1 Métodos de Diseño. Carreteras

MÉTODOS DE DISEÑO

ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS

ASFÁLTICOS

PARA CARRETERAS

INTRODUCCIÓN

A PARTIR DE LA APARICIÓN DE LOS VEHÍCULOS AUTOMOTORES DE COMBUSTIÓN

INTERNA, DURANTE LA REVOLUCIÓN INDUSTRIAL, SE CREÓ LA NECESIDAD DE

PROPORCIONARLES UNA SUPERFICIE DE RODAMIENTO CAPAZ DE FACILITAR SU

TRÁNSITO CON COMODIDAD, SEGURIDAD Y ECONOMÍA.

MÉTODOS EMPÍRICOS

LOS METODOS DE DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS INICIALES

FUERON DE TIPO EMPÍRICO. ESTOS MÉTODOS SE APLICARON DE ACUERDO A LA

PRÁCTICA DE ENSAYO Y ERROR, CONFORME AL DESEMPEÑO EXHIBIDO DURANTE

SU OPERACIÓN.

MÉTODOS TEÓRICOS Y SEMIEMPÍRICOS

POSTERIORMENTE SE INTRODUJERON LAS TEORÍAS DE DISTRIBUCIÓN DE

ESFUERZOS EN SISTEMAS DE UNA SOLA CAPA (BOUSSINESQ Y WESTERGAARD) Y

DE CAPAS MULTIPLES (BURMISTER, ACUM, FOX, ETC), LAS CUALES HAN OBLIGADO

A REALIZAR ENSAYOS DE CAMPO Y LABORATORIO PARA DETERMINAR LAS

CARACTERÍSTICAS DE ESFUERZO – DEFORMACIÓN ( CBR, R, k, S, MR, f, c, ETC. ) DE

LAS CAPAS DE APOYO DE LOS PAVIMENTOS. ESTOS MÉTODOS TEÓRICOS FUERON

MODIFICADOS DE ACUERDO A SU DESEMPEÑO, DANDO LUGAR A LOS MÉTODOS

SEMIEMPÍRICOS.

MÉTODOS EXPERIMENTALES

DURANTE EL ÚLTIMO LUSTRO DE LOS CINCUENTAS Y HASTA PRINCIPIOS DE LOS

SETENTAS LA AASHO DESARROLLÓ SU METODOLOGÍA BASADA EN SUS TRAMOS

EXPERIMENTALES A ESCALA NATURAL, EN EL ESTADO DE ILLINOIS, QUE A LO LARGO

DEL TIEMPO, TAMBIÉN HA SUFRIDO DIVERSAS MODIFICACIONES, HASTA LA VERSIÓN

ACTUAL DE LA NUEVA AASHTO, EN 1993.

SIGUIENDO ESTAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN EL INSTITUTO DE INGENIERÍA DE LA

UNAM TAMBIEN DEFINIÓ SU PROPIO MÉTODO EXPERIMENTAL, BASADO EN UNA PISTA

CIRCULAR DE PRUEBAS, QUE EVOLUCIONÓ HASTA SU VERSIÓN MÁS RECIENTE

(DISPAV 5 v2012 ).

MÉTODOS DE CATÁLOGO

RECIENTEMENTE Y EN BASE A EXPERIENCIAS INSTITUCIONALES Y LOCALES HAN

SURGIDO LOS MÉTODOS POR CATÁLOGO, DE LOS CUALES SON EJEMPLO LOS

PUBLICADOS POR EL TRANSPORTATION RESEARCH ROAD LABORATORY (TRRL) DE

INGLATERRA Y POR EL MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS (MOPU) DE ESPAÑA.

LOS AVANCES TECNOLÓGICOS ACTUALES HAN PERMITIDO EVALUAR DESEMPEÑOS

DE LOS PAVIMENTOS CON MAYOR PRECISIÓN, LO QUE SEGURAMENTE CONTRIBUIRÁ

EN LA EVOLUCIÓN Y PERFECCIONAMIENTO DE LOS MÉTODOS VIGENTES.

MÉTODOS GRÁFICOS

EMPIRICOS Y SEMIEMPIRICOS

GRÁFICAS DE DISEÑO UTILIZADAS HASTA 1967,

EN DEPARTAMENTOS DE CARRETERAS DE LOS E.E.U.U.

80

70

60

50

40

30

20

10

9

8

7

6

5

2

CBR (%)

30 40 50

Es

pe

so

r d

el p

av

ime

nto

, (

cm

)

3 4 5 6 7 8 10 15 20

1 Alabama 7 New Mexico

2 Colorado 8 Puerto Rico

3 Delaware 9 South Dakota

4 Kentucky 10 West Virginia

5 Maryland 11 Wyoming

6 North Carolina

GRÁFICA DEL CUERPO DE INGENIEROS DE LOS E.E.U.U. PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN CARRETERAS

80

60

70

0

10

20

30

40

50

107

108

S L, TRÁNSITO ACUMULADO DE EJES ESTÁNDAR

ES

PE

SO

R D

E C

UB

RIM

IEN

TO

(c

m)

104

105

106

CBR = 4%5%

6%7%

8%

10%12%

15%

20%

50%

ES

PE

SO

R D

E S

UB

-BA

SE

(cm

)

104

105

106

107

108

S L, TRÁNSITO ACUMULADO DE EJES ESTÁNDAR

40

30

20

10

50

0

60

CARPETA BASE HIDR

5 15

7.5 20

10 20

10 25

450 - 1500

1500 - 4500

TDPA 2 VEHIC COMER.

EN EL AÑO 20

45 - 450

> 4500

ESPESORES

MÍNIMOS (cm)

GRÁFICA DEL TRRL DE INGLATERRA (ROAD NOTE 29, 1970)

PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN CARRETERAS

1

0

100

20

30

40

90

50

60

70

80

40 50 60 70 80 100

Es

pe

so

r d

e G

rav

a E

qu

iva

len

te (

GE

), e

n c

m

2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20

10

Valor Relativo de Soporte (CBR), en %

30

GRÁFICA DEL DEPTO DE OBRAS PÚBLICAS DE ISRAEL PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN CARRETERAS

T D P A 2 Espesores

Vehículos Comerciales mínimos (cm)

( año 20 ) Carpeta Base

A < 150 5 15

B 150 - 450 5 15

C 450 - 1500 7.5 20

D 1500 - 4500 10 20

E 4500 -15000 10 25

ESPESORES MÍNIMOS A

B a E

A

B

C

D

E

MATERIAL

carpetas:

concreto asfáltico (ca)

mezcla en frío (mf)

bases:

agregados triturados (bg)

tratadas con asfaltos líquidos(bta)

de concreto asfáltico (bca)

tratadas con cal (btl)

tratadas con cemento (btc)

sub-bases: hidráulicas (sb)

Base tratada con cal (btl)

Base tratada con cemento (btc)

10 cm

15 cm

20 cm

15 cm1.0

ESPESOR

4 cm

4 cm

15 cm

10 cm

R = alog10 (0.31 x log10 (f'c) + 1.48)

R = alog10 (0.155 x log10 (f'c) + 1.69)

EQUIVALENCIA DE R CON LA RESISTENCIA ( f ' c ) DE BASES CEMENTADAS

FGE

3.27 - 0.230 x log10 (SL0)

2.62 - 0.184 x log10 (SLd)

1.1

1.2

MÉTODO DEL DEPARTAMENTO DE CARRETERAS DE CALIFORNIA

FACTORES DE GRAVA EQUIVALENTE (FGE) Y ESPESORES MÍNIMOS

PARA DIVERSOS MATERIALES USADOS EN PAVIMENTOS

1.82 x log10 (Emrs) - 3.44

1.2

1.393 x log10 (f'c) - 0.6414

GRÁFICA DEL DEPTO DE CARRETERAS DE CALIFORNIA PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN CARRETERAS (G-1)

ESPESORES MÍNIMOS DE BASE

ESPESORES MÍNIMOS DE CARPETA

VA

LO

RE

S D

E R

90

80

70

60

50

40

30

20

10

GE = 0.097536 x ( I T ) x ( 100 - R )

I T = alog ( 0.114 x log ( SL ) + 0.2699 )

MÉTODO DEL DEPTO DE CARRETERAS DE CALIFORNIA PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS ASFÁLTICOS EN CARRETERAS

1 2 3 4 5

S L = IT =

R =

cm

Capa R FGE TN TR GER

ca

btc

sb

sr S =

f'c =btc kg/cm²

I T =

Resultados de Laboratorio de la capa subrasante:

R

R para espesor Te:

FÓRMULAS:

SOLUCIÓN:

GE =

Por p exp

Espesor de equilibrio (Te ):

Tránsito:

0.097536 x I T x ( 100 - R )

Espécimen

Por R

Capa subrasante:

R por pexud:

R =

p exud (kg/cm²)

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTRALES

p exp (kg/cm²)Sub-base:

Determinación de espesores de GE (cm); Base tipo:

p h (kg/cm²)

D

DATOS:

alog ( 0.114 x log ( S L ) + 0.2699 )

GENEspesores necesarios de GE (z) al nivel de cada capa

1 2 3 4 5

S L = IT =

R =

cm


ca

btc

sb

sr S =

f'c =btc kg/cm²

I T =


R

R para espesor Te:

FÓRMULAS:

SOLUCIÓN:

GE =

Por p exp


Tránsito:

0.097536 x I T x ( 100 - R )

Espécimen

Por R

Capa subrasante:

R por pexud:

R =

p exud (kg/cm²)




p h (kg/cm²)

D

DATOS:

alog ( 0.114 x log ( S L ) + 0.2699 )


4.0 4.2 5.2 5.3 6.5

3.0 3.0 2.6 3.2 3.3


30.0 22.0 16.5 12.0 6.0

0.181 0.152 0.132 0.114 0.102

9.00E+06

G-1

75

47

45

75

TABLA TABLA

1 2 3 4 5

S L = IT =

R =

cm


ca

btc

sb

sr S =

f'c =btc kg/cm²

I T =


R

R para espesor Te:

FÓRMULAS:

SOLUCIÓN:

GE =

Por p exp


Tránsito:

0.097536 x I T x ( 100 - R )

Espécimen

Por R

Capa subrasante:

R por pexud:

R =

p exud (kg/cm²)




p h (kg/cm²)

D

DATOS:

alog ( 0.114 x log ( S L ) + 0.2699 )


4.0 4.2 5.2 5.3 6.5

3.0 3.0 2.6 3.2 3.3


30.0 22.0 16.5 12.0 6.0

0.181 0.152 0.132 0.114 0.102

9.00E+06

60.2 58.3 52.8 46.8 35.7

11.6

44.9

90.5 76 66 57 51

46.9 53.1 60.0 72.5

59.4

47

57

47

88

G-1

75

47

13.5

28.2

59.7

1.67

1.66

1.00

8.1

8.9

13.1

8.0

20.0

15.0

43.0

13.5

59.7

28.2

13.4

46.6

61.6

45

75

TABLA TABLA

MÉTODO DEL DEPTO DE CARRETERAS DE CALIFORNIA GRÁFICAS PARA EL ANÁLISIS DE EXPANSIÓN Y PRESIÓN DE EXUDACIÓN

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

ESP

ESO

RES

PO

R E

STA

BIL

IDA

D (

R)

ESPESORES POR EXPANSIÓN (pexp)

ESPESOR DE EQUILIBRIO

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35

ESTA

BIL

IDA

D (

R)

PRESIÓN DE EXUDACIÓN (pexud)

ESTABILIDAD POR pexud

GRÁFICA 2 GRÁFICA 3

MÉTODO DEL DEPTO DE CARRETERAS DE CALIFORNIA GRÁFICAS PARA EL ANÁLISIS DE EXPANSIÓN Y PRESIÓN DE EXUDACIÓN

y = 0.0235x2 - 3.9833x + 213.03

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

ESP

ESO

RES

PO

R E

STA

BIL

IDA

D (

R )

ESPESORES POR EXPANSIÓN ( pexp )

ESPESOR DE EQUILIBRIO

y = -0.0469x2 + 2.7157x + 20.998

0

10

20

30

40

50

60

70

0 5 10 15 20 25 30 35

ESTA

BIL

IDA

D (

R )

PRESIÓN DE EXUDACIÓN (pexud)

ESTABILIDAD POR pexud

T e = 59

R = 57

GRÁFICA 2 GRÁFICA 3

MÉTODOS EXPERIMENTALES

PARA EL DISEÑO DE

PAVIMENTOS EN CARRETERAS

METODO DEL INSTITUTO DE INGENIERIA DE LA UNAM

CARACTERISTICAS DE LA PISTA CIRCULAR DE PRUEBAS

-120

-110

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

1 10 100

CBR CRITICO (%)

GRAFICA Y FORMULA DE DISEÑO DE PAVIMENTOS

DERIVADAS DE LA PISTA CIRCULAR DE PRUEBAS

DEL INSTITUTO DE INGENIERIA DE LA UNAM

20 2 3 4 9 8 7 6 5 50 90 80 70 60

E

SP

ES

OR

DE

L P

AV

IME

NT

O E

N G

RA

VA

EQ

UIV

AL

EN

TE

( c

m )

10

20

30

40

50

60

70

80

90

|100

110

120

Espesor mínimo de base granular carpeta

Z 3

CBRZ = CBR0 x 1.5 logSL x 1 -

( 15 2 + Z 2 )1.5

INDICE DE SERVICIO FINAL ISR = 2.5

NIVEL DE CONFIANZA Qu = 0.9

A NIVEL DE BASE CBR0 = 10.03

SUB-BASE Y TERRACERÍAS: CBR0 = 4.57

14

PRESENTACIÓN DEL SOFTWARE

DISPAV 5 v3, 2012

DESARROLLADO POR EL

INSTITUTO DE INGENIERÍA DE LA

UNAM

MÉTODO DEL INSTITUTO DE INGENIERÍA DE LA UNAM DISPAV 5 v3

ANÁLISIS DE DISEÑO ESTRUCTURAL POR DEFORMACIÓN PERMANENTE

RESUMEN DE DATOS PARA REVISAR POR FATIGA LA SECCIÓN ANALIZADA POR DEFORMACIÓN


ANÁLISIS POR FATIGA DE LA SECCIÓN NECESARIA POR DEFORMACIÓN


ANÁLISIS POR FATIGA DE LA SECCIÓN NECESARIA POR DEFORMACIÓN

Se opta por cambiar espesores Alternativa empleando base granular

>150


REVISIÓN POR FATIGA DE LA SECCIÓN NECESARIA POR DEFORMACIÓN

Alternativa empleando base asfáltica

METODOS DE DISEÑO

ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS

POR CATALOGO

411 412 413 414 415 416 421 422 423 424 425 426 431 432 433 434 435 436

Concreto vibrado 20 20 20

Concreto asfáltico 5 TS 8 6 TS 5 TS 8 6 TS 5 TS 8 6 TS

Concreto compactado 20 20 20

Grava - cemento 18 18* 18*

Suelo - cemento 25 15 22* 22

Grava triturada 30 30 20 20 30 30

Grava natural 20 25 20 20 20 20 25 20

CBR en subrasante entre 5 y 10% entre 10 y 20% > 20%

ESTRUCTURACIÓN SECCIÓN NÚMERO

DE MATERIALES

CATÁLOGO ESPAÑOL (MOPU)

TDPA MENOR DE 50 VEHICULOS COMERCIALES ( > 3 t ), EN EL AÑO 20

TS, Tratamiento superficial de uno o dos riegos.

( * ) Solo sobre capa subrasante cementada con cal o cemento Portland

CATALOGO ESPAÑOL (MOPU)

311 312 313 314 315 316 321 322 323 324 325 326 331 332 333 334 335 336

Concreto vibrado 21 21 21

Concreto asfáltico 20 18 12 6 TS 18 15 12 6 TS 18 15 12 6 TS


Grava - cemento 18 18 20*

Suelo - cemento 25 20 15 22* 15 15 22

Grava triturada 25 25 25 25

Grava natural 25 20 20 25 20

CBR en subrasante

ESTRUCTURACIÓN

DE MATERIALES

SECCIÓN NÚMERO

entre 5 y 10% entre 10 y 20% > 20%

TDPA ENTRE 50 Y 200 VEHICULOS COMERCIALES ( > 3 t ), EN EL AÑO 20


211 212 213 214 215 216 217 221 222 223 224 225 226 227 231 232 233 234 235 236 237

Concreto vibrado 23 23 23 23 23 23

Concreto asfáltico 30 25 18 12 8 25 20 18 12 8 25 20 18 12 8


Concreto pobre 15 15 15

Grava - cemento 20 15 20 15 20 15

Suelo - cemento 25 20 20 22 20 20 20 15 15

Grava triturada 25 25 20 25 25

Grava natural 25 20 20 20 20 20 25

CBR en subrasante entre 5 y 10% entre 10 y 20% > 20%

ESTRUCTURACIÓN

DE MATERIALES

SECCIÓN NÚMERO

CATALOGO ESPAÑOL (MOPU)


TDPA MAYOR DE 2000 VEHICULOS COMERCIALES ( > 3 t ), EN EL AÑO 20

121 122 123 124 125 126 127 131 132 133 134 135 136 137

Concreto vibrado 25 25 25 25

Concreto asfáltico 30 25 25 15 10 30 25 22 15 10

Concreto compactado 22 22

Concreto pobre 15 15

Grava - cemento 22 15 20 15

Suelo - cemento 20 20 20 20 20 20

Grava triturada 20 25 25

Grava natural 25 20 20

CBR en subrasante entre 10 y 20% > 20%

DE MATERIALES

ESTRUCTURACIÓN SECCIÓN NÚMERO

021 022 023 024 025 026 027 031 032 033 034 035 036 037

Concreto vibrado 28 28 28 28

Concreto asfáltico 35 30 30 15 10 35 30 27 15 10

Concreto compactado 25 25

Concreto pobre 15 15

Grava - cemento 25 22

Suelo - cemento 20 20 20 20 20 20

Grava triturada 20 25 25

Grava natural 25 20 20

CBR en subrasante entre 10 y 20% > 20%

ESTRUCTURACIÓN

DE MATERIALES

SECCIÓN NÚMERO

CATALOGO INGLÉS

Mezcla asfáltica en frío

Grava - cemento o cal

Suelo - cemento o cal

Grava triturada

Grava cribada

CBR en subrasante

10

15 13 1315

10

TS

13 15

TSTS

222120

13

15

TS TS

15 15

TS

18 1917

24

13

20 10 13

15

14 15 16

TS TS TS

13

15

15 1515

20

12 13

TS

15

15

30

ALTERNATIVAS DE

TS

11

TS

ESTRUCTURACIÓN

SECCIÓN NÚMERO

menor de 5% entre 5 y 7%

15

entre 8 y 14% mayor de 15%

Mezcla asfáltica en frío

Grava - cemento o cal

Suelo - cemento o cal

Grava triturada

Grava cribada

CBR en subrasante

20 23 25 13

13 15

40 10

15 15 15

13

13

15 10

18

13 15

13 15

18 15

TS

15 15 15 15 18 15

TS TS TS TS TS TSTS TS TS TS TS

2923 24 25 26 27 28

menor de 5% entre 5 y 7% entre 8 y 14% mayor de 15%

ALTERNATIVAS DE SECCIÓN NÚMERO

ESTRUCTURACIÓN 30 31 32 33 34

TRANSITO EQUIVALENTE ACUMULADO ( S L ) MENOR DE 0.3 x 106

TRANSITO EQUIVALENTE ACUMULADO ( S L ) ENTRE 0.3 Y 0.7 x 106

CATALOGO INGLÉS

35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54

Mezcla asfáltica en frío TS TS TS 5 5 TS TS TS 5 5 TS TS TS 5 5 TS TS TS 5 5

Grava - cemento o cal 18 18 18 15 18 15 18 18 15 15 18 13

Suelo - cemento o cal 17 15 15 10

Grava triturada 20 15 18 15 20 15 18 15 20 15 18 15 18 15 15 12

Grava cribada 37 20 22 37 20 23 13 12 22 12 15 15 10 10

CBR en subrasante entre 8 y 14% mayor de 15%

ALTERNATIVAS DE

ESTRUCTURACIÓN

SECCIÓN NÚMERO


55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78

Mezcla asfáltica en frío TS TS TS 5 5 TS TS TS TS 5 5 TS TS TS TS 5 5 TS TS TS TS 5 5 TS


Suelo - cemento o cal 18 18

Base asfáltica 15 15 15 15

Grava triturada 20 15 18 20 20 15 18 15 20 15 20 18 15 20 15 15 18 15

Grava cribada 42 20 22 40 20 40 28 15 12 25 15 25 20 20 18 18 13 12 13

CBR en subrasante menor de 5% entre 5 y 7% entre 8 y 14% mayor de 15%

0 SECCIÓN NÚMERO

ESTRUCTURACIÓN



CATALOGO INGLÉS

79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102

Mezcla asfáltica en frío TS TS TS 5 5 5 TS TS TS 5 5 5 TS TS TS 5 5 5 TS TS TS 5 5 5




Grava triturada 20 15 18 15 20 15 18 15 20 15 18 15 23 15 18 15

Grava cribada 48 20 22 48 20 42 33 15 13 32 15 25 25 10 25 20 15 15 12

CBR en subrasante mayor de 15%

ALTERNATIVAS DE

ESTRUCTURACIÓN

SECCIÓN NÚMERO

menor de 5% entre 5 y 7% entre 8 y 14%

103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134

Concreto asfáltico 10 10 10 10 10 10 10 10

Mezcla asfáltica en frío TS TS TS 5 5 5 TS TS TS 5 5 5 TS TS TS 5 5 5 TS TS TS 5 5 5

Grava - cemento o cal 28 20 25 20 25 20 25 18 25 20 25 18 20 20 18 15



Grava triturada 23 15 20 15 23 20 15 23 15 20 15 28 20 15 23 15 20 15 20 20 15 25 15 20 15 13 20 15

Grava cribada 50 20 23 50 20 20 43 20 35 15 13 35 15 25 13 27 10 28 18 18 18 10

CBR en subrasante menor de 5% entre 5 y 7% entre 8 y 14% mayor de 15%


ESTRUCTURACIÓN



CATALOGO INGLÉS

135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154


Mezcla asfáltica en frío TS 5 5 TS 5 5 TS 5 5 TS 5 5



Grava triturada 15 15 22 22 15 15 15 28 22 15 15 15 20 22 15 15 15 13 22 15

Grava cribada 20 20 20 42 20 15 15 25 13 18 10

CBR en subrasante

ALTERNATIVAS DE


SECCIÓN NÚMERO

ESTRUCTURACIÓN

entre 8 y 14% mayor de 15%

155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170


Mezcla asfáltica en frío 5 5 5 5 5 5 5 5

Grava - cemento o cal 30 25 28 23 30 23 25 15


Grava triturada 15 25 25 15 15 28 25 15 15 20 25 15 15 13 25 15

Grava cribada 20 20 45 20 15 28 12 18 10

CBR en subrasante menor de 5% entre 5 y 7% entre 8 y 14% mayor 15%


ESTRUCTURACIÓN



COMPARATIVA ECONÓMICA DE LOS MÉTODOS DE DISEÑO

INGLÉSAASHTO DISPA5v2 TRRL-RN29 ISRAEL HVEEM

461.54$ 206.83$

Costo comparativo. 1.761 2.002 1.000 1.000 1.115 2.756 1.235

Costo total del pavimento MDP (aprox.) 294.91$ 335.26$ 167.44$ 167.44$ 186.76$

55.58$

Suma 902.01$ 1,009.92$ 561.06$ 561.06$ 612.74$ 1,347.69$ 666.42$

72.64$ 72.64$

Sub-base hidráulica 46.32$ 46.32$ 40.14$ 40.14$ 92.63$ -$

Base 56.98$ 56.98$ 72.64$ 72.64$ 53.85$

169.78$ 169.78$

Carpeta concreto asfáltico 628.93$ 736.84$ 278.50$ 278.50$ 296.48$ 1,105.27$ 368.42$

Carpeta de graduación abierta 169.78$ 169.78$ 169.78$ 169.78$ 169.78$

COSTOS ( $/m2 ) ( $/m

2 ) ( $/m

2 ) ( $/m

2 ) ( $/m

2 ) ( $/m

2 ) ( $/m

2 )

0 18

Espesor total del pavimento 51 54 45 45 56 54 52

Sub-base hidráulica 15 15 13 13 30

30 10

Base 15 15 20 20 14 20 20

Carpeta 17 20 7.5 7.5 8

Carpeta de graduación abierta 4 4 4 4 4 4 4

MOPU Elemento

METODOLOGÍAS DE DISEÑO

COMPARATIVA ECONÓMICA DE LOS MÉTODOS DE DISEÑO

DISEÑO

ESTRUCTURAL

POR MÉTODOS

TRADICIONALES

p = c + b + sb

MATERIALES

DISPONIBLES

( Mr, CBR )

CONDICIONES

AMBIENTALES

( m i, R )

DISEÑO DE MEZCLAS

ASFÁLTICAS Y DE LA

SUBESTRUCTURA

MEZCLA ASFÁLTICA

SUBESTRUCTURA

DETERMINACIÓN DE

LAS PROPIEDADES

PARA RESISTIR LA

FATIGA

( e*r1, e*z3 )

ANÁLISIS ESTRUCTURAL POR

FATIGA

( e r1, e z3 )

TRÁNSITO

VEHICULAR

(S L)

ESTIMACIÓN DE

LA VIDA ÚTIL

POR FATIGA ( S*L )

SI S*L < S L

REDISEÑAR

SI S*L > S L

DISEÑO

ACEPTABLE

REQUERIMIENTOS

DE CONSTRUCCIÓN

( Qu, so )

ENSAYES A LA

FATIGA

DIAGRAMA DE FLUJO PARA EL ANALISIS POR FATIGA EN PAVIMENTOS

ASFALTICOS

SECCIÓN ESTRUCTURAL DE DISEÑO

Terreno natural

Talud de corte

Micro carpeta drenante (MC)

ALTERNATIVA CON SUB-BASE DE GRAVA ARENA Y BASE DE AGREGADOS TRITURADOS

Cuneta

cuerpo de terraplén

Talud de

terraplén

Cama de corte

capa subrasante

capa subyacente

c

bg

sb

30

50

Riego de liga (RL)

Riego de impregnación (RI)

CARACTERISTICAS DE LA SECCIÓN DE DISEÑO

DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

tn: Terreno natural compactado desde la superficie

descubierta, después del despalme o apertura de la cama

de corte, al 90% de la masa volumétrica seca máxima

(MVSM) obtenida en la prueba AASHTO estándar de control,

en los 20 cm superiores.

ct: Cuerpo de terraplén, compactado al 90% de la MVSM, de

la prueba AASHTO estándar.

sy: Capa Subyacente de 0.50 m de espesor, compactada al

95% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar.

sr: Capa Subrasante de 0.30 m de espesor, compactada al

100% de la MVSM, de la prueba AASHTO estándar.

sb: Sub-base de grava-arena, de ______ m de espesor,

compactada al 100% de la MVSM, de la prueba AASHTO

modificada.

bg: Base de agregados triturados de ______ m de espesor

compactada al 100% de la MVSM obtenida en la prueba

AASHTO modificada.

NORMATIVA DE LA SCT APLICABLE

N∙CTR∙1∙01∙003, 1∙01∙004, 1∙01∙009,

N∙CMT∙1∙01, N∙CTR∙1∙01∙009

N∙CMT∙1∙02, N∙CTR∙1∙01∙009

N∙CMT∙1∙03, N∙CTR∙1∙01∙009

N∙CMT∙4∙02∙001, N∙CTR∙1∙04∙002

N∙CMT∙4∙02∙002, N∙CTR∙1∙04∙002

CARACTERISTICAS DE LA SECCIÓN DE DISEÑO

DESCRIPCIÓN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

RI: Riego de impregnación con emulsión asfáltica catiónica,

de rompimiento medio (ECI-60), a razón de _____ Lt / m2.

RL: Riego de liga con emulsión asfáltica catiónica, de

rompimiento rápido (ECR-60), a razón de _____ Lt / m2.

c: Carpeta de concreto asfáltico de______ m de espesor,

compactada al 95% de la MVM Marshall, elaborando los

especímenes con 75 golpes por cara.

Mc: Micro carpeta drenante altamente adherida (CASAA) con

espesor de _____ m, elaborada en planta y en caliente.

NORMATIVA DE LA SCT APLICABLE

N∙CMT∙4∙05∙001, N∙CTR∙1∙04∙004

N∙CMT∙4∙05∙001, N∙CTR∙1∙04∙005

N∙CMT∙4∙04, 4∙05∙001, 4∙05∙003 N∙CTR∙1∙04∙006

N∙CMT∙4∙04, 4∙05∙001, N∙CTR∙1∙04∙010

ALTERNATIVA CON BASE CEMENTADA

cbtc

sb

30

50

capa subrasante

capa subyacente

cuerpo de terraplén

Cuneta

Talud de corte

Talud de terraplén

Cama de corte

Terreno natural

Riego de impregnación (RI)

Riego de liga (RL)

Microcarpeta drenante (MC)

MC: Microcarpeta drenante altamente adherida (CASAA) de 0.04 m de espesor, con mezcla elaborada en planta y en caliente

c: Carpeta de concreto asfáltico, de 0.16 m de espesor, compactada al 95% de su MVM Marshall, elaborando los especímenes

con 75 golpes por cara

RL: Riego de liga, con emulsión asfáltica catiónica de rompimiento rápido (ECR 60) , a razón de 0.6 lt/m2

btc: Base cementada f’c = 50 kg/cm2 de 0.20 m de espesor, compactada al 100% de su masa volumétrica seca máxima (MVSM)

de la prueba AASHTO modificada

RI: Riego de impregnación, con emulsión asfáltica catiónica de rompimiento medio (ECI 60) , a razón de 1.7 lt/m2

sb: Sub-base hidráulica, de 0. 25 m de espesor, compactada al 100% de su MVSM de la prueba AASHTO modificada

sr: Capa subrasante, de 0.30 m de espesor, compactada al 100% de su MVSM, de la prueba AASHTO estándar

sy: Capa subyacente, de 0.50 m de espesor, compactada al 95% de su MVSM, de la prueba AASHTO estándar

ct: Cuerpo del terraplén, compactado al 90% de su MVSM, de la prueba AASHTO estándar

tn: Terreno natural, compactado desde la superficie, después del despalme o apertura de la cama del corte, al 90% de su

MVSM de la prueba AASHTO estándar, en los 0.20 m superiores

1 Métodos de Diseño. Carreteras

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