metodo aastho pavimentos flexibles

7/26/2019 METODO AASTHO PAVIMENTOS FLEXIBLES

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DISEO DE PAVIMENTO FLEXIBLES MEDIANTE USO DEL METODO AASTHO 93Diseo Nueva calzada Cra 4ta (Rodadero-Gaira)-Sta. Marta

Luis Fernando Vanegas Meja Cd. 2008215071

Universidad Del Magdalena

Santa Marta, [email protected]

RESUMEN

Cuando se desea emprender un proyecto para

la pavimentacin de una va, se deben

considerar los parmetros de diseo de

nuestro pavimento como la importancia de la

va, climatologa y tipo de pavimento a

emplear segn su uso, adems tenemos

factores relevantes como los permisos que se

deben obtener por los impactos ambientales

generados durante y despus de la obra;

analizar el transito existente, atrado y

generado por la nueva va, para as finalmente

realizar el diseo del pavimento que se desea

implementar y por ende obtener la estructura

de pavimento ptima a nuestro alcance de

proyecto.

Por otra parte existe diversidad de mtodos

para Realizar estos estudios; en este aparte

nos centraremos en el Mtodo AASTHO para

el diseo de pavimentos flexibles en la Cra 4ta

Rodadero-Sta Marta.

ABSTRAC

When you want to undertake a project to pave

a road , consider the design parameters of our

pavement as the importance of the road,

weather and type of pavement to be used

according to use, but we also have relevant

factors such as the permissions They must be

obtained by the environmental impacts during

and after the work , analyzing existing traffic

drawn and generated by the new route , thus

finally making pavement design to be

implemented and thus obtain the structure

optimum pavement our project scope .

Furthermore there are various methods of

performing these studies; we will focus on

this apart Method AASTHO for flexible

pavement design in the Cra 4ta Rodadero-Sta

Marta.

INTRODUCCION

Una de las principales tendencias que se vive

hoy en da en Colombia ha sido el afn por el

desarrollo urbanstico de las ciudades lo cual

ha trado consigo la necesidad de

construcciones de nuevas vas que se adaptena las necesidades de la poblacin, a medida

que crecen las ciudades su poblacin lo hace

de igual forma, logrando de esta manera que

el parque automotor aumente de manera

similar.

Si bien es cierto nuestro pas se ha

caracterizado por una economa concebida del

campo y turismo, esto ha originado que el

nmero de vehculos pesado sean ms

constantes provocando un gran deterioro

acelerado en las vas. Es por ello que se ha

visto la necesidad de implementar diferentes

mtodos del diseo para pavimentos para

prevenir o disminuir estas afecciones.
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El turismo como fuente fuerte de ingreso del

pas, se ha visto beneficiada dado a que ha

generado expansin tanto en el mbito

comercial como el cultural, entre las regiones

ms visitadas del pas tenemos: Medelln,

Manizales, Eje cafetero, Cali, Bogot,Barranquilla, Cartagena y Sta. Marta, siendo

esta ultima la que en los ltimos aos se ha

mantenido en los primeros puestos por su

diversidad de playas siendo La del Rodadero

la ms visitada. En este trabajo se estudiara la

Cra 4ta del Rodadero, Sta. Marta. Dado que se

ha visto un desgaste de la calzada existente y

su capacidad vehicular se ha visto reducida

por el aumento del flujo vehicular.

ANTECEDENTES

La carrera 4ta fue construida en el ao 1954

por el Gobernador militar General Rafael

Hernndez y fue nombrada Avenida

Hernndez Pardo, desde entonces esta va se

ha venido ampliando debido a la alta demanda

vehicular que transita por ella.

El 21 de Noviembre del 2006 la Concesin

Ruta del Sol II S.A y la gobernacin delmagdalena suscribieron el contrato de

concesin No. 229 con el fin de llevar a cabo

la primera fase de la concesin del Plan vial

del Norte del Magdalena, que considero en su

momento la rehabilitacin de la calzada

existente, la construccin de la segunda

calzada, mantenimiento operacin y

rehabilitacin de las mismas, al igual que en

la clusula 2 el contrato como alcance

progresivo en el que queda establecida

estudios y diseos definitivos, gestin predial,

construccin, operacin, mantenimiento y

conservacin, y gestin ambiental y social de

la primera calzada del Ramal Ye de Gaira-

Rodadero-Manzanares (Programa de

Adaptacin a la gua de manejo Ambiental,

pg.9-10, Diana Carolina Riatiga, Ruta del

Sol II S.A, febrero 4 del 2016).

Segn el decreto 2041 del 2014 que derogo

los decretos 2810 del 2010, 1220 del 2005 y

500 del 2006 entendidos como carreteraslistas por su presumible deterioro de los

recursos naturales y modificaciones

importantes al paisaje. Sin embargo se debe

tener en cuenta el artculo 12 de la ley 1682

del 2013, el cual establece como

mejoramiento a cualquier cambio a una

infraestructura de transporte en la cual se

mejoren las especificaciones tcnicas

iniciales de ella. As mismo dicho proyecto

se acoge a el artculo 44 de la presente ley

1682 del 2013 consagr que: El Gobierno

Nacional, que para estos efectos se entiende

conformado por los Ministerios de Transporte

y Ambiente, en coordinacin con la Autoridad

Nacional de Licencia Ambientales,

reglamentar en un trmino mximo de

noventa (90) das calendario, a partir de la

fecha de expedicin de esta ley, el listado de

actividades de mejoramiento en proyectos de

infraestructura de transporte. En

consecuencia, el Ministerio de MedioAmbiente y Desarrollo Sostenible expidi el

Decreto 769 del 22 de abril de 2014, por

medio del cual y conforme a lo establecido en

el Decreto 2820 de 2010 o aquel que lo

modifique o sustituya establece que lasactividades de mejoramiento en proyectosde infraestructura de transporte enlistadasen el mencionado decreto y que se desarrollen

en infraestructura existente no requerirn delicencia ambiental, incluyendo laconstruccin de un carril adicional a las

calzadas existentes y dems obras asociadas a

esta actividad, siempre y cuando no implique

la materializacin de un segundo eje y se

mantenga dentro del derecho de va

correspondiente a la categorial vial,


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incluyendo la construccin de separadores

centrales.

JUSTIFICACION

Este documento busca resaltar los factoresrelevantes para el diseo de pavimentos

flexibles por el mtodo AASTHO en el

proyecto de Ampliacin de la Cra 4ta con

fines acadmicos. En este se incluirn ciertos

factores considerados de gran importancia por

el autor del mismo para este tipo de Diseos.

Adems se obtendrn los datos aproximados

de la demanda del parque automotor actual de

la zona a estudiar, se tendrn en cuenta las

afectaciones medioambientales, y se

analizaran los espesores de las capas que

conformaran la estructura de pavimentos con

el fin de obtener cual ser la ms rentable para

dicho proyecto.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Disear un Pavimento flexible por el mtodo

AASTHO 93 en la Cra 4ta Rodadero.

OBJETIVO ESPECIFICO

Realizar la Evaluacin de Impacto

ambiental e identificar sus

afectaciones directas e indirectas en el

proyecto.

Estudiar la influencia del Trnsito en

las decisiones del Diseo de

pavimento por el mtodo AASTHO.

Determinar el Numero Estructural por

el Mtodo AASTHO con el cual se

Diseara la estructura de pavimento

flexible segn las condiciones dadas.

MARCO CONCEPTUAL

Base: Material granular estabilizado o sinestabilizar, esta se encuentra debajo de la

carpeta asfltica, recibe las cargas

directamente y las transmite a las

siguientes capas con menor intensidad.

Capas: Conforman a la estructura depavimento, y constan de 3 a 4 siendo las

primeras en recibir la mayor carga e ir

disminuyndola a medida que desciende

hasta la ltima.

Corredor vial: una amplia franjageogrfica que sigue un flujo direccional

general o que conecta generadores

importantes de viaje.

Estructura de Pavimento: conformadopor capas que brindan el soporte al

pavimento, capaces de disipar las cargas

generadas por el trnsito.

Pavimento Flexible: Estructura depavimento capaz de deflactar o flexionar

ante las cargas impuestas.

Sub-base: Es la ltima capa de laestructura de pavimento, por lo tanto

recibe menos cargas, no requieren ser de

buena calidad, sin embargo se deben tratar

si las condiciones de obra lo ameritan.

Trafico: Movimiento de personas omercanca.

Transito: Movimiento de VehculosCarreteros.

Transito Normal: Es el transito existentepor la red vial que se intervendra y es

obtenido mediante aforos.


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Transito Atrado: Es el transito que seorigina por beneficios o ventajas de la va

nueva.

Transito Generado: Es el transito nuevo

que por mejores condiciones circulara porla nueva va.

Figura 1 Estructura de pavimento flexible,

tomada dehttp://www.taringa.net/post/ecologia/13268079/Pavimentos-flexibles.html.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La Cra 4ta es uno de los corredores viales

importantes para la ciudad de santa marta,

debido a que se encuentra en el sector turstico

del rodadero y una de las vas que conectan la

troncal del caribe con el centro de la ciudad a

travs del cerro ziruma, provocando as que

un alto ndice vehicular circule por esta zona,

a su vez ya se han notado las diversas

afecciones debido a la reduccin de su

capacidad para el trnsito en horas picos, y un

desgaste progresivo en la carpeta asfltica

actual como se ve en la figura.

Figura 2 tomado de Google mapas,Desgaste carpeta asfltica.

Figura 3 Tomada de Google mapas,Aglomeracin del Trnsito en horas picos.

En la figura se pueden apreciar la variedad de

plantaciones presentes en los alrededores de la

va, lo cual son unos de los principales

obstculos para poder desarrollar este

proyecto, pero para ello se realiz un Estudio

de Evaluacin de Impacto Ambiental, para

determinar cules sern las afectaciones

directas e indirectas de la zona a intervenir

antes, durante y despus de Intervenir la va.
http://www.taringa.net/post/ecologia/13268079/Pavimentos-flexibles.htmlhttp://www.taringa.net/post/ecologia/13268079/Pavimentos-flexibles.htmlhttp://www.taringa.net/post/ecologia/13268079/Pavimentos-flexibles.htmlhttp://www.taringa.net/post/ecologia/13268079/Pavimentos-flexibles.htmlhttp://www.taringa.net/post/ecologia/13268079/Pavimentos-flexibles.html


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LOCALIZACION DEL PROYECTO

Figura 4 Localizacin geogrfica SantaMarta, Magdalena, Colombia.

Figura 5 Ruta a Intervenir Av. HernndezPardo, Sector Ramal Ye de Gaira Rodadero - Santa Marta, ElaboracinPropia.

El departamento del magdalena ubicado al

norte de Colombia, presenta una gran

variedad de paisajes por sus bahas y Ros

presentes, una de las principales costas a

Nivel nacional por su alto ndice atractivo

turstico, estas bahas se encuentran al norte

del departamento y se encuentran en la ciudad

de Santa Marta, Sector Rodadero, Este zona

se ve presenciado por el comercio y el

Turismo, es por ello que Santa Marta D.T.C.H

se ven en la necesidad de una constante

mejora en toda la malla vial que la

comprende pues de esta depende que sus

atractivos tursticos sea cada da ms

llamativos.

CARACTERISTICAS DEL PROYECTO

Se construir una calzada de 7m de ancho y

con una distancia de 2.1 km iniciando desde la

Calle 24 hasta la calle 9, se empleara

pavimento asfaltico, cada corredor constara de

dos carriles a 3,5m, contara con bermas, obras

de urbanismo y de sealizacin. La principal

funcin es brindar un acondicionamiento y

mejora en el transitar por la va y satisfacer lademanda de viaje y disminuir los retardos de

viaje tanto del transporte pblico como el

privado, para ello se debe garantizar un buen

diseo de la mezcla debido al crecimiento

anual del parque automotor en la zona.

EVALUACION DEL IMPACTOAMBIENTA

Este estudio consiste en recopilar todos los

datos en campo que pueden ser afectados

antes, durante y despus de ejecutada la obra

al medio o sociedad, y se hace mediante un

chequeo simple. Para ello clasificamos cada

una de las afectaciones segn el cronograma

de obra a desarrollar del proyecto.

Actividades Preliminares

Instalacin y operacin de

campamentos.

Constitucin derecho de va y

Adquisicin de Predios

Contratacin Mano de Obra y

establecimiento de parques de

maquinaria.


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Actividades en etapa de Construccin

Desmonte y Descapote

Excavaciones y rellenos

Desmonte y Armado estructura.

Conformacin de terraplenes. Abastecimiento de agua.

Instalacin de capas granulares Base y

Subbase.

Imprimante asfaltico

Conformacin de la calzada nueva y

existente.

Colocacin de la carpeta asfltica.

Construccin de Obras de Arte

(Puentes y Boxculvert)

Acarreo de material

Obras Hidrulicas.

Obras de Urbanismo.

Actividades de Desalojo y Abandono

Arborizacin

Desmantelamiento de campamento.

Mantenimiento

Ya teniendo claro las actividades a desarrollar

durante la obra, pasaremos a clasificarlas

segn el impacto causado a los diferentes

medios ambientales, para ello emplearemos el

mtodo cualitativo en la matriz actividad vs

impacto.Esta matriz tiene en el eje horizontal

las acciones que causan impacto ambiental; y

en el eje vertical las condiciones ambientales

existentes que puedan verse afectadas por esas

acciones. Este formato provee un examen

amplio de las interacciones entre acciones

propuestas y factores ambientales.

Factores Ambientales

Dado que para la ejecucin del proyecto se

tiene en cuenta tanto la etapa preliminar, las

de ejecucin y las de Desalojo hay que

determinar cules son los factores ambientales

que influyen.

Los principales factores ambientales a

considerar son:

MEDIO FISICO

COMPONENTE

AGUASuperficiales

Subterrneas

ATMOSFERA

Calidad del aire

Olores

Nivel Sonoro

SUELOCaract. Fisico-Quimicas

Erosin

MEDIO BIOLOGICO

COMPONENTE

FLORA

Incremento de

demanda derecursos naturales

FAUNAAhuyentamientode la fauna

MEDIO PERCEPTIVO

COMPONENTE

PAISAJEAlteracin en laestructura

Paisajstica

MEDIO SOCIO ECONOMICO

COMPONENTE

CULTURAAfectacin a la

Movilidad

Cotidianidad

INFRAESTRUCTURA

Infraestructura

existente

Serviciospblicos

POBLACION

Generacin deExpectativas

ActividadesEconmicas

Tabla 1 Factores Medio Ambientales,Elaboracin Propia.

Ya teniendo definido cuales son los factores

se establece Cual es la importancia del

impacto ambiental generado por las acciones


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desarrollada antes, durante y despus de

ejecutado el proyecto, para ello se determina

el IA (Importancia Impacto Ambiental), el

cual mediante una ecuacin que considera

ciertos parmetros obtiene la severidad del

impacto de forma cuantitativa.

La ecuacin a emplear fue la desarrollada por

(Conesa, 1997)

Tabla 2 parmetros de Importancia deImpacto Ambiental (Conesa, 1997).

Se debe realizar un anlisis a cada

componente por medio y de esta manera se

organizara de mayor a menor los valores, los

cuales indican la importancia de las

afecciones generadas por las acciones

ambientales desarrolladas por la obra, siendo

los mayores los ms relevantes.

Ya habiendo identificados las actividades que

necesitan mayor control para el proyecto se

pueden desarrollar los planes de manejo

ambiental para el tratamiento de los mismos,

los cuales consisten en un monitoreo y

seguimiento a cada una de estas actividades y

corroborar que se desarrollen estos planes de

manejo Ambiental.

Figura 6 Actividades Afectadas, Flora,Socioeconmico, Fauna, Paisajes. Fuente:Google Earth 2015.

Uno de las principales actividades

desarrolladas en esta localidad es el turismo

por ende la presencia del alto ndice vehicular

es parte fundamental de este estudio pues la

principal causa de este trabajo es mejorar la

movilidad de la zona para ello se realizaran

Aforos vehiculares para determinar qu tan

influyente es el parque automotor, y que tan

necesaria es la ampliacin de la Cra 4ta. Estos

aforos fueron desarrollados por la ConcesinRuta del Sol II S.A durante 7 das a 24horas, los das del 23-30 de Noviembre.

Para ello se deben considerar el tipo de

vehculos circundantes, Nmero de Ejes,

Direccin o sentido que toman.


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Tabla 3 Transito promedio Diario Semanal,(Jos Gregorio Snchez, 2016) .

Figura 7 Tipo de Vehculos segn su Clasey Nmero de Ejes, Tomado de Diseo yconservacin Pavimentos Rgidos,

Universidad autnoma de Mxico Pg. 7-9

Luego de determinar el tipo de vehculos

segn su nmero de ejes se clasifican por su

clase, y se toma el Transito promedio diario

de acuerdo a los aforos realizados.

=7

Como se realiz conteo en una semana se

tomara de referencia el Transito promedio

diario semanal.


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Tabla 4 Transito Promedio Diario, Rutadel sol II S.A

Para el diseo de pavimentos el nmero de

vehculos livianos aun siendo este el de mayor

presencia no es de gran utilidad para los

caculos, pues solo son tenidos en cuenta los

vehculos con nmero mayor a 2 ejes.

Para determinar el TPDS, se sacan el VHMD

(Volumen horario mxima demanda)

=1 2 3 4 5 6 77

=++++++

=

Se debern tener en cuenta los factores

influyentes cuando se da el mejoramiento o

adicin de una va nueva para ello se deben

tener en cuenta el transito Normal, el

generado por la nueva calzada, y el atrado,

para poder en si definir cul es el transito

futuro para el cual se diseara el pavimentonuevo es decir de este parmetro constara para

que periodo de vida til el pavimento

diseado no requerir de ninguna intervencin

de reparacin o rehabilitacin.

Primeramente se deben contemplar cual es el

comportamiento del trnsito diario, a partir de

los datos obtenidos veremos en qu das se

registra la mayor presencia de vehculos

circundantes por la calzada existente.

Figura 8 Comportamiento del Trnsito pordas, Elaboracin Propia, con datos deRuta del sol II S.A

Como se puede observar los das ms

concurridos son los Sbados y Domingos, y es

debido a que en estos das el turismo ejerce

gran influencia en el parque automotor, pero

como se mencion anteriormente el tipo de

vehculos de importancia para el diseo son

los de tipo comercial para lo cual tambin se

obtuvo en el aforo segn el tipo de vehculos

que circulan por la calzada existente.

Figura 9 Porcentaje de Vehculos por suclase, Elaboracin Propia con Datos deRuta del Sol II S.A

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

A

B2-B3

C2

C3

T2-S1-S2

T3-S2

T3-S3


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El tipo de vehculo predominante es el A que

pertenece a los vehculos y microbuses que

son de categora del trnsito liviano por ello

no se tienen en cuenta en el diseo,

seguidamente siguen los tracto camiones los

cuales por ser un rea comercial circulanmucho por la zona.

Ya teniendo claro cuales es el ndice de

incidencia vehicular por su clase procedeos a

estimar el transito generado y atrado para los

dos primeros aos para lo cual se propondr

un 20%de incremento.

= 20%

= 7456

20%

= 1491,2

TASA DE CRECIMIENTO DELTRANSITO

Para determinar la tasa de crecimiento del

trnsito se obtendr del Manual de Diseo de

Pavimentos en Vas con medios y Altos

Volmenes de Transito, Bogot Colombia,

1997. Por lo que usaremos la siguiente tabla.

Tabla 5 INVIAS, Tasa de Crecimiento delTransito Comercial.

De acuerdo a la tabla se estima una Tasa de

crecimiento del 4%para los vehculoscomerciales.

FACTOR CARRIL Y DIRECCION

El factor de distribucin direccional (Fd), enColombia generalmente se considera que el

50% de los vehculos comerciales viajan en

condicin cargada y el otro 50% de losvehculos regresan en la misma condicin.

En el caso que ocupa el presente estudio losporcentajes del factor direccional oscilaron

entre 45 y 55% que se obtuvieron en losaforos para los sentidos Santa Marta-Cinaga

y Cinaga-Santa Marta por lo que elFd=50%=0,5.

Para el Factor Carril (Fca) se debe tener encuenta el nmero de carriles por sentido,

basndonos en la metodologa AASTHO, paraello debemos determinar el nmero de carriles

por sentido que lo obtendremos de la siguientetabla.

NUMERO TOTALDE CARRILES EN

CADA DIRECCION

FACTOR DEDISTRIBUCION

PARA EL CARRILDE DISEO (Fca)

1 1.0

2 0.90

3 0.75

Tabla 6 Tomado de Manual de PavimentosAsfalticos en Vas Con Medios y AltosVolmenes de Transito.

Debido a que se plantea una calzada con doscarriles en dos direcciones, se toma como

Fca=1.0

PERIODO Y ANALISIS DE DISEO

Es el tiempo en que se estima que elpavimento diseado no requerir ninguna

intervencin para reconstruccin, para ello sedebe considerar el transito futuro que circulara

por la va.

A continuacin se clasifican las vas segn sutipo y uso.


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Tabla 7, Clasificacin de La va segn suuso, Tomado de Manual de PavimentosAsfalticos en Vas Con Medios y AltosVolmenes de Transito.

Debido a que la Cra 4ta es un colector

Interurbano por el cual circula una gran parte

de los vehculos que se dirigen al centro de

santa marta, al igual que los que circulan

dentro del permetro urbano del sectorRodadero podemos considerar que la calzada

para el proyecto es de Categora II.

Ya habiendo seleccionado la categora de la

va nueva se determinara el periodo de diseo

y los rangos manejados segn el tipo de va.

CATEGORIADE LA VIA

Periodo de Diseo en aos

Rango Recomendado

I 10--30 20

II 10--20 15

III 10--20 10

Especiales 7--20 10--15

Tabla 8 Periodo de Diseo segn categora,Tomado de Manual de PavimentosAsfalticos en Vas Con Medios y AltosVolmenes de Transito.

Para este proyecto se determin un periodo de

diseo de 15 aospara lo cual se proceder aobtener el nmero de ejes equivalentes que

generara el trnsito en estos 15 aos y poder

determinar cul ser el Numero estructural

ptimo para este proyecto.

PORCENTAJE DE VEHICULOSCOMERCIALES

Para poder determinar el nmero de ejes

equivalente se debe determinar cul es el

porcentaje de vehculos comerciales que

circulan por la va existente, el cual se obtuvo

del conteo de vehculos realizados.

Para ello clasificaremos en 3 categoras los

vehculos que circulan por la va actualmente.

CLASIFICACIONVEHICULOS

PORCENTAJEVEHICULOS

LIVIANOS 44,9

BUSES 12,5

COMERCIALES 42,6Tabla 9 Porcentaje Vehculos por suclasificacin, Elaboracin Propia.

Se procede a la determinacin del porcentajede vehculos comerciales que se tendrn en

cuenta para el estudio

= %%

= 12,5%42,6%

= 55,1 %

Como vemos este valor es bastante grandedebido a la movilidad que se da en el sector

por el mbito comercial y turstico, al igualque es una de las vas que conecta la troncal

del caribe en el ramal Ye de Gaira con elcentro de la ciudad.

FACTOR EQUIVALENTE DE CARGA

Los Factores de Equivalencia de Carga decada vehculo comercial, fueron tomados de la


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tabla 3.5 del Manual de diseo de pavimentos

para bajos, medios y altos volmenes detrnsito.

Tabla 10 Factor equivalente de carga,fuente Manual de diseo de pavimentospara bajos, medios y altos volmenes detrnsito.

Para ello se deben considerar cada uno de los

tipos de vehculos comerciales tenidos en

cuenta para el estudio.

El factor equivalente para los camiones viene

dado por la siguiente ecuacin:

= 1.1462143.7642544.4030414.7268033.42190422216

= 3,37

El Factor equivalente para los buses viene

dado por:

=1.0 6543

6543

= 1,0

El factor equivalente de Carga global viene

dado por:

=12,5% 1 42,6% 3,37

55,1%

= 2,83

NUMERO DE EJES EQUIVALENTES

En Colombia se ha establecido comoreferencia 8,2 Ton para la determinacin del

nmero de ejes equivalentes es por ello quehacemos uso de esta medida patrn dado que

el nmero de ejes equivalentes totales estcompuesto por las contribuciones del trnsitonormal a lo largo de todo el periodo de diseo

y las del trnsito atrado y generado durantelos dos primeros aos del proyecto.

Para el transito existente tenemos:

,= 365 (+)

(+)

,= 7456 365 1 0,5 0,551 (+,)

(+,) 2,83

,=

Para el atrado ms el generado sucede lo

mismo:

,= 365 (+)

(+)

,= 1491,2 365 0,5 1 0,551 (+,)

(+,) 2,83

,=

,= .

Ahora el existente ms el atrado y generado

,+ =

,+ =


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DISEO DEL PAVIMENTO FLEXIBLEAASTHO 93

Se disearan mediante el sistema tricapas depavimentos flexibles empleando lametodologa AASTHO del 93, para lo cual

debemos definir todas las variables que serequieren para poder llevar a cabo el diseo.

La confi abil idad (R)

La confiabilidad del diseo tiene que ver conel grado de certidumbre que garantiza que la

solucin del paquete estructural escogidopueda responder adecuadamente a las cargasrecibidas durante el periodo de diseo.

Este valor se determina a partir del tipo de va

que se va a disear, en este casoemplearemos:

Tabla 11 Nivel de Confiabilidad segn tipo de Va,Tomado de Tabla 2.2 de la Gua diseo estructuras de

Pavimentos AASTHO 93.

Como esta va sirve de colector se tomara un

valor entre el rango 75-95 con el cual

disearemos nuestro sistema tricapa, para este

caso Tomaremos un Nivel de confiabilidad

(R) del 90%, ya habiendo definido estoseleccionaremos el valor desviador

correspondiente a este nivel de confiabilidad

para ello emplearemos la tabla:

El valor del numero desviador Zr para nuestro

diseo ser Zr= -1,282.

Desviacin estndar (So)

La desviacin normal del error estndar seasume con un efecto que combina el error en

las predicciones del trnsito y el error en elcomportamiento del pavimento con un valor

de S0=0.45

Prdida de Serviciabilidad (PSI)

Es una estimacin del servicio prestado por la

va, donde los valores cercanos a 0 son paravas intransitables, y los valores cercanos a 5vas en perfecto estado.

Para nuestro proyecto emplearemos:

= 4,5= 2

Dnde:

Po: Serviciabilidad inicialPt: Serviciabilidad final


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Mdulos dinmicos

Para llevar a cabo el diseo se debieron

extraer ciertos datos como lo son lacaracterizacin del suelo y su capacidad desoporte, estos datos fueron suministrados por

INGEOESTUDIOS a GW soluciones en 6apiques realizados cada 300 m, estos apiques

fueron llevados a cabo para el estudio yDiseo de la Cra 4ta por parte de laConcesin Ruta del Sol II S.A, los datosobtenidos fueron:

Figura 10 Fuente Diseo Pavimento GW SOLUCIONES,

RUTA DEL SOL II S.A, INGEOESTUDIOS.

Coef ici ente de Dr enaje

El coeficiente de drenaje viene dado por el

nivel de humedad alcanzado por el material

prximo a la saturacin para este caso, se

considera una condicin de drenaje excelente

en donde la base su nivel de humedad

prximo a saturacin se encuentra entre los 5-

25% mientras que la subbase >25%, de la

siguiente tabla tomaremos el coeficiente de

drenaje adecuado tanto para base y subbase.

Para el diseo los coeficientes a implementarson de 1,3 base y 1,2 subbase.

Tabla 12 Coeficiente de Drenaje, tomado de

http://ingenieriareal.com/metodo-aashto-para-

pavimento-flexible/.

Numero estructural

Para determinar los espesores de cada una de

las capas que comprenden mi estructura de

pavimento, debemos determinar los

coeficientes estructurales de cada capa, para

ello usaremos los bacos y finalmente

emplearemos el software de AASTHO93 para

determinar el nmero estructural

correspondiente a las condiciones dadas.

COEFICIENTEESTRUCTURAL PORCENTAJE

VEHICULOS

CARPETA A1 0,22

BASE A2 0,13

SUBBASE A3 0,11

Tabla 13 Coeficiente Estructural, Elaboracin Propia

Ver Anexos.

Para la carpeta asfltica se emple un

mdulo de 874 Mpa, este dato fue

suministrado por PAVIMENTO UNIVERSAL
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S.A, los dems valores fueron obtenidos de

los bacos a partir del mdulo resiliente.

TABLASESPESORES

OPTIMOS

SN A1 A2 A3 D1 D2 D3SN

DISEO

5,43 0,22 0,13 0,11 5 10 20 5,43

5,43 0,22 0,13 0,11 6 10 17 5,441

5,43 0,22 0,13 0,11 7 9 17 5,492

Tabla 14 Espesores a Considerar en el diseo

Mediante el software de Ecuacin AASTHO

93, desarrollado por el Ingeniero Luis Ricardo

Vsquez Varela, Manizales 2004, se pudo

obtener el nmero estructural requerido para

el diseo, como ya se tena previsto los

valores de los coeficientes estructurales para

cada capa, para ser un poco conservador se

tom la ecuacin y se busc un Numero

estructural efectivo de acuerdo a unosespesores establecidos. Entre los cuales

encontramos los del SN diseo 5.492 que en

comparacin con los dems arroja un espesor

de la estructura completa un poco menor.

A partir de la siguiente ecuacin se iteraron

los datos de los espesores hasta obtener un

valor de SN efectivo mayo al requerido 5.43.

Los coeficientes de drenajes seleccionados:

M2=1,3

M3=1,2

= 1 1 2 2 2 3 3 3

5,43 = 0,22 1 0,13 1,3 2 0,11 1,2 3

Se debe satisfacer la igualdad de manera que

se podrn iterar los datos hasta obtener un

espesor adecuado para el diseo para nuestrocaso emplearemos el del sombreado amarillo

correspondiente al SN=5,492

Espesores IN IN CM CM

CARPETA 6 7 15 17,5

BASE 10 9 25 22,5

SUBBASE 17 17 42,5 42,5

82,5 82,5

CONCLUSION

El diseo establecido en este informe,corresponde a las condiciones particulares del

proyecto de la doble calzada de la carrera

cuarta entre calles 9 y 27 en el Rodadero,jurisdiccin de la ciudad de Santa Marta.Es una estructura que obedece a lascaractersticas de los suelos que van a hacer

parte de la subrasante, materiales granulares yaglutinantes que conformarn el paqueteestructural propuesto para el pavimento.

El diseo se llev a cabo para determinar lanueva estructura de pavimento a construir en

la carrera cuarta del Rodadero, en donde se


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ANEXOS


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