Pavimento Flexible.pdf

Diseño de Pavimentos

UAEH - ICBI - ING CIVIL

Octubre 2017

Universidad Autónoma Del Estado De Hidalgo. Instituto De Ciencias Básicas E Ingeniería.  

Área Academia De Ingeniería. Licenciatura En Ingeniería Civil. Semestre: 7° Grupo. 2.

 

DISEÑO DE PAVIMENTO  FLEXIBLE  Diseño de Pavimentos 

 

 OCTUBRE DE 2017  Ponce Olguín Risieri Rafael.    

Ponce Olguín Risieri Rafael

Diseño de Pavimentos

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Contenido Introducción Datos Básicos Valores Relativos de Soporte Críticos Terreno Natural Subrasante y Sub-Base Base Hidráulica Método de la UNAM 1.- Cálculo del TDPA en el carril de proyecto: TDPAc/p. 2.- Coeficiente de Proyección de tránsito, Ct. 3.- Cálculo de los valores relativos de soporte críticos. 4.- Determinación de los daños equivalentes a diferentes profundidades. 5.- Daños equivalentes acumulados en la vida de proyecto 6.- Determinación de espesores acumulados de grava equivalente. 7.- Determinación de los espesores de capa Método del Asphalt Institute 1.- Cálculo del TDPA en el carril de proyecto: TDPAc/p 2.- Análisis del Tránsito 3.- Cálculo del número de vehículos pesados (N) 4.- Calculo del peso promedio de los camiones pesados (Ppcp) 5.- Determinación de número de transito inicial (NTI) Nomograma para Determinar el Número de Transito Inicial 6.- Determinación del Factor del Factor de corrección al Número de Tránsito Inicial (FC) 7.- Cálculo del número de tránsito de Diseño (NTD) 8.- Determinación de los valores relativos de soporte críticos 9.- Determinación de los espesores en centímetros de Concreto Asfáltico Nomograma para determinar el espesor requerido en cm. de concreto asfáltico 10.- Determinación de los espesores de capas en centímetros de Grava Equivalente 11.- Propuesta de Seccionamiento y Revisión Método del AASHTO 1.- Cálculo del Transito Diario Promedio Anual (TDPA) en el carril de proyecto: TDPAc/p 2.- Determinación de los Valores Relativos de Soporte Críticos o de Diseño 3.- Cálculo de los Módulos de Resiliencia (Mr) 4.- Determinación de la Pérdida en el Nivel de Serviciabilidad (ΔPSI) 5.- Cálculo del Error combinado Estándar (So) 6.- Análisis del Tránsito 7.- Suma de Ejes Equivalentes en la vida de proyecto (W18) 8.- Determinación de los Números Estructurales de Capas (SN) 9.- Cálculo de los Coeficientes Estructurales ai 10.- Cálculo del Factor de Drenaje, Mi Gráfica para determinar el coeficiente estructural de capa a1 Gráfica para determinar el coeficiente estructural de capa a2 Gráfica para determinar el coeficiente estructural de capa a3 11.- Cálculo de los espesores Relativos por Capa 12.- Determinación de los espesores de capa Seccionamiento Final

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1 2 4 5 6 7 8 9 9 9 10 10 10 11 12 13 13 13 13 13 14 15 15 15 16 17 18 18 19 20 20 20 20 20 21 21 22 22 23 24 25 26 27 28 29

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Octubre 2017

Introducción El pavimento es la superficie de rodamiento para los distintos tipos de vehículos, formada por el agrupamiento de capas de distintos materiales destinados a distribuir y transmitir las cargas aplicadas por el tránsito al cuerpo de terraplén. Existen dos tipos de pavimentos: los flexibles (de asfalto) y los rígidos (de concreto hidráulico). La diferencia entre estos tipos de pavimentos es la resistencia que presentan a la flexión. Se denomina pavimentos flexibles a aquellos cuya estructura total se deflecta o flexiona dependiendo de las cargas que transitan sobre él. El uso de pavimentos flexibles se realiza fundamentalmente en zonas de abundante tráfico como puedan ser vías, aceras o parkings. La construcción de pavimentos flexibles se realiza a base de varias capas de material. Cada una de las capas recibe cargas por encima de la capa. Cuando las supera la carga que puede sustentar traslada la carga restante a la capa inferior. De ese modo lo que se pretende es que poder soportar la carga total en el conjunto de capas. Las capas de un pavimento flexible que conforman un suelo se colocan en orden descendente en capacidad de carga. La capa superior es la que mayor capacidad de soportar cargas tiene de todas las que se disponen. Por lo tanto la capa que menos carga puede soportar es la que se encuentra en la base. La durabilidad de un pavimento flexible no debe ser inferior a 8 años y normalmente suele tener una vida útil de 20 años. Las capas de un pavimento flexible suelen ser: capa superficial o capa superior que es la que se encuentran en contacto con el tráfico rodado y que normalmente ha sido elaborada con varias capas asfálticas. La capa base es la capa que está debajo de la capa superficial y está, normalmente, construida a base de agregados y puede estar estabilizada o sin estabilizar. La capa sub – base es la capa o capas que se encuentra inmediatamente debajo de la capa base. En muchas ocasiones se prescinde de esa capa sub – base. En el presente documento se presenta el diseño de un pavimento flexible para ciertas características que se presentaran a continuación. Para el diseño del pavimento flexible se utilizaron los siguientes métodos: 

Método del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).



Método del Instituto del Asfalto (Asphalt Institute).



Método del American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO )

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Datos Básicos

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DISEÑO DE PAVIMENTOS DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES DATOS: CAMINO TIPO: VIDA DE PROYECTO: TASA ANUAL DE CRECIMIENTO: NIVEL DE SERVICIO DE DISEÑO: NIVEL DE SERVICIO DE RECHAZO: ESTABILIDAD MARSHALL (kg): CALIDAD DE DRENAJE DE LA BASE: PORCENTAJE DE TIEMPO CERCANO A LA SATURACIÓN: CALIDAD DE DRENAJE DE LA SUB‐BASE:

A4 15 Años 3.60% 4.5 2.5 723 Excelente 16.20% Excelente

PORCENTAJE DE TIEMPO CERCANO A LA SATURACIÓN:

19.50%

DISTRIBUCIÓN DE TRÁNSITO VEHÍCULO A2 A'2 B2 B3 C4 C2 ‐ R2 T2 ‐ S1 T2 ‐ S2 T3 ‐ S2 T2 - S2 - R2 TDPA, vehículos:

% 48 5 11 10 7 7 3 3 3 3 3709

Vehículos

VALORES RELATIVOS DE SOPORTE Terreno Natural 21 22 17

24 24 21

23 17 22

21 18

17 15

20 17

21 15

25 16

22 25

15 24

Subrasante 25 21 28 24

20 30 24 28

26 22 30

29 24 26

27 22 26

21 27 26

26 25 25

25 28 23

22 26 22

21 21 29

64

60

52

60

55

63

50

63

104 105 110 105

106 102 103 105

104 105 101 104

110 101 104 100

108 106 109 101

108 105 105 101

106 110 104 102

109 110 107 100

Sub-Base Hidráulica 58 53 52 59 Base Hidráulica 102 101 106 105

102 110 110 108

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Valores Relativos de Soporte Críticos

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Cálculo de los valores relativos de soporte críticos Terreno Natural

Numero de Muestras = Nivel de Confianza =

23 0.9

Interpolación

CANTIDAD FRECUENCI DE VRS DE A MENOR A MUESTRAS MAYOR DE MAYOR O ACUMULADA IGUAL VALOR

VRS

21 24 23 21 17 20 21 25 22 15 22 24 17 18 15 17 15 16 25 24 17 21 22

15 15 15 16 17 17 17 17 18 20 21 21 21 21 22 22 22 23 24 24 24 25 25

23 23 23 20 19 19 19 19 15 14 13 13 13 13 9 9 9 6 5 5 5 2 2

= Usar Método Grafico UNAM y AASHTO

X1 = X2 = Y1 = Y2 = Y3 =

100.00% 100.00% 100.00% 86.96% 82.61% 82.61% 82.61% 82.61% 65.22% 60.87% 56.52% 56.52% 56.52% 56.52% 39.13% 39.13% 39.13% 26.09% 21.74% 21.74% 21.74% 8.70% 8.70%

15 16 100.00% 86.96% 90.00%

VRS = VRS = VRS =

(X1-X2) / (Y1-Y2) *(Y3-Y2) + X2 (-1) / (0.1304) * (0.0304) + 16 15.77 UNAM - AASHTO

Nota: Como El nivel de confianza es igual tanto en el método de la unam como en el AASHTO, se utiliza el mismo valor relativo de soporte críticos

Ojiva Procentual 100.00%

Frecuencia Acumulada %

90.00% 80.00% 70.00% 60.00% 50.00% 40.00% 30.00% 20.00% 10.00% 0.00% 15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

VRS

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Subrasante

25 21 28 24

Numero de Muestras = Nivel de Confianza =

20 30 24 28

26 22 30

29 24 26

VRS

= Usar Método Estadístico UNAM - AASHTO

27 22 26

Promedio de los Valores Relativos de Soporte.= Desviación Estándar, σ = Coeficiente de Variación, C.V. = Coeficiente de Variación, C.V. = Coeficiente de Variación, C.V. = Valor Relativo de Soporte Crítico o de Diseño. = Valor Relativo de Soporte Crítico o de Diseño. = Valor Relativo de Soporte Crítico o de Diseño. = Sub-Base

32 0.9

Numero de Muestras = Nivel de Confianza =

21 27 26

50 52 52 53 55 58 59 60 60 63 63 64

12 11 11 9 8 7 6 5 5 3 3 1

26 25 25

25 28 23

22 26 22

21 21 29

24.969 2.868 σ / VRS_Promedio 2.868 / 24.969 0.114859 VRS * [1 - (0.84 * C.V.)] VRS * [1 - (0.84 * 0.11486)] 22.56 UNAM - AASHTO 12 0.9

= Usar Método Grafico UNAM - AASHTO Interpolación

CANTIDAD FRECUENCI DE VRS DE A MENOR A MUESTRAS MAYOR DE MAYOR O ACUMULADA IGUAL VALOR

58 53 64 60 52 60 55 63 50 63 52 59

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X1 = X2 = Y1 = Y2 = Y3 =

100.00% 91.67% 91.67% 75.00% 66.67% 58.33% 50.00% 41.67% 41.67% 25.00% 25.00% 8.33%

VRS = VRS = VRS =

52 53 91.67% 75.00% 90.00% (X1-X2) / (Y1-Y2) *(Y3-Y2) + X2 (-1) / (0.1667) * (0.15) + 53 52.10 UNAM - AASHTO

Nota: Como El nivel de confianza es igual tanto en el método de la unam como en el AASHTO, se utiliza el mismo valor relativo de soporte críticos

Ojiva Porcentual Frecuencia Acumulada %

100.00% 80.00% 60.00% 40.00% 20.00% 0.00% 50

52

54

56

58

60

62

64

VRS

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Base

102 101 106 105

Numero de Muestras = Nivel de Confianza = 102 110 110 108

104 105 110 105

106 102 103 105

104 105 101 104

Promedio de los Valores Relativos de Soporte.= Desviación Estándar, σ = Coeficiente de Variación, C.V. = Coeficiente de Variación, C.V. = Coeficiente de Variación, C.V. = Valor Relativo de Soporte Crítico o de Diseño. = Valor Relativo de Soporte Crítico o de Diseño. = Valor Relativo de Soporte Crítico o de Diseño. =

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40 0.9

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= Usar Método Estadístico UNAM - AASHTO 110 101 104 100

108 106 109 101

108 105 105 101

106 110 104 102

109 110 107 100

105.100 3.169 σ / VRS_Promedio 3.169 / 105.1 0.030150 VRS * [1 - (0.84 * C.V.)] VRS * [1 - (0.84 * 0.03015)] 102.44 UNAM - AASHTO

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Método del Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

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Método del Instituto de Ingeniería de la UNAM Datos: A4 3709

Tipo de Camino Transito Diario Promedio Anual:

Vehículos

1.- Cálculo del TDPA en el carril de proyecto: TDPAc/p TDPAc/p = TDPA * FDT FDT = Factor de Distribución del Transito Numero de Carriles: 4 FDT 0.45 TDPAc/p: 0.45 * 3709 TDPAc/p: 1669.05

Vehículos

2.- Coeficiente de Proyección de tránsito, Ct

Ct =

365 ((1 + r)n - 1) r

Ct = Factor de Proyección del transito r = Tasa de crecimiento anual, en decimales n = Vida de proyecto del pavimento, en años n=

15 Años

r=

3.60%

Ct =

365 ((1 + 0.036)^15- 1) 0.036

Ct =

7095.14

3.- Cálculo de los valores relativos de soporte críticos VRS Terreno Natural = VRS Subrasante = VRS Sub - Base = VRS Base =

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15.77 22.56 52.10 102.44

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4.-

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Determinación de los daños equivalentes a diferentes profundidades, igualando el daño a ejes de 8.2 toneladas considerando el 90% de los vehículos cargados y el 10% vacíos

Tipo de Vehículo

%

A2

48.00%

A'2

5.00%

B2

11.00%

B3

10.00%

C4

7.00%

C2 ‐ R2

7.00%

T2 ‐ S1

3.00%

T2 ‐ S2

3.00%

T3 ‐ S2

3.00%

T2 - S2 - R2

3.00%

%Cargados %Vacíos

Coeficiente de daño z = 15 z = 30 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0640 0.0230 0.0020 0.0000 1.8900 2.4570 0.7580 0.5020 1.3690 0.8770 0.3210 0.0910

z = 60 0.0000 0.0000 0.0150 0.0000 2.9390 0.4430 0.8520 0.0580

z=0 0.002 0.000 0.024 0.003 0.198 0.022 0.180 0.020

Daño equivalentes z = 15 z = 30 0.000 0.000 0.000 0.000 0.003 0.001 0.000 0.000 0.187 0.243 0.008 0.006 0.123 0.079 0.003 0.001

43.20% 4.80% 4.50% 0.50% 9.90% 1.10% 9.00% 1.00%

z=0 0.0040 0.0040 0.5360 0.5360 2.0000 2.0000 1.9990 1.9990

z = 60 0.000 0.000 0.001 0.000 0.291 0.005 0.077 0.001

6.30% 0.70%

4.0000 4.0000

2.7710 0.2710

2.4560 0.0840

2.9370 0.0510

0.252 0.028

0.175 0.002

0.155 0.001

0.185 0.000

6.30%

4.0000

4.9720

7.0370

8.5790

0.252

0.313

0.443

0.540

0.70%

4.0000

0.1410

0.0300

0.0140

0.028

0.001

0.000

0.000

2.70%

3.0000

3.4310

4.7470

5.7590

0.081

0.093

0.128

0.155

0.30%

3.0000

0.1990

0.0440

0.0240

0.009

0.001

0.000

0.000

2.70%

4.0000

4.3580

4.7470

5.7600

0.108

0.118

0.128

0.156

0.30%

4.0000

0.2220

0.0570

0.0320

0.012

0.001

0.000

0.000

2.70%

5.0000

5.2850

4.7470

5.7610

0.135

0.143

0.128

0.156

0.30%

5.0000

0.1600

0.0400

0.0230

0.015

0.000

0.000

0.000

2.70%

6.0000

7.4400

9.3270

11.4000

0.162

0.201

0.252

0.308

0.30%

6.0000

0.2890

0.0770

0.0440

0.018

0.001

0.000

0.000

∑=

1.549

1.373

1.565

1.875

5.- Daños equivalentes acumulados en la vida de proyecto ∑L (Z = i) (TDPAc/p) * (Ct) * (∑Coeficiente de Daño ) ∑L (z = 0) = (7095.14) * (1669.05) * (1.549) ∑L (z = 15) = (7095.14) * (1669.05) * (1.373) ∑L (z = 30) = (7095.14) * (1669.05) * (1.565) ∑L (z = 60) = (7095.14) * (1669.05) * (1.875)

= = = =

1.83E+07 1.63E+07 1.85E+07 2.22E+07

6.- Determinación de espesores acumulados de grava equivalente en función del daño equivalente acumulado y valor de soporte critico Diagrama de capas:

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Carpeta Base Sub-base Subrasante

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∑L (Z = 0) ∑L (Z = 15) ∑L (Z = 30) ∑L (Z = 60)

Nivel de Confianza, Qu =

Capa Carpeta

1.83E+07 1.63E+07 1.85E+07 2.22E+07

VRS B = VRS SB = VRS SR = VRS TN =

Octubre 2017

102.44 52.10 22.56 15.77

GE (Grava Equivalente) VRS B = 102.44 VRS SB = 20 VRS SR = 20 VRS TN = 15.77

0.9

∑L (Z = i) 1.83E+07

VRSz 102.44

VRSo 10.3

Base

1.63E+07

20

4.57

33.91

0.00000

Sub-base

1.85E+07

20

4.57

34.40

0.00000

Subrasante

2.22E+07

15.77

4.57

40.48

0.00000

7.- Determinación de los espesores de capa

Capa

Espesor Acumulado

Espesor Relativo

z, cm Observaciones 18.78 0.00000

Espesor Material = Espesor GE / Factor de GE Factor de GE

Espesores Teóricos

Espesores Mínimos

Espesores Finales

Carpeta

18.78

18.78

2

9.39

4

9.5

Base

33.91

15.14

1

15.14

15

20

Sub-base

34.40

0.49

0.8

0.61

15

20

Subrasante

40.48

6.08

0.6

10.13

30

30

Capa Carpeta Base Sub-base Subrasante

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Espesor 9.5 20 20 30

cm cm cm cm

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Método del Instituto del Asfalto (Asphalt Institute).

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Método Asphalt Institute Datos: Tipo de Camino Transito Diario Promedio Anual:

A4 3709

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Vehículos

1.- Cálculo del TDPA en el carril de proyecto: TDPAc/p TDPAc/p = TDPA * FDT FDT = Factor de Distribución del Transito Numero de Carriles: 4 FDT : 0.45 TDPAc/p: 0.45 * 3709 TDPAc/p: 1669.05

Vehículos

2.- Análisis del Transito VEHÍCULO

%

A2 A'2 B2 B3 C4 C2 ‐ R2 T2 ‐ S1 T2 ‐ S2 T3 ‐ S2 T2 - S2 - R2

48% 5% 11% 10% 7% 7% 3% 3% 3% 3% 100%

Peso del Veh. Cargado, Ton 2.00 5.50 15.50 19.50 28.00 35.50 25.50 33.50 41.50 53.50

% Recalculado 9.62% 21.15% 19.23% 13.46% 13.46% 5.77% 5.77% 5.77% 5.77% 100.00%

Porcentaje de vehículos pesados

A%=

PC * %R, ton 0.53 3.28 3.75 3.77 4.78 1.47 1.93 2.39 3.09 24.99 52%

3.- Cálculo del numero de vehículos pesados (N) N= N= N=

A * TDPAc/p 0.52 * 1669.05 867.91

Vehículos

4.- Calculo del peso promedio de los camiones pesados (Ppcp) Ppcp =

∑ (PC * %R)

Ppcp =

24.99

Ton

5.- Determinación de número de transito inicial (NTI) Utilizando el Nomograma para Determinar el Número de Tránsito Inicial N= Ppcp = Eje Estándar =

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867.91 Vehículos 24.99 Ton 8.20 Ton

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Lectura Eje C

Distancia

1000.00 867.91 700.00

Log10 3.0000 2.9385 2.8451

Distancia

25.00 24.99 22.50

Log10 1.3979 1.3978 1.3522

Distancia

1000.00 991.90 900.00

Log10 3.0000 2.9965 2.9542

Limites

Lectura Eje D

Limites

Lectura Eje A

Limites

NTI =

Octubre 2017

991.90

0.1826 0.1101 0.0000

0.3841 0.3826 0.0000

0.0829 0.0765 0.0000

Vehículos

6.- Determinación del Factor del Factor de corrección al Número de Tránsito Inicial (FC) Periodo de Diseño = Tasa de Crecimiento Anual = Periodo de diseño, años 14 15 16

2 0.8 0.87 0.93

15 3.60%

Años %

Tasa de crecimiento anual 3.6 0.896 0.977 1.058 FC =

4 0.92 1.01 1.09

0.977

7.- Cálculo del número de tránsito de Diseño (NTD) NTD = NTD = NTD =

NTI * FC 991.9 * 0.977 969.09

8.- Determinación de los valores relativos de soporte críticos Terreno Natural: 24 24 21 22

23 17 22 17

21 18 22

17 15 15 Promedio =

Subrasante: 25 21 28 24 23

20 30 24 28 22

26 22 30 25 29

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21 15 24

25 16 21

27 22 26 21

21 27 26 28

26 25 25 26

20.09 29 24 26 22 21

Promedio =

20 17 25

24.97

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Valores Relativos de Soporte Críticos: VRS TN = VRS SR =

20.09 24.97

9.- Determinación de los espesores en centímetros de condreto asfáltico Nomograma para determinar el espesor requerido en cm. de concreto asfáltico

NTD = Lectura Eje C

969.09 Log10 3.0000 2.9864 2.6990

Distancia

1000.00 969.09 500.00

Distancia

25.00 20.09 20.00

Log10 1.3979 1.3030 1.3010

Distancia

25.00 24.97 20.00

Log10 1.3979 1.3974 1.3010

Distancia

20.00 15.81 15.00

Log10 1.3010 1.1990 1.1761

Distancia

15.00 14.85 10.00

Log10 1.1761 1.1718 1.0000

Limites

Lectura Eje B

Limites

Limites

Lectura Eje A

Limites

Limites

0.3511 0.3352 0.0000

0.1714 0.0034 0.0000

0.1714 0.1705 0.0000

1.3142 0.2414 0.0000

1.7317 1.6891 0.0000

9.- Determinación de los espesores en centímetros de Concreto Asfáltico R tn = Rpav =

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15.81 14.85

cm de concreto asfáltico cm de concreto asfáltico

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10.- Determinación de los espesores de capas en centímetros de Grava Equivalente

Espesor GE = Espesor Material * Factor de GE

Capa

Carpeta Base Sub-Base Subrasante

Espesor en cm Espesor relativo en de concreto cm de concreto asfáltico asfáltico

FGE

Espesores Relativos en cm de Grava Equivalente

14.9

14.9

2

29.7

15.8

1.0

2

1.9

FGE

Espesores Relativos en cm de Grava Equivalente

2 1 0.8 0.6

8 15 12 18

11.- Propuesta de Seccionamiento y Revisión

Capa

Carpeta Base Sub-Base Subrasante

Espesor Espesores mínimos, Propuesto en en cm de material cm de material

4 15 15 30

4 15 15 30 Capa Carpeta Base Sub-Base Subrasante

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Revisión

35 18

Espesor 4 cm 15 cm 15 cm 30 cm

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Método del American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO)

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Método AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) Datos: Tipo de Camino Transito Diario Promedio Anual:

A4 3709

Vehículos

1.- Cálculo del Transito Diario Promedio Anual (TDPA) en el carril de proyecto: TDPAc/p TDPAc/p = TDPA * FDT FDT = Factor de Distribución del Transito Numero de Carriles: 4 FDT 0.45 TDPAc/p: 0.45 * 3709 TDPAc/p:

1669.05

Vehículos

2.- Determinación de los Valores Relativos de Soporte Críticos o de Diseño Nivel de Confianza (Reliability) R= Zr =

VRS SR = VRS SB = VRS B =

90 -1.282

22.56 52.10 102.44

3.- Cálculo de los Módulos de Resiliencia (Mr) Mr = Mr SR = Mr SB = Mr B =

1500.00 VRS 33840.00 psi 78150.00 psi 153660.00 psi

4.- Determinación de la Pérdida en el Nivel de Serviciabilidad (ΔPSI) Nivel de servicio de Diseño Nivel de Servicio de Rechazo ΔPSI = ΔPSI = ΔPSI =

Po = Pt =

4.5 2.5

Po - Pt 4.5 - 2.5 2

5.- Cálculo del Error combinado Estándar (So) So = So = So =

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ΔPSI / Po 2 / 4.5 0.4444

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6.- Análisis del Tránsito Ejes Estándar Diarios Equivalentes = TDPAc/p * %Vehículo * Peso equivalente

Tipo de Vehículo

%

A2

48%

A'2

5%

B2

11%

B3

10%

C4

7%

C2 ‐ R2

7%

T2 ‐ S1

3%

T2 ‐ S2

3%

T3 ‐ S2

3%

T2 - S2 - R2

3%

Ejes Estándar Peso Peso en Carga Número y Tipo Diarios Máxima por eje, Equivalente a de Eje Eje Estándar Equivalentes Ton. 1* 2* 1* 2* 1* 2* 1* 2** 1* 2*** 1* 2* 3* 4* 1* 2* 3* 1* 2* 3** 1* 2** 3** 1* 2* 3** 4* 5*

1 1 1.7 3.8 5.5 10 5.5 14 5.5 22.5 5.5 10 10 10 5.5 10 10 5.5 10 18 5.5 18 18 5.5 10 18 10 10

100%

0.122479 0.122479 0.208214 0.465420 0.673635 1.224790 0.673635 1.714706 0.673635 2.755778 0.673635 1.224790 1.224790 1.224790 0.673635 1.224790 1.224790 0.673635 1.224790 2.204623 0.673635 2.204623 2.204623 0.673635 1.224790 2.204623 1.224790 1.224790 ∑=

98.123 98.123 17.376 38.840 123.676 224.866 112.433 286.193 78.703 321.967 78.703 143.097 143.097 143.097 33.730 61.327 61.327 33.730 61.327 110.389 33.730 110.389 110.389 33.730 61.327 110.389 61.327 61.327 2852.730

7.- Suma de Ejes Equivalentes en la vida de proyecto (W18) W18 = ∑ Ejes Equivalentes (365) (n) Vida de Proyecto (n) = 15 W18 = 2852.73 * 365 * 15 W18 = 1.56E+07 ESAL's

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8.- Determinación de los Números Estructurales de Capas (SN)

W18 = Zr =

1.56E+07 -1.282

Capa

So = ΔPSI =

Modulo de Resilencia

Carpeta Base Sub Base

Mr B =

153660.00

psi

Mr SB =

78150.00

psi

Mr SR =

33840.00

psi

0.4444 2 Numero Estructural SN1 = 1.69 Observaciones = 0.00000 SN2 = 2.20 Observaciones = 0.00000 SN3 = 3.00 Observaciones = 0.00000

9.- Cálculo de los Coeficientes Estructurales ai Carpeta

Coeficiente a1

Lectura Eje B

Estabilidad Marshal = Estabilidad Marshal = Limites 1600 1593.94 1500

Coeficiente a1

Limites 0.5 0.406 0.4

Coeficiente a1 =

0.406

Coeficiente a2 VRS =

102.44

Base

Lectura Eje C

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Limites 90.00 90.00 85.00

723 1593.94

kg lb

Distancia 0.3042 0.2858 0.0000 Distancia 1.8462 0.1031 0.0000

R= LOG10 1.9542 1.9542 1.9294

90 Distancia 0.2697 0.2697 0.0000

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Lectura Eje B

Limites 120 102.44 100

Lectura Eje A

LOG10 2.0792 2.0105 2.0000

Distancia 0.2970 0.0393 0.0000

Limites

Distancia 0.14 0.5285 0.129 0.2334 0.12 0.0000

Coeficiente a2 =

0.129

Coeficiente a3 VRS =

52.10

Sub-Base

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R=

90

Lectura Eje C

Limites 100.00 90.00 80.00

LOG10 2.0000 1.9542 1.9031

Distancia 0.2413 0.1274 0.0000

Lectura Eje B

Limites

LOG10 1.7782 1.7168 1.6990

Distancia 0.2678 0.0604 0.0000

60 52.10 50 Lectura Eje A

Limites

0.10

Distancia 0.6610 0.5660 0.0000

a2 =

0.129

0.12 0.117

Coeficiente a3 = a1 =

0.117

0.406

a3 =

0.117

10.- Cálculo del Factor de Drenaje, Mi Capa Base Sub-Base

Calidad Excelente Excelente

Capa m2 = Base m3 = Sub-Base

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PORCENTAJE DE TIEMPO CERCANO A LA SATURACIÓN:

Limite Inferior Valor Buscado Limite Superior 5.00% 16.20% 25.00% 5.00% 19.50% 25.00% Mi 1.244 1.2275

Limite Inferior 1.3 1.3

Coeficiente 1.244 1.2275

Limite Superior 1.2 1.2

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11.- Cálculo de los espesores Relativos por Capa

Diagrama de Capas

SN1 = SN2 = SN3 =

1.69 2.20 3.00

a1 = a2 = a3 =

0.406 0.129 0.117

D1 =

4.5

D*2 >= (SN2 - SN1*)/(a2 *m2) D*2 >= (2.2 - 1.827) / (0.129 * 1.244) D*2 >= 2.3243 D2 =

2.5

D*1 >= SN1/a1 D*1 >= 1.69 / 0.406 D*1 >= 4.1626 SN1* = SN1* = SN1* =

m2 = m3 =

1.244 1.2275

D1 * a1 4.5 * 0.406 1.827

SN2* = D2 * a2 * m2 SN2* = 2.5 * 0.129 * 1.244 SN2* = 0.40119 D*3 >= (SN3 - SN2* - SN1*)/(a3*m3) D*3 >= (3 - 0.40119 - 1.827) / (0.117 * 1.2275) D*3 >= 5.3741 D3 = 5.5 SN3* = D3 * a3 * m3 SN3* = 5.5 * 0.117 * 1.2275 SN3* = 0.7899 SN = ∑SNi* =

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2.9963 3.0181

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12.- Determinación de los espesores de capa

Capa

Carpeta Base Sub-Base Subrasante

Espesor Espesor relativo en relativo en cm pulgadas de de GE GE 4.5 2.5 5.5 -

11.43 6.35 13.97 -

FGE

2 1 0.8 0.6 Capa Carpeta Base Sub-Base Subrasante

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Espesores Espesores Teóricos en cm Mínimos en cm de Material de Material 5.715 6.35 17.4625 -

4 15 15 30

Espesores Finales 6 15 20 30

Espesor 6 cm 15 cm 20 cm 30 cm

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Seccionamiento Final

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Seccionamiento Final Para obtener los espesores finales del pavimento flexible se calculo el promedio de los 3 metodos. Capa Carpeta Base Sub-Base Subrasante

Espesores por Metodo, cm UNAM ASPHALT AASHTO 9.50 4.00 6 20.00 15.00 15 20.00 15.00 20 30.00 30.00 30 Capa Carpeta Base Sub-Base Subrasante

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Promedio

Espesor Final

6.50 16.67 18.33 30.00

6.5 20 20 30

6.5 20 20 30

Espesor cm cm cm cm

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