diseÑo de pavimento flexible metodo aashto 93.docx
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ALUMNA: LUZ E. ALVAREZ ASTO
GEOTECNIA VIAL
DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE METODO AASHTO 93
ING. ALVAREZ LUZ.
1. CARACTERÍSTICAS PREVIAS DEL PROYECTO.- Se desea Pavimentar Las
Avenidas Pacifico De La Ciudad De Nuevo Chimbote se tiene las siguientes
características:
LA Distribución de los Vehículos ES SEGÚN EL CUADRO SGTE:
TIPO DE VEHICULO
CANTIDAD DISTRIBUCION %
AUTOS 150 25%
BUSES B3-1
90 15%
C-2 80 14%
C-3 100 17%
C-4 130 22%T2s2 25 4%T3s2 15 3%
VIA: Pavimentada de bajo volumen de tráfico
2.- DETERMINACION DE LOS PARAMETROS DE DISEÑO
DATOS
Clase de Vía Local
Nº Vehículos 590
CBR Sub Rasante 10%
CBR Sub Base 55%
CBR Base 95%
Tiempo De Drenaje 10 Horas
% De EXPOSICION 30%
Modulo Elast Asfalt 280000 Psi
Tasa de crecimiento 5%
Determinación Del Periodo De Diseño
Tabla N01: Periodos de Diseño en Función del Tipo de Carretera
Pavimentada de bajo volumen de tráfico PERIODO DE DISEÑO= 20 años
Confiabilidad “R” .
Tabla 2 Valores Del Nivel De Confianza De Acuerdo Al Tipo De Camino.
FUENTE: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993.
Vía local; Confiabilidad (R%) = 50
Zona Urbana: Nvo Chimbote
Desviación Estándar normal “Zr”.
Tabla N03: Factores de Desviación Normal
LOCALES
COLECTORAS
ARTERIAS
PRINCIPALES
CARRETERAS INTERESTATALES
FUENTE: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993.
La desviación Estándar Normal (Zr) = 0
Desviación Estándar global o total “So”.
0,40 ≤ So ≥ 0,50 (So = desviación estándar)
Tabla N04: Valores Para La Desviación Estándar
CONDICIÓN DE DISEÑODESVIACIÓN ESTÁNDAR (S0)
Pav. rígido Pav. flexibleVariación en la predicción del comportamiento del pavimento sin errores en el tránsito.
0.30 0.40
Variación en la predicción del comportamiento del pavimento con errores en el tránsito.
0.45 0.50
FUENTE: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993.
ENTONCES Desviación Estándar= So = 0.45
Pérdida o Diferencia entre Índices de Servicio Inicial y Terminal.
Dónde:
PSI = Índice de Servicio Presente
∆PSI = Diferencia entre los índices de servicio inicial u Original y el final o terminal deseado.
po = Índice de servicio inicial
Pt = Índice de servicio terminal
Índice De Serviciabilidad Inicial (po)
Tabla N05: Valores Para El Índice De Serviciabilidad Inicial
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993
Índice De Serviciabilidad Final (Pt)
Tabla N06: Valores Para El Índice De Serviciabilidad Final
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993
∆PSI = P0 – PT = 4.2 – 2.0 = 2.2
Módulo De La Resiliencia
Capacidad De Soporte De La Subrasante.- se obtiene de la correlación
con los CBR mediante las siguientes formulas:
Para los CBR< 10%Mr = 1500 * CBR (psi)
Para los CBR de 10% a 20%Mr = 3000 * CBR0.65 (psi)
Para los CBR > 20%
Mr = 4326 * lnCBR+241 (psi)
El Método AASHTO 2002 propone una fórmula de correlación del Módulo de Resiliencia con el CBR que rige para todos los casos:
Mr = 2555 * CBR0.64 (psi).
Índice De Serviciabilidad Inicial (po)
Tipo De Pavimento Valor Inicial Deseable (Po)
Pavimentos Rígidos 4,5
Pavimentos Flexibles 4,2
Índice De Serviciabilidad final(pt)
Tipo de carretera Tipo de transito Valor final (Pt)
Principales Transito mayor 2,5 o mas
Secundarias Transito menor 2,0
De La Carpeta Asfaltica (CBR=10%)
MR=2555 x100.64=11,152.98lb
pulg2
MR=11.15Kpsi
De La Base (CBR=95%)
MR=4326 ln 95+241=19941lb
pulg2
MR=19.94Kpsi
De La Sub-Base (CBR=55%)
MR=4326 ln 55+241=17576lb
pulg2
MR=17.6Kpsi
Cálculo Del Número Estructural:
logW 18=Z r x S0+9.36 x log (SN+1 )−0.20+log( ∆ PSI4.2−1.5 )
0.40+ 1094
(SN+1 )5.19
+2.32 xlogMR−8.07
Se obtuvo usando programa Excel dando los siguientes resultados:
De La Carpeta Asfaltica (CBR=10%)
SN = 7.31
De La Base (CBR=95%)
SN = 6.19
De La Sub-Base (CBR=55%)
SN =6.42
Dónde:
a1, a2 y a3 = Coeficientes de capa representativos de carpeta, base y subbase respectivamente.D1, D2 y D3 = Espesor de la carpeta, base y subbase Respectivamente.m2 y m3 = Coeficientes de drenaje para base y subbase respectivamente.
Figura NO 1: Espesores Por Capas
FUENTE: Elaboración Propia
Coeficientes De Capa
Para carpeta asfáltica (a1) Fig. A-1
a1= 0.35
Para bases granulares (a2) Fig. A-2
Para subbases granulares (a3) Fig. A-3
Coeficientes de Drenaje
Tabla N06: Capacidad Del Drenaje Para Remover La Humedad
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993
Tabla N07: Valores Recomendados Para Modificar Los Coeficientes Estructurales De Capa De Bases Y Sub bases Sin Tratamiento, En Pavimentos Flexibles.
Tiempo De Drenaje 10 Horas
% De EXPOSICION 30%
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993
Espesores D1, D2 Y D3
Para el cálculo de los espesores D1, D2 y D3 (en
pulgadas), el método sugiere respetar los siguientes
Tabla N08: Espesores Mínimos, En Pulgadas, En Función De Los Ejes Equivalentes
Fuente: AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures, 1993
TS= tramiento superficial con sellos
DETERMINACION DEL D1 Y *SN1
SN1=a1 D1
2.31=0.35D1 D1=6.6
DETERMINACION DEL D2 Y *SN2
SN2= A1D1+A2D2M2
6.19=0.35*6.6 +0.14D2*1 D2=27.71
DETERMINACION DEL D2 Y *SN2
SN3= D1A1+A2D2M2 A3D3M3
6.42=0.35*6.6+0.14*27.71*1+0.13*D3*1
D3=1.77RESUMEN:
D1= 7”D2= 30”D4= 6”