EVALUACIÓN DE LA ECUACIÓN DE DISEÑO

AASHTO 1993 APLICADA EN PAVIMENTOS

FLEXIBLES DEL ALTIPLANO BOLIVIANO

Christian O. Rojas TorricoOrlando Rojas Torrico

IntroducciónGuía AASHTO 1993

Método empírico basado en

observaciones de campo

IntroducciónGuía AASHTO 1993

Vehículos y cargas de la época (década de los 50´s)Velocidad oper. 56 Km/hora

IntroducciónGuía AASHTO 1993

El diseño del pavimento se basa en la solución de la ecuación:

07.8log32.2

)1(10944.0)5.12.4(log

20.0)1log(36.9log 19.5018 RR M

SNPSI

SNSZW

332211 DaDaDaSN

ai : Coeficientes de capa

Di: Espesor

IntroducciónGuía AASHTO 1993

Perfilómetro que medía la variación de la pendiente longitudinal del pavimento (CHLOE)

IntroducciónGuía AASHTO 1993Método de sencilla aplicación, empleado

en gran parte de Latinoamérica

Adoptado en Bolivia como metodología oficial para diseño de pavimentos

IntroducciónGuía AASHTO 1993Al ser empírico, el método difícilmente

puede extrapolarse a escenarios distintos al de su desarrollo

Illinois:

IntroducciónGuía AASHTO 1993

• Gran parte de la Red Vial Fundamental de Bolivia atraviesa el altiplano boliviano

• Hasta la fecha, no se verificó la ecuación de diseño aplicada en esta región

Información empleada• Inventario Vial ABC

Deflectometría FWD

Determinación Mr subrasante

Rugosidad

Estimación PSI

• Estadística Vial ABC:Tráfico Promedio

Diario Anual (TPDA)

Composición Vehicular

• Información de pesaje

0

10

20

30

40

0 5 10 15

Frec

ueci

a po

rcen

tual

Carga por eje (Ton)

Distribución de carga Eje Simple – Tipo 1S-2D

Retén Suticollo Retén CaihuasiRetén Senkata Retén San Antonio

Información empleadaRuta

RVF

Departamento

TramoLongit

ud (km)

Año apertu

ra

Años de medición de IRI

1

La PazAchica Arriba -

Calamarca20.00 2005*

2008, 2010

La PazAyo Ayo -

Patacamaya20.16 2005*

2008, 2010

La PazSica Sica - Cruce

Luribay16.15 2005*

2008, 2010

La PazCruce Luribay -

Panduro20.06 2005*

2008, 2010

Potosí Ventilla - Yocalla 62.50 20042008, 2012

Potosí Yocalla - Tarapaya 19.50 20042008, 2012

PotosíPotosí - Cuchu

Ingenio35.90 2004

2008, 2012

4Oruro

Caihuasi - Huayllamarca

30.00 19932008

Cochabamba

Huayllamarca - Confital

25.00 19932008

7Cochabamb

aCochabamba – La

Angostura9.20 1999

2012

12 Oruro Oruro – Capachos 3.10 1998 2012

2 La PazRío Seco – Patamanta

25.00 20012008

4 Oruro Caracollo – Caihuasi 17.25 1994 2008* Año de conclusión del refuerzo del tramo con concreto asfáltico mezclado en caliente

Información empleada

0

2

4

6

8

10

12

14

16

00+000 50+000 100+000 150+000 200+000

IRI (

m/k

m)

IRI 2010 IRI 2008 Media móvil IRI 2010 Media móvil IRI 2008

Verificación Ecuación AASHTO

• Estimación de PSI inicial a partir de valores de IRI determinados a distintas edades

07.8log32.2)1(10944.0)5.12.4(log

20.0)1log(36.9log 19.5018 RR M

SNPSI

SNSZW

• Qué es ΔPSI?

ΔPSI

PSI0

PSIFinal

ΔPSI= PSI0 - PSIFinal

ESAL’s

PS

I

• Estimación del IRI inicial a partir de valores de IRI determinados a distintas edades

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

0 1'000'000 2'000'000 3'000'000 4'000'000 5'000'000

Índ

ice

de

Ru

go

sid

ad

Inte

rna

cio

na

l,

IRI

Ejes Equivalentes de 80 KN acumulados

Achica arriba -Calamarca

Ayo Ayo - Patacamaya

Sica Sica - Luribay

Luribay - Panduro

Potosí - Khuchu Ingenio

Ventilla - Yocalla

Yocalla - Tarapaya

Verificación Ecuación AASHTO

• Estimación de PSI a partir de valores de IRI determinados a distintas edades

)1818.0(5 IRIePSI

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

0 1'000'000 2'000'000 3'000'000 4'000'000 5'000'000

Índ

ice

de

Se

rvic

iab

ilid

ad

, PS

I

Ejes Equivalentes de 80 KN acumulados

Achica arriba -Calamarca

Ayo Ayo - Patacamaya

Sica Sica - Luribay

Luribay - Panduro

Potosí - Khuchu Ingenio

Ventilla - Yocalla

Yocalla - Tarapaya

(Patterson et al)

PSI0 diferente al supuesto (4.2)

Verificación Ecuación AASHTO

Verificación Ecuación AASHTO

Suposiciones:

CarpetaCoef.

Estructural (ai)

Estabilidad Marshall

(lb)

CBR (%)

Concreto asfáltico convencional

0.43 2000 - 

Base granular 0.14  - 100Subbase granular

0.11  - 50

Capa de coronamiento

0.09  - 10

Factores de drenaje: 1.00

Verificación Ecuación AASHTO

07.8log32.2

)1(10944.0)5.12.4(log

20.0)1log(36.9log 19.5018 RR M

SNPSI

SNSZW

• W18 se calculó para el SN, MR y ΔPSI de cada una de las 13 carreteras

• Se calculó un segundo valor de W18 con un segundo PSI

• Los valores obtenidos de W18 representan el tráfico que debía haber soportado el pavimento para sufrir el ΔPSI medido

Procedimiento:

Resultados obtenidos

y = 0.405xR² = 0.6236

0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

7,000,000

Eje

s E

qu

ival

ente

s ca

lcu

lad

os

po

rec

uac

ión

AA

SH

TO

93

Ejes Equivalentes observados en servicio al momento de la medición de IRI

Desempeño al 2008 Desempeño al 2010 Desempeño al 2012

Línea de igualdad Recta de regresión calculada

Línea de igualdad

• Espesor C.A. de 5 a 14 cm

Conclusiones y Recomendaciones

• La ecuación AASHTO tiende a sobreestimar el número admisible de ESAL’s. (Confiabilidad = 50%)

• El método subestima el desempeño real de los pavimentos en el altiplano

• Por tanto, tiende a existir un sobredimensionamiento de los pavimentos diseñados

Agradecimientos

Se agradece a ABC por la información proporcionada para la realización de este estudio

GRACIAS!!