TABLA DE CONTENIDO

6. MARCO TERICO 6.1. Estudios geotcnicos 6.1.1.Caracterizacin geotcnica 6.1.1.1. Tamao de las partculas de suelo 6.1.1.2. Curva de distribucin granulomtrica 6.1.1.3. Consistencia del suelo 6.1.1.4. Clasificacin del suelo 6.2. Pavimentos 6.2.1.Clasificacin de los pavimentos 6.5. Trnsito 6.5.1.Clculo del trnsito 6.5.1.1. Niveles de trnsito 6.5.1.2. Componentes de trnsito 6.5.1.3. Determinacin del nivel de confianza en la proyeccin del trnsito 6.5.1.4. Conversin de vehculos a ejes equivalentes de 8.2 ton. Factores de dao por tipo de vehculo6.5.1.5. Trnsito en el carril de diseo en funcin de ancho de la calzada. Factor direccional (Fd) 6.5.2. Clculo del trnsito de acuerdo al manual de diseo de pavimentos de concreto para vas con bajos, medios y altos volmenes de trnsito (INVIAS)

6.5.2.1. Factor camin (Fc) 6.5.2.2. Cuantificacin del trnsito en una va 6.5.2.2.1. Trnsito promedio diario (TPD) 6.5.2.2.2. Periodo de diseo y vida til 6.5.2.3. Clasificacin de las vas 6.5.2.4. Asignacin del trnsito segn las caractersticas y el ancho de la 39 va 6.5.2.5. Porcentaje de vehculos para el carril de diseo 6.6. Ensayo California Bearing Ratio (CBR)6.7. Modulo resiliente

6.8. Modulo de reaccin de la subrasante

6.9. Modulo dinmico Witczak

6.10. Leyes de Fatiga

7.DESARROLLO PRCTICO

7.1. Descripcin de la va

7.2. Estudio de trnsito

7.2.1.Trnsito pavimento flexible

7.2.2.Trnsito pavimento rgido

7.3. Evaluacin de suelos

7.3.1.Magnitud del estudio

7.3.1.1. Trabajo de campo

7.3.1.2. Caractersticas de los sondeos

7.3.1.3. Perfil estratigrfico

7.4. Caracterizacin estructura del pavimento

7.4.1.Subrasante

7.4.2.Subbase

7.4.3.Base

7.4.4.Carpeta asfltica

7.5. Diseo del pavimento flexible

7.5.1.Mtodo AASHTO

7.5.2.Mtodo racional

7.6. Diseo de pavimento rgido

7.6.1.Diseo de pavimento rgido mediante el mtodo PCA

MARCO TEORICO6. MARCO TERICO 6.1. Estudios geotcnicos: Un estudio geotcnico el conjunto de actividades que permiten obtener la informacin geolgica y geotcnica del terreno, necesaria para la redaccin de un proyecto de construccin. El estudio geotcnico se realiza previamente al proyecto de un edificio o de una vivienda unifamiliar y pavimentos tiene por objeto determinar la naturaleza y propiedades del terreno, fundamentales para definir el tipo y condiciones de cimentacin y base. 6.1.1. Caracterizacin geotcnica: Describen la morfologa de los suelos, identificndolos y clasificndolos para que, mediante una serie de estudios de laboratorio y de campo - In Situ- tales como pozos, catas, sondeos, etc., se tengan los datos necesarios para realizar los clculos de las cimentaciones 6.1.1.1. Tamao de las partculas de suelo: Segn el tamao de los materiales componentes del suelo (granulometra), stos se clasifican en: Grava Arena Limo ArcillaDe manera que, identificados los materiales, se agrupan de la siguiente manera:Suelos de Grano Grueso: Son aquellos con mayor composicin de gravas y arenas.Suelos de Grano Fino: Son aquellos con mayor composicin de limos y arcillas.La distribucin granulomtrica de los suelos de grano grueso se determina mediante tamizado.La distribucin granulomtrica de los suelos de grano fino se determina por lo general, por sedimentacin.La mayor parte de los suelos naturales estn compuestos por una mezcla de dos o ms de estos elementos, tambin pueden encontrarse en su composicin un porcentaje de materia orgnica (descompuesta o en proceso de descomposicin). 6.1.1.2. Curva de distribucin granulomtrica: La curva granulomtrica de un suelo es una representacin grfica de los resultados obtenidos en un laboratorio cuando se analiza la estructura del suelo desde el punto de vista del tamao de las partculas que lo forman.

Para este anlisis se utilizan dos procedimientos en forma combinada, las partculas mayores se separan por medio de tamices con aberturas de malla estandarizadas, y luego se pesan las cantidades que han sido retenidas en cada tamiz. Las partculas menores se separan por el mtodo hidromtrico.

Se representa grficamente en un papel denominado "log-normal" por tener en la horizontal una escala logartmica, y en la vertical una escala natural. 6.1.1.3. Consistencia del suelo: La consistencia es la resistencia del suelo a ser deformado o amasado (remoldeado o roto), gobernada por las fuerzas fsicas de adhesin y cohesin, las cuales dependen del contenido de humedad del material, es por esto que la consistencia se expresa en trminos de seca, hmeda y mojada. El concepto de consistencia del suelo, incluye algunas propiedades tales como la resistencia a la compresin, la friabilidad, la plasticidad, y la viscosidad. Observaciones de campo y de laboratorio, han llevado a la conclusin de que la consistencia del suelo vara con propiedades como: la textura, el contenido de materia orgnica, el total de materia coloidal, la estructura (en cierto grado) y el contenido de humedad.

6.1.1.4. Clasificacin del suelo: la determinacin y clasificacin de las diferentes propiedades de un suelo, mediante ensayos, tiene como objetivo ltimo el establecimiento de una divisin sistemtica de los diferentes tipos de suelos existentes a la similitud de sus caracteres fsicos y sus propiedades geo mecnicas

Tipologa de suelos (SUCS)

Clasificacin de la AASHTO: se basa en que los nicos ensayos necesarios son el anlisis granulomtrico, y los lmites de Atterberg y si queremos determinar la posicin relativa dentro del grupo es necesario hacer el ndice de grupo

6.2. Pavimentos: El Pavimento es una estructura de varias capas construida sobre la subrasante del camino para resistir y distribuir esfuerzos originados por los vehculos y mejorar las condiciones de seguridad y comodidad para el trnsito. Por lo general est conformada por las siguientes capas: base, sub-base y capa de rodadura. Capa de Rodadura: Es la parte superior de un pavimento, que puede ser de tipo bituminoso (flexible) o de concreto de cemento Portland (rgido) o de adoquines, cuya funcin es sostener directamente el trnsito. Base: Es la capa inferior a la capa de rodadura, que tiene como principal funcin de sostener, distribuir y transmitir las cargas ocasionadas por el trnsito. Esta capa ser de material granular drenante (CBR 80%) o ser tratada con asfalto, cal o cemento. Subbase: Es una capa de material especificado y con un espesor de diseo, el cual soporta a la base y a la carpeta. Adems se utiliza como capa de drenaje y controlador de la capilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseo y dimensionamiento del pavimento, esta capa puede obviarse. Esta capa puede ser de material granular (CBR 40%) o tratada con asfalto, cal o cemento. 6.2.1. Clasificacin de los pavimentos: Los tipos de pavimento incluidos en el Manual son los siguientes: Pavimentos Flexibles Pavimentos Semirrgidos Pavimentos RgidosEl pavimento flexible; es una estructura compuesta por capas granulares (subbase, base) y como capa de rodadura una carpeta constituida con materiales bituminosos como aglomerantes, agregados y de ser el caso aditivos. Principalmente se considera como capa de rodadura asfltica sobre capas granulares: mortero asfltico, tratamiento superficial bicapa, micro pavimentos, macadam asfltico, mezclas asflticas en fro y mezclas asflticas en caliente.

El pavimento semirrgido; es una estructura de pavimento compuesta bsicamente por capas asflticas con un espesor total bituminoso (carpeta asfltica en caliente sobre base tratada con asfalto); tambin se considera como pavimento semirrgido la estructura compuesta por carpeta asfltica sobre base tratada con cemento o sobre base tratada con cal. Dentro del tipo de pavimento semirrgido se ha incluido los pavimentos adoquinados.El pavimento rgido; es una estructura de pavimento compuesta especficamente por una capa de subbase granular, no obstante esta capa puede ser de base granular, o puede ser estabilizada con cemento, asfalto o cal, y una capa de rodadura de losa de concreto de cemento hidrulico como aglomerante, agregados y de ser el caso aditivos. Dentro de los pavimentos rgidos existen tres categoras: Pavimento de concreto simple con juntas Pavimento de concreto con juntas y refuerzo de acero en forma de fibras o mallas Pavimento de concreto con refuerzo contino. 6.5. Trnsito 6.5.1. Clculo del trnsito: La demanda del trfico es un aspecto esencial que el Ingeniero necesita conocer con relativa y suficiente precisin, para planificar y disear con xito muchos aspectos de la vialidad, entre ellos el diseo del pavimento y el de la plataforma del camino. Informacin del trfico se define desde dos puntos de vista: el diseo estructural del pavimento y el de la capacidad de los tramos viales para conocer hasta que lmites de volmenes de trfico puede estimarse crecer la demanda que afectar a la estructura vial durante el periodo del anlisis vial adoptado para un estudio. El estudio de trfico deber proporcionar la informacin del ndice medio diario anual (IMDA) para cada tramo vial materia de un estudio6.5.1.1. Niveles de trnsito 6.5.1.2. Componentes de trnsito 6.5.1.3. Determinacin del nivel de confianza en la proyeccin del trnsito: Se puede calcular el crecimiento de trnsito utilizando una frmula de progresin geomtrica por separado para el componente del trnsito de vehculos de pasajeros y para el componente del trnsito de vehculos de carga.Tn = To (1+r)n-1En la que:Tn = Trnsito proyectado al ao n en veh/daTo = Trnsito actual (ao base o) en veh/dan = Nmero de aos del perodo de diseor = Tasa anual de crecimiento del trnsito. La proyeccin de la demanda puede tambin dividirse en dos componentes. Una proyeccin para vehculos de pasajeros que crecer aproximadamente al ritmo de la tasa anual de crecimiento de la poblacin y una proyeccin de la demanda de vehculos de carga que crecer aproximadamente con la tasa de crecimiento de la economa. Ambos ndices de crecimiento correspondientes a la Regin, que normalmente cuenta con datos estadsticos de estas tendencias.El siguiente cuadro proporciona el criterio para seleccionar el Factor de CrecimientoAcumulado (Fca.) para el periodo de diseo, considerando la tasa anual de crecimiento (r) y el periodo de anlisis en aos.

6.5.1.4. Conversin de vehculos a ejes equivalentes de 8.2 ton. Factores de dao por tipo de vehculo:

6.5.1.5. Trnsito en el carril de diseo en funcin de ancho de la calzada. Factor direccional (Fd) 6.5.2. Clculo del trnsito de acuerdo al manual de diseo de pavimentos de concreto para vas con bajos, medios y altos volmenes de trnsito (INVIAS)

6.5.2.1. Factor camin (Fc) 6.5.2.2. Cuantificacin del trnsito en una va 6.5.2.2.1. Trnsito promedio diario (TPD) 6.5.2.2.2. Periodo de diseo y vida til 6.5.2.3. Clasificacin de las vas 6.5.2.4. Asignacin del trnsito segn las caractersticas y el ancho de la 39 va 6.5.2.5. Porcentaje de vehculos para el carril de diseo 6.6. Ensayo California Bearing Ratio (CBR)6.7. Modulo resiliente

6.8. Modulo de reaccin de la subrasante

6.9. Modulo dinmico Witczak

6.10. Leyes de Fatiga

7.DESARROLLO PRCTICO

7.1. Descripcin de la va

7.2. Estudio de trnsito

7.2.1.Trnsito pavimento flexible

7.2.2.Trnsito pavimento rgido

7.3. Evaluacin de suelos

7.3.1.Magnitud del estudio

7.3.1.1. Trabajo de campo

7.3.1.2. Caractersticas de los sondeos

7.3.1.3. Perfil estratigrfico

7.4. Caracterizacin estructura del pavimento

7.4.1.Subrasante

7.4.2.Subbase

7.4.3.Base

7.4.4.Carpeta asfltica

7.5. Diseo del pavimento flexible

7.5.1.Mtodo AASHTO

7.5.2.Mtodo racional

7.6. Diseo de pavimento rgido

7.6.1.Diseo de pavimento rgido mediante el mtodo PCA