Mepdg Aashto 2008 Manual Peruano
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AASHTO 2008 yel Manual Peruano de Suelos,
Geologa, Geotecnia yPavimentos 2012
Carlos M. Chang, Ph.D., P.E.
2008 AASHTO2012 Proyecto de Norma Peruana
Objeto
Manual Peruano 2012: Disear estructuras depavimento flexible, semi-rgidos y rgidos, y para
caminos afirmados. Basado en el AASHTO 93que es un mtodo emprico.
MEPDG 2008: Predice mltiples indicadores dedesempeo en base a condiciones locales declima, composicin del trfico, caractersticas delos materiales, diseo estructural, y estrategias degestin.
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Metodologas de Diseo de Pavimentos
EmpricoProcedimientos estadsticos basados en
ensayos experimentales
Mecanstico Clculo de respuestas del pavimento i.e.,
esfuerzos, deformaciones
Modelos de desempeo del pavimentobasado en principios mecansticos
Serviciabilidad Manual Peruano 2012: Emplea el concepto de
Indice de Serviciabilidad (PSI). Es el parmetro
utilizado por AASHTO 93 en el diseo
definiendo un valor inicial y un valor final.
MEPDG 2008: Utiliza el InternationalRoughness Indes (IRI). Es un indicador funcional
de desempeo del pavimento.
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Versin 1993
(AASHTO, 1993)
PSI
PSI
PSI
Diseo Basado en
Serviciabilidad
AASHTO 93
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Versin 1993
2008 AASHTO
MEPDG -2008 Regularidad Superficialndice Internacional de Rugosidad (IRI)
Velocidad = 80 km/h
(Vertical Distance)
Horizontal Distance
0
1
2
0.01 0.1 1 10 100
Longitud de Onda, m
Ganancia
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Confiabilidad
Manual Peruano 2012: Utiliza un valor nicode confiabilidad para representar la probabilidad
de que el diseo se encuentre dentro de los
ndices de serviciabilidad (PSI) previstos por el
diseador.
MEPDG 2008: Permite asignar niveles deconfiabilidad individuales para los criterios de
desempeo establecidos.
Evaluacin de la Confiabilidad
Time
IRI
IRI0
IRIavrg
Probability
of failure ( )
IRIfailure
Reliability
R = 1 -
IRI level for
Reiability R
Expected IRI
Pavement Life Time
IRI
IRI0
IRIavrg
Probability
of failure ( )
IRIfailure
Reliability
R = 1 -
IRI level for
Reiability R
Expected IRI
Pavement Life
Suelos Manual Peruano 2012: Utiliza la clasificacin
AASHTO para clasificar los suelos y recomienda
los ensayos de Mdulo de Resilencia o CBR para
caracterizar los suelos.
MEPDG 2008: Lista de normas AASHTO parala caracterizacin de materiales:
Materiales no ligados y suelos de subrasante.
Materiales de suelos y tratados estabilizados
Ligante asfltico
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Fuente de Materiales
Manual Peruano 2012: Incluye criterios paraestablecer la necesidad de estabilizacin de los
suelos en base a las normas de ASTM y MTC.
MEPDG 2008: Utiliza las normas AASHTOpara los ensayos de materiales.
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Trfico
Manual Peruano 2012: Determinar el factor dedistribucin direccional, factor de distribucincarril, tasas de crecimiento, y proyeccin para el
clculo del Nmero de Repeticiones de Ejes
Equivalentes de 8.2 Tn (ESALS), en el perodo
de diseo.
MEPDG 2008: Utiliza espectro de cargas.
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(AASHTO, 1993)
PSI
PSI
PSI
Diseo Basado en
Serviciabilidad
AASHTO 93
(AASHO, 1961)
(y en un tramoespecifico de lacarretera!)
Cargas de Vehculos en los 50s...
TRAFICO en MEPDG 2008 Diferentes tipos de Ejes de Carga
Ejes de Carga Mixtos
Eje SimpleLlantas Simples Llantas Duales
TandemTridem
Llantas Duales
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Valores de Respuesta Critica
tc
tc
t en superficie + fondo de todas las capas consolidadas (fisuras)c en la mitad del grosos de todas las capas + cima de Subrasante
Localizacin de Respuestas Criticas
x
y
8 in 8 in 8 in
Sx
Sy
CL
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10
4 in4 in
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Factores de Distribucin de Cargas por Eje
Ejemplo Distribucin para Eje Tndem en el
primer mes de Trfico
0
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
6 14 22 30 38 46 54 62 70 78Nivel de Cargas, kips
PorcentajedeejesTndem
Clima Trafico
Materiales
Estructura
FallasRespuestaTiempo
Dao
Acumulacin dedao
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Aspectos MedioAmbientales Manual Peruano 2012: Se presentan mapas de
climticos y de precipitacin pluvial.
MEPDG 2008: describe los datos climticosrecopilados en estaciones meteorolgicas en los
Estados Unidos de Amrica generados por el
ICM (Integrated Climate Model).
Variacin Diaria de la Temperatura
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Tiempo, das
Temperatura,gradosC
PCC ArribaPCC Abajo
Da 2 Da 3 Da 4Da 1
Noche
Dia
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InformacinClimtica por
Estado
Procedimiento de Diseo del Pavimento
Manual Peruano 2012: Presenta catlogos conespesores desarrollados en base al AASHTO 93 donde
se determina el numero estructural requerido (SNR)
para las condiciones de trfico y subrasante.
MEPDG 2008: Se propone una estructura depavimento cuyo desempeo es verificado utilizando
modelos de prediccin del deterioro y comparado con
criterios de desempeo establecidos por el diseador.
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InformacinGeneral
Datos
TrficoClima
Estructura
Ver Resultadosy Salidas
Estado yResumen
Verificacin del Desempeo
El procedimiento AASHTO 2008 evalua un
diseo propuesto para determinar si cumple con
el comportamiento esperado bajo los criterios
establecidos para un determinado nivel de
confiabilidad
Diseo Propuesto
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Tiempo, aos
Trfico
Modulo PCC
Modulo deBase Granular
Modulo CTB
Cadaaplicacin
de carga
2 8640
ModuloSubrasante
Modulo AC
Vida Util La vida til de diseo es dividida en
perodos incrementales de tiempo
Vida Util de Diseo
Dao Incremental
En cada incremento de tiempo, lossiguientes parmetros son utilizados
para calcular el dao incremental: Propiedades de los materiales
Temperatura y humedad de acuerdoa la estacin
Variacin estacional del trfico
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Dao total acumulado es la suma de los
incrementos de dao a lo largo de la vida til.
Dao
Dao Acumulado
Vida Util de Diseo
Fallas en Pavimentos Flexibles
Falla por Fatiga
Fisuramiento
Trmico
FisuramientoLongitudinal IRI
Ahuellamiento
Fallas en Pavimentos Rgidos
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Verificacin del Desempeo
0 5 10 15 20 25 30
Edad, aos
PrediccindeFalla
Esta el nivel defalla predecidodentro de los limitespermisibles para elnivel deconfiabilidaddeseado?
Desempeo de los Pavimentos Manual Peruano 2012: Propone los modelos de
deterioro de pavimentos HDM III y HDM 4 para
la verificacin los niveles de servicio de las
estructuras de pavimento propuestas.
MEPDG 2008: Presenta las ecuaciones deprediccin del deterioro para ambos tipos de
pavimento, rgidos y flexibles.
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Conclusiones
Reconocer la necesidad de implementar el
nuevo mtodo mecanstico-emprico y de los
beneficios del MEPDG 2008.
La transicin al nuevo mtodo debe ser
progresiva e involucra un esfuerzo
coordinado.
PREGUNTAS ?
Carlos M. Chang Albitres, Ph.D., [email protected]
Paper 12-2916