Pista Experimental de la AASHTO Ha sido, sin duda alguna, la prueba de carreteras más completa de todas las ejecutadas a la fecha. De la información que en ella se obtuvo se siguen produciendo benecios, ya que los últimos mtodos de dise!o se fundamentan en los datos de campo de esta prueba.
"ue inicialmente conceptuada como una prueba similar a la de la #$%H&, pero el 'omit $sesor designado programación ()*+) decide ampliar sus objetivos.
para
su
Desde mediados de )*+) hasta diciembre de )*+- se realian todas las etapas de planicación /desde la selección del sitio hasta el establecimiento de objetivos/ y en abril de )*++ se inician los trabajos de topograf0a en la localiación futura de la prueba, y la preparación de planos y especicaciones. 1n agosto de )*+2, cerca de &tta3a, en el 1stado de 4llinois, comiena la construcción de las facilidades del proyecto, y en octubre del a!o )*+5 se inicia la aplicación de las cargas sobre los tramos del pavimento construido.
Dos a!os más tarde /en octubre de )*26/ se concluye con la etapa de mediciones en campo y se inicia el análisis de la información recogida a lo largo de la prueba. $ nales de )*27 /prácticamente )) a!os despus de decidida la realiación de la prueba $$%H&/ se publican las primeras 89u0as :rovisionales para el Dise!o de :avimentos;.
1n el desarrollo de esta v0a e
1l
costo de la prueba (a valores de )*26 fue de apro
%?, distribuidos de la siguiente manera@ )),** millones para la construcción de pistas, )6,)5 millones para operación e investigación, y 7,2* millones para los gastos de personal tcnico y de tropaA el resto del monto se dedicó a administración, construcción de barracas, ocinas y laboratorios.
“Circuitos” construidos. %e construyeron seis (2 circuitos, identicados del ) al 2. 1l número ) se destinó a medir el efecto del clima y algunas cargas estáticasA el BC 7 se sometió a cargas livianas, y los BC ,
-, + y 2 se sometieron a diversas cargas pesadas.
1n la %iguiente "igura muestra la planta t0pica de una de estos circuitos@ la pista norte fue construida con pavimento Ee
'ada una de las tangentes del circuito, con una longitud apro
Los objetivos bsicos planteados para el desarrollo de esta prueba vial !ueron" Determinar
las relaciones signicativas entre el número de repeticiones de cargas por ejes de diferentes magnitudes y conguraciones, y el comportamiento de diferentes secciones de pavimentos /Ee
Determinar los efectos signicativos de diferentes cargas por eje, y cargas totales, sobre los elementos estructurales de puentes de caracter0sticas conocidas.
Fealiar estudios especiales referentes a hombrillos pavimentados, tipos de bases, fatiga en pavimentos, tama!o y presión de inEado de los cauchos, veh0culos militares especiales, y correlacionar estos resultados con los obtenidos en la investigación básica.
&btener un registro de los recursos y materiales requeridos para mantener las secciones de prueba en condiciones de ser ensayadas.
Desarrollar instrumentación, procedimientos de ensayo y laboratorio, datos, grácos, tablas y fórmulas que reEejarán las caracter0sticas de las diferentes secciones de prueba y que pudieran ser útiles posteriormente en la evaluación de las condiciones estructurales de un pavimento e
Determinar áreas que requiriesen estudios posteriores.
Caracter#sticas ms importantes del Experimento $ial de la AASHTO% en cuanto a construcci&n% materiales empleados ' car(as aplicadas. ). %ecciones de prueba en pavimentos Ee
). Secciones de prueba en pavimentos *exibles 1n solución de pavimento Ee
Cuadro )" +esumen de las secciones estructurales en pavimentos *exibles
La
!oto(ra!#a ilustra la etapa de construcci&n de las Pistas de Prueba del Experimento $ial de la AASHO
,. -aterial de !undaci&n. >na de las condiciones básicas en el 1
:ara lograr que el material variase lo m0nimo posible, se estableció un estricto control de calidad durante la construcción@ se ejecutaron apro
Cuadro. Caracter#sticas del material utiliado en el terrapl/n 0sub1rasante2.
3. -ateriales de la estructura del pavimento 1n el 'uadro se presentan las caracter0sticas más importantes de los diferentes materiales y meclas empleados en las diversas capas que conformaron la estructura del pavimento Ee
Cuadro. Caracter#sticas de los materiales empleados en las di!erentes capas de los pavimentos *exibles.
Sub-base: mecla natural de arena y grava sin triturar. Base de piedra triturada: 'alia dolom0tica triturada, arena y piedra.
Base de grava: grava natural sin triturar. Base tratada" material de sub/base, meclado con cemento asfáltico o cemento portland.
Concreto asfáltico: calia dolom0tica triturada y arena natural sin triturar, con polvillo de calia dolom0tica.
4. Car(as. Ka "igura %iguiente presenta las diversas cargas que fueron aplicadas en los circuitos de prueba.
Lal como se observa, en cada circuito se aplicaron dos (7 cargas diferentes@ una de ellas circulaba en uno los canales y la otra en el segundo canalA en ningún momento circularon sobre un mismo canal cargas diferentes.
5undamentos del procedimiento de dise6o. 1l Gtodo de Dise!o de la $$%HL& introdujo el concepto de falla funcional de un pavimento, en oposición a los mtodos tradicionales a la fecha, los cuales se fundamentaban e
funcional se introdujeron varios conceptos fundamentales. 1l primero de ellos se reere a la “servicapacidad”% es decir a la habilidad que tiene un pavimento para servir al tráco para el cual fue dise!ado. &tro concepto fue el del “comportamiento” del pavimento, que puede ser denido como su habilidad para servir al tráco a lo largo del tiempo. 'omo una consecuencia de estas deniciones, se puede interpretar a 8comportamiento; como la integral de la función de servicapacidad a lo largo del tiempo / o repeticiones de cargas/, o más simplemente como la tendencia de la servicapacidad con el tiempo /o cargas/.
1n el 1
5i(ura 4. Tipos de car(a por “eje simple” ' “eje doble” utiliados en los di!erentes circuitos del Experimento $ial de la AASHO.
5i(ura 7. Planilla de evaluaci&n del valor del PS+.
:ara
ello, con el empleo de la planilla que se presenta en la "igura +, se determinaba /o calicaba/ el estado del pavimento, en cuanto a su funcionabilidad, entre los valores de m0nimo (6, siendo este el valor m0nimo o peor nivel, a un má
%imultáneamente se ejecutaban análisis estad0sticos que permitieran correlacionar algunas propiedades f0sicas del estado del pavimento con el valor del :%F. Ka predicción del valor del :%F a partir de tales medidas, se dene como :%4 (:resent %ervidability lnde<, o simplemente MpM.
$mbos valores de la servicapacidad fueron correlacionados, y se obtuvo la siguiente ecuación para pavimentos Ee
En donde" S$ N variana de la pendiente longitudinal, que mide la inEuencia de las deformaciones longitudinales +8 N promedio aritmtico de las deformaciones transversales (ahuellamiento transversal C N área de grietas por cada ).666 pi cuadrado de pavimento P N área reparada por cada ).666 pi cuadrado de pavimento Ka "igura 2 representa de una manera más gráca el signicado de los trminos más importantes de la ecuación de correlación.
En la 5i(ura 9 representa de una manera ms (r:ca el si(ni:cado de los t/rminos ms importantes de la ecuaci&n de correlaci&n.
La 5i(ura presenta la curva de comportamiento de un pavimento *exible a lo lar(o del tiempo;vale decir en !unci&n de las repeticiones de car(as acumuladas
Ecuaciones de dise6o
Kas ecuaciones de dise!o del Gtodo $$%HL& fueron desarrolladas considerando el efecto que sobre el comportamiento tienen tanto la solución estructural (incluyendo espesores de capas y calidad de los materiales y meclas con que esas capas son construidas, y las cargas actuantes (tomando en cuenta magnitud, conguración y frecuencia.
Kas ecuaciones fundamentales que fueron desarrolladas para los pavimentos Ee
1cuación
3,23
N6,-6 P
0,081 ( L1 + L 2)
( SN + 1)2,19 L23,23
1cuación 7 Kog p N +,* P *,2Qlog(%B P) O -,=Qlog(K) P K7 P -,QKog(K7
1cuacuion
En donde" =t N la fundón logar0tmica de la relación entre la prdida de servicapacidad al momento 8t; y la prdida potencial tomada en el momento en que pt N ),+ > N una fundón de las variables de dise!o y de cargas que inEuyen la forma de la curva de servicapacidad (p /vs/ # p N una fundón de las variables de dise!o y de cargas que e
S@ N Búmero estructural del pavimento (función de los espesores y calidad de materiales con que cada capa será construida Ka solución de las ecuaciones anteriores se simplica al e
4,2 − pt ) 4,2− 1,5 1094
0,40 +(
( SN + 1 )2,19
)
1n donde #t)5 corresponde al número de aplicaciones de ejes simples de )5.666 libras al momento 8t;, y 8pt; es el valor de servicapacidad nal para ese momento 8t;. Ka ecuación BC representa la ecuación básica aplicable para las condiciones climáticas y de material de fundación que predominaron en el sitio en donde se ejecutó el 1
Cual
W t 18 ¿= log ( N t 18 ) + K ∗( Si −So ) '
En la ecuaci&n anterior se tiene" %i N valor soporte del suelo para cualquier suelo en condición 8i; %oN valor soporte del suelo empleado en el 1
1n la ecuación anterior el trmino Bt)5 corresponde al total de cargas equivalentes que la estructura de pavimento puede resistir bajo las
condiciones climáticas del sitio en el cual se desarrolló el e
(
0,40 +
4,2 − pt 4,2− 1,5
((
)
1094 SN + 1 )
2,19
)
+ log
( )+ 1 R
0,372 ∗( Si − So )
Tercera Etapa" A partir de )3 Ka $sociación de $dministradores de 'arreteras de los 1stados >nidos ($$%HL& revisó en los a!os )*=7, )*52 y )** la 9u0a de Dise!o $%%HL& para pavimentos Ee
