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EJEMPLO DE DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE
Ing. Carlos Pajuelo
En la elaboración efe un expediente técnico se realiza el diseño de un pavimento flexible
usando el método AASHTO para una carretera interestatal urbana, con el procedimiento
de la guía AASHTO de 1983, para soportar una ESAL de diseño de 2 x 106 , Se estima que el
agua tarda aproximadamente una semana en drenarse desde el interior del pavimento, y
que te estructura del pavimento será expuesto a niveles de humedad que se acercan a la
saturación, el 30% del tiempo. El valor CBR del material de la capa base es de 100%, el
valor del CBR del material de capa de sub base es de 22%, el CBR del material de la sub
rasante es de 6%. El modulo de resilencia del concreto asfáltico es de 450,000 Ib/pulg2.
Considerando un nivel de confiabilidad del 99%, y un índice de mantenimiento Inicial de
4.5 y el índice de mantenimiento final de 2.5. Considerar la desviación estándar de 0.49.
Se pide: Determinar la estructura adecuada del pavimento flexible, indicando en forma
ordena los pasos que han seguido en la solución del problema.
EJEMPLO
Datos:
Confiabilidad : R = 99% Desviacion estándar : So = 0.49 W18 = ESAL : 2 x 106 Δ PSI = Psf – Pso : 4.5 – 2.5 = 2 Mr : 1500 CBRbase
1. Calculo del numero estructural
Con los datos Anteriores y el monograma (Fig. 3.1), de la guia AASHTO para el diseño de estructura de pavimentos.
SN = 4.3
2. Análisis del diseño por capas
• ESTRUCTURACION DEL PAVIMENTO
Para la estructuración de un pavimento, el método proporciona la siguiente expresión:
SNT = a1 D1 + a2m2 D2 + a3m3 D3
donde: SNT : Número Estructural Totala1, a2, a3 : coeficientes estructuralesm2, m3 : coeficiente de drenajeD1, D2, D3 : espesores las capas
De la figura 2.5 Para el modulo elatico del concreto asfaltico Ec = 450 000 psi
Calculo del Coeficiente a1
a1 = 0.45
Mr = 30000 psi (Tabla 2.6)
De la figura 2.6
Calculo del Coeficiente a2
a2 = 0.14
Mr = 13 300 psi (tabla 2.7)
De la figura 2.7Calculo del Coeficiente a3
a3 = 0.09
1. Calculo del D1
Datos:R =99%So = 0.49W18 = 2 x 10E6Δ PSI = 2Mr = f(CBRbase) = 3000 PSI ( de la figura 2.6 para capas de base)
(Figura 3.1)
Con los datos Anteriores y el monograma (Fig. 3.1), de la guia AASHTO para el diseño de estructura de pavimentos.
SN = 2.7
Reemplazando valores:
2. Calculo del D2
Datos:R =99%So = 0.49W18 = 2 x 10E6Δ PSI = 2Mr = f(CBRbase = 22%) = 13 300 PSI ( de la figura 2.7 para capas de Sub base)
Con los datos Anteriores y el monograma (Fig. 3.1), de la guia AASHTO para el diseño de estructura de pavimentos. SN = 3.8
Coeficientes de Drenaje:
Calidad de Drenaje
% de tiempo que la estructura del pavimento esta Expuesta a Niveles de
Humedad cercanos a la Saturación
< 1 1 – 5 5 – 25 > 25
Excelente
Bueno
Regular
Pobre
Muy pobre
1.40 – 1.35
1.35 – 1.25
1.25 – 1.15
1.15 – 1.05
1.05 – 0.95
1.35 – 1.30
1.25 – 1.25
1.15 – 1.05
1.05 – 0.80
0.95 – 0.75
1.30 – 1.20
1.15 – 1.00
1.05 – 0.80
0.80 – 0.60
0.75 – 0.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
m2 = 0.8
a2 = 0.14
3. Calculo del D3
SN3 = SN = 4.3
Coeficientes de Drenaje:
Calidad de Drenaje
% de tiempo que la estructura del pavimento esta Expuesta a Niveles de
Humedad cercanos a la Saturación
< 1 1 – 5 5 – 25 > 25
Excelente
Bueno
Regular
Pobre
Muy pobre
1.40 – 1.35
1.35 – 1.25
1.25 – 1.15
1.15 – 1.05
1.05 – 0.95
1.35 – 1.30
1.25 – 1.25
1.15 – 1.05
1.05 – 0.80
0.95 – 0.75
1.30 – 1.20
1.15 – 1.00
1.05 – 0.80
0.80 – 0.60
0.75 – 0.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
m3 = 0.8a3 = 0.09
CALIDADES DEL DRENAJE
CALIDAD DEL DRENAJE
TIEMPO QUE TARDA EL AGUA EN SER EVACUADA
Excelente 2 HorasBueno 1 DíaMediano 1 SemanaMalo 1 MesMuy Malo El Agua no se evacua
CALIDAD DEL
DRENAJE
PORCENTAJE DE TIEMPO EN QUE EL PAVIMENTO ESTA EXPUESTO A NIVELES DE HUMEDAD PROXIMOS A LA SATURACION
MENOS DEL 1% 1% – 5% 5% . 25% MAS DEL
25 %
Excelente
1.25 – 1.20
1.20 – 1.15
1.15 – 1.10 1.10
Bueno 1.20 – 1.15
1.5 – 1.10
1.10 – 1.00 1.00
Mediano
1.15 – 1.10
1.10 – 1.00
1.00 – 0.90 0.90
Malo 1.10 – 1.00
0.90 – 0.80
0.80 – 0.70 0.80
Muy Malo
1.00 – 0.90
0.90 – 0.80
0.80 – 0.70 0.70
