REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

Instituto universitario politécnico Santiago Mariño

Extensión - puerto Ordaz

Escuela: 42 Sección: S

TUTOR:Ing. Argenis Soteldo.

BACHILLER:Diliana Marcano.C.I V-24856613

Tipos de pavimentos

Criterios de diseño

PCA (Portland Cement Association)

Básicamente considera dos criterios de evaluación en el

procedimiento de diseño, el criterio de erosión de la sub-

base por debajo de las losas y la fatiga del pavimento de

concreto.

El criterio de erosión reconoce que el pavimento puede fallar

por un excesivo bombeo, erosión del terreno de soporte y

diferencias de elevaciones en las juntas. El criterio del

esfuerzo de fatiga reconoce que el pavimento pueda fallar,

presentando agrietamiento derivado de excesivas

repeticiones de carga.

AASHTO (American Association of State Highways

and Transportation Officials)

Básicamente se considera el módulo de reacción del

suelo es una constante matemática que muestra la

“rigidez” del suelo de fundación. Este parámetro del

suelo se utiliza para el diseño de cimientos sobre

suelos de comportamiento elástico.

• METODO C.B.R.

• METODO DEL INDICE DE GRUPO.

• METODO DE LA F.A.A.

• METODO Mc. LEOD.

• METODO DE KANSAS.

• METODO DE HVEEN.

• EXPERIMENTO VIAL A.A.S.H.O.

• Serviciabilidad

Los criterios de falla de los métodos de diseño mecanicistas utilizados no se relacionan con el

concepto de serviciabilidad ΔPSI o IRI, por lo cual se recomiendan definidos criterios* deserviciabilidad.

– IRI– ΔPSI

• Tránsito de Diseño

Se consideran sólo los vehículos pesados para estimar la cantidad de solicitaciones que afectaránal camino durante su vida de servicio. Se utiliza para el diseño los Ejes Equivalentes

acumulados para el período de diseño y para su cálculo se requiere de la siguiente información:

• Período de diseño estructural

• TMDA• Tasa de Crecimiento.• Estratigrafía de carga (Tipo de vehículos pesados)

Con esta información se propone una metodología simplificada para la estimación de losEjes Equivalentes de diseño. La información debe ser lo más cercana a la realidad y no se

recomienda aplicar factores de seguridad propios debido a que el método resume la informaciónen cinco rangos de Ejes Equivalentes.

• Período de Diseño Estructural

– Se definen dos períodos de diseño estructural de tal forma de otorgar una mayor flexibilidad a lametodología de diseño. Los períodos son de 5 y 10 años*.

• Estratigrafía de Carga

– Se definen dos tipos de estratigrafía de carga, una para caminos de tránsito liviano (Eliv) y otra para caminosde tránsito pesado (Epes). En Chile, el peso del eje estándar para el cálculo de los Ejes Equivalentes dediseño (EEq) está definido en 80 KN (17,98 kip).

No obstante lo anterior, es necesario mencionar el problema que existe para controlar las normas de cargasmáximas para los vehículos pesados, sobretodo a lo largo de la red vial de bajo volumen de tránsito.

• TMDA y Tasas de Crecimiento

La estimación de los flujos de tránsito es una de las etapas críticas durante el proceso de diseño estructural depavimentos, debido a la gran incertidumbre que existe sobre el comportamiento del flujo vehicular en caminos debajo volumen, luego del mejoramiento de estándar del camino.

La estimación del tránsito generado que producen los cambios de estándar de caminos de bajo volumen detránsito, son uno de los mayores problemas a los cuales se enfrenta el diseñador al momento de estimar los flujosfuturos de tránsito.

Si bien existen casos especiales en que este aspecto se transforma en un problema real, los estudiosinternacionales analizados en general no consideran este efecto significativo, debido a que la tasa de crecimientotiende a estabilizarse en los años posteriores al cambio de estándar.

El método considera este efecto por medio del manejo de las tasas de crecimiento en el cálculo de los flujostotales de tránsito para todo el período de diseño. De esta forma, las tasas de crecimiento utilizadas son de 4 %para el caso normal y de 7 % para el caso de existir tránsito nuevo generado.

• SUELO DE SUBRASANTE

Las estructuras de pavimentos se han diseñado por el método mecanicista de multicapas, el cualutiliza como parámetro de diseño para la subrasante el Módulo Resiliente. Sin embargo por

simplicidad, la guía utiliza el valor de soporte CBR (California Bearing Ratio) para la caracterización dela capacidad de soporte del suelo de subrasante o suelo de fundación.

• CLIMA

El clima puede tener diversos efectos sobre la estructura del pavimento. Los principales elementos del climausualmente considerados en el diseño de pavimentos son las temperaturas extremas y el agua. Así, afectan a:

Al Módulo de Rigidez,A la estabilidad de las mezclasEn las dilatacionesPor los Ciclos H-DH, “penetración de la helada”Zonas lluviosas o de inundaciones

Estos problema se debe resolver por medio de un adecuado diseño de drenaje el cual otorga la capacidad a laestructura para evacuar el agua que se infiltra en las diferentes capas granulares y la subrasante.Complementariamente, el problema se puede resolver diseñando para condiciones estructurales saturadas lo queconlleva a mayores espesores de capas.

Existen cartillas complementaria de diseño, para aquellas estructuras con capas granulares, donde se considera lasituación saturada de la estructura.

El método considera tres condiciones de clima:Solución para condición seca.Solución para condición normal.Solución para condición saturada.

DRENAJE

El drenaje de un pavimento, para efectos del diseño estructural, esevaluado por medio del tiempo que demora una determinadaestructura en drenar el agua libre a partir de un estado de humedaddado. El tiempo que una estructura de pavimento permanece conhumedades cercanas a la saturación dependerá principalmente de lossiguientes factores:

• Tipo de Material de Subrasante• Ancho de Base (ancho plataforma)• Pendiente Transversal (bombeo)• Existencia de Terraplén• Precipitación Media Anual

VIDA ÚTIL DEL PAVIMENTO

Tránsito

Se usa el número de repeticiones de ejes equivalentes de 18 Kips o ESALs. La conversión de una carga dada por eje de ESAL se hace a través de los factores equivalentes de carga.

Confiabilidad

La confiabilidad (R) puede ser definida como la probabilidad de que la estructura tenga un comportamiento real igual o mejor que el previsto durante la vida de diseño adoptada.

Subrasantes expansivas o sometidas a expansión por congelación

Si se tiene una subrasante expansiva, o bien sometida a expansión por congelamiento, habrá una perdida adicional de serviciabilidad que debe ser tenida en cuenta. Esto se hace analizando la perdida de serviciabilidad por esta causa en función del tiempo

Criterios de adopción de niveles de serviciabilidad

La serviciabilidad de un pavimento se define como la capacidad de servir al tipo de transito para el cual ha sido diseñado. Así se tiene un índice de serviciabilidad presente PSI mediante el cual el pavimento es calificado entre 0 (pésimas condiciones) y 5 (perfecto). En el diseño del pavimento se debe elegir la serviciabilidad inicial y final. La inicial esta en función del diseño del pavimento y de la calidad de construcción. La final o terminal es función de la categoría del camino.