ARTICULO (APLICACION DE METODOS DE DISEÑO, DISPAV, AASHTO, INA)

1

APLICACIÓN DE METODOS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

EN CARRETERAS BASICAS DEL ESTADO DE GUERRERO

Bulmaro Reyes Valle

1, Francisco Javier Villa Adame

2, Gaudencio Luis Trujillo Martinez

3, Víctor Hugo

Cheluca Guillermo4, Víctor Manuel Pérez de Jesus

5, Hermenegildo Peralta Gálvez

6

RESUMEN

En este trabajo, se presentan las aplicaciones de los métodos de diseño actuales de pavimentos

flexibles en la red carretera básica de 5 tramos en diferentes regiones del Estado de Guerrero, para

elegir una estructura optima del pavimento y terracerías, con características que cumplan con las

normas vigentes de calidad de los materiales y emitiendo recomendaciones pertinentes en el

procedimiento constructivo; en el desarrollo del trabajo, se presentan: la exploración geotécnica de

cada tramo carretero, los estudio previos, costos y la normatividad SCT (Secretaria de

Comunicaciones y Transportes) del 2008; los métodos empleados y su descripción son: DISPAV-5

(versión 2), AASHTO y el INSTITUTO DEL ASFALTO. Los resultados, conclusiones en los

tramos carreteros de la estructura del pavimento y costos por $/ m3 son: Chilpancingo. Acatlán de

Osorio la alternativa I (Carpeta asfáltica de 5 cm, base granular de 22 cm y sub-base de 17 cm) y

60.42, y Acapulco-Pinotepa Nacional la alternativa I (Carpeta asfáltica de 5 cm y base estabilizada

con emulsión asfáltica de 18 cm y sub-base 15 cm) y 277.38 respectivamente del método

AASHTO; Acapulco-Zihuatanejo la alternativa II (Carpeta asfáltica de 10 cm, base estabilizada con

emulsión asfáltica de 18 cm. y sub- base de 20 cm.) y 327.07, y Chilpancingo-Acapulco la

alternativa II (Carpeta asfáltica de 5 cm, base estabilizada con emulsión asfáltica 19 cm y sub-base

de 18 cm) y 295.40 del método DISPAV-5; la carretera Iguala Cd. Altamirano en la revisión de su

estructura existente es adecuada.

ABSTRACT

In this work, the applications of the present methods of design of flexible pavements in basic the

highway network of 5 sections in different regions appear from the State of Guerrero, to choose a

optimum structure of the pavement and terracerías, with characteristics that fulfill the effective

norms of quality of the materials and emitting pertinent recommendations in the constructive

procedure; in the development of the work, they appear: the geotechnical exploration of each wagon

section, previous them study, costs and standardization SCT (Secretary of Communications and

Transports) of the 2008; the used methods and their description are: DISPAV-5 (version 2),

AASHTO and the INSTITUTE OF ASPHALT. The results, conclusions of the structure of the

pavement and costs by $/m3s in the wagon sections are: Chilpancingo. Acatlán de Osorio

alternative I (asphalt Folder of 5 cm, bases to granulate of 22 cm and sub-bases of 17 cm) and 60,

42, and National Acapulco-Pinotepa alternative II (asphalt Folder of 5 cm and bases stabilized with

asphalt emulsion of 18 cm and sub-bases 15 cm) and 277.38 respectively of method AASHTO;

Acapulco-Zihuatanejo alternative II (asphalt Folder of 10 cm, bases stabilized with asphalt

emulsion of 18 cm. and sub- bases of 20 cm.) and 327, 07, and Chilpancingo-Acapulco II(asphalt

Folder of 5 cm, bases stabilized with asphalt emulsion 19 cm and sub-bases of 18 cm) and 295, 40

of method DISPAV-5; the highway Equals CD. Altamirano in the revision of its existing structure

is adapted.

1,2 y 3

Profesores-Unidad Académica de Ingeniería, UAG. Ciudad Universitaria, Chilpancingo,

Guerrero CP 39022 Teléfono (747) 4727943; [email protected], [email protected],

[email protected]

mailto:[email protected]



2

4, 5 y 6

Tesistas, Unidad Académica de Ingeniería, UAG. Ciudad Universitaria, Chilpancingo,

Guerrero, CP 39022, Teléfono y fax (747)4727943

INTRODUCCIÓN

La red nacional comenzó a formarse en 1920 a 1930 y creció a un ritmo relativamente moderado

entre 1950 y 1970, fue objeto de un desarrollo muy importante a partir de 1980; de tal manera se

logró una integración nacional que garantizó la unidad económica, social y política, y las

condiciones para la integración y crecimiento de la nación.

Lo anterior equivale decir que el transporte como fenómeno económico fue adquiriendo una

importancia cada vez mayor, hoy se ha transformado en la necesidad de comunicar al mundo en

donde toda la actividad del transporte evoluciona rápidamente, logrando un transporte cada vez

más barato, rápido y seguro.

Actualmente la red básica mexicana de carreteras soporta volúmenes de tránsito 3 ó 4 veces mayor

de la década de los ochentas del siglo pasado, además de que aumentó grandemente hasta niveles de

30 a 40% los vehículos de carga; condiciones que habrán de ser consideradas en los diseños y en la

construcción de pavimentos. El gran crecimiento del transporte nacional en número y peso de los

vehículos presenta entonces nuevas condiciones, que han de ser tomadas en cuenta por los actuales

diseñadores y constructores de pavimentos flexibles.

Para llevar a cabo una buena ejecución de obra vial de carreteras de pavimentos flexible, se debe

contar con varios parámetros de diseño que nos permiten obtener diferentes espesores de capas que

conforman la estructura del pavimento. En realidad los datos para diseño el proyectista los obtiene

en los laboratorios de Geotecnia ò Mecánica de Suelos.

La finalidad de llevar a cabo este trabajo de investigación que inicio en marzo del 2007 con trabajos

de campo y se termino en noviembre del 2008 con las pruebas de laboratorio e informe, es

proporcionar algunas alternativas de diseño que puedan ser aplicables y tomadas en cuenta en la red

de carreteras básicas del Estado, para elegir una estructura adecuada, con características de buena

calidad de los materiales y espesores de la estructura del pavimento.

Con la aplicación de los métodos de diseño para pavimentos flexibles, se pretende obtener una

solución favorable, eligiendo la alternativa de la estructura del pavimento y terracerías más viable y

económica, Así como su recomendación en el procedimiento constructivo, considerando: conocer

las condiciones más críticas e inapropiadas de cada tramo, proponer diferentes alternativas de

solución, elegir el método más adecuado, comparar las alternativas de diseño tomando en cuenta el

numero estructural del pavimento, aplicar la normatividad SCT en los materiales que cumplan con

los requisitos de la calidad durante la vida útil del proyecto de diseño, su estructura existente y la

revisión de estas, así como su costo; las carreteras, tramos y subtramos del Estado de Guerrero, se

muestra en el cuadro número 1.

Cuadro numero 1

CARRETERA TRAMO SUBTRAMO (Km.)

Acapulco – Zihuatanejo Acapulco - Coyuca de Benítez 11+100 AL 19+700

Chilpancingo - Acatlán de Osorio Tixtla - Chilapa de Álvarez 16+000 AL 30+000

Chilpancingo - Acapulco Petaquillas - Mazatlán 10+000 AL 20+000

Iguala - Cd. Altamirano Arcelia - Tlapehuala 130+000 AL140+000

Acapulco - Pinotepa Nacional San Marcos – Cruz Grande 70+000 AL 74+000

3

MATERIALES Y MÉTODOS La estructura actual del pavimento, contempla los estudios preliminares, así como la obtención de

las variables que intervienen en el diseño para los tramos, como son: el Índice de Servicio Actual

(ISA), Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA), tasa de crecimiento, clasificación vehicular y

pruebas de laboratorio; la finalidad es saber si los tramos requieren rehabilitación o rediseño de la

estructura del pavimento, aplicando la normatividad SCT.

Índice de Servicio Actual (ISA)

El ISA, es la apreciación subjetiva de una

persona o de un grupo de personas, para

tomar en cuenta el estado físico de la

superficie de rodamiento en el momento de la

inspección, sin que influya en la misma el

conocimiento que tenga el observador de

posibles condiciones futuras del pavimento.

La experiencia ha demostrado que la escala

es la que va de cero (intransitable) a cinco

(excelente); en el cuadro numero 2, se

muestra la escala para la calificación.

Cuadro numero 2

ESTADO FISICO

0 a 1 INTRANSI-TABLE

1 a 2 MALO

2 a 3 REGULAR

3 a 4 BUENO

4 a 5 EXCELENTE

En el cuadro 3, se muestran las calificaciones Cuadro numero 3

obtenidas de los recorridos de campo realizados

en los tramos carreteros sujetos a estudio.

Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA)

El tránsito vehicular es el fenómeno causado por el flujo de vehículos en una vía, calle o carretera.

La información es básica para estudiar el pavimento del tramo, así como definir sus características

geométricas y estructurales, así como programar su conservación, modernización o reconstrucción

respectivamente.

Para conocer la magnitud y variación estacional de los volúmenes de tránsito durante los años 2001

al 2006, se tomó la información de aforos de tránsito de cada año de los Datos Viales que realiza y

edita la Secretaría de Comunicaciones y Transportes; la información se presenta en el cuadro

numero 4. Cuadro numero 4 Tránsito vehicular para los tramos en estudio

TRAMO ACAPULCO -

ZIHUATANEJO

CHILPANCINGO -

ACATLAN DE OSORIO

CHILPANCINGO -

ACAPULCO

IGUALA –

CD. ALTAMIRANO

ACAPULCO-

PINOTEPA NAL.

AÑO TDPA* ∆TDPA ∆(%) TDPA* ∆TDPA ∆(%) TDPA* ∆TDPA ∆(%) TDPA* ∆TDPA ∆(%) TDPA* ∆TDPA ∆(%)

2001 8650 3326 10260 2415 2269

2002 9564 914 9.56 3415 89 2.61 10387 127 1.22 2490 75 3.01 2135 -134 -6.28

2003 9795 231 2.36 3517 102 2.90 10510 123 1.17 2525 35 1.39 2314 179 7.74

2004 12626 2831 22.42 3570 53 1.48 10733 223 2.08 2741 216 7.88 2530 216 8.54

2005 13877 1251 9.01 4414 844 19.12 10814 81 0.75 2896 155 5.35 2653 123 4.64

2006 15606 1729 11.08 4826 412 8.54 9847 -967 9.82 2943 47 1.60 2787 134 4.81

SUMA= 54.43 34.65 15.04 19.23 19.44

CARRETERA CALIFICACIÓN

(ISA)

Acapulco – Zihuatanejo 2.5

Chilpancingo – Acatlán de Osorio 3.0

Chilpancingo - Acapulco 2.4

Iguala - Cd. Altamirano 3.9

Acapulco - Pinotepa Nacional 3.2

http://es.wikipedia.org/wiki/Veh%C3%ADculo

4

Tasa de crecimiento

La tasa de crecimiento (t), es la relación de la suma de % de incremento entre el número de eventos

de incrementos; la cual se obtiene con la siguiente fórmula:

%

%

nt

En donde: (∆%); es la suma de incrementos, (n∆%); es el número de eventos de incrementos. En

el cuadro numero 5, se muestran las tasas de crecimiento de cada uno de los tramos carreteros que

se obtuvieron.

Cuadro numero 5

CARRETERA TASA DE CRECIMIENTO

(t) EN %

Acapulco – Zihuatanejo 10.9

Chilpancingo – Acatlán de Osorio 6.9

Chilpancingo - Acapulco 3.0

Iguala - Cd. Altamirano 3.8

Acapulco - Pinotepa Nacional 3.9

Clasificación vehicular

La clasificación vehicular son los tipos de vehículos que integran al tránsito, ésta se proporciona en

porciento (%) del TDPA. En el cuadro numero 6 se presenta la información

Cuadro numero 6 Clasificación vehicular

Carretera Acapulco -

Zihuatanejo

Chilpo -

Acatlan

Chilpo -

Acapulco

Iguala-Cd.

Altamirano.

Acapulco –

Pinotep. N.

Peso en ton.

Carga máx.

** Clasif. Vehic. Composición del Transito (%)

A 79.7 75.4 80 90 75.5 2.00

B 4.2 5.6 5.8 2.7 6.8 17.50

C2 6.7 8.1 4.1 3.1 5.4 17.50

C3 3.0 6.4 3.4 1 3.3 26.01

T3 – S2 2.9 2.3 1.6 1.3 2.7 44.01

T3 – S3 2.1 1.2 2.8 0.9 2.4 48.50

T3 –S2-R4 1.4 1.0 2.3 1.0 3.9 66.50

La composición vehicular de: Automóviles (A), Autobuses (B) y Camiones (C) del 2001 al 2006

de los tramos en estudio se presenta en el cuadro numero 7.

5

Cuadro numero 7

Carretera Acapulco-

Zihuatanejo.

Chilpo-

Acatlan

Chilpo-

Acapulco

Iguala-Cd.

Altamirano

Acapulco-

Pinotepa N.

Clasificación/año 2006 2006 2006 2006 2006

A (%) 80 75 80 90 75

B (%) 4 6 6 3 7

C (%) 16 19 14 7 18

Suma 100 100 100 100 100

Pruebas de laboratorio

Pruebas de campo. Con la finalidad de conocer las propiedades físicas y mecánicas de las capas

que componen la estructura del pavimento, espesores y la calidad de los materiales, se realizaron

sondeos de pozo a cielo abierto (PCA), a una profundidad mínima de 0.70 a 1.50 m, obteniendo

muestras alteradas para ser analizadas en el laboratorio y determinar las pruebas de calidad que se

presentan. En el cuadro numero 8, se muestran las pruebas de laboratorio que se realizaron y su

nomenclatura. Cuadro numero 8

Grado de compactación GC Límite plástico LP

Peso volumétrico del suelo seco PVSS Índice plástico IP

Peso volumétrico seco máximo PVSM Equivalente de arena EA

Contenido de agua óptimo Wp Valor relativo de soporte VRS

Contenido de agua de lugar WL Expansión EXPAN.

Límite líquido LL Sistema Unificado de

Clasificación de Suelos SUCS

Debido a las condiciones físicas del pavimento, la exploración de pozos a cielo abierto de cada

tramo fue de 4 a 6 sondeos para complementar los resultados de muestras ensayadas, considerando

la información proporcionada por la Unidad General de Servicios Técnicos de la SCT.

Además se realizaron algunas calas para verificar espesores de las capas en la estructura de

pavimento existente y extraer muestras del terreno natural y la capa subrasante, para realizar la

revisión por deformación, fatiga y determinar la vida útil del mismo; y así proponer una alternativa

de solución a la estructura del pavimento utilizando capas con materiales estabilizados como son:

Base estabilizada con: emulsión asfáltica, cemento asfaltico y cemento portland. Los espesores

promedio de la estructura del pavimento y la calidad de los materiales del terreno natural y capa de

subrasante en los diferentes tramos carreteros se muestran en el cuadro número 9 y 10.

Cuadro numero 9 Espesores de las capas de la estructura de pavimento en cada tramo carretero

Carretera / capas Acapulco-

Zihuatanejo

Chilpancingo-

Acatlán de O.

Chilpancingo-

Acapulco

Iguala-Cd.

Altamirano

Acapulco-Pinotepa

Nacional

Carpeta 16 4 14 11 11

Base 20 28 15 28 24

Sub-base 0 11 12 20 0

Subrasante 22 20 24 36 25

Terreno natural Variable Variable Variable Variable Variable

6

Cuadro numero 10

Pruebas de laboratorio. En toda obra vial es necesario obtener las propiedades físicas, mecánicas e

hidráulicas, para ello se realizan pruebas de laboratorio con la finalidad de conocer en forma

cualitativa y cuantitativa los valores de las características de los materiales que conforman las capas

de un pavimento y terracerías.

Los parámetros obtenidos en las pruebas de: granulometría, límites de consistencia y VRS

primordialmente, que se realizaron a todas las muestras obtenidas en cada uno de los sondeos, nos

permiten cuantificar la calidad de los materiales de acuerdo a la normativa SCT, asimismo utilizar

los valores en el diseño estructural de pavimentos. Para los cinco (5) tramos en estudio se

ejecutaron las pruebas del valor relativo de soporte en las capas de base, sub-base, sub-rasante y

terreno natural, para emplear los resultados que arrojan, en los métodos de diseño para pavimentos

flexibles.

En los cuadros de 11 a 15, se muestra la información de los resultados de laboratorio realizados a

los materiales de las capas que forman la estructura de pavimento en tres sondeos de exploración

de cada tramo, éstos resultados son similares en todos los tramos de cada carretera.

CARRETERA

TRAMO

SUBTRAMO (KM)

CAPA

VRSz

SUCS

Acapulco – Zihuatanejo Acapulco – Coyuca

de Benítez 11+100 19+700

Subrasante 40 GP –GC

Terreno

Natural 4 SP

Chilpancingo – Acatlán

de Osorio Tixtla – Chilapa de Álvarez 16+000 30+000

Subrasante 59 GC

Terreno

Natural 3 SC

Chilpancingo – Acapulco Petaquillas –Mazatlán 10+000 20+000

Subrasante 39 GC

Terreno.

Natural 6 SC

Iguala – Cd. Altamirano Arcelia – Tlapehuala 130+000 140+000 Subrasante 29 SC

T. Natural 12 CH

Acapulco – Pinotepa

Nacional

San Marcos – Cruz

Grande 70+000 74+000

Subrasante 69 SC

Terreno

Natural 50 SC

CARRETERA

TRAMO

SUBTRAMO (KM)

CAPA

VRSz

SUCS

Acapulco – Zihuatanejo Acapulco –Zihuatanejo 152+000

174+000

Subrasante 12 SC

Terreno

Natural 11 SC

Tlapa - Metlatonoc Cuautipan –Lomazoyalt 30+000

40+000

Subrasante 59 SP– SC

Terreno

Natural 29 SC

Iguala – Cd. Altamirano Arcelia – Tlapehuala 146+000

149+000

Subrasante 26 SC

Terreno

Natural 15 CH

Acapulco – Pinotepa

Nacional Las Cruces – El Cayaco

0+000

4+600

Subrasante 28 SC

Terreno

Natural 18 SC

Ometepec – Cacahuatepec Ometepec –Cacahuatepec 12+380

35+300

Subrasante 40 SP – SC

Terreno

Natural 17 SM

7

Cuadro numero 11 Relación de muestras ensayadas

Tramo: Acapulco – Zihuatanejo Sub-tramo: Acapulco – Coyuca de Benítez

km 11 + 100 AL 19 + 700

Cuadro numero. 12 Relación de muestras ensayadas

Tramo: Chilpancingo – Acatlán de Osorio sub tramo: Tixtla – Chilapa

km 16+000 – 30+000

PORCENTAJES

CL

AS

IF.

S.U

.C.S

.

UB

IC.

SO

ND

EO

CP

O

CA

PA

ES

P.

cm.

AC

UM

. cm

.

CO

NT

. D

E

AS

FL

. %

CO

MP

AC

. %

PV

SS

kg/m

3

PV

SM

kg/m

3

PV

DE

L L

UG

AR

kg/m

3

W

OP

T.

%

W N

AT

. %

L.L

. %

L.P

.

%

I. P

. %

E.

A. %

DE

NS

. t/

m3

AB

SO

R

%

VR

S %

EX

PA

N.

%

GR

AV

A

AR

EN

A

FIN

OS

17+200 L/D CARPETA 7.0 7.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

17+200 L/D BASE HCA. 15.0 22.0 92 1615 2030 1875 6 5 27 17 10 34 2.35 4.18 117 0.0 48 42 10 GC

17+200 L/D SUB-BASE 5.0 27.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

17+200 L/D SUB-

RASANTE 18.0 45.0 - 101 1705 2190 2175 8 6 33 15 18 15 0.0 0.0 42 0.24 36 37 27 SC

17+200 L/D TERRENO

NATURAL INDEF 45.0 - 99 1835 1885 1875 15 12 38 19 28 12 0.0 0.0 7 8.4 38 14 48 GC

20+500 L/D CARPETA 3.0 3.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

20+500 L/D BASE HCA. 18.0 21.0 - 98 1595 2080 2035 9 6 26 17 9 30 2.37 4.50 115 0.11 59 32 9 GW - GC

20+500 L/D SUB-BASE 10.0 31.0 - 100 1785 2265 2260 7 4 26 16 10 20 2.63 1.35 96 0.0 44 40 16 GC

20+500 L/D SUB-

RASANTE 6.0 37.0 - 92 1995 2255 2065 5 2 21 15 6 53 0.0 0.0 122 0.0 47 40 13 GC

20+500 L/D TERRENO

NATURAL INDEF 37.0 - 92 1515 2010 1850 10 9 30 14 16 12 0.0 0.0 21 0.34 45 25 30 GC

22+300 L/D CARPETA 3.0 3.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

22+300 L/D BASE HCA. 17.0 20.0 - 105 1565 2055 2165 9 5 29 19 10 24 2.52 3.64 131 0.0 53 35 12 GC

22+300 L/D SUB-BASE 12.0 32.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

22+300 L/D SUB-

RASANTE 16.0 48.0 - 101 1915 2240 2255 8 4 31 14 17 33 0.0 0.0 117 0.0 28 59 13 SC

22+300 L/D TERRENO

NATURAL INDEF 48.0 - 100 1665 2170 2175 9 7 30 13 17 14 0.0 0.0 44 0.24 58 20 22 GC

PORCENTAJE

S

CL

AS

IF.

S.U

.C.S

.

UB

IC.

SO

ND

EO

CP

O

CA

PA

ES

P.

cm.

AC

UM

. cm

.

CO

NT

. D

E

AS

FL

. %

CO

MP

AC

. %

PV

SS

kg/m

3

PV

SM

kg/m

3

PV

DE

L L

UG

AR

kg/m

3

W

OP

T.

%

W N

AT

. %

L.L

. %

L.P

.

%

I. P

. %

E.

A. %

DE

NS

. t/

m3

AB

SO

R

%

VR

S %

EX

PA

N.

%

GR

AV

A

AR

EN

A

FIN

OS

11+100 L / I CARPETA 20.0 20.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

11+100 L / I BASE HCA. 30.0 50.0 - 100 1682 2001 1998 4 5 19 11 8 45 3 1 59 0.3 28 56 16 SC

11+100 L / I SUB-BASE 0.0 50.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

11+100 L / I SUB-

RASANTE 30.0 80.0 - 99 1920 1960 1948 10 6 18 14 4 64 - - 55 1.0 21 78 1 SW

11+100 L / I TERRENO

NATURAL

INDE

F 80.0 - 92 1310 2002 1845 7 6 23 16 7 41 - - 15 0.73 61 28 11 GP-GC

12+000 L / I CARPETA 16.0 16.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

12+000 L / I BASE HCA. 18.0 34.0 - 101 1701 2142 2155 4 6 20 12 8 40 - - 76 0.10 30 55 15 SC

12+000 L / I SUB-BASE 0.0 34.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

12+000 L / I SUB-

RASANTE 25.0 59.0 - 100 1665 1996 1925 8 6 22 13 9 45 - - 52 1.01 44 53 3 SP

12+000 L / I TERRENO

NATURAL

INDE

F 59.0 - 90 1894 1937 1778 13 2 29 15 14 25 - - 36 1.25 15 83 2 SP

12+800 L / D CARPETA 12.0 12.0 5.1 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

12+800 L / D BASE HCA. 8.0 20.0 - 100 1720 2282 2279 3 6 21 12 8 32 2 1 93 0.20 29 56 15 SC-SM

12+800 L / D SUB-BASE 0.0 20.0 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

12+800 L / D SUB-

RASANTE 22.0 42.0 - 95 1409 2031 1929 6 6 25 13 12 25 - - 48 1.10 66 28 6 GW-GC

12+800 L / D TERRENO

NATURAL

INDE

F 42.0 - 94 1377 1882 1769 7 8 22 16 6 33 - - 57 0.20 68 27 5 GP

8


Tramo: Chilpancingo – Acapulco sub tramo: Petaquillas – Mazatlán

km 10+000 – 20+000

PORCENTAJES

CL

AS

IF.

S.U

.C.S

.

UB

IC.

SO

ND

EO

CP

O

CA

PA

ES

P.

cm.

AC

UM

. cm

.

CO

NT

. D

E

AS

FL

. %

CO

MP

AC

. %

PV

SS

kg/m

3

PV

SM

kg/m

3

PV

DE

L

LU

GA

R

kg/m

3

W

OP

T.

%

W N

AT

. %

L.L

. %

L.P

.

%

I. P

. %

E.

A. %

DE

NS

. t/

m3

AB

SO

R

%

VR

S %

EX

PA

N.

%

GR

AV

A

AR

EN

A

FIN

OS

10+200 L/D CARPETA 25 25

10+200 L/D BASE HCA. 24 49 102 1639 2221 1975 8 20 26 24 2 22 75 0.11 47 52 1 SP

10+200 L/D SUB-BASE 13 62 82 1615 2208 1802 8 4 25 22 3 19 89 0 65 30 5 GW - GC

10+200 L/D SUB-RASANTE 20 82 79 1548 2207 1731 7 6 27 21 6 20 44 0 46 45 9 SW - SC

10+200 L/D TERRENO

NATURAL INDEF 82 78 1241 1807 1410 15 20 42 27 15 10 7 1.0 37 62 1 SP

11+200 L/I CARPETA 18 18

11+200 L/I BASE HCA. 20 38 93 1772 1988 1855 11 12 25 18 7 21 78 0.17 52 35 13 GC

11+200 L/I SUB-BASE 13 41 79 1573 2230 1730 7 3 26 19 7 22 81 0 41 57 2 SP

11+200 L/I SUB-RASANTE 10 51 76 1515 2165 1640 8 9 27 17 10 19 83 0 44 55 1 SP

11+200 L/I TERRENO

NATURAL INDEF 51 69 1233 1728 1230 16 17 45 30 15 19 4 5 25 74 1 SW

12+500 L/D CARPETA 20 20

12+500 L/D BASE HCA. 15 35 96 1605 2210 2130 7 4 24 12 12 19 2.68 0.67 81 0.11 57 18 25 GC

12+500 L/D SUB-BASE 10 45 101 1594 2194 2231 12 14 25 23 2 25 80 0 43 54 3 SP

12+500 L/D SUB-RASANTE 15 60 97 1725 2170 2110 8 5 23 11 12 19 92 0.11 59 22 19 GW - GC

12+500 L/D TERRENO

NATURAL INDEF 60 94 1245 1760 1650 16 18 41 23 18 4 6 4.46 28 19 53 SC


Tramo: Iguala – Cd. Altamirano sub tramo: Arcelia – Tlapehuala

km 130+000 – 140+000

PORCENTAJES

CL

AS

IF.

S.U

.C.S

.

UB

IC.

SO

ND

EO

CP

O

CA

PA

ES

P.

cm

.

AC

UM

. c

m.

CO

NT

. D

E

AS

FL

. %

CO

MP

AC

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PV

SS

kg

/m3

PV

SM

kg

/m3

PV

DE

L L

UG

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kg

/m3

W

OP

T.

%

W N

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L.L

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L.P

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I. P

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E.

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DE

NS

. t/

m3

AB

SO

R

%

VR

S %

EX

PA

N.

%

GR

AV

A

AR

EN

A

FIN

OS

131+100 L/D CARPETA 8.0 8.0 5.7 42 39 19

131+100 L/D BASE HCA.

20.0 28.0 97 1352 2177 2112 6.2 7.0 22.15 10.15 12.0 69.13 2.21 2.66 115.13 0.0 66.8 18.1 15.1 GW

131+100 L/D SUB-BASE

20.0 48.0 95 1326 2181 2072 4.5 4.1 21.23 12.89 8.34 65.23 2.55 3.23 96.13 0.0 60.5 21.9 17.6 GW

131+100 L/D SUB-

RASANTE 40.0 88.0 89 1358 2224 1979 8.34 8.31 53.45 26.11 27.39 --- --- --- 31.76 2.34 20.29 36.94 42.27 SC - GC

131+100 L/D TERRENO NATURAL

INDEF 88.0 91 1215 1981 1802 14.12 12.89 41.23 17.34 23.89 --- --- --- 21.54 1.13 23.87 19.53 76.13 SC

131+950 L/I CARPETA 8.0 8.0

131+950 L/I BASE HCA.

30.0 38.0 98 1356 2166 2122 4.6 5.0 19.46 12.50 6.96 76.23 2.16 3.23 114.23 0.55 67.8 16.1 16.1 GW

131+950 L/I SUB-BASE

20 58.0 94 1332 2123 1996 8.4 8.2 32.16 21.55 10.61 68.23 3.13 3.22 87.46 2.66 48.8 28.1 23.1 GC

131+950 L/I SUB-

RASANTE INDEF 58.0 91 1322 2210 2011 8.33 7.9 54.23 25.16 29.07 --- --- --- 32.13 1.86 13.43 43.25 43.28 SC

131+950 L/I TERRENO NATURAL

INDEF 58.0 88 1199 2088 1837 12.23 13.0 30.13 18.13 12 --- --- --- 13.23 2.13 13.87 34 52.13 SC

133+000 L/D CARPETA 9.0 9.0

133+000 L/D BASE HCA.

30.0 39.0 96 1356 2166 2079 8.9 9.0 23.13 N P N P 78.09 2.16 3.58 113.23 0.65 65 17.5 17.5 GW

133+000 L/D SUB-BASE

20 59.0 93 1322 2099 1852 9.57 9.2 31.23 20.13 11.10 66.28 2.13 3.22 90.13 2.13 50 28 22 GC

133+000 L/D SUB-

RASANTE INDEF 59.0 91 1305 1998 1818 13.16 13.2 55.16 26.13 29.03 --- --- --- 30.13 1.75 14.86 40.86 44.28 SC


INDEF 39.0 87 1178 1866 1623 12.5 11.9 41.16 15.53 25.63 --- --- --- 15.33 1.97 15.2 24.18 60.62 CH

9


Tramo: Acapulco – Pinotepa Nacional, sub-tramo: San Marcos – Cruz Grande

km 70+000 – 74+000

PORCENTAJES

CL

AS

IF.

S.U

.C.S

.

UB

IC.

SO

ND

EO

CP

O

CA

PA

ES

P.

cm

.

AC

UM

. c

m.

CO

NT

. D

E

AS

FL

. %

CO

MP

AC

. %

PV

SS

kg

/m3

PV

SM

kg

/m3

PV

DE

L L

UG

AR

kg

/m3

W

OP

T.

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L.L

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L.P

.

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I. P

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DE

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. t/

m3

AB

SO

R

%

VR

S %

EX

PA

N.

%

GR

AV

A

AR

EN

A

FIN

OS

69+500 L/I CARPETA 8 8

69+500 L/I BASE HCA. 20 28 96 1745 2280 2190 6 7 26 17 9 38 2.66 1.77 107 0.0 39 51 10 SP - SC

69+500 L/I SUB-BASE 0 28

69+500 L/I SUB-RASANTE 28 56 73 1570 2290 1670 5 4 27 16 11 41 --- --- 68 2.34 18 71 11 SP - SC


INDEF 56 65 1405 2195 1430 8 7 36 17 19 19 --- --- 52 0.6 4 74 22 SC

70+500 L/D CARPETA 12 12

70+500 L/D BASE HCA. 27 39 94 1715 2285 2142 6 6 28 17 11 20 2.67 2.04 98 0.0 53 27 15 GC

70+500 L/D SUB-BASE 0 39

70+500 L/D SUB-RASANTE 30 69 81 1430 2185 1770 7 9 28 15 13 23 --- --- 88 0.65 2 78 20 SC


INDEF 69 55 1420 2055 1130 7 8 30 14 16 21 --- --- 61 1.23 14 74 12 SP - SC

71+350 L/I CARPETA 10 10

71+350 L/I BASE HCA. 25 35 97 1730 2290 2231 6 8 30 15 15 18 2.73 2.36 95 0.75 61 25 14 GC

71+350 L/I SUB-BASE 0 35

71+350 L/I SUB-RASANTE 23 57 78 1405 2125 1662 7 7 25 16 9 23 --- --- 66 1.62 5 74 21 SC


INDEF 57 69 1430 2095 1451 7 10 29 14 15 14 --- --- 39 2.57 0 70 30 SC

Normativa SCT. La normativa SCT, es el conjunto de criterios, métodos y procedimientos para la

correcta ejecución de los trabajos, así como la calidad de los materiales que realiza la Secretaría de

Comunicaciones y Transportes, para la infraestructura del transporte; en el cuadro 16 y 17 se

presentan los requisitos de la calidad de los materiales que deben cumplir la estructura de

pavimentos y terracerías.

Cuadro numero 16 Capas de pavimento

Características

Valor

∑L ≤ 106 ∑L > 106

Sub-base

Límite líquido; % máximo 30 25

Índice plástico; % máximo 10 6

Valor soporte de California (CBR); % mínimo 50 60

Equivalente de Arena; % mínimo 30 40

Desgaste los Ángeles; % máximo 50 40

Grado de compactación; % mínimo 100 100

Base hidráulica

Límite líquido; % máximo 25 25

Índice plástico; % máximo 6 6

Valor soporte de California (CBR); % mínimo 80 100

Equivalente de Arena; % mínimo 40 50

Desgaste los Ángeles; % máximo 35 30

Grado de compactación; % mínimo 100 100

Partículas alargadas y lajeadas; % máximo 40 35

10

Cuadro numero 17 Capas de terracerías

Características Valor

Terraplén

Límite líquido; %, máximo 50

Valor Soporte de California (CBR); % mínimo 5

Expansión; %, máximo 5

Grado de compactación; % 90±2

Subyacente

Tamaño máximo y granulometría Compactable

Límite líquido ; % , máximo 50

Valor soporte de California (CBR) %, mínimo 10

Expansión; %, máximo 3


Subrasante

Tamaño máximo ; mm 76

Límite líquido ; % , máximo 40

Índice plástico; %, máximo 12

Valor Soporte de California (CBR); % mínimo 20

Expansión ; % 2


Los métodos que se aplicaron fueron:

DISPAV-5 (versión 2) del Instituto de Ingeniería de la UNAM. El método parte de datos

experimentales en tramos de prueba en carreteras en operación, investigación teórica y

experimentación en laboratorio en la pista circular de prueba.

El método de diseño utiliza un programa interactivo de cómputo, empleando secciones estructurales

de hasta 5 capas incorporando el cálculo por deformación permanente, en el modelo elástico-

plástico, como el cálculo por fatiga empleando los modelos elásticos de varias capas. El DISPAV-5, es un programa que permite diseñar carreteras secundarias, primarias y de altas

especificaciones. Su fundamento es teórico-experimental, y en su aplicación se emplean conceptos

y métodos de cálculo mecanicistas. El método considera las deformaciones permanentes

acumuladas y agrietamiento a fatiga en las capas ligadas con asfalto y previene en la estructura del

pavimento la deformación excesiva en las capas no estabilizadas con asfalto.

Al aplicar el método de diseño estructural, se deben conocer los insumos requeridos, ya que la

confiabilidad de los resultados del cálculo depende de los datos empleados los cuales deberán ser

muy representativos.

Procedimiento general del método. Entrada de datos:

Tipo de carretera. Normales (secundarias y primarias) y de altas especificaciones.

Tránsito de proyecto (∑ L). considera el coeficiente de distribución en el carril de proyecto de

acuerdo a número de carriles en ambas direcciones.

Considera 5 capas máximas y 2 mínimas.

Valores relativos de soporte críticos (VRSz). los valores varían en intervalos de 20% mínimo en

terracerías a 120% máximo en bases.

Módulos elásticos de las capas no estabilizadas se estima con la siguiente expresión:

11

(E=130 VRSZ0.7

).

Módulo de rigidez de la carpeta (MR). El modulo se estima por medio de un programa de

computadora o se obtiene experimentalmente en el laboratorio.

Relación de Poisson (υ). Los valores los proporciona el método.

Nivel de confianza del proyecto. Se sugiere 85%.

Se calculan los espesores por medio del diseño por deformación permanente y revisión del

diseño por efectos de fatiga.

AASHTO

El método AASHTO, versión 1993, describe los procedimientos para el diseño de la sección

estructural de los pavimentos flexibles y rígidos en carreteras. Para pavimentos flexibles, el método

establece que la superficie de rodamiento es para el concreto asfáltico y tratamientos superficiales,

pues asume que tales estructuras soportarán niveles de alto volumen de tránsito y para tránsito de

poco volumen, como son los caminos revestidos o de terracería que no los toma en cuenta.

El diseño se basa primordialmente en determinar un “número estructural SN” para el pavimento

flexible que pueda soportar el nivel de carga y el tránsito admisible en ejes equivalentes acumulados

(W18). Para determinar el número estructural SN requerido y el tránsito en ejes equivalentes

acumulados, el método proporciona la ecuación general que se presenta a continuación.

8.07)(M2.32xLog

1)(SN

10940.40

1.54.2

ΔPSILog

0.201)(SN9.36xLogxSZ)(WLog R10

5.19

100R1810

Donde: W18, el tránsito en ejes equivalentes acumulados para el período de diseño seleccionado; el

parámetro de confiabilidad “R”; la desviación estándar global “So”; el módulo de resiliencia

efectivo “Mr” del material usado para la subrasante; la pérdida o diferencia entre los índices de

servicio inicial y final deseados “PSI” y ZR la desviación normal estándar

Procedimiento general del método. Entrada de datos:

Tránsito, W18 =∑L. Considera el factor de distribución por carril de proyecto de acuerdo al

periodo de diseño y tipo de carretera.

Confiabilidad “R”. Se recomienda valores de 50 a 99.9, el valor se toma de acuerdo a la

clasificación funcional del tipo de carretera.

Desviación estándar global “So”. Se sugiere valores para S0 de 0.3 5 para pavimentos flexibles.

Módulo de Resiliencia efectivo (MR). Se utiliza la siguiente ecuación: Uƒ=1.18x 108xMR-2.32

y Ūƒ = ∑Uƒ/n

Pérdida o diferencia entre índices de servicio inicial (po) y final (pt). Se obtiene con la siguiente

ecuación: PSI = po - pt

Se realiza la determinación de espesores por capas y el análisis del diseño final con sistema

multicapa por medio de un programa de computadora.

INSTITUTO DEL ASFALTO

En este procedimiento de diseño, la estructura de un pavimento es considerada como un sistema

elástico de capas múltiples. El material en cada una de las capas se caracteriza por su modulo de

elasticidad.

El procedimiento es usado para el diseño de pavimentos de asfalto, compuesto de combinaciones de

capa asfáltica, base y sub-base sin ningún tratamiento; la sub-rasante es la capa subyacente más baja

y es asumida infinita en el sentido vertical de arriba hacia abajo y en dirección horizontal; las otras

12

capas de un espesor finito, se asumen infinitas hasta cierto punto en el sentido horizontal. Se asume

una continuidad o fricción total en la unión entre las capas para efecto del diseño.

Procedimiento general del método.

Se estima el tránsito. Considera el factor de distribución por carril de proyecto de acuerdo al

periodo de diseño, factores de equivalencia de carga y factores de ajuste en los ejes equivalentes

por presión de la llanta del vehículo.

Materiales. Toma en cuenta el modulo de resiliencia a partir CBR con las siguientes formulas:

Mr (Mpa) = 10.3 x CBR y Mr (Psi) = 1500 x CBR, además los valores: percentil para el diseño

de la subrasante, materiales para bases y sub-bases y grados de temperaturas del asfalto.

Cálculos de espesores de diseño. Se utilizan graficas o cartas de diseño, tomando en cuenta la

capa de subrasante, base hidráulica de 15 y 30 cm y temperatura.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados que se presentan en los cuadros 18 al 19 y 20, son de la aplicación de cada método

en su diseño y revisión de acuerdo a sus procedimientos y recomendaciones o sugerencias de

valores de los parámetros de diseño, además se tomaron en cuenta los resultados de campo y de

laboratorio de la estructura del pavimento y terracerías existente, así como la aplicación de la

calidad de materiales de la normativa SCT en los 5 tramos carreteros en estudio; en los tres métodos

se aplico el criterio del método AASHTO para la obtención del numero estructural del pavimento

“SN” de cada alternativa y también se calculo el costo de cada una, conociendo el precio unitario y

el volumen correspondiente. Además se presenta lo siguiente:

Carretera: Acapulco-Zihuatanejo, km 11+700 al 19+100, la calificación del Índice de Servicio

Actual se encuentra en la frontera del nivel de rechazo que es de 2.50, por lo tanto requiere su

rehabilitación; con base a la normativa SCT la base hidráulica existente no cumple con la calidad

del material y la capa de subrasante no cumple con el espesor mínimo, además el terreno natural es

una arena arcillosa de poca resistencia que presenta un Valor Relativo de Soporte de 4%.

Carretera: Chilpancingo – Acapulco, km 10 + 000 al 20 + 000, la calificación del Índice de Servicio

Actual es menor del nivel de rechazo que es de 2.50, por lo tanto requiere su rehabilitación; con

base a la normativa SCT la base hidráulica existente no cumple con la calidad del material y la

capa de subrasante no cumple con el espesor mínimo, además el terreno natural es una arena

arcillosa de poca resistencia que presenta un Valor Relativo de Soporte de 6%.

Carretera: Chilpancingo – Acatlán de Osorio, km 16 + 000 al 30 + 000, la calificación del Índice de

Servicio Actual está cerca del nivel de rechazo que es de 2.50, por lo tanto requiere conservación

en un corto plazo; con base a la normativa SCT la capa de subrasante no cumple con el espesor

mínimo y además el terreno natural es una arena arcillosa de poca resistencia que presenta un Valor

Relativo de Soporte de 3%.

Carretera: Iguala-CD. Altamirano, km 130+000 al 140+000, la calificación del Índice de Servicio

Actual es buena; con base a la normativa SCT la base hidráulica existente cumple en forma

general con la calidad del material.

Carretera: Acapulco-Pinotepa Nacional, km 70+000 al 74+000, la calificación del Índice de

Servicio Actual está cerca del nivel de rechazo que es de 2.50, por lo tanto requiere conservación o

rehabilitación en un corto plazo; con base a la normativa SCT la base hidráulica existente no

cumple con la calidad del material y la capa de subrasante no cumple con el espesor mínimo.

13

Cuadro numero 18 Resultados de los métodos de diseño CARRETERA: ACAPULCO – ZIHUATANEJO KM, 11 + 700 – KM 19 + 100

MÉTODO ALTER-

NATIVAS CAPA

ESPESOR

(CM)

(SN)NUMERO

ESTRUCTURAL

(SN)

MEDIO

COSTO

($/M3) *

DISPAV - 5

I

Carpeta 15 6.55

5.37

-- Base granular 23

Sub - base 25

II (**)

Carpeta 10 4.95 327.07 Base estabilizada con emulsión asfáltica 18

Sub - base 20

III

Carpeta 5 4.61 311.54 Base Estabilizada con cemento asfáltico 20

Sub-base 20

AASHTO

I

Carpeta 8 5.18

5.21

-- Base granular 26

Sub-base 20

II


Sub - base 22

III

Carpeta 7 5.23 370.91 Base estabilizada con cemento asfáltico 23

Sub – base 20

IV

Carpeta 7 5.20 294.45 Base estabilizada con cemento portland 27

Sub - base 20

INSTITUTO

DEL

ASFALTO

I Carpeta 13 2.81

3.81

-- Base granular 8

II Carpeta 10 2.97 297.68 Base asfáltica con emulsión 16

III

Carpeta 13 4.29 -- Base granular 10

Sub-base 15

IV


Sub – base 16

CARRETERA: CHILPANCINGO – ACAPULCO KM, 10 + 000 – KM 20 + 000

DISPAV - 5

I

Carpeta 14 5.09

4.29

-- Base granular 18

Sub - base 15

II (**)

Carpeta 5 4.03 295.40 Base estabilizada con emulsión 19

Sub - base 18

III


Sub-base 15

AASHTO

I

Carpeta 7 4.27

4.26

-- Base granular 20

Sub-base 17

II


Sub - base 18

III


Sub – base 18

IV


Sub - base 18

INSTITUTO

DEL

ASFALTO

I Carpeta 13 2.78

3.76

-- Base granular 8


III


Sub-base 16

IV


Sub – base 16

14

Cuadro numero 19 Resultados de los métodos de diseño CARRETERA:CHILPANCINGO- ACATLAN DE OSORIO, KM 16 + 000 AL 30 + 000

MÉTODO ALTER-

NATIVAS CAPA

ESPESOR

(CM)

(SN) NUMERO

ESTRUCTURAL

(SN)

MEDIO

COSTO

($/M3)*

DISPAV - 5

I

Carpeta 10 4.19

3.75

120.83 Base granular 15

Sub - base 15

II

Carpeta 5 3.61 -- Base estabilizada con emulsión 14

Sub - base 18

III

Carpeta 5 3.45 --

Base Estabilizada con cemento asfáltico 12

Sub-base 18

AASHTO

I (**)

Carpeta 5 4.19

4.20

60.42 Base granular 22

Sub-base 17

II

Carpeta 5 4.20 -- Base estabilizada con emulsión asfáltica 18

Sub - base 21

III

Carpeta 5 4.23 -- Base estabilizada con cemento asfáltico 18

Sub – base 18

IV

Carpeta 5 4.20 -- Base estabilizada con cemento portland 20

Sub - base 19

INSTITUTO

DEL

ASFALTO

I Carpeta 15 2.48

3.47

-- Base granular -

II Carpeta 10 2.65 -- Base asfáltica con emulsión 12

III

Carpeta 10 3.64 120.83 Base granular 8

Sub-base 15

IV

Carpeta 10 5.13 120.83 Base granular 20

Sub – base 21

CARRETERA: ACAPULCO – PINOTEPA NACIONAL KM 70 + 000 AL 74 + 000

DISPAV - 5

I

Carpeta 15 5.02

4.17

-- Base granular 15

Sub - base 15

II

Carpeta 7 3.84 282.92 Base estabilizada con emulsión 16

Sub - base 15

III


Sub-base 15

AASHTO

I

Carpeta 5 3.69

3.67

-- Base granular 19

Sub-base 15

II (**)


Sub - base 15

III


Sub – base 15

IV


Sub - base 15

INSTITUTO

DEL

ASFALTO

I Carpeta 17 2.81

3.52

-- Base granular -


III


Sub-base 15

IV


Sub – base 22

* En el costo de cada alternativa se tomo en cuenta la estructura actual del pavimento, la recuperación de carpeta, carpeta

mas base y su recomendación; (**) alternativas optimas de la estructura del pavimento.

15

Cuadro numero 20 Revisión de la estructura existente para cada tramo carretero

TRAMO CARRETERO VIDA UTIL EN AÑOS

METODO DISPAV 5(2.0) METODO AASHTO

ACAPULCO – ZIHUATANEJO 12 AÑOS 8 AÑOS

CHILPANCINGO – ACATLAN DE OSORIO 3 AÑOS 10 AÑOS

CHILPANCINGO – ACAPULCO 20 AÑOS 1 AÑO

IGUALA – CD. ALTAMIRANO >20 AÑOS >20 AÑOS

ACAPULCO – PINOTEPA NACIONAL >20 AÑOS >20 AÑOS

En el tramo carretero de Iguala – Ciudad Altamirano, presenta una estructura con vida útil mayor de

20 años y los demás tramos se encuentran entre un periodo de 1 año y 12 años de vida útil, por lo

que se requiere su rehabilitación.

Las carreteras: Acapulco-Zihuatanejo, km 11+700 al 19+100, Chilpancingo- Acatlán de Osorio km

16+000 al 30+000, Chilpancingo-Acapulco, km 10+000 al 20+000, Iguala – CD. Altamirano, km

30+000 al 40+000 y Acapulco-Pinotepa Nacional, km 70+300 al 74+000, se tienen los siguientes

tránsitos acumulados (∑L): 58 400 980, 12 931 248, 14 971 037, 27 900 000 y 5 846 847 de ejes

equivalentes y de acuerdo con la normatividad SCT, se requiere capas de subrasante y subyacente

de: 40 y 70 cm de espesor en las cuatro primeras carreteras y en la última de 30 y 70 cm

respectivamente.

Los números estructurales(SN) promedios de los métodos DISPAV-5 y AASHTO, son similares y

estos varían en intervalos de .04 a 0.50; de los métodos DISPAV-5 e INSTITUTO DEL ASFALTO,

varían en intervalos de0.28 a 1.56 y de los métodos AASHTO e INSTITUTO DEL ASFALTO,

varían en intervalos de 0.15 a 1.39.

La estructura del pavimento en las alternativas del método del INSTITUTO DEL ASFALTO,

presentan grandes diferencias en algunas alternativas, el pavimento tiene una sola capa y su espesor

es de 15 o 17 cm de diseño de la carpeta asfáltica, ésta se considera gruesa. Su número estructural

presenta intervalos de 2.40 a 5.22

16

CONCLUSIONES

La Ingeniería Civil es de suma importancia aplicada en proyectos de obra vial y sobre esta base se

presentan varias alternativas utilizando programas por computadora en los diseños de pavimentos

flexibles, así como los estudios correspondientes con las variables de diseño en cada caso.

En la aplicación de los métodos de diseño se emplearon varias alternativas para cada tramo,

tomando en cuenta su Número Estructural cercano al medio (SN) del pavimento y principalmente la

estructura existente del pavimento, así como sus costos respectivos; obteniéndose la estructura

óptima del pavimento y la estructura de las terracerías, la cual se presenta en el cuadro numero 21.

Cuadro numero 21

Se recomienda en la carretera: Acapulco-Zihuatanejo km 11+700 al 19+100, que la carpeta asfáltica

existente se recupere en un espesor de 16 cm y se construya una base estabilizada con emulsión

asfáltica, agregando material pétreo con calidad de base de 18 cm de espesor compactos y construir

una carpeta de concreto asfaltico de 10 cm de espesor compactos; la base existente quedara como

sub-base.

Se recomienda en la carretera: Chilpancingo – Acapulco, km 10 + 000 al 20 + 000, que la carpeta

asfáltica y base existente se recupere en un espesor de 22 cm y se construya una base estabilizada

con emulsión asfáltica, agregando material pétreo con calidad de base de 19 cm de espesor

compactos y construir una carpeta de concreto asfaltico de 5 cm de espesor compactos; parte de la

base y sub-base existente quedaran como sub-base.

Se recomienda en la carretera: Chilpancingo – Acatlán de Osorio km 16 + 000 al 30 + 000, una

conservación a corto plazo, construyendo una sobre carpeta de concreto asfaltico de 5 cm de

espesor compactos.

Se recomienda en la carretera: Acapulco-Pinotepa Nacional km 70+000 al 74+000, que la carpeta

asfáltica y base existente se recupere en un espesor de 20 cm y se construya una base estabilizada

con emulsión asfáltica, agregando material pétreo con calidad de base de 18 cm de espesor

TRAMO CARRTERO METODO ALTERNATIVA(PAVIMENTO) TERRACERIAS

ACAPULCO – ZIHUATANEJO

KM, 11 + 700 – KM 19 + 100 DISPAV-5

II:

Carpeta asfáltica de 10 cm.

Base estabilizada con emulsión asfáltica de 18

cm.

Sub-base de 20 cm.

Subrasante de 40 cm.

Subyacente de 70 cm.

CHILPANCINGO – ACATLAN

DE OSORIO

KM, 16 + 000 – KM 30 + 000

AASHTO

I:


Base granular de 22 cm.

Sub-base de 17 cm.



CHILPANCINGO –

ACAPULCO

KM, 10 + 000 – KM 20 + 000

DISPAV-5

II:


Base estabilizada con emulsión asfáltica de 19

cm.

Sub-base de 18 cm.


Subyacente de

IGUALA – CD. ALTAMIRANO

KM, 30 + 000 – KM 40+ 000 ---- Requiere conservación rutinaria ----

ACAPULCO - PINOTEPA

NACIONAL

KM, 70 + 000 – KM 74 + 000

AASHTO

II:


Base estabilizada con emulsión asfáltica de18 cm.

Sub-base de 15 cm.



17

compactos y construir una carpeta de concreto asfaltico de 5 cm de espesor compactos; parte de la

base existente quedara como sub-base.

En la aplicación de los métodos de diseño para caminos existentes y nuevos, se recomienda los

métodos de DISPAV-5 versión 2 y AASHTO, ya que la estructura del pavimento y el número

estructural son homogéneos y similares; la alternativa viable optima, será la que presente un menor

costo.

En la aplicación del método de diseño del INSTITUTO DEL ASFALTO, se recomienda utilizarlo

en caminos nuevos y con diseñadores que tengan experiencia en la estructura de pavimentos.

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan su agradecimiento al Jefe de la Unidad General de Servicios Técnicos del

Centro SCT de estado de Guerrero por su apoyo en la información y asesoría de los tramos

carreteros de la red básica, asimismo al Director de la Unidad Académica de Ingeniería dependiente

de la Universidad Autónoma de Guerrero, por su apoyo en el recurso económico y humano en la

exploración de campo y de laboratorio en la realización del presente trabajo.

REFERENCIAS

SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRASPORTES. Normativa para la infraestructura

del transporte. 2008

SECRETARÍA DE COMUNICACIONES Y TRANSPORTES. Dirección General de Servicios

Técnicos. Datos Viales 2000 a 2006.

RICO, A. Y DEL CASTILLO, H. Ingeniería de suelos en las vías terrestres. Volumen 2.

LIMUSA, 2002.

INSTITUTO DE INGENIERÍA UNAM. Diseño estructural de pavimentos asfálticos,

incluyendo carreteras de altas especificaciones. DISPAV-5 VERSIÓN 2.0. 1999.

ZARATE A. Diseño de Pavimentos Flexibles. Asociación Mexicana del Asfalto, A. C. 2003

Chilpancingo, Guerrero, diciembre del 2009

ARTICULO (APLICACION DE METODOS DE DISEÑO, DISPAV, AASHTO, INA)

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