.817 7.66295262E EJE SIMPLE 13.180 29.031 1 5.05 0.815 7.61394732E EJE SIMPLE 6.100 13.436 1 5.05 0.439 0.2827126

Ʃ EALF = 4.4478523

EALF = 4.7249527

SENTIDO 1: A PANAMERICANA2E

2S2

2S3

3E

3S2

3S3

SENTIDO 2: AL CALLAO2E

2S2

2S3

3E

3S2

3S3

HALLANDO EL N° DE EJES EQUIVALENTES(ESAL)

CLASE DE VEHICULO IMD

2E 7262S2 1252S3 1103E 287

3S2 1853S3 205

INDICE MEDIO DIARIO (IMD)

365))()()((1

YLDGIMDÓNFACTORCAMIESAL

mi

i ii

ESAL (10 años)

SENTIDO 1 SENTIDO 2

7.52E+06 4.46E+06

3.99E+06 6.16E+06

3.05E+06 5.29E+06

5.75E+06 5.14E+06

4.48E+06 6.06E+06

5.52E+06 8.33E+06

3.03E+07 3.54E+07

6.58E+07

ESAL (20 años)

SENTIDO 1 SENTIDO 2

1.86E+07 1.11E+07

9.91E+06 1.53E+07

7.55E+06 1.31E+07

1.43E+07 1.28E+07

1.11E+07 1.50E+07

1.37E+07 2.07E+07

7.52E+07 8.79E+07

1.63E+08

ESAL EN CADA SENTIDO

ESAL DE DISEÑO

DISEÑO DEL PAVIMENTO – 10 años

CARPETA ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

SUB-RASANTE

19 cm

19.5 cm

15 cm

3.28

1.19

0.72

DISEÑO DEL PAVIMENTO – 20 años

CARPETA ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

SUB-RASANTE

22 cm

19 cm

15 cm

3.81

1.16

0.72

MEJORAMIENTO CON POLIMEROS

DISEÑO DEL PAVIMENTO – 10 años con Polímeros

CARPETA ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

SUB-RASANTE

15 cm

18.5 cm

15 cm

3.84

1.13

0.72

DISEÑO DEL PAVIMENTO – 20 años con Polímeros

CARPETA ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

SUB-RASANTE

15 cm

18 cm

10 cm

3.84

1.10

0.48

INSTITUTO DEL ASFALTOMETODO DEL

FUNCIONES DE TRANSFERENCIA

FÓRMULAS USADAS

S. INGLES

MODULO DE ELASTICIDAD DE LA CAPA ASFALTICA EHMA (psi - kpa) 440000.00

NUMERO DE EJES EQUIVALENTES ESAL (10 AÑOS) 6.58E+07

DEFORMACION UNITARIA HORIZONTAL DE TRACCION EN EL FONDO DE LA MAC ε(t) (KENPAVE) 5.85E-05

NUMERO DE REPETICIONES ADMISIBLES QUE CAUSA LA DEFORMACION et Nf 1.03E+08

NUMERO DE EJES EQUIVALENTES ESAL (10 AÑOS) 6.58E+07

DEFORMACION UNITARIA VERTICAL DE COMPRESION SOBRE LA SUBRASANTE ε(z) (KENPAVE) 1.65E-04

NUMERO DE REPETICIONES ADMISIBLES QUE CAUSA LA DEFORMACION ez Nd 1.18E+08

ANÁLISIS POR AHUELLAMIENTO

ANÁLISIS POR FATIGA

HALLANDO EL DAÑO GENERADO(EALF)

SENTIDO 1: A PANAMERICANA2E

2S2

2S3

3E

3S2

3S3

SENTIDO 2: AL CALLAO2E

2S2

2S3

3E

3S2

3S3

HALLANDO EL N° DE EJES EQUIVALENTES(ESAL)

ESAL (10 años)

SENTIDO 1 SENTIDO 2

6.24E+07 3.82E+07

3.23E+07 4.89E+07

2.52E+07 4.24E+07

4.71E+07 4.26E+07

3.74E+07 4.95E+07

4.63E+07 6.77E+07

2.51E+08 2.89E+08

5.40E+08

ESAL (20 años)

SENTIDO 1 SENTIDO 2

1.55E+08 9.47E+07

8.01E+07 1.21E+08

6.25E+07 1.05E+08

1.17E+08 1.06E+08

9.27E+07 1.23E+08

1.15E+08 1.68E+08

6.22E+08 7.18E+08

1.34E+09

ESAL EN CADA SENTIDO

ESAL DE DISEÑO

DISEÑO DEL PAVIMENTO – 10 años

CARPETA ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

SUB-RASANTE

41.00 cm

15 cm

15 cm

DISEÑO DEL PAVIMENTO – 20 años

CARPETA ASFALTICA

BASE GRANULAR

SUB-BASE GRANULAR

SUB-RASANTE

32.50 cm

15 cm

15 cm

CONCLUSIONES

La conclusión simple y concreta es diseñar un pavimento flexible que sea capaz de soportar todas las cargas para lo que fue diseñado.

RECOMENDACIONES

Se recomienda diseñar los pavimentos con datos reales obtenidos de campo para que nuestro pavimento a diseñar soporte las cargas que se le aplicarán con el pasar del tiempo y los vehículos, ya sea de los diferentes tipos de camiones o cantidad de ejes equivalentes para lo que fue diseñado el pavimento.