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pavimento flexible
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MODULO “I”:
TEMA:
DOCENTE:
INTEGRANTES:
VÍAS DE TRANSPORTE
DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE
M. Sc. Ing. Jorge Olarte Pinares
ESCOBAR RONDINEL, Miguel.MEDINA ESPINO, PilarMOORE ARIAS, Hans ChristianVILCHEZ PAMPA, Ricardo.
CURSO ESPECIAL DE TITULACIÓN LXXXII PARA INGENIERÍA CIVIL
DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE POR LOS METODOS:
AASHTO 1993. INSTITUTO DEL ASFALTO.
¿QUÉ ES UN PAVIMENTO FLEXIBLE?Es una estructura flexible que esta compuesta por varias capas de material mayormente granular. Cada capa recibe las cargas por encima de la capa, se extiende en ella, entonces pasa estas cargas a la siguiente capa inferior. Por lo tanto, la capa más abajo o sub-rasante en la estructura del pavimento, recibe menos carga, porque las cargas se disipan conforme la profundidad de contacto.
DATOSPERIODO DE DISEÑO:AÑO BASE:TASA DE CRECIMIENTO:TRAFICO GENERADO:CONFIABILIDAD:CARRILES EN DOS DIRECCIONES:N° DE CARRILES EN UN SENTIDO:SENTIDO 1:SENTIDO 2:NUMERO ESTRUCTURAL:SERVICIABILIDAD INICIAL:SERVICIABILIDAD FINAL:
10 y 20 años20154.00%12.00%60.00%21A PANAMERICANAA CALLAO5.05 (asumido)4.202.00
1. CALCULAR EL DAÑO GENERADO POR CADA TIPO DE CAMION – EALF.2. CALCULAR EL N° DE EJES EQUIVALENTES – ESAL.
FORMA GRAFICA DE LA VIA A DISEÑAR
AASHTO 1993METODO
TOMANDO DEFLEXIONES OBTENIDAS DE LA VIGA BENKELMAN PARA HALLAR
EL MODULO RESILIENTE (psi) y CBR PROMEDIO (%), POR MEDIO DEL
METODO DE HOGG SIMPLIFICADO
D0/Dr R50 (TABLA 2) Do*R50 Modulo Elástico -
ResilientePROMEDIO
DE MODULOS ELASTICOS
CBR %
2.23 25.7 2518.6 699
1028
6.992.30 29.2 1343.2 1261 12.612.09 38.2 1757.2 980 9.802.20 36.2 1592.8 1074 10.742.44 33.1 1456.4 1169 11.692.43 33.2 2257.6 774 7.742.50 32.4 1620 1057 10.572.44 33.1 1456.4 1169 11.692.31 34.5 2070 840 8.402.88 29.2 1343.2 1261 12.61
Do=0.98 Dr=0.44
HALLANDO Mr (psi) y CBR (%)Por medio de las deflexiones.
Módulo Resiliente (Mr)
CBR (%)
HALLANDO EL DAÑO GENERADO(EALF)
FÓRMULAS USADAS
23.319.5
23.3
2)1()2(08.0
4.0LSNLLx
Bx
19.5
23.3
18 )1(
)118(08.04.0
SNB
)5.12.4
2.4(
t
t
PLOGG
1818
)2(33.4)2(79.4)118(79.4)(BG
BG
LLOGLLxLOGLOGWW
LOG t
x
t
t
tx
HALLANDO EL N° DE EJES EQUIVALENTES(ESAL)
EJE 1MEDIO DE
TRANSPORTE TIPO DE EJE Lx (Ton) Lx (Kips) L2 SN Bx EALF
2E EJE SIMPLE 6.150 13.546 1 5.05 0.440 0.29289302E EJE SIMPLE 4.035 8.888 1 5.05 0.411 0.04760092E EJE SIMPLE 3.999 8.808 1 5.05 0.411 0.04581632E EJE SIMPLE 7.521 16.566 1 5.05 0.473 0.69953712E EJE SIMPLE 1.180 2.599 1 5.05 0.400 0.00038132E EJE SIMPLE 4.620 10.176 1 5.05 0.417 0.08502752E EJE SIMPLE 7.420 16.344 1 5.05 0.471 0.65990252E EJE SIMPLE 2.820 6.211 1 5.05 0.404 0.01059182E EJE SIMPLE 6.360 14.009 1 5.05 0.444 0.33876232E EJE SIMPLE 3.960 8.722 1 5.05 0.411 0.04394262E EJE SIMPLE 5.820 12.819 1 5.05 0.434 0.23062782E EJE SIMPLE 7.560 16.652 1 5.05 0.475 0.71531502E EJE SIMPLE 6.620 14.581 1 5.05 0.450 0.40296322E EJE SIMPLE 5.640 12.423 1 5.05 0.431 0.20128052E EJE SIMPLE 7.940 17.489 1 5.05 0.487 0.88355172E EJE SIMPLE 3.880 8.546 1 5.05 0.410 0.04028702E EJE SIMPLE 2.920 6.432 1 5.05 0.405 0.0122272
Ʃ EALF = 0.2771005
EJE 2MEDIO DE
TRANSPORTE TIPO DE EJE Lx (Ton) Lx (Kips) L2 SN Bx EALF
2E EJE SIMPLE 13.660 30.088 1 5.05 0.864 8.85912732E EJE SIMPLE 11.560 25.463 1 5.05 0.676 4.37467912E EJE SIMPLE 5.040 11.101 1 5.05 0.422 0.12372972E EJE SIMPLE 5.700 12.555 1 5.05 0.432 0.21072192E EJE SIMPLE 7.320 16.123 1 5.05 0.468 0.62236282E EJE SIMPLE 4.700 10.352 1 5.05 0.418 0.09154862E EJE SIMPLE 11.080 24.405 1 5.05 0.642 3.65684422E EJE SIMPLE 7.080 15.595 1 5.05 0.461 0.53888582E EJE SIMPLE 12.720 28.018 1 5.05 0.772 6.55197512E EJE SIMPLE 9.820 21.630 1 5.05 0.566 2.19231752E EJE SIMPLE 8.020 17.665 1 5.05 0.489 0.92248072E EJE SIMPLE 10.440 22.996 1 5.05 0.601 2.84275022E EJE SIMPLE 14.260 31.410 1 5.05 0.931 10.63191992E EJE SIMPLE 16.220 35.727 1 5.05 1.196 18.43453352E EJE SIMPLE 13.200 29.075 1 5.05 0.817 7.66295262E EJE SIMPLE 13.180 29.031 1 5.05 0.815 7.61394732E EJE SIMPLE 6.100 13.436 1 5.05 0.439 0.2827126
Ʃ EALF = 4.4478523
EALF = 4.7249527
SENTIDO 1: A PANAMERICANA2E
2S2
2S3
3E
3S2
3S3
SENTIDO 2: AL CALLAO2E
2S2
2S3
3E
3S2
3S3
HALLANDO EL N° DE EJES EQUIVALENTES(ESAL)
CLASE DE VEHICULO IMD
2E 7262S2 1252S3 1103E 287
3S2 1853S3 205
INDICE MEDIO DIARIO (IMD)
365))()()((1
YLDGIMDÓNFACTORCAMIESAL
mi
i ii
ESAL (10 años)
SENTIDO 1 SENTIDO 2
7.52E+06 4.46E+06
3.99E+06 6.16E+06
3.05E+06 5.29E+06
5.75E+06 5.14E+06
4.48E+06 6.06E+06
5.52E+06 8.33E+06
3.03E+07 3.54E+07
6.58E+07
ESAL (20 años)
SENTIDO 1 SENTIDO 2
1.86E+07 1.11E+07
9.91E+06 1.53E+07
7.55E+06 1.31E+07
1.43E+07 1.28E+07
1.11E+07 1.50E+07
1.37E+07 2.07E+07
7.52E+07 8.79E+07
1.63E+08
ESAL EN CADA SENTIDO
ESAL DE DISEÑO
DISEÑO DEL PAVIMENTO – 10 años
CARPETA ASFALTICA
BASE GRANULAR
SUB-BASE GRANULAR
SUB-RASANTE
19 cm
19.5 cm
15 cm
3.28
1.19
0.72
DISEÑO DEL PAVIMENTO – 20 años
CARPETA ASFALTICA
BASE GRANULAR
SUB-BASE GRANULAR
SUB-RASANTE
22 cm
19 cm
15 cm
3.81
1.16
0.72
MEJORAMIENTO CON POLIMEROS
DISEÑO DEL PAVIMENTO – 10 años con Polímeros
CARPETA ASFALTICA
BASE GRANULAR
SUB-BASE GRANULAR
SUB-RASANTE
15 cm
18.5 cm
15 cm
3.84
1.13
0.72
DISEÑO DEL PAVIMENTO – 20 años con Polímeros
CARPETA ASFALTICA
BASE GRANULAR
SUB-BASE GRANULAR
SUB-RASANTE
15 cm
18 cm
10 cm
3.84
1.10
0.48
INSTITUTO DEL ASFALTOMETODO DEL
FUNCIONES DE TRANSFERENCIA
FÓRMULAS USADAS
S. INGLES
MODULO DE ELASTICIDAD DE LA CAPA ASFALTICA EHMA (psi - kpa) 440000.00
NUMERO DE EJES EQUIVALENTES ESAL (10 AÑOS) 6.58E+07
DEFORMACION UNITARIA HORIZONTAL DE TRACCION EN EL FONDO DE LA MAC ε(t) (KENPAVE) 5.85E-05
NUMERO DE REPETICIONES ADMISIBLES QUE CAUSA LA DEFORMACION et Nf 1.03E+08
NUMERO DE EJES EQUIVALENTES ESAL (10 AÑOS) 6.58E+07
DEFORMACION UNITARIA VERTICAL DE COMPRESION SOBRE LA SUBRASANTE ε(z) (KENPAVE) 1.65E-04
NUMERO DE REPETICIONES ADMISIBLES QUE CAUSA LA DEFORMACION ez Nd 1.18E+08
ANÁLISIS POR AHUELLAMIENTO
ANÁLISIS POR FATIGA
HALLANDO EL DAÑO GENERADO(EALF)
SENTIDO 1: A PANAMERICANA2E
2S2
2S3
3E
3S2
3S3
SENTIDO 2: AL CALLAO2E
2S2
2S3
3E
3S2
3S3
HALLANDO EL N° DE EJES EQUIVALENTES(ESAL)
ESAL (10 años)
SENTIDO 1 SENTIDO 2
6.24E+07 3.82E+07
3.23E+07 4.89E+07
2.52E+07 4.24E+07
4.71E+07 4.26E+07
3.74E+07 4.95E+07
4.63E+07 6.77E+07
2.51E+08 2.89E+08
5.40E+08
ESAL (20 años)
SENTIDO 1 SENTIDO 2
1.55E+08 9.47E+07
8.01E+07 1.21E+08
6.25E+07 1.05E+08
1.17E+08 1.06E+08
9.27E+07 1.23E+08
1.15E+08 1.68E+08
6.22E+08 7.18E+08
1.34E+09
ESAL EN CADA SENTIDO
ESAL DE DISEÑO
DISEÑO DEL PAVIMENTO – 10 años
CARPETA ASFALTICA
BASE GRANULAR
SUB-BASE GRANULAR
SUB-RASANTE
41.00 cm
15 cm
15 cm
DISEÑO DEL PAVIMENTO – 20 años
CARPETA ASFALTICA
BASE GRANULAR
SUB-BASE GRANULAR
SUB-RASANTE
32.50 cm
15 cm
15 cm
CONCLUSIONES
La conclusión simple y concreta es diseñar un pavimento flexible que sea capaz de soportar todas las cargas para lo que fue diseñado.
RECOMENDACIONES
Se recomienda diseñar los pavimentos con datos reales obtenidos de campo para que nuestro pavimento a diseñar soporte las cargas que se le aplicarán con el pasar del tiempo y los vehículos, ya sea de los diferentes tipos de camiones o cantidad de ejes equivalentes para lo que fue diseñado el pavimento.