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Diseo AASHTO PAVIMENTOS ASFLTICOS
2003
Carlos Wahr Ingeniero Civil
profesor
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Metodos de Diseo
Pavimentos de carretera AASHTO Asphalt Institute Shell SADM
Aeropuertos FAA Asphalt Institute US Corps of Engineers
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Objetivos del diseo de pavimentos
Proveer una superficie que sea: Fuerte
Resistente superficialmente Que controle la humedad
Suave Segura
Posea una friccin adecuada Diseo geomtrico adecuado
Econmica Costo inicial de construccin bajo Costo de mantencin adecuado
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Los pavimentos se disean a falla !
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Metodologas de diseo de pavimentos
Experiencia Emprica
Modelos estadsticos de tests viales
Emprica mecanicista Calculo de tensiones, deformaciones unitarias, deflexiones Modelos empricos de performance
mecanicista Calculo de tensiones, deformaciones unitarias, deflexiones Modelos de performance basados en propiedades
mecnica de los materiales
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ModeloEmprico vs Mecanicista
Viga de madera Emprico
Mecanicista
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Gua de Diseo de Pavimentos AASHTO
Metodologa de Diseo Emprica Varias versiones:
1961 ( Gua interna) 1972 1986
Caracterizacin refinada de materiales Incluida en Huang 1993
1993 Ms en rehabilitacin Ms consistencia en diseo pavimentos flexible y
rgidos Versin actual
2002 En desarrollo Approach emprico-mecanicista
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TEST AASHTO
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Una sola zona pluviomtrica
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Temperaturas de una sola zona
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Tipos limitados de materiales
Una mezcla asfltica Capa de rodadura de Binder de 1
Hormign de un tipo ( 3500psi a 14 das) 4 materiales de base
Base con gravas calizas bien graduadas (principal experimento)
Base con gravas silceas bien graduadas (estudios especiales)
Base tratadas con asfalto (estudios especiales) Bases tratadas con cemento (estudios especiales)
Sub-base uniforme de grava y arena
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Volmenes de carga limitados
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Un solo tipo de subrasante
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Tambin hubo accidentes
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Que es Serviciabilidad Se basa en PRS en Rating
de ServiciabilidadPresente
Es un rating subjetivo por individuos de un panel Inicio/ post construccin En periodos de tiempo
posterior
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Diseo Pavimentos
Flexibles
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Ecuacin de Diseo
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trfico / perodo de anlisis
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Perodo de anlisis
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MOP Factor eje equivalente
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Factor eje equivalente
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Factor eje equivalente
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Factor eje equivalente
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MOP Vida de diseo
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Trfico de Diseo EE (18k ESALs)
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Trfico de Diseo EE (18k ESALs)
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CONFIABILIDAD
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VARIABILIDAD
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SELECCIN DEL NIVEL DE CONFIABILIDAD
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USA Valores recomendados para error estndar So
Pavimentos asflticos 0.40 0.50 Pavimentos de Hormign 0.30 - 0.40
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MOP Valores recomendados para error estndar So
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Serviciabilidad
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Materiales granulares
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Propiedades de los materiales granulares
Rigidez Modulo resiliente MR Lineal no lineal
Relacin de Poisson Resistencia a la deformacin
permanente Se tratar similar a las mezclas asflticas ( ms adelante)
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Modulo resiliente materiales granulares
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Algunos valores del modulo resiliente
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Efecto de las tensiones en el MR
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Comportamiento no linealsuelos granulares
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Valores tpicos de K1 y K2
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Valores tpicos de K1 y K2
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Valores tpicos de K1 y K2
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Comportamiento no linealsuelos granulares
Relacin bi-lineal Tensin deviatoria d= 1- 3 K1 K4 son ctes del
material K1, K2 >0 K3, K4
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Efectohumedad / densidad
en el MR
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Modelo del MR que incluye humedad y densidad
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Propiedades del suelo =>CBR
Grava limpia, materiales NP
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Propiedades del suelo =>CBR
Materiales finosw/ plasticidad
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Valores sugeridos USCS
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Valores sugeridos AASHTO
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MOP Correlacin MR
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MOP MR equivalente sistema 2 capas
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MR MOP
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MR MOP continuacin
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Ejemplo MOP
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Ejemplo MOP
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Nmero estructural
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NE capas asflticas
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TMAPA
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NE1
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NE1
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NE1
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NE1
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NE1
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Coeficiente estructural capa asfltica a1
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MOP Coeficiente estructural capa asfltica a1
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Coeficiente estructural base granular a2
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MOP Coeficiente estructural base granular a2
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Coeficiente estructural base tratada con cemento a2
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MOP Coeficiente estructural base tratada con cemento a2
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Coeficiente estructural base tratada con asfalto a2
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MOP Coeficiente estructural base tratada con asfalto a2
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Coeficiente estructural sub-base granular a3
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MOP Coeficiente estructural sub-base granular a3
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Coeficientes estructurales recomendados MOP
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Calidad del drenaje
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Coeficientes de drenaje
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Coeficientes de drenaje MOP
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Trfico / perodo de anlisis
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