El módulo resiliente en el diseño de pavimentos

En la Guía de diseño AASHTO 1993, el módulo resiliente reemplaza al CBR como variable para caracterizar la subrasante, subbase y base. En el método AASHTO deben usarse valores medios resultantes de los ensayos de laboratorio dado que las incertidumbres son tomadas en cuenta en la confiabilidad R. Es importante utilizar valores a la densidad y contenido de humedad que los suelos desarrollarán cuando se encuentren en servicio.
El diseño de pavimentos flexibles es extremadamente sensible a esta variable y por tanto debe ser estudiada y definida con el mayor cuidado.
El procedimiento de diseño requiere de la introducción de un valor “efectivo”, que considere el efecto combinado de todos los módulos estacionales que se producen a lo largo del año por diferentes condiciones de humedad. El procedimiento para establecer el Módulo Resiliente Efectivo es el siguiente:
a) Se hacen ensayos de MR en laboratorio sobre muestras representativas de suelo bajo condiciones de tensión y humedad que simulan las que tienen lugar a lo largo del año. Con esto se establece una relación de laboratorio entre módulo resiliente y contenido de humedad. En general se usa una tensión desviadora de 6 psi (41 KPa) o mayor para repetir las condiciones del AASHO Road Test.
b) Se determina el módulo resiliente in situ en función de las deflexiones medidas en pavimentos en servicio para diferentes condiciones de humedad. Este módulo resiliente se debe ajustar para reflejar la posible diferencia entre resultados de laboratorio y valores medidos in situ. El procedimiento para realizar esto se describe en la Parte III, Capitulo 5 de la Guía AASHTO.
c) Se pueden estimar valores normales (o de verano) de MR en función de propiedades conocidas del suelo y usar relaciones empíricas para estimar las variaciones estacionales. Por ejemplo, el MR por deshielo en primavera es de un 10 a un 20 % del MR normal de verano, y el correspondiente al suelo congelado es de dos órdenes de magnitud mayor que el valor normal. El tiempo de recuperación para que el módulo se incremente desde el valor de deshielo hasta el 80 % del valor normal es típicamente entre 35 a 65 días.
En base a esto se divide el año en períodos en los cuales MR es constante. Este período no debe ser menor a 15 días y todos los períodos deben ser iguales.
Con cada valor de MR se determina, mediante el ábaco de la Figura 4.15, el valor del daño relativo uf o bien puede usarse la expresión:
uf = 1,18 * 108 * MR 2.32 (4.11)
Luego se determina un daño relativo promedio anual sumando todos los valores de uf y dividiendo por el número de períodos.
El MR Efectivo de la subrasante es el que corresponde al uf promedio ya determinado y éste es el valor a considerar en el diseño de un pavimento flexible.