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Facultad de Ingeniería
Carreras de Ingeniería Civil
DISEÑO Y GESTIÓN DE PAVIMENTOS – CI199
TRABAJO FINAL
Profesor del curso:
Ing. LAZO LAZARO, GUILLERMO
Integrantes:
Integrantes del grupoArestegui Falcon ChristianBendezu Ulloa Jose CarlosCarbonell Remigio Esmirna
Miranda Centeno, Cristian Arturo
Monterrico, Noviembre de 2015
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INFORME FINAL DE DISEÑO Y GESTIÓN DE LOS PAVIMENTOS
RECONTRUCCIÒN DE VÌAS AUXILIARES – AV. PRIMAVERA y AV. ASTETE
I. CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN
1. OBJETIVO
Revisar las pautas del método de diseño de pavimento con capa de rodadura de mezcla asfáltica en caliente utilizado en la obra para reconstrucción de vías auxiliares de las avenidas Primavera y Astete.
2. JUSTIFICACION
Conocer y exponer otros métodos de diseño que se consideran para la elaboración de pavimentos que presentan capa de rodadura hecha de mezcla asfáltica en caliente.
3. METODOLOGÍAEl diseño de pavimentos del presente proyecto sigue las recomendaciones del Manual de Suelos, Geología y Pavimentos. El mismo que está basado en la metodología AASHTO 1993.El siguiente proyecto se basa en formulas propuesta por la guía AASHTO 1993; sin embargo también considera correlaciones de la versión del 2002. Además de fórmulas también se utilizan nomogramas establecidos.
II. CAPÍTULO 2: GENERALIDADES
El diseño del pavimento flexible se ha realizado utilizando la metodología descrita en el Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos: Sección Suelos y Pavimentos del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, la misma que está basada en la Norma AASHTO versión 1993.
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III. CAPÍTULO 3: DESCRIPCION DEL PROYECTO
1. ANTECEDENTE
Se realizó un estudio de evaluación de pavimento de la Avenida Primavera. La izquierda es la que avanza de oeste a este y la derecha la que tiene por sentido de tránsito de oeste a este.La metodología elegida para la calificación y monitoreo de la condición superficial del pavimento, fue la metodología indicada por la norma ASTM D6433, el cual consiste en el cálculo del PCI (Pavement Condition Index) como un índice de condición superficial del pavimento.El PCI es un índice numérico que varía desde cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. Los resultados del estudio concluyeron que será necesario reconstruir la totalidad de las vías auxiliares.A partir de este resultado inicia el estudio del diseño de pavimentos de la via en cuestión.
2. MEMORIA DESCRIPTIVA
El área de estudio se encuentra ubicada la altura de la intersección de las Avenidas Primavera y Velasco Astete:
• Distrito de Surco • Provincia de Lima • Departamento de Lima
El área de evaluación comprende las dos vías de servicio de la Avenida Primavera. Se ha definido dos vías de servicio. La izquierda es la que avanza de oeste a este y la derecha la que tiene por sentido de tránsito de oeste a este.
Teniendo en cuenta los costos y características de las vías, se ha proyectado un diseño de las vías auxiliares con pavimento flexible y las principales con pavimento rígido.
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IV. CAPÍTULO 4: DESARROLLO DEL TEMA
1. ALCANCE
Se revisará las pautas del diseño de pavimento de las vías auxiliares de la Avenida Primavera, dado que estas presentarán carpeta asfáltica caliente, el cual es nuestro tema de investigación. Cabe resaltar que presenta pavimento del tipo flexible y presentará solamente 2 capas: estas son Capa de Rodadura de Mezcla Asfáltica en Caliente y Base granular.
2. NORMATIVIDAD
El diseño del pavimento flexible se ha realizado utilizando la metodología descrita en el Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos: Sección Suelos y Pavimentos del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, la misma que está basada en la Norma AASHTO versión 1993.
3. DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
3.1 NUMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO El número estructural requerido resultó ser 3.90. Esto es el resultado de los
factores mencionados a continuación y conjuntamente introducidos a la formula proporcionada por la AASHTO 1993.
SNr=3.90
3.1.1 PERIODO DE DISEÑO El periodo de análisis se realizará para los 10 años de vida útil del pavimento
3.1.2 CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO
3.1.2.1Calculo del CBR Los estudios de suelos nos muestran que existen 2 tipos de suelos diferenciados según su ubicación, así tenemos que los suelos encontrados en las bermas laterales que corresponden a las vías auxiliares son mayormente arenas limosas (SM), encontrándose también sectores con presencia de materiales de relleno de hasta 1 m de profundidad inclusive. En lo que corresponde a las vías
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principales se ha observado que los suelos encontrados corresponden a gravas pobremente gradadas o gravas limosas. En las siguientes tablas se muestra el resumen de los ensayos realizado a lo largo de la vía.
Cabe resaltar que previamente se realiza un ensayo granulométrico y posteriormente, el ensayo Proctor.
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Rec
onoc
imie
nto
Límites deAtterberg G
ranulometríQ
uímicosP
roctorCBR
Hum
edad
na
tura
l.
Peso
es
pecí
fico
seco
LL LP IP % que pasa por el tamiz
Cas
agra
nde
Mat
. Org
ánic
a
2 -
Cl - SS
% P H t ipo
Peso
es
pecí
fico
seco
Hum
edad
opt
ima
CB
R 9
5% P
M
CB
R 1
00%
PM
% # 63 # 5 #2 # 0,4 # 0,08 % ppm ppm ppm KN/m³ (%)
C-1 M-1 7,6 NL NP NP 100,0 69,0 64,0 58,0 37,0 SM 1,2 711,9 90,0 1.191,0 7,6
C-1 M-2 1,8 18,6 NL NP NP 100,0 28,0 22,0 10,0 3,0 GP 0,7 246,0 55,0 558,0 7,3 PM 22,5 6,4 49 100
C-2 M-1 1,6 19,3 NL NP NP 95,0 29,0 25,0 16,0 3,0 GP 0,8 201,0 35,0 618,0 7,4 PM 22,0 7,0 45 89
C-3 M-1 3,9 21,8 NL NP NP 100,0 45,0 29,0 19,0 11,0 GP-GM 1,0 420,0 130,0 769,0 7,8
C-3 M-2 3,3 22,1 NL NP NP 100,0 45,0 41,0 27,0 8,0 GP-GM 0,9 349,0 80,0 633,0 7,6 PM 22,1 4,6 52 99
C-4 M-1 4,6 16,8 NL NP NP 100,0 78,0 73,0 63,0 33,0 SM 1,5 345,0 70,0 960,0 7,2 PM 21,3 9,2 99 100
C-4 M-2 1,3 19,9 NL NP NP 100,0 26,0 23,0 14,0 2,0 GP 0,6 222,0 55,0 575,0 7,3 PM 22,2 7,4 55 100
C-5 M-1 2,9 NL NP NP 100,0 49,0 46,0 33,0 10,0 GP-GM 1,3 255,0 65,0 489,0 7,5 PM 21,5 7,0 39 78
C-6 M-1 3,6 NL NP NP 95,0 55,0 51,0 43,0 17,0 GM 1,7 230,0 75,0 978,0 7,3 PM 21,8 7,3 35 66
C-6 M-2 1,5 NL NP NP 92,0 34,0 30,0 21,0 4,0 GP 0,8 176,0 65,0 762,0 7,3 PM 22,2 6,2 40 83
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C-7 M-1 2,6 18,7 NL NP NP 95,0 23,0 20,0 14,0 2,0 GP 0,6 197,0 45,0 570,0 7,4 PM 22,2 6,0 51 100
C-8 M-1 4,1 NL NP NP 94,0 36,0 34,0 23,0 6,0 GP-GM 0,6 193,0 70,0 528,0 7,6 PM 22,4 5,3 50 100
C-9 M-1 4,1 14,0 NL NP NP 100,0 100,0 99,0 94,0 23,0 SM 0,8 267,0 175,0 1.066,0 7,1 PM 20,1 9,8 16 29
C-9 M-2 1,3 17,2 NL NP NP 100,0 27,0 25,0 19,0 3,0 GP 0,6 209,0 70,0 594,0 7,3 PM 22,2 6,2 72 100
C-10 M-1 1,6 NL NP NP 97,0 45,0 43,0 37,0 8,0 GP-GM 0,5 197,0 90,0 486,0 7,6 PM 22,2 5,8 49 100
C-11 M-1 2,6 19,0 NL NP NP 94,0 27,0 24,0 16,0 2,0 GP 0,3 181,0 80,0 466,0 7,6 PM 22,5 5,6 51 100
C-12 M-1 5,3 NL NP NP 100,0 64,0 60,0 54,0 27,0 SM-SC 2,7 263,0 110,0 825,0 7,1
C-12 M-2 1,3 19,4 NL NP NP 90,0 40,0 36,0 31,0 7,0 GP-GM 0,8 296,0 82,0 537,0 7,7 PM 22,2 5,7 54 100
C-13 M-1 2,5 21,4 NL NP NP 99,0 53,0 52,0 46,0 10,0 GP-GM 0,8 609,0 230,0 2.136,0 7,6 PM 21,5 6,3 38 73
Rec
onoc
imie
nto
Límites deAtterberg G
ranulometríQ
uímicosP
roctorCBR
Hum
edad
na
tura
l.
Peso
es
pecí
fico
seco
LL LP IP % que pasa por el tamiz
Cas
agra
nde
Mat
. O
rgán
ica 2 -
C l- SS
% P H t ip Peso
es
pecí
fico
seco
Hum
. opt
ima
CB
R 9
5% P
M
CB
R 1
00%
PM
% # 63 # 5 #2 # 0,4 # 0,08 % ppm ppm ppm KN/m³ (%)C-13 M-2 3,3 NL NP NP 100,0 70,0 68,0 63,0 10,0 SP-SM 0,8 432,0 50,0 894,0 7,4
C-13 M-3 1,6 NL NP NP 100,0 35,0 32,0 24,0 4,0 GP 0,7 268,0 110,0 834,0 7,5
C-14 M-1 0,3 19,7 NL NP NP 89,0 49,0 45,0 37,0 7,0 GP-GM 0,8 286,0 100,0 702,0 7,7 PM 21,7 6,5 34 78
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C-14 M-2 1,4 NL NP NP 100,0 29,0 25,0 17,0 2,0 GP
C-15 M-1 4,5 17,5 NL NP NP 92,0 65,0 61,0 55,0 11,0 SP-SM 0,6 246,0 50,0 534,0 7,4 PM 20,9 8,3 27 50
C-15 M-2 9,3 16,5 NL NP NP 100,0 98,0 96,0 92,0 14,0 SM 0,4 242,0 80,0 546,0 7,3 PM 18,2 11,8 17 28
C-15 M-3 2,6 21,9 NL NP NP 92,0 26,0 24,0 17,0 3,0 GP 0,7 165,0 50,0 744,0 7,5 PM 22,1 7,1 56,0 100,0
C-16 M-1 3,1 NL NP NP 100,0 84,0 62,0 77,0 15,0 SM 0,9 362,0 125,0 1.158,0 7,6 PM 19,8 10,6 15,0 29,0
C-16 M-2 1,3 22,5 NL NP NP 87,0 33,0 28,0 23,0 6,0 GW-GM 0,9 362,0 120,0 1.332,0 7,1 PM 22,7 5,0 34,0 73,0
C-17 M-1 6,1 16,0 NL NP NP 98,0 66,0 61,0 50,0 19,0 SM 1,6 271,0 135,0 1.216,0 7,5 PM 21,5 7,1 15,0 30,0
C-17 M-2 3,3 19,7 NL NP NP 85,0 26,0 24,0 14,0 2,0 GP 0,5 296,0 85,0 978,0 7,7 PM 22,7 6,0 59,0 100,0
C-18 M-1 4,5 15,8 NL NP NP 100,0 83,0 79,0 72,0 40,0 SM 2,2 1.024,0 240,0 2.882,0 7,3 PM 19,6 10,9 10,0 17,0
C-18 M-2 2,0 21,7 NL NP NP 96,0 30,0 27,0 19,0 2,0 GP 0,2 341,0 90,0 504,0 7,2 PM 21,9 5,9 57,0 100,0
C-19 M-1 16,2 15,0 NL NP NP 100,0 100,0 99,0 92,0 25,0 SM 0,4 300,4 70,0 663,0 7,4 PM 11,9 18,7 17,0 31,0
C-19 M-2 4,6 NL NP NP 95,0 32,0 29,0 20,0 3,0 GW 304,5 80,0 606,0 7,5
C-20 M-1 8,6 20,3 NL NP NP 93,0 68,0 65,0 59,0 13,0 SM 0,4 230,4 100,0 564,0 7,3 PM 6,9 21,8 24,0 47,0
CE-1 M-1 1,8 21,6 NL NP NP 80,0 23,0 18,0 13,0 2,0 GP 0,6 176,0 60,0 640,0 7,5 PM 6,9 22,2 52,0 100,0
CE-1 M-2 2,4 21,5 NL NP NP 84,0 31,0 26,0 17,0 2,0 GW 0,7 222,0 45,0 856,0 7,4 PM 5,7 21,4 54,0 100,0
CE-1 M-3 3,1 22,1 NL NP NP 85,0 27,0 23,0 13,0 2,0 GP 0,8 218,0 50,0 744,0 7,5 PM 7,0 22,4 41,0 67,9
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CE-2 M-1 1,8 15,6 NL NP NP 80,0 27,0 24,0 14,0 2,0 GP 0,6 123,0 60,0 913,0 8,0 PM 5,8 22,4 53,0 100,0
CE-2 M-2 2,1 15,6 NL NP NP 90,0 27,0 23,0 17,0 2,0 GP 0,6 272,0 70,0 402,0 7,5 PM 5,4 22,5 41,0 86,0
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En la siguiente tabla se muestran los CBR que corresponden a las vías auxiliares así como el promedio correspondiente:
CBR PROMEDIO VÍAS AUXILIARES
CALICATA CBR 95%C-9 16C-15 27C-16 15C-18 10C-19 17C-20 24
PROMEDIO 18.17
3.1.2.2 Calculo del MRActualmente contamos con muchas fórmulas que correlacionan el CBR con el MR, tales como las mostradas en la siguiente tabla:
Nº M R (Lb/pulg 2 ) Autor
1 M R =1500CBR
2 M R =4326LnCBR+241
3 M R =2555CBR 0.64 Lister 1987 (TRRL)
4 M R =3205CBR 0.55 --
5 M R =1941CBR 0.6845 --
6 M R =3000CBR 0.65 Concilio Sur Africano de Inv. Cientificas e Industriales (CSIR)
AASHTO -1993
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 5 10 15 20
1
2
3
4
5
6
C.B.R. (%)
MR(lb
/pulg2 )
La Ecuación (3), es recomendada en la Guía de Diseño AASHTO 2002.
Siendo esta una correlación recomendada por la AASHTO, la más actual y al mismo tiempo válido para todo tipo de suelo de Subrasante, se utilizará en el Cálculo del MR.
Mr = 2555 * CBR0.64 (psi)
Con lo cual obtenemos, para CBR 18.17%, el Mr = 16,345 psi
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3.1.3 ESTUDIO DE TRAFICO (W18)El volumen de tráfico a 10 años resulta 11.2 millones de ejes equivalentes.
W18= 11.2 millones de EE
En la siguiente tabla se muestra el cálculo de los ejes equivalentes para las vías auxiliares:
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Autos y combis microbus
Omnibus Camiones Semi Trayler TraylersTotal Acumulad
o2E 3E 4E 2E 3E 4E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S
2 >=3S3 2T3 2T2 3T2 >=3T3
Factor Carril 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 Factor de
distribución 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.5
00.50 0.50 0.50
Factor de Carga 0.0169 1.9822 4.5037 2.6388 4.5037 3.285 2.498 6.523 6.21
0 5.304 4.991 9.7612 8.5421
Días del año 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365
2015
2016 109,364 184,928 221,425 3,178 0 456,705 34,884 0 1,080 4,070 1,299 10,70
5 0 0 3,233 0 1,030,873 1,030,873
2017 111,363 184,928 221,425 3,521 0 471,285 35,966 0 1,114 4,196 1,339 10,69
3 0 0 3,333 0 1,049,163 2,080,036
2018 113,400 184,928 221,425 3,576 0 485,610 37,081 0 1,148 4,326 1,381 11,40
1 0 0 3,437 0 1,067,714 3,147,750
2019 115,480 184,928 221,425 3,467 0 500,664 38,230 0 1,184 4,461 1,423 11,56
8 0 0 3,543 0 1,086,374 4,234,123
2020 117,600 184,928 221,425 3,521 0 516,483 39,415 0 1,221 4,599 1,467 12,02
2 0 0 3,653 0 1,106,334 5,340,458
2021 119,762 184,928 221,425 3,576 0 532,060 40,637 0 1,258 4,741 1,513 12,75
5 0 0 3,766 0 1,126,423 6,466,881
2022 121,968 184,928 221,425 3,923 0 548,892 41,672 0 1,297 4,080 1,560 12,56
9 0 0 3,883 0 1,146,197 7,613,078
2023 124,218 184,928 221,425 3,981 0 566,001 43,519 0 1,338 4,143 1,608 13,11
5 0 0 4,003 0 1,168,280 8,781,358
2024 126,513 184,928 221,425 4,042 0 583,547 44,695 0 1,379 4,823 1,345 13,66
2 0 0 4,128 0 1,190,487 9,971,846
2025 128,853 184,928 221,425 4,105 0 601,637 46,081 0 1,422 4,972 1,387 13,88
2 0 0 4,255 0 1,212,948 1.12E+07
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3.1.4 SERVICIABILIDAD (∆ PSI)
Índice de Serviciavilidad Inicial (Pi) Según Rango de Tráfico
TIPO DE CAMINOS
TRÁFICOEJES EQUIVALENTES
ACUMULADOS
ÍNDICE DE SERVICIABILIDA
D INICIAL (PI)
Camino de Bajo Volumen de
Tránsito
TP1 150.001 300.000 3.8
TP2 300.001 500.000 3.8
TP3 500.001 750.000 3.8
TP4 750.001 1000.000 4
Resto de Caminos
TP5 1000.001 1500.000 4
TP6 1500.001 3000.000 4
TP7 3000.001 5000.000 47
TP8 5000.001 7500.000 4
TP9 7500.001 10000.000 4
TP10 10000.001 12500.000 4
TP11 12500.001 15000.000 4
TP12 15000.001 20000.000 4.2
TP13 20000.001 25000.000 4.2
TP14 25000.001 30000.000 4.2
TP15 >300000.000 4.2
Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
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Índice de Serviciavilidad Final (Pt) Según Rango de Tráfico
TIPO DE CAMINOS
TRÁFICOEJES EQUIVALENTES
ACUMULADOS
ÍNDICE DE SERVICIABILIDA
D INICIAL (PT)
Camino de Bajo Volumen de
Tránsito
TP1 150.001 300.000 2
TP2 300.001 500.000 2
TP3 500.001 750.000 2
TP4 750.001 1000.000 2
Resto de Caminos
TP5 1000.001 1500.000 2.5
TP6 1500.001 3000.000 2.5
TP7 3000.001 5000.000 2.5
TP8 5000.001 7500.000 2.5
TP9 7500.001 10000.000 2.5
TP10 10000.001 12500.000 2.5
TP11 12500.001 15000.000 2.5
TP12 15000.001 20000.000 3
TP13 20000.001 25000.000 3
TP14 25000.001 30000.000 3
TP15 >300000.000 3
Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
Entonces los parámetros de Serviciabilidad quedan definidos en:
PSI Inicial : 4.0
PSI Final : 2.5
Por lo tanto, ∆ PSI=1.5
3.1.5 CONFIABILIDAD DEL DISEÑO (R)
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Este parámetro toma en cuenta las variaciones no esperadas que puedan tener el tráfico y el comportamiento del pavimento, para lo cual la AASHTO ha desarrollado niveles de confiabilidad para diferentes tipos de carreteras.
Valores recomendados de Nivel de confiabilidad para una sola etapa de diseño
Fuente: Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
Coeficiente estadístico de la Desviación Estandar normal (Zr), para una sola etapa de diseño según rango de tráfico
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TIPO DE CAMINOS
TRÁFICOEJES EQUIVALENTES
ACUMULADOS
DESVIACIÓN ESTANDAR
NORMAL (ZR)
Caminos de Bajo Volumen
de Tránsito
TP0 75 150.000 -0.385
TP1 150.001 300.000 -0.524
TP2 300.001 500.000 -0.674
TP3 500.001 750.000 -0.842
TP4 750.001 1000.000 -0.842
Resto de Caminos
TP5 1000.001 1500.000 -1.036
TP6 1500.001 3000.000 -1.036
TP7 3000.001 5000.000 -1.036
TP8 5000.001 7500.000 -1.282
TP9 7500.00110000.00
-1.282
TP1010000.00 12500.00
-1.282
TP1112500.00 15000.00
-1.282
TP1215000.00 20000.00
-1.645
TP1320000.00 25000.00
-1.645
TP1425000.00 30000.00
-1.645
TP15 >300000.000 -1.645
Fuente: Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
Para efectos del presente proyecto y de acuerdo a las tablas presentadas se ha considerado:
Nivel de Confiabilidad : 90%; ZR : -1.282
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3.1.6 DESVIACION ESTANDAR GLOBAL (So)La desviación estándar global, representativa de condiciones locales particulares, que considera posibles variaciones en el comportamiento del pavimento y en la predicción del tráfico, se encuentra, por ser pavimento flexible, en un rango de 0.40-0.50.
Para efectos del presente proyecto y de acuerdo a las tablas presentadas se ha considerado:
So=0.45
3.2 DETERMINACION DE ESPORES DE CAPA
En siguiente proceso, debido a la metodología de la empresa consultora, se utilizó, para la determinación de espesores de capa, las recomendaciones del Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos. A continuación, detallará el proceso mencionado. Sin embargo, en el Capítulo V, en el análisis de resultados, se valida que los espesores de capa cumplen con lo correspondiente al método AASHTO 1993 que se cumpla (SNpropuesto > SNrequerido)
3.2.1 ESPESORES DE CAPALa estructura del diseño del pavimento, se define considerando una estructura nueva en base al Número Estructural Total (SNt) requerido que debe cumplir la Carpeta Asfáltica, Base Granular y Sub-base Granular en conjunto.
Para determinar las secciones de estructuras de pavimento flexible, se consideraron los siguientes espesores mínimos recomendados:
Valores recomendados de Espesores mínimos de Capa Superficial y Base Granular
TIPO DE CAMINOS
TRÁFICO
EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS
CAPA SUPERFICIALBASE
GRANULAR
Camino de Bajo
Volumen de
TP1 150.001 300.000 TSB, o Lechada asfáltica: 12mm; Micropavimento: 25 mm;Carpeta Asfáltica en Frio : 50 mm;Carpeta Asfáltica en caliente:50
150 mm
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TIPO DE CAMINOS
TRÁFICO
EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS
CAPA SUPERFICIALBASE
GRANULAR
Tránsito
mm
TP2 300.001 500.000
TSB, o Lechada asfáltica: 12mm; Micropavimento: 25 mm;Carpeta Asfáltica en Frio : 60 mm;Carpeta Asfáltica en caliente:60
mm
150 mm
TP3 500.001 750.000 Micropavimento: 25 mm; Carpeta
Asfáltica en Frio : 60 mm; Carpeta Alfáltica en caliente:70 mm
150 mm
TP4 750.001 1000.000 Micropavimento: 25 mm; Carpeta Asfáltica en Frio : 70 mm; Carpeta Asfáltica en
caliente:80 mm200 mm
Resto de Caminos
TP5 1000.001 1500.000 Carpeta Asfáltica en caliente:80 mm 200 mm
TP6 1500.001 3000.000 Carpeta Asfáltica en caliente:90 mm 200 mm
TP7 3000.001 5000.000 Carpeta Asfáltica en caliente:90 mm 200 mm
TP8 5000.001 7500.000 Carpeta Asfáltica en caliente:100 mm 250 mm
TP9 7500.00110000.00
0Carpeta Asfáltica en caliente:110 mm 250 mm
TP1010000.00
112500.00
0 Carpeta Asfáltica en caliente:120 mm 250 mm
TP1112500.00
115000.00
0Carpeta Asfáltica en caliente:130 mm 250 mm
TP1215000.00
120000.00
0Carpeta Asfáltica en caliente:140 mm 250 mm
TP1320000.00
125000.00
0Carpeta Asfáltica en caliente:150 mm 300 mm
TP1425000.00
130000.00
0Carpeta Asfáltica en caliente:150 mm 300 mm
Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
Según lo recomendado por el Manual de Suelos, Geología y Pavimentos, los espesores de capa serian:
Espesor de capa de rodadura= 12 cmEspesor de base granular= 25 cm
Sin embargo, debido a que esta metodología está basada en la norma AASHTO versión 1993, debemos comprobar en Capítulo V: Análisis de los resultados, que cumpla con dicho método.
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V. CAPITULO 5: ANALISIS DE LOS RESULTADOS
En este capítulo analizaremos los resultados obtenidos a partir del Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos con el objetivo de verificar si cumplen con el método de la AASTHO 1993.
1. DISEÑO DE PAVIMENTOS POR METODO AASHTO 93
1.1 COEFICIENTE DE DRENAJE (mi)
En las siguientes tablas se muestran las consideraciones para la determinación del coeficiente de drenaje:
Calidad de Drenaje
CALIDAD DEL DRENAJE
TIEMPO QUE TARDA EL AGUA EN SER EVACUADA
Excelente 2horas
Bueno 1 día
Mediano 1 semana
Malo 1 mes
Muy Malo El agua no evacua
Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
Valores recomendados del Coeficiente de Drenaje mi
CALIDAD DEL
DRENAJE
P=% DEL TIEMPO EN QUE EL PAVIMENTO ESTÁ EXPUESTO A NIVELES DE HUMEDAD
CERCANO A LA SATURACIÓN
< 1% 1% -5% 5%-25% > 25%
EXCELENTE 1.4 - 1.35 1.35 - 1.3 1.3 - 1.2 1.2
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BUENO 1.35 - 1.25 1.25 - 1.15 1.15 - 1.2 1.2
REGULAR 1.25 - 1.15 1.15 - 1.05 1 - 0.8 0.8
POBRE 1.15 - 1.05 1.05 - 0.8 0.8 - 0.6 0.6
MUY POBRE 1.05 - 0.95 0.95 - 0.75 0.75 - 0.4 0.4
Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”
De acuerdo a las condiciones de diseño y ubicación geográfica del proyecto y características del proyecto se ha considerado una calidad de drenaje EXCELENTE y un “p” que varía entre el 1% y el 5% con lo cual asumiremos como
mi = 1.3. Este coeficiente sería el mismo para todas las capas del pavimento. Por lo que m1=0.13; m2=0.13.1.2 COEFICIENTE DE APORTE ESTRUCTURAL (ai)
1.2.1 Determinación del coeficiente de aporte estructural de la capa de rodaduraLos valores están en función del módulo elástico de cada material. Para el
caso de Carpeta Asfáltica en Caliente, el Modulo es 2.965 Mpa (430.000 PSI) a 20 ° C (68 °F)
El aporte El resultado del aporte estructura de la capa resultaa1=0.44
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1.2.2 Determinación del coeficiente de aporte estructural de la baseLos valores se encuentran en función al CBR. Para el caso, el CBR es 100%.
El resultado del aporte estructura de la capa resultaa2=0.14
1.3 VERIFICACIÓN DE LOS ESPESORES
Anteriormente, en el punto 3.2 se determinó los espesores mínimos según las recomendaciones del Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos. Ahora corresponde corroborar si estos nos arrojan un número estructural propuesto (SNp) mayor o igual al número estructural requerido (SNr) determinado en el punto 3.1.
Siendo,
a1=0.44; a2=0.14; m1=m2=1.3. y D1=12cm=5pulg; D2=25cm=10pulg.
Resulta, SNp= 4.02
El número estructural requerido resulto ser 3.90.
SNp>SNr CUMPLE
Con lo cual se verifica que el Número Estructural obtenido es mayor que el requerido por las cargas y en consecuencia el diseño del pavimento para las vías auxiliares es:
Mezcla Asfáltica en Caliente: 12cmBase Granular CBR 100% : 25cm.
VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
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1. CONCLUSIONES En vista que los espesores mínimos recomendados por Manual de “Suelo,
Geología y Pavimentos”, concluimos que realmente está basado en la norma AASHTO.
El volumen de tráfico es un factor que determina el espesor de las capas,
según refiere la tabla de “Valores recomendados de Espesores mínimos de
Capa Superficial y Base Granular”
El volumen de tráfico es un factor que determina el nivel de confianza,
según refiere la tabla “Valores recomendados de Nivel de confiabilidad para
una sola etapa de diseño”
El maximo nivel deconfianza con el que se puede diseñar en 95% según el
Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos”
El volumen de tráfico es un factor que determina la serviciabilidad según las
recomendaciones del “Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos”
A mayor volumen de tráfico, se refiere de mayores espesores de capa.
2. RECOMENDACIONES Se recomienda utilizar el Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos” para
realizar diseños no conversadores, ya que estos recomiendas espesores mínimos para las capas del pavimento.
Se recomienda para un diseño rápido utilizar el Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos” que si se analizan los datos, estos cumplirán con lo requerido en la guía AASHTO 93.
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