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Metodo Aashto Para Pavimentos

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  • CARGA, WSIN ESCALAESTRUCTURA DEL PAVIMENTOSUBRASANTEP1 DISTRIBUCION DE LA PRESION DEL NEUMATICO A TRAVES DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTOPoP1 Fig.1(P1)(b)

  • CARGA, WSIN ESCALAESTRUCTURA DEL PAVIMENTOSUBRASANTECOMPRESION TENSIONLa Deflexion del Pavimento trae consigo Esfuerzos de Compresion y Tension en su Estructura.Fig.2

  • PAVIMENTO ASFALTICO EN TODO SU ESPESORPAVIMENTO ASFALTICO CON BASE GRANULARCONCRETO ASFALTICO SUPERFICIALCONCRETO ASFALTICO O BASE CON ASFALTO EMULSIONADOEcEtSUBRASANTECONCRETO ASFALTICO SUPERFICIALCONCRETO ASFALTICO O BASE CON ASFALTO EMULSIONADOBASE GRANULARSUBRASANTEPavimentos de Concreto Asfltico en Todo su Espesor y Base con Asfalto EmulsificadoPavimentos con Base GranularUbicacin de las deformaciones consideradas en el procedimiento de diseo

  • Los ejes se clasifican segn su tipo y pueden ser los siguientes: simple, tndem y trdem.

  • SIMPLETNDEM DUAL

  • TRDEM

  • Periodo diseoAos (n)Tasa Anual de Crecimiento, en por ciento.245678104567891011121314151617181920254.125.206.317.438.589.7510.9512.1713.4114.6815.9717.2918.6420.0121.4122.8424.3032.034.255.426.637.909.2110.5812.0113.4915.0316.6318.2920.0221.8223.7025.6527.6729.7841.654.315.536.808.149.5511.0312.5814.2115.9217.7119.1621.5823.6625.8428.1330.5433.0647.734.375.646.988.399.9011.4913.1814.9716.8718.8821.0123.2825.6728.2130.9133.7636.7954.864.445.757.158.6510.2611.9813.8215.7817.8920.1422.5525.1327.8930.8434.0037.3841.0063.254.515.877.348.9210.6412.4914.4916.6518.9821.5024.2127.1530.3233.7537.4541.4545.7673.114.646.117.729.4911.4413.5815.9418.5321.3824.5227.9731.7735.9540.5545.6051.5657.2898.35

  • TABLA N 3.16 VALORES PARA DIFERENTES PRUEBAS, CON MATERIALES DE BASES Y SUBBASES.

    En cuanto a requerimientos de espesores mnimos, en funcin del nivel de trnsito en ejes equivalentes, el mtodo recomienda los siguientes valores:

    PRUEBAREQUISITOSSUBBASEREQUISITOSBASEVRS, mnimo2080Valor R, mnimo5578Lmite Lquido, mximo2525ndice Plstico, mximo6NPEquivalente de Arena, mnimo2535Material que pasa la malla200, mximo, (finos)127

  • B) CALCULO DEL INDICE DE TRAFICO MEDIANTE LA TASA DE CRECIMIENTOI.T. = N.T.I. x FcDonde:I.T. :Indice de Trfico.N.T.I. :Nmero de Trnsito Inicial.Fc. :Factor de Correccin.

    Peso promedio (Tn.) = 24.30 Peso promedio (Lbs.) = 53,460.00- Peso Promedio de Camiones:

    CLASE DE VEHICULOPESO DE LOS VEHCULOSB2C2C3T2S218 Tn.18 Tn.25 Tn.36 Tn.

  • Por ser 02 carriles, el N de camiones ser la mitad de 87, es decir 43.5 = 44 Veh.- Nmero de Camiones Pesados:-) Factor de Correccin:A traves de la carta del NTI, obtenemos 28 Vehculos-) Nmero de Trnsito Inicial:El Factor de correccin de acuerdo a la Tabla de Factores de Correccin de NTI, para Obtener el NTD o I.T.Se obtiene un Resultado de 1.67Entonces remplazamos en la frmula: I.T. = N.T.I. x Fc I.T. = 28 x 1.67 = 46.76 = 47 Conociendo el ndice de Trfico, se clasifica como un Trnsito de Trfico Mediano.

    CLASE DE VEHICULONUMERO DE VEHICULOS POR DIAB2C2C3T2S2TOTAL4121151087

  • TABLA N 3.17ESPESORES DE SUPERFICIE DE CONCRETO ASFLTICO SOBRE BASES GRANULARES SIN ESTABILIZAR

    (2) Para pavimentos de una sola capa formada con concreto asfltico (full - depth) o pavimentos con emulsiones asflticas, se requiere un mnimo de 10 cm.

    c) Clculos de espesores de diseo.El mtodo ms reciente del Instituto del Asfalto de los Estados Unidos de Norteamrica, proporciona para el diseo final de los espesores de la seccin estructural del pavimento flexible, 18 grficas o cartas de diseo en sistema mtrico y 18 en sistema ingls, las cuales cubren todas las variables involucradas en los prrafos anteriores de este trabajo.

    NIVEL TRNSITO ENEJES EQUIVALENTESCONDICINTRNSITOESPESOR MNIMO DECARPETA ASFLTICAEN CMHasta 10,000Ligero7.5 (2)Entre 10,000 y 1000,000Mediano10Mayor de 1000,000Pesado12.5 o mas

  • CALCULO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTODatos Obtenidos:C.B.R. =13.80 % I.T. =47Tipo de Trnsito = Mediano

    -) Peso Promedio de Camiones:Con el empleo del cuadro de Espesor Mnimo de capa de Rodadura, y el grfico para la determinacin del espesor de la Base y capa de Rodamiento Asfltica, se obtiene:Carpeta Asfltica e = 1.5Base de Concreto Asflticoe = 3.5 Base Granular e = 2.0

    Realizando la conversin del concreto asfltico a Base Granular ( 2 : 1),Se obtiene:

    Carpeta Asfltica e = 1.5Base Granular (3.5 x 2 + 2) e = 9.0

  • MTODO DE LA AASHTOPARA EL DISEO DE LASECCIN ESTRUCTURAL DELOSPAVIMENTOS.

  • El diseo est basado primordialmenteen identificar o encontrar un nmeroestructural SN para el pavimentoflexible que pueda soportar el nivel decarga solicitado.Para determinar el nmero estructural SN requerido, el mtodo proporciona una ecuacin general y la grfico, que involucra los siguientes parmetros: El trnsito en ejes equivalentes acumulados para el perodo de diseo seleccionado, W18. El parmetro de confiabilidad, R. La desviacin estndar global, So. El mdulo de resiliencia efectivo, Mr del material usado para la subrasante. La prdida o diferencia entre los ndices de servicios inicial y final deseados, .PSI.

  • METODO AASHTO - 93El mtodo AASHTO para diseo de pavimentos flexibles publicada en 1993 incluye importantes modificaciones dirigidas a mejorar la confiabilidad del mtodo.

    Desde la publicacin de la primera gua AASHTO en 1961, se han efectuado modificaciones en la ecuacin de diseo con la finalidad de mejorar su uso y su confiabilidad

  • Parmetro W18Para la gua AASHTO corresponde al EAL afectado por coeficientes que representan el sentido y el nmero de carriles que tendr la vaW18 = DDxDLxEALEAL = Numero de ejes equivalentes a 8.2 tn en el periodo de diseo.DD = Es un factor de distribucin direccional. Por lo general se considera 0.5

    DL = Esta dictado por el siguiente cuadro

  • Parmetro W18Para la gua AASHTO corresponde al EAL afectado por coeficientes que representan el sentido y el nmero de carriles que tendr la vaW18 = DDxDLxEALEAL = Numero de ejes equivalentes a 8.2 tn en el periodo de diseo.DD = Es un factor de distribucin direccional. Por lo general se considera 0.5

    DL = Esta dictado por el siguiente cuadro

  • EJERCICIOS DE APLICACIN DEL METODO AASHTO

    APLICACIN 1

    Se desea efectuar el diseo de un pavimento flexible, por el mtodo AASHTO 1993, para un perodo de diseo de 15 aos y considerando un nivel de serviciabilidad inicial de 5 y final de 3 lo que ocasiona una perdida total de , el mdulo de resilencia de la subrasante es de 4000 psi, con un trfico acumulado de 20x106 ESAL en el carril de diseo. Debemos considerar que se trata de una va colectora en un rea urbana, debemos considerar los mdulos de resilencia de la base y sub-base granular de 30000 psi y 15000 psi respectivamente.

  • SOLUCIN:

    Ordenando datos

    n=15 aosR=95%PSI0=5S0=0.45 (Pavimentos flexibles)PSIt=3ZR=0.45(Depende del factor confiabilidad)W18=20x10E6

    Datos de los materiales para el diseo:

    MATERIAL Mr (psi) CBR (%)miCapa asfltica 400,000Base 30,000 1001.3Subbase 15,000 25 0.7Subrasante 4,000

    mi = coeficientes de drenaje

  • Los coeficientes de capa usados en la pista de prueba AASHO son:

    - Concreto asfltico superficial, a1 : 0.40 0.44 pulg-1- Base de piedra chancada, a2 : 0.10 0.14 pulg-1- Sub-base de grava arenosa, a3 : 0.06 0.10 pulg-1

    Nota: para hallar los coeficientes de capa, se usan los siguientes nomogramas:

  • Para la capa de concreto asfltico:

  • Para la capa de base granular:

  • Para la capa de subbase granular:

  • Determinando el nmero estructural requerido por la seccin de carretera SN. Para esto se hizo uso de la tabla que se presento a continuacin:

  • Luego de hacer uso del nomograma, tenemos los valores de:

    SN=6.0

    SN1=3.2

    SN2=3.4

    Ahora se puede calcular el espesor de la capa asfltica:

    D1=SN1/a1 ; D2=SN2-SN1/a2*m2 ; D2=SN3-SN'1+ SN'2/a2*m2D1=7.27pulg, asumimos 7.5pulgAhora tenemos, SN1(corregido)=SN'1=3.3

  • D2=4.2-3.3/0.14*1.3 =4.94

    Asumimos D2=5.0pulg

    Recalculando en valor de SN'2 =D2*0.14*1.3=0.91

    Ahora para :D3=6-(3.3-0.91)/0.1*0.7=25.56pulg

    Asumimos D2=26.0pulg SN'3=D3*0.1*0.7=1.82pulg

  • VERIFICANDO

    SN'1+SN'2+SN'3=3.3+0.91+1.92=6.03 (OK)

    Los espesores de diseo son:

    Capa asfltica : 7.5 pulg.

    Base granular : 5.0 pulg.

    Subbase granular : 26 pulg.

  • MS. ING. ABNER ITAMAR LEN BOBADILLA

    MUCHAS GRACIAS

    NUEVO CHIMBOTE - 2010