UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN
INDICE 1
1.
INTRODUCCIÓN...................................................................................................25
1.1
2.
ANTECEDE ANTECEDENTES NTES.... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ............ ..............25 ......25
ANÁLISIS DE TRÁFICO.................................... TRÁFICO............................................................... ........................................... .......................... .......... 25
2.1.
TRÁFICO TRÁFICO ACTUAL. ACTUAL..... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ...........26 ......26
2.2.
TRÁFICO TRÁFICO FUTURO.. FUTURO....... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ........... ............... ................. ............ ...30 30
2.3.
FACTOR FACTOR EQUIVA EQUIVALENTE LENTE DE CARGA.. CARGA....... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ............ ................ .................33 .........33
2.4.. 2.4
FACTO FACTORE RES S DE EQUIV EQUIVA ALENCIA LENCIA VEHICU VEHICULAR LAR... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ ........ ........ ........33 ....33
2.5.
EJES EQUIVA EQUIVALENT LENTES ES ACUMULA ACUMULADOS. DOS..... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ............. ..........35 .35
3.
MAT MA TERIALES ERIALES... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ......35 ...35
3.1.
UBICACI UBICACIÓN ÓN DE MA MATER TERIALE IALES... S........ ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ........... ............... ........... 36
3.2.
CBR DE DISEO.. DISEO...... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... .............36 ........36
4.
!ARAME RAMETR TROS OS COMU COMUNE NES S !A !ARA EL DISE DISEO O DE !AVIMEN IMENTO TOS.. S.... .... .... .... ..... ...... ...... ....3" .3"
4. 4.1. 1.
#NDI #NDICE CE DE SER SERVICI VICIA ABILI BILIDA DAD D DEL DEL !RO$ !RO$EC ECTO TO % !SI&...............................................3"
4.2.
CONFIAB CONFIABILIDA ILIDAD D %R&..... %R&.......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... .......... .............. ........... ...3" 3"
4.3.
COEFICI COEFICIENTE ENTES S DE DRENAJE DRENAJE %MI& $ %CD&.... %CD&........ ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ...........3' ......3'
5.
!AVI !AVIMEN MENTO TO FLE(IB FLE(IBLE. LE.... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... .......2' ...2'
5.1.. 5.1
MÓDUL MÓ DULO O RESIL RESILIE IENTE NTE EFECT EFECTIV IVO O DE LA SUBRA SUBRASA SANTE NTE %MR&.. %MR&..... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ ........ .......2' ...2'
5.2.. 5.2
COEFI COEFICI CIEN ENTES TES ESTRUC ESTRUCTUR TURAL ALES ES DE LAS CA!A CA!AS.. S..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ........ .......2) ...2)
5.2.1. 5.2.1. 5.2.2. 5.2.2. 5.2.3. 5.2.3.
CONCRETOS CONCRETOS ASFÁLTIC ASFÁLTICOS.. OS...... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ..........29 .....29 BASES GRANULARES. GRANULARES...... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .........30 ....30 SUBBASES SUBBASES GRANULARES..... GRANULARES.......... .......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... ......... .......... ......... ............ ................ ................30 ........30
5.3. 5.3.
CÁLC CÁLCUL ULO O DE ES! ES!ES ESOR ORES ES DE DE CA!A CA!AS S DE LA ESTR ESTRUC UCTU TURA RA DEL DEL !A !AVIMEN IMENTO TOS.. S.. .32 .32
5.4.. 5.4
ES!E ES!ESO SORES RES DE LAS LAS CA!A CA!AS DE !AV !AVIMENT IMENTO O FLE(IBL FLE(IBLE.. E..... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ....... ....... .......35 ....35
MEMORIA DE CALCULO ANE(OS ANEXO I
ABACOS USADOS
ESTUDIO DE PAVIMENTOS
UNIVERSIDAD MA$ MA$OR OR DE SAN SIMÓN
DISEO ESTRUCTURAL DE !AVIMENTOS !AVIMENTOS 1.
INTRODUCCIÓN
1.1
A*+,-, A*+, -,,*+, ,*+,//
El diseñ es!"#$!#"%l de &%'i(e)!s *% sid el%+"%d e) $#(&li(ie)! %l %l$%)$e de !"%+%, de-i)id &%"% es!% e!%&% del &"e$! e) ls !/"(i)s de "e-e"e)$i% %&li$%)d el (/!d -i$i%l de l% Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de C%""e!e"%s AASTO 93 s# s#&le(e)! AASTO 9 &%"% &%'i(e)! "4id. El &"ese)!e i)-"(e se des%""ll% +%s%d e) ls es!#dis de !"6-i$ e!e$)i% el4% e *id"l4% %de(6s $)!ie)e7 des$"i&$i8) ,#s!i-i$%$i8) de ls &%"6(e!"s de diseñ %d&!%ds "es(e)es del es!#di de !"6-i$ )"(%l T:DA ;i)i$i%l< !%s%s de $"e$i(ie)! 'e*i$#l%" &%"% ls &e"ids de %)6lisis %d&!%ds s#(%"is del es!#di de (%!e"i%les de !"%=% +%)$s de &"/s!%( %)6lisis es!%d4s!i$ de ls (%!e"i%les de l% !"%=% +!e)ids $%d% 250 ( &%"% de!e"(i)%" el ls CBR de diseñ %s4 $( %)6lisis de l%s $)di$i)es de d"e)%,e. :" !"% &%"!e se %$l%"% >#e -#e $)side"%d% l% es!"%!ei% de l% Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de C%""e!e"%s e) l $)$e")ie)!e %l &e"id de %)6lisis &%"% el diseñ es!"#$!#"%l de &%'i(e)! de-i)id e) 10 %ñs de 'id% !il &%"% l% %(&li%$i8) &%"% el "e-#e"= del &%'i(e)!. E) el &%'i(e)! e?is!e) se "e%li=%"6 %#s$#l!%$i8) 'is#%l e'%l#%$i8) -#)$i)%l es!"#$!#"%l &%"% &de" $)!%" $) #) di%)s!i$ del es!%d %$!#%l l% i)-"(%$i8) de l% e'%l#%$i8) se"'i"6 $( &%"6(e!"s de diseñ del "e-#e"= l% &""%(%$i8) de %$!i'id%des &%"% "e$#&e"%" el )i'el de se"'i$i. El diseñ es!"#$!#"%l del &%'i(e)! se "e%li=8 (edi%)!e el S-!@%"e DI:A ' 22 -#)d%(e)!%d e) el (/!d AASTO 'e"si8) 1993.
2.
ANÁLISIS DE TRÁFICO
El !"6-i$ !"6-i$ es #)% de l%s '%"i%+le '%"i%+less (6s si)i-i$ si)i-i$%!i %!i'%s '%s del diseñ diseñ de &%'i(e &%'i(e)! )!s s l% (e!dl4% AASTO $)side"% l% 'id% !il de #) &%'i(e)! "el%$i)%d% $) el )(e" de "e&e!i$i)es de $%"% >#e &d"6 s&"!%" el &%'i(e)! %)!es de lle%" % l%s $)di$i)es de se"'i$i -i)%l &"ede!e"(i)%d%s &%"% el $%(i). Tabla 2.1: Estaciones de Aforo Vehicular
CODIGO
ESTACION
1
E1
Fuente: ABC
ESTUDIO DE PAVIMENTOS
LUGAR ESTACION :iñ%(i
TRAMO C$*%+%(+% i)!
ACTIVIDAD
A
E)$#es!%s OD Es!#di de 'el$id%des 1 d4%s 2 *"sd4%
201
UNIVERSIDAD MA$OR DE SAN SIMÓN
2.1.
T- -+78
E) l%s Fi#"%s 2.1 2.2 2. se &"ese)!%) ls d%!s "eis!"%ds e) ls %-"s 'e*i$#l%"es. Figura 2.1
Aforo Vinto – Cochabamba (Inicio de ro!ecto"
Fuente: Elaboración propia
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Figura 2.2
Aforo Cochabamba # Vinto (Inicio de ro!ecto"
Fuente: Elaboración propia
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Figura 2.$
Aforo Ambos sentidos (Inicio de ro!ecto"
Fuente: Elaboración propia
ESTUDIO DE PAVIMENTOS
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Ls %-"s se "e%li=%") !(%)d e) $#e)!% l% $)-i#"%$i8) 'e*i$#l%" &" !i& de e,es #!ili=%ds &" l% Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de $%""e!e"%s e) s# Es!%d4s!i$% i%l l% (is(% >#e % $)!i)#%$i8) se (#es!"%7 Tabla 2.2: %istribuci&n 'ehicular del T%A
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Fuente: Administradora Boliviana de Carreteras
2.2.
T- 7+7
:%"% $#%)!i-i$%" l% (%)i!#d del !"6-i$ -#!#" e?is!e) )#(e"s%s (e!dl4%s >#e &e"(i!e) "e%li=%" l%s &"e$$i)es del !"6-i$ %$!#%l T:DA $)side"%)d el $"e$i(ie)! del !"6-i$ )"(%l (edi%)!e !%s%s de $"e$i(ie)! %)#%les. E) el &"e$! se $%l$#l%) (edi%)!e se"ies *is!8"i$%s (edi%)!e "e"esi)es es!%d4s!i$%s. Tabla 2.$: erie hist&rica
Fuente: ABC
Se "e%li=8 ds "e"esi)es7 Li)e%l7 %+?
ESTUDIO DE PAVIMENTOS
UNIVERSIDAD MA$OR DE SAN SIMÓN
E?&)e)$i%l7 % e+?
A)%li=%)d ls $e-i$ie)!es de $""el%$i8) %d&!%(s el (/!d de "e"esi8) li)e%l. Tabla 2.): An*lisis de regresi&n lineal
Fuente: Elaboración propia
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Tabla 2.+: Tr*fico total normal (ro!ecto"
Fuente: Elaboración propia
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E,E E-IVA/E0TE
2.3.
F-+ ,97:8,*+, , -;
De %$#e"d %l (/!d AASTO ls &%'i(e)!s se diseñ%) &%"% >#e "esis!%) #)% de!e"(i)%d% $%)!id%d de $%"%s d#"%)!e s# 'id% !il es!%s $%"%s s) &"d#$id%s &" #)% '%"ied%d de 'e*4$#ls de di-e"e)!es &ess $%)!id%d de e,es. A)!e es!% di'e"sid%d % e-e$!s de $6l$#l el (/!d &"&)e el He,e e>#i'%le)!e es!6)d%" $# &es &%!"8) es J0 KN. :%"% l% !"%)s-"(%$i8) de e,es si(&les !6)de( !"ide( de #) de!e"(i)%d 'e*4$#l se %&li$%) ls H-%$!"es e>#i'%le)!es de $%"% se) el (/!d es!s -%$!"es es!6) e) -#)$i8) del :es de $%d% e,e N(e" es!"#$!#"%l HSN &%"% :%'i(e)! Fle?i+le Es&es" de ls% HD &%"% :%'i(e)! R4id Se"'i$i%+ilid%d -i)%l H:SI !%l $( se &"ese)!%) e) l%s T%+l%s D1 % l% D1J de AASTO G#ide -" Desi) - :%'e(e)! S!"#$!#"es A&&e)di? D.
2.4.
F-+,/ , ,97:8,*- :,<-78
De+id % >#e l% sli$i!%$i8) de !"6)si! es &"d#$id% &" #)% '%"ied%d de 'e*4$#ls $) #)% (l!i&le $(+i)%$i8) de e,es AASTO &"&)e !"%)s-"(%"ls es!s 'e*4$#ls % e,es e>#i'%le)!e es!6)d%" % !"%'/s del T"#$K F%$!" H-%$!" $%(i8) H-%$!" e>#i'%le)!e 'e*i$#l%" es! >#e l &"6$!i$ es *%$e" %-"s 'e*i$#l%"es >#e %-"s de e,es. :%"% de!e"(i)%" ls F%$!"es de E>#i'%le)$i% e*i$#l%" ;FE< de ls 'e*4$#ls >#e sli$i!%) #) &%'i(e)! es "e$(e)d%+le "e%li=%" $e)ss de &ess &" e,e &%"% $%d% !i& de 'e*4$#l de #)% de!e"(i)%d% $)-i#"%$i8) %&li$%" !"%s (e!dl4%s >#e si(#le) l%s $%"%s >#e %&li$%) ls 'e*4$#ls e) #)% $%""e!e"%. A)!e l% i(&si+ilid%d de "e%li=%" $e)ss el C)s#l!" "e'is8 l% +i+li"%-4% i)!e")%$i)%l )%$i)%l "e-e"id% % es!s -%$!"es de e>#i'%le)$i% 'e*i$#l%" *%+ie)d e)$)!"%d e)!"e l% i)-"(%$i8) )%$i)%l #) !"%+%, "e%li=%d &" Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de C%""e!e"%s. Se) l% i)-"(%$i8) dis&)i+le ls "es#l!%ds de es!e !"%+%, "es&)de) % #)% $%(&%ñ% de $e)ss de &es &" e,e "e%li=%ds e) l%s &+l%$i)es de A$*i$% A""i+% )%)i d)de se "eis!"%") d%!s e) %(+s se)!ids l%s 2 *"%s del d4% d#"%)!e #)% se(%)% e) el (es -e+"e" de 2000. A l% -e$*% es!% i)-"(%$i8) es #) d$#(e)! -i$i%l !il &%"% el diseñ de &%'i(e)!s e) Bli'i% $l%" es!6 $#%)d ) se dis&)e de $e)ss. E) es% &"!#)id%d se *%+"4%) "eis!"%d ls &ess &" e,e sl de ls 'e*4$#ls &es%ds ) de ls 'e*4$#ls li'i%)s de %$#e"d % l% si#ie)!e $l%si-i$%$i8) de-i)id% &" l% ABC e) s# Es!%d4s!i$% i%l.
ESTUDIO DE PAVIMENTOS
UNIVERSIDAD MA$OR DE SAN SIMÓN
e*4$#ls Li'i%)s7 • • •
A#!(8'iles C%(i)e!%s %)e!%s Mi)i+#ses
e*4$#ls :es%ds7 • • • • • • • •
Mi$"+#ses B#ses Medi%)s B#ses G"%)des C%(i)es :e>#eñs C%(i)es Medi%)s C%(i)es G"%)des C%(i)es Se(i"e(l>#e C%(i)es Re(l>#e.
A $)!i)#%$i8) se &"ese)!%) ls -%$!"es de e>#i'%le)$i% 'e*i$#l%" &%"% &%'i(e)! -le?i+le "4id de!e"(i)%ds &" l% Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de C%""e!e"%s e) -#)$i8) de #)% se"'i$i%+ilid%d -i)%l de 20 N(e"s es!"#$!#"%les >#e '%"i%) de NE % 12 $( es&es"es de ls% D 1J % 30 $(. Tabla 2. Factor de Eui'alencia Vehicular Cl%si-i$%$i8) de 'e*4$#ls se) l% Es!%d4s!i$% i%l de l% Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de C%""e!e"%s C8di Ti& de e*4$#ls 1
A#!(8'iles %)e!%s
2
C%(i)e!%s ;*%s!% 2 T).<
3
Mi)i+#ses ;*%s!% 15 &%s%,e"s<
F%$!" E>#i'%le)!es e*i$#l%" :%'i(e)! de As-%l! :%'i(e)! de "(i8) Se"'i$i%+ilid%d -i)%l 20 Se"'i$i%+ilid%d -i)%l 20 NE $( NEJ $( NE12 $( D1J $( D2 $( D30 $( 2092E 2092E 2092E 2092E 2092E 2092E 0 0 0 0 0 0 2092E 2092E 2092E 2092E 2092E 2092E 0 0 0 0 0 0 2092E 2092E 2092E 2092E 2092E 2092E 0 0 0 0 0 0
Mi$"+#ses ;*%s!% 21 &%s%,e"s 01321 de 2 e,es< B#ses Medi%)s ;*%s!% 35 &%s%,e"s B2 191 de 2 e,es< B#ses G"%)des ;(6s de 35 &%s%,e"s B3 0J93J3 de 3 e,es< C%(i)es Medi%)s ;de 25 % 100 !) C2( 01321 de 2 e,es< C%(i)es G"%)des ;(6s de 100 !) C2 105 de 2 e,es< C%(i)es G"%)des ;(6s de 100 !) C3 15J53 de 3 e,es< CSR C%(i)es Se(i"e(l>#e 2903 CR C%(i)es Re(l>#e 313300 12 O!"s e*4$#ls Fuente: Administradora Boliviana de Carreteras MB
ESTUDIO DE PAVIMENTOS
012J15
01320J
013231
01325J5
01320J5
13230
1193
1131
1932
11552
095212
092350
13J5201
13J392
13J39J
012J15
01320J
013231
01325J5
01320J5
101J211
100315
10021J
1021022
102J20
11030
1J199
2501
2123J
2533
252299 30505
221JJ 303J530
3505 309313
32330 3J05393
3932 3J392J
UNIVERSIDAD MA$OR DE SAN SIMÓN
2.5.
E=,/ ,97:8,*+,/ -7>78/
El )(e" de e,es e>#i'%le)!es %$#(#l%ds EEAJ.2 >#e sli$i!%"6) % l% $%l=%d% d#"%)!e H) ;%ñs< &%"% el !"%( #ill%$ll S#!i$ll se $%l$#l8 !(%)d e) $#e)!% el si#ie)!e &e"id de %)6lisis7 201 2035
:e"id de $)s!"#$$i8) se"'i$i
C) l% e$#%$i8) >#e se (#es!"% % $)!i)#%$i8) es &si+le de!e"(i)%" EEJ.2 &%"% $%d% %ñ. EE 8.2 = TPDA × DS × DC × FEV × 365
;1<
d)de7 DS
Dis!"i+#$i8) de !"6-i$ &" se)!id 5 P
DC
Dis!"i+#$i8) de !"6-i$ &" $%""il 0 P
T:DA T"6-i$ (edi di%"i %)#%l ;si) 'e*4$#ls li'i%)s< FE
F%$!" de e>#i'%le)$i% 'e*i$#l%"
Es!s $6l$#ls se l%s "e%li= (edi%)!e s-!@%"e DI:A se &"ese)!%) e) el $%&4!#l de $6l$#ls &" !"%(s.
3. MATERIALES Ge)e"%l(e)!e el (%!e"i%l >#e se e(&le% e) #) !e""%&l/) es el >#e se e)$#e)!"% s+"e l% (is(% "#!% &"d#$! de $"!es &"es!%(s l%!e"%les. Ls +%)$s de+e"6) $)!e)e" $( (4)i( 10000 (Q de (%!e"i%l &%"% >#e se% e?&l!%+le. Ls +%)$s &%"% s#+"%s%)!e de+e"6) se" *(/)es de es!% (%)e"% e'i!%" >#e ls es&es"es del &%'i(e)! '%"4e) $) de(%si%d% -"e$#e)$i% ls &de(s e)$)!"%" e) -"(%$i)es de "$% (# %l!e"%d% e) +%)$s %"e)ss es!"%!i-i$%ds. Ti&s de +%)$s de &"/s!%(7
L)i!#di)%les7 s) &"d#$! de ls $"!es.
L%!e"%les7 dis!%)$i% %l e,e del $%(i) de *%s!% 20 (.
B%)$ de &"/s!%(7 dis!%)$i% %l e,e del $%(i) de *%s!% 100 (.
:" !"% &%"!e ls (%!e"i%les "e>#e"ids &%"% l%s $%&%s +%se s#++%se se e?!"%e"6) de $%)!e"%s de&8si!s %l#'i%les &"e'i%(e)!e 'e"i-i$%ds %$e&!%ds &" l% s#&e"'isi8). N +s!%)!e si el C)!"%!is!% dese% #!ili=%" -#e)!es de (%!e"i%les di-e"e)!es % l%s "e$(e)d%d%s e)
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UNIVERSIDAD MA$OR DE SAN SIMÓN
es!e Es!#di se &d"6 %#!"i=%" sie(&"e >#e es!s (%!e"i%les $#(&l%) $) l%s $%"%$!e"4s!i$%s (4)i(%s "e>#e"id%s e) l%s es&e$i-i$%$i)es !/$)i$%s 'e"i-i$%ds e) l%+"%!"i >#e %de(6s ) i)$"e(e)!e ls $s!s.
3.1.
U?--@* , >+,8,/
L% sele$$i8) de ls (%!e"i%les >#e $)s!i!#e) l% es!"#$!#"% del &%'i(e)! es de i(&"!%)$i% 'i!%l &%"% el :"e$! es %-e$!% di"e$!%(e)!e %l $s! -i)%l de l% +"% &"i)$i&%l(e)!e de+id % l%s dis!%)$i%s de !"%)s&"!e i)'l#$"%d%s. :" es!e (!i' &%"% l% %d&$i8) de ls (%!e"i%les se +#s$8 $)side"%" l% (e," -"(% l4s!i$% >#e ) %-e$!%"6 l% $%lid%d )i l% d#"%+ilid%d de l% es!"#$!#"% del &%'i(e)!. :%"% es!% -i)%lid%d se "e$le$!%") (#es!"%s de ls &"+%+les %$i(ie)!s &%"% es!#di%" ls (%!e"i%les >#e &d"4%) se" #!ili=%ds e) el &"e$! es&e$i%l(e)!e e) l% &"d#$$i8) de ls %"e%ds >#e se"6) "e>#e"ids &%"% l% $)-"(%$i8) de l% es!"#$!#"% del &%'i(e)! de l% $%""e!e"% &%"% l%s +"%s de %"!e (%"es (e)"es. E) el &"e$! se ide)!i-i$%") +%)$s de (%!e"i%les de "%) (%)i!#d 500.000 (3 (edi%)s &e>#eñs de 25.000 (3 %&"?i(%d%(e)!e #+i$%ds e) "4s $%)!e"%s. Ls (%!e"i%les de es!s +%)$s $#(&le) $) l%s $%"%$!e"4s!i$%s "e>#e"id%s e) l%s es&e$i-i$%$i)es !/$)i$%s &%"% (%!e"i%les de $%&% de +%se s#+ +%se %"e%d &%"% l% $%&% de "d%d#"% se% es!% de %s-%l! # *"(i8) %s4 $( &%"% *"(i)es de l%s +"%s de %"!e (%" (e)s. M6s i)-"(%$i8) %l "es&e$! se e)$#e)!"% de!%ll%d% e) el $%&4!#l de Es!#di de Ge!e$)i%.
3.2.
CBR , /,
L% %(&li%$i8) de $%""iles se "e%li=%"6 % %(+s l%ds de l% $%""e!e"% e?is!e)!e e) $#(&li(ie)! %l %l$%)$e del se"'i$i l%s &e"-"%$i)es de ls &=s se e,e$#!%") $%d% 250 (e!"s e)!"e #) !" &= e) el des%""ll !!%l de l% $%""e!e"%. E) es!s &=s se !(%") #)% (6s (#es!"%s &" &= de&e)die)d del $%(+i de (%!e"i%l l% &"-#)did%d (4)i(% de $%d% #) se"6 de 1.5 (. C( &"d#$! del !"%+%, "e>#e"id se el%+"8 e) es!e &"e$! el C%&i!#l Es!#di de Ge!e$)i% el $#%l $)!ie)e l% i)-"(%$i8) de!%ll%d% de ls e)s%s "e%li=%ds. Ls "es#l!%ds +!e)ids e) l%+"%!"i l%s $%"%$!e"4s!i$%s +se"'%d%s e) $%(& i)di$%) >#e ls (%!e"i%les &"ed(i)%)!es e) l% $%""e!e"% e) &"$e)!%,e del !!%l de (#es!"%s es $( si#e % $)!i)#%$i8)7 A1% ;0< [ 2$32 4 ] A1+ ;0< [ 1)3+ 4 ] A2 ;0< [ +35 4 ]; A2 ;0< [ 1631 4 ] A ;0< [ 1)3+ 4 ] A ;2< A ;< A ;12< A ;13< A ;1< A ;2< A ;5< A ;< A ;< A ;J< A ;9< A ;2< >#e "e&"ese)!% [ $137 4 ], $) #)% $%&%$id%d &"!%)!e de "e#l%" % +#e)%. E) ls l#%"es $) s#els de s#+"%s%)!e del !i& %"$ills %"e)%"$illss
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&d"6) se" (e,"%ds e) s# de-e$! $%(+i%ds &" s#els de (e," $%lid%d &%"% i)$"e(e)!%" l% $%&%$id%d e) es!s se$!"es. :%"% de!e"(i)%" el '%l" de CBR "e&"ese)!%!i' de l% !"%=% e?is!e)!e es )e$es%"i e-e$!#%" #) %)6lisis es!%d4s!i$ e) )#es!" (edi se %&li$%) ls &"$edi(ie)!s "e$(e)d%ds &" l% AASTO 1993 el I.A. ;I)s!i!#! del As-%l!<. Se) l% AASTO &%"% +!e)e" el '%l" "e&"ese)!%!i' del %li)e%(ie)! se "e>#ie"e >#e el '%l" de $e-i$ie)!e de '%"i%$i8) de l% (#es!"% se e)$#e)!"e e)!"e 20 % 30 P l $#%l %"%)!i=% #)% $ie"!% *(e)eid%d. :" !"% &%"!e el I.A. "e$(ie)d% l% de!e"(i)%$i8) del CBR de diseñ e) -#)$i8) % l% i)!e)sid%d del !"6)si! del &"e$! &%"% #) J5P &e"$e)!il.
4. !ARAMETROS COMUNES !ARA EL DISEO DE !AVIMENTOS C) l% -i)%lid%d de de!e"(i)%" ls es&es"es de l%s di-e"e)!es $%&%s del &%'i(e)! -le?i+le "4id e) es!% se$$i8) se %)%li=%) ls &%"6(e!"s de $6l$#l $(#)es &s!e"i"(e)!e se des%""ll%"%) ls &%"6(e!"s &%"!i$#l%"es &%"% $%d% !i& de es!"#$!#"%.
4.1.
#*-, , /,:-?8 ,8 ,-+ % !SI&
El 4)di$e de se"'i$i%+ilid%d ;:SI< ede se" de-i)id $( #)% e'%l#%$i8) de l% si!#%$i8) de #) &%'i(e)! s# $(&"!%(ie)! !e)ie)d e) $#e)!% el $)-"! del #s#%"i l% se#"id%d del "d%d $)side"%)d l% e?is!e)$i% del !"6-i$ (i?! +%, $#%l>#ie" $)di$i8) $li(6!i$%. Di$*% (edid% '%"i% de)!" de l% es$%l% de 0 % 5 sie)d >#e el '%l" 5 "e&"ese)!% el (e," 4)di$e de se"'i$i%+ilid%d &si+le. E) el &"ese)!e es!#di se $)side"%") ls 4)di$es de se"'i$i%+ilid%d i)i$i%l :i 2 &%"% &%'i(e)! -le?i+le :i 5 &%"% &%'i(e)! "4id e) $%(+i &%"% el 4)di$e de se"'i$i%+ilid%d %l -i)%l de %(+s &%'i(e)!s se #!ili=%"6 :- 25 $)-"(e "e$(ie)d% AASTO G#ide -" Desi) - :%'e(e)! S!"#$!#"es..
4.2.
C*?8 %R&
L% sele$$i8) del )i'el %&"&i%d de $)-i%+ilid%d &%"% el diseñ de &%'i(e)! es!6 de!e"(i)%d% &" el #s es&e"%d del &%'i(e)! #) )i'el de $)-i%+ilid%d %l! i(&li$% #) &%'i(e)! (6s $s!s. :" !"% &%"!e #) )i'el de $)-i%+ilid%d +%, d% $( "es#l!%d &%'i(e)!s e$)8(i$s &e" $) (%" $s! de (%)!e)i(ie)!. E) )#es!" $%s se %d&!8 #) )i'el de $)-i%+ilid%d de R 90 P i)di$%d &%"% %"!e"i%s &"i)$i&%les e) l% AASTO G#ide -" Desi) - :%'e(e)! S!"#$!#"es (is( >#e es #s%d &" l% Ad(i)is!"%d"% Bli'i%)% de C%""e!e"%s &%"% l%s '4%s de l% "ed 'i%l -#)d%(e)!%l. Asi(is( se %&li$%"% #)% des'i%$i8) es!6)d%" $(+i)%d% de S0 05 &%"% &%'i(e)! -le?i+le S 0 035 &%"% &%'i(e)! "4id $""es&)die)!e % l% '%"i%$i8) e) l% &"edi$$i8) del $(&"!%(ie)! del &%'i(e)! $) e"""es e) el !"%)si!.
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E) $%s de diseñ &" e!%&%s se $)side"%"6 l% $(&si$i8) de $)-i%+ilid%des.
4.3.
C,-,*+,/ , ,*=, %MI& $ %CD&
El (/!d AASTO &"&)e l% #!ili=%$i8) de $e-i$ie)!es (di-i$%ds de d"e)%,e &%"% l%s $%&%s del &%'i(e)! e) -#)$i8) de l%s $%"%$!e"4s!i$%s de d"e)%,e de ls (%!e"i%les del (%!e"i%l e(&le%d de l% &si$i8) de l% $%&% e) l% es!"#$!#"%. :%"% es l% $%lid%d del d"e)%,e es de-i)id% e) -#)$i8) del !ie(& e?iid &%"% l% "e($i8) del %#% del &%'i(e)!. Tabla 2.8: Tiem9os reueridos 9ara drenar
CALIDAD DE DRENAJE
50 DE SATURACIÓN EN
'0 DE SATURACIÓN EN
E?$ele)!e
2 *"%s
2 *"%s
B#e)
1 d4%
2 % 5 *"%s
egular
1 semana
5 % 10 *"%s
:+"e
1 (es
M6s de 10 *"%s
M# :+"e
El %#% ) d"e)%
M#$* (6s de 10 *"%s
Fuente: AASHT !uide "or #esi$n o" %avement Structures, %art &&'
C)side"%)d ls d%!s de &"e$i&i!%$i)es e) l% =)% de i)-l#e)$i% del &"e$! se de-i)e) ls $e-i$ie)!es de d"e)%,e. L%s T%+l%s .1 .2 .3 i)di$%) >#e l% $%lid%d de d"e)%,e de l% es!"#$!#"% de &%'i(e)! se"6 "e#l%" es de$i" el !ie(& de "e($i8) del %#% del &%'i(e)! se"6 $e"$%) % ls d4%s el &"$e)!%,e de !ie(& >#e el &%'i(e)! es!%"6 s#,e! % $)di$i)es de *#(ed%d &"8?i(%s % l% s%!#"%$i8) se"6 e)!"e 5P 25P.
Tabla 2.5: Coeficiente de drena;e 9ara 9a'imento fle
CALIDAD DE
!ORCENTAJE DEL TIEM!O EN QUE EL !AVIMENTO ESTÁ SOMETIDO A
DRENAJE
NIVELES CERCANOS A LA SATURACIÓN
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MÁS DE
MENOS DE 1
1 5
5 25
E?$ele)!e
10 135
135 130
130 120
120
B#e)
135 125
125 115
115 100
100
egular
125 115
115 105
(,)) * ),+)
0J0
:+"e
115 105
105 0J0
0J0 00
00
M# :+"e
105 095
095 05
05 00
00
25
Fuente: AASHT !uide "or #esi$n o" %avement Structures, %art &&'
Tabla 2.7: Coeficiente de drena;e 9ara 9a'imento r>gido (C%"
!ORCENTAJE DEL TIEM!O EN QUE EL !AVIMENTO ESTÁ SOMETIDO A NIVELES CERCANOS A LA SATURACIÓN
CALIDAD DE DRENAJE
MENOS DE 1
1 5
5 25
MÁS DE 25
E?$ele)!e
125 120
120 115
115 110
110
B#e)
120 115
115 110
110 100
100
egular
115 110
110 100
(,)) * ),)
090
:+"e
110 100
100 090
090 0J0
0J0
M# :+"e
100 090
090 0J0
0J0 00
00
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Fuente: AASHT !uide "or #esi$n o" %avement Structures, %art &&'
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5. !AVIMENTO FLE(IBLE 5.1.
M@78 ,/8,*+, ,,-+: , 8 /7?/*+, %MR&
El (8d#l "esilie)!e e-e$!i' de l% s#+"%s%)!e ;M"< es $%l$#l%d e) +%se % ls '%l"es (d#l%"es =)%les %s$i%ds % ls "es&e$!i's d%ñs #)i!%"is s#-"ids &" l% es!"#$!#"% e) -#)$i8) de di$*s '%l"es. E) el &"ese)!e es!#di -#e") %d&!%ds ls '%l"es del (8d#l "esilie)!e % !"%'/s de $""el%$i)es $) el CBR. T(%)d e) $#e)!% >#e el CBR es +!e)id &" (edi de &"$es de s%!#"%$i8) del $#e"& de &"#e+% d#"%)!e d4%s se $)side"8 des&"e$i%+le el e-e$! de =)%lid%d de l% *#(ed%d e) si!i l >#e ,#s!i-i$% l% %d&$i8) di"e$!% de ls '%l"es &"ese)!%ds. De+id % >#e e) )#es!" (edi ) se dis&)e) de '%l"es del M8d#l Resilie)!e ;MR< +!e)ids % !"%'/s e)s%s de l%+"%!"i &%"% el &"ese)!e es!#di el M8d#l Resilie)!e ;MR< &%"% l%s $%&%s +%se s#++%se s#+"%s%)!e se de-i)ie") +%, ls si#ie)!es $"i!e"is7
Figura 8.1: Correlaciones C? – =odulo esiliente @si Fuente: Elaboración propia a partir de datos del &n$' -orberto .' Cerruti /niversidad -acional de 0osario
L% Fi#"% .1 &"ese)!% $""el%$i)es e)!"e '%l"es de CBR MR ls (is(s >#e -#e") +!e)ids % !"%'/s de e)s%s de l%+"%!"i. :" $)si#ie)!e %l se" "el%!i'%(e)!e %de$#%ds ls CBRs de ls (%!e"i%les % se" e(&le%ds ls (8d#ls "esilie)!es de l%s $%&%s de l% es!"#$!#"% del &%'i(e)! se de!e"(i)%") &" (edi de #)% i)!e"&l%$i8). L% T%+l% .1 &"ese)!%) ls '%l"es %d&!%ds.
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Tabla 2.16: C? de %iseBo ! =&dulos esilientes C/ B%se S#++%se
C@;
M+,8
BG
G"%)#l%"
SBG
!"i!#"%d G"%)#l%"
CB R J00
MR %/& 2.J00
00
0 1.300
S#+"%s%)!e
SUELO
S#el )%!#"%l
200
0 13.000
Me,"%d% S#+"%s%)!e
SUELO
S#el )%!#"%l
30
0 1.500
S#+"%s%)!e
SUELO
S#el )%!#"%l
20
0 1.10
S#+"%s%)!e S#+"%s%)!e S#+"%s%)!e
SUELO SUELO SUELO
S#el )%!#"%l S#el )%!#"%l S#el )%!#"%l
10 J0 50
0 11.9029 .513 55000
Fuente: Elaboración propia 1&n$' Ale2 Artea$a3
5.2.
C,-,*+,/ ,/+7-+78,/ , 8/ -/
El $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l de #)% $%&% "e&"ese)!% l% "el%$i8) e(&4"i$% e)!"e el )(e" es!"#$!#"%l SN el es&es" de di$*% $%&% sie)d #)% (edid% de l% $%&%$id%d "el%!i'% del (%!e"i%l &%"% %$!#%" $( $(&)e)!e es!"#$!#"%l de #) &%'i(e)!. El (/!d AASTO &"ese)!% di'e"s%s -"(%s de +!e)e" el '%l" del $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l e) e)e"%l % !"%'/s de $""el%$i)es $) !"%s &"&ied%des (e$6)i$%s de ls (%!e"i%les ;CBR (8d#l "esilie)!e e!$.<. Es!s $e-i$ie)!es s) &si+les de de!e"(i)%" % !"%'/s de 6+%$s e?&"esi)es (%!e(6!i$%s. A $)!i)#%$i8) se &"ese)!%) $( "e-e"e)$i% l%s e$#%$i)es e(&le%d%s e) l% de!e"(i)%$i8) de ls $e-i$ie)!es es!"#$!#"%les &%"% ls (%!e"i%les de l% es!"#$!#"% del &%'i(e)!.
5.2.1. C*-,+/ A/8+-/ L% e?&"esi8) >#e se (#es!"% % $)!i)#%$i8) &e"(i!e de!e"(i)%" el $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l &%"% $)$"e!s %s-6l!i$s de)ss ;de 20C de !e(&e"%!#"%< $) +%se e) el (8d#l "esilie)!e del (%!e"i%l. a1 = 0,387 × (log 10 E CA ) − 1,387
E CA
D)de7
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= k 1θ k 2
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a1 Ce-i$ie)!e es!"#$!#"%l de C)$"e! %s-6l!i$. E CA Md#l el6s!i$ de C)$"e! %s-6l!i$ &si Ɵ
Es!%d de l% !e)si8) s#(% de !e)si)es &"i)$i&%les
K1 K2 C)s!%)!es de "e"esi8) >#e es!6) e) -#)$i8) del !i& de (%!e"i%l
5.2.2. B/,/ G*78,/ L% e$#%$i8) >#e de!e"(i)% el $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l de (%!e"i%les e(&le%ds e) +%ses "%)#l%"es se (#es!"% % $)!i)#%$i8). a 2 = 0,249 × (log 10 E BS ) − 0,977
E BS
= k 1θ k 2
D)de7 a2 Ce-i$ie)!e es!"#$!#"%l de C%&% +%se E BS Md#l el6s!i$ de C%&% +%se &si Ɵ
Es!%d de l% !e)si8) s#(% de !e)si)es &"i)$i&%les
K1 K2 C)s!%)!es de "e"esi8) >#e es!6) e) -#)$i8) del !i& de (%!e"i%l
5.2.3. S7??/,/ G*78,/ L% e?&"esi8) (%!e(6!i$% >#e de!e"(i)% el $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l de (%!e"i%les de l% $%&% de "e-#e"= de l% s#+"%s%)!e es l% si#ie)!e. a3 =
0,227 × ( log 10 E SB ) − 0,839 E SB
= k 1θ k 2
D)de7 a3 Ce-i$ie)!e es!"#$!#"%l de C%&% s#++%se E SB Md#l el6s!i$ de C%&% s#++%se &si Ɵ
Es!%d de l% !e)si8) s#(% de !e)si)es &"i)$i&%les
K1 K2 C)s!%)!es de "e"esi8) >#e es!6) e) -#)$i8) del !i& de (%!e"i%l De+id % >#e ) se $#e)!%) $) '%l"es )e$es%"is &%"% de!e"(i)%" el (d#l el6s!i$ HE de ls (%!e"i%les >#e $)-"(%) l% es!"#$!#"% de &%'i(e)! ls $e-i$ie)!es %d&!%ds e) es!e diseñ es!6) +%s%ds e) $""el%$i)es +!e)id%s % &%"!i" de l% &"#e+% AASO de 195J0
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e)s%s &s!e"i"es >#e se *%) e?!e)did % !"s (%!e"i%les !"%s $)di$i)es &%"% e)e"%li=%" l% %&li$%$i8) del (/!d. :%"% de!e"(i)%" el $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l H%1 % $)!i)#%$i8) e) l% T%+l% .2 se (#es!"%) &"e'i%(e)!e ls $"i!e"is de diseñ de l% (e=$l% %s-6l!i$% &%"% !"6-i$ &es%d se) el HM/!d M%"s*%ll "e$(e)d%ds &" el I)s!i!#! del As-%l!. Tabla 2.11: Criterios de diseBo de mecla asf*ltica
E/,---*,/ T-*-/ +- ,/ !,,/ ,*/ U*,/
M*.
M.
Es!%+ilid%d
K-
J150
Fl#, Es&e$i-i$%d
((
J00
100
$(Q
%$4s de (e=$l%
P
300
500
%$4s de A"e. Mi)e"%l
Rel%$i8) Be!) %$4s
500
500
De)sid%d Re%l O&!i(%
Fuente: T4e Asp4alt Handboo5 1Asp4alt &nstitute 6S*73
:%"% %d&!%" el $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l H a1 de l% $%&% de "d%d#"% $)s!"#id% e) $)$"e! %s-6l!i$ se %&li$8 l% $""el%$i8) >#e se (#es!"% % $)!i)#%$i8) +%s%d% e) ls '%l"es de l% es!%+ilid%d e) es!e $%s &%"!i$#l%" &%"% J150 K- 8 J000 N Si) e(+%" d%d% l%s $%"%$!e"4s!i$%s de ls (%!e"i%les de l% =)% es &si+le +!e)e" -6$il(e)!e es!%+ilid%d M%"s*%ll s#&e"i"es %l %d&!%d es de$i" 9000 N &" l >#e el '%l" de $e-i$ie)!e es!"#$!#"%l se"6 el i)(edi%!%(e)!e s#&e"i"7
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Tabla 2.12: Coeficientes estructurales a1 E/+?8 MARSHALL N
C,-,*+, E/+7-+78 %1&
5000
033
000
03
000
039
J000
01
9000
03
10000
05
Fuente: Elaboración propia a partir de datos del &n$' 6ario E Espino8a B' %onti"icia /niversidad Católica de 9alparaso
L% T%+l% .2 &"ese)!% ls $e-i$ie)!es %d&!%ds &%"% ls (%!e"i%les de l% es!"#$!#"% del &%'i(e)! es!s se +!#'ie") (edi%)!e ls 6+%$s &"es!s &" AASTO G#ide -" Desi) - :%'e(e)! S!"#$!#"es. Tabla 2.1$: Coeficientes estructurales
C/
C@;
M+,8
E/+?8 M/<88
CBR
Re'es!i(ie)!
SMA
S!)e M%!"i? As&*%l!
10000
050
Re'es!i(ie)!
CA
C)$"e! As-6l!i$
9000
03
B%se
BG
G"%)#l%" !"i!#"%d
J00
0135
S#++%se
SBG
G"%)#l%"
00
012
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S#+"%s%)!e (e,"%d%
SRM
G"%)#l%"
200
00J
Fuente: Elaboración propia 1&n$' Ale2 Artea$a3
5.3.
C8-78 , ,/,/,/ , -/ , 8 ,/+7-+7 ,8 :>,*+/
:%"% el $6l$#l de es&es"es de l%s $%&%s de l% es!"#$!#"% del &%'i(e)! es )e$es%"i de!e"(i)%" &"e'i%(e)!e el N(e" Es!"#$!#"%l SN &%"% es!e &"&8si! se #!ili=8 el S-!@%"e DI:A es!% *e""%(ie)!% $(!%$i)%l es!6 -#)d%(e)!%d% e) el (/!d AASTO 'e"si8) 1993. L% e$#%$i8) e)/"i$% &%"% l% de!e"(i)%$i8) del N(e" Es!"#$!#"%l SN "e-e"id% % l% $%)!id%d %$#(#l%d% de #) e,e es!6)d%" de J2 T). &%"% #) &e"id de 'id% !il es l% si#ie)!e7
∆ PSI 10 4,2 − 1,5 Log (W ) = Z × S + 9,36 Log ( SN + 1) − 0,20 + 10 18 R 0 10 1094 0, 40 + ( SN + 1) 5,19 + 2,32 × Log 10 ( M R ) − 8,07 Log
d)de7 V1J
7 N(e" de e,es e>#i'%le)!es si(&les de 1J Ki&s >#e &%s%"6) &" el $%(i) d#"%)!e s# 'id% !il.
WR
7 Des'i%$i8) es!6)d%" )"(%l $""es&)die)!e %l )i'el de $)-i%)=% sele$$i)%d.
S0
7 Des'i%$i8) es!6)d%" !!%l.
SN
7 N(e" es!"#$!#"%l del &%'i(e)! e) l%d%s.
:SI 7 :/"did% de se"'i$i%+ilid%d del $%(i) d#"%)!e s# 'id% !il. MR
7 M8d#l "esilie)!e del s#el de -#)d%$i8) e) li+"%s de -#e"=% &" l%d% %l $#%d"%d ;l+-l2<.
El )(e" es!"#$!#"%l ;SN< es #) '%l" %+s!"%$! >#e e?&"es% l% $%&%$id%d es!"#$!#"%l de #) &%'i(e)! )e$es%"i% &%"% #)% $(+i)%$i8) de s&"!e de l% s#+"%s%)!e )(e" !!%l de "e&e!i$i)es de #) e,e es!6)d%" de J2 !) )i'el de se"'i$i dese%d &%"% el -i)%l del &e"4d de &"e$! ;'id% !il< $)di$i)es %(+ie)!%les.
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