EJEMPLOS - IV

Solución:

Como el pavimento es para una autopista urbana se adopta:

R = 99%

S_O = 0.49

P₀ = 4.5

p_t = 2.5

y así se obtiene del ábaco de la Figura 8.1:

SN = 108 mm (4.3 pulg)

SN₁ = 70 mm (2.8 pulg)

SN₂ = 94 mm (3.7 pulg)

Los coeficientes de capa son:

Concreto asfáltico:                     a₁ = 0.44

Base:                                       a₂ = 0.14

Subbase:                                  a₃ = 0.10

Los coeficientes de drenaje para base y subbase son m₂ = m₃ = 0.80

Espesor de concreto asfáltico:

                   

Espesor para base:

 (8.3 pulg)

Se adopta D₂^* = 250 mm = 25 cm    SN₂^* = 250 * 0.14 * 0.80 = 28 mm

Espesor para subbase:                                                                                                                           

Se adopta D₃* = 150 mm      SN₃^* = 150 * 0.10 * 0.8 = 12 mm

¿Qué pasa si el módulo del concreto asfáltico fuera un 30% menor?

E_AC = 2170 MPa = 315000 psi a₁=0.38 y esto obliga a hacer una capa asfáltica de mayor espesor, aunque el número estructural de todo el paquete no cambie y siga siendo 108 mm.

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD - IV

Figura 8.9. Sensibilidad con respecto a la confiabilidad En la Figura 8.1 0 se muestra el efecto del desvío estándar de las variables sobre el SN. Hay una relación lineal con respecto a SN cuando la confiabilidad se mantiene constante porque ésta se traduce en el factor ZR que multiplica a So en la fórmula de diseño. El So tiene una influencia muy pequeña en SN. Un aumento de So de 0.40 a 0.50 produce un incremento de 6 mm (0.23 pulg) en SN.

Figura 8.10. Sensibilidad con respecto al desvío estándar

INTRODUCCIÓN - IV

Se reitera lo dicho en el apartado 1.2.2.4.4. en cuanto a la modificación que aparece en el número estructural SN con motivo de la implementación del programa DARWin 3.0 que permite el diseño de un pavimento flexible en unidades inglesas o métricas. La modificación consiste en que el número estructural deja de ser un adimensional para convertirse en un parámetro con unidades de longitud, que representa un espesor ficticio de pavimento. En unidades inglesas viene expresado en pulgadas y conserva el valor numérico obtenido mediante la expresión 8.4. En el sistema métrico viene expresado en mm y su valor es igual a SN (en pulg) multiplicado por 25.4. Esta misma convención ha sido adaptada en el programa DIPAV del IBCH, cuyos resultados coinciden plenamente con los de DARWin. En DIPAV se manejan unidades métricas pero SN aparece también en pulgadas a manera de información para el usuario.

INTRODUCCIÓN - III

Para el método de diseño AASHTO 86 y 93 la fórmula de diseño es:

donde:

SN = número estructural (pulg)

W₁₈ = número de cargas de 18 kips (80 KN) previstas

Z_R = abscisa correspondiente a un área igual a la confiabilidad R en la curva de distribución normalizada (Ver cap. 6, ap. 6.2.3)

S_O = desvío estándar de todas las variables

DPSI = pérdida de serviciabilidad

M_R = módulo resiliente de la subrasante (en psi)

INTRODUCCIÓN - II

La fórmula original deducida del AASHO Road Test era:

Log W = log r + G/b                                                                                                                       (8.1)

siendo:

W = número de cargas de ejes tipo aplicadas hasta la serviciabilidad final

G = una función (el logaritmo) de la relación de pérdida de serviciabilidad en el tiempo t con respecto a la pérdida potencial para una serviciabilidad de 1.5

b = función del diseño y de las cargas que influyen en la forma de la curva p (serviciabilidad) vs. W.

donde:

SN = número estructural

L₁ = carga por eje simple o eje tándem

L₂ = código de ejes (1 para eje simple, 2 para eje tándem)

ρ es una función del diseño y de las cargas que tiene en cuenta el número de aplicaciones de cargas para llevar la calzada a una serviciabilidad de 1.5.

log ρ = 5.93 + 9.36 log(SN + 1) ‑ 4.79 log(L₁ + L₂) + 4.33 log L₂

INTRODUCCIÓN - I

El primer antecedente en el diseño de pavimentos según el método AASHTO se tiene con el AASHO Road Test que fue un ensayo realizado sobre pavimentos de determinadas características bajo diferentes cargas en Ottawa, Illinois entre 1958 y 1960. De estos ensayos se obtuvo información para ser aplicada en la metodología de diseño de pavimentos. Así aparece la "AASHO Interim Guide for the Design of Rigid and Flexible Pavernent” (1962) que contenía procedimientos de diseño basados en modelos empíricos deducidos de datos recolectados en el AASHO Road Test. 

Luego aparece la "AASHTO Interim Guide for the Design of Pavement Structures en 1972 y luego de hacer observaciones a partir de 1983, aparece en 1986 la "AASHTO Guide for the Design of Pavement Structures” con muchas modificaciones con respecto a la de 1972 (se tiene en cuenta la confiabilidad, módulos resilientes de materiales, coeficientes de drenaje y efecto de subrasantes expansivas o sometidas a congelación y deshielo) y finalmente en 1993 fue hecha una versión revisada de esta guía, que no ofrece cambios en lo que a diseño de pavimentos flexibles se refiere.

Subrasantes congelantes - V

Figura 7.22. Ábaco para determinar la pérdida de serviciabilidad debida a hinchamiento por congelamiento