MÉTODO DEL CUERPO DE INGENIEROS DE LOS ESTADOS ESTADOS UNIDOS
RESUMEN
El desempeño de terraplenes destinados a obras de pavimento en carreteras o pistas de aeronaves depende del comportamiento de los materiales empleados en las diferentes capas estructurales del pavimento. En general, las limitaciones económicas imponen la utilización del suelo superficial disponible como materia prima fundamental en la construcción. La mejora de este suelo mediante compactación y la incorporación de material granular o estabilizador constituye una estrategia indispensable para lograr materiales adecuados a las necesidades. En este trabajo se ha realizado un estudio de comportamiento mecánico sobre un suelo limo-arenoso y se ha evaluado la aptitud para su empleo como material de sub-base. El suelo limo-arenoso empleado corresponde al tipo de suelo ue constituyen los estratos superficiales de gran parte de la región central de !er",. La caracterización mecánica se ha realizado en laboratorio mediante la ejecución de ensayos de compresión no confinada y #$%, sobre muestras compactadas de suelo-cemento y de suelo granular. Los resultados han permitido caracterizar los materiales empleados y concluir sobre su desempeño al ser utilizados para la construcción de capas de suelo compactado destinadas a sub-bases de pavimentos. PALABR PALABRAS AS CLA CL AVE: pavimento fle&ible' limo arenoso' mejoramiento de suelos'
comportamiento mecánico. Introducción
El procedimiento de este m(todo se basa en ecuaciones ue permiten determinar el espesor del material reuerido sobre una capa o subrasante de un #$% conocido. La condición es ue el #$% del material de la capa superior sea mayor mayor ue el de la subyacente. El espesor del pavimento obtenido mediante este m(todo es tal ue permite un cierto numero de repeticiones, antes ue la estructura alcance un nivel de deformación ue corresponda a una serviciabilidad baja. Este m(todo ha sido desarrollado por los caminos de bajo transito de repeticiones de hasta )*+++,+++ de ejes euivalentes EL de )/,+++ libras. 0icha metodolog1a se aplica tanto a pavimentos de carreteras, como de aeropistas. Procedimiento de die!o
El #uerpo de 2ngenieros del Ej(rcito de los Estados 3nidos 34#E propone un procedimiento de diseño para pavimentos fle&ibles ue considera aspectos espec1ficos del lugar de emplazamiento y criterios económicos 5. Este m(todo se basa en la consideración de la magnitud, composición del tráfico y vida "til de la estructura, lo cual se considera por medio del denominado 1ndice de diseño. !ara el diseño ue involucra veh1culos con rueda de goma, el tránsito se clasifica en tres grupos6 ) veh1culos de pasajeros y camionetas, 7 camiones de dos ejes y 8 camiones de tres, cuatro y cinco ejes. En función de la composición del tráfico se agrupan cuatro categor1as figura 7. El 1ndice de diseño se obtiene como una relación entre la categor1a y el tipo de carretera, seg"n se establece en E9 )))+8-)8+
Die!o de c"rreter"
0e acuerdo a la metodolog1a propuesta por el #uerpo de 2ngenieros basada en el :%4 ya detallado, el espesor de un pavimento a diseñar puede obtenerse mediante las curvas de diseño ue se transcriben en la figura 7.
4e observa ue los espesores pueden obtenerse para diferentes valores de :%4 y distintas cargas por rueda de los veh1culos, seleccionadas con el criterio de carga euivalente' dichos espesores corresponden a los reueridos para )+; repeticiones de la carga seleccionada. fin de tener en cuenta el tipo y composición vehicular del tránsito, se recomienda aplicar el criterio desarrollado por 9c Leod, compatibilizado con las curvas de diseño propuestas figura 7. !ara la aplicación de dicho criterio se acepta ue el espesor del pavimento var1a linealmente con el n"mero de las repeticiones de carga, cuando (ste se e&presa en escala logar1tmica y ue con un 7<= del espesor reuerido para )+; repeticiones valor adoptado para las curvas de diseño el pavimento falla ante el
efecto de una sola repetición de esa misma carga. !arámetros de diseño >ránsito6 se caracteriza mediante el ?ndice de 0iseño 20, dicho valor se basa en los promedios de ejes simples euivalentes a )/.+++ lb EL por d1a, ue solicitarán a la calzada durante una vida "til de 7+ años. 4e recomiendan los factores de euivalencia indicados en 4@>A para su cálculo' en caso de la carencia de tal información, se agrupan los distintos tipos de veh1culos censados en tres categor1as6 Brupo )6veh1culos de pasajeros, panel, picC-up. Brupo 76camiones de 7 ejes cargados, veh1culos más grandes vac1os o con carga liviana. Brupo 86todos los veh1culos ue tienen más de 8 ejes. >abla de 20
Brafica de 20
4e recomienda además ue si el espesor total de base y subbase es menor de )+ a )7 pulgadas, el agregado granular no ligado sea de buena calidad y provenga de piedra triturada. En la figura < se ilustran las curvas diseño básicas del #uerpo de 2ngenieros E.E.3.3.,en base a las ue se desarrolló el m(todo dela D.#.4..
Espesores recomendados para capas superiores de concreto asfáltico #ategor1a acorde a la intensidad del tránsito 91nimo espesor reuerido 02-) ) pulgada >ratamiento 4uperficial 02-7 7 pulgadas 02-8 7,< pulgadas 02- 8,+ pulgadas 02-< 8,< pulgadas 02-; ,+ pulgada Ejemplo 4e asume un #$% de diseño subrasante del;=. El tránsito para el año de su habilitación es de <+++ veh1culos por d1a, estando conformado por /F= de veh1culos del Brupo), )7,<= del Brupo 7 y +,<= del Brupo 8.0e acuerdo a la tabla ue se adjunta, la categor1a ue le corresponde es de mediano a pesado 02-
. En base a dichos parámetros y a la carta de diseño de la figura el total de espesor reuerido a partir de la subrasante será de ); pulgadas. !ara ese ?ndice de 0iseño 02- le corresponde un espesor superior de capas asfálticas de 8 pulgadas, por lo ue el diseño del pauete estructural ser1a6 8G de concreto asfáltico FG de base granular agregado triturado ;G de subbase granular
