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    CAPITULO VII

    DISEO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO BSICO

    GENERALIDADES

    METODOLOGA DE DISEOEl procedimiento adoptado para el diseo del pavimento bsico ser el mtodoAASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993.Tpicamente el diseo de los pavimentos es influenciado por dos parmetros bsicos:

    Las cargas de trfico vehicular impuestas al pavimento. Las caractersticas de la subrasante sobre la que se asienta el pavimento.

    1. Las cargas de trfico vehicular impuestas al pavimento estn expresadas en

    ESALs.De acuerdo al manual de carreteras; suelos, geologa, geotecnia y pavimentosdel MTC, el trfico se clasifica en tres categoras segn el ESALs:

    a. Caminos de bajo volumen de trnsito: de 150,001 hasta 1000,000 deEjes Equivalentes.

    b. Caminos con un trnsito de 1000,001 hasta 30000,000 de EjesEquivalentes.

    c. Caminos con trnsito mayor a 30000,000 de Ejes Equivalentes.

    En funcin a esta clasificacin, la va en estudio fue clasificada como Caminode Bajo Volumen de Trnsito en el captulo correspondiente al anlisis detrfico, con un ESALs de 908,356 Ejes Equivalentes durante el periodo de

    diseo.

    2. De igual manera, de acuerdo al manual de carreteras; suelos, geologa,geotecnia y pavimentos del MTC, las caractersticas de la subrasante sobre lasque se asienta el pavimento, estn definidas en 6 categoras de subrasante, enbase a su capacidad de soporte CBR como sigue:

    Segn los resultados obtenidos de los ensayos de laboratorio descritos en elcaptulo correspondiente, el CBR de la subrasante (va 8 de Diciembre,prolongacin San Isidro) es de 23%, por lo que le corresponde una categorade Subrasante Muy Buena.

    MTODO GUA AASHTO 93 DE DISEOComo se mencion anteriormente, la metodologa a emplear en el diseo delpavimento bsico ser el mtodo AASHTO Guide for Design of Pavement Structures

    Categoras de Subrasante CBR

    S0: Subrasante Inadecuada < 3%

    S1: Subrasante Insuficiente 3% a < 6%

    S2: Subrasante Regular 6% a < 10%

    S3: Subrasante Buena 10% a < 20%

    S4: Subrasante Muy Buena 20% a < 30%

    S5: Subrasante Excelente 30%

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    1993, el cual utiliza para el diseo de la estructura de un pavimento flexible la ecuacinsiguiente:

    () ( )

    () ()

    DONDE:

    W18: Nmero Acumulado de Ejes Equivalentes a 8.15 tn para el periodo dediseo (ESALs), en este caso: 908,356 Ejes Equivalentes.

    MR: Mdulo de Resiliencia: Es una medida de la rigidez del suelo desubrasante. Para su clculo y para los fines de este estudio, se emplearla siguiente ecuacin recomendada por el MEPDG (Mechanistic EmpiricalPavement Design Guide):

    () Aplicando la frmula, para el caso de la va en estudio cuyo CBR es de 23%obtenemos un Mdulo de Resiliencia de:

    () ()= 19.006 psiZR: Desviacin Normal Estndar:Es un coeficiente estadstico que dependede la CONFIABILIDAD (R), la cual representa la probabilidad de que unadeterminada estructura se comporte, durante su periodo de diseo, de acuerdocon lo previsto.

    La confiabilidad no es un parmetro de ingreso directo en la ecuacin dediseo, para ello debe usarse el coeficiente estadstico ZR. Este parmetropuede ser obtenido a partir de la clasificacin de trfico en funcin al ESALs yal periodo de diseo del pavimento (en este caso 10 aos) como muestra elcuadro 12.8 del manual de carreteras; suelos, geologa, geotecnia ypavimentos del MTC adjunto en el Anexo. En este caso para un ESALs de908,356 Ejes Equivalentes, clasificado como TP4,corresponde un ZRde -0.842.

    SO: Desviacin Estndar Combinada: Es un valor que toma en cuenta lavariabilidad esperada de la prediccin del trnsito y de los otros factores queafectan el comportamiento del pavimento; como por ejemplo, construccin,medio ambiente, incertidumbre del modelo. AASHTO recomienda, parapavimentos flexibles, valores entre 0.40 y 0.50, para el presente estudio seadoptara el valor de 0.45.

    PSI: Variacin de Serviciabilidad: Antes de definir el parmetro PSI, sedebe definir el PSI (ndice de Serviciabilidad Presente) que es la comodidad decirculacin ofrecida al usuario. El PSI es la diferencia entre la ServiciabilidadInicial (condicin de una va recientemente construida) y la final (condicin deuna va que ha alcanzado la necesidad de algn tipo de rehabilitacin oreconstruccin) asumida para el proyecto en desarrollo.Segn el cuadro 12.12 del manual de carreteras; suelos, geologa, geotecnia ypavimentos del MTC adjunto en el Anexo., para un tipo de trfico TP4 le

    corresponde unPSIigual a 1.80 (Serviciabilidad Inicial Pi = 3.80 cuadro 12.10

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    Anexoy Serviciabilidad Final Pt = 2.00 cuadro 12.11 Anexo; PSI = 3.80 2.00 = 1.80).

    SN: Nmero Estructural: Est relacionado con el espesor total del pavimentoa colocar y debe ser transformado al espesor efectivo de cada una de lascapas que lo constituirn.El SN se obtiene de la frmula propuesta por la AASHTO presentada en lapgina anterior y la conversin a espesores efectivos de cada capa delpavimento bsico se obtiene aplicando la siguiente ecuacin:

    DONDE:

    a1, a2 = Coeficientes estructurales de las capas (micropavimento, baseestabilizada, respectivamente).

    Del cuadro 12.13 del manual de carreteras; suelos, geologa,

    geotecnia y pavimentos del MTC adjunto en el Anexo., adoptamosel valor del coeficiente estructural del micropavimento, considerandoun espesor comnmente usado de 25 mm.

    De la figura 7.15 Cuadros de correlacin para la estimacin delmdulo de resiliencia de bases del libro PAVEMENT ANALYSISAND DESIGN de Yang H. Huang (figura b Bituminous Treated)obtenemos el coeficiente estructural de la base estabilizada conemulsin, considerando la estabilidad Marshall calculada de cadacantera en el captulo correspondiente. Para la cantera de LARAPAse obtuvo un valor de estabilidad Marshall de: 1217.81 lb y paraPata Pata uno de: 954.57 lb. La estimacin del coeficiente

    estructural para cada base estabilizada se muestra a continuacin:

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    LARAPA PATA PATACOEFICIENTES ESTRUCTURALES ADOPTADOS:- Micropavimento (a1): 0.130/cm- Base Estabilizada Larapa (a2): 0.250/pulg. = 0.098/cm.- Base Estabilizada Pata Pata (a2): 0.223/pulg. = 0.088/cm.

    d1, d2 = Espesores en cm de las capas (micropavimento, baseestabilizada, respectivamente).

    m2 = Coeficiente de drenaje de la base estabilizada.Para este fin, asumiremos un coeficiente de drenaje para la baseestabilizada de 1.00.

    Se debe resaltar que segn AASHTO la ecuacin anterior no tiene una solucinnica, es decir hay muchas combinaciones de espesores de cada capa quedan una solucin satisfactoria.

    CLCULO DE ESPESORES

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    Luego de la descripcin del procedimiento de diseo, procedemos a calcular elNmero Estructural (SN) empleando los parmetros descritos y los valoresseleccionados para el diseo del pavimento.Utilizando la ecuacin bsica para el diseo segn la metodologa AASHTO 93calculamos el valor SN, obteniendo:

    () ()() ( ) ()()

    SN = 2.21

    Luego:SN = a1.d1 +a2.m2.d2

    El espesor del micropavimento a utilizar es de 2.5 cm y tiene un coeficiente estructuralde 130/cm. As mismo, el coeficiente estructural de las bases estabilizadas deLARAPA y PATAPATA es de 0.098/cm. y 0.088/cm. respectivamente.A continuacin se calcular el espesor de cada base estabilizada:

    LARAPA:

    d2= (SN- a1.d1)/a2.m2d2= (2.21 - 0.130x2.5)/(0.098x1.00) = 19.23 20.0 cm

    PATAPATA:

    d2= (2.21 - 0.130x2.5)/(0.088x1.00) = 1. 22.0 cm

    El diseo final sera:

    LARAPA:

    Micropavimento de 2.5 cm

    Base Estabilizada de 20.0 cm

    PATA PATA:

    Micropavimento de 2.5 cm

    Base Estabilizada de 22.0 cm

    ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN EL PAVIMENTO

    INTRODUCCIN

    Actualmente, la mayora de los mtodos de diseo de pavimentos no consideran la

    contribucin de cada capa en la resistencia a la fatiga, asentamientos permanentes y en el

    agrietamiento por temperatura, ms aun, cuando cada capa del pavimento tiene una funcin

    propia. Los mtodos denominados empricos-mecansticos pueden considerar la contribucin

    estructural de las diferentes capas de un pavimento flexible.

    ESFUERZOS EN LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

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    Las cargas del trfico son transmitidas al pavimento a travs de una presin de

    contacto.

    A una mayor profundidad la carga se distribuye sobre una superficie ms grande, y la

    presin solicitante es menor.

    La estructura del pavimento est conformada por capas, que son de material

    seleccionado y que tienen por finalidad proporcionar al camino un adecuado elemento

    de soporte a la accin de las cargas provenientes de la circulacin de vehculos de tal

    manera que al terreno de fundacin se transmite una presin vertical y un esfuerzo de

    corte aceptables.

    Como es sabido cuando se disea un pavimento asfltico, sus espesores deben

    satisfacer la exigencia del esfuerzo vertical de compresin en la superficie de la

    subrasante y el esfuerzo de tensin horizontal sobre el lado de la capa inferior delasfalto.

    La carga de la rueda se transmite a la superficie del pavimento como una presin

    vertical uniforme. Entonces los esfuerzos se distribuyen por la estructura del

    pavimento para producir un esfuerzo vertical mximo reducido en la superficie de la

    subrasante.

    As mismo, la carga de la rueda hace que la estructura del pavimento se deforme,

    creando tanto esfuerzos de compresin como de tensin a travs de toda la estructura

    del pavimento.

    DEFORMACIONES EN LA ESTRUTURA DEL PAVIMENTO

    Deformaciones Permanentes y Plsticas.- Son inicialmente producidas por una densificacin

    de las capas del pavimento o de la subrasante y se presenta como huella en la zona de

    esfuerzos; sin que se presenten grietas en el pavimento.

    Las deformaciones plsticas tambin producen deformaciones del tipo permanente, pero a

    diferencia de las anteriores se produce un desplazamiento de material sin cambio de volumen,

    esta clase de deformaciones se produce debido a que la presin sobre la capa de pavimento

    excede la fatiga de ruptura del material.

    Deformaciones Temporales o Elsticas.- Una deformacin temporal es aquella que

    desaparece cuando la carga que la produce deja de actuar.

    Estas deformaciones elsticas originan esfuerzos de traccin en las carpetas de rodadura que

    duran tiempos muy cortos, pero que se repiten con gran frecuencia. Estos esfuerzos fatigan el

    material que despus de estar sometido a un gran nmero de solicitaciones, alcanza la rotura

    por traccin con una tensin menor que la de su resistencia en estado virgen.

    La deformacin vertical debe ser como mximo de 0.5 a 0.7 mm. para trnsito pesado, a fin deevitar agrietamiento de la superficie de rodadura.

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    ASPECTOS BSICOS A CONSIDERAR EN EL DISEO DE PAVIMENTOS

    En el diseo de bases y subbases se debe tener en cuenta dos aspectos bsicos:

    - La tensin vertical (o esfuerzo) no debe exceder un determinado valor que produzcarotura por corte en la subrasante, esta rotura por corte se basa en el Mdulo de

    Resiliencia, o sea existe una relacin entre la presin vertical y el CBR.

    - La tensin vertical sobre la subrasante debe ser tal que las deformaciones verticalessean suficientemente pequeas como para no producir roturas por traccin en la

    carpeta asfltica de rodadura.

    Finalmente, por todo lo expuesto anteriormente es evidente que el clculo de esfuerzos,

    deformaciones y deflexiones, producidos por la transmisin de cargas provenientes del trfico,

    es imprescindible.

    Para conocer la variacin de esfuerzos y deformaciones a distintas profundidades en un suelo

    existen distintas frmulas basadas en leyes de elasticidad que resultan sencillas para el clculode esfuerzos y deformaciones en sistemas de una y hasta de dos capas con la ayuda de bacos,

    sin embargo, darle solucin a sistemas de mltiples capas es tarea difcil, para ello se usan

    herramientas como los programas de cmputo. En el medio hay diferentes programas tales

    como el programa Kenlayer de la universidad de Kentucky, el INPACO de Colombia, otros ms

    sofisticados como el PLAXIS, entre otros.

    Para la presente investigacin, una vez diseado el espesor de las diferentes capas del

    pavimento mediante las ecuaciones empricas propuestas por la AASHTO, procedemos a

    conocer la variacin de esfuerzos y deformaciones en el pavimento haciendo uso del programa

    Kenpave - Kenlayer.

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    CLCULO DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES MEDIANTE EL PROGRAMA KENPAVE

    KENLAYER (Cantera LARAPA)

    PROCEDIMIENTO DE ANLISIS: A continuacin pasamos a describir el proceso a seguir para el

    anlisis de esfuerzos y deformaciones que se producen en el pavimento bsico diseado,

    consistente en una base estabilizada con emulsin asfltica tipo CSS 1 h y un

    Micropavimento.

    Pantalla de inicio:

    El ingreso de los datos necesarios para el anlisis de esfuerzos y deformaciones en el

    pavimento se realiza mediante el men LAYERINP, el cual se muestra a continuacin:

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    El men nos presenta una serie de pestaas, las cuales requieren distintos tipos de datos. Estas

    pestaas se llenan de izquierda a derecha. Debajo de cada pestaa se encuentran las palabras:

    input, que indica la falta de datos en esa pestaa, default, que indica la adopcin de datos

    por defecto del programa. Una vez ingresados todos los datos correctamente, la palabra input

    cambia a done. La pestaa File nos permite seleccionar entre un proyecto nuevo o uno ya

    realizado, en este caso crearemos un proyecto nuevo. El nombre del archivo se podr ingresar

    una vez concluido el ingreso de todos los datos requeridos por el programa.

    Se prosigue con la pestaa General en la cual se ingresan los datos iniciales generales

    requeridos para el anlisis como se muestra a continuacin:

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    - Se ingresa el ttulo del proyecto: Esfuerzos y Deformaciones en Pavimento Bsico.- En la primera fila, se elige el tipo de material, en este caso consideramos un

    comportamiento lineal elstico digitando el nmero 1.

    - En la segunda fila, se considera o no un anlisis de dao, digitando, como en este caso, elnmero 0 si no se considerar alguno.

    - En la tercera fila el programa considera una divisin de cada ao hasta en 12 perodos parael anlisis de daos, incluso sin anlisis de daos puede utilizarse para encontrar el efecto

    de capa y mdulos en las respuestas de pavimento asignando mdulos diferentes para cadaperodo. En este caso consideramos un nico perodo por ao, digitando el nmero 1 en

    esta fila.

    - En la cuarta fila se tiene la alternativa de considerar distintos grupos de carga para elanlisis de daos, en este caso solo consideraremos un grupo de carga de 4 ruedas

    correspondiente a un lado de un eje tndem de rueda doble. Se digita entonces el nmero

    1 en esta fila.

    - La quinta fila se mantiene con su valor por defecto, 0.001, este valor implica una precisinde 0.1% en la tolerancia para integracin numrica.

    - La sexta fila solicita el nmero de capas que en este caso son 3, Micropavimento, Base

    estabilizada con emulsin y la Subrasante. Se digita entonces el nmero 3.- La sptima fila considera el nmero de coordenadas verticales en las que se realizar el

    anlisis. Con el objetivo de comparar las deformaciones permisibles en la subrasante y en la

    fibra inferior del Micropavimento con las calculadas, se analizarn estas en 2 puntos: Fibra

    inferior del Micropavimento y Superficie de Subrasante, por lo que digitamos el nmero 2

    en esta fila.

    - La octava fila indica el nmero mximo de ciclos de integracin. Esta fila se mantiene con suvalor por defecto: 80.

    - En la novena fila se indica los tipos de respuestas requeridas por el usuario, digitando, eneste caso, el nmero 9 para obtener: desplazamiento vertical, 4 tensiones y 4 esfuerzos.

    -

    En la dcima fila se ingresa el tipo de interfaz entre dos capas. Se digita 1, cuando todas las

    interfaces de capa estn enlazadas, siendo este el caso de estudio.

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    - La undcima fila requiere el nmero de capas con anlisis de dao basado en la tensin detraccin en la parte inferior de la capa bituminosa. En este caso digitamos el nmero 1,

    correspondiente a la capa del Micropavimento.

    - La duodcima fila requiere el nmero de capas con anlisis de dao basado en la tensin decompresin vertical en la parte superior de la subrasante u otras capas no interfazadas. En

    este caso digitamos el nmero 1, correspondiente a la capa subrasante.- Finalmente, en la fila nmero 13 se escoge el sistema de unidades con el que se trabajarn

    los datos, digitando 1 para unidades del Sistema Internacional, como en este caso.

    - Se da click en OK y se prosigue con la pestaa Zcoord:

    En esta pestaa se ingresan las distancias verticales a partir de la superficie, en las que se

    analizarn los esfuerzos y deformaciones.

    Como se mencion en la pestaa anterior, las distancias verticales de anlisis sern: 2.5cm

    (debajo del Micropavimento) y 22.5cm (en la superficie de la subrasante).

    Se da click en OK y se prosigue con la pestaa Layer:

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    En esta pestaa se ingresan el espesor (TH) y el mdulo de Poisson (PR) de cada capa. El

    espesor de la subrasante se considera infinito.

    Los valores para este caso son los mostrados en la imagen.

    Se hace click en OK.

    La pestaa Interface, tiene la palabra default, debido a que los datos ingresados en la pestaa

    General, son utilizados por el programa para generar datos por defecto en algunas pestaas,

    por lo que no ser necesario ingresar datos en estas.

    Se prosigue con la pestaa Moduli:

    La imagen anterior muestra las pestaas correspondientes a los periodos por ao ingresados

    en la pestaa General. En este caso elegimos un solo periodo, en el cual se deben ingresar los

    valores del Mdulo Elstico de cada capa, como se muestra a continuacin. El mdulo elstico

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    CR (radio de contacto): El radio del rea de contacto entre la rueda y el pavimento fue

    adoptado de la siguiente imagen (Pavement Analysis and Design, YANG H. HUANG):

    Considerando L = 26.34 cm calculamos el rea de contacto:

    A = (0.6x26.34) (0.4x26.34) + (0.3x26.34)2= 362.68 cm2

    Considerando un crculo de rea equivalente, calculamos el radio correspondiente:

    r = = 10.74 cmCP (presin de contacto): La presin de contacto se calcula como sigue:

    Consideramos un camin pesado de eje tndem de rueda doble, con una carga de 180 kN en el

    eje.

    Repartiendo dicha carga entre las 8 ruedas del eje tenemos:

    La presin de contacto se calcula como sigue:

    ( )(

    )

    YW y XW (distancias entre ruedas): Estas distancias fueron consideradas de la siguiente

    manera:

    YW = 34.3

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    XW = 1219

    NR or NPT (nmero de puntos en planta a ser analizados): En esta pestaa se ingresa la

    cantidad de puntos que sern analizados en planta, en este caso solo analizaremos los

    esfuerzos y deformaciones que se producen justo debajo de cada rueda, es decir 4 puntos.

    Luego, se ingresan las coordenadas de cada punto a analizar en planta:

    Se hace click en OK y con esto se concluye con el ingreso de datos requeridos por el programa,

    ya que las dems pestaas adoptan valores por defecto por el motivo que se mencion

    anteriormente.

    Finalmente el men LAYERINP queda de la siguiente manera:

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    Se guarda el proyecto haciendo click en Save As. Aqu es donde se le da el nombre al archivo

    del proyecto:

    Luego salimos del men LAYERINPhaciendo click en EXITy en el men principal hacemos click

    al men KENLAYER:

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    El programa realiza los clculos y luego se procede a hacer click en el botn Aceptar que se

    muestra a continuacin:

    Se ingresa al men LGRAPH para observar los parmetros del material ingresados, la

    configuracin de las cargas y las coordenadas de los puntos a analizar:

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    Finalmente, ingresamos al men EDITORpara ver los resultados obtenidos:

    Se abre el archivo:

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    Y obtenemos los siguientes resultados en forma tabulada:

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    : v = Deformacin por Compresin vertical en Subrasante (Ahuellamiento)

    : t = Deformacin por Tensin horizontal debajo del Micropavimento

    (Agrietamiento por Fatiga)

    CLCULO DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES PERMISIBLES

    DEFORMACIN ADMISIBLE POR COMPRESIN (en la parte superior de la subrasante):

    Se calcula mediante la siguiente frmula:

    Donde:

    Nd = Nmero de repeticiones de carga.

    z= Deformacin vertical elstica por compresin.

    f4= 1.365 x 10-9

    (Inst. Asfalto); 6.15 x 10-7

    (Shell)

    f5= 4.477 (Inst. Asfalto); 4.0 (Shell)

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    Tenemos:

    = 4.887E-04 (Inst. Asfalto)

    = 9.071E-04 (Shell)Como se observa, la deformacin admisible dada por las distintas instituciones es ligeramente

    inferior a la calculada en la superficie de la subrasante del pavimento, a excepcin de la

    propuesta por la Shell, como se muestra a continuacin:

    Deformacin CalculadaDeformaciones

    Admisibles

    8.026 x 10-4

    4.887 x 10-4

    (Inst. Asfalto)

    8.026 x 10-4

    9.071 x 10-4

    (Shell)

    DEFORMACIN ADMISIBLE POR TRACCIN (en la parte inferior del Micropavimento):

    Se calcula mediante la siguiente frmula:

    Donde:

    Nf = Nmero de repeticiones de carga.

    t= Deformacin horizontal elstica por traccin o compresin.

    f1= 5x10-6

    (Thompson); 1.66x10-10

    (Powell); 4.92x10-14

    (Verstraeten)

    f2= 3.0 (Thompson); 4.32 (Powell); 4.76 (Verstraeten)

    Tenemos:

    = 1.766E-04 (Thompson) = 2.275E-04 (Powell)

    = 8.963E-05 (Verstraeten)Como se observa, la deformacin admisible dada por los distintos autores es superior a la

    calculada en la parte inferior del micropavimento, por lo que el espesor del micropavimento es

    suficiente para controlar el agrietamiento por fatiga.

    Deformacin CalculadaDeformaciones

    Admisibles

    7.248 x 10-5

    1.766 x 10-4

    (Thompson)

    7.248 x 10-5

    2.275 x 10-4

    (Powell)

    7.248 x 10-5 8.963 x 10-5(Verstraeten)

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    Con referencia a la deformacin por compresin calculada en la superficie de la subrasante

    que excede la deformacin permisible calculada con los valores propuestos por el instituto del

    asfalto, se procede a aumentar el espesor de la capa de base estabilizada para que las

    deformaciones producidas en la superficie de la subrasante sean inferiores a las admisibles.

    Siguiendo el mismo procedimiento de clculo con el programa KENLAYER, esta vez variando

    solo el espesor de la base estabilizada a 30 cm de espesor tenemos:

    : v = Deformacin por Compresin vertical en Subrasante (Ahuellamiento)

    : t = Deformacin por Tensin horizontal debajo del Micropavimento

    (Agrietamiento por Fatiga)

    As ambos criterios de deformacin por compresin permisible en la superficie de la

    subrasante son cumplidos.

    Finalmente tenemos:

    Deformacin VerticalCalculada

    Deformacin VerticalAdmisible

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    4.801 x 10-4

    4.887 x 10-4

    (Inst. Asfalto)4.801 x 10

    -4 9.071 x 10

    -4(Shell)

    Deformacin HorizontalCalculada

    Deformacin HorizontalAdmisible

    4.349 x 10-5

    1.766 x 10-4

    (Thompson)

    4.349 x 10-5

    2.275 x 10-4

    (Powell)4.349 x 10

    -5 8.963 x 10

    -5(Verstraeten)

    Finalmente los espesores de las capas del pavimento, utilizando material de LARAPA son:

    Micropavimento de 2.5 cm

    Base Estabilizada de 30.0 cm

    Subrasante Compactada

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    CLCULO DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES MEDIANTE EL PROGRAMA KENPAVE

    KENLAYER (Cantera PATA PATA)

    PROCEDIMIENTO DE ANLISIS:El procedimiento es el mismo que se sigui para la cantera de

    LARAPA, por lo que a continuacin se muestran los parmetros del material ingresados, la

    configuracin de las cargas y las coordenadas de los puntos a analizar:

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    Los resultados obtenidos son:

    : v = Deformacin por Compresin vertical en Subrasante (Ahuellamiento)

    : t = Deformacin por Tensin horizontal debajo del Micropavimento

    (Agrietamiento por Fatiga)

    CLCULO DE ESFUERZOS Y DEFORMACIONES PERMISIBLES

    DEFORMACIN ADMISIBLE POR COMPRESIN (en la parte superior de la subrasante):

    Deformacin CalculadaDeformaciones

    Admisibles

    9.039 x 10-4

    4.887 x 10-4

    (Inst. Asfalto)9.039 x 10

    -4 9.071 x 10

    -4(Shell)

    DEFORMACIN ADMISIBLE POR TRACCIN (en la parte inferior del Micropavimento):

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    Deformacin CalculadaDeformaciones

    Admisibles

    4.644 x 10-5

    1.766 x 10-4

    (Thompson)

    4.644 x 10-5

    2.275 x 10-4

    (Powell)

    4.644 x 10-5

    8.963 x 10-5

    (Verstraeten)

    Como se observa, las deformaciones por compresin exceden las permisibles, por lo que seprocedi a aumentar el espesor de la base estabilizada a 30cm, 35cm hasta llegar a 37cm con

    el cual se cumple recin con la deformacin permisible, obteniendo:

    : v = Deformacin por Compresin vertical en Subrasante (Ahuellamiento)

    : t = Deformacin por Tensin horizontal debajo del Micropavimento

    (Agrietamiento por Fatiga)

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    Ahora tenemos:

    Deformacin VerticalCalculada

    Deformacin VerticalAdmisible

    4.625 x 10-4

    4.887 x 10-4

    (Inst. Asfalto)4.625 x 10

    -4 9.071 x 10

    -4(Shell)

    Deformacin HorizontalCalculada

    Deformacin HorizontalAdmisible

    6.572 x 10-5

    1.766 x 10-4

    (Thompson)

    6.572 x 10-5 2.275 x 10-4(Powell)

    6.572 x 10-5

    8.963 x 10-5

    (Verstraeten)

    Finalmente los espesores de las capas del pavimento, utilizando material de PATA PATA son:

    Micropavimento de 2.5 cm

    Base Estabilizada de 37.0 cm

    Subrasante Compactada