Diseño de Pavimentos Asfálticos para Vías de Bajo Volumen
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Diseño de Pavimentos Asfálticos para Vías de Bajo Volumen. Ing. Augusto Jugo B. (PhD). Instituto Venezolano del Asfalto www.inveas.org.ve. Aplicación:. Vías con menos de 2.0 millones de EE en el periodo de diseño Extraurbanas: 800 vpd por sentido 200 camiones/día por sentido Urbanas:

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript


Aplicación:

  • Vías con menos de 2.0 millones de EE en el periodo de diseño

    • Extraurbanas:

      • 800 vpd por sentido

      • 200 camiones/día por sentido

    • Urbanas:

      • Hasta 12.000 vpd por sentido



Parámetros de diseño:

Reducción de

serviceabilidad

Confiabilidad estadística

Número estructural (SN)

(Capacidad estructural)

Valor soporte de suelo

(subrasante- fundación)

SN = Número Estructural

Repeticiones de carga

(ejes equivalentes EE)


Concepto de Número Estructural (SN)

Espesor de capa i

Coeficiente estructural

de capa i

Capa 1

Asfáltica

Capa 2

Base

Granular

Subrasante

e1

e2

a1

a2

Estructura del pavimento:

SN = e1 x a1 + e2x a2

La subrasante debe estar adecuadamente compactada y conformada.


Mezcla

asfáltica

e1

e2

Base

granular

Subrasante


Pasos de Diseño: Vías de Bajo Volumen

Variables de

Diseño

Suelo de

subrasante

Definir espesores de capas

Seleccionar

Número

Estructural

SN

Tráfico

Nivel de

Confianza

Materiales de

Construcción


Gu a de dise o e m
Guía de Diseño E-M

  • Considera un procedimiento para Vías de Bajo Volumen:

    • Tráfico: 3 niveles en función del número de vehículos pesados (buses y camiones)

      • 50.000- 250.000 y 750.000 en 20 años.

      • Diseño para 20 años

    • Subrasante: 5 categorías: MB-B-R-P-MP

      • Caracterizada por Mr (psi)

      • Clasificación de suelo HRB o Unificada


Gu a de dise o e m1
Guía de Diseño E-M

  • Clima: 2 tipos

  • Nivel de Confiabilidad: 50 y 75 %

  • Materiales: CA y Base granular (PP-Integral)

  • Criterios de falla

    • IRI 3.2 m/km

    • Ahuellamiento: 15 mm

    • Grietas de fatiga: 45 %




Pavimento BUENO

Pavimento MALO


Curva de deterioro del pavimento:

PCI

PSI

100

PCIf

25

Po

Pf

DPSI = Po - Pf

Nivel de falla funcional

Años

EE

n

n: Periodo de diseño en años



Confiabilidad Estadística: Concepto AASHTO

fx

Predicción de

comportamiento

REE

Wt18

EE

Predicción

de tráfico

Probabilidad de falla

Probabilidad que REE > Wt18


Concepto de Confiabilidad Estadística

fx

Predicción de

Comportamiento

y Tráfico

R: % 50

60

70

Wt18

Wt18

Wt18

EE

REE



Caracterización de suelo de subrasante:

  • CBR saturado

    • Puede estimarse en base a correlaciones, tipo de suelo.

  • Tiempo -en meses- de posible condición saturada

    • Pluviosidad

    • Drenaje natural

    • Drenaje construido

Clasificar la subrasante





Estimaci n de mr
Estimación de Mr:

0.65

0.64

  • Valor soporte ponderado del suelo de fundación.

  • Se emplean diversas correlaciones, especialmente con CBR.

    • AASHTO: Mr~ 1500 CBR (para CBR <7.2)

      Mr ~ 3000 CBR (para CBR ≥7.2)

    • EMPDG 2002: Mr ~ 2555 CBR





Niveles de Tráfico:

  • Se consideran 3 niveles de tráfico:

    • Bajo: hasta 400.000 EE

    • Medio: 400.000 a 1.400.000 EE

    • Alto: 1.400.000 a 2.000.000 EE

  • Periodos de diseño:

    • 8; 10 y 12 años


Estimación de REE en el periodo de diseño:

EE

REE

EEo x Fcr

REE =

r

EEo

n

Tiempo (años)


Estimación de tráfico en periodo de diseño:

  • Determinar EEo

  • Determinar REE

EEo = PDT x %cam/100x FC x 360

REE = EEo x Fcr


Estimación de Tráfico:Modelo BM: El PDTes aprox. el promedio de 2 días hábiles y uno no hábil.

No. Vehículos/día

No. Camiones/día

PE: Ju-Vi-Sa

Lun Mar Mie Jue Vie Sab Dom




Espesor Coeficiente

estructural

Capa 1 e1 a1

Capa 2 e2 a2

Subrasante



Determinación del espesor mínimoemin de CA

  • Determinar espesor mínimo de CA

    • Función de calidad de base granular y nivel de tráfico


Determinación de espesor de capa granular:

Espesor de capa cm

Coeficiente estructural

de capa i

Capa 1

Asfáltica

CA

Capa 2

Base

Granular

Subrasante

a1

a2

e1

e2

Determinar e2

e2 = 2.5 ((SN – 0.16 x eCAmin) / a2)

Subrasante


Ecuación para sustituir CA por otro tipo de mezcla asfáltica.

ema = (eminCA – eCA ) x (0.40 / ama)

CA

Otra Mezcla

Base Granular

Subrasante


Pasos de Diseño: Vías de Bajo Volumen asfáltica.

Variables de

Diseño

Suelo de

subrasante

Definir espesores de capas

Seleccionar

Número

Estructural

SN

Tráfico

Nivel de

Confianza

Materiales de

Construcción


Ejemplo de diseño asfáltica.


Caso v a extra urbana tr fico medio
Caso: Vía extra-urbana. Tráfico Medio asfáltica.

Variables de Diseño:

  • Tráfico: 1.147.000 EE MEDIO

  • Subrasante: El suelo se clasifica como A-6 (12)

    • CBR: 4.3 %REGULAR

    • Zona climática: SEMI HUMEDA (6 meses de probabilidad de saturación)

  • Confiabilidad: 60 %

  • Materiales disponibles:

    • Grava: GR (CBR 38%) a2= 0.11

    • Concreto Asfáltico: CA: a1= 0.40

    • Base Asfáltica en Caliente: BAC a2 = 0.28

SN


Ejemplo Ilustrativo: asfáltica.

Variables de

Diseño

Suelo de Subrasante

Definir espesores de capas

Seleccionar

Número

Estructural

SN

Tráfico

Nivel de

Confianza

Materiales de

Construcción


Ejemplo Ilustrativo: asfáltica.

Variables de

Diseño

  • Suelo de Subrasante

  • CBR 4,3 %REGULAR

  • Saturado 6 meses

    • Semi Húmeda

Definir espesores de capas

Seleccionar

Número

Estructural

2,77 – 2,98

  • Tráfico

  • 1.147.000 EE

  • Medio

Nivel de

Confianza

60 %

Materiales de

Construcción


SN: 2.77-2.98 asfáltica.

SN = 2,90


Concepto de Número Estructural (SN) asfáltica.

Espesor de capa i

Coeficiente estructural

de capa i

Capa 1

Asfáltica

Capa 2

Base

Granular

Subrasante

e1

e2

a1

a2

Estructura del pavimento:

SN = e1 x a1 + e2x a2

La subrasante debe estar adecuadamente compactada y conformada.


Determinaci n de e min de ca
Determinación de asfáltica.emin de CA:

  • Determinar espesor mínimo de CA

    • Función de calidad de base granular y nivel de tráfico

12 cm CA


Determinación de espesor de capa granular: asfáltica.

Espesor de capa cm

Coeficiente estructural

de capa i

Capa 1

Asfáltica

CA

Capa 2

Base

Granular

Subrasante

12.0

e2

0.40

0.11

Determinar e2

e2 = 2.5 ((SN – 0.16 x eCAmin) / a2)

e2 = 2.5 ((2.90 – 0.16 x 12) / 0.11)

Subrasante

e2 = 22.3

e2 = 22 cm


Solución 1: asfáltica.

Espesor de capa

Capa 1

Asfáltica

CA

Capa 2

Base

Granular

Subrasante

Concreto Asfáltico CA

12 cm

22 cm

Base granular

CBR +39 %

Subrasante


Ecuación para sustituir CA por otro tipo de mezcla asfáltica.

ema = (eminCA – eCA ) x (0.40 / ama)

CA

Otra Mezcla

Base Granular

Subrasante


Sustitución de CA por otro tipo de mezcla asfáltica. asfáltica.

ema = (eminCA – eCA ) x (0.40 / ama)

ema = (12 – 4) x(0.40 / 0.28) = 11.4 cm

4

11.5

22

CA

BAC

GR

CA

GR

12

22


…todo ok… asfáltica.


María Gabriela Isler asfáltica.

Miss Venezuela

Miss Universo 2013


Gracias, asfáltica.

Por su atención.


fin… asfáltica.


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