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DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES POR EL MTODO DEL AASHTO 931,1 INTRODUCCINEl mtodo est basado en los extensos ensayos de carreteras AASHO llevado a cabo en Ottawa, Illinois, a finales de los aos 50. y a comienzos de los aos 60. Se public una gua de diseo provisional en 1961.

Fue revisado en 1972 y 1981. En 1984 a 1985 el sub comit de diseo de pavimentos y el equipo de consultores revisaron y expandieron la gua bajo el proyecto NCHRP 20-7/24 y publicaron la gua actual en 1986. las ecuaciones de desempeo emprico obtenidas del ensayo de carreteras AASHO son todava usadas como modelos bsicos usado en la actual gua pero fueron modificadas y extendidas para hacerlas aplicables a otras regiones de la nacin.

Consideraciones a tomar en cuenta:Las ecuaciones originales fueron desarrolladas bajo determinados escenarios climticos y con un conjunto especfico de materiales de pavimentos suelos y sub rasante. El clima en el lugar de ensayo es templado con un promedio anual de precipitacin de 864mm. La profundidad promedio de congelamiento es aproximadamente 864mm. Los suelos de sub rasante consiste en A-6 y A-7-6 que son suelos mal drenados con valores de CBR en un rango de 2 a 4. PROCEDIMIENTO DE DISEO.

OBJETIVO DE DISEO PRINCIPAL:- Determinar los espesores de las capas: D1, D2 y D3.

D1D2D3.El procedimiento de diseo se puede dividir en los pasos siguientes:Calcular el trfico para el periodo de diseo W18.Determinar la confiabilidad R y la desviacin estndar total So.Establecer el mdulo de resilencia efectivo de la subrasante Mr.Determinar la prdida de servicialidad de diseo.Obtener el nmero estructural SN.Establecer los espesores que satisfagan SN.

Datos de entrada:Calcular el trfico para el periodo de diseo W18:Se obtiene del estudio de trfico.Datos de entrada:Calcular el trfico para el periodo de diseo W18:Se obtiene del estudio de trfico.El procedimiento de diseo se puede dividir en los pasos siguientes:Periodo de diseo:Se selecciona de acuerdo a la importancia de la va y puede estar comprendida entre 5 aos a 20 aos.El manual de diseo del MTC-2013, indica que el periodo de diseo a ser empelado en pavimentos flexibles ser hasta 10 aos para caminos de bajo volumen de trnsito, que puede darse en dos etapas de 10 aos cada una y periodo de diseo en una etapa de 20 aos.Confiabilidad R.Es la probabilidad de que el pavimento tendr una duracin para el periodo de diseo sin fallar. Un mayor valor de confiabilidad, asegurar un mejor comportamiento, pero requerir mayores espesores de capa. AASHTO recomienda los siguientes valores:

Confiabilidad R.Clasificacin funcionalUrbano RuralInterestatales y otras vas expresas85-99,980-99,9Arterias principales80-9975-95Vas colectoras80-9575-95Locales 50-8050-80Desviacin Estndar.La desviacin estndar combinada (So), es un valor que toma en cuenta la variabilidad esperada de la prediccin del trnsito y de los otros factores que afectan el comportamiento del pavimento:Construccin.Medio ambiente.Incertidumbre del modelo.

Desviacin Estndar.La gua AASHTO recomienda adoptar para los pavimentos flexibles valores comprendidos entre 0,40 y 0,50.

El manual del MTC, 2013, recomienda adoptar 0,45.

Modulo resiliente efectivo.La gua AASHTO recomienda adoptar para los pavimentos flexibles valores comprendidos entre 0,40 y 0,50.

Coeficiente estructurales de capa.El coeficiente estructural de capa es una medida de la capacidad relativa de una unidad de espesor de un determinado material para funcionar como un componente estructural del pavimento.

a1

a2

a3

Coeficiente a1: carpeta de rodaduraValor promedio de diseo para HMA para un valor de Mdulo elstico de 450,000 a1= 0,44 Coeficiente a2: base granular

Coeficiente a2: base granularNorma EG 2013: ESPECIFICAIONES TECNICAS DE MATERIALES PARA CARRETERAS:

Valor relativo de soporte CBRTrfico de ejes equivalentes < 10 ^6Trfico de ejes equivalentes >10^6Min 80%100%Coeficiente a2: base granularNorma EG 2013: ESPECIFICAIONES TECNICAS DE MATERIALES PARA CARRETERAS:

Valor relativo de soporte CBRTrfico de ejes equivalentes < 10 ^6Trfico de ejes equivalentes >10^6Min 80%100%Coeficiente a2=0,135 para CBR de 80%Coeficiente a2=0,14 para CBR de 100%

Coeficiente a3: sub base granular

Coeficiente a3: sub base granularNorma EG 2013: ESPECIFICACIONES TECNICAS DE MATERIALES PARA CARRETERAS:

Valor relativo de soporte CBR3000 msnmMin 40%Min 40%Coeficiente a3 = 0.07Perdida de serviciabilidadLa serviciabilidad representa el confort o comodidad de circulacin que la va ofrece al usuario. Su valor est comprendido entre: 5: condicin mxima ideal 0: condicin de completo deterioro.Se identifica tambin como la diferencia entre la serviciabilidad incial y la serviciabilidad final.Seviciabilidad Inicial

Po = 3.8 a 4.5 para pavimento nuevo.

Serviciabilidad final, al final de la vida del pavimento:

Pt = 2 : Para autopistas.Pt = 2.5: Para caminos intermedios. Pt = 3: Caminos secundarios

Es la probabilidad de que el pavimento tendr una duracin para el periodo de diseo sin fallar. Un mayor valor de confiabilidad, asegurar un mejor comportamiento, pero requerir mayores espesores de capa. AASHTO recomienda los siguientes valores:

Seviciabilidad Inicial

Po = 3.8 a 4.5 para pavimento nuevo.

Serviciabilidad final, al final de la vida del pavimento:

Pt = 2 : Para autopistas.Pt = 2.5: Para caminos intermedios. Pt = 3: Caminos secundarios

Coeficientes de drenaje de bases y sub bases granulares.

Ejemplo: Disear la estructura de un pavimento flexible para los datos siguientes:Requerimientos de diseo:Periodo de diseo = 30 aos.Ejes equivalentes total = 5 E+06Servicialidad Inicial po = 4.5Serviciabilidad final pt = 2.5Factor de confiabilidad R = 95%Propiedades de los materiales. Mr de base granular. = 30,000 psi = 2,100 kg/cm2.Mr de la sub base granular. = 22,000 psi = 1,500 kg/cm2.Mr de la sub rasante. = 7,500 psi = 530 kg/cm2.

Coeficientes de capa:D1:Carpeta asfltica Mr: 500,000 psi a1= 0,44. 1/pulg.D2:Base granular. Mr: 30,000 psi - a2= 0,14. 1/pulg.D3: Sub Base granular. Mr:15,000 psi - a3 = 0,11. 1/pulg

Solucin. 1. Determinacin del Nmero Estructural SN.

DISEO DE PAVIMENTOS utilizando ei Nuevo Mtodo Mecanstico - Emprico MEPDG - AASHTO 2008

Dr. Carlos Chang Albitres

Design Requirements 11-21

0.20 -

0.14

0.12 -

0.10 4 - 8 -o

0.08-1 i

0.06 - -

100-70 50 40

30 -

20

10

5 -

a: m o

SO-

SO

70

60 -

50 -

40 -

30 '

25

3 -

> .ce.

4-

5 -

20

15 -_14_-13 -12 -n -10 -

5

0 -^

(1)

(21

(3)

(4)

Scale derived from correlations from Illinois.

Scale derived from correlations obtained from The Asphait Institute, California, New Mxico and Wyoming.

Scale derived from correlations obtained from Texas.

Scale derived on NCHRP project 3).

Figure 2.7. Yariation in Granular Subbase Layer Coefficient (83) with Various Subbase Strength Parameters (5)

INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA - ICO i24 Email: cg@icgmail.org / Web; www.construccion.org ; i :