RESUMEN DEE INGENIERIA DEL TRANSPORTE 2

CAPITULO 1: DEFINICIONES

Agregado: un material granular duro de composición mineralógica como la arena, la

grava, la escoria, o la roca triturada, usado para ser mezclado en diferentes tamaños.

Alcantarilla: cualquier estructura por debajo de la subrasante de una carretera u otras

obras viales, con el objeto de evacuar las aguas superficiales y profundas.

Balasto: una capa superficial de material selecto consistiendo por lo general de material

granular natural o agregado triturado, que se coloca sobre la subrasante terminada de una

carretera, con el objeto de protegerla y que sirva de superficie de rodadura, para permitir

libre transito durante todas las épocas del año.

Base: es la capa de espesor diseñado, constituyente de la estructura del pavimento,

destinada fundamentalmente a distribuir y transmitir las cargas originadas por el transito,

a las capas subyacentes y sobre la cual se coloca la carpeta de rodadura.

Calzada: zona de la carretera destinada a la circulación de vehículos, con ancho suficiente

para acomodar un cierto numero de carriles para el movimiento de los mismos,

excluyendo los hombros laterales.

Carpeta: la parte superior de un pavimento, por lo general de pavimento bituminoso o

rigido, que sostiene directamente la circulación vehicular.

Carretera: un calificativo general que designa una via publica para fines de transito de

vehiculo, y que incluye la extensión total comprendida dentro del derecho de via.

Daños: Desperfectos ocurridos en la superficie de una carretera debido a efectos de clima

y transito.

Deflexion: el desplazamiento vertical temporal de un pavimento proveniente de la

aplicación de cargas de las ruedas de los vehículos.

Derecho de via: el area de terreno que el gobierno suministra para ser usada en la

construcción de la carretera, sus estructuras, anexos y futuras ampliaciones.

Hombro: las areas de la carretera, contiguas y paralelas a la carpeta o superficie de

rodadura, que sirven de confinamiento a la capa de base y de zona de estacionamiento

accidental de vehículos.

Mantenimiento: conjunto de tareas de limpieza, reemplazo y reparación que se realizan

de manera regular y ordenada en una carretera, para asegurar su buen funcionamiento y

la prolongación de su vida de servicio, al máximo compatible con las previsiones de diseño

y construcción de la obra.

Mejoramiento: ejecucion de las actividades constructivas necesarias para dotar a una

carretera existente, en bueno, regular o mal estado, de mejores condiciones físicas y

operativas de las que disponía anteriormente, para ampliar su capacidad o simplemente

ofrecer un mejor servicio al usuario.

Pavimento: la estructura integral de las capas de subrasante, su-base, base y carpeta

colocado debajo de la rasante y destinada a sostener cargas vehiculares.

Reconstruccion: trabajo mayor de rehabilitación de una carretera en mal estado, para

restablecer sus condiciones físicas a un mejor nivel de servicio, al que fue construida

anteriormente.

Rehabilitacion: ejecución de las actividades constructivas necesarias para restablecer las

condiciones físicas de la carretera a su situación como fue construida originalmente.

Rugosidad: la desviación vertical del perfil de un pavimento de su forma tal como fue

diseñado y que resulta en incomodidades en el manejo del vehiculo. La rugosidad se mide

a fines de mantenimiento vial.

Subrasante: capa de terreno de una carretera, que soporta la estructura del pavimento y

que se extiende hasta una profundidad en que no le afecte la carga de diseño que

corresponde al transito.

Transito: circulación de personas y vehículos por calles y carreteras.

CAPITULO 2: CONSIDERACIONES PARA EL PAVIMENTO

Dentro de las consideraciones que se deben de tomar en cuenta para el diseño de

estructuras de pavimento, es necesario analizar la problemática que representa el

comportamiento del pavimento debido al transito ya que este se incrementa conforme el

desarrollo tecnológico y crecimiento demográfico.

Es necesario la selección de apropiados factores necesarios para el diseño estructural de

diferentes tipos de pavimentos por lo que deberá tomarse en cuénta:

1) La clasificación de la carretera dentro de la red vial

2) La selección de los diferentes tipos de materiales a utilizarse

3) El transito

4) Los procesos de construcción

Es necesario tener conocimiento sobre el transito, medio ambiente, condiciones de la

subrasante , calidad de materiales y especificaciones.

2.1 Clasificacion de calles y carreteras

La clasificación es el proceso por el medio del cual las calles y carreteras son

organizadas dentro de un sistema funcional de acuerdo con el carácter de servicio y

que ayude a seleccionar los factores apropiados de transito.

2.2 Selección de variables de diseño

Algunos valores de diseño están especificados y pueden variar con el tipo de carretera

o nivel de transito. Para transito pesado se han seleccionado valores mas

conservadores con resultado de espesores mayores.

La selección de tipo de base puede afectar el comportamiento del pavimento.

2.3 Criterios de diseño

En los procedimientos de diseño la estructura de un pavimento es considerada como

un sistema de capas multiples y los materiales de cada una de las capas se caracterizan

por su propio modulo de elasticidad.

La evaluación del transito esta dada por la repetición de una carga en un eje simple

equivalente de 80kn aplicada al pavimento en un conjunto de dos juegos de llantas

dobles. Para prpositos de análisis estas dobles llantas equivalen a dos platos circulares

con un radio de 115mm espaciados 345mm centro a centro correspondiéndole 80kn

de carga al eje y 70PSI de presión de contacto sobre la superficie.

L a subrasante que es la capa mas baja de la estructura de pavimento, se asume

infinita en el sentido vertical y horizontal; las otras capas de espesor finito son

asumidas finitas en dirección horizontal.

Las cargas colocadas sobre la superficie de un pavimento producen dos esfuerzos que

son críticos para los propósitos de diseño; un esfuerzo horizontal de tensión €t1 en la

parte de debajo de la capa de superficie y el esfuerzo de compresión vertical €c1

actuando sobre la superficie de la subrasante.

Si el esfuerzo de tensión horizontal es excesivo, pueden resultar grietas en la capa de

rodadura. Si la fuerza vertical de compresión es excesiva, resultaran deformaciones

permanentes en la estructura de pavimento debido a la sobre carga en la subrasante.

2.4 Caracteristicas de los materiales

Todos los materiales están caracterizados por el modulo de elasticidad, llamado

modulo dinamico en mezclas asfálticas. El modulo dinamico en mezclas de asfalto es

dependiente de la temperatura sobre el pavimento. Modulo de resiliencia para los

materiales granulares sin tratar y los materiales del suelo.

El modulo dinamico es función directa del tiempo de fraguado y un periodo de seis

meses es el utilizado para la elaboración de tablas de diseño.

En el caso de los suelos estabilizados, las características mecanicas de los materiales

cambian sustancialmente con la aplicación de productos estabilizadores ya que el

modulo de resiliencia se incrementa en valores apreciables.

Cuando se utiliza cemento como material estabilizador, es conveniente saber la

cantidad máxima a utilizar, en función de los cambios físicos que experimentan los

suelos ya que en una cantidad alta de cemento hay alta resistencia pero también

contracciones fuertes que se traducen en agrietamientos, y estos se reflejan en la

superficie de rodadura.

Al utilizar otro tipo de estabilizadores tales como: cal, bitúmenes puzolanas y

químicos. También es necesario efectuar pruebas de laboratorio para analizar cuales

son las limitantes de uso de cada producto.

Otra ventaja que se obtiene con los productos estabilizadores, es que puede utilizar

mas de uno a la vez lo que redunda un beneficio del material estabilizado por el hecho

de obtener en la mezcla mejores características del comportamiento como son:

resistencia en poco tiempo, impermeabilidad, reducción en los limites de consistencia

y grietas muy pequeñas.

El uso de cemento como emulsion asfáltica ayuda a obtener un material que soporta

en mejor forma los efectos de la humedad y mejorando su modulo de resiliencia.

2.5 Efectos de la temperatura en la estructura de pavimento

En la adicion a los efectos de cambio de temperatura a través del año, en el modulo

dinamico de las mezclas asfálticas, las curvas de diseño también resultan afectadas

con respecto a los efectos de temperatura sobre el modulo de resiliencia de la

subrasante y los materiales granulares de la sub-base y base.

CAPITULO 3: ANALIZIS DE TRANSITO

El método o técnica mas utilizada en centroamerica para el diseño de estructuras de

pavimento con capas finales de rodadura tanto asfalticas como de concreto hidráulico,

se refiere a la AASHTO. Este incluye la carga por eje y la configuración del mismo.

Los pavimentos se diseñan en función del efecto del daño que produce el paso de un

eje con una carga y para que resistan un determinado numero de cargas aplicadas

durante su vida útil.Un transito mixto esta compuesto de vehículos de diferente peso y

numero de ejes y que para efectos de calculo se les transforma en un numero de ejes

equivalentes de 80Kn o 18 kips. por lo que se le denomona ESAL(ejes equivalentes).

3.1 Volumenes de transito

Para el diseño de estructuras de pavimento es necesario conocer el numero de

vehículos que pasan por un punto a otro.

Estos aforos se realizan con el objeto de :

1) Determinar la composición y volumen de transito en un sistema de carreteras.

2) Determinar el numero de vehículos que transitan en cierta zona .

3) Evaluar índices de accidentes

4) Servir de base para la clasificación de caminos

5) Datos utiles para la planeacion de rutas y determinación de proyectos

geométricos.

6) Proyectar sistemas de control de transito

7) Elaborar sistemas de mantenimiento

8) Establecer prioridades y técnicas de construcción

9) Determinar el transito futuro.

En todo estudio de volúmenes de transito es necesario obtener dos datos básicos: el

transito medio diario general y el transito medio diario de camiones. Estos se pueden

obtener al efectuar censos o aforos de transito en el lugar de la construcción.

Es necesario que al efectuar una evaluación de transito para una carretera

determinada, se tome en cuenta la localización geográfica de la misma dentro del

complejo de la red vial y areas que la circundan, con el objeto de tomar en cuenta

hasta donde sea posible los futuros desarrollos de complejos habitacionales,

industriales turísticos, agrícolas, y proyectos de carácter regional que construirán mas

adelante con el tiempo a incrementar el flujo vehicular de la carretera proyectada.

3.2 Consideraciones para el calculo de ejes equivalentes

El índice de serviciabilidad de un pavimento, es el valor que indica el grado de confort

que tiene la superficie para el desplazamiento natural y normal de un vehiculo. un

pavimento en perfecto estado se le asigna un valor de serviciabilidad inicial que

depende del diseño del pavimento y de la calidad de la construcción. Y un pavimento

en franco deterioro o con índice de serviciabilidad final que depende de la categoría

del camino y se adopta en base a esto y al criterio del proyectista.

A la diferencia entre estos dos se le conoce como perdida de serviciabilidad.