métodos de diseño de pavimentos
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Métodos de Diseño de
PavimentosINTRODUCCIÓN
Ingº Eliezer Chirinos C.
Pavimento:
Rígidos
Calzada de
Concreto Asfáltico
Capa de Subbase
Confinamiento LateralSubrasante Compactada
Calzada de
Concreto Hidráulico
Capa de Base
Tipos de Pavimentos
Flexibles
Subrasante compactada
Base granular
Capa asfáltica (HMA)
Concreto Hidráulico
La diferencia fundamental entre ambos tipos de pavimento es la
forma como los esfuerzos -producidos por las cargas- son
distribuidos dentro de la estructura y transmitidos a la subrasante.
Subbase Granular
Rígidos
Tipos de Pavimentos
Flexibles
Subbase Granular
Componentes de un Sistema de Pavimentos
Capa de SubBase• Función Económica• Capa de Transición• Dism. de Deformaciones• Resistencia• Drenaje
Capa de Base• Función Económica• Dism. de Deformaciones• Resistencia
Carpeta de Rodamiento• Superficie de Rodamiento
Segura y Confortable• Resistencia• Impermeabilidad***
Subrasante
Componentes de un Sistema de Pavimento
Capa de SubBase• Protección• Capa de Transición• Dism. de Deformaciones• Drenaje• Mejoramiento de Soporte
Losa de Concreto• Superficie de Rodamiento
Segura y Confortable• Resistencia• Impermeabilidad***
Subrasante
Componentes de un Sistema de Pavimento
Hay que comprendercomo funciona unpavimento y los conceptosbásicos de la mecánica desu estructura, ya que esfundamental en el Diseñoy la Construcción delmismo; así como en laaplicación de técnicas deMantenimiento yRehabilitación, y en laimplantación de Sistemasde Gerencia.
El Diseño de pavimentos, será "el proceso de determinación deuna combinación de tipos de materiales, y espesores de capasconstruidas con tales materiales, que garanticen tanto elcomportamiento estructural de su conjunto, cuando essometido a los efectos impuestos por las variables actuantessobre esta estructura, como el cumplimiento de las funcionespara las cuales ha sido diseñado".
Ing. Gustavo Corredor Müller. (+)Venezuela.
Diseño de Pavimentos
“Proceso por medio del cual se determina los componentesestructurales de un segmento vial, teniendo en cuenta lanaturaleza de la subrasante, los materiales disponibles, lacomposición del transito y las condiciones del entorno”.
Ing. Fernando Sánchez Sabogal. Colombia.
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subrasante
Tráfico
cargas
Problema de Diseño:
Definir la estructura requerida para
que un pavimento construido sobre
una subrasante determinada, en un
medio ambiente especifico, tenga
un comportamiento preestablecido
al ser sometido a un cierto número
de repeticiones de carga.
Ing. Augusto Jugo B. PhD
?SNNúmero
Estructural
Principio Básico del Diseño de Pavimentos
4. Clima3. Materiales1. Tránsito
2. Subrasante
Criterios de Diseño
3. Clima 4. Materiales
2. Subrasante
1. Tránsito
Diseño dePavimentos: Criterios de Diseño
Número y tipo de vehículos a lo largo del período de diseño
Magnitud de la carga aplicada Configuración de la carga aplicada. Repeticiones de carga. Velocidad de desplazamiento. Presión de inflado/ área de contacto Error esperado en las estimaciones • Resistencia o estabilidad
• Densidad
• Contenido de Humedad• Textura y Estructura• Grado de confinamiento
• Precipitación pluvial• Temperatura, o altura
sobre el nivel del mar, de la unidad de diseño
• Drenaje del área en estudio• Pendiente longitudinal
promedio de la unidad de diseño
• Resistencia o estabilidad• Densidad• Contenido de Humedad• Textura y Estructura• Grado de confinamiento• Disponibilidad• Costo• Variabilidad en la construcción
CostosN.S
U.D= 2 Kms
2. Métodos a la Falla Cortante Limite
3. Métodos de Deflexión Limite
4. Métodos de Regresión basados en eldesempeño de Tramos de Prueba
1. Métodos Empíricos. C/S Prueba de Resistencia.
5. Métodos Empíricos-Mecanicístas(MEPGD)
Métodos de Diseño de Pavimentos
Métodos de Diseño de Pavimentos
1. Sin Prueba de Resistencia: Karl Terzaghi. 1929• Suelos Uniforme: A-1 a A-8• Suelos No Uniformes: B-1 a B-3
2. Con Prueba de Resistencia:1929. California Highway Department (CHD).Relación Soporte California. CBR. (CalifornoaBearing Ratio)
1945. Highway Research Board (HRB)• Suelos: A-1 a A-7. Índice de Grupo.• AASHTO M145 / ASTM D-3282
Métodos de Diseño de Pavimentos
Determinar el espesor de pavimentos con el que la falla al corte no ocurra.
1. LA COHESIÓN2. EL ANGULO DE FRICCIÓN INTERNA
Las principales propiedades de los materialesconstitutivos del pavimento y capa desoporte que se toman en cuenta son:
Métodos de Diseño de Pavimentos
Determinar el espesor de pavimentos, de formaque la deflexión vertical no exceda cierto límitepermisible
1. Esfuerzos2. Deformaciones
La deflexión como un criterio de diseño tiene laaparente ventaja que ésta puede ser medidafácilmente en campo.
Métodos de Diseño de Pavimentos
• Están basado en los resultados de tramos de prueba• Ecuaciones de diseño pueden ser aplicadas solo a las
condiciones del sitio de prueba.• Modificaciones basadas en teoría o experiencia
“Semi-empíricos”.515 a 550 kPa (75 a 80 psi)650 a 720 kPa (95 a 105 psi)
AASHTO 1993
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Están basados en la Mecánica de Materiales que relaciona datosde Entrada, como:• Frecuencia e intensidad de las cargas vehiculares.• Características de los materiales como el módulo elástico y
relación de Poisson.• Estructura del pavimento.
Con parámetros de Salida o Respuestadel pavimento como:• Esfuerzos• Deformaciones• Deflexiones
Metodologia Empirico – Mecanicista (M-E)
Métodos de Diseño de
PavimentosINTRODUCCIÓN
Ingº Eliezer Chirinos C.