Conferencia General de Diseño de Pavimentos Diapositivas

1carlos.wahr@ociv.utfsm.cl. 1

Diseo AASHTO PAVIMENTOS ASFLTICOS

2003

Carlos Wahr Ingeniero Civil

profesor

carlos.wahr@ociv.utfsm.cl. 2

Metodos de Diseo

Pavimentos de carretera AASHTO Asphalt Institute Shell SADM

Aeropuertos FAA Asphalt Institute US Corps of Engineers


Objetivos del diseo de pavimentos

Proveer una superficie que sea: Fuerte

Resistente superficialmente Que controle la humedad

Suave Segura

Posea una friccin adecuada Diseo geomtrico adecuado

Econmica Costo inicial de construccin bajo Costo de mantencin adecuado


Los pavimentos se disean a falla !


Metodologas de diseo de pavimentos

Experiencia Emprica

Modelos estadsticos de tests viales

Emprica mecanicista Calculo de tensiones, deformaciones unitarias, deflexiones Modelos empricos de performance

mecanicista Calculo de tensiones, deformaciones unitarias, deflexiones Modelos de performance basados en propiedades

mecnica de los materiales


ModeloEmprico vs Mecanicista

Viga de madera Emprico

Mecanicista

2carlos.wahr@ociv.utfsm.cl. 7 carlos.wahr@ociv.utfsm.cl. 8

Gua de Diseo de Pavimentos AASHTO

Metodologa de Diseo Emprica Varias versiones:

1961 ( Gua interna) 1972 1986

Caracterizacin refinada de materiales Incluida en Huang 1993

1993 Ms en rehabilitacin Ms consistencia en diseo pavimentos flexible y

rgidos Versin actual

2002 En desarrollo Approach emprico-mecanicista


TEST AASHTO


Una sola zona pluviomtrica


Temperaturas de una sola zona


Tipos limitados de materiales

Una mezcla asfltica Capa de rodadura de Binder de 1

Hormign de un tipo ( 3500psi a 14 das) 4 materiales de base

Base con gravas calizas bien graduadas (principal experimento)

Base con gravas silceas bien graduadas (estudios especiales)

Base tratadas con asfalto (estudios especiales) Bases tratadas con cemento (estudios especiales)

Sub-base uniforme de grava y arena



Volmenes de carga limitados


Un solo tipo de subrasante

carlos.wahr@ociv.utfsm.cl. 17 carlos.wahr@ociv.utfsm.cl. 18

Tambin hubo accidentes


Que es Serviciabilidad Se basa en PRS en Rating

de ServiciabilidadPresente

Es un rating subjetivo por individuos de un panel Inicio/ post construccin En periodos de tiempo

posterior

0



Diseo Pavimentos

Flexibles


Ecuacin de Diseo


trfico / perodo de anlisis


Perodo de anlisis


MOP Factor eje equivalente


Factor eje equivalente






MOP Vida de diseo


Trfico de Diseo EE (18k ESALs)


Trfico de Diseo EE (18k ESALs)


CONFIABILIDAD





VARIABILIDAD




SELECCIN DEL NIVEL DE CONFIABILIDAD


10


USA Valores recomendados para error estndar So

Pavimentos asflticos 0.40 0.50 Pavimentos de Hormign 0.30 - 0.40


MOP Valores recomendados para error estndar So


Serviciabilidad


Materiales granulares


11


Propiedades de los materiales granulares

Rigidez Modulo resiliente MR Lineal no lineal

Relacin de Poisson Resistencia a la deformacin

permanente Se tratar similar a las mezclas asflticas ( ms adelante)


Modulo resiliente materiales granulares


Algunos valores del modulo resiliente


Efecto de las tensiones en el MR


Comportamiento no linealsuelos granulares


Valores tpicos de K1 y K2

12






Comportamiento no linealsuelos granulares

Relacin bi-lineal Tensin deviatoria d= 1- 3 K1 K4 son ctes del

material K1, K2 >0 K3, K4

13


Efectohumedad / densidad

en el MR


Modelo del MR que incluye humedad y densidad


Propiedades del suelo =>CBR

Grava limpia, materiales NP


Propiedades del suelo =>CBR

Materiales finosw/ plasticidad


14


Valores sugeridos USCS


Valores sugeridos AASHTO


MOP Correlacin MR


MOP MR equivalente sistema 2 capas


MR MOP

15


MR MOP continuacin


Ejemplo MOP


Ejemplo MOP


Nmero estructural


NE capas asflticas

16


TMAPA


NE1


NE1


NE1


NE1


NE1

17


Coeficiente estructural capa asfltica a1


MOP Coeficiente estructural capa asfltica a1


Coeficiente estructural base granular a2


MOP Coeficiente estructural base granular a2


Coeficiente estructural base tratada con cemento a2


MOP Coeficiente estructural base tratada con cemento a2

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Coeficiente estructural base tratada con asfalto a2


MOP Coeficiente estructural base tratada con asfalto a2


Coeficiente estructural sub-base granular a3


MOP Coeficiente estructural sub-base granular a3


Coeficientes estructurales recomendados MOP


Calidad del drenaje

19


Coeficientes de drenaje


Coeficientes de drenaje MOP


Trfico / perodo de anlisis


20




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