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Catálogo de secciones estructurales para pavimentos de la República Mexicana M. en I. Víctor Alberto Sotelo Cornejo Agosto de 2013 VIII Congreso Mexicano del Asfalto
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Catálogo de secciones estructurales para pavimentos de la República
Mexicana
M. en I. Víctor Alberto Sotelo Cornejo Agosto de 2013
VIII Congreso Mexicano del Asfalto
Qué es?
• El catálogo de secciones es una guía de pavimentos convencionales que pretende servir de referencia a proyectistas y en general a las personas que están involucradas en el diseño o revisión de estructuras de pavimentos
• Tiene un carácter general, aunque se pretende que se aplica a casos particulares
Estructuras tipo consideradas
En qué se basa?
• En el diseño de pavimentos rígidos y flexibles bajo métodos conocidos y frecuentemente utilizados en México – Instituto de Ingeniería de la UNAM (flexibles)
– AASHTO 1993 (rígidos)
• Con la EVALUACIÓN de materiales de toda la República (de banco y de carreteras existentes)
Esquema del proyecto
Análisis de datos del terreno natural
Análisis de datos climáticos
Regionalización
Análisis multifactores
Proceso de datos de tránsito
Muestreo
Ensayos de laboratorio
Diseño de estructuras
Regionalización
• Instituto de Geografía de la UNAM • Sistema de Información Geográfica de Carreteras
(SIGCI) • Factores que se tomaron en cuenta para la
regionalización del país en 5 zonas (tienen influencia en el comportamiento estructural del pavimento) – Temperaturas máximas – Temperaturas mínimas – Precipitación máxima – Terreno natural
Temperaturas máximas
• Información oficial del Servicio Meteorológico Nacional (SMN)
• Datos de las temperaturas máximas de los últimos 5 años registrados
• Rango es de 10.7° a 47.4°
Temperatura máxima
Temperatura mínima
• Información oficial del Servicio Meteorológico Nacional (SMN)
• Datos de las temperaturas mínimas de los últimos 5 años registrados
• Rango es de -14.0° a 27.0°
Temperaturas mínimas
Precipitación máxima
• Información oficial del Servicio Meteorológico Nacional (SMN)
• Datos de la precipitación máxima de los últimos 5 años registrados
• Rango es de 0.00 mm a 546.9 mm
Precipitación máxima
Terreno natural
• Clasificación de los suelos mediante el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS), así como los tipos de rocas
• En base a la clasificación se determinó una “aptitud” del terreno natural, es decir, entre más alta es la aptitud, el terreno natural tiene mayor capacidad estructural y se reduce la necesidad de refuerzo del terreno.
Terreno natural
Aptitud del terreno natural No. SUCS Descripción Aptitud
1 OH Limos o arcillas orgánicas de alta plasticidad
Muy baja
2 OL Limos o arcillas orgánicas de baja plasticidad
Muy baja
3 CH Arcilla de alta plasticidad Baja
4 CL Arcilla de baja plasticidad Media
5 MH Limo de alta plasticidad Baja
6 ML Limo de baja plasticidad Media
7 SC Arena arcillosa Alta
8 SM Arena limosa Muy Alta
9 SP Arena mal graduada Alta
10 GC Grava arcillosa Muy Alta
11 GM Grava Limosa Muy Alta
12 GP Grava mal graduada Muy Alta
13 Fmg Rocas Muy Alta
Criterio de integración de pavimentos
Se definió en base a la experiencia el impacto que tiene cada parámetro en el comportamiento estructural de los pavimentos mexicanos
• Temperatura máxima 30%
• Temperatura mínima 15%
• Precipitación 20%
• Terreno natural 35%
Regionalización por factores considerados
Explotación y muestreo por regiones
• El objetivo fue obtener materiales de todas las regiones de la República Mexicana para evaluarlos en laboratorio
• Análisis probabilístico del tamaño de la muestra – Red 48,319 km y 2,714 bancos
– Nivel de confianza 90%
– Tamaño de la muestra 271 km, distribuidos en 88 tramos y 66 bancos de materiales
Total de muestras
• En cada km se establecieron 3 estaciones con la obtención de 3 núcleos por estación
• En cada km se realizó un PCA hasta una profundidad aprox. de 90 cm
• En cada banco de material se muestrearon todos los materiales disponibles
Distribución de los tramos de muestreo
Actividades de sondeos
• Pozo a Cielo Abierto (PCA)
• Extracción de núcleos de 10 cm (4”) de diámetro
Pruebas de laboratorio y obtención de resultados geotécnicos
• Módulo resiliente de mezclas asfálticas y capas granulares (base, subbase y subrasante)
• Resistencia a la compresión simple del concreto • Contenido de agua • Equivalente de arena • Límite líquido • Límite plástico • Composición granulométrica • Valor de Soporte de California (CBR)
Módulo resiliente
Mezclas asfálticas y bases estabilizadas con asfalto
ASTM D 4123
Capas granulares AASHTO T 307
Módulo resiliente en capas granulares
• Es un modelo de comportamiento del suelo y no un número.
• Dependiente de su función (Bases o subrasante) tiene los factores:
– Presión de confinamiento
– Esfuerzo desviador
Módulos en capas granulares
0
500000
1000000
1500000
2000000
2500000
0 50 100 150 200 250 300
Mó
du
lo R
esi
lien
te
Esfuerzo desviador
Módulo Resiliente para una Base/Subbase
Series1
Polinómica (Series1)
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
0 10 20 30 40 50 60 70
Mó
du
lo R
esi
lien
te
Esfuerzo desviador
Módulo Resiliente para subrasante
Series1
Polinómica (Series1)
Esfuerzo a compresión simple Base estabilizada
con cemento Concreto hidráulico
Valor Soporte de California (CBR)
Calidades de los suelos
• Composición granulométrica
• Contenido de agua
• Equivalente de arena
• Límite líquido
• Límite plástico
Número total de ensayos
• En términos generales se realizó el siguiente número de ensayos:
– 747 módulos resilientes en mezcla asfáltica
– 50 f´c en concreto
– 200 módulos resilientes en suelos
– 270 caracterizaciones de materiales
Tránsito
• Datos de los aforos de los últimos 5 años registrados por DGST
• Ejes equivales a 8.2 t
• Tasa de crecimiento
• Factor de incremento – Pavimentos flexibles a 15 años
– Pavimentos rígidos a 20 años
Tránsito
• Coeficientes de daño (superficiales y a una profundidad) Método Inst. Ing. UNAM
• Pesos y dimensiones máximas permitidas NOM-012-SCT-2-2008
• Metodología de cálculo determinada por el Instituto de Ingeniería de la UNAM
Categorización de variantes
• Estudios estadísticos con un nivel de confianza de 90%
• Categorización del tránsito
Categoría de tránsito SEE1 SEE2 SEE3 SEE4 SEE5
Ejes equivalentes
(ΣEE) < 10,000,000
10,000,000 -
20,000,000
20,000,000 -
40,000,000
40,000,000 -
80,000,000 > 80,000,000
• Categorización de mezclas asfálticas
• Categorización de capas granulares
Módulos Resiliente para Carpetas Asfálticas (kg/cm2)
CA-3 CA-4
30,000 - 40,000 > 40,000
La nomenclatura CA significa Concreto Asfáltico y el número define el rango de valor de Mr que posee la
mezcla. Para su fabricación las mezclas CA-3 y CA-4 pueden requerir el uso de asfaltos modificados,
agregados de elevada y el diseño de granulometrías no convencionales.
Módulos Resiliente para capas granulares(kg/cm2)
BH-2 BH-3 BEA SB SR
>2,000 >3,000 >7,000 >1,000 >600
La nomenclatura BH significa Base Hidráulica, BEA significa Base Estabilizada con Asfalto, SB significa
Subbase, SRAS significa Subrasante y el número define el valor mínimo de Mr que debe poseer el material.
Diseño de pavimentos
• Pavimentos flexibles
– Método del Instituto de Ingenierías de la UNAM (Empírico)
• Pavimentos rígidos
– Método AASHTO 93 (Empírico-Mecanicista)
Método UNAM para pavimentos flexibles
• Determinación de espesores por medio del DISPAV-5
• Nivel de confianza
– 95% en carreteras de altas especificaciones
– 85% en carreteras normales
Método AASHTO 93 para pavimentos rígidos
• Esfuerzo a la compresión f’c = 350 kg/cm2
• Módulo de Ruptura Mr = 48 kg/cm2
• Índice de serviciabilidad
– ISA inicial = 4.5
– ISAfinal = 2.5 (Normales) y 3.0 (Altas especificaciones)
• Módulo de reacción de la subrasante
Módulo de Reacción k (pci)
SB BEA BEC
190 400 1100
• Desviación estándar de la predicción del tráfico usada fue de 0.35
• Coeficiente de transferencia de cargas
– Con pasajuntas J=2.8
• Coeficiente de drenaje
Tipo de región
R1 R2 R3 R4 R5
Cd 0.7 0.8 1 1.15 1.2
BH-2
121-BE
15
30
CA-4
SUBR
BH-2
122-BE
CA-4
BEA
524
20
30SUBR
SB
CH
123-BE
20
20
30SUBR
BEC
CH
124-BE
111-BE
15
20
CA-4
BH-2
112-BE
CA-4 525
20
30SUBR
BEA
CH
113-BE
22
20
30SUBR
BEC
CH
114-BE
30SB
30SUBR
BEC 10
20SB
30SUBR
131-BE
CA-3
SUBR
132-BE
CA-3
BEA
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19
30
5
10
30SUBR
BECCA-3
133-BE
21
20
30SUBR
SB
CH
134-BE
BH-2
16
33
30
SUBR
141-BE
CA-3
SUBR
142-BE
CA-3
BEA
15
19
30
510
30SUBR
BEC
CA-3143-BE
19
20
30SUBR
BEA
CH
144-BE
BH-2
16
32
30
SUBR
151-BE
CA-3
SUBR
152-BE
CA-3
BEA
16
18
30
510
30SUBR
BEC
CA-3
153-BE
19
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30SUBR
SB
CH
154-BE
BH-2
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30SUBR
R1
R2
R3
R4
R5
221-BE
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15
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CA-4
SB
SUBR
BH-2
222-BE
CA-4
BEC
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5
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27
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30SUBR
SB
CH
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30SUBR
BEC
CH
224-BE
211-BE
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CA-4
BEA
212-BE
CA-4 1028
20
30SUBR
BEA
CH
213-BE
26
20
30SUBR
BEC
CH
214-BE
15SB
30SUBR
BEC 10
15SB
30SUBR
231-BE
CA-4
SUBR
232-BE
5
30SUBR
233-BE
24
20
30SUBR
SB
234-BE
19
27
30
241-BE
CA-2
SUBR
242-BE
CA-3
BEA
15
23
30
5
30SUBR
CA-3
243-BE
22
20
30SUBR
SB
CH
244-BE
BH-2
19
25
30SUBR
251-BE
CA-3
SUBR
252-BE
CA-3
BEA
15
22
30
510
30SUBR
BEC
CA-3253-BE
21
20
30SUBR
SB
CH
254-BE
19
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30 SUBR
BEA
CA-4
SUBR
15
23
30
11BEC
CA-3
CH
11BEC
BH-2
321-BE
18
17
15
30
322-BE
CA-4
BEC
SUBR
5
13
30
30
20
30SUBR
SB
CH
323-BE
29
20
20SUBR
BEA
CH
324-BE
311-BE
20
15
CA-4
BEA
312-BE
CA-4 1031
20
30SUBR
BEA
CH
313-BE
29
20
30SUBR
BEC
CH
314-BE
15SB
30SUBR
BEC 10
17SB
30SUBR
331-BE 332-BE 333-BE 334-BE
341-BE
CA-3
SUBR
342-BE
CA-3
BEA
16
25
30
5
30SUBR
CA-3
343-BE
26
20
30SUBR
SB
CH
344-BE
BH-2
21
33
30
SUBR
351-BE 352-BE 353-BE 354-BE
13BEA
SB
CA-4
SB
SUBR
BEA
T1 T2 T3
SECCIONES DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS NORMALES
Espesores minimos en Cm.
CA BHCarpeta Asfaltica. Base Hidraulica. BEA Base Estabilizada Asfaltica. BEC Base Estabilizada Cemento. Concreto Hidraulico.CH SubbaseSB
SubrasanteSUBR
1810
30SUBR
CA-3
SUBR
CA-3
BEA
16
25
30
5
30SUBR
CA-3
26
20
30SUBR
BEC
CH
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21
33
30
SUBR
12BEA
CA-3
SUBR
CA-3
BEA
15
26
30
5
30SUBR
CA-3
24
20
30SUBR
SB
CH
BH-2
21
28
30
SUBR
12BEC
SEE1 SEE2 SEE3
BH-2
121-BE
15
30
CA-4
SUBR
BH-2
122-BE
CA-4
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524
20
30SUBR
SB
CH
123-BE
20
20
30SUBR
BEC
CH
124-BE
111-BE
15
20
CA-4
BH-2
112-BE
CA-4 525
20
30SUBR
BEA
CH
113-BE
22
20
30SUBR
BEC
CH
114-BE
30SB
30SUBR
BEC 10
20SB
30SUBR
131-BE
CA-3
SUBR
132-BE
CA-3
BEA
15
19
30
5
10
30SUBR
BECCA-3
133-BE
21
20
30SUBR
SB
CH
134-BE
BH-2
16
33
30
SUBR
141-BE
CA-3
SUBR
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CA-3
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15
19
30
510
30SUBR
BEC
CA-3143-BE
19
20
30SUBR
BEA
CH
144-BE
BH-2
16
32
30
SUBR
151-BE
CA-3
SUBR
152-BE
CA-3
BEA
16
18
30
510
30SUBR
BEC
CA-3
153-BE
19
20
30SUBR
SB
CH
154-BE
BH-2
16
30
30SUBR
R1
R2
R3
R4
R5
221-BE
17
15
15
30
CA-4
SB
SUBR
BH-2
222-BE
CA-4
BEC
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5
10
15
30
27
20
30SUBR
SB
CH
223-BE
23
20
30SUBR
BEC
CH
224-BE
211-BE
17
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CA-4
BEA
212-BE
CA-4 1028
20
30SUBR
BEA
CH
213-BE
26
20
30SUBR
BEC
CH
214-BE
15SB
30SUBR
BEC 10
15SB
30SUBR
231-BE
CA-4
SUBR
232-BE
5
30SUBR
233-BE
24
20
30SUBR
SB
234-BE
19
27
30
241-BE
CA-2
SUBR
242-BE
CA-3
BEA
15
23
30
5
30SUBR
CA-3
243-BE
22
20
30SUBR
SB
CH
244-BE
BH-2
19
25
30SUBR
251-BE
CA-3
SUBR
252-BE
CA-3
BEA
15
22
30
510
30SUBR
BEC
CA-3253-BE
21
20
30SUBR
SB
CH
254-BE
19
23
30 SUBR
BEA
CA-4
SUBR
15
23
30
11BEC
CA-3
CH
11BEC
BH-2
321-BE
18
17
15
30
322-BE
CA-4
BEC
SUBR
5
13
30
30
20
30SUBR
SB
CH
323-BE
29
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20SUBR
BEA
CH
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311-BE
20
15
CA-4
BEA
312-BE
CA-4 1031
20
30SUBR
BEA
CH
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29
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30SUBR
BEC
CH
314-BE
15SB
30SUBR
BEC 10
17SB
30SUBR
331-BE 332-BE 333-BE 334-BE
341-BE
CA-3
SUBR
342-BE
CA-3
BEA
16
25
30
5
30SUBR
CA-3
343-BE
26
20
30SUBR
SB
CH
344-BE
BH-2
21
33
30
SUBR
351-BE 352-BE 353-BE 354-BE
13BEA
SB
CA-4
SB
SUBR
BEA
T1 T2 T3
SECCIONES DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS NORMALES
Espesores minimos en Cm.
CA BHCarpeta Asfaltica. Base Hidraulica. BEA Base Estabilizada Asfaltica. BEC Base Estabilizada Cemento. Concreto Hidraulico.CH SubbaseSB
SubrasanteSUBR
1810
30SUBR
CA-3
SUBR
CA-3
BEA
16
25
30
5
30SUBR
CA-3
26
20
30SUBR
BEC
CH
BH-2
21
33
30
SUBR
12BEA
CA-3
SUBR
CA-3
BEA
15
26
30
5
30SUBR
CA-3
24
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30SUBR
SB
CH
BH-2
21
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SUBR
12BEC
BEA
321-AE
20
34
20
40
CA-4
SB
SUBR
BH-3
322-AE
CA-4
SB
BEA
SUBR
17
30
15
40
32
20
40SUBR
BEA
CH
323-AE
30
20
40SUBR
BEA
CH
324-AE
311-AE
21
40
CA-4
BH-3
312-AE
CA-4 1535
20
40SUBR
BEA
CH
313-AE
33
20
40SUBR
BEA
CH
314-AE
40SB
40SUBR
BEC 15
30SB
60SUBR
331-AE
CA-4
SB
SUBR
332-AE
CA-3
BEA
17
30
40
30
20
40SUBR
SB
CH
333-AE
29
20
40SUBR
BEC
CH
334-AE
BH-3
20
30
30
40
SUBR
341-AE
CA-4
SB
SUBR
342-AE
CA-3
BEA
16
30
40
28
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40SUBR
SB
CH
343-AE
26
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40SUBR
BEC
CH
344-AE
BH-3
20
30
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40SUBR
SB 30
351-AE
CA-4
SB
SUBR
352-AE
CA-3
BEA
16
30
40
27
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40SUBR
SB
CH
353-AE
26
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40SUBR
BEC
CH
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23
30
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SUBR
SB 15
R1
R2
R3
R4
R5
421-AE
15
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40
CA-4
SB
SUBR
BEA
422-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
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40SUBR
BEA
CH
423-AE
34
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40SUBR
BEC
CH
424-AE
411-AE
25
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CA-4
BH-3
412-AE
CA-4 1539
20
40SUBR
BEA
CH
413-AE
37
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40SUBR
BEC
CH
414-AE
40SB
40SUBR
BEC 19
40SB
50SUBR
431-AE
CA-4
SB
SUBR
432-AE
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40SUBR
433-AE
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40SUBR
BEC
434-AE
15
35
15
40
441-AE
CA-4
SB
SUBR
442-AE
CA-3
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16
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40SUBR
CH
443-AE
28
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40SUBR
BEC
CH
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BH-3
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SB 35
451-AE
CA-4
SB
SUBR
452-AE
CA-3
BEA
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CH
454-AE
23
27
30
40 SUBR
SB 30
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
13
25
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
BEA
521-AE
16
36
15
40
522-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
14
26
40
39
20
40SUBR
BEA
CH
523-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
524-AE
511-AE
24
39
CA-4
BEA
512-AE
CA-4 15
42
20
40SUBR
BEA
CH
513-AE
40
20
40SUBR
BEC
CH
514-AE
40SB
40SUBR
BEC 22
40SB
49SUBR
531-AE
CA-4
SB
SUBR
532-AE
35
40SUBR
533-AE
33
20
40SUBR
BEC
534-AE
17
36
15
40
541-AE
CA-4
SB
SUBR
542-AE
CA-3
BEC
10
15
40
32
40SUBR
CH
543-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
544-AE
BEA
17
34
40
40
SUBR
SB 15
551-AE
CA-4
SB
SUBR
552-AE
CA-3
BEA
17
34
40
32
40SUBR
CH
553-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
554-AE
24
28
25
40SUBR
SB 35
SB
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
14
30
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
SB
CA-4
SB
SUBR
BEA
20BEA
T3 T4 T5
SECCIONES DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS DE ALTAS ESPECIFICACIONES
Espesores minimos en Cm.
CA BHCarpeta Asfaltica. Base Hidraulica. BEA Base Estabilizada Asfaltica. BEC Base Estabilizada Cemento. Concreto Hidraulico.CH SubbaseSB
SubrasanteSUBR
SEE3 SEE4 SEE5
BEA
321-AE
20
34
20
40
CA-4
SB
SUBR
BH-3
322-AE
CA-4
SB
BEA
SUBR
17
30
15
40
32
20
40SUBR
BEA
CH
323-AE
30
20
40SUBR
BEA
CH
324-AE
311-AE
21
40
CA-4
BH-3
312-AE
CA-4 1535
20
40SUBR
BEA
CH
313-AE
33
20
40SUBR
BEA
CH
314-AE
40SB
40SUBR
BEC 15
30SB
60SUBR
331-AE
CA-4
SB
SUBR
332-AE
CA-3
BEA
17
30
40
30
20
40SUBR
SB
CH
333-AE
29
20
40SUBR
BEC
CH
334-AE
BH-3
20
30
30
40
SUBR
341-AE
CA-4
SB
SUBR
342-AE
CA-3
BEA
16
30
40
28
20
40SUBR
SB
CH
343-AE
26
20
40SUBR
BEC
CH
344-AE
BH-3
20
30
30
40SUBR
SB 30
351-AE
CA-4
SB
SUBR
352-AE
CA-3
BEA
16
30
40
27
20
40SUBR
SB
CH
353-AE
26
20
40SUBR
BEC
CH
354-AE
BH-3
23
30
30
40
SUBR
SB 15
R1
R2
R3
R4
R5
421-AE
15
35
20
40
CA-4
SB
SUBR
BEA
422-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
13
25
40
36
20
40SUBR
BEA
CH
423-AE
34
20
40SUBR
BEC
CH
424-AE
411-AE
25
40
CA-4
BH-3
412-AE
CA-4 1539
20
40SUBR
BEA
CH
413-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
414-AE
40SB
40SUBR
BEC 19
40SB
50SUBR
431-AE
CA-4
SB
SUBR
432-AE
32
40SUBR
433-AE
30
20
40SUBR
BEC
434-AE
15
35
15
40
441-AE
CA-4
SB
SUBR
442-AE
CA-3
BEA
16
34
40
30
40SUBR
CH
443-AE
28
20
40SUBR
BEC
CH
444-AE
BH-3
22
40
20
40 SUBR
SB 35
451-AE
CA-4
SB
SUBR
452-AE
CA-3
BEA
15
38
40
30
20
40SUBR
SB
CH
453-AE
29
20
40SUBR
BEA
CH
454-AE
23
27
30
40 SUBR
SB 30
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
13
25
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
BEA
521-AE
16
36
15
40
522-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
14
26
40
39
20
40SUBR
BEA
CH
523-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
524-AE
511-AE
24
39
CA-4
BEA
512-AE
CA-4 15
42
20
40SUBR
BEA
CH
513-AE
40
20
40SUBR
BEC
CH
514-AE
40SB
40SUBR
BEC 22
40SB
49SUBR
531-AE
CA-4
SB
SUBR
532-AE
35
40SUBR
533-AE
33
20
40SUBR
BEC
534-AE
17
36
15
40
541-AE
CA-4
SB
SUBR
542-AE
CA-3
BEC
10
15
40
32
40SUBR
CH
543-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
544-AE
BEA
17
34
40
40
SUBR
SB 15
551-AE
CA-4
SB
SUBR
552-AE
CA-3
BEA
17
34
40
32
40SUBR
CH
553-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
554-AE
24
28
25
40SUBR
SB 35
SB
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
14
30
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
SB
CA-4
SB
SUBR
BEA
20BEA
T3 T4 T5
SECCIONES DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS DE ALTAS ESPECIFICACIONES
Espesores minimos en Cm.
CA BHCarpeta Asfaltica. Base Hidraulica. BEA Base Estabilizada Asfaltica. BEC Base Estabilizada Cemento. Concreto Hidraulico.CH SubbaseSB
SubrasanteSUBR
Uso del catálogo • Para el uso del catálogo se requiere realizar las siguientes
actividades:
1. Definir la temperatura máxima, temperatura mínima, precipitación máxima de la estación climatológica más cercana al proyecto
2. Determinar el tipo de terreno natural presente en la zona del proyecto (si no se puede englobar en un tipo de terreno predominante, se requerirá más de una sección)
3. Determinación de la región donde se ubica el proyecto
4. Cálculo del tránsito proyectado (estimado)
5. Selección de las secciones adecuadas estructuralmente
6. Elegir la sección que brinda el costo-beneficio más elevado
Definición de las variables climáticas
• Se debe contactar al personal de la estación climatológica o consultar los datos vía Internet: www.smn.cna.gob.mx.
Tmáx: 40.5° C
Calificación de variables climáticas y del terreno natural
• De acuerdo a los valores de temperatura máxima, temperatura mínima, precipitación máxima y tipo de terreno natural, se debe asignar una calificación individual para cada parámetro, según la tabla 4 del catálogo de secciones
Tmáx: 40.5° C
Calificación de variables climáticas y del terreno natural
• Posteriormente se obtiene la calificación ponderada de acuerdo a los factores establecidos en la tabla 6 y se calcula la Calificación Global
Parámetro
Calificación
individual
Factor de
ponderación
Calificación
ponderada
Temperatura máxima 0 0.30 0
Temperatura mínima 0 0.15 0
Precipitación 0 0.20 0
Aptitud del suelo 50 0.35 17.5
Calificación global 17.5
Determinación de la zona
• De acuerdo a lo establecido en la Tabla 7 del catálogo de secciones estructurales se define cuál es la región donde se ubica el proyecto
Calificación Global Clasificación de
la región
0 a 19.9 R1
20 a 39.9 R2
40 a 59.9 R3
60 a 79.9 R4
80 a 100 R5
El proyecto ejemplo pertenece a la R1
(región 1)
Cálculo del tránsito de proyecto
• De acuerdo a los estudios de tránsito se determina el tránsito de proyecto en ejes equivalentes de 8.2 t, de acuerdo al procedimiento establecido por el Instituto de Ingeniería de la UNAM y se define el rango de tránsito de acuerdo a la tabla 2 del catálogo
Rangos de tránsito SEE1 SEE2 SEE3 SEE4 SEE5
Sumatoria de ejes
equivalentes < 10,000,000
10,000,000 -
20,000,000
20,000,000 -
40,000,000
40,000,000 -
80,000,000 > 80,000,000
Definición de secciones
• Del catálogo se selecciona el apartado que define las secciones candidato en función de la región y SEE estimados para el proyecto, de acuerdo al tipo de carretera que se requiera (normal o de altas especificaciones)
BEA
321-AE
20
34
20
40
CA-4
SB
SUBR
BH-3
322-AE
CA-4
SB
BEA
SUBR
17
30
15
40
32
20
40SUBR
BEA
CH
323-AE
30
20
40SUBR
BEA
CH
324-AE
311-AE
21
40
CA-4
BH-3
312-AE
CA-4 1535
20
40SUBR
BEA
CH
313-AE
33
20
40SUBR
BEA
CH
314-AE
40SB
40SUBR
BEC 15
30SB
60SUBR
331-AE
CA-4
SB
SUBR
332-AE
CA-3
BEA
17
30
40
30
20
40SUBR
SB
CH
333-AE
29
20
40SUBR
BEC
CH
334-AE
BH-3
20
30
30
40
SUBR
341-AE
CA-4
SB
SUBR
342-AE
CA-3
BEA
16
30
40
28
20
40SUBR
SB
CH
343-AE
26
20
40SUBR
BEC
CH
344-AE
BH-3
20
30
30
40SUBR
SB 30
351-AE
CA-4
SB
SUBR
352-AE
CA-3
BEA
16
30
40
27
20
40SUBR
SB
CH
353-AE
26
20
40SUBR
BEC
CH
354-AE
BH-3
23
30
30
40
SUBR
SB 15
R1
R2
R3
R4
R5
421-AE
15
35
20
40
CA-4
SB
SUBR
BEA
422-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
13
25
40
36
20
40SUBR
BEA
CH
423-AE
34
20
40SUBR
BEC
CH
424-AE
411-AE
25
40
CA-4
BH-3
412-AE
CA-4 1539
20
40SUBR
BEA
CH
413-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
414-AE
40SB
40SUBR
BEC 19
40SB
50SUBR
431-AE
CA-4
SB
SUBR
432-AE
32
40SUBR
433-AE
30
20
40SUBR
BEC
434-AE
15
35
15
40
441-AE
CA-4
SB
SUBR
442-AE
CA-3
BEA
16
34
40
30
40SUBR
CH
443-AE
28
20
40SUBR
BEC
CH
444-AE
BH-3
22
40
20
40 SUBR
SB 35
451-AE
CA-4
SB
SUBR
452-AE
CA-3
BEA
15
38
40
30
20
40SUBR
SB
CH
453-AE
29
20
40SUBR
BEA
CH
454-AE
23
27
30
40 SUBR
SB 30
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
13
25
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
BEA
521-AE
16
36
15
40
522-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
14
26
40
39
20
40SUBR
BEA
CH
523-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
524-AE
511-AE
24
39
CA-4
BEA
512-AE
CA-4 15
42
20
40SUBR
BEA
CH
513-AE
40
20
40SUBR
BEC
CH
514-AE
40SB
40SUBR
BEC 22
40SB
49SUBR
531-AE
CA-4
SB
SUBR
532-AE
35
40SUBR
533-AE
33
20
40SUBR
BEC
534-AE
17
36
15
40
541-AE
CA-4
SB
SUBR
542-AE
CA-3
BEC
10
15
40
32
40SUBR
CH
543-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
544-AE
BEA
17
34
40
40
SUBR
SB 15
551-AE
CA-4
SB
SUBR
552-AE
CA-3
BEA
17
34
40
32
40SUBR
CH
553-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
554-AE
24
28
25
40SUBR
SB 35
SB
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
14
30
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
SB
CA-4
SB
SUBR
BEA
20BEA
T3 T4 T5
SECCIONES DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS DE ALTAS ESPECIFICACIONES
Espesores minimos en Cm.
CA BHCarpeta Asfaltica. Base Hidraulica. BEA Base Estabilizada Asfaltica. BEC Base Estabilizada Cemento. Concreto Hidraulico.CH SubbaseSB
SubrasanteSUBR
SEE4 SEE3 SEE5
Selección de estructura
• Después de seleccionar las secciones candidatas, se realiza un análisis costo-beneficio y viabilidad de aplicación de cada una de ellas para definir la estructura por utilizar
BEA
321-AE
20
34
20
40
CA-4
SB
SUBR
BH-3
322-AE
CA-4
SB
BEA
SUBR
17
30
15
40
32
20
40SUBR
BEA
CH
323-AE
30
20
40SUBR
BEA
CH
324-AE
311-AE
21
40
CA-4
BH-3
312-AE
CA-4 1535
20
40SUBR
BEA
CH
313-AE
33
20
40SUBR
BEA
CH
314-AE
40SB
40SUBR
BEC 15
30SB
60SUBR
331-AE
CA-4
SB
SUBR
332-AE
CA-3
BEA
17
30
40
30
20
40SUBR
SB
CH
333-AE
29
20
40SUBR
BEC
CH
334-AE
BH-3
20
30
30
40
SUBR
341-AE
CA-4
SB
SUBR
342-AE
CA-3
BEA
16
30
40
28
20
40SUBR
SB
CH
343-AE
26
20
40SUBR
BEC
CH
344-AE
BH-3
20
30
30
40SUBR
SB 30
351-AE
CA-4
SB
SUBR
352-AE
CA-3
BEA
16
30
40
27
20
40SUBR
SB
CH
353-AE
26
20
40SUBR
BEC
CH
354-AE
BH-3
23
30
30
40
SUBR
SB 15
R1
R2
R3
R4
R5
421-AE
15
35
20
40
CA-4
SB
SUBR
BEA
422-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
13
25
40
36
20
40SUBR
BEA
CH
423-AE
34
20
40SUBR
BEC
CH
424-AE
411-AE
25
40
CA-4
BH-3
412-AE
CA-4 1539
20
40SUBR
BEA
CH
413-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
414-AE
40SB
40SUBR
BEC 19
40SB
50SUBR
431-AE
CA-4
SB
SUBR
432-AE
32
40SUBR
433-AE
30
20
40SUBR
BEC
434-AE
15
35
15
40
441-AE
CA-4
SB
SUBR
442-AE
CA-3
BEA
16
34
40
30
40SUBR
CH
443-AE
28
20
40SUBR
BEC
CH
444-AE
BH-3
22
40
20
40 SUBR
SB 35
451-AE
CA-4
SB
SUBR
452-AE
CA-3
BEA
15
38
40
30
20
40SUBR
SB
CH
453-AE
29
20
40SUBR
BEA
CH
454-AE
23
27
30
40 SUBR
SB 30
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
13
25
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
BEA
521-AE
16
36
15
40
522-AE
CA-4
BEC
SUBR
10
14
26
40
39
20
40SUBR
BEA
CH
523-AE
37
20
40SUBR
BEC
CH
524-AE
511-AE
24
39
CA-4
BEA
512-AE
CA-4 15
42
20
40SUBR
BEA
CH
513-AE
40
20
40SUBR
BEC
CH
514-AE
40SB
40SUBR
BEC 22
40SB
49SUBR
531-AE
CA-4
SB
SUBR
532-AE
35
40SUBR
533-AE
33
20
40SUBR
BEC
534-AE
17
36
15
40
541-AE
CA-4
SB
SUBR
542-AE
CA-3
BEC
10
15
40
32
40SUBR
CH
543-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
544-AE
BEA
17
34
40
40
SUBR
SB 15
551-AE
CA-4
SB
SUBR
552-AE
CA-3
BEA
17
34
40
32
40SUBR
CH
553-AE
30
20
40SUBR
BEC
CH
554-AE
24
28
25
40SUBR
SB 35
SB
BEC
CA-4
SB
SUBR
10
14
30
40
20BEA
CH CH
20BEA
BH-3
SB
CA-4
SB
SUBR
BEA
20BEA
T3 T4 T5
SECCIONES DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS DE ALTAS ESPECIFICACIONES
Espesores minimos en Cm.
CA BHCarpeta Asfaltica. Base Hidraulica. BEA Base Estabilizada Asfaltica. BEC Base Estabilizada Cemento. Concreto Hidraulico.CH SubbaseSB
SubrasanteSUBR
Rehabilitación de pavimentos
• Se plantean 3 opciones: – Emular una estructura existente de pavimento
nuevo
– Colocación de sobrecarpeta de catálogo cuando se cumplan condiciones
– Proyecto específico con similitud a la capacidad estructural del catálogo de sobrecarpetas (grado equivalente)
Rehabilitación con sobrecarpetas • Diseño mediante el método del Instituto del Asfalto
• Módulo resiliente de la sobrecarpeta Mr = 35,000 kg/cm2
SEE1 SEE2 SEE3
Gracias por su Atención
M. en I. Víctor Alberto Sotelo Cornejo Agosto de 2013
VIII Congreso Mexicano del Asfalto
Espacio de discusión…
VIII Congreso Mexicano del Asfalto
