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Page 1: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

Facultad de Ingeniería

Carreras de Ingeniería Civil

DISEÑO Y GESTIÓN DE PAVIMENTOS – CI199

TRABAJO FINAL

Profesor del curso:

Ing. LAZO LAZARO, GUILLERMO

Integrantes:

Integrantes del grupoArestegui Falcon ChristianBendezu Ulloa Jose CarlosCarbonell Remigio Esmirna

Miranda Centeno, Cristian Arturo

Monterrico, Noviembre de 2015

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INFORME FINAL DE DISEÑO Y GESTIÓN DE LOS PAVIMENTOS

RECONTRUCCIÒN DE VÌAS AUXILIARES – AV. PRIMAVERA y AV. ASTETE

I. CAPÍTULO I: INTRODUCCIÓN

1. OBJETIVO

Revisar las pautas del método de diseño de pavimento con capa de rodadura de mezcla asfáltica en caliente utilizado en la obra para reconstrucción de vías auxiliares de las avenidas Primavera y Astete.

2. JUSTIFICACION

Conocer y exponer otros métodos de diseño que se consideran para la elaboración de pavimentos que presentan capa de rodadura hecha de mezcla asfáltica en caliente.

3. METODOLOGÍAEl diseño de pavimentos del presente proyecto sigue las recomendaciones del Manual de Suelos, Geología y Pavimentos. El mismo que está basado en la metodología AASHTO 1993.El siguiente proyecto se basa en formulas propuesta por la guía AASHTO 1993; sin embargo también considera correlaciones de la versión del 2002. Además de fórmulas también se utilizan nomogramas establecidos.

II. CAPÍTULO 2: GENERALIDADES

El diseño del pavimento flexible se ha realizado utilizando la metodología descrita en el Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos: Sección Suelos y Pavimentos del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, la misma que está basada en la Norma AASHTO versión 1993.

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III. CAPÍTULO 3: DESCRIPCION DEL PROYECTO

1. ANTECEDENTE

Se realizó un estudio de evaluación de pavimento de la Avenida Primavera. La izquierda es la que avanza de oeste a este y la derecha la que tiene por sentido de tránsito de oeste a este.La metodología elegida para la calificación y monitoreo de la condición superficial del pavimento, fue la metodología indicada por la norma ASTM D6433, el cual consiste en el cálculo del PCI (Pavement Condition Index) como un índice de condición superficial del pavimento.El PCI es un índice numérico que varía desde cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. Los resultados del estudio concluyeron que será necesario reconstruir la totalidad de las vías auxiliares.A partir de este resultado inicia el estudio del diseño de pavimentos de la via en cuestión.

2. MEMORIA DESCRIPTIVA

El área de estudio se encuentra ubicada la altura de la intersección de las Avenidas Primavera y Velasco Astete:

• Distrito de Surco • Provincia de Lima • Departamento de Lima

El área de evaluación comprende las dos vías de servicio de la Avenida Primavera. Se ha definido dos vías de servicio. La izquierda es la que avanza de oeste a este y la derecha la que tiene por sentido de tránsito de oeste a este.

Teniendo en cuenta los costos y características de las vías, se ha proyectado un diseño de las vías auxiliares con pavimento flexible y las principales con pavimento rígido.

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IV. CAPÍTULO 4: DESARROLLO DEL TEMA

1. ALCANCE

Se revisará las pautas del diseño de pavimento de las vías auxiliares de la Avenida Primavera, dado que estas presentarán carpeta asfáltica caliente, el cual es nuestro tema de investigación. Cabe resaltar que presenta pavimento del tipo flexible y presentará solamente 2 capas: estas son Capa de Rodadura de Mezcla Asfáltica en Caliente y Base granular.

2. NORMATIVIDAD

El diseño del pavimento flexible se ha realizado utilizando la metodología descrita en el Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos: Sección Suelos y Pavimentos del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, la misma que está basada en la Norma AASHTO versión 1993.

3. DISEÑO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

3.1 NUMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO El número estructural requerido resultó ser 3.90. Esto es el resultado de los

factores mencionados a continuación y conjuntamente introducidos a la formula proporcionada por la AASHTO 1993.

SNr=3.90

3.1.1 PERIODO DE DISEÑO El periodo de análisis se realizará para los 10 años de vida útil del pavimento

3.1.2 CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO

3.1.2.1Calculo del CBR Los estudios de suelos nos muestran que existen 2 tipos de suelos diferenciados según su ubicación, así tenemos que los suelos encontrados en las bermas laterales que corresponden a las vías auxiliares son mayormente arenas limosas (SM), encontrándose también sectores con presencia de materiales de relleno de hasta 1 m de profundidad inclusive. En lo que corresponde a las vías

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principales se ha observado que los suelos encontrados corresponden a gravas pobremente gradadas o gravas limosas. En las siguientes tablas se muestra el resumen de los ensayos realizado a lo largo de la vía.

Cabe resaltar que previamente se realiza un ensayo granulométrico y posteriormente, el ensayo Proctor.

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Rec

onoc

imie

nto

Límites deAtterberg G

ranulometríQ

uímicosP

roctorCBR

Hum

edad

na

tura

l.

Peso

es

pecí

fico

seco

LL LP IP % que pasa por el tamiz

Cas

agra

nde

Mat

. Org

ánic

a

2 -

Cl - SS

% P H t ipo

Peso

es

pecí

fico

seco

Hum

edad

opt

ima

CB

R 9

5% P

M

CB

R 1

00%

PM

% # 63 # 5 #2 # 0,4 # 0,08 % ppm ppm ppm KN/m³ (%)

C-1 M-1 7,6 NL NP NP 100,0 69,0 64,0 58,0 37,0 SM 1,2 711,9 90,0 1.191,0 7,6

C-1 M-2 1,8 18,6 NL NP NP 100,0 28,0 22,0 10,0 3,0 GP 0,7 246,0 55,0 558,0 7,3 PM 22,5 6,4 49 100

C-2 M-1 1,6 19,3 NL NP NP 95,0 29,0 25,0 16,0 3,0 GP 0,8 201,0 35,0 618,0 7,4 PM 22,0 7,0 45 89

C-3 M-1 3,9 21,8 NL NP NP 100,0 45,0 29,0 19,0 11,0 GP-GM 1,0 420,0 130,0 769,0 7,8

C-3 M-2 3,3 22,1 NL NP NP 100,0 45,0 41,0 27,0 8,0 GP-GM 0,9 349,0 80,0 633,0 7,6 PM 22,1 4,6 52 99

C-4 M-1 4,6 16,8 NL NP NP 100,0 78,0 73,0 63,0 33,0 SM 1,5 345,0 70,0 960,0 7,2 PM 21,3 9,2 99 100

C-4 M-2 1,3 19,9 NL NP NP 100,0 26,0 23,0 14,0 2,0 GP 0,6 222,0 55,0 575,0 7,3 PM 22,2 7,4 55 100

C-5 M-1 2,9 NL NP NP 100,0 49,0 46,0 33,0 10,0 GP-GM 1,3 255,0 65,0 489,0 7,5 PM 21,5 7,0 39 78

C-6 M-1 3,6 NL NP NP 95,0 55,0 51,0 43,0 17,0 GM 1,7 230,0 75,0 978,0 7,3 PM 21,8 7,3 35 66

C-6 M-2 1,5 NL NP NP 92,0 34,0 30,0 21,0 4,0 GP 0,8 176,0 65,0 762,0 7,3 PM 22,2 6,2 40 83

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C-7 M-1 2,6 18,7 NL NP NP 95,0 23,0 20,0 14,0 2,0 GP 0,6 197,0 45,0 570,0 7,4 PM 22,2 6,0 51 100

C-8 M-1 4,1 NL NP NP 94,0 36,0 34,0 23,0 6,0 GP-GM 0,6 193,0 70,0 528,0 7,6 PM 22,4 5,3 50 100

C-9 M-1 4,1 14,0 NL NP NP 100,0 100,0 99,0 94,0 23,0 SM 0,8 267,0 175,0 1.066,0 7,1 PM 20,1 9,8 16 29

C-9 M-2 1,3 17,2 NL NP NP 100,0 27,0 25,0 19,0 3,0 GP 0,6 209,0 70,0 594,0 7,3 PM 22,2 6,2 72 100

C-10 M-1 1,6 NL NP NP 97,0 45,0 43,0 37,0 8,0 GP-GM 0,5 197,0 90,0 486,0 7,6 PM 22,2 5,8 49 100

C-11 M-1 2,6 19,0 NL NP NP 94,0 27,0 24,0 16,0 2,0 GP 0,3 181,0 80,0 466,0 7,6 PM 22,5 5,6 51 100

C-12 M-1 5,3 NL NP NP 100,0 64,0 60,0 54,0 27,0 SM-SC 2,7 263,0 110,0 825,0 7,1

C-12 M-2 1,3 19,4 NL NP NP 90,0 40,0 36,0 31,0 7,0 GP-GM 0,8 296,0 82,0 537,0 7,7 PM 22,2 5,7 54 100

C-13 M-1 2,5 21,4 NL NP NP 99,0 53,0 52,0 46,0 10,0 GP-GM 0,8 609,0 230,0 2.136,0 7,6 PM 21,5 6,3 38 73

Rec

onoc

imie

nto

Límites deAtterberg G

ranulometríQ

uímicosP

roctorCBR

Hum

edad

na

tura

l.

Peso

es

pecí

fico

seco

LL LP IP % que pasa por el tamiz

Cas

agra

nde

Mat

. O

rgán

ica 2 -

C l- SS

% P H t ip Peso

es

pecí

fico

seco

Hum

. opt

ima

CB

R 9

5% P

M

CB

R 1

00%

PM

% # 63 # 5 #2 # 0,4 # 0,08 % ppm ppm ppm KN/m³ (%)C-13 M-2 3,3 NL NP NP 100,0 70,0 68,0 63,0 10,0 SP-SM 0,8 432,0 50,0 894,0 7,4

C-13 M-3 1,6 NL NP NP 100,0 35,0 32,0 24,0 4,0 GP 0,7 268,0 110,0 834,0 7,5

C-14 M-1 0,3 19,7 NL NP NP 89,0 49,0 45,0 37,0 7,0 GP-GM 0,8 286,0 100,0 702,0 7,7 PM 21,7 6,5 34 78

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C-14 M-2 1,4 NL NP NP 100,0 29,0 25,0 17,0 2,0 GP

C-15 M-1 4,5 17,5 NL NP NP 92,0 65,0 61,0 55,0 11,0 SP-SM 0,6 246,0 50,0 534,0 7,4 PM 20,9 8,3 27 50

C-15 M-2 9,3 16,5 NL NP NP 100,0 98,0 96,0 92,0 14,0 SM 0,4 242,0 80,0 546,0 7,3 PM 18,2 11,8 17 28

C-15 M-3 2,6 21,9 NL NP NP 92,0 26,0 24,0 17,0 3,0 GP 0,7 165,0 50,0 744,0 7,5 PM 22,1 7,1 56,0 100,0

C-16 M-1 3,1 NL NP NP 100,0 84,0 62,0 77,0 15,0 SM 0,9 362,0 125,0 1.158,0 7,6 PM 19,8 10,6 15,0 29,0

C-16 M-2 1,3 22,5 NL NP NP 87,0 33,0 28,0 23,0 6,0 GW-GM 0,9 362,0 120,0 1.332,0 7,1 PM 22,7 5,0 34,0 73,0

C-17 M-1 6,1 16,0 NL NP NP 98,0 66,0 61,0 50,0 19,0 SM 1,6 271,0 135,0 1.216,0 7,5 PM 21,5 7,1 15,0 30,0

C-17 M-2 3,3 19,7 NL NP NP 85,0 26,0 24,0 14,0 2,0 GP 0,5 296,0 85,0 978,0 7,7 PM 22,7 6,0 59,0 100,0

C-18 M-1 4,5 15,8 NL NP NP 100,0 83,0 79,0 72,0 40,0 SM 2,2 1.024,0 240,0 2.882,0 7,3 PM 19,6 10,9 10,0 17,0

C-18 M-2 2,0 21,7 NL NP NP 96,0 30,0 27,0 19,0 2,0 GP 0,2 341,0 90,0 504,0 7,2 PM 21,9 5,9 57,0 100,0

C-19 M-1 16,2 15,0 NL NP NP 100,0 100,0 99,0 92,0 25,0 SM 0,4 300,4 70,0 663,0 7,4 PM 11,9 18,7 17,0 31,0

C-19 M-2 4,6 NL NP NP 95,0 32,0 29,0 20,0 3,0 GW 304,5 80,0 606,0 7,5

C-20 M-1 8,6 20,3 NL NP NP 93,0 68,0 65,0 59,0 13,0 SM 0,4 230,4 100,0 564,0 7,3 PM 6,9 21,8 24,0 47,0

CE-1 M-1 1,8 21,6 NL NP NP 80,0 23,0 18,0 13,0 2,0 GP 0,6 176,0 60,0 640,0 7,5 PM 6,9 22,2 52,0 100,0

CE-1 M-2 2,4 21,5 NL NP NP 84,0 31,0 26,0 17,0 2,0 GW 0,7 222,0 45,0 856,0 7,4 PM 5,7 21,4 54,0 100,0

CE-1 M-3 3,1 22,1 NL NP NP 85,0 27,0 23,0 13,0 2,0 GP 0,8 218,0 50,0 744,0 7,5 PM 7,0 22,4 41,0 67,9

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CE-2 M-1 1,8 15,6 NL NP NP 80,0 27,0 24,0 14,0 2,0 GP 0,6 123,0 60,0 913,0 8,0 PM 5,8 22,4 53,0 100,0

CE-2 M-2 2,1 15,6 NL NP NP 90,0 27,0 23,0 17,0 2,0 GP 0,6 272,0 70,0 402,0 7,5 PM 5,4 22,5 41,0 86,0

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En la siguiente tabla se muestran los CBR que corresponden a las vías auxiliares así como el promedio correspondiente:

CBR PROMEDIO VÍAS AUXILIARES

CALICATA CBR 95%C-9 16C-15 27C-16 15C-18 10C-19 17C-20 24

PROMEDIO 18.17

3.1.2.2 Calculo del MRActualmente contamos con muchas fórmulas que correlacionan el CBR con el MR, tales como las mostradas en la siguiente tabla:

Nº M R (Lb/pulg 2 ) Autor

1 M R =1500CBR

2 M R =4326LnCBR+241

3 M R =2555CBR 0.64 Lister 1987 (TRRL)

4 M R =3205CBR 0.55 --

5 M R =1941CBR 0.6845 --

6 M R =3000CBR 0.65 Concilio Sur Africano de Inv. Cientificas e Industriales (CSIR)

AASHTO -1993

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

0 5 10 15 20

1

2

3

4

5

6

C.B.R. (%)

MR(lb

/pulg2 )

La Ecuación (3), es recomendada en la Guía de Diseño AASHTO 2002.

Siendo esta una correlación recomendada por la AASHTO, la más actual y al mismo tiempo válido para todo tipo de suelo de Subrasante, se utilizará en el Cálculo del MR.

Mr = 2555 * CBR0.64 (psi)

Con lo cual obtenemos, para CBR 18.17%, el Mr = 16,345 psi

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3.1.3 ESTUDIO DE TRAFICO (W18)El volumen de tráfico a 10 años resulta 11.2 millones de ejes equivalentes.

W18= 11.2 millones de EE

En la siguiente tabla se muestra el cálculo de los ejes equivalentes para las vías auxiliares:

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Autos y combis microbus

Omnibus Camiones Semi Trayler TraylersTotal Acumulad

o2E 3E 4E 2E 3E 4E 2S1/2S2 2S3 3S1/3S

2 >=3S3 2T3 2T2 3T2 >=3T3

Factor Carril 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6    Factor de

distribución 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50 0.5

00.50 0.50 0.50    

Factor de Carga 0.0169 1.9822 4.5037 2.6388   4.5037 3.285 2.498 6.523 6.21

0 5.304 4.991     9.7612 8.5421    

Días del año 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365 365    

2015                                    

2016 109,364 184,928 221,425 3,178 0 456,705 34,884 0 1,080 4,070 1,299 10,70

5 0 0 3,233 0 1,030,873 1,030,873

2017 111,363 184,928 221,425 3,521 0 471,285 35,966 0 1,114 4,196 1,339 10,69

3 0 0 3,333 0 1,049,163 2,080,036

2018 113,400 184,928 221,425 3,576 0 485,610 37,081 0 1,148 4,326 1,381 11,40

1 0 0 3,437 0 1,067,714 3,147,750

2019 115,480 184,928 221,425 3,467 0 500,664 38,230 0 1,184 4,461 1,423 11,56

8 0 0 3,543 0 1,086,374 4,234,123

2020 117,600 184,928 221,425 3,521 0 516,483 39,415 0 1,221 4,599 1,467 12,02

2 0 0 3,653 0 1,106,334 5,340,458

2021 119,762 184,928 221,425 3,576 0 532,060 40,637 0 1,258 4,741 1,513 12,75

5 0 0 3,766 0 1,126,423 6,466,881

2022 121,968 184,928 221,425 3,923 0 548,892 41,672 0 1,297 4,080 1,560 12,56

9 0 0 3,883 0 1,146,197 7,613,078

2023 124,218 184,928 221,425 3,981 0 566,001 43,519 0 1,338 4,143 1,608 13,11

5 0 0 4,003 0 1,168,280 8,781,358

2024 126,513 184,928 221,425 4,042 0 583,547 44,695 0 1,379 4,823 1,345 13,66

2 0 0 4,128 0 1,190,487 9,971,846

2025 128,853 184,928 221,425 4,105 0 601,637 46,081 0 1,422 4,972 1,387 13,88

2 0 0 4,255 0 1,212,948 1.12E+07

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3.1.4 SERVICIABILIDAD (∆ PSI)

Índice de Serviciavilidad Inicial (Pi) Según Rango de Tráfico

TIPO DE CAMINOS

TRÁFICOEJES EQUIVALENTES

ACUMULADOS

ÍNDICE DE SERVICIABILIDA

D INICIAL (PI)

Camino de Bajo Volumen de

Tránsito

TP1 150.001 300.000 3.8

TP2 300.001 500.000 3.8

TP3 500.001 750.000 3.8

TP4 750.001 1000.000 4

Resto de Caminos

TP5 1000.001 1500.000 4

TP6 1500.001 3000.000 4

TP7 3000.001 5000.000 47

TP8 5000.001 7500.000 4

TP9 7500.001 10000.000 4

TP10 10000.001 12500.000 4

TP11 12500.001 15000.000 4

TP12 15000.001 20000.000 4.2

TP13 20000.001 25000.000 4.2

TP14 25000.001 30000.000 4.2

TP15 >300000.000 4.2

Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

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Índice de Serviciavilidad Final (Pt) Según Rango de Tráfico

TIPO DE CAMINOS

TRÁFICOEJES EQUIVALENTES

ACUMULADOS

ÍNDICE DE SERVICIABILIDA

D INICIAL (PT)

Camino de Bajo Volumen de

Tránsito

TP1 150.001 300.000 2

TP2 300.001 500.000 2

TP3 500.001 750.000 2

TP4 750.001 1000.000 2

Resto de Caminos

TP5 1000.001 1500.000 2.5

TP6 1500.001 3000.000 2.5

TP7 3000.001 5000.000 2.5

TP8 5000.001 7500.000 2.5

TP9 7500.001 10000.000 2.5

TP10 10000.001 12500.000 2.5

TP11 12500.001 15000.000 2.5

TP12 15000.001 20000.000 3

TP13 20000.001 25000.000 3

TP14 25000.001 30000.000 3

TP15 >300000.000 3

Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

Entonces los parámetros de Serviciabilidad quedan definidos en:

PSI Inicial : 4.0

PSI Final : 2.5

Por lo tanto, ∆ PSI=1.5

3.1.5 CONFIABILIDAD DEL DISEÑO (R)

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Page 16: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

Este parámetro toma en cuenta las variaciones no esperadas que puedan tener el tráfico y el comportamiento del pavimento, para lo cual la AASHTO ha desarrollado niveles de confiabilidad para diferentes tipos de carreteras.

Valores recomendados de Nivel de confiabilidad para una sola etapa de diseño

Fuente: Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

Coeficiente estadístico de la Desviación Estandar normal (Zr), para una sola etapa de diseño según rango de tráfico

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Page 17: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

TIPO DE CAMINOS

TRÁFICOEJES EQUIVALENTES

ACUMULADOS

DESVIACIÓN ESTANDAR

NORMAL (ZR)

Caminos de Bajo Volumen

de Tránsito

TP0 75 150.000 -0.385

TP1 150.001 300.000 -0.524

TP2 300.001 500.000 -0.674

TP3 500.001 750.000 -0.842

TP4 750.001 1000.000 -0.842

Resto de Caminos

TP5 1000.001 1500.000 -1.036

TP6 1500.001 3000.000 -1.036

TP7 3000.001 5000.000 -1.036

TP8 5000.001 7500.000 -1.282

TP9 7500.00110000.00

-1.282

TP1010000.00 12500.00

-1.282

TP1112500.00 15000.00

-1.282

TP1215000.00 20000.00

-1.645

TP1320000.00 25000.00

-1.645

TP1425000.00 30000.00

-1.645

TP15 >300000.000 -1.645

Fuente: Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

Para efectos del presente proyecto y de acuerdo a las tablas presentadas se ha considerado:

Nivel de Confiabilidad : 90%; ZR : -1.282

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Page 18: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

3.1.6 DESVIACION ESTANDAR GLOBAL (So)La desviación estándar global, representativa de condiciones locales particulares, que considera posibles variaciones en el comportamiento del pavimento y en la predicción del tráfico, se encuentra, por ser pavimento flexible, en un rango de 0.40-0.50.

Para efectos del presente proyecto y de acuerdo a las tablas presentadas se ha considerado:

So=0.45

3.2 DETERMINACION DE ESPORES DE CAPA

En siguiente proceso, debido a la metodología de la empresa consultora, se utilizó, para la determinación de espesores de capa, las recomendaciones del Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos. A continuación, detallará el proceso mencionado. Sin embargo, en el Capítulo V, en el análisis de resultados, se valida que los espesores de capa cumplen con lo correspondiente al método AASHTO 1993 que se cumpla (SNpropuesto > SNrequerido)

3.2.1 ESPESORES DE CAPALa estructura del diseño del pavimento, se define considerando una estructura nueva en base al Número Estructural Total (SNt) requerido que debe cumplir la Carpeta Asfáltica, Base Granular y Sub-base Granular en conjunto.

Para determinar las secciones de estructuras de pavimento flexible, se consideraron los siguientes espesores mínimos recomendados:

Valores recomendados de Espesores mínimos de Capa Superficial y Base Granular

TIPO DE CAMINOS

TRÁFICO

EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS

CAPA SUPERFICIALBASE

GRANULAR

Camino de Bajo

Volumen de

TP1 150.001 300.000 TSB, o Lechada asfáltica: 12mm; Micropavimento: 25 mm;Carpeta Asfáltica en Frio : 50 mm;Carpeta Asfáltica en caliente:50

150 mm

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Page 19: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

TIPO DE CAMINOS

TRÁFICO

EJES EQUIVALENTES ACUMULADOS

CAPA SUPERFICIALBASE

GRANULAR

Tránsito

mm

TP2 300.001 500.000

TSB, o Lechada asfáltica: 12mm; Micropavimento: 25 mm;Carpeta Asfáltica en Frio : 60 mm;Carpeta Asfáltica en caliente:60

mm

150 mm

TP3 500.001 750.000 Micropavimento: 25 mm; Carpeta

Asfáltica en Frio : 60 mm; Carpeta Alfáltica en caliente:70 mm

150 mm

TP4 750.001 1000.000 Micropavimento: 25 mm; Carpeta Asfáltica en Frio : 70 mm; Carpeta Asfáltica en

caliente:80 mm200 mm

Resto de Caminos

TP5 1000.001 1500.000 Carpeta Asfáltica en caliente:80 mm 200 mm

TP6 1500.001 3000.000 Carpeta Asfáltica en caliente:90 mm 200 mm

TP7 3000.001 5000.000 Carpeta Asfáltica en caliente:90 mm 200 mm

TP8 5000.001 7500.000 Carpeta Asfáltica en caliente:100 mm 250 mm

TP9 7500.00110000.00

0Carpeta Asfáltica en caliente:110 mm 250 mm

TP1010000.00

112500.00

0 Carpeta Asfáltica en caliente:120 mm 250 mm

TP1112500.00

115000.00

0Carpeta Asfáltica en caliente:130 mm 250 mm

TP1215000.00

120000.00

0Carpeta Asfáltica en caliente:140 mm 250 mm

TP1320000.00

125000.00

0Carpeta Asfáltica en caliente:150 mm 300 mm

TP1425000.00

130000.00

0Carpeta Asfáltica en caliente:150 mm 300 mm

Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

Según lo recomendado por el Manual de Suelos, Geología y Pavimentos, los espesores de capa serian:

Espesor de capa de rodadura= 12 cmEspesor de base granular= 25 cm

Sin embargo, debido a que esta metodología está basada en la norma AASHTO versión 1993, debemos comprobar en Capítulo V: Análisis de los resultados, que cumpla con dicho método.

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Page 20: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

V. CAPITULO 5: ANALISIS DE LOS RESULTADOS

En este capítulo analizaremos los resultados obtenidos a partir del Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos con el objetivo de verificar si cumplen con el método de la AASTHO 1993.

1. DISEÑO DE PAVIMENTOS POR METODO AASHTO 93

1.1 COEFICIENTE DE DRENAJE (mi)

En las siguientes tablas se muestran las consideraciones para la determinación del coeficiente de drenaje:

Calidad de Drenaje

CALIDAD DEL DRENAJE

TIEMPO QUE TARDA EL AGUA EN SER EVACUADA

Excelente 2horas

Bueno 1 día

Mediano 1 semana

Malo 1 mes

Muy Malo El agua no evacua

Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

Valores recomendados del Coeficiente de Drenaje mi

CALIDAD DEL

DRENAJE

P=% DEL TIEMPO EN QUE EL PAVIMENTO ESTÁ EXPUESTO A NIVELES DE HUMEDAD

CERCANO A LA SATURACIÓN

< 1% 1% -5% 5%-25% > 25%

EXCELENTE 1.4 - 1.35 1.35 - 1.3 1.3 - 1.2 1.2

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Page 21: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

BUENO 1.35 - 1.25 1.25 - 1.15 1.15 - 1.2 1.2

REGULAR 1.25 - 1.15 1.15 - 1.05 1 - 0.8 0.8

POBRE 1.15 - 1.05 1.05 - 0.8 0.8 - 0.6 0.6

MUY POBRE 1.05 - 0.95 0.95 - 0.75 0.75 - 0.4 0.4

Fuente:Sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de “Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos”

De acuerdo a las condiciones de diseño y ubicación geográfica del proyecto y características del proyecto se ha considerado una calidad de drenaje EXCELENTE y un “p” que varía entre el 1% y el 5% con lo cual asumiremos como

mi = 1.3. Este coeficiente sería el mismo para todas las capas del pavimento. Por lo que m1=0.13; m2=0.13.1.2 COEFICIENTE DE APORTE ESTRUCTURAL (ai)

1.2.1 Determinación del coeficiente de aporte estructural de la capa de rodaduraLos valores están en función del módulo elástico de cada material. Para el

caso de Carpeta Asfáltica en Caliente, el Modulo es 2.965 Mpa (430.000 PSI) a 20 ° C (68 °F)

El aporte El resultado del aporte estructura de la capa resultaa1=0.44

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Page 22: Diseño de Pavimentos- av. Primavera y Astete

1.2.2 Determinación del coeficiente de aporte estructural de la baseLos valores se encuentran en función al CBR. Para el caso, el CBR es 100%.

El resultado del aporte estructura de la capa resultaa2=0.14

1.3 VERIFICACIÓN DE LOS ESPESORES

Anteriormente, en el punto 3.2 se determinó los espesores mínimos según las recomendaciones del Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos. Ahora corresponde corroborar si estos nos arrojan un número estructural propuesto (SNp) mayor o igual al número estructural requerido (SNr) determinado en el punto 3.1.

Siendo,

a1=0.44; a2=0.14; m1=m2=1.3. y D1=12cm=5pulg; D2=25cm=10pulg.

Resulta, SNp= 4.02

El número estructural requerido resulto ser 3.90.

SNp>SNr CUMPLE

Con lo cual se verifica que el Número Estructural obtenido es mayor que el requerido por las cargas y en consecuencia el diseño del pavimento para las vías auxiliares es:

Mezcla Asfáltica en Caliente: 12cmBase Granular CBR 100% : 25cm.

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

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1. CONCLUSIONES En vista que los espesores mínimos recomendados por Manual de “Suelo,

Geología y Pavimentos”, concluimos que realmente está basado en la norma AASHTO.

El volumen de tráfico es un factor que determina el espesor de las capas,

según refiere la tabla de “Valores recomendados de Espesores mínimos de

Capa Superficial y Base Granular”

El volumen de tráfico es un factor que determina el nivel de confianza,

según refiere la tabla “Valores recomendados de Nivel de confiabilidad para

una sola etapa de diseño”

El maximo nivel deconfianza con el que se puede diseñar en 95% según el

Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos”

El volumen de tráfico es un factor que determina la serviciabilidad según las

recomendaciones del “Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos”

A mayor volumen de tráfico, se refiere de mayores espesores de capa.

2. RECOMENDACIONES Se recomienda utilizar el Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos” para

realizar diseños no conversadores, ya que estos recomiendas espesores mínimos para las capas del pavimento.

Se recomienda para un diseño rápido utilizar el Manual de “Suelo, Geología y Pavimentos” que si se analizan los datos, estos cumplirán con lo requerido en la guía AASHTO 93.

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