7 DISEÑO DE PAVIMENTOS - · PDF fileTransmilenio, consiste en la evaluación geotécnica y diseño de las estructuras de pavimento para el corredor, localizado entre la Avenida Caracas

Estudios y Diseños para la Adecuación al Sistema Transmilenio de la Troncal Boyacá desde Yomasa hasta la Avenida San José y Avenida

San José entre Avenida Boyacá y Autopista Norte, en Bogotá D.C.

COMPONENTE PAVIMENTOS

Página 10 ESTUDIOS Y DISEÑOS

CODIGO: VERSIÓN: 9 FECHA: 31/07/2015

7 DISEÑO DE PAVIMENTOS

Parte de la etapa previa de estudios y diseños para la adecuación de la Av. Boyacá al sistema Transmilenio, consiste en la evaluación geotécnica y diseño de las estructuras de pavimento para el corredor, localizado entre la Avenida Caracas (AK 1) y la Autopista Norte (AK 45). El segundo tramo de diseño de la Troncal Boyacá, para el cual se procede a describir los resultados del estudio de pavimentos elaborado para la adaptación del corredor al Sistema Transmilenio, está comprendido entre El Tunal y la futura Av. Ferrocarril del Sur (TV68J). Dado que se trata de un tramo del corredor que cuenta con dos calzadas por cada sentido de circulación, para facilidad de identificación, de aquí en más, cada una de las mismas será denominada en función del costado (oriental: E; occidental: W) y la velocidad de operación imperante en la actualidad (lenta o externa: L; rápida o interna: R). En este tramo, las intervenciones requeridas para la adecuación de los carriles exclusivos están concentradas en las calzadas centrales o rápidas, donde debe ser reconstruida la estructura para acondicionarla ante las cargas de los buses articulados y biarticulados. No obstante, en las estaciones del sistema, una de las plataformas coincidirá en planta con el borde izquierdo de los carriles rápidos actuales, mientras que en el costado opuesto será necesario construir estructuras completamente nuevas al interior del separador central. Algunas particularidades del alineamiento en planta proyectado, son:

- Carriles exclusivos sobre el separador central en el sector K7+820–K8+200.

- K8+200–K8+400: reconstrucción de los carriles internos (costado izquierdo) de las mixtas existentes para adecuación como exclusivos de Transmilenio.

- Entre AK24 y TV30 (K8+400–K9+280 del abscisado topográfico) la geometría se adapta

para la adecuación de separadores laterales destinados a la reubicación de la red eléctrica de alta tensión que discurre en dicho sector. En consecuencia, tanto los carriles exclusivos del costado oriental como los del occidental serán conformados en una sección transversal mixta, parte en la calzada existente y parte en el separador central. La configuración de las calzadas lentas se conserva con tres (3) carriles por sentido.

- Desde la TV30 y hasta la DG51S (K9+280–K10+500), con excepción de los pasos por las estaciones 10 y 11, las calzadas exclusivas se ajustan a las rápidas existentes junto al separador central. Los tres (3) carriles que por sentido existen en las calzadas lentas no se ven alterados.

- Entre DG51S y CL44S (K10+500–K11+410), los carriles exclusivos disminuyen de dos a uno por sentido para el paso sobre la Autopista Sur, generalmente, el oriental sobre el pavimento existente y el occidental sobre el separador central. Para uniformizar las calzadas de tráfico mixto con tres (3) carriles por sentido, los separadores laterales (K11+260–K11+410) deben ser adecuados como carriles de tráfico mixto, conservando






los más cercanos al espacio público para la incorporación del flujo desde y hacia la AC45S.

- Finalmente, entre la CL44S y la TV68J (K11+410–K11+970), donde se proyecta la Estación 12 y las calzadas lentas únicamente cuentan con dos carriles por sentido, un tercero proyectado por sentido se obtiene del separador lateral. Adicionalmente, un separador lateral de 6.2m será construido sobre la calzada rápida oriental, con lo cual, los carriles exclusivos de dicho costado se proyectan sobre el separador central y los opuestos sobre la calzada rápida occidental.

Dando continuidad a la etapa previa de factibilidad, en la Versión 8 del presente informe, el diseño se enfocó en la adecuación de los carriles exclusivos en el separador central, buscando la mínima modificación, intervención e inversión en las calzadas de tráfico mixto; esto último complementado con la evaluación estructural de la totalidad del corredor en cada una de sus calzadas e incluyendo en el presupuesto de obra únicamente aquellos sectores de las calzadas mixtas que requieren reconstrucción (sin esto implicar reemplazo total de los materiales existentes) por alteraciones en la sección transversal –adecuación de separadores laterales y/o espacio público como carriles para circulación de automóviles, buses intermunicipales, del sistema público colectivo urbano o camiones de carga–. En una etapa posterior, el Instituto estableció la conveniencia de complementar el proyecto en su etapa de diseño, con una concepción semejante a la de otras troncales del sistema, para las cuales se renovó la reserva vial en forma integral, incluyendo el espacio público y las redes de servicios públicos. En consecuencia, en la presente versión se complementa la anterior, incorporando, además de los carriles exclusivos, el diseño para la completa intervención de los carriles de tráfico mixto, esta última necesaria, no solo por la vida residual y el estado superficial del pavimento, sino también por la reconstrucción de los sectores donde se trasladan, renuevan o rehabilitan las redes de servicios públicos y/o se construyen colectores pluviales o sanitarios, conexiones domiciliarias y demás. Para tal propósito, dentro del presente documento se evalúa estructuralmente los pavimentos existentes, recurriendo a pruebas no destructivas como el deflectómetro de impacto. En forma simultánea, con base en ensayos de laboratorio efectuados sobre muestras recuperadas durante la exploración geotécnica, complementados con estudios para construcción anteriormente efectuados por el Instituto, se caracteriza geotécnicamente los suelos sobre los cuales fueron construidos los pavimentos actualmente en servicio y, en el futuro cercano, se soportarán aquellos a construir como parte de la adecuación del corredor ante el nuevo escenario de cargas proyectado, en particular los carriles exclusivos de Transmilenio, los cuales serán construidos tanto sobre el separador central existente como, en algunos sectores particulares, sobre pavimentos asfálticos actualmente en servicio. Con fundamento en metodologías de reconocida aplicación internacional, las cuales han sido utilizadas para el diseño y análisis de las demás troncales del sistema de transporte masivo del Distrito Capital, a lo largo del presente documento se establecen los parámetros representativos del clima, suelo, materiales a utilizar, tráfico y demás, los cuales inciden en el dimensionamiento de las intervenciones de construcción y/o rehabilitación, anteponiendo además las exigencias






de calidad establecidas en las Especificaciones Técnicas de Materiales y Construcción, IDU ET-2011. Es bueno aclarar desde los párrafos introductorios, que el abscisado tomado como referencia a lo largo del presente capítulo corresponde al establecido en la etapa previa de levantamiento topográfico, lo cual tiene soporte en que en el momento de las exploraciones y ensayos de campo, no se encontraban establecidas las progresivas del proyecto y que aquellas difieren para la calzada oriental y occidental por tener cada una de ellas un eje particular. En consecuencia, buscando facilitar la localización, se complementa la abscisa con la nomenclatura urbana, incluyendo además como parte de los anexos planos con la localización de las secciones homogéneas de diseño. 7.1 OBJETIVOS La evaluación de los resultados de la exploración (ensayos de campo y laboratorio), el análisis de las cargas del tráfico proyectadas sobre el corredor y su efecto, los análisis de tipo técnico que conllevan a la adopción de los parámetros de diseño, la aplicación de los criterios de las metodologías de diseño y las recomendaciones técnicas y constructivas incluidas en el presente documento, están enfocadas a la adecuación de la Avenida Boyacá entre El Tunal y la Av. Ferrocarril del Sur (TV68J) al sistema de transporte masivo Transmilenio, así como de las calzadas de tráfico mixto al nuevo escenario de cargas proyectado. 7.1.1 Objetivo General El objetivo general del presente capítulo, consiste en dimensionar la estructura del pavimento para la adecuación de la Av. Boyacá al Sistema Transmilenio, tanto en sus carriles exclusivos como en las calzadas de tráfico mixto. 7.1.2 Objetivos Específicos Determinar los espesores de intervención necesarios para la construcción de los carriles exclusivos de buses articulados y biarticulados del sistema Transmilenio, con base en los parámetros geotécnicos representativos del tramo y las repeticiones de carga que, para dichos vehículos, definió el operador del sistema. Establecer la resistencia o la capacidad de soporte de los materiales que se emplearán como cimentación, a partir de la evaluación de las características geotécnicas resultantes del análisis de información de campo y de las alternativas de intervención proyectadas. Establecer la calidad de los materiales a emplear como capas que conformarán la estructura de pavimento, de acuerdo con las características del proyecto y las alternativas planteadas. Determinar la capacidad estructural existente de los pavimentos en servicio, con base en ensayos de campo no destructivos y verificaciones de laboratorio, obtenidas a partir de muestras de suelos y materiales recuperadas en campo.






Establecer las intervenciones requeridas para la rehabilitación de las calzadas de tráfico mixto actuales y su adecuación al nuevo escenario de cargas proyectado. Recomendar intervenciones para construcción y/o rehabilitación que, con base en los criterios definidos en las metodologías de diseño adoptadas y los requisitos mínimos de calidad que para los materiales a utilizar establece la normatividad técnica vigente, garanticen un adecuado desempeño de los pavimentos durante el periodo de servicio definido. 7.2 EVALUACIÓN DE LAS CARGAS DEL TRÁFICO Con fundamento en la información histórica de la Secretaria Distrital de Movilidad, en lo referente a las estaciones maestras de aforo existentes a lo largo del corredor de la Av. Boyacá, fueron proyectadas las cargas del tráfico para el diseño de pavimentos de las calzadas de tráfico mixto. En cuanto a las calzadas exclusivas para los buses articulados y biarticulados, se acudió al documento Parámetros de Diseño de la Infraestructura para la Troncal Avenida Boyacá, remitido por la Subdirección Técnica y de Servicios de Transmilenio S.A. al Instituto de Desarrollo Urbano, mediante radicado de este último 20125260583662 del 9 de octubre de 2012. En el Anexo 1 del presente informe se encuentra el detalle de la información y resultados, con base en los cuales, se establecen las repeticiones de carga consideradas en la evaluación y diseño del pavimento. Al respecto, debe aclararse que los resultados presentados en dicho anexo corresponden al siguiente escenario de adecuación de la troncal:

- La Troncal Av. Boyacá es construida bajo las premisas del estudio de tránsito elaborado por la Secretaría Distrital de Movilidad, es decir, unificando las calzadas existentes (lenta y rápida), particularmente entre Autopista Sur y Av. Calle 80. En tal caso, el factor de distribución del tráfico por carril es el correspondiente a cuatro (4) carriles por sentido.

7.3 CONSULTA Y REVISIÓN DE INFORMACIÓN SECUNDARIA En aras de complementar la información geotécnica recopilada para la presente evaluación, se investigó la información disponible en el Centro de Documentación del Instituto de Desarrollo Urbano, en lo referente a contratos de diseño y/o ejecución de obras previamente desarrollados sobre el corredor de la Av. Boyacá. En este caso, fue posible extractar información geotécnica para el diseño de pavimentos del registro entregado por el siguiente contrato:

- Contrato IDU-032-98. Estudios y Diseños de la Troncal Avenida Boyacá. Consorcio La Vialidad Ltda – Civiltec Ltda.






El resumen de los resultados incluidos en dichos estudios, los cuales son tomados como referencia para el presente, es presentado en siguiente tabla:

Tabla 7–1 Resumen resultados información secundaria Calzada

Abscisa EyD 1998 Apique Muestra

Prof. Desde

Prof. Hasta USCS LL IP

CBR Nat.

CBR Sum.

Contrato IDU-32-98 Estudios y Diseños Troncal Boyacá – Civiltec, La Vialidad W_L 1+000 1 2 0.14 0.36 GM 0 0

1+000 1 3 0.36 0.97 GM-GC 31 7 1+000 1 4 0.97 - CL 42 21 8.3 4.4 3+000 2 2 0.19 0.98 GM-GC 27 5 3+000 2 3 0.98 1.90 GM-GC 27 5 3+000 2 4 1.90 - GM-GC 27 5

W_R 2+000 1 2 0.11 0.60 GM 22 3 2+000 1 3 0.60 0.90 GM 0 0 2+000 1 4 0.90 2.03 ML 41 11 2+000 1 5 2.03 - ML 0 0 6.9 4.5

E_L 0+000 1 2 0.09 0.21 GM 0 0 0+000 1 3 0.21 1.17 GP-GM 0 0 0+000 1 4 1.17 2.75 ML 46 13 0+000 1 5 2.75 - CL 42 20 11.3 4.6 2+000 2 2 0.08 0.33 GM 22 3 2+000 2 3 0.33 0.72 GM 0 0 2+000 2 4 0.72 1.90 ML 41 11 25.5 2+000 2 5 1.90 - CL 36 17

E_R 1+000 1 2 0.09 0.36 GM 0 0 1+000 1 3 0.36 1.30 GM-GC 31 7 1+000 1 4 1.30 2.10 CL-ML 29 10 1+000 1 5 2.10 - CL 31 12 3.2 3+000 2 2 0.12 0.58 GM-GC 27 5 3+000 2 3 0.58 0.80 GM 0 0 3+000 2 4 0.80 1.45 CH-MH 53 24 3.9 3+000 2 5 1.45 2.30 CH-MH 53 24 3+000 2 6 2.30 - CH-MH 52 26

Fuente: Información secundaria disponible en el Centro de Documentación IDU

Como resultado de la revisión de fuentes de información secundaria, puede observarse que las características predominantes del suelo en el sector comprendido entre la Autopista Sur y la TV68J corresponden a granos finos (limos y arcillas), principalmente de baja plasticidad. Más adelante, para la adopción del parámetro característico de la resistencia del suelo, se tienen en cuenta estos resultados, aunados a los obtenidos dentro de la presente evaluación. 7.4 ANÁLISIS DE RESULTADOS DE LA EXPLORACIÓN GEOTÉCNICA Los parámetros geotécnicos empleados en la presente evaluación y diseño –espesores de las capas existentes, preponderantes en el diagnóstico estructural de los pavimentos; resistencia mecánica de los suelos y los granulares existentes; descripciones de campo, con base en las cuales se definió el aporte de los materiales como granulares o como suelos de apoyo en exploraciones sin ensayos de laboratorio; gradaciones, plasticidades y, por ende, clasificaciones, de cada una de las capas–, fueron suministrados por la firma responsable de la ejecución del Contrato IDU 011 de 2013. El diseño de la exploración geotécnica, corresponde al ilustrado en la figura siguiente:






Figura 7-1 Esquema de la exploración geotécnica

Los resultados obtenidos, a partir de la exploración y ensayos ejecutados en laboratorio, son discutidos en los siguientes numerales y un resumen de los mismos se encuentra en la tabla a continuación:

Tabla 7–2 Resumen resultados de la exploración geotécnica Apique Calzada Muestra Espesor

(m) Tipo

Clasificación Plasticidad CBR Inalterado CBR Método I AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95%

95 E 1 0.25 CA CA 95 E 2 0.25 MG MG 95 E 3 0.20 MG MG 95 E 4 0.40 MG MG 95 E 5 0.10 Rajón Rajón 95 E 6 0.20 M M 98 E 1 0.28 CA CA 98 E 2 0.19 MG A-1-a 0 GP-GM 11 0 0 2.04 8.8 38 98 E 3 0.23 MG A-1-a 0 GM 12 0 0 98 E 4 0.80 C A-7-6 20 CL 18 43 22 101 E_L 1 0.25 CA CA 101 E_L 2 0.55 MG A-1-a 0 GP-GM 9 0 0 2.082 7.7 58 101 E_L 3 0.70 C A-7-6 20 CL 36 44 21 108 E_L 1 0.22 CA CA 108 E_L 2 0.53 MG MG 108 E_L 3 0.75 C C 115 E_L 1 0.20 CA CA 115 E_L 2 0.50 MG MG 115 E_L 3 0.80 M M 122 E_L 1 0.35 CA CA 122 E_L 2 0.25 MG MG 122 E_L 3 0.25 MG MG 122 E_L 4 0.65 M M 129 E_L 1 0.23 CA CA 129 E_L 2 0.27 MG A-4 0 GM 11 0 0 2.042 7.9 38 129 E_L 3 0.40 MG A-4 0 SM 8 0 0 2.01 7.8 129 E_L 4 0.60 C A-7-6 20 CL 18 45 18 136 E_L 1 0.24 CA CA 136 E_L 2 0.24 MG A-1-b 0 GM 8 0 0 2.1 7.8 40 136 E_L 3 0.28 MG A-2-4 0 SM 7 0 0 136 E_L 4 0.74 C A-7-6 20 CL 17 45 17 143 E_L 1 0.25 CA CA

Existente Esquema de Exploración Proyectado

3 32 21 250m 250m 250m 250m 250m 1

2 TM1 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m TM

500m 500m 500m

500m 500m 1 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m 125m TM2 TM

1 250m 250m 250m 250m 250m 12 23 3

Clasificación y humedad en las capas. Se recuperara muestra para CBR inalterado, mínimo a 1.5m de prof. con respecto a la rasante existente. Clasificación y humedad por capa; materia orgánica en el granular más superficial; CBR método 1 y Proctor en el granular encontrado a 0.4m de profundidad.

Únicamente el registro del perfil estratigráfico, incluida la descripción de campo.

Clasificación y humedad por capa; materia orgánica en el granular más superficial; CBR método 1 y Proctor en el granular encontrado a 0.4m de profundidad; CBR inalterado en la subrasante.






Apique Calzada Muestra Espesor

(m) Tipo Clasificación Plasticidad CBR Inalterado CBR Método I

AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95% 143 E_L 2 0.35 MG MG 143 E_L 3 0.30 MG MG 143 E_L 4 0.60 M M 150 E_L 1 0.25 CA CA 150 E_L 2 0.40 MG MG 150 E_L 3 0.30 MG MG 150 E_L 4 0.25 MG MG 150 E_L 5 0.30 M M 157 E_L 1 0.25 CA CA 157 E_L 2 0.33 MG A-1-a 0 GP-GM 6 0 0 2.01 9 38 157 E_L 3 0.32 MG A-1-a 0 GP-GM 10 0 0 157 E_L 4 0.50 MG A-1-b 0 GM 10 0 0 157 E_L 5 0.10 G A-2-6 1 GC 12 36 19 164 E_L 1 0.25 CA CA 164 E_L 2 0.20 MG MG 164 E_L 3 0.45 MG MG 164 E_L 4 0.20 Rajón Rajón 171 E_L 1 0.10 CA CA 171 E_L 2 0.30 G A-2-4 0 GM 11 0 0 171 E_L 3 0.40 S A-6 3 SC 19 31 16 171 E_L 4 0.40 S A-1-b 0 SM 9 0 0 171 E_L 5 0.30 C A-7-6 20 CL 31 50 24 15.4 1.0 34.7 0.64 173 E_L 1 0.35 CA CA 173 E_L 2 0.15 MG A-1-a 0 GW 8 0 0 2.07 9.3 46 173 E_L 3 0.70 C A-6 19 CL 35 39 17 173 E_L 4 0.30 C A-7-6 20 CH 23 61 26 178 E_L 1 0.40 CA CA 178 E_L 2 0.30 MG MG 178 E_L 3 0.20 MG MG 178 E_L 4 0.45 MG MG 178 E_L 5 0.20 Rajón Rajón 185 E_L 1 0.25 CA CA 185 E_L 2 0.25 MG MG 185 E_L 3 0.40 MG MG 185 E_L 4 0.45 MG MG 185 E_L 5 0.15 M M 192 E_L 1 0.40 CA CA 192 E_L 2 0.25 MG MG 192 E_L 3 0.85 MG MG 102 E_R 1 0.17 CA CA 102 E_R 2 0.53 MG MG 102 E_R 3 0.80 M M 105 E_R 1 0.20 CA CA 105 E_R 2 0.20 MG MG 105 E_R 3 0.40 MG MG 105 E_R 4 0.15 MG MG 105 E_R 5 0.55 M M 109 E_R 1 0.18 CA CA 109 E_R 2 0.12 MG A-2-7 2 GC 17 54 23 2.12 8.7 34 109 E_R 3 0.50 MG A-1-b 0 SM 9 0 0 109 E_R 4 0.70 M A-7-5 12 MH 59 107 54

8_109 E_R 1 0.25 CA CA 8_109 E_R 2 0.35 MG MG 8_109 E_R 3 0.20 AGUA AGUA 112 E_R 1 0.20 CA CA 112 E_R 2 0.20 MG MG 112 E_R 3 0.25 MG MG 112 E_R 4 0.15 MG MG 112 E_R 5 0.70 M M 116 E_R 1 0.18 CA CA 116 E_R 2 0.17 MG MG 116 E_R 3 0.45 MG MG 116 E_R 4 0.20 MG MG 116 E_R 5 0.50 M M 119 E_R 1 0.18 CA CA 119 E_R 2 0.22 MG A-1-a 0 GP-GM 7 0 0 2.083 7.6 60 119 E_R 3 0.30 MG A-1-a 0 GP-GM 10 0 0








AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95% 119 E_R 4 0.40 C A-7-6 18 CL 31 48 20 119 E_R 5 0.40 C A-7-6 19 CL 45 44 22 123 E_R 1 0.20 CA CA 123 E_R 2 0.20 MG A-1-a 0 GP-GM 6 0 0 2.03 8 46 123 E_R 3 0.25 MG A-1-a 0 SM 11 0 0 123 E_R 4 0.35 MG A-1-b 0 GM 12 0 0 123 E_R 5 0.50 S A-2-7 0 SP 32 42 20 126 E_R 1 0.15 CA CA 126 E_R 2 0.30 MG MG 126 E_R 3 0.35 MG MG 126 E_R 4 0.70 M M 130 E_R 1 0.20 CA CA 130 E_R 2 0.20 MG MG 130 E_R 3 0.40 MG MG 130 E_R 4 0.70 M M

10_130 E_R 1 0.30 CA CA 10_130 E_R 2 0.60 MG MG 2.05 9.8 11 10_130 E_R 3 0.60 C C 38 2.9 2.4 41.5 0.06

137 E_R 1 0.25 CA CA 137 E_R 2 0.15 MG A-1-a 0 GP-GM 6 0 0 2.02 7.2 55 137 E_R 3 0.35 MG A-1-a 0 GM 5 0 0 2.043 7.6 137 E_R 4 0.15 MG A-1-b 0 GP-GM 4 0 0 137 E_R 5 0.60 C A-7-6 20 CL 17 45 19 140 E_R 1 0.20 CA CA 140 E_R 2 0.40 MG MG 140 E_R 3 0.16 MG MG 140 E_R 4 0.74 M M 144 E_R 1 0.24 CA CA 144 E_R 2 0.26 MG MG 144 E_R 3 0.35 MG MG 144 E_R 4 0.65 M M 147 E_R 1 0.20 CA CA 147 E_R 2 0.25 MG MG 147 E_R 3 0.35 MG MG 147 E_R 4 0.35 MG MG 147 E_R 5 0.35 M M 151 E_R 1 0.20 CA CA 151 E_R 2 0.35 MG A-4 0 SM 32 0 0 2.01 6.8 26 151 E_R 3 0.25 MG A-2-4 0 SM 10 0 0 151 E_R 4 0.70 S A-2-4 0 SM 11 0 0 154 E_R 1 0.20 CA CA 154 E_R 2 0.15 MG MG 154 E_R 3 0.40 MG MG 154 E_R 4 0.20 Rajón Rajón 158 E_R 1 0.20 CA CA 158 E_R 2 0.20 MG MG 158 E_R 3 0.60 MG MG 158 E_R 4 0.50 M M

12_158-161 E_R 1 0.20 CA CA

E_R 2 0.80 MG MG 1.989 10.7 27 E_R 3 0.50 C C

161 E_R 1 0.25 CA CA 161 E_R 2 0.35 MG MG 161 E_R 3 0.30 MG MG 161 E_R 4 0.60 M M 165 E_R 1 0.20 CA CA 165 E_R 2 0.24 MG A-1-a 0 GP-GM 9 0 0 2.075 7.8 38 165 E_R 3 0.91 MG A-1-a 0 GP-GM 8 0 0 165 E_R 4 0.30 Rajón Rajón 168 E_R 1 0.25 CA CA 168 E_R 2 0.35 MG MG

168 E_R 3 0.20 Concreto Concret

o

175 E_R 1 0.20 CA CA 175 E_R 2 0.30 MG MG 175 E_R 3 0.80 MG MG








AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95% 175 E_R 4 0.20 M M 179 E_R 1 0.20 CA CA 179 E_R 2 0.50 MG A-2-4 0 SC 11 25 15 2.03 7.4 35 179 E_R 3 0.50 MG A-1-b 0 GM 14 0 0 179 E_R 4 0.30 C A-7-6 20 CH 43 53 23 182 E_R 1 0.15 CA CA 182 E_R 2 0.35 MG MG 182 E_R 3 0.60 MG MG 182 E_R 4 0.40 M M 186 E_R 1 0.15 CA CA 186 E_R 2 0.25 MG MG 186 E_R 3 0.55 MG MG 186 E_R 4 0.30 MG MG 186 E_R 5 0.25 M M 189 E_R 1 0.20 CA CA 189 E_R 2 0.15 MG MG 189 E_R 3 0.25 MG MG 189 E_R 4 0.40 MG MG 189 E_R 5 0.50 M M 193 E_R 1 0.30 CA CA 193 E_R 2 0.90 MG A-1-b 0 SM 10 0 0 2.02 7.2 32 193 E_R 3 0.30 C A-6 13 CL 16 29 14 196 E_R 1 0.15 CA CA 196 E_R 2 0.65 MG MG 196 E_R 3 0.40 MG MG 196 E_R 4 0.30 M M 96 W 1 0.30 CA CA 96 W 2 1.20 MG MG 99 W 1 0.30 CA CA 99 W 2 0.70 G A-1-b 0 GM 2 0 0 2.008 7.9 56 99 W 3 0.50 C A-7-6 13 CL 22 42 20 104 W_L 1 0.30 CA CA 104 W_L 2 0.25 MG A-1-a 0 GP 5 0 0 1.948 8.4 64 104 W_L 3 0.20 MG A-1-a 0 GP-GM 12 0 0 104 W_L 4 0.75 C A-7-5 20 CH 14 64 31 111 W_L 1 0.35 CA CA 111 W_L 2 0.35 MG MG 111 W_L 3 0.30 MG MG 111 W_L 4 0.25 M M 111 W_L 5 0.30 Rajón Rajón 118 W_L 1 0.30 CA CA 118 W_L 2 0.25 MG MG 118 W_L 3 0.95 MG MG 125 W_L 1 0.30 CA CA 125 W_L 2 0.37 MG A-1-a 0 GW-GM 7 0 0 2.087 7.3 66 125 W_L 3 0.43 MG A-2-7 0 GC 12 42 25 125 W_L 4 0.40 C A-6 10 CL 21 34 19 132 W_L 1 0.25 CA CA 132 W_L 2 0.77 MG A-1-a 0 GP 8 0 0 2.134 6.9 75 132 W_L 3 0.48 C A-6 12 CL 10 40 20 139 W_L 1 0.26 CA CA 139 W_L 2 0.54 MG MG 139 W_L 3 0.70 M M 146 W_L 1 0.25 CA CA 146 W_L 2 1.25 MG MG 153 W_L 1 0.27 CA CA 153 W_L 2 1.23 MG MG 160 W_L 1 0.25 CA CA 160 W_L 2 0.45 MG A-1-a 0 GW-GM 5 0 0 2.115 6 73 160 W_L 3 0.80 C A-6 9.6 CL 26 39 25 167 W_L 1 0.25 CA CA 167 W_L 2 0.30 MG MG 167 W_L 3 0.35 MG MG 167 W_L 4 0.60 M M 172 W_L 1 0.35 CA CA 172 W_L 2 0.35 MG MG 172 W_L 3 0.22 MG MG








AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95% 172 W_L 4 0.30 Rajón Rajón 174 W_L 1 0.20 CA CA 174 W_L 2 0.53 G A-2-4 0 SC 5 26 16 2.005 9.5 49 174 W_L 3 0.62 S A-1-b 0 SM 11 0 0 174 W_L 4 0.30 Rajón Rajón 181 W_L 1 0.30 CA CA 181 W_L 2 0.94 MG MG 181 W_L 3 0.26 M M 188 W_L 1 0.40 CA CA 188 W_L 2 0.51 MG MG 188 W_L 3 0.42 MG MG 188 W_L 4 0.30 Rajón Rajón 195 W_L 1 0.40 CA CA 195 W_L 2 0.87 MG MG 195 W_L 3 0.30 Rajón Rajón 103 W_R 1 0.30 CA CA 103 W_R 2 0.30 MG MG 103 W_R 3 0.40 MG MG 103 W_R 4 0.50 M M 107 W_R 1 0.25 CA CA 107 W_R 2 0.45 MG MG 107 W_R 3 0.80 C C

7_110 W_R 1 0.20 CA CA 7_110 W_R 2 0.20 MG MG 7_110 W_R 3 0.60 MG MG 2.085 9.4 11 7_110 W_R 4 0.50 C C 32 2.6 1.8 35.2 0.08 114 W_R 1 0.25 CA CA 114 W_R 2 0.60 MG MG 114 W_R 3 0.65 C C 117 W_R 1 0.25 CA CA 117 W_R 2 0.60 MG MG 117 W_R 3 0.65 C C 121 W_R 1 0.30 CA CA 121 W_R 2 0.45 MG MG 121 W_R 3 0.40 M M 121 W_R 4 0.35 M M 124 W_R 1 0.23 CA CA 124 W_R 2 0.68 MG MG 124 W_R 3 0.59 M M 128 W_R 1 0.25 CA CA 128 W_R 2 0.45 MG MG 128 W_R 3 0.80 M M 131 W_R 1 0.30 CA CA 131 W_R 2 0.72 MG MG 131 W_R 3 0.48 M M

9_131 W_R 1 0.20 CA CA 9_131 W_R 2 0.40 MG MG 2.023 9.7 25 9_131 W_R 3 0.20 MG MG 9_131 W_R 4 0.70 C C 37 2.6 2.0 39.2 0.08 138 W_R 1 0.25 CA CA 138 W_R 2 0.49 MG A-1-a 0 GP-GM 4 0 0 2.096 7.3 65 138 W_R 3 0.33 MG A-2-6 0.4 GC 7 40 22 138 W_R 4 0.43 C A-7-6 14 CL 11 45 22 142 W_R 1 0.26 CA CA 142 W_R 2 0.64 MG MG 142 W_R 3 0.60 M M 145 W_R 1 0.25 CA CA 145 W_R 2 0.61 MG MG 145 W_R 3 0.64 M M 149 W_R 1 0.23 CA CA 149 W_R 2 0.77 MG MG 149 W_R 3 0.20 AGUA AGUA 152 W_R 1 0.27 CA CA 152 W_R 2 0.73 MG A-1-b 0 SM 7 0 0 1.978 10.9 46 152 W_R 3 0.30 C A-6 5.7 CL 16 31 16 152 W_R 4 0.20 S A-4 1.9 SC 17 23 15 156 W_R 1 0.25 CA CA








AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95% 156 W_R 2 1.25 MG MG

11_159-163

W_R 1 0.20 CA CA

W_R 2 0.20 MG MG 2.043 8.6 14 W_R 3 0.40 MG MG W_R 4 0.30 Rajón Rajón

163 W_R 1 0.20 CA CA 163 W_R 2 1.22 MG MG 163 W_R 3 0.20 AGUA AGUA 166 W_R 1 0.25 CA CA 166 W_R 2 1.15 MG MG 166 W_R 3 0.30 Rajón Rajón 170 W_R 1 0.25 CA CA 170 W_R 2 1.15 MG MG 170 W_R 3 0.30 Rajón Rajón 177 W_R 1 0.23 CA CA 177 W_R 2 0.58 MG MG 177 W_R 3 0.69 MG MG 180 W_R 1 0.40 CA CA 180 W_R 2 0.85 MG MG 180 W_R 3 0.25 M M 184 W_R 1 0.22 CA CA 184 W_R 2 1.05 MG MG 184 W_R 3 0.23 M M 187 W_R 1 0.24 CA CA 187 W_R 2 1.08 MG MG 187 W_R 3 0.30 Rajón Rajón 191 W_R 1 0.25 CA CA 191 W_R 2 0.80 MG MG 191 W_R 3 0.45 M M 194 W_R 1 0.30 CA CA 194 W_R 2 0.80 MG A-1-b 0 SM 6 0 0 1.993 9.7 40 194 W_R 3 0.20 C A-6 5.8 CL 22 29 18 194 W_R 4 0.20 C A-7-6 14 CL 17 43 19 198 W_R 1 0.20 CA CA 198 W_R 2 1.25 MG MG 198 W_R 3 0.20 Rajón Rajón 94 S 1 0.11 CV CV 94 S 2 1.01 Relleno Relleno 94 S 3 1.33 MG A-4 3 SC-SM 7 23 17 1.98 10.1 49 97 S 1 0.09 CV CV 97 S 2 0.64 Relleno Relleno 97 S 3 0.42 Relleno Relleno 97 S 4 1.35 M A-7-5 20 MH 26 64 32 4.7 1.4 28.7 1.80 100 S 1 0.08 CV CV 100 S 2 0.51 Relleno Relleno 100 S 3 1.70 C A-7-6 18 CH 16 54 25 4.3 1.1 26.8 1.90

S9_100-106

S 1 0.10 CV CV

S 2 0.30 G A-1-b 0 GM 12 24 21 S 3 0.60 M A-7-5 45 MH 19 117 55 S 4 0.50 M A-7-5 78 MH 22 122 58

106 S 1 0.11 CV CV 106 S 2 0.36 Relleno Relleno 106 S 3 1.83 C A-7-6 20 CH 17 66 30 7.3 2.8 20.4 2.70 113 S 1 0.11 CV CV 113 S 2 0.26 Relleno Relleno 113 S 3 2.13 C A-7-6 20 CH 20 64 29 5.5 1.6 30.6 2.12 120 S 1 0.11 CV CV 120 S 2 0.37 Relleno Relleno 120 S 3 1.72 C A-6 8 CL 8 30 18 1.895 13.8 13 127 S 1 0.10 CV CV 127 S 2 0.52 Relleno Relleno 127 S 3 0.88 C A-6 7 CL 8 35 21 1.861 13.7 25

S10_127-134

S 1 0.10 CV CV

S 2 1.00 M A-7-5 57 MH 14 99 47








AASHTO IG USCS ωn LL LP Nat. Inm. ωinm Exp. γdmáx ωópt CBR95% S 3 0.20 S A-2-4 0 SC 7 26 17 S 4 0.20 M A-7-5 57 MH 16 147 75

134 S 1 0.07 CV CV 134 S 2 0.23 Relleno Relleno 134 S 3 0.74 Relleno Relleno 134 S 4 0.46 C A-7-6 16 CL 12 45 17 8.8 4.6 24.0 1.54 141 S 1 0.07 CV CV 141 S 2 0.87 Relleno Relleno 141 S 3 0.56 C A-7-6 16 CH 15 51 26 7.0 2.6 22.8 0.68 148 S 1 0.07 CV CV 148 S 2 0.66 Relleno Relleno 148 S 3 0.77 C A-7-6 17 CH 14 53 28 9.0 3.0 27.5 3.38 155 S 1 0.12 CV CV 155 S 2 0.50 Relleno Relleno 155 S 3 0.88 C A-6 4.4 CL 6 27 15 1.918 11.1 32

S11_155-162 S 1 0.10 CV CV

S 2 0.50 M A-7-5 40 MH 5 119 57 S 3 0.50 S A-2-4 0 SC-SM 6 22 16 S 4 0.40 M A-7-5 60 MH 22 140 58 3.1 2.4 24.1 0.05

162 S 1 0.10 CV CV 162 S 2 0.90 S A-2-4 0 SM 9 0 0 162 S 3 0.67 S A-1-b 0 SM 8 0 0 2.07 8.8 29 169 S 1 0.13 CV CV 169 S 2 0.84 Relleno Relleno 169 S 3 0.33 C A-6 9 CL 11 38 21 1.875 12.9 27 176 S 1 0.10 CV CV 176 S 2 0.40 C A-7-6 16 CL 21 41 18 176 S 3 0.40 M A-4 8 ML 17 0 0 176 S 4 0.60 C A-7-6 19 CL 29 49 25 5.2 1.2 32.8 0.16

183 S 1 0.07 Concreto Concreto

183 S 2 0.15 MG A-1-b 0 GM 8 25 25 183 S 3 0.78 C A-6 12 CL 16 31 15 183 S 4 0.30 C A-7-6 20 CH 24 55 23 183 S 5 0.20 C A-6 20 CL 16 38 18 190 S 1 0.30 CV CV 190 S 2 0.20 C A-6 12 CL 19 37 18 190 S 3 0.66 G A-6 2 GC 7 39 18 190 S 4 0.14 C A-6 11 CL 16 34 22 190 S 5 0.50 C A-7-6 20 CH 32 53 26 3.6 1.1 45.6 0.18 197 S 1 0.40 CV CV 197 S 2 0.60 C A-6 14 CL 12 31 16 197 S 3 0.40 C A-6 19 CL 23 38 19 197 S 4 0.30 C A-6 16 CL 17 31 15 8.7 1.8 27.3 0.60

CA: Carpeta asfáltica; MG: Material granular; MGE: Granular estabilizado; G: Grava; S: Arena; C: Arcilla; M: Limo; CV: Capa vegetal

Los perfiles aproximados de cada calzada y el separador, se encuentran ilustrados en las Figuras 7–2 a 7–4. 7.4.1 Subrasante En lo referente a los suelos de subrasante, además de las características identificadas en laboratorio sobre muestras recuperadas en campo, se analiza el potencial de hinchamiento según el criterio sugerido por el INVIAS, es decir, con base en las características de plasticidad, como sigue:






Figura 7-2 Perfil aproximado del pavimento KR19C–TV68J Calzada oriental rápida (E_R) y lenta (E_L)

1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA

1 - CA1 - CA

1 - CA 1 - CA 1 - CA1 - CA

1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA1 - CA

1 - CA 1 - CA1 - CA

1 - CA2 - GC

2 - GM2 - GM

2 - GM2 - GP-GM2 - GP-GM 2 - GP-GM 2 - GP-GM

2 - GP-GM

2 - GP-GM 2 - GW2 - SC2 - SM

2 - SM

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG2 - MG 2 - MG2 - MG

2 - MG2 - MG2 - MG

2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG 2 - MG2 - MG 2 - MG

2 - MG2 - MG

2 - MG 2 - MG2 - MG2 - MG2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

3 - CL

3 - CL

3 - CL

3 - GM

3 - GM

3 - GP-GM

3 - GP-GM

3 - GP-GM

3 - SC3 - SM 3 - SM

3 - SM 3 - SM3 - SM3 - MG

3 - MG3 - MG

3 - MG3 - MG3 - MG3 - MG

3 - MG3 - MG

3 - MG3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG 3 - MG3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - C3 - C

3 - C3 - M 3 - M

3 - Concreto3 - AGUA

4 - CH 4 - CH

4 - CL

4 - CL4 - CL

4 - GM

4 - GM

4 - GP-GM

4 - MH 4 - SM

4 - SM

4 - MG

4 - MG

4 - MG4 - MG

4 - MG

4 - MG

4 - MG4 - MG4 - MG

4 - Rajón

4 - Rajón

4 - Rajón

4 - M 4 - M 4 - M4 - M

4 - M4 - M

4 - M

4 - M4 - M

4 - M 4 - M

5 - CL

5 - CL

5 - CL

5 - GC

5 - SP

5 - Rajón

5 - M5 - M

5 - M5 - M

5 - M

5 - M

5 - M5 - M

0.0m

0.3m

0.6m

0.9m

1.2m

1.5m

102

105

109

8_10

9

10_1

30

112 116 119 123 126 130

137

140

144

147

151

154

158

12_15

8-16

1

161

165

168

175

179

182

186

189

193

196

101

108

115 122

129 136

143 150

157

164

171

173

178 185

192

E_R E_L

AC45

S _

_ _

AC45

S _

_ _

TV44

_ _

_

KR25

_ _

_

TV30

_ _

_

TV44

_ _

_

CL4

3AS

_ _

_

DG51

S _

_ _






Figura 7-3 Perfil aproximado del pavimento TV68J–KR19C Calzada occidental rápida (W_R) y lenta (W_L)

1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA1 - CA

1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA

1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA 1 - CA1 - CA

1 - CA1 - CA

1 - CA 1 - CA

2 - GP-GM 2 - SC

2 - SM2 - SM

2 - MG2 - MG2 - MG2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG2 - MG2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - MG

2 - GP

2 - GP

2 - GW-GM 2 - GW-GM

3 - CL3 - CL

3 - CL

3 - CL

3 - GC 3 - GC

3 - GP-GM

3 - SM

3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG3 - MG

3 - MG

3 - MG

3 - MG3 - MG

3 - MG

3 - Rajón3 - Rajón3 - Rajón

3 - Rajón

3 - Rajón

3 - C3 - C 3 - C

3 - M

3 - M

3 - M

3 - M3 - M 3 - M

3 - M 3 - M

3 - M

3 - M

3 - M

3 - AGUA

3 - AGUA

4 - CH

4 - CL

4 - CL

4 - CL

4 - SC

4 - Rajón

4 - Rajón

4 - Rajón 4 - Rajón

4 - C

4 - C

4 - M4 - M

4 - M4 - M

5 - Rajón

0.0m

0.3m

0.6m

0.9m

1.2m

1.5m

103

107

114 117 121 124

128

131

138

142 145

149

152

156

163

166

170 177 180

184

187

191

194

198

11_15

9-16

3

7_110

9_13

1

104

111 118 125

132

139

146

153

160

167

172 174 181

188

195

W_R W_L

AC45

S _

_ _

AC45

S _

_ _

DG51

S _

_ _

KR25

_ _

_

TV30

_ _

_

TV44

_ _

_

CL4

3AS

_ _

_






Figura 7-4 Perfil estratigráfico aproximado del separador KR19C–TV68J

1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV 1 - CV1 - CV

1 - CV

1 - Concreto

2 - CL2 - CL

2 - CL

2 - GM2 - GM

2 - MH

2 - MH

2 - SM

2 - Relleno2 - Relleno

2 - Relleno2 - Relleno

2 - Relleno

2 - Relleno2 - Relleno 2 - Relleno

2 - Relleno

3 - CH3 - CH

3 - CH3 - CH

3 - CL

3 - CL 3 - CL3 - CL

3 - CL

3 - CL

3 - GC

3 - MH 3 - ML

3 - SC

3 - SC-SM

3 - SM

3 - Relleno

4 - CH

4 - CL4 - CL 4 - CL

4 - CL

4 - MH

4 - MH4 - MH

5 - CH

5 - CL

0.0m

0.3m

0.6m

0.9m

1.2m

1.5m

1.8m

S9_100-106 106 113 120 127 S10_127-134 134 141 148 155 S11_155-162 162 169 176 183 190 197

S






Tabla 7–3 Criterio para estimar el potencial expansivo de los suelos

Potencial Expansivo

Límite Líquido (%)

Índice de Plasticidad (%)

Alto >60 >35 Marginal 50–60 25–35

Bajo <50 <25 Fuente: INVIAS. Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos para Vías con Bajos Volúmenes de Tránsito, 2007.

La generalidad de estos suelos corresponde a limos y arcillas de alta plasticidad. Con base en los resultados obtenidos en laboratorio sobre las muestras recuperadas en el separador (S) y tres en las calzadas rápidas (W_R, W_L), se estima potencial de los suelos de subrasante a absorber agua (LL>50 e IP>25) y en forma consecuente a su contracción volumétrica tras las pérdidas de humedad en periodos secos, haciéndose proclives al agrietamiento y la reflexión de este hacia la superficie.

Figura 7-5 Plasticidad de la subrasante

En lo referente a la resistencia mecánica del suelo, en condiciones de humedad natural (ωn≈15%), el CBR inalterado varía en el rango de 2.5 a 9%. No obstante, aumentos de la humedad en un 10%, reducen el CBR de la subrasante en un 25%, con lo cual, se confirma la susceptibilidad de la resistencia ante el efecto de la humedad. En muestras moldeadas en laboratorio, el CBR de los suelos al 95% de la densidad seca máxima varía entre 15 y 30%.

Tabla 7–4 Resumen resultados de plasticidad y resistencia del suelo

Apique Costado Abscisa Localización Clasificación Plasticidad CBR Inalterado CBR Método 1

AASHTO USCS LL LP IP ωn Nat. Sum. ω γdmáx. ωopt CBR

0.95γd 94 S K7.80 Después KR19C A-4 SC-SM 23 17 6 7 1.980 10.1 49 97 S K8.10 P. Tunal A-7-5 MH 64 32 32 26 4.7 1.4 29 100 S K8.35 AK24 A-7-6 CH 54 25 29 16 4.3 1.1 27 106 S K8.50 Subestación A-7-6 CH 66 30 36 17 7.3 2.8 20

7_110 W_R K8.70 KR24C C 32 2.6 1.8 35 9_131 W_R K8.70 KR24C-KR25 C 37 2.6 2.0 39 113 S K8.80 KR25 A-7-6 CH 64 29 35 20 5.5 1.6 31

120 S K9.05 KR28 A-6 CL 30 18 12 8

1.895 13.8 13

127 S K9.30 Después TV30 A-6 CL 35 21 14 8 1.861 13.7 25

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

IP (

%)

LL (%)

CH

CL MH






Apique Costado Abscisa Localización Clasificación Plasticidad CBR Inalterado CBR Método 1

AASHTO USCS LL LP IP ωn Nat. Sum. ω γdmáx. ωopt CBR

0.95γd 10_130 E_R K9.40 KR33

C

38 2.9 2.4 42

134 S K9.55 Colmotores A-7-6 CL 45 17 28 12 8.8 4.6 24 141 S K9.80 Después KR36A A-7-6 CH 51 26 25 15 7.0 2.6 23 148 S K10.05 DG53S A-7-6 CH 53 28 25 14 9.0 3.0 28 155 S K10.30 DG51BS A-6 CL 27 15 12 6 1.918 11.1 32

S11_155-162 S K10.50 DG51AS A-7-5 MH 140 58 82 22 3.1 2.4 24

162 S K10.55 DG51S-DG50S A-1-b SM 0 0 0 8

2.070 8.8 29 169 S K10.80 DG47AS A-6 CL 38 21 17 11 1.875 12.9 27 176 S K11.20 TV68F A-7-6 CL 49 25 24 29 5.2 1.2 33 183 S K11.45 Peatonal CL44S A-6 CL 38 18 20 16 190 S K11.70 CL43AS A-7-6 CH 53 26 28 32 3.6 1.1 46

197 S K11.95 TV72D, CL39IS A-6 CL 31 15 16 17 8.7 1.8 27

En concordancia con la existencia de suelos finos con alta plasticidad, a lo largo del Tramo 2 se observa el potencial de hinchamiento de la subrasante. Por lo tanto, con el único propósito de mejorar las características de plasticidad del suelo, debe implementarse la estabilización química con cal (4% con respecto al peso seco del suelo) de los 0.30m más superficiales, los cuales deberán ser compactados al menos al 95% de la densidad seca máxima de laboratorio en forma previa a la conformación del mejoramiento de la subrasante con rajón. 7.4.2 Materiales Granulares Con excepción de los apiques 109 (K8.7) y 179 (K11.3) de la calzada oriental rápida (E_R), las gravas limosas que generalmente se encuentran como granulares más superficiales satisfacen el criterio de forma y plasticidad necesario para materiales a reciclar en sitio y en frío (Pasa#200xIP≤72). En cuanto a la distribución de tamaños, en la figura siguiente se observa que existen materiales que pueden llegar a requerir un porcentaje de agregados de adición para ajustarse a la granulometría establecida en la Tabla 450.1 de las IDU ET-2011. En términos de resistencia mecánica, el CBR de los granulares más superficiales, al 98% de la densidad máxima de laboratorio, varía entre el 50 y 100%. Aspectos que los hace aptos para su reciclaje y estabilización, si se tiene en cuenta que el agregado de adición para estos materiales debe corresponder a una SBG_A, cuyo CBR mínimo según especificación es de 60%.

Tabla 7–5 Resumen resultados de plasticidad y resistencia de los granulares

Calzada Apique Clasificación Plasticidad Proctor CBR Método 1*

AASHTO USCS LL IP γdmáx. ωopt 100 98 95 W 99 A-1-b GM 0 0 2.008 7.9 83 72 56

E_L 101 A-1-a GP-GM 0 0 2.082 7.7 98 82 58 E_L 129 A-4 GM 0 0 2.042 7.9 51 46 38 E_L 136 A-1-b GM 0 0 2.100 7.8 55 49 40 E_L 157 A-1-a GP-GM 0 0 2.010 9.0 62 53 38 E_L 173 A-1-a GW 0 0 2.070 9.3 75 63 46 E_R 109 A-2-7 GC 54 23 2.120 8.7 64 52 34 E_R 119 A-1-a GP-GM 0 0 2.083 7.6 100 84 60 E_R 123 A-1-a GP-GM 0 0 2.030 8.0 80 66 46 E_R 137 A-1-a GP-GM 0 0 2.020 7.2 85 73 55 E_R 151 A-4 SM 0 0 2.010 6.8 63 48 26 E_R 165 A-1-a GP-GM 0 0 2.075 7.8 98 74 38 E_R 179 A-2-4 SC 25 15 2.030 7.4 57 48 35 E_R 193 A-1-b SM 0 0 2.020 7.2 58 48 32






Calzada Apique Clasificación Plasticidad Proctor CBR Método 1*

AASHTO USCS LL IP γdmáx. ωopt 100 98 95 W_L 104 A-1-a GP 0 0 1.948 8.4 89 79 64 W_L 125 A-1-a GW-GM 0 0 2.087 7.3 98 86 66 W_L 132 A-1-a GP 0 0 2.134 6.9 108 95 75 W_L 160 A-1-a GW-GM 0 0 2.115 6.0 118 100 73 W_R 138 A-1-a GP-GM 0 0 2.096 7.3 90 80 65 W_R 152 A-1-b SM 0 0 1.978 10.9 68 59 46 W_R 194 A-1-b SM 0 0 1.993 9.7 66 56 40 * CBR de laboratorio con respecto al porcentaje de la densidad seca máxima (γdmáx) del Proctor

En la Figura 7–6, se ilustra la gradación de estos materiales con respecto a la establecida en la Tabla 450.1 de las especificaciones de construcción vigentes en el Distrito, con lo cual, puede concluirse la posibilidad en términos generales del ajuste de los materiales granulares para fines de reciclaje del pavimento asfáltico existente.

Figura 7-6 Granulometría de los granulares superficiales

Es importante resaltar la existencia de rellenos antrópicos, basuras y escombros en variedad de sectores del separador central, aspectos que los hacen incompetentes para la contención lateral de los futuros carriles exclusivos de Transmilenio. Estos materiales deberán ser removidos en su totalidad con anticipación a la construcción de las capas del pavimento.

0

20

40

60

80

100

0.010.1110100

% P

asa

T amaño (mm)

Calzada Oriental Lenta (E_L)

101 129 157 173

0

20

40

60

80

100

0.010.1110100

% P

asa

T amaño (mm)

Calzada Oriental Rápida (E_R)

109 123 137 151 165 179 193

0

20

40

60

80

100

0.010.1110100

% P

asa

T amaño (mm)

Calzada Occidental Lenta (W_L)

104 132 160

0

20

40

60

80

100

0.010.1110100

% P

asa

T amaño (mm)

Calzada Occidental Rápida (W_R)

138 152 166 180 194






7.5 EVALUACIÓN DE LAS CARGAS DEL TRÁFICO – ESCENARIO CON TRES

CARRILES POR SENTIDO PARA TRÁFICO MIXTO ENTRE AC45S Y TV68J La concepción inicial de la Troncal Boyacá, consideró la unificación de las calzadas lenta y rápida entre Autosur y Av. Calle 80 con cuatro (4) carriles para tráfico mixto. No obstante, la modificación del Tramo 3 por aspectos relacionados con las redes de servicios públicos, los cuales son comentados en detalle en el diseño de pavimentos correspondiente al Tramo TV68J–CL22, hizo también necesaria una modificación de la geometría entre la Autosur (AC45S) y la Av. Ferrocarril del Sur (TV68J), sector en el que las calzadas proyectadas para tráfico mixto serán adecuadas con tres (3) carriles por sentido. A raíz de lo anterior, para el análisis de cargas propio del sector AC45S–TV68J, debe considerarse la sumatoria de los volúmenes vehiculares de las calzadas rápidas y lentas y afectar aquella por un factor de 0.65 para distribuirlos sobre el carril de diseño. 7.5.1 Tránsito Promedio Diario El tránsito promedio diario de buses y camiones se extrapola con base en la información histórica recopilada en estaciones maestras por la SDM Distrital. Los totales diarios históricos por tipo de vehículo obtenidos en cada una de las estaciones maestras analizadas fueron incluidos en la Tabla 4 del Anexo 1. 7.5.2 Cargas por Eje Las mismas fueron descritas en el Numeral 3 del Anexo 1. 7.5.3 Proyección y Acumulación del Tráfico La acumulación del tráfico desde el año 2017, tomado como inicio de operación del proyecto. Por tratarse de tres (3) carriles por sentido, se emplea un factor de distribución de 0.65. Por su parte, se utilizan las tasas de crecimiento reportadas en la Tabla 14 del Anexo 1.

Tabla 7–6 Volúmenes vehiculares acumulados (millones) – Escenario 2

Estación

Sen

tid

o

Añ

o

Co

lect

ivo

P

equ

eño

Co

lect

ivo

G

ran

de

Bu

seta

Bu

s C

ort

o

Bu

s L

arg

o

Alim

enta

do

r

Bu

s E

spec

ial

Bu

s In

term

un

icip

al

Cam

ión

2

Eje

s P

equ

eño

Cam

ión

2

Eje

s G

ran

de

Cam

ión

3

Eje

s

Cam

ión

4

Eje

s

Cam

ión

5

Eje

s

Cam

ión

6

Eje

s

CP CG BT BC BL AL ESP INT C2P C2G C3 C4 C5 >C5 KR19C N-S 3 0.048 0.673 0.217 1.393 0.066 0.61 0.829 0.437 1.4 0.904 0.903 0.09 0.397 0.669

5 0.083 1.161 0.374 2.404 0.114 1.054 1.431 0.754 2.416 1.56 1.559 0.155 0.686 1.155 N-S 7 0.12 1.684 0.543 3.487 0.165 1.528 2.076 1.094 3.504 2.264 2.261 0.225 0.994 1.676 N-S 10 0.18 2.54 0.818 5.259 0.249 2.304 3.131 1.649 5.284 3.413 3.409 0.339 1.499 2.527 N-S 20 0.434 6.121 1.972 12.676 0.599 5.554 7.546 3.975 12.738 8.227 8.217 0.816 3.613 6.091 S-N 3 0.021 0.667 0.135 1.483 0.155 0.62 0.863 0.427 1.804 1.336 0.972 0.047 0.498 0.889 5 0.036 1.151 0.233 2.561 0.267 1.069 1.49 0.736 3.115 2.306 1.678 0.081 0.86 1.535






Estación S

enti

do

Añ

o

Co

lect

ivo

P

equ

eño

Co

lect

ivo

G

ran

de

Bu

seta

Bu

s C

ort

o

Bu

s L

arg

o

Alim

enta

do

r

Bu

s E

spec

ial

Bu

s In

term

un

icip

al

Cam

ión

2

Eje

s P

equ

eño

Cam

ión

2

Eje

s G

ran

de

Cam

ión

3

Eje

s

Cam

ión

4

Eje

s

Cam

ión

5

Eje

s

Cam

ión

6

Eje

s

CP CG BT BC BL AL ESP INT C2P C2G C3 C4 C5 >C5 S-N 7 0.052 1.67 0.338 3.715 0.387 1.551 2.161 1.068 4.518 3.345 2.434 0.117 1.247 2.227 S-N 10 0.078 2.518 0.51 5.601 0.583 2.338 3.259 1.611 6.813 5.045 3.67 0.176 1.88 3.358 S-N 20 0.186 6.07 1.229 13.502 1.404 5.636 7.856 3.882 16.423 12.16 8.847 0.424 4.532 8.093

AC26S N-S 3 0.034 0.84 0.378 1.489 0.037 0.015 1.139 2.205 2.17 1.606 0.715 0.127 0.456 0.612 5 0.057 1.42 0.64 2.519 0.063 0.025 1.926 3.73 3.671 2.716 1.21 0.215 0.772 1.035 N-S 7 0.081 2.019 0.909 3.58 0.089 0.035 2.738 5.301 5.218 3.86 1.719 0.305 1.096 1.471 N-S 10 0.118 2.95 1.329 5.231 0.129 0.051 4.001 7.747 7.626 5.641 2.512 0.446 1.602 2.149 N-S 20 0.254 6.373 2.87 11.302 0.279 0.11 8.643 16.737 16.476 12.188 5.428 0.963 3.461 4.643 S-N 3 0.105 1.484 0.212 1.218 0.035 0.009 0.924 1.999 2.145 2.093 0.611 0.092 0.493 0.671 5 0.177 2.511 0.358 2.06 0.059 0.016 1.563 3.382 3.628 3.542 1.033 0.155 0.834 1.134 S-N 7 0.252 3.569 0.508 2.927 0.083 0.022 2.222 4.806 5.157 5.034 1.468 0.22 1.185 1.612 S-N 10 0.368 5.216 0.743 4.278 0.122 0.032 3.247 7.024 7.536 7.356 2.145 0.321 1.731 2.356 S-N 20 0.794 11.268 1.604 9.242 0.262 0.068 7.014 15.176 16.282 15.893 4.634 0.693 3.739 5.09

7.5.4 Número de Ejes Simples Equivalentes – Pavimento Flexible Los valores de ejes simples equivalentes de 8.2 toneladas (ESALs, en inglés), para los pavimentos flexibles correspondientes a las calzadas de tráfico mixto, son:

Tabla 7–7 Ejes simples equivalentes para calzadas mixtas – Escenario 2

Tráfico Abscisas Estación Maestra

ESALs (106)

3 Años 5 Años 7 Años 10 Años

S-N N-S S-N N-S S-N N-S S-N N-S

T2 CL73AS–AC19 K1+650–K17+900 Av. Villavicencio 35.97 29.49 62.05 50.83 89.97 73.71 135.62 111.09

Av. 1° de Mayo 35.27 32.37 59.6 54.7 84.64 77.68 123.65 113.49

7.5.5 Repeticiones Acumuladas por Eje En el caso de las calzadas de tráfico mixto, para cada uno de los periodos de diseño a analizar, se tiene:

Tabla 7–8 Repeticiones acumuladas calzadas mixtas (millones) – Escenario 2

Eje Ruedas Lx

(ton)

Sentido S-N Sentido N-S 5 Años 7 Años 10 Años 5 Años 7 Años 10 Años

KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S 1 2 3 8.135 10.991 11.8 15.62 17.794 22.828 7.379 12.486 10.704 17.746 16.141 25.934 1 2 6 0.267 0.059 0.387 0.083 0.583 0.122 0.114 0.063 0.165 0.089 0.249 0.129 1 2 6.5 1.069 0.016 1.551 0.022 2.338 0.032 1.054 0.025 1.528 0.035 2.304 0.051 1 2 7 6.46 6.698 9.37 9.519 14.129 13.909 5.115 5.948 7.42 8.451 11.187 12.35 1 2 7.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 6 5.471 6.669 7.936 9.478 11.966 13.852 5.453 6.562 7.91 9.327 11.928 13.629 1 4 7 3.851 7.01 5.586 9.963 8.424 14.56 3.17 7.401 4.598 10.519 6.933 15.373 1 4 9 0.267 0.059 0.387 0.083 0.583 0.122 0.114 0.063 0.165 0.089 0.249 0.129 1 4 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 11.5 1.069 0.016 1.551 0.022 2.338 0.032 1.054 0.025 1.528 0.035 2.304 0.051 1 4 12.5 2.387 3.697 3.462 5.254 5.221 7.677 1.715 2.931 2.489 4.165 3.752 6.087 2 8 23.1 5.014 3.99 7.272 5.67 10.964 8.284 4.241 4.004 6.15 5.687 9.273 8.311






Eje Ruedas Lx

(ton)


KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S 3 12 25.2 1.535 1.134 2.227 1.612 3.358 2.356 1.155 1.035 1.676 1.471 2.527 2.149

7.6 EVALUACIÓN DEL ESTADO SUPERFICIAL DEL PAVIMENTO Si se considera que el objetivo planteado desde la factibilidad del proyecto para la etapa de diseño de la Troncal Av. Boyacá, se limitó a los carriles exclusivos y la misma precisa la adecuación de los pavimentos existentes para las cargas de los buses del transporte masivo, independientemente del estado superficial actual, en tal caso resulta irrelevante la valoración de cualquier índice numérico relativo a la condición superficial. En cuanto a las calzadas de tráfico mixto, cuya evaluación estructural hace parte del presente capítulo del diseño, el estado superficial fue valorado con base en el criterio de los profesionales a cargo, a partir de los reconocimientos detallados de campo efectuados a lo largo del corredor. Del mismo modo, considerando las intervenciones requeridas para el traslado o renovación de las redes hidráulicas, independientemente del estado superficial y la condición estructural del pavimento, será necesaria la rehabilitación del mismo. A fines de incorporar la condición superficial en la definición de las intervenciones requeridas para calzadas mixtas en cada sección de diseño, se atendió el criterio establecido en el Numeral 2.1 del Anexo Técnico de Diagnóstico para Conservación de Infraestructura Vial para Bogotá, de Marzo de 2014 (Dirección Técnica Estratégica del Instituto de Desarrollo Urbano), específicamente los rangos de calificación del Índice de Condición del Pavimento (Pavement Condition Index, PCI), indicador numérico que provee una medida del estado con base en las fallas observadas, las cuales, en el caso de pavimentos flexibles, son:

Tabla 7–9 Daños considerados por la metodología PCI – Pavimentos flexibles Código Daño Medida

F1 Piel de cocodrilo Área F2 Exudación Área F3 Grieta en bloque Área F4 Abultamiento y hundimiento Longitud F5 Corrugación Área F6 Depresión Área F7 Grieta de borde Longitud F8 Grieta de reflexión de junta Longitud F9 Desnivel carril/berma Longitud

F10 Grietas longitudinal y transversal Longitud F11 Parcheos y acometidas de servicios públicos Área F12 Pulimento de agregados Área F13 Baches (Huecos) Unidad F14 Cruce de vía férrea Área F15 Ahuellamiento Área F16 Desplazamiento Área F17 Grieta parabólica Área F18 Hinchamiento Área F19 Desprendimiento de agregados Área






Con la ayuda del programa UNALPCI, desarrollado por el Ing. Luis R. Vásquez Varela, se efectuó un análisis encaminado a relacionar porcentajes de los daños de tipo estructural más representativos del corredor (F1: piel de cocodrilo; F10: agrietamientos; F11: parcheos; F13: huecos y; F15: ahuellamientos) con los rangos que para la calificación del PCI establece el IDU, los cuales son descritos a continuación:

Tabla 7–10 Rangos del PCI y códigos para preclasificación funcional Índice de Condición, PCI 0-25 26-55 56-85 86-100 Clasificación Rojo Naranja Amarillo Verde Código D C B A

Fuente: Anexo Técnico de Diagnóstico para Conservación de Infraestructura Vial para Bogotá. IDU, 2014.

Como resultado del análisis de sensibilidad del valor de PCI en función de la densidad (porcentaje) de área afectada con daños de tipo estructural y la severidad de los mismos (Baja: L; Media: M; Alta:H), se encontró el rango de comportamiento para cada severidad de daño resumido en la Tabla 7–10, a partir de la cual se concluye:

- Pavimentos en Excelente condición (A, PCI≥86) se caracterizan por: pieles de cocodrilo <2%; agrietamientos severidad baja <30%, media <8% o alta <2%; parcheos severidad alta <8%, media o baja <2%; baches <1%; ahuellamientos <2%.

- Pavimentos en condición superficial Buena (B, 56≤PCI≤85) corresponden a daños de baja severidad, tipo piel de cocodrilo 2–25%, agrietamientos ≥30%, parcheos 8–50%, baches 1–5% y ahuellamientos 2–45%; severidad media, piel de cocodrilo 1–10%, agrietamientos ≥8%, parcheos 2–25%, baches 1–2% y ahuellamientos 1–10%; o severidad alta, piel de cocodrilo 1–3%, agrietamientos 2–15%, parcheos 1–8% o ahuellamientos 1–4%.

- En cuanto a los pavimentos en Regular condición superficial (C, 26≤PCI≤55), se concluye que se caracterizan por: piel de cocodrilo severidad baja ≥25%, media 10–80% o alta 3–30%; agrietamientos de severidad alta entre 15 y 55%; parcheos de severidad media 25–50% o alta 8–35%; baches severidad baja 5–30%, media 2–5% o alta 1–3%; ahuellamientos severidad baja ≥45%, media ≥10% o alta 4–25%.

Tabla 7–11 Análisis de sensibilidad – PCI en función de la densidad de daño estructural

Daño Densidad de Deterioro (%)

Severidad Baja (L) Severidad Media (M) Severidad Alta (H) A B C D A B C D A B C D

F1 Piel de cocodrilo <2 2-25 ≥25 - <1 1-10 10-80 ≥80 <1 1-3 3-30 ≥30 F10 Agrietamientos <30 ≥30 - - <8 ≥8 - - <2 2-15 15-55 ≥55 F11 Parcheos * <8 8-50 - - <2 2-25 25-50 - <1 1-8 8-35 35-50 F13 Baches <1 1-5 5-30 ≥30 <1 1-2 2-5 ≥5 <1 - 1-3 ≥3 F15 Ahuellamientos <2 2-45 ≥45 - <1 1-10 ≥10 - <1 1-4 4-25 ≥25

* La densidad máxima para parcheos es 50%

Con base en el estado superficial observado en campo, el cual es detallado para cada sección de diseño en el resumen de parámetros estructurales, se establece la calificación para la condición superficial, la cual complementa los análisis efectuados sobre la condición estructural






y, en conjunto, determinan la intervención recomendada para la adecuación de las calzadas de tráfico mixto. A continuación, en sentido coincidente con la circulación vehicular, son descritas las patologías observadas en el tramo objeto de diseño, cada una de las cuales es ilustrada a renglón seguido por medio de fotografías:

Aun con la existencia de algunos daños superficiales, tales como descascaramientos y defectos en parches de reducida dimensión, en términos generales, la calzada oriental lenta (E_L) entre El Tunal y la Autopista Sur (AK24–AC45S), no presenta deterioros considerables desde el punto de vista estructural.

Foto 7–1 Descascaramientos en la KR28 (E_L)

Foto 7–2 Descascaramientos en la KR34 (E_L)

Entre la Autopista Sur y la Av. Ferrocarril, el estado superficial de la calzada lenta oriental (E_L) puede ser discriminado en dos subsectores: entre la AC45S y CL44S, las capas asfálticas muestran un alto grado de fisuración por fatiga; entre CL44S y TV68J, aunque la generalidad de la condición superficial es buena, se aprecia el inicio de agrietamientos longitudinales ramificados, así como también se aprecian síntomas de ahuellamiento en la intersección con la CL43AS, ambas patologías asociadas a la baja velocidad de operación en el sector como consecuencia de la frecuente congestión en la intersección semaforizada de la CL44S.

Foto 7–3 Fatiga TV68H (E_L)

Foto 7–4 Buen estado superficial CL44S (E_L)






Foto 7–5 Fatiga CL43CS (E_L)

Foto 7–6 Inicio de ahuellamiento CL44S (E_L)

La calzada oriental rápida entre El Tunal y la Autosur, exhibe agrietamientos de alta

severidad que, aunque en principio pueden atribuirse al potencial contracto-expansivo de los suelos, han sido acentuados por acción de las cargas, esto último fundamentalmente en intersecciones semaforizadas.

Foto 7–7 Grieta por humedad KR36A (E_R)

Foto 7–8 Grieta por humedad DG51AS (E_R)

Por su parte, entre AC45S y TV68J, la generalidad de la superficie se encuentra afectada por agrietamientos de alta severidad, parches en mal estado tanto en sus juntas como en su interior, y descascaramientos.






Foto 7–9 Piel de cocodrilo TV68D (E_R)

Foto 7–10 Fatiga y descascaramientos TV68H (E_R)

Foto 7–11 Parcheos en la CL43FS (E_R)

Foto 7–12 Parcheo y agrietamiento CL43AS (E_R)

Por otra parte, en la calzada occidental lenta (W_L), entre TV68J y AC45S, el estado

superficial es bueno, dado que no existe síntoma alguno de agrietamiento, reparaciones superficiales, descaramientos o baches. No obstante, al igual que en las demás intersecciones semaforizadas, la CL44S empieza a mostrar desgaste superficial en la carpeta asfáltica.

Foto 7–13 Buen estado superficial CL40S (W_L)

Foto 7–14 Buen estado superficial TV72BIS (W_L)

Después de la Autopista Sur y hasta la TV44, la patología de la calzada lenta se asemeja a la anteriormente comentada: general buen estado superficial, salvo tramos de 200m aprox., donde el efecto de las cargas concentradas como resultado de la congestión vehicular en aproximaciones a los semáforos atenta contra la rigidez de los concretos asfálticos; tal es el caso de la DG50S y DG52S.






Foto 7–15 Deterioro en la intersección DG50S (W_L)

Foto 7–16 Deterioro en la intersección DG52S (W_L)

Particular atención merece la calzada lenta occidental entre TV44 y TV30, contigua a la Ensambladora de Colmotores, donde el pavimento se ve comprometido por agrietamientos longitudinales severos y ramificados, los cuales pueden ser atribuidos a la propensión de la subrasante a la contracción volumétrica por desecación generada por los individuos arbóreos circundantes. Confirmación de la incidencia de la subrasante en dicha patología es apreciable en el agrietamiento de la cicloruta existente en el costado occidental de este tramo de la Av. Boyacá. El grado de deterioro al cual llegó el pavimento en un pasado reciente, puede ser confirmado con la reparación superficial (parche) de reciente ejecución.

Foto 7–17 Calzada lenta frente a Colmotores

Foto 7–18 Parcheo reciente frente a Colmotores K9.7

Foto 7–19 Estado de la cicloruta junto a Colmotores

Entre TV30 y AK24, la calzada occidental lenta, muestra una buena condición superficial, es






decir, ausencia de agrietamientos o reparaciones superficiales asociables al efecto del tráfico.

En cuanto a la calzada occidental rápida (W_R), en el sector TV68J–CL43AS, se observa

la presencia de parches de media severidad, así como agrietamientos longitudinales en aproximación a las incorporaciones del tráfico hacia la calzada lenta.

Foto 7–20 Agrietamiento ramificado CL42S (W_R)

Foto 7–21 Parcheo CL43AS (W_R)

Desde la CL43AS y hasta la Autosur, la calzada occidental rápida no presenta daños de tipo estructural, que puedan indicar alguna debilidad con respecto a las cargas actuantes en la actualidad. No obstante, en la aproximación al puente vehicular sobre la AC45S, el deterioro de la rodadura asfáltica es ostensible, tanto antes como después del mismo.

Foto 7–22 Fatiga y desprendimiento TV68F (W_R)

Foto 7–23 Deterioro superficial DG49S (W_R)

Al igual que la calzada rápida occidental, la oriental muestra una superficie con la presencia de grietas longitudinales de abertura considerable, las cuales, por encontrarse cerca al separador central –el cual representa un área considerable de infiltración hacia el suelo–, son atribuibles al efecto de desecación por succión que en periodos secos ejerce la vegetación y, por supuesto, a las características de alta plasticidad identificadas en los suelos de subrasante.






Foto 7–24 Grieta por humedad (E_R)

Foto 7–25 Grieta por humedad (E_R)

Especial atención merecen las intersecciones semaforizadas, donde las bajas velocidades de operación (prolongados tiempos de aplicación de carga), así como las constantes maniobras de frenado y aceleración de los vehículos pesados, generan un excesivo desgaste y deterioro superficiales, reflejados en agrietamientos y descascaramientos frecuentemente agravados en forma de baches. 7.7 CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE LOS PAVIMENTOS EXISTENTES Con fundamento en el criterio técnico, luego de las visitas de campo al corredor vial en estudio, se presenta un análisis de la condición actual del pavimento en función de las deflexiones medidas con FWD (Falling Weight Deflectometer), dispositivo que simula la deflexión producida por el eje de referencia con la aplicación de una carga vertical en un área circular sobre la superficie del pavimento, análisis fundamentado en la teoría lineal elástica que resulta de utilidad para, entre otras, analizar estructuras existentes, definir secciones de comportamiento homogéneo, caracterizar la rigidez de las capas, estimar la vida remanente y definir parámetros de entrada necesarios para el diseño de una eventual rehabilitación. Dentro del presente capítulo de evaluación y diseño de pavimentos, la localización de la información se encuentra referenciada al abscisado del levantamiento topográfico, complementado con la nomenclatura vial de los sectores definidos. 7.7.1 Normalización de las Deflexiones por Carga y Temperatura El procesamiento de las mediciones deflectométricas se efectuó normalizando las mismas a una carga de 40kN y una temperatura de 20°C, en este último caso, acudiendo a las Figuras III-5.6 y III-5.7 de la Guía AASHTO de 1993. Ver Figura 7–7.






7.7.2 Sectores de Respuesta Elástica Homogénea Para dar sustento estadístico a la sectorización del corredor, se recurre al método propuesto en el apéndice J de la Guía AASHTO/1993. En dicho método (ver Tabla 7–9), los tramos homogéneos se localizan entre puntos con cambios en el sentido de la pendiente de la variable ZX.

Figura 7-7 Corrección de las deflexiones por temperatura

Fuente: AASHTO. Guide for Design of Pavement Structures, 1993.

Tabla 7–12 Descripción método de diferencias acumuladas

Ab

sci

sa

Valor de Respuesta

Número Intervalo

Distancia Intervalo

Distancia Acumulada

Respuesta Promedio Área Intervalo

Área Acumulada Zx

ri N ∆xi Σ∆xi ̅ ai Σai Σai-F(∆xi)

1

2

3

Lp

r1

r2

r3

rn

1 2 3

Nt

∆x1

∆x2

∆x3

∆xNt

∆x1

∆x1+∆x2

∆x1+∆x2+∆x3

∆x1+…+∆xNt

r1̅=r1

r2̅=(r1+r2)/2

r3̅=(r2+r3)/2

r t̅̅ ̅=

(rn-1+rn)/2

a1=r1̅. ∆x1

a2=r2̅. ∆x2

a3=r3̅. ∆x3

aNt=r t̅̅ ̅. ∆xNt

a1

a1+a2

a1+ a2+ a3

a1+…+aNt

Zx1= Σai-F(∆xi)

Zx2=(a1+a2)-F(∆x1+∆x2)

…

ZxNt= ( a1+…+aNt)-

F(∆x1+…+∆xNt)


Donde:

At=Σai y F=At/Lp A continuación se ilustra el comportamiento de la deflexión máxima (Δ0) en las calzadas orientales (lenta y rápida, E_L y E_R) y occidentales (W_L, W_R) de la Av. Boyacá entre AK24 y TV68J. En concordancia con los espesores de concreto asfáltico visualizados en el capítulo de resultados de la exploración geotécnica, se observan valores de Δ0 entre 50 y 200 micrones, característicos de estructuras semi-rígidas.






Figura 7-8 Compo tam ento de la Δo en las calzadas orientales

Figura 7-9 Compo tam ento de la Δo en las calzadas occidentales

Por otra parte, con la aplicación del método de las diferencias acumuladas, comportamiento ilustrado para el caso del tramo analizado en las siguientes figuras, se observa una relativa coincidencia de los cambios en la variable Zr con las principales intersecciones de la Av. Boyacá.

0

200

400

600

K8.0 K8.5 K9.0 K9.5 K10.0 K10.5 K11.0 K11.5 K12.0

Δo (

µm)

E_L-1 E_L-2 E_R-4,3 E_R-5,4

0

200

400

600

K8.0 K8.5 K9.0 K9.5 K10.0 K10.5 K11.0 K11.5 K12.0

Δo (

µm)

W_L-1 W_L-2 W_R-4 W_R-3,5






Figura 7-10 Sectorización KR19C–TV68J Calzada oriental

Figura 7-11 Sectorización TV68J–KR19C Calzada occidental

Siendo así, las secciones de comportamiento homogéneo adoptadas para el diagnóstico estructural y el diseño mismo de los carriles exclusivos sobre el pavimento asfáltico existente, serán las reportadas en la tabla a continuación:

Tabla 7–13 Secciones de comportamiento homogéneo

Sector Abscisas Nomenclatura

Desde Hasta Long. Desde Hasta E_01 K7.7 K8.4 0.7 KR 19C AK 24

EL_02 K8.4 K8.8 0.4 AK 24 KR 25 ER_02 K8.4 K8.8 0.4 AK 24 KR 25 EL_03 K8.8 K9.3 0.5 KR 25 TV 30 ER_03 K8.8 K9.3 0.5 KR 25 TV 30 EL_04 K9.3 K10.0 0.7 TV 30 TV 44 ER_04 K9.3 K10.0 0.7 TV 30 TV 44 EL_05 K10.0 K10.5 0.5 TV 44 DG 51 S ER_05 K10.0 K10.5 0.5 TV 44 DG 51 S EL_06 K10.5 K11.0 0.5 DG 51 S AC 45 S ER_06 K10.5 K11.0 0.5 DG 51 S AC 45 S EL_07 K11.0 K11.5 0.5 AC 45 S CL 43A S ER_07 K11.0 K11.5 0.5 AC 45 S CL 43A S

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60K8.0 K8.5 K9.0 K9.5 K10.0 K10.5 K11.0 K11.5 K12.0

Zx

E_L-1 E_L-2 E_R-4,3 E_R-5,4

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30K8.0 K8.5 K9.0 K9.5 K10.0 K10.5 K11.0 K11.5 K12.0

Zx

W_L-1 W_L-2 W_R-4 W_R-3,5

----

---

AC 4

5 S

----

---

----

---

AC 4

5 S

----

---

----

---

TV 3

0 --

----

- --

----

- TV

30

----

---

----

---

TV 4

4 --

----

- --

----

- TV

44

----

---

----

---

DG 5

1 S -

----

--

----

---

DG 5

1 S -

----

--

----

---

KR 2

5 --

----

- --

----

- KR

25

----

---

----

---

CL

44 S

---

----

--

----

- C

L 44

S -

----

--

----

---

CL

43A

S -

----

--

----

---

CL

43A

S -

----

--






Sector Abscisas Nomenclatura

Desde Hasta Long. Desde Hasta EL_08 K11.5 K12.0 0.5 CL 43A S TV 68J ER_08 K11.5 K12.0 0.5 CL 43A S TV 68J W_01 K7.7 K8.4 0.7 KR 19C AK 24 WL_02 K8.4 K8.8 0.4 AK 24 KR 25 WR_02 K8.4 K8.8 0.4 AK 24 KR 25 WL_03 K8.8 K9.3 0.5 KR 25 TV 30 WR_03 K8.8 K9.3 0.5 KR 25 TV 30 WL_04 K9.3 K10.0 0.7 TV 30 TV 44 WR_04 K9.3 K10.0 0.7 TV 30 TV 44 WL_05 K10.0 K10.5 0.5 TV 44 DG 51 S WR_05 K10.0 K10.5 0.5 TV 44 DG 51 S WL_06 K10.5 K11.0 0.5 DG 51 S AC 45 S WR_06 K10.5 K11.0 0.5 DG 51 S AC 45 S WL_07 K11.0 K11.5 0.5 AC 45 S CL 43A S WR_07 K11.0 K11.5 0.5 AC 45 S CL 43A S WL_08 K11.5 K12.0 0.5 CL 43A S TV 68J WR_08 K11.5 K12.0 0.5 CL 43A S TV 68J

Cabe resaltar nuevamente la denominación adoptada para facilidad de identificación y análisis de los resultados: calzada oriental (E) lenta (L) o rápida (R); calzada occidental (W) lenta (L) o rápida (R). Para la evaluación estructural y el diseño de la rehabilitación, es necesario adoptar parámetros estructurales representativos de la muestra recopilada. Dependiendo del valor que resulte crítico, los parámetros característicos serán obtenidos del análisis del valor característico ( c ̅ 1.282 ) y el percentil de cada variable con base en una confiabilidad del 90%. 7.7.3 Estimativo del Módulo de las Capas Existentes y la Subrasante Se acude a tres métodos de reconocida aplicación en ingeniería de pavimentos: el método propuesto en la Guía AASHTO/1993, el cálculo inverso de módulos y el cálculo directo de los mismos. 7.7.3.1 Parámetros Estructurales AASHTO/1993 Para la totalidad de los puntos de medición de deflexión, se calcula los parámetros estructurales propuestos por la asociación norteamericana AASHTO; estos son:

Módulo Resiliente de la Subrasante (MR)

R 0.24P r.r

Módulo Equivalente del Pavimento (Ep)






d0 1.5P.a

(

1

R√1+ a √Ep

R3

2+

1 1√1+ ( a)2Ep

)

Criterio para la Distancia r

r≥0.7√a2+ √Ep R

3

2

Donde: P : carga aplicada, lb Dr : deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, in r : distancia desde el centro del plato de carga, in do : deflexión central, 1/1000in a : radio del plato de carga, in D : espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, in

Ajuste del Módulo de la Subrasante a Condiciones de Laboratorio Por otra parte, para el ajuste del módulo de la subrasante a condiciones de laboratorio (ER), se empleó los criterios descritos a continuación:

Tabla 7–14 Criterio para el ajuste del módulo de la subrasante a condiciones de laboratorio Ubicación de la Capa ER/MR

Terraplén o suelo de subrasante bajo base estabilizada o suelo estabilizado 0.75

Terraplén o suelo de subrasante bajo pavimento flexible con capas de base o subbase 0.35

Fuente: NCHRP 1–37A (ME-PDG) Tabla 3.6.8

Considerando que el factor de ajuste del módulo de la subrasante a condiciones de laboratorio (C) obedece tanto al tipo de suelo (fino, arenoso o granular) como al tipo de capa intermedia existente (ligada o no ligada), y teniendo en cuenta que un pavimento en buen estado, que experimente deflexiones catalogables como buenas en términos de respuesta estructural, transmite menores esfuerzos a la subrasante y, por ende, el módulo de esta debe superar al de un suelo bajo un pavimento en mal estado, en la presente evaluación, el factor C fue asignado también en función de la respuesta del conjunto ante la aplicación de la carga de referencia. Siendo así, generalmente, sectores con deflexiones representativas de una condición estructural mala o regular, en función de los parámetros característicos del cuenco de deflexión detallados más adelante, son afectadas en su módulo de subrasante con C=0.35.






Los resultados estadísticos obtenidos con la aplicación del Método AASHTO, para cada uno de los sectores de diseño definidos, son resumidos en la siguiente tabla:

Tabla 7–15 Resultados estadísticos parámetros AASHTO Sector

Promedio Desviación Estándar Característico Percentil Δ0 Δr MR Ep SNeff Δ0 Δr MR Ep SNeff Δ0 Δr MR Ep SNeff Δ0 Δr MR Ep SNeff

E_01 85 30 188 3003 7.0 21 8 47 989 0.0 112 41 128 1735 7.0 108 40 148 2167 7.0 EL_02 85 32 157 3294 8.0 21 6 19 1479 0.0 111 39 132 1399 8.0 109 37 137 2098 8.0 ER_02 195 55 112 1026 7.5 56 14 23 275 0.4 267 73 82 673 7.0 253 70 87 755 7.1 EL_03 74 28 162 3873 8.0 19 3 27 1108 0.0 98 32 127 2452 8.0 93 31 135 2782 8.0 ER_03 169 42 139 1164 7.4 51 8 22 390 0.9 235 52 111 665 6.2 224 50 118 805 6.4 EL_04 80 30 144 3424 8.0 19 6 21 997 0.0 105 37 116 2146 8.0 99 34 116 2049 8.0 ER_04 92 34 145 2964 8.0 31 11 45 935 0.0 132 49 87 1766 8.0 129 45 91 1726 8.0 EL_05 65 25 171 4407 8.0 22 6 36 1749 0.0 94 32 125 2166 8.0 90 31 128 2624 8.0 ER_05 107 40 134 2893 7.9 58 19 41 1479 0.2 182 64 81 997 7.6 169 59 89 1247 7.7 EL_06 52 20 197 4916 8.0 2 1 7 410 0.0 55 21 188 4390 8.0 54 21 191 4580 8.0 ER_06 64 28 149 5099 8.0 5 2 6 1614 0.0 70 31 142 3030 8.0 68 30 145 3881 8.0 EL_07 165 48 110 1609 7.9 75 17 35 1074 0.3 261 70 65 232 7.5 233 63 86 802 7.7 ER_07 313 48 137 1083 7.1 348 23 64 719 1.7 759 77 55 162 4.9 632 69 84 435 5.6 EL_08 111 38 105 2145 8.0 7 4 11 111 0.0 120 42 92 2003 8.0 117 40 98 2054 8.0 ER_08 199 51 119 1304 7.5 149 26 44 658 1.0 391 83 63 460 6.3 337 74 81 650 6.7 W_01 113 38 171 2209 7.0 41 13 59 825 0.0 165 54 95 1151 7.0 156 52 114 1324 7.0 WL_02 83 32 143 3227 8.0 16 5 20 875 0.0 104 37 117 2106 8.0 100 36 122 2326 8.0 WR_02 238 60 101 919 6.7 95 12 19 384 0.6 360 75 77 427 5.9 330 71 83 549 6.2 WL_03 126 37 142 1956 7.9 65 12 36 802 0.3 209 52 95 929 7.5 194 49 107 1005 7.7 WR_03 158 46 131 1303 7.8 37 6 20 419 0.3 205 54 106 766 7.4 195 52 114 929 7.5 WL_04 116 36 134 1914 8.0 20 6 19 450 0.0 142 43 109 1338 8.0 134 41 116 1454 8.0 WR_04 163 46 130 1393 7.8 65 16 39 758 0.3 247 67 80 421 7.5 247 67 82 764 7.5 WL_05 124 41 122 2554 7.9 77 14 20 1258 0.4 224 59 96 942 7.4 195 54 100 1164 7.6 WR_05 164 43 124 1279 7.7 55 9 29 420 0.7 235 54 87 740 6.8 217 53 100 874 7.1 WL_06 145 42 116 1849 7.8 85 15 21 917 0.5 254 61 89 673 7.1 228 59 90 1021 7.4 WR_06 183 37 159 1188 7.6 112 11 42 608 0.8 326 51 105 409 6.5 289 48 119 630 6.8 WL_07 87 31 144 2898 8.0 24 6 13 1118 0.0 118 38 127 1464 8.0 110 36 131 1941 8.0 WR_07 135 39 137 1667 8.0 53 9 40 701 0.0 203 51 85 768 8.0 187 48 102 999 8.0 WL_08 96 34 131 2724 8.0 33 11 37 1025 0.0 138 48 84 1411 8.0 127 45 100 1789 8.0 WR_08 106 35 132 2186 8.0 23 7 28 674 0.0 135 44 96 1323 8.0 127 42 113 1670 8.0

* Módulos en MPa, deflexiones en µm

El espesor total de las capas de la estructura fue limitado a 0.90m. 7.7.3.2 Ajuste de los Módulos por Temperatura Con el propósito de incorporar al análisis la dependencia del módulo de las capas asfálticas ante las condiciones de temperatura, se empleó la siguiente ecuación para calcular el factor de ajuste correspondiente, la cual, es utilizada por el INVIAS en los Anexos C e I de la Guía Metodológica para el Diseño de Obras de Rehabilitación de Pavimentos Asfálticos de Carreteras, 2008:

FA 10 0.0195( r m)

Donde: FA : factor de ajuste del módulo del concreto asfáltico por temperatura Tr : temperatura de trabajo de la mezcla, °C Tm : temperatura de ensayo, °C






A diferencia del método AASHTO, el cual normaliza las deflexiones a una temperatura de 20°C, en los métodos complementarios utilizados para el estimativo de los módulos de las capas (descritos a continuación), es necesario utilizar la anterior expresión para ajustar la rigidez de las capas asfálticas a la temperatura de trabajo del pavimento. 7.7.3.3 Cálculo Inverso de Módulos Para estimar el módulo de las capas que componen en la actualidad los pavimentos, se utilizó el programa EVERCALC (Figura 7–12), desarrollado por la el Departamento de Transporte del Estado de Washington (WSDOT), Estados Unidos, el cual hace parte de los anexos de la Guía Metodológica para el Diseño de Obras de Rehabilitación del INVIAS.

Figura 7-12 Relación entre las deflexiones medidas y los módulos

Fuente: Washington State Department of Transportation. Everseries User’s Guide, 2005.

Al igual que diversidad de programas para retrocálculo, EVERCALC itera módulos de las capas hasta encontrar deflexiones calculadas similares a las medidas en campo con la carga estándar de 40kN. El procedimiento consiste en buscar una combinación de módulos que genere un cuenco de deflexión similar al medido en campo. La secuencia del proceso puede resumirse de la siguiente forma:

Figura 7-13 Secuencia del cálculo inverso de módulos

Fuente: Washington State Department of Transportation. Everseries User’s Guide, 2005.

En la presente evaluación, fueron analizados sistemas tri-capa, compuestos por el concreto asfáltico, las capas intermedias y la subrasante.

Sensores de deflexión

E concreto asfáltico

E capas granulares

E, MR subrasante

Deflexión calculada

Deflexión medida

Carga

Deflexiones

medidas

Módulos

iniciales

Control rango de los

módulos

Características de

las capas

Deflexiones

calculadas

Búsqueda de

nuevos módulos

Verificación de

convergencia

Resultados






Los programas de retrocálculo comparan el cuenco calculado con el medido en el sitio de ensayo y establecen si existe o no una adecuada convergencia entre ellos. El documento Design Manual for Roads and Bridges, Volume 7, Section 3, Part 2 HD 29/08, en su Tabla 5.3, recomienda un RMS (sigla en inglés para la raíz del error medio cuadrático) admisible de 5 para pavimentos modelados con tres capas. En la presente evaluación, dicha bondad de ajuste fue limitada a 6 y valores que exceden dicho límite fueron descartados del análisis. Más adelante, en el numeral de análisis de resultados y adopción de módulos para evaluación y diseño, se comentan los resultados obtenidos con el método del cálculo inverso. 7.7.3.4 Cálculo Directo de Módulos El Departamento de Transporte del Estado de Washington, en los Estados Unidos (WSDOT, por sus siglas en inglés), en el documento Everseries User’s Guide, propone las siguientes formulaciones para el cálculo directo delas capas de un pavimento flexible, las cuales son utilizadas para la presente evaluación:

Módulo de la Subrasante

E G 346+0.00676 2P 3+ 4

⁄

Módulo de las Capas Granulares

logE G 0.50634+0.03474 (5.9hCA

)+0.12541√ 5.9h G

0.09416√hCA

h G+0.51386logE G+0.25424log

P.A 0

2

Módulo de las Capas Asfálticas

logECA 4.13464+0.25726 (5.9hCA

)+0.92874√ 5.9h G

0.69727√hCA

h G 0.96687logE G+1.88298log

P.A 0

2

Donde: E G : módulo de la subrasante, psi E G : módulo de las capas granulares, psi ECA : módulo de las capas asfálticas, psi h G : espesor de las capas granulares, in hCA : espesor de las capas asfálticas, in P : carga aplicada, lb A : 4 0+6 20+8 30+12 60+6 90, in2 i : deflexiones medidas a 0, 0.67, 1, 2 y 3ft del plato de carga, 1/1000in Más adelante, en el numeral de análisis de resultados y adopción de módulos para evaluación y diseño, se comentan los resultados obtenidos con el método del cálculo directo.






7.7.3.5 Análisis de Resultados y Adopción de los Valores de Diseño La aplicación de métodos de distinta concepción para la estimación de la rigidez de las capas que componen los pavimentos en servicio, permite contrastar los resultados en aras de analizar la validez de los mismos. Con fundamento en la información previamente expuesta, se define los modelos estructurales a evaluar frente al método empírico-mecanicista, análisis complementado con parámetros representativos del cuenco de deflexión (deformada superficial del pavimento ante la aplicación de la carga de referencia con el FWD). En el año 2008, el investigador surafricano Emile Horak, estableció rangos del comportamiento cualitativo de los parámetros del cuenco de deflexión en pavimentos flexibles, los cuales son descritos en la siguiente tabla:

Tabla 7–16 Rangos de interpretación de los parámetros característicos

Parámetro Interpretación Fórmula Condición Estructural

Buena Regular Mala Deflexión en el punto de aplicación Comportamiento pavimento–subrasante D0 <200 200-400 >400 Índice de curvatura de la superficie Comportamiento de las capas superficiales ICS=D0-D30 <100 100-300 >300

Índice de curvatura de la base Comportamiento de las capas intermedias ICB=D30-D60 <50 50-100 >100 Índice de daño de la base Comportamiento de la subrasante IDB=D60-D90 <40 40-80 >80

Fuente: E. Horak. Benchmarking the structural condition of flexible pavements with deflection bowl parameters, Journal of the South African Institution of Civil Engineering.

Cabe resaltar que en su investigación, el autor discrimina los parámetros característicos del cuenco de deflexión en función del tipo de base existente: granular, bituminosa o cementada. Dada la magnitud de las deflexiones medidas a lo largo de la Av. Boyacá, cuyos resultados serán comentados en capítulos posteriores dentro de este documento, para fines de la evaluación cualitativa, se adoptó los rangos de condición correspondientes a bases cementadas. Con el propósito de contrastar los módulos obtenidos al aplicar los métodos anteriormente descritos, se empleó la siguiente ecuación, desarrollada por el Asphalt Institute, para ponderar el espesor de las capas de aporte dentro de una estructura flexible:

Ep [h1 E11 3+h2 E2

1 3

h1+h2]3

Donde: Ep : módulo equivalente hi : espesores de las capas Ei : módulos de las capas Para el caso del tramo en cuestión el análisis se efectúa para estructuras tri-capa, conformadas por las capas superficiales o asfálticas, los granulares y el suelo de subrasante. En concordancia con el carácter semi-rígido de las estructuras, reflejado en la magnitud de las deflexiones máximas ya comentada, en muchos casos los módulos obtenidos para las capas asfálticas superan los 5000MPa, valor considerado como límite para una mezcla convencional a 25°C.






Figura 7-14 Resultados del retro-cálculo (carpeta)

En cuanto a la rigidez estimada por cálculo inverso para los granulares, se observa también que las bajas deflexiones redundan en módulos por encima de los 1000MPa. Ahora bien, considerando que los bajos desplazamientos verticales de la superficie por efecto de la carga de referencia, pueden obedecer a la presencia de materiales ligados al igual que al grosor de las capas asfálticas, se esperaría que el granular más superficial supere incluso los 1000MPa; no obstante, dado que se simula una única capa granular que incluye tanto las ligadas como la más cercana a la subrasante –contaminada y degradada esta–, para los 0.65m aprox. que se consideran representativos de las capas intermedias, se espera un módulo ponderado alrededor de los 600MPa.

Figura 7-15 Resultados del retro-cálculo (granulares)

Con respecto a la subrasante, el comportamiento observado con los tres métodos de estimación de su módulo muestra ser consistente y una variación entre los 100 y 150MPa.

100

1000

10000

100000

0 20 40 60 80 100 120 140 160

E CA

(MPa

)

WSDOT EVERCALC

100

1000

10000

100000

0 20 40 60 80 100 120 140 160

E CA

(MPa

)

WSDOT EVERCALC






Figura 7-16 Resultados del retro-cálculo (subrasante)

En apartes anteriores, se comentó que las estructuras a analizar están compuestas por el concreto asfáltico (CA), los granulares (MG) y la subrasante (SG). Para fines de comparación entre los resultados de los métodos de estimación de la rigidez de las capas, en el caso del cálculo inverso efectuado con EVERCALC y el directo con las correlaciones del WSDOT, se pondera ECA y EMG a fines de contrastar su equivalencia con respecto a los módulos ponderados (Ep) obtenidos mediante AASHTO/93.

Tabla 7–17 Resumen estimación de módulos

Sector Parámetros

Cuenco AASHTO/93 EVERCALC WSDOT

D0 ICS ICB IDB Δ0 Δr MR Ep ECA EMG ESG ECA EMG ESG Ep Δ0* Δr* E_01 104 22 18 16 108 40 148 2167 7497 160 126 7614 456 171 1333 117 41

EL_02 105 22 19 14 109 37 137 2098 6181 329 164 9183 449 159 1690 119 35 ER_02 252 54 56 45 253 70 87 755 6618 111 116 3769 280 98 641 254 57 EL_03 91 27 13 8 93 31 135 2782 4511 1829 154 9582 488 185 1811 116 30 ER_03 223 55 59 38 224 50 118 805 6076 161 149 3145 330 129 700 235 43 EL_04 98 29 12 10 99 34 116 2049 4546 936 128 8503 483 164 1468 115 34 ER_04 129 27 19 15 129 45 91 1726 6768 479 105 10209 396 127 1385 141 44 EL_05 89 19 12 9 90 31 128 2624 6987 976 142 12089 484 174 1304 87 30 ER_05 168 29 35 27 169 59 89 1247 7499 183 111 6858 368 116 929 166 48 EL_06 53 20 5 2 54 21 191 4580 5037 3682 194 17036 700 266 2494 63 21 ER_06 68 14 8 6 68 30 145 3881 9361 3965 169 21377 572 205 1836 84 28 EL_07 233 49 52 38 233 63 86 802 3488 96 115 3220 268 94 548 200 56 ER_07 618 216 207 85 632 69 84 435 2420 123 95 1620 225 88 314 362 62 EL_08 115 19 14 14 117 40 98 2054 5935 81 146 8927 371 125 1264 85 39 ER_08 329 88 86 54 337 74 81 650 2168 153 104 2164 260 90 441 296 60 W_01 154 30 34 27 156 52 114 1324 5588 200 116 5114 373 132 1095 168 53 WL_02 99 20 13 15 100 36 122 2326 5779 404 143 9387 437 158 1883 99 36 WR_02 317 63 83 63 330 71 83 549 1817 74 109 1834 242 89 512 286 63 WL_03 190 36 60 24 194 49 107 1005 2786 187 141 3390 335 124 658 160 44 WR_03 188 43 45 34 195 52 114 929 3312 126 149 3019 340 131 807 190 43 WL_04 132 35 24 18 134 41 116 1454 3267 108 137 7198 383 135 854 131 42 WR_04 238 44 47 36 247 67 82 764 3591 94 113 3264 258 86 729 222 64 WL_05 193 56 39 27 195 54 100 1164 3962 139 126 5089 344 119 657 163 48 WR_05 211 58 54 28 217 53 100 874 3544 226 117 2977 322 118 598 216 47 WL_06 224 45 56 34 228 59 90 1021 2779 102 122 3705 288 99 922 197 56 WR_06 279 81 79 43 289 48 119 630 2130 131 162 1703 311 132 452 227 40 WL_07 107 31 13 12 110 36 131 1941 4048 678 143 6459 421 162 1187 102 33 WR_07 184 44 36 27 187 48 102 999 2918 215 127 3132 330 116 740 187 46

10

100

1000

0 20 40 60 80 100 120 140 160

E SG

(MPa

)

WSDOT EVERCALC AASHTO






Sector Parámetros

Cuenco AASHTO/93 EVERCALC WSDOT

D0 ICS ICB IDB Δ0 Δr MR Ep ECA EMG ESG ECA EMG ESG Ep Δ0* Δr* WL_08 125 26 16 14 127 45 100 1789 3616 196 125 6683 360 126 1223 97 41 WR_08 124 26 18 16 127 42 113 1670 6771 450 126 7396 393 139 1110 136 39

* Δ0 y Δr calculadas con BI AR con base en módulos W O (μm, P 40k , a 0.15m) Valores de ECA ajustados por temperatura (MPa, Tp=25°C) EMG: módulo de los granulares o capas intermedias (MPa)

ESG ajustados de condiciones de campo a laboratorio (MPa)

En forma gráfica, se procede a comparar los resultados anteriormente expuestos:

Figura 7-17 Compa ac ón pe cent l 90 de la Δo

* Δ0 calculada en BISAR con base en módulos WSDOT (P=40kN, a=0.15m)

Figura 7-18 Compa ac ón pe cent l 90 de la Δ

* Δr calculada en BISAR con base en módulos WSDOT (P=40kN, a=0.15m)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

EL_0

1

ER_0

1

EL_0

2

ER_0

2

EL_0

3

ER_0

3

EL_0

4

ER_0

4

EL_0

5

ER_0

5

WL_0

1

WR_0

1

WL_0

2

WR_0

2

WL_0

3

WR_0

3

WL_0

4

WR_0

4

WL_0

5

WR_0

5

EL_0

6

ER_0

6

EL_0

7

ER_0

7

WL_0

6

WR_0

6

WL_0

7

WR_0

7

Oriental Occidental Oriental Occidental

AK24-AC45S AC45S-TV68J

Δo (μm

)

Característico Percentil BISAR[40kN,a=15]

0102030405060708090

EL_0

1

ER_0

1

EL_0

2

ER_0

2

EL_0

3

ER_0

3

EL_0

4

ER_0

4

EL_0

5

ER_0

5

WL_0

1

WR_0

1

WL_0

2

WR_0

2

WL_0

3

WR_0

3

WL_0

4

WR_0

4

WL_0

5

WR_0

5

EL_0

6

ER_0

6

EL_0

7

ER_0

7

WL_0

6

WR_0

6

WL_0

7

WR_0

7



Δr (μm

)

Característico Percentil BISAR[40kN,a=15]






Figura 7-19 Comparación percentil 90 del Ep

La coincidencia entre las deflexiones calculadas y las medidas con FWD, permite corroborar la validez de los módulos obtenidos. ras analizar los valores de Δ0 y Δr adoptados como representativos de cada sección homogénea, se observa coherencia al calcular en BISAR las deflexiones con base en los módulos del cálculo directo; algo similar sucede con los valores de módulo ponderado del pavimento, aun siendo los estimados con el método del WSDOT un poco menores, dado que las carpetas fueron ajustadas por temperatura a 25°C. En cuanto al cálculo inverso con EVERCALC, se comentó anteriormente que hay sobreestimaciones de la rigidez, tanto en las carpetas como en el conjunto de los granulares, aun a sabiendas de la influencia que sobre aquella tienen los espesores de hasta 0.25m identificados, tanto como la posible existencia de capas ligadas. También debe comentarse la sobreestimación en la rigidez de las capas asfálticas, tanto con el método inverso como con el directo de módulos, en los dos casos, como consecuencia de las bajas deflexiones medidas al simular el efecto de la carga de referencia. Por tal razón, acudiendo a los rangos típicos de comportamiento de los materiales, se limita el módulo del concreto asfáltico a 4000MPa.

Figura 7-20 Cuencos de deflexión sectores ER_03 y WR_01

En conclusión, para el tramo del corredor en evaluación, se define utilizar los módulos de las capas obtenidos al aplicar el método del cálculo directo (WSDOT).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

EL_0

1

ER_0

1

EL_0

2

ER_0

2

EL_0

3

ER_0

3

EL_0

4

ER_0

4

EL_0

5

ER_0

5

WL_0

1

WR_0

1

WL_0

2

WR_0

2

WL_0

3

WR_0

3

WL_0

4

WR_0

4

WL_0

5

WR_0

5

EL_0

6

ER_0

6

EL_0

7

ER_0

7

WL_0

6

WR_0

6

WL_0

7

WR_0

7



Ep (

MPa

)

Característico AASHTO EVERCALC WSDOT

0

100

200

300

400

500

0 30 60 90 120 150 180

Δo

(μm

)

Distancia horizontal (cm)

0

100

200

300

400

500

0 30 60 90 120 150 180

Δo

(μm

)

Distancia horizontal (cm)






7.7.4 Diagnóstico Estructural para el Tráfico Proyectado a Cinco Años Según el criterio establecido en el Anexo Técnico de Diagnóstico para Conservación de Infraestructura Vial para Bogotá, elaborado por la Dirección Técnica Estratégica del Instituto de Desarrollo Urbano, para el diagnóstico estructural de los pavimentos en servicio, debe emplearse un periodo de tres (3) años para la proyección de la cargas del tráfico. No obstante lo anterior, por tratarse de un diseño integral de la troncal, el cual involucra la renovación o traslado de redes de servicios públicos, en el presente documento dicho análisis se efectúa para el tráfico proyectado a cinco (5) años, considerando así también el deterioro que experimentarán las estructuras durante el tiempo transcurrido entre la evaluación y el inicio de las obras. En lo referente a la confiabilidad considerada para la evaluación y diseño, se atiende también el criterio establecido en el Numeral 2.6.2 del Anexo Técnico de Diagnóstico para Conservación de Infraestructura Vial para Bogotá, según el cual, “(…) se deberá tener en cuenta los siguientes valores de confiabilidad mínimos para cada tipo de malla vial, así”:

- Troncales: Confiabilidad 95% - Malla vial Arterial: Confiabilidad 90% - Malla vial Intermedia: Confiabilidad 85% - Malla vial Local: Confiabilidad 80%

7.7.4.1 Método AASHTO/1993 La metodología propuesta por la AASHTO emplea el concepto del número estructural efectivo (SNeff) para valorar la capacidad estructural de un pavimento. Este parámetro puede ser retro-calculado a partir de mediciones de deflexión con FWD, aplicando la siguiente expresión:

eff 0.0045 √Ep3

Donde: Ep : módulo equivalente del pavimento, psi D : espesor total de la estructura, in Para la evaluación estructural a través del método empírico, se adopta el percentil 90 de los valores obtenidos como representativos de cada sección homogénea, resaltando además que la capacidad estructural (SNeff) ha sido limitada a 7.0, considerando el máximo estimado analizando por componentes los espesores representativos observados y la rigidez que, en el mejor de los casos (pavimento nuevo), alcanzarían los materiales identificados en campo:

SNmáx ∑[ai.Di.mi]=[25x0.49x1+20x0.16x0.95+35x0.1x0.9]/2.54=7.2 No obstante lo anterior, en tramos donde la estructura representativa se aproxime a un (1) metro, el SN se limita a un valor de 8.0.






La capacidad estructural existente debe ser comparada con la requerida para soportar las repeticiones del eje de referencia durante el periodo de diseño establecido. Dicha capacidad requerida es calculada con la expresión:

En la presente evaluación, el SNreq fue calculado con S0=0.49, P0=4.2 y Pt=2.5. Las deficiencias de tipo estructural en un sector homogéneo dado, están dadas por un valor de Índice Estructural (Ie=SNeff/SNreq) inferior a la unidad.

Repeticiones de Carga Proyectadas El número de ejes simples equivalentes de 8.2 ton, corresponde al obtenido en el Anexo 1, cuyos valores correspondientes al tramo objeto de análisis, son presentados a continuación:

Tabla 7–18 Ejes simples equivalentes acumulados

Tráfico Abscisas Estación Maestra

ESALs (106)

3 Años 5 Años 7 Años 10 Años

S-N N-S S-N N-S S-N N-S S-N N-S

T2 CL73AS–AC19 K1+650–K17+900 Av. Villavicencio 35.97 29.49 62.05 50.83 89.97 73.71 135.62 111.09

Av. 1° de Mayo 29.84 27.39 50.43 46.32 71.67 65.78 104.71 96.09

Debe recordarse que, dentro del numeral de análisis de tráfico, se determinó la existencia de un único tramo homogéneo en función de dicho parámetro entre CL73AS y AC19. No obstante, la valoración estructural para los sectores allí inmersos se lleva a cabo en función de los valores de ejes equivalentes obtenidos en cada una de las estaciones maestras disponibles.

Resultados del Método Empírico de AASHTO/1993 Desde los párrafos introductorios al presente análisis se comentó que las calzadas rápidas centrales serán objeto de rehabilitación, bien sea para su adecuación como carriles exclusivos de Transmilenio o como parte de las calzadas proyectadas para tráfico mixto. Por lo tanto, dichas calzadas no han sido tenidas en cuenta en la valoración de la capacidad existente, dado que sobre ellas serán necesarios el fresado y la excavación parcial para la posterior estabilización y construcción de pavimentos adecuados al escenario de tráfico correspondiente.

logW18=ZR.So+9.36log SN+1 -0.20+log

∆PSI4.2-1.5

0.40+1094

SN+1 5.19

+2.32logMR-8.07

Donde: W18 : número de ejes equivalentes ZR : desviación normal estándar So : error estándar combinado ∆PSI : diferencia entre el índice de serviciabilidad inicial (P0) y el final (Pt) MR : módulo resiliente de la subrasante, psi SN : número estructural requerido






Los resultados obtenidos con la aplicación del método AASHTO, para un periodo de análisis de 5 años, son los siguientes:

Tabla 7–19 Diagnóstico estructural Método AASHTO (5 años)

Sector Parámetros Cuenco

C MR (MPa)

SNeff Tráfico Av. V/cio Tráfico Av. 1° Mayo

D0 ICS ICB IDB ESALs SNreq Ie ESALs SNreq Ie E_00 104 22 18 16 0.75 148 7.0 62.05 4.6 1.5 59.6 4.6 1.5 EL_01 105 22 19 14 0.75 137 8.0 62.05 4.7 1.7 59.6 4.7 1.7 EL_02 91 27 13 8 0.75 135 8.0 62.05 4.8 1.7 59.6 4.7 1.7 EL_03 98 29 12 10 0.75 116 8.0 62.05 5.0 1.6 59.6 5.0 1.6 EL_04 89 19 12 9 0.75 128 8.0 62.05 4.9 1.6 59.6 4.8 1.7 EL_05 53 20 5 2 0.75 191 8.0 62.05 4.2 1.9 59.6 4.2 1.9 EL_06 233 49 52 38 0.75 86 7.7 62.05 5.5 1.4 59.6 5.5 1.4 EL_07 115 19 14 14 0.75 98 8.0 62.05 5.3 1.5 59.6 5.3 1.5 W_00 154 30 34 27 0.75 114 7.0 50.83 4.9 1.4 54.7 4.9 1.4 WL_01 99 20 13 15 0.75 122 8.0 50.83 4.8 1.7 54.7 4.8 1.7 WL_02 190 36 60 24 0.75 107 7.7 50.83 5.0 1.5 54.7 5.1 1.5 WL_03 132 35 24 18 0.75 116 8.0 50.83 4.9 1.6 54.7 4.9 1.6 WL_04 193 56 39 27 0.75 100 7.6 50.83 5.1 1.5 54.7 5.2 1.5 WL_05 224 45 56 34 0.75 90 7.4 50.83 5.3 1.4 54.7 5.4 1.4 WL_06 107 31 13 12 0.75 131 8.0 50.83 4.7 1.7 54.7 4.7 1.7 WL_07 125 26 16 14 0.75 100 8.0 50.83 5.1 1.6 54.7 5.2 1.6

Nótese la coincidencia de los sectores que muestran debilidad en los parámetros del cuenco de deflexión y aquellos que reflejan deficiencias de tipo estructural (Ie=SNeff/SNreq≤1.1). 7.7.4.2 Método Empírico–Mecanicista Esta metodología se basa en un modelo teórico para el cálculo de esfuerzos, deformaciones y deflexiones elásticas, con el objetivo de predecir la respuesta del pavimento ante la acción de las cargas del tráfico.

Configuración de los Ejes Vehiculares Para el cálculo de deformaciones críticas, se tiene en cuenta la configuración de ejes vehiculares (simples duales, tándem y trídem) ilustrada a continuación:






Figura 7-21 Configuración de los ejes vehiculares para el modelo mecanicista

Para cada uno de los ejes y cargas que componen el espectro a analizar, se obtiene la configuración resumida a continuación:

Tabla 7–20 Configuración de los ejes vehiculares para el modelo mecanicista Eje Ruedas Lx (ton) P (kN) a (m) 3a 1.5a St (m) 0.5St

1 2 3 14.7 0.075 - - - - 1 2 6 29.4 0.106 - - - - 1 2 6.5 31.9 0.111 - - - - 1 2 7 34.3 0.115 - - - - 1 2 7.5 36.8 0.119 - - - - 1 4 6 14.7 0.075 0.226 0.113 - - 1 4 7 17.2 0.081 0.244 0.122 - - 1 4 9 22.1 0.092 0.276 0.138 - - 1 4 11 27.0 0.102 0.306 0.153 - - 1 4 11.5 28.2 0.104 0.312 0.156 - - 1 4 12.5 30.6 0.109 0.326 0.163 - - 2 8 22 27.0 0.102 0.306 0.153 1.31 0.655 3 12 25.2 20.6 0.089 0.267 0.134 1.25 0.62 1* 4 8.2 20.0 0.088 0.263 0.132 - -

* Eje de referencia (simple de rueda doble y 8.2t de peso)

Agrietamiento por Fatiga de las Capas Asfálticas

Para definir la función de transferencia a utilizar en la evaluación y diseño mecanicistas, se procede a analizar una serie de leyes de fatiga de laboratorio disponibles en el IDU, contrastando su comportamiento con las propuestas por el Asphalt Institute (AI) y el método Shell. Respectivamente:

Nf= 0.856Vb+1.08 5 (1εt)5 ( 1

106E)1.8

(ε) ( )

( )






Para considerar las diferencias entre las condiciones de campo y las de laboratorio, el AI definió un factor K=18.4. Por su parte, el método Shell recomienda un K=10, determinado para una confiabilidad del 50%; no obstante, el método australiano de diseño definió en función de la confiabilidad los valores de K presentados en la siguiente tabla:

Tabla 7–21 Factor de desplazamiento en función de la confiabilidad Confiabilidad (%) 80 85 90 95 Factor de desplazamiento (K) 4.7 3.3 2 1

Fuente: INVIAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos de carreteras, 2008.

En la Figura 7–22 son comparadas leyes de fatiga obtenidas en laboratorio sobre mezclas asfálticas convencionales con respecto a las propuestas por las metodologías de diseño del Asphalt Institute y Shell Bitumen.

Figura 7-22 Comparación gráfica de leyes de fatiga teóricas y de laboratorio

Nota: en las funciones de transferencia, E=3000MPa, Vb=10.5%, Va=4.5%

(ε) ( )

Nf=0.00006167C(1εt)3.291 (1

E)0.854

( )

(ε) ( )

(ε) ( )

Donde: Nf : número de repeticiones admisibles a la falla por fatiga t : deformación unitaria por tracción E : módulo dinámico de la mezcla, MPa Vb : porcentaje de asfalto en la mezcla Va : porcentaje de vacíos en la mezcla

C=104.84( Vb

Vb+Va-0.69)

10

100

1000

1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 100,000,000

εt (μs

trai

n)

Repeticiones de carga

Mezclas con Asfalto Convencional

Asphalt Inst. (K=1) Shell (K=1) MDC-2 MDC-1 MD12 60-70 MD20 60-70






Con base en este análisis, se concluye que la ley de fatiga desarrollada por el Asphalt Institute es más conservadora y acorde con la obtenida en función de los diferentes resultados de laboratorio disponibles en el Centro de Documentación del Instituto. Por lo tanto, en vista de la magnitud y volumen de las cargas proyectadas, para la presente evaluación y diseño, se adopta dicha función de transferencia y el factor de desplazamiento asociado a ella.

Deformación Permanente en la Subrasante El modelo de ahuellamiento adoptado para la evaluación mecanicista, corresponde al desarrollado por el Asphalt Institute, a saber:

Criterio del Daño Relativo El análisis se efectúa para un periodo de 5 años, tanto en términos de ejes equivalentes de 8.2t como para el espectro de cargas establecido. En este último caso, se evalúa el concepto de Daño Relativo (Dr), expresado como la relación entre las repeticiones proyectadas para cada eje (ni) y las admisibles (Ni), entendiéndose que el daño ocurre cuando Dr alcanza o supera el valor de 1.

Tanto para el diagnóstico estructural como en el diseño mecanicista, el efecto destructivo de cada eje es evaluado individualmente, no en términos de ejes equivalentes, dado que estos últimos consideran un criterio ajeno al de agrietamiento por fatiga y más acorde con el de deformación permanente en la subrasante, lo que puede constarse al comparar el daño relativo acumulado (ΣDr) por el espectro de cargas analizado con aquel que para ahuellamiento se obtiene al evaluar el eje de referencia (simple de rueda doble y 8.2t de peso) en cada estructura.

Repeticiones de Carga Proyectadas Del Anexo 1, se extracta la información de tráfico resumida a continuación:

Tabla 7–22 Repeticiones por eje para calzadas mixtas (millones)

Eje Ruedas Lx

(ton)


KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S 1 2 3 8.135 9.299 11.8 13.216 17.794 19.313 7.379 10.567 10.704 15.019 16.141 21.95 1 2 6 0.267 0.049 0.387 0.07 0.583 0.102 0.114 0.053 0.165 0.075 0.249 0.11 1 2 6.5 1.069 0.014 1.551 0.019 2.338 0.028 1.054 0.021 1.528 0.03 2.304 0.043

Nd=1.365x10-9 εz-4.477

Donde: Nd : número de repeticiones admisibles a la falla por deformación z : deformación unitaria vertical en la superficie de la subrasante

Dri=ni

Ni r ∑ Dri






Eje Ruedas Lx

(ton)


KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S KR19C AC26S 1 2 7 6.46 5.67 9.37 8.058 14.129 11.776 5.115 5.035 7.42 7.155 11.187 10.457 1 2 7.5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 6 5.471 5.643 7.936 8.019 11.966 11.719 5.453 5.555 7.91 7.895 11.928 11.539 1 4 7 3.851 5.933 5.586 8.432 8.424 12.322 3.17 6.263 4.598 8.902 6.933 13.01 1 4 9 0.267 0.049 0.387 0.07 0.583 0.102 0.114 0.053 0.165 0.075 0.249 0.11 1 4 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 4 11.5 1.069 0.014 1.551 0.019 2.338 0.028 1.054 0.021 1.528 0.03 2.304 0.043 1 4 12.5 2.387 3.128 3.462 4.446 5.221 6.497 1.715 2.48 2.489 3.524 3.752 5.15 2 8 23.1 5.014 3.378 7.272 4.8 10.964 7.014 4.241 3.389 6.15 4.816 9.273 7.039 3 12 25.2 1.535 0.961 2.227 1.366 3.358 1.997 1.155 0.877 1.676 1.246 2.527 1.821

Teniendo en cuenta los resultados del método AASHTO, no existe diferencia entre los Índices Estructurales obtenidos con los tráficos proyectados con base en la información de las estaciones maestras de la Av. Villavicencio y 1° de Mayo. Por lo tanto, dado que es de esperar que los espesores de intervención requeridos no se vean afectados considerablemente por uno u otro escenario de cargas, de aquí en más, únicamente se considera el máximo de los tráficos disponibles.

Resultados del Método Empírico–Mecanicista Teniendo en cuenta los resultados del método AASHTO, no existe diferencia entre los Índices Estructurales obtenidos con los tráficos proyectados con base en la información de las estaciones maestras de la Av. Villavicencio y 1° de Mayo. Por lo tanto, dado que es de esperar que los espesores de intervención requeridos no se vean afectados considerablemente por uno u otro escenario de cargas, de aquí en más, únicamente se considera el máximo de los tráficos disponibles. Los resultados del diagnóstico estructural obtenidos para el tramo objeto de evaluación y diseño, son resumidos en la Tabla 7–23, en la cual además se incluye las intervenciones recomendadas para cada uno de los sectores establecidos, en función de los resultados obtenidos con base en los métodos AASHTO y empírico-mecanicista, complementados con el diagnóstico analizado en numerales anteriores a partir de las visitas de campo.






Tabla 7–23 Resumen del diagnóstico estructural e intervenciones propuestas para calzadas mixtas

Sec

tor Nomenclatura Parámetros

Cuenco de Deflexión

Modelos Estructurales AASHTO

Eje de Referencia Espectro Cargas

PCI Intervención Recomendada

Desde Hasta Espesores Módulos Deform. Ni (106) Dr=ni/Ni ∑(D i)

D0 ICS ICB IDB hCA hMG ECA EMG ESG Ie ni εt εz Nf Nd Fat. Def. Fat. Def.

E_00 KR19C AK24 104 22 18 16 25 42 4000 455 170 1.5 62.05 67 88 58.4 1931 1.1 0 0.6 0 B Rehabilitación

EL_01 AK24 KR25 105 22 19 14 22 53 4000 450 160 1.7 62.05 78 82 35.5 2712 1.7 0 0.9 0 B Rehabilitación

EL_02 KR25 TV30 91 27 13 8 20 50 4000 490 185 1.7 62.05 84 85 27.8 2297 2.2 0 1.3 0 B Rehabilitación

EL_03 TV30 TV44 98 29 12 10 23 52 4000 485 165 1.6 62.05 71 78 47.6 3367 1.3 0 0.8 0 B Rehabilitación

EL_04 TV44 DG51S 89 19 12 9 25 65 4000 485 175 1.6 62.05 63 55 71.8 5000 0.9 0 0.4 0 B Rehabilitación

EL_05 DG51S AC45S 53 20 5 2 25 65 4000 700 265 1.9 62.05 52 40 133.1 5000 0.5 0 0.3 0 B Mantenimiento Periódico

EL_06 AC45S CL43AS 233 49 52 38 25 65 3200 270 95 1.4 62.05 92 93 24.5 1560 2.5 0 1.3 0 B Reconstrucción por adecuación de separador lateral y espacio público

como carriles mixtos EL_07 CL43AS TV68J 115 19 14 14 40 50 4000 370 125 1.5 62.05 36 56 448 5000 0.1 0 0 0 B

W_00 KR19C AK24 154 30 34 27 22 47 4000 375 130 1.4 54.7 86 108 28.8 554 1.9 0.1 1.2 0 B Rehabilitación

WL_01 AK24 KR25 99 20 13 15 30 45 4000 435 160 1.7 54.7 53 72 128.1 4807 0.4 0 0.2 0 B Mantenimiento Periódico

WL_02 KR25 TV30 190 36 60 24 28 62 3400 335 125 1.5 54.7 69 71 59.1 4978 0.9 0 0.5 0 B Rehabilitación

WL_03 TV30 TV44 132 35 24 18 25 54 4000 385 135 1.6 54.7 71 82 48.5 2760 1.1 0 0.7 0 B Alto grado de deterioro (Colmotores) – Reconstrucción y estabilización química de la subrasante con cal

WL_04 TV44 DG51S 193 56 39 27 25 45 4000 345 120 1.5 54.7 75 105 39.2 891 1.4 0.1 0.7 0 B Rehabilitación

WL_05 DG51S AC45S 224 45 56 34 25 57 3700 290 100 1.4 54.7 83 98 30.5 1215 1.8 0 1 0 B Rehabilitación

WL_06 AC45S CL43AS 107 31 13 12 30 60 4000 420 160 1.7 54.7 52 56 132.9 5000 0.4 0 0.2 0 B Reconstrucción por adecuación de separador lateral y espacio público

como carriles mixtos WL_07 CL43AS TV68J 125 26 16 14 40 50 4000 360 125 1.6 54.7 36 56 434.8 5000 0.1 0 0 0 B

Espesores (hi) en cm, módulos (Ei) en Pa y deformaciones (εt, εz) en µstrain






7.8 SECCIONES HOMOGÉNEAS PARA CONSTRUCCIÓN DE CARRILES EXCLUSIVOS En la figura siguiente se ilustra la totalidad de la muestra recopilada con el ensayo no destructivo en calzadas de tráfico mixto, junto con los módulos de subrasante estimados al correlacionar los ensayos de relación de soporte, tanto inalterados como de laboratorio. En buena parte de los casos, existe semejanza entre los módulos retro-calculados con aquellos estimados a partir de los CBR inalterados con humedad natural y los CBR remoldeados en laboratorio para una densidad equivalente al 95% de la máxima de laboratorio.

Figura 7-23 Secciones homogéneas para construcción de carriles exclusivos

Una vez más se insiste en que, además de la adecuación de los carriles exclusivos sobre las calzadas centrales y parte del separador central, en el sector AC45S–TV68J es necesaria la adecuación de la sección transversal a una única calzada con tres (3) carriles para tráfico mixto, cuya banca estará compuesta por las calzadas lentas existentes, parte de las calzadas centrales y los separadores laterales. Dicha adecuación requiere la construcción de nuevos pavimentos, los cuales deben ser empalmados con los existentes por medio de sobreanchos de intervención de 1.0m, extendiendo antes de la conformación de las capas intermedias geomallas o multiaxiales es de refuerzo entre granulares, con el fin de controlar las discontinuidades generadas por las juntas longitudinales de construcción. Por tratarse de estructuras construidas sobre suelos consolidados, en los cuales la humedad de equilibrio impera, y teniendo en cuenta que se requiere la construcción de un confinamiento lateral (ancho=1.0m y profundidad de 0.5m bajo el nivel de las capas de mejoramiento), al

10

30

50

70

90

110

130

150

K7.5 K8.0 K8.5 K9.0 K9.5 K10.0 K10.5 K11.0 K11.5 K12.0

MR

(MPa

)

Abscisa aprox.

PercentilFWD PromedioFWD MR_FWD CBR_Inalterado

CBR_Sumergido CBR_Método1 Prom_CBR_Inal Prom_CBR_Sum






interior del cual deben ser instalados geodrenes para captación de la infiltración, no se considera procedente adoptar el escenario crítico de saturación del suelo para establecer el módulo resiliente de diseño, el cual, de acuerdo con los ensayos de CBR inalterado, disminuye en promedio al 50% luego de la inmersión durante 96 horas. No obstante, en aras de considerar la posibilidad de reducción en la resistencia del suelo por efecto de la humedad, para el cálculo de espesores de estructuras nuevas se adopta el 70% del módulo que para cada sección se definió en la Figura 7–23. Los valores de resistencia del suelo empleados para el diseño de las nuevas estructuras requeridas en las calzadas mixtas, serán los mismos adoptados para el diseño de los carriles exclusivos. 7.9 ALTERNATIVAS DE INTERVENCIÓN PROPUESTAS Las intervenciones propuestas, tanto para las calzadas exclusivas de Transmilenio como para las futuras calzadas de tráfico mixto, son descritas en los párrafos siguientes. Detalles sobre las especificaciones técnicas de cada material, deben ser consultados en el Numeral 7.10 del presente documento de diseño. 7.9.1 Calzadas Exclusivas de Buses Transmilenio Para la construcción de carriles exclusivos, en conjunto con los demás componentes de la etapa de estudios y diseños, se analizó una serie de aspectos técnicos relacionados con la conveniencia de lograr la coincidencia entre la rasante de dichos carriles y las calzadas de tráfico mixto, particularmente los siguientes:

- Operatividad del sistema de transporte masivo. La diferencia de nivel entre calzadas mixtas y exclusivas impide la incorporación de los buses articulados hacia los carriles contiguos, lo cual, en medio de situaciones imprevistas, puede ocasionar la interrupción del servicio.

- Ancho disponible para la modificación de la sección transversal. En caso de elevar la rasante de los carriles exclusivos, sería necesaria la utilización de estructuras de contención lateral (muros o contenedores prefabricados tipo New Jersey), cuya construcción y/o emplazamiento conllevaría el incremento en el ancho de modificación de la sección trasversal (al interior de las calzadas mixtas, en algunos casos), dado que la sección de dichos elementos se caracteriza por un ensanchamiento en profundidad.

- Frecuentes variaciones del perfil longitudinal. Intersecciones con otros corredores viales y pasos bajo puentes peatonales o vehiculares, representan puntos obligados del perfil geométrico, en cuyo caso, al elevar la rasante del carril exclusivo, sería necesario implementar frecuentes transiciones para equiparar la rasante de la vía con la existente en dichos sectores.






- Drenaje superficial. La coincidencia en rasante de los carriles exclusivos y mixtos facilita la unificación del sistema de drenaje superficial e incrementa la posibilidad de aprovechamiento de las estructuras existentes y, por ende, disminuye las necesidades de construcción de nuevos sistemas de drenaje.

Como resultado del análisis descrito anteriormente, se definió que la rasante de los carriles exclusivos, salvo particularidades estrechamente relacionadas con interferencias con las redes de servicios públicos o la infraestructura misma del sistema de transporte masivo, coincida con la existente y/o proyectada para las calzadas de tráfico mixto. Sumado a lo anterior, se consideran tres escenarios de intervención, en cada uno de los cuales, sin excepción, se requiere la construcción de 1.0m adicionales en el costado próximo al separador central como confinamiento lateral de la estructura. 7.9.1.1 Construcción de los Carriles Exclusivos sobre el Separador Central Consiste en la construcción de los carriles exclusivos sobre el suelo o subrasante existente en el separador central, caso en el cual, se propone el esquema de intervención esquematizado a continuación:

Figura 7-24 Esquema de intervención – Carriles Transmilenio sobre el separador central

En este caso, el borde derecho de los carriles exclusivos coincidirá con la cota del borde izquierdo de las calzadas mixtas, utilizando tachas plásticas como elemento delineador, de modo tal que exista la posibilidad de incorporación de los articulados hacia los carriles mixtos ante cualquier eventualidad o imprevisto que experimente el sistema.

Concreto hidráulico (MR45)

Concreto asfáltico (MD12)

Estabilizado con emulsión (GEE)

Hombro deconfinamiento

Subbase granular (SBG_A)

Mejoramiento (Rajón)

Separador Central

Geodrén

0.50

1.00

Carpeta asfáltica existente

Material granular existente

Separador Central

Delineador(Tacha)

3.5 m

Geotextil deSeparación






Dicha conformación genera entre los pavimentos existentes y los proyectados una junta longitudinal de construcción, cuyo comportamiento en el corto plazo tenderá a experimentar asentamientos por la diferencia de rigidez y magnitud de carga entre las estructuras contiguas, así como la dificultad de alcanzar la óptima compactación de las capas en el borde derecho de los carriles Transmilenio. No obstante, como medida de mitigación se contempló el empalme de las dos estructuras prolongando las capas más superficiales del nuevo pavimento hacia el costado izquierdo del existente, intervención que conllevaría la interrupción de como mínimo uno de los carriles de tráfico mixto y, por ende, un mayor impacto de la obra sobre la movilidad de la ciudad. Por tal motivo, dicha medida de mitigación fue descartada, decidiendo independizar las estructuras y recomendar la necesidad de continuo seguimiento y mantenimiento de los carriles mixtos por una eventual pérdida de fricción entre partículas durante la ejecución de la obra, particularmente por desconfinamiento como consecuencia de las labores de excavación y el periodo de tiempo que la misma llegue a encontrarse expuesta. De llegar a ser necesario mantener por un tiempo prolongado la excavación expuesta, para confinar lateralmente los materiales contiguos, se sugiere considerar la utilización de tablestacas. 7.9.1.2 Ampliaciones del Ancho de las Calzadas para Carriles Exclusivos o Mixtos En variedad de sectores, se requiere ampliar el ancho de la calzada para conformar estructuras de pavimento nuevas, las cuales deben ser empalmadas con las existentes según se ilustra enseguida:

Figura 7-25 Esquema de intervención – Carriles Transmilenio en ampliaciones laterales

Como se observa en la figura anterior, desde el nivel superior de la capa de mejoramiento sobre el separador central, debe reconformarse parte del granular existente en el ancho de ampliación

Calzada rápida existenteSeparador central

Concreto Hidráulico (MR45)


Estabilizado con emulsión (GEE)

Mejoramiento (Rajón)

Material granular existente

Granular remanente

Calzada mixta proyectada

Geomalla Biaxial+ Geotextil de Separación

0.50

1.0 m mín.

Granular reconformado (MG-R)


Geodrén

1.00

Delineador(Tacha)3.50 m

Zona de reconstrucciónZona de ampliación

Geotextil de separación






más 1.0m (mínimo recomendado para la transición con el pavimento existente en el caso de los carriles exclusivos), previa extensión, como medida de control de la discontinuidad que representa la junta de construcción entre el pavimento nuevo y el existente, de geomallas para refuerzo entre capas granulares cuyo traslapo horizontal mínimo sobre la junta será de 1.0m. Sobre el granular reconformado, se efectuará el reciclado y estabilización en frío del fresado, el granular obtenido de la excavación y una posible adición de subbase granular (SBG_A) proveniente de cantera para ajuste de la gradación a la establecida en la especificación de construcción (IDU ET–450–11), materiales cuyas proporciones deberán ser establecidas en laboratorio a partir del material fresado que se obtenga exclusivamente con la fresadora a emplear en el proyecto. 7.9.1.3 Construcción de los Carriles Exclusivos sobre el Pavimento Existente En sectores de la Av. Boyacá donde actualmente existen dos calzadas por sentido, y el número de los carriles disponibles en las calzadas lentas coincide con los proyectados (3 o 4, dependiendo del tramo analizado), las actuales calzadas de tráfico liviano serán reconstruidas para su adecuación como carriles exclusivos de circulación de buses articulados y biarticulados del sistema Transmilenio.

Figura 7-26 Esquema de intervención – Carriles Transmilenio el pavimento existente

Este tipo de intervención es generalmente característica de aquellos sectores donde actualmente existen calzadas rápidas, dedicadas exclusivamente al tráfico liviano. En cualquier caso, el material fresado y el resultante de la excavación hasta la cota superior del granular remanente (MG), deben ser recuperados para su posterior reutilización como parte de las capas de mejoramiento o de los granulares reciclados y estabilizados; en ningún caso, estos volúmenes de material deberían ser dispuestos en escombreras y su transporte hacia planta para estabilización o mejora alguna debe ser limitado acopiándolos en el frente de obra mismo.

Carpeta asfáltica existenteMaterial granular existente

Calzada Rápida Existente

Calzada Lenta ExistenteSeparador Central

Calzada Mixta ProyectadaConcreto hidráulico (MR45)


Granular estabilizadocon emulsión (GEE)

Granular Remanente

Calzada Transmilenio Proyectada

0.50


Geodrén

1.00

Granular existente reconformado






En resumen, las alternativas propuestas para la adecuación de los carriles exclusivos, son las siguientes:

Figura 7-27 Intervenciones propuestas para las calzadas Transmilenio

En el caso de las alternativas de intervención con pavimento rígido, el bordillo considerado debe ser fundido en forma monolítica a la losa de concreto hidráulico. 7.9.2 Calzadas de Tráfico Mixto Para la adecuación de las calzadas de tráfico mixto, aquellas para las cuales se identificó la necesidad de plantear una rehabilitación, se propone las alternativas de intervención ilustradas en la figura siguiente:

ALT ERNAT IVA 1 ALT ERNAT IVA 2 ALT ERNAT IVA 3

Mezcla con asfalto mod.

con polímeros

MS20

Asf. T ipo III

Mezcla alto móduloMAM20

Asf. T ipo V

Mezcla con asfalto

modificado con GCR

Mezcla con GCR

( IDU-560-11)

Mezcla densa MD12 Mezcla densa MD12

Subrasante Subrasante Subrasante

Rajón Rajón Rajón

Subbase granular SBG_A

Granular estabilizado

con emulsiónGEE

Subbase granular SBG_A Subbase granular SBG_A

Concreto hidráulico MR45 Concreto hidráulico MR45


con emulsiónGEE



con polímeros

MS20

Asf. T ipo III


con polímeros

MS20

Asf. T ipo III


con polímeros

MS20

Asf. T ipo III

Mezcla alto móduloMAM20

Asf. T ipo VMezcla alto módulo

MAM20

Asf. T ipo VMezcla alto módulo

MAM20

Asf. T ipo V

Mezcla con asfalto

modificado con GCR

Mezcla con GCR

( IDU-560-11)


con polímeros

MD20

Asf. T ipo III


con polímeros

MD20

Asf. T ipo III


Rajón Rajón


con emulsiónGEE


con cementoGEC

Subbase granular SBG_A Subbase granular SBG_ASubbase granular SBG_A

Rajón


con cementoGEC






Figura 7-28 Intervenciones propuestas para las calzadas mixtas

7.9.3 Periodo de Diseño El periodo de diseño considerado se adopta con base en el Anexo Técnico de Diagnóstico para Conservación de Infraestructura Vial para Bogotá, emitido por la Dirección Técnica Estratégica del Instituto de Desarrollo Urbano, de Marzo de 2014, el cual, en su Numeral 2.6.2, establece los siguientes periodos de diseño:

- Para rehabilitaciones, el periodo de diseño deberá ser de siete (7) años. - Para reconstrucción, el periodo de diseño para estructuras de pavimento flexible no

podrá ser inferior a 10 años y para estructuras de pavimento rígido no será menor a 20 años.

En todos los casos, se toma como inicio de operación el año 2017. Por otro lado, la reconstrucción no debe interpretarse como un reemplazo total de las capas; se trata de un dimensionamiento de espesores para el tráfico proyectado durante los diez (10) años considerados como periodo de diseño.


Mezcla convencional MD

Mezcla con GCR GCR

Granular remanente MG Granular remanente MG Granular remanente MG


MDMezcla convencional Mezcla convencional MD


con emulsiónGEE


con emulsiónGEE


con cementoGEC

ALT ERNAT IVA 4 ALT ERNAT IVA 5

Mezcla densa MD12 MD12 Mezcla densa MD12 MD12


con emulsiónGEE Subbase granular SBG_A

Granular remanente MG Granular remanente MG

Subrasante Subrasante

Concreto hidráulico MR45 Concreto hidráulico MR45






7.10 CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES Previo al dimensionamiento de espesores, se hace necesario caracterizar los materiales contemplados en cada alternativa propuesta, con base en los requerimientos técnicos mínimos contemplados en las Especificaciones Técnicas de Materiales y Construcción, IDU-ET-2011. 7.10.1 Concreto Hidráulico Según la Tabla 600.6 de la Especificación IDU ET-2011, la mínima resistencia a la flexión del concreto para categorías de tráfico T4-T5 es de 4.5MPa, valor considerado en el diseño. 7.10.2 Concreto Asfáltico como Apoyo Directo de las Losas de Concreto Hidráulico Dado que, para categorías de tránsito T4-T5, la Tabla 400.1 de la Especificación IDU ET-2011 establece que se requiere una mejor resistencia a la erosión que la ofrecida por bases granulares o estabilizadas, como apoyo directo de las losas debe utilizarse concreto asfáltico, en un espesor de 0.05m, mezcla coincidente en sus características de calidad con una MD12 con el mínimo porcentaje de vacíos tolerado para dicho tráfico (4%), en aras de garantizar el material con la mejor resistencia a la erodabilidad. Teniendo en cuenta el propósito comentado para la utilización de dicho material, no se incorpora aporte del mismo al módulo de reacción del apoyo de las losas. 7.10.3 Mezcla Densa en Caliente (MD12, MD20) Producida con Asfalto Convencional De acuerdo con la Tabla 510.7 de las IDU ET-2011, para tráficos de diseño superiores a los 3 millones de ejes equivalentes, las mezclas asfálticas deben ser producidas con asfalto de penetración 60-70, el cual, debe cumplir las especificaciones presentadas a continuación:

Tabla 7–24 Características del cemento asfáltico 60-70 Característica Especificación

Asfalto Original

Penetración (1/10mm) 60 – 70 Índice de penetración (-1) – (+1) Punto de ablandamiento (°C) 45 – 55 Asfalto Envejecido (Después del RTOFT)

Penetración retenida (%) 54 Incremento en el Punto de ablandamiento (°C) 9

Fuente: IDU ET-200-11

Con base en los requisitos de calidad del ligante (ver Tabla 7–21), se consideró cada uno de los rangos de los parámetros del bitumen envejecido que influyen en la rigidez de la mezcla:

Tabla 7–25 Parámetros análisis de sensibilidad sobre la rigidez de la mezcla asfáltica

Frecuencia (Hz)

Bitumen Composición Mezcla (Volumen)

Temperatura (°C)

Penetración Retenida

(%)

Punto de Ablandamiento

(°C)

Asfalto (%)

Vacíos (%)

Agregados (%)

2.5–10 20–30 55–75 55 10.5 4.5 85






Con ayuda del programa BANDS de la Compañía Shell Bitumen, se efectuó el análisis de sensibilidad para el concreto asfáltico. Con base en los resultados ilustrados en la Figura 7–29, se concluye:

- A 20°C de temperatura en el pavimento y con una velocidad de 60KPH (f=10Hz), se estima que el módulo de las mezclas producidas con asfalto de penetración 60-70, varíe entre los 5000 y los 8000MPa. Estas condiciones son asimilables al periodo nocturno del día (21:00–05:00).

- Durante el día, entre las 6:00 y las 20:00, la velocidad de operación vehicular puede ser estimada en los 30KPH (f=5.2Hz) y la temperatura en el pavimento alcanzar los 25°C. Para esas condiciones, se estima que el módulo del concreto asfáltico varíe entre los 2300 y los 3800MPa, en función de la penetración del bitumen utilizado.

- Teniendo en cuenta las condiciones climáticas actuales, bajo las cuales, cada vez es más frecuente medir temperaturas en el pavimento de 30°C, la rigidez de la mezcla asfáltica convencional, en condiciones de baja velocidad de operación (30KPH), no superaría los 2000MPa.

Figura 7-29 Variación del módulo de la mezcla

En vista de lo anterior, se adopta un módulo de 3000MPa para el diseño de las estructuras de pavimento. Dicho valor se considera acorde con velocidades de operación vehicular entre 30 y 45KPH, penetraciones retenidas del asfalto después del RTOFT entre 55 y 65% y una temperatura promedio en el pavimento de 25°C.

1000

10000

20 25 30 35

E (M

Pa)

T emperatura del pav imento ( °C)

V elocidad = 15 km/h

0.55Pen 0.65Pen 0.75Pen

1000

10000

20 25 30 35

E (M

Pa)



0.55Pen 0.65Pen 0.75Pen

1000

10000

20 25 30 35

E (M

Pa)



0.55Pen 0.65Pen 0.75Pen

1000

10000

20 25 30 35

E (M

Pa)



0.55Pen 0.65Pen 0.75Pen






7.10.4 Mezcla Semidensa en Caliente (MS-20) Producida con Asfalto Modificado Tipo III Para los carriles exclusivos de Transmilenio, se contempla el dimensionamiento de pavimentos flexibles con mezclas asfálticas producidas con asfaltos modificados con polímeros. En el caso de las capas de rodadura, las granulometrías de tipo semidenso, al contar con mayor cantidad de partículas en los tamaños medios, representan una mayor presencia de esqueleto mineral, característica coadyuvante en la resistencia a la deformación permanente frente a las condiciones de baja velocidad y alta magnitud de carga. En los anexos del documento se encuentra la predicción del módulo a partir de curvas reológicas de asfaltos Tipo III, la gradación promedio para la banda establecida en la Tabla 510.4 de las Especificaciones IDU ET-2011 para una mezcla semidensa en caliente tipo MS-20, una velocidad de operación de 10kph y temperatura de trabajo de la mezcla de 20°C. Con base en dicho análisis paramétrico, se adopta un módulo dinámico de 3500MPa. Para el suministro del ligante en planta, las características de calidad de los bitúmenes deberán cumplir con las establecidas en las especificaciones técnicas de construcción del IDU, Sección 202-11. 7.10.5 Mezcla de Alto Módulo (MAM-20) Producida con Asfalto Modificado Tipo V También para los carriles exclusivos de Transmilenio, en caso de ser construidos en pavimento flexible, se contempla el uso como capa intermedia de una mezcla de alto módulo producida con asfalto modificado con polímeros. Con base en el análisis paramétrico incluido en los anexos del documento, para la gradación promedio de una MAM-20, la reología de asfaltos Tipo III y Tipo V, una velocidad de operación de 10kph y temperatura de trabajo de la mezcla de 20°C, se adopta un módulo dinámico de 4500MPa. Las características de calidad de los bitúmenes modificados con asfalto Tipo V, deberán cumplir con las establecidas en las especificaciones técnicas de construcción del IDU, Sección 202-11. 7.10.6 Mezcla Densa en Caliente (MD20) Producida con Asfalto Modificado Tipo III Para los carriles exclusivos de Transmilenio, se contempla el dimensionamiento de pavimentos flexibles con mezcla densa en caliente tipo MD20 producida con asfalto modificado tipo III. En los anexos del documento se encuentra la predicción del módulo a partir de la curva reológica de dicho asfalto, la gradación promedio para la banda establecida en la Tabla 510.4 de las Especificaciones IDU ET-2011, una velocidad de operación de 10kph y temperatura de trabajo de la mezcla de 20°C. Con base en dicho análisis paramétrico, se adopta un módulo dinámico de 3500MPa. Para el suministro del ligante en planta, las características de calidad de los bitúmenes deberán cumplir con las establecidas en las especificaciones técnicas de construcción del IDU, Sección 202-11.






7.10.7 Concreto Asfáltico producido con Asfalto Modificado con Grano de Caucho Con base en los resultados de los documentos “Estudio de las Mejoras Mecánicas de Mezclas Asfálticas con Desechos de Llantas” y “Segunda Fase del Estudio de las Mejoras Mecánicas de Mezclas Asfálticas con Desechos de Llantas – Pista de Prueba”, elaborados por la Universidad de Los Andes, se procede a analizar los parámetros de resiliencia y fatiga disponibles para las mezclas asfálticas modificadas con grano de caucho reciclado (GCR) incorporado por vía húmeda.

Tabla 7–26 Parámetros dinámicos de las mezclas modificadas con GCR

Estudio Asfalto Ley de Fat ga εt=a(N)b Módulo

(5Hz, 25°C) a b ε6

Fase 1

MDC-1 (GCR=0%) 3.08 -0.32 129 6400 MDC-1 (GCR=1%) 5.28 -0.19 131 2300 MDC-1 (GCR=2%) 3.06 -0.33 88 1500 MDC-2 (GCR=0%) 4.16 -0.24 145 4700 MDC-2 (GCR=1%) 4.56 -0.22 169 2100 MDC-2 (GCR=2%) 4.92 -0.20 199 1000

Fase 2

Barranca 80/100 4.71 -0.21 122 5500 Modificado GCR AC 70/90 VH 4.33 -0.23 156 4800 Modificado GCR AC 80/100 VH 3.99 -0.25 144 1500 Modificado GCR AC 80/100 VS 4.26 -0.23 114 3000

Modificado GCR Apiay 60/70 VH 4.08 -0.24 136 9000 Modificado SBS 4.43 -0.23 150 6700 Modificado SBR 4.13 -0.24 138 4800

Fuente: Universidad de Los Andes. Estudio de las mejoras mecánicas de mezclas asfálticas con desechos de llantas, 2002 y 2005.

Lo anterior, sumado al análisis gráfico de la Figura 7-30, permite concluir que las mezclas con GCR tienen una pendiente de la curva de fatiga entre 0.20 y 0.25, la cual tiende a ser inferior que en las mezclas con asfaltos convencionales. Esta condición implica una menor sensibilidad ante el número de repeticiones de carga, es decir, mayor resistencia a la fatiga. En términos de rigidez, se observa una reducción del módulo al incorporar el grano de caucho, aspecto también coadyuvante sobre la resistencia a la fatiga por repetición de cargas. Por otra parte, en el documento “Uso de Desechos Plásticos en Mezclas Asfálticas. Síntesis de la Investigación Colombiana”, publicado por los Ingenieros Fredy Reyes y Ana Sofía Figueroa, se reportan módulos para una mezcla asfáltica drenante con adición de caucho y poliestireno, a 25°C de temperatura, de 800 y 1200MPa para frecuencias de 5 y 10Hz, respectivamente (ver Tabla 7–27).

Tabla 7–27 Módulos para una mezcla asfáltica con adición de caucho y poliestireno Polímero Adicionado (%) Módulos a 25°C y 5Hz Módulos a 25°C y 10Hz

Caucho 25 50 75 0 100 25 50 75 0 100

Poliestireno Expandido 75 50 25 100 0 75 50 25 100 0 Módulo Promedio (MPa) 1689 1295 1195 2232 816 1864 2587 1655 3066 1240

Fuente: Pontificia Universidad Javeriana. Uso de Desechos Plásticos en Mezclas Asfálticas. Síntesis de la Investigación Colombiana. 2008.






Figura 7-30 Leyes de fatiga de mezclas modificadas con GCR

Nota: en las funciones de transferencia, E=2000MPa, Vb=10.5%, Va=4.5%

Con base en lo anterior, se formula una serie de planteamientos:

- La incorporación del grano de caucho reciclado mejora el comportamiento a fatiga de las mezclas asfálticas, las hace más resistentes al número de repeticiones de carga.

- El GCR disminuye la rigidez de las mezclas asfálticas. Según los resultados de las investigaciones del Instituto, a 25°C y 5Hz, el módulo promedio de la mezcla es de 2200MPa con un 1% de GCR; con 2% de GCR, el módulo promedio es de 1200MPa.

- Teniendo en cuenta el costo de la mezcla producida con asfalto–caucho (1.4 veces el de una convencional), conviene utilizarla como capa intermedia, evitando así que sea aquella la que enfrente directamente las actividades de mantenimiento.

- En las conclusiones de los estudios del IDU se menciona que, aunque permanece en valores admisibles, al incorporar el GCR la deformación plástica aumenta con relación a las mezclas convencionales. Esto último, sumado a la menor rigidez, conlleva a recomendar el uso de las mezclas con asfalto-caucho como capa intermedia, no como rodadura.

10

100

1000

1,000 10,000 100,000 1,000,000 10,000,000 100,000,000

εt (μs

trai

n)

Repeticiones de carga

Mezclas con Grano de Caucho Reciclado

MDC-2 1%GCR MDC-2 2%GCR MDC-1 1%GCR

MDC-1 2%GCR GCR AC 70/90 VH GCR AC 80/100 VH

GCR Apiay VH Asphalt Inst. (K=1) Shell (K=1)






Siendo así, como parte de las intervenciones propuestas para la rehabilitación del pavimento en calzadas mixtas, se propone la utilización de este tipo de material como base asfáltica, capa ajena a la intemperie y desgaste superficial que, al ser menos rígida, puede soportar mayor número de repeticiones de carga antes de alcanzar la falla. Esta propuesta de rehabilitación del pavimento en calzadas mixtas, fue descrita en el Numeral 7.9 del presente documento. Para la producción del material, deberán atenderse los requerimientos de calidad establecidos en la Sección 560 de las Especificaciones Técnicas de Construcción IDU 2011. 7.10.8 Granular Estabilizado con Emulsión Dependiendo de la disponibilidad de Residuos de Construcción y Demolición (RCD) en los frentes de obra, las capas de granular reciclado y estabilizado con emulsión podrán ser obtenidas de la siguiente forma:

- Reciclaje de pavimento asfáltico con emulsión asfáltica (IDU ET-450-11) Mezcla de agregados de reciclaje (producto del fresado de capas asfálticas y de la excavación de granulares existentes), estabilizados con emulsión en planta o en el sitio. De ser necesario, como material de adición deberá utilizarse subbase tipo A o, en su defecto, deberá sustentarse de manera suficiente la utilización de base tipo A (de mayor costo), dado que el propósito fundamental consiste en ajustar la granulometría a la banda de la especificación, siendo para ello suficiente la SBG_A.

- Capas de material granular estabilizado con emulsión asfáltica (IDU ET-440-11)

Deberá utilizarse un material tipo GEEA_A, preferiblemente de gradación Tipo 1.

En cualquiera de los dos casos, para establecer los parámetros de diseño relativos a los granulares ligados, se tiene en cuenta:

- Manual de Reciclado en Frío (Wirtgen) El rango típico de módulos para los reciclados con asfalto (emulsión o espumado), luego de una fase de asentamiento o “fatiga” por repetición de carga, es:

Tabla 7–28 Módulos resilientes típicos para granulares bituminosos

Material Módulo (MPa) RAP/ Roca triturada (mezcla 50/50) 800–2000 Roca triturada bien graduada 600–1500 Grava natural (IP<10, CBR >45) 400–800 Grava natural (IP<10, CBR >25) 300–600

Fuente: INVIAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos de carreteras, 2008.

Debe tenerse presente que con frecuencia las muestras de laboratorio no son representativas de las condiciones de terreno, y que sus resultados son significativamente mayores a aquellos determinados a partir de ensayos triaxiales dinámicos, así como a aquellos retrocalculados en función del cuenco de deflexiones.






- Manual de Diseño de Pavimentos para Vías con Medios y Altos Volúmenes de

Tránsito (INVIAS) En el Numeral 8.2.2 de dicho documento técnico, el INVIAS estableció un coeficiente de aporte de 0.20 para estabilizados con emulsión.

Considerando que los estabilizados con emulsión presentan dos etapas de comportamiento (en su orden: fatiga efectiva y granular equivalente), la rigidez estimada en el presente diseño corresponde al segundo y definitivo de dichos estados. Siendo así, se adopta un módulo de 500MPa (72500psi), acorde con el coeficiente de aporte establecido en la normatividad técnica nacional, al igual que con los rangos de comportamiento mencionados en la literatura (ver AASHTO/1993, Figura II-2.6). 7.10.9 Granular Estabilizado con Cemento Con base en la Tabla 420.5 de la especificación IDU ET-2011, la resistencia a la compresión inconfinada a los 7 días de curado de los granulares estabilizados con cemento debe superar los 4.5MPa y no exceder los 7MPa. Por su parte, el documento Thickness Design Systems for Pavements Containing Soil-Cement Bases, de la PCA, los módulos resiliente y de rotura de los granulares estabilizados con porcentajes en peso de cemento entre 3 y 3.5%, en función de la resistencia a la compresión inconfinada a 7 días (UCS), están dados por:

Obteniéndose, respectivamente MR=6430 y Mrup=1.3MPa. Adicionalmente, considerando las dos etapas de comportamiento de estos materiales –resistencia de esfuerzos de tracción por elevado módulo y, pérdida de resistencia a la tensión hasta alcanzar módulo constante–, atendiendo lo mencionado en la versión 2008 de la Guía Metodológica del INVIAS, se adopta un módulo de 700MPa para la segunda etapa. De otro lado, en este tipo de estructuras gobierna el comportamiento el criterio por fatiga en la base del material. La misma referencia mencionada anteriormente, propone el siguiente modelo para dicho análisis:

MR ksi =36.5√UCS

Mrup(psi)=7.3√UCS

logNf=0.972-

tMrup

0.0825

Donde: Nf : número de repeticiones para el agrietamiento por fatiga de la capa estabilizada t : esfuerzo por tensión inducido en el fondo de la capa estabilizada, psi Mrup : módulo de rotura a los 28 días, psi






7.10.10 Subbase Granular Tipo A El material tipo subbase granular (IDU ET-400-11) debe garantizar un CBR mínimo de 60%. El módulo de estas capas es estimado en función del conocido para los materiales subyacentes (subrasante mejorada con rajón). 7.10.11 Mejoramiento de la Subrasante El mejoramiento de la subrasante, tiene entre sus objetivos elevar la capacidad de la fundación del pavimento y facilitar las condiciones constructivas. Como material de mejoramiento, en vista de la posibilidad de existencia de suelos blandos con altos contenidos de humedad, se propone utilizar material tipo rajón (IDU ET-321-11). El módulo equivalente de la interacción subrasante-mejoramiento es estimado con base en la expresión desarrollada por Ivanov, a saber:

En función del CBR, inalterado o de laboratorio, el módulo resiliente es estimado por medio de la correlación MR (psi) = 2555CBR0.64. De otro lado, el módulo de los materiales granulares (granular remanente o subbase granular) es estimado aplicando la siguiente expresión, desarrollada por el USACE, considerando 2/3 del espesor de la capa:

7.11 DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS La metodología utilizada corresponde a la desarrollada por la Portland Cement Association (PCA 1984) norteamericana, la cual, se fundamenta en los conceptos de resistencia por fatiga y erosión. Las memorias de cálculo, obtenidas con la utilización del programa Bs-PCA,

Eeq=ESG

1-2π (1-

1n3.5) tan-1 (n

hG2a)

√

π ( ) ( ) Donde: Eeq : módulo elástico equivalente del sistema ESG : módulo elástico de la subrasante EG : módulo elástico del material de mejoramiento hG : espesor del mejoramiento, cm a : radio del área de carga, cm n : parámetro adimensional determinado con la expresión n= √EG/ESG

2.5

En=En+1 1+7.18log h -1.56 log En+1 .log(h) Donde: En : módulo de la capa a analizar, psi En+1 : módulo de la capa subyacente, psi h : espesor de la capa analizada, in






desarrollado por el Ingeniero Efrain Solano, de la Universidad del Cauca, pueden ser consultadas en los anexos del presente informe. 7.11.1 Resistencia a la Flexión del Concreto Según la Tabla 600.6 de la Especificación IDU ET-2011, la mínima resistencia a la flexión del concreto para categorías de tráfico T4-T5 es de 4.5MPa, valor adoptado en el diseño. 7.11.2 Factor de Seguridad de Carga y Repeticiones Para los carriles Transmilenio, se incorpora en el diseño factores de seguridad de cargas y repeticiones de 1.2 y 1.1, respectivamente, criterios acordes con lo establecido en la “Descripción y Alcance para los estudios y diseños para la Troncal Boyacá”, elaborado por la Dirección Técnica de Diseño de Proyectos del IDU. En cuanto a las calzadas de tráfico mixto, dado que se incluyen sobrecargas en los ejes direccionales, tándem y trídem, y considerando que el tránsito promedio diario adoptado corresponde al máximo histórico evidenciado con base en la información de conteos de la Secretaría Distrital de Movilidad, los factores de seguridad utilizados corresponden a la unidad (FSC=1, FSR=1). 7.11.3 Efecto Berma y Transferencia de Carga Tal como se comentó en el Numeral 7.10.1, se define la utilización de elementos delineadores (tachas) entre los carriles exclusivos y los mixtos, caso en el cual, no debe considerarse el efecto berma a lo largo de la troncal. Adicionalmente, en el caso de las estaciones e intersecciones, donde los buses circularán sobre la junta longitudinal, tampoco se incorpora dicho efecto en el diseño. En vista de que el diseño se ve gobernado por el criterio de erosión o pérdida de soporte en las juntas, es necesario considerar pasadores para la transferencia de carga en las juntas transversales de contracción. 7.11.4 Módulo de Reacción de la Subrasante Este parámetro de diseño considera la calidad del suelo que conforma la subrasante en términos de módulo de reacción (k). Dado que los pavimentos nuevos serán construidos en los costados del separador central, deben ser tenidos en cuenta para la definición del parámetro de diseño tanto los valores de CBR (inalterado o de laboratorio, según sea el caso) como los módulos obtenidos en función de la medición de deflexiones con FWD. El módulo de reacción resultante al incluir una capa de mejoramiento, cuyo propósito consiste en proporcionar una plataforma homogénea de apoyo y construcción, es obtenido mediante el uso del nomograma siguiente:






Figura 7-31 Relación aproximada entre la relación de soporte y el módulo de reacción

Fuente: PCA. Thickness design for highway and Street pavements, 1984.

El módulo equivalente del conjunto subrasante-mejoramiento es estimado tal como se comentó en el Numeral 7.10.11 del presente documento. 7.11.5 Módulo de Reacción del Apoyo – Método AASHTO/1993 El módulo de reacción del apoyo es estimado con las Figuras II-3.3 y II-3.6 de la Guía AASHTO/1993 (ver Figuras 7–32 y 7–33), considerando además el criterio de pérdida de soporte mencionado en la Tabla II-2.7 de dicha referencia, el cual es resumido en la siguiente tabla:

Tabla 7–29 Rangos típicos de pérdida de soporte para materiales de base

Material Módulo (MPa)

Pérdida de Soporte (LS)

Base granular tratada con cemento 6900–13800 0–1 Mezclas de agregado tratadas con cemento 3400–6900 0–1 Base granular tratada con asfalto 2400–6900 0–1 Mezclas de agregado tratadas con asfalto 300–2100 0–1 Granulares no ligados 100–300 1–3


Dada la magnitud del tráfico proyectado, se adopta el valor medio de pérdida de soporte para granulares ligados (LS=0.5). En caso de considerarse el uso de más de una capa entre la subrasante y el concreto asfáltico, sus módulos son ponderados mediante la expresión

Ep [(h1.E10.33+h2.E2

0.33) h1+h2 ]3, la cual fue descrita en el Numeral 7.7.3.5. Valores típicos del k, pueden ser analizados a continuación:

Tabla 7–30 Rangos típicos del módulo de reacción


Calidad del Apoyo Rango del keff (MPa/m)

Muy Bueno > 150 Bueno 110–135

Razonable 70–95 Pobre 40–70

Muy Pobre < 40






Figura 7-32 Gráfico para estimar el módulo de reacción compuesto


Figura 7-33 Ajuste del módulo de reacción por pérdida de soporte


A modo de verificación, los valores de k obtenidos con la aplicación del método AASHTO son contrastados mediante el uso de la aplicación que la American Concrete Pavement Association (ACPA) tiene disponible en http://apps.acpa.org/apps/kValue.aspx:

http://apps.acpa.org/apps/kValue.aspx






Tabla 7–31 Verificación del módulo de reacción compuesto Sector CBR kSG E2 h2 E1 h1 k ACPA k AASHTO TM-1 7.7 49 105 15 500 15 120 95 TM-2 5.9 43 90 15 500 15 100 85 TM-3 6.8 46 100 15 500 15 110 90 TM-4 6.8 46 100 15 500 15 110 90 TM-5 8.6 51 110 15 500 15 125 100 TM-6 10.6 56 120 15 500 15 140 110 TM-7 8.6 51 110 15 500 15 125 100 TM-8 9.6 54 115 15 500 15 135 105 Espesores (hi) en cm, módulos resilientes (Ei) en MPa y módulos de reacción (k) en MPa/m

Aunque los valores obtenidos con el uso de la aplicación de la ACPA son mayores que los obtenidos con el método AASHTO, dado que con los dos métodos se conserva el orden de magnitud, para el presente diseño se adopta los valores obtenidos mediante la aplicación del método descrito en las Figuras 7–32 y 7–33 del presente informe técnico. 7.11.6 Número de Repeticiones Acumuladas por Eje En el caso de las calzadas de tráfico mixto, el número acumulado de repeticiones por eje para un periodo de diseño de 20 años, será:

Tabla 7–32 Repeticiones por eje para calzadas mixtas (millones, 20 años)

Eje Lx (ton)

Sentido S-N Sentido N-S T2.1 T2.2 T2.1 T2.2

KR19C AC26S KR19C AC26S 1 3 42.892 49.318 38.907 56.028 1 6 1.404 0.262 0.599 0.279 1 6.5 5.636 0.068 5.554 0.11 1 7 34.056 30.049 26.964 26.683 1 7.5 0 0 0 0 1 6 28.843 29.922 28.749 29.442 1 7 20.305 31.458 16.713 33.213 1 9 1.404 0.262 0.599 0.279 1 11 0 0 0 0 1 11.5 5.636 0.068 5.554 0.11 1 12.5 12.584 16.586 9.043 13.151 2 23.1 26.428 17.895 22.35 17.956 3 25.2 8.093 5.09 6.091 4.643

Como se concluyó con los resultados de vida residual por método AASHTO, no existe diferencia entre los Índices Estructurales obtenidos con los tráficos proyectados con base en la información de las estaciones maestras de la Av. Villavicencio y 1° de Mayo. Por lo tanto, para el dimensionamiento de las estructuras, únicamente se considera el máximo de los tráficos disponibles. 7.11.7 Espesores Propuestos Con los parámetros de diseño descritos anteriormente, controlando los consumos por fatiga y erosión bajo el 100%, considerando subbase granular y granular estabilizado con emulsión –en todos los dos casos, más un espesor de 0.05m de mezcla densa en caliente como apoyo directo de las losas, sin influencia en el módulo de reacción compuesto–, se obtienen los espesores de estructura mostrados en las Tablas 7–33 y 7–34.






A la luz de los resultados de la exploración geotécnica, los espesores de estructura existente adoptados como representativos de cada sector y tenidos en cuenta para el diseño de las intervenciones, son los siguientes:

- KR19C–AC45S, Calzadas mixtas (Lentas E_L y W_L): 80cm de pavimento existente KR19C–TV44; 100cm en TV44–AC45S.

- AC45S–TV68J, Calzadas mixtas (Lentas E_L y W_L): 100cm de pavimento existente.

- KR19C–TV44, Calzadas Transmilenio (Rápidas E_R y W_R): 80cm de pavimento existente.

- TV44–TV68J, Calzadas Transmilenio (Rápidas E_R y W_R): 100cm de pavimento existente.

En todos los casos, el aporte de los granulares existentes sobre los cuales serán conformadas las capas recicladas y estabilizadas, fue incluido como mejoramiento de las capacidad de soporte de la subrasante.






Tabla 7–33 Espesores de pavimento rígido – Alternativa con GEE

Espesores (h) en cm, módulos resilientes (E) en MPa y módulos de reacción (k) en MPa/m

k-value AASHTO Repeticiones Acumuladas por EjeTopografía Nomenclatura Subrasante Mejoramiento Equivalente SBG_A GEE k-value Diseño PCA SAL TAL TRAL

Desde Hasta Desde Hasta CBR ESG h CBR E E CBR k E h E h ESB DSB k∞ LS keff D Fat Ero 3 6 6.5 7 7.5 6 7 9 11 11.5 12.5 23.1 25.2Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes (módulo de la subrasante con humedad natural, ESGωn)

TM-5 10+000 10+500 TV44 DG51S 3.6 40 30 12.8 90 70 8.6 50 110 15 500 15 258 30 173 0.5 100 335 0 67 52.2 156.7TM-6 10+500 11+000 DG51S AC45S 5.1 50 30 16.3 105 80 10.6 55 120 15 500 15 266 30 193 0.5 110 335 0 62 52.2 156.7TM-7 11+000 11+500 AC45S CL43AS 3.6 40 30 12.8 90 70 8.6 50 110 15 500 15 258 30 173 0.5 100 335 0 67 52.2 156.7TM-8 11+500 12+000 CL43AS TV68J 4.3 45 30 13.9 95 75 9.6 55 115 15 500 15 262 30 183 0.5 105 335 0 64 52.2 156.7

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESGωn)TM-1 7+700 8+400 KR19C AK24 3.4 39 30 11.7 85 65 7.7 50 105 15 500 15 253 30 163 0.5 95 335 0 69 52.2 156.7TM-2 8+400 8+800 AK24 KR25 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 45 90 15 500 15 239 30 142 0.5 85 335 0 75 52.2 156.7TM-3 8+800 9+300 KR25 TV30 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 45 100 15 500 15 249 30 153 0.5 90 335 0 72 52.2 156.7TM-4 9+300 10+000 TV30 TV44 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 45 100 15 500 15 249 30 153 0.5 90 335 0 72 52.2 156.7TM-5 10+000 10+500 TV44 DG51S 2.1 28 50 10.6 80 70 8.6 50 110 15 500 15 258 30 173 0.5 100 335 0 67 52.2 156.7TM-6 10+500 11+000 DG51S AC45S 2.9 35 50 12.8 90 80 10.6 55 120 15 500 15 266 30 193 0.5 110 335 0 62 52.2 156.7TM-7 11+000 11+500 AC45S CL43AS 2.1 28 50 10.6 80 70 8.6 50 110 15 500 15 258 30 173 0.5 100 335 0 67 52.2 156.7TM-8 11+500 12+000 CL43AS TV68J 2.5 32 50 11.7 85 75 9.6 55 115 15 500 15 262 30 183 0.5 105 335 0 64 52.2 156.7

Rehabilitación de calzadas lentas (módulo de la subrasante con humedad natural, ESG ωn )

E01 7+700 8+400 KR19C AK24 9.6 75 30 24.1 135 110 17.5 65 500 15 500 15 236 0.5 135 280 0 80 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 8.6 70 30 22.7 130 105 16.3 65 500 15 500 15 227 0.5 130 280 0 84 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 11.7 85 30 28.4 150 125 21.4 75 500 15 500 15 263 0.5 150 280 0 72 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 9.6 75 30 24.1 135 110 17.5 65 500 15 500 15 236 0.5 135 280 0 80 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 10.6 80 30 25.5 140 115 18.8 70 500 15 500 15 245 0.5 140 280 0 77 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 20.0 120 30 39.4 185 160 31.4 100 500 15 500 15 322 0.5 180 275 0 77 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1

W1 7+700 8+400 KR19C AK24 6.8 60 30 18.8 115 90 12.8 60 500 15 500 15 200 0.5 115 275 0 87 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 8.6 70 30 22.7 130 105 16.3 65 500 15 500 15 227 0.5 130 275 0 77 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 5.9 55 30 17.5 110 85 11.7 60 500 15 500 15 191 0.5 110 275 0 90 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 5.9 55 30 17.5 110 85 11.7 60 500 15 500 15 191 0.5 110 275 0 90 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 4.3 45 30 13.9 95 75 9.6 55 500 15 500 15 172 0.5 100 280 0 79 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6

Reconstrucción de calzadas mixtas (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESG ωn )

EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 40 85 15 500 15 235 30 132 0.5 80 290 0 91 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 45 90 15 500 15 239 30 142 0.5 85 290 0 84 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 40 85 15 500 15 235 30 132 0.5 80 285 0 80 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 45 90 15 500 15 239 30 142 0.5 85 285 0 75 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6

Construcción de carriles mixtos en separadores laterales (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESG ωn )

EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 40 85 15 500 15 235 30 132 0.5 80 290 0 91 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 45 90 15 500 15 239 30 142 0.5 85 290 0 84 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 40 85 15 500 15 235 30 132 0.5 80 285 0 80 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 45 90 15 500 15 239 30 142 0.5 85 285 0 75 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6

Reconstrucción Sector Colmotores (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESG ωn )

WL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 3.9 42 30 12.8 90 70 8.6 50 110 15 500 15 258 30 173 0.5 100 280 0 79 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6

Sector






Tabla 7–34 Espesores de pavimento rígido – Alternativa con SBG_A

Espesores (h) en cm, módulos resilientes (E) en MPa y módulos de reacción (k) en MPa/m

Repeticiones Acumuladas por EjeTopografía Nomenclatura Subrasante Mejoramiento Equivalente k-value AASHTO Diseño PCA SAL TAL TRAL

Desde Hasta Desde Hasta CBR ESG h CBR E E CBR k ESBG DSBG k∞ LS keff D Fat Ero 3 6 6.5 7 7.5 6 7 9 11 11.5 12.5 23.1 25.2Construcción de carriles exclusivos sobre el separador central (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESG ωn )

TM-5 10+000 10+500 TV44 DG51S 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 50 125 25 138 0.5 80 340 0 53 52.2 156.7TM-6 10+500 11+000 DG51S AC45S 5.1 50 35 16.3 105 85 11.7 60 140 25 164 0.5 95 340 0 45 52.2 156.7TM-7 11+000 11+500 AC45S CL43AS 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 50 125 25 138 0.5 80 340 0 53 52.2 156.7TM-8 11+500 12+000 CL43AS TV68J 4.3 45 35 15.1 100 80 10.6 55 135 25 156 0.5 90 340 0 48 52.2 156.7

Construcción de carriles exclusivos sobre el separador central (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESG ωn )

TM-1 7+700 8+400 KR19C AK24 3.4 39 30 11.7 85 65 7.7 50 120 25 129 0.5 75 340 0 56 52.2 156.7TM-2 8+400 8+800 AK24 KR25 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 45 105 25 110 0.5 65 340 0 63 52.2 156.7TM-3 8+800 9+300 KR25 TV30 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 45 110 25 119 0.5 70 340 0 59 52.2 156.7TM-4 9+300 10+000 TV30 TV44 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 45 110 25 119 0.5 70 340 0 59 52.2 156.7TM-5 10+000 10+500 TV44 DG51S 2.1 28 50 10.6 80 70 8.6 50 125 25 138 0.5 80 340 0 53 52.2 156.7TM-6 10+500 11+000 DG51S AC45S 2.9 35 50 12.8 90 80 10.6 55 135 25 156 0.5 90 340 0 48 52.2 156.7TM-7 11+000 11+500 AC45S CL43AS 2.1 28 50 10.6 80 70 8.6 50 125 25 138 0.5 80 340 0 53 52.2 156.7TM-8 11+500 12+000 CL43AS TV68J 2.5 32 50 11.7 85 75 9.6 55 130 25 147 0.5 85 340 0 50 52.2 156.7

Rehabilitación de calzadas mixtas (módulo de la subrasante con humedad natural, ESG ωn )

E01 7+700 8+400 KR19C AK24 9.6 75 30 24.1 135 110 17.5 65 155 15 194 0.5 110 285 0 79 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 8.6 70 30 22.7 130 105 16.3 65 150 15 185 0.5 105 285 0 83 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 11.7 85 30 28.4 150 125 21.4 75 165 15 218 0.5 125 285 0 68 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 9.6 75 30 24.1 135 110 17.5 65 155 15 194 0.5 110 285 0 79 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 10.6 80 30 25.5 140 115 18.8 70 155 15 201 0.5 115 285 0 75 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 20.0 120 30 39.4 185 160 31.4 100 195 15 275 0.5 155 280 0 69 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1

W1 7+700 8+400 KR19C AK24 6.8 60 30 18.8 115 90 12.8 60 130 15 159 0.5 95 280 0 83 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 8.6 70 30 22.7 130 105 16.3 65 150 15 185 0.5 105 280 0 75 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 5.9 55 30 17.5 110 85 11.7 60 125 15 151 0.5 90 280 0 88 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 5.9 55 30 17.5 110 85 11.7 60 125 15 151 0.5 90 280 0 88 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 4.3 45 30 13.9 95 75 9.6 55 115 15 134 0.5 80 285 0 80 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 3.6 40 30 12.8 90 70 8.6 50 110 15 126 0.5 75 295 0 79 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 4.3 45 30 13.9 95 75 9.6 55 115 15 134 0.5 80 295 0 72 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 3.6 40 30 12.8 90 70 8.6 50 110 15 126 0.5 75 285 0 85 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 4.3 45 30 13.9 95 75 9.6 55 115 15 134 0.5 80 285 0 80 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 2.1 28 50 10.6 80 70 8.6 50 110 15 126 0.5 75 295 0 79 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 2.5 32 50 11.7 85 75 9.6 55 115 15 134 0.5 80 295 0 72 42.9 1.4 5.6 34.1 0.0 28.8 20.3 1.4 0.0 5.6 12.6 26.4 8.1WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 2.1 28 50 10.6 80 70 8.6 50 110 15 126 0.5 75 285 0 85 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 2.5 32 50 11.7 85 75 9.6 55 115 15 134 0.5 80 285 0 80 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6


WL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 3.9 42 30 12.8 90 70 8.6 50 110 15 126 0.5 75 285 0 85 56.0 0.3 0.1 26.7 0.0 29.4 33.2 0.3 0.0 0.1 13.2 18.0 4.6

Sector






7.11.8 Juntas Longitudinales y Barras de Amarre En la construcción del pavimento, la junta debe ser marcada con una ranura que separe los carriles y proporcione alojamiento para el sellado, unida por barras de amarre, las cuales se diseñan para resistir la fuerza de tracción generada por la fricción entre la losa y su apoyo. La cuantía de acero y la longitud requeridas, están dadas por:

Para los espesores de concreto hidráulico obtenidos, se tiene los siguientes resultados de la modelación de barras de amarre en juntas longitudinales:

Tabla 7–35 Dimensiones barras de amarre

El acero a utilizar será corrugado, con límite de fluencia de 280MPa. 7.11.9 Juntas Transversales de Contracción y Pasadores de Transferencia Para las juntas transversales de contracción, se sigue los siguientes criterios: 7.11.9.1 Espaciamiento entre Juntas Las juntas de contracción tienen el propósito de controlar la fisuración del concreto por efecto de los esfuerzos generados durante la retracción de fraguado y acciones climáticas (temperatura y humedad). Existen varias recomendaciones en la literatura técnica para tener en cuenta:

- El espaciamiento en pies entre juntas de contracción, no debe superar dos veces el espesor de la losa en pulgadas.

- La mayor dimensión en planta, no debe superar 24 veces el espesor de la losa.

As=WfL2fs

, t=0.5fs.ϕμ

+3

ϕ

ϕμ

Donde: As : acero requerido, in2/ft W : peso de la losa, lb/ft2

L : ancho de la losa, ft fs : esfuerzo admisible en el acero, psi f : coeficiente de resistencia al deslizamiento, 1.5 t : longitud de la barra, in ϕ : diámetro de la barra, in µ : esfuerzo de amarre entre el acero y el concreto, 350psi

Diseño Dimensiones S (A/As, ft) No. Barras S (m) t (m)h (m) L (m) b (m) h (ft) L (ft) b (ft) W (lb/ft2) ϕ=3/8 ϕ=1/2 ϕ=5/8 ϕ=3/8 ϕ=1/2 ϕ=5/8 ϕ=3/8 ϕ=1/2 ϕ=5/8 ϕ=3/8 ϕ=1/2 ϕ=5/8

0.28 3.70 3.20 0.9 12.1 10.5 135 0.087 1.267 2.253 3.520 10 6 4 0.35 0.55 0.8 0.6 0.8 10.28 3.85 3.20 0.9 12.6 10.5 135 0.087 1.267 2.253 3.520 10 6 4 0.35 0.55 0.85 0.6 0.8 10.29 3.85 3.20 1 12.6 10.5 150 0.087 1.267 2.253 3.520 10 6 4 0.35 0.55 0.85 0.6 0.8 10.30 3.85 3.20 1 12.6 10.5 150 0.087 1.267 2.253 3.520 10 6 4 0.35 0.55 0.85 0.6 0.8 10.34 4.75 3.95 1.1 15.6 13 165 0.108 1.023 1.819 2.843 16 9 6 0.3 0.5 0.7 0.6 0.8 1

As

(in2/ft)






- El espaciamiento entre juntas necesita ser diseñado dentro del rango de 4 a 6 veces (normalmente 5 veces) el radio de rigidez relativa (lk) del pavimento.

- La máxima relación entre la longitud y el ancho sea de 1.3. No obstante, pen vista de que se incorpora una mezcla asfáltica como apoyo de las losas, la esbeltez de las losas será limitada a 1.2.

Considerando cada uno de los criterios comentados anteriormente, la longitud máxima de las losas será:

Tabla 7–36 Separación máxima entre juntas transversales

Sector

Alternativa con GEE y SBG_A Alternativa con SBG_A k

(MPa/m)

h (m)

lk (m)

b (m)

2h (in)

2h (ft)

2h (m) 24h 5lk L/b

<1.2 Lmáx (m)

k (MPa/

m)

h (m)

lk (m)

b (m)

2h (in)

2h (ft)

2h (m) 24h 5lk L/b

<1.2 Lmáx (m)

TM-1 95 0.34 1.00 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.0 4.7 4.75 75 0.34 1.06 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.3 4.8 4.75 TM-2 85 0.34 1.03 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.1 4.7 4.75 65 0.34 1.10 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.5 4.8 4.75 TM-3 90 0.34 1.01 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.1 4.7 4.75 70 0.34 1.08 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.4 4.8 4.75 TM-4 90 0.34 1.01 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.1 4.7 4.75 70 0.34 1.08 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.4 4.8 4.75 TM-5 100 0.34 0.99 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 4.9 4.7 4.75 80 0.34 1.05 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.2 4.8 4.75 TM-6 110 0.34 0.97 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 4.8 4.7 4.75 90 0.34 1.01 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.1 4.8 4.75 TM-7 100 0.34 0.99 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 4.9 4.7 4.75 80 0.34 1.05 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.2 4.8 4.75 TM-8 105 0.34 0.98 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 4.9 4.7 4.75 85 0.34 1.03 3.95 26.8 2.2 7.3 8.2 5.1 4.8 4.75 E01 135 0.28 0.79 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.0 3.8 3.85 110 0.29 0.86 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.3 3.9 3.85

EL_02 130 0.28 0.80 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.0 3.8 3.85 105 0.29 0.87 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.3 3.9 3.85 EL_03 150 0.28 0.77 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 3.9 3.8 3.85 125 0.29 0.83 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.1 3.9 3.85 EL_04 135 0.28 0.79 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.0 3.8 3.85 110 0.29 0.86 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.3 3.9 3.85 EL_05 140 0.28 0.79 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 3.9 3.8 3.85 115 0.29 0.85 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.2 3.9 3.85 EL_06 180 0.28 0.74 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 3.7 3.8 3.70 155 0.28 0.77 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 3.8 3.9 3.85

W1 115 0.28 0.83 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.1 3.8 3.85 95 0.28 0.87 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.3 3.9 3.85 WL_02 130 0.28 0.80 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.0 3.8 3.85 105 0.28 0.84 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.2 3.9 3.85 WL_03 110 0.28 0.83 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.2 3.8 3.85 90 0.28 0.88 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.4 3.9 3.85 WL_05 110 0.28 0.83 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.2 3.8 3.85 90 0.28 0.88 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.4 3.9 3.85 WL_06 100 0.28 0.85 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.3 3.8 3.85 80 0.29 0.93 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.6 3.9 3.85 EL_07 80 0.29 0.93 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.6 3.8 3.85 75 0.30 0.97 3.20 23.6 2.0 6.5 7.2 4.8 3.9 3.85 EL_08 85 0.29 0.91 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.6 3.8 3.85 80 0.30 0.95 3.20 23.6 2.0 6.5 7.2 4.8 3.9 3.85 WL_07 80 0.29 0.93 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.6 3.8 3.85 75 0.29 0.94 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.7 3.9 3.85 WL_08 85 0.29 0.91 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.6 3.8 3.85 80 0.29 0.93 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.6 3.9 3.85 WL_04 100 0.28 0.85 3.20 22.0 1.8 6.0 6.7 4.3 3.8 3.85 75 0.29 0.94 3.20 22.8 1.9 6.2 7.0 4.7 3.9 3.85

Estas longitudes son inferiores al máximo calculado en función de la abertura de la junta. Además, debe analizarse que la longitud de la losa depende tanto de la relación de esbeltez como del radio de rigidez del pavimento, aspectos a considerar durante la construcción. 7.11.9.2 Abertura de la Junta de Contracción La máxima longitud de losas factible, por efecto de los cambios de temperatura y la contracción del concreto durante el fraguado, está dada por:

máx ∆

C t∆ +

Donde: Lmáx : espaciamiento máximo entre juntas por efecto de temperatura y fraguado, in Δ : abertura de la junta, in C : factor de ajuste debido a la fricción losa–subbase (0.65 para estabilizada y 0.8 para granular) t : coeficiente de expansión térmica del concreto, 6.5x10-6 in/in/°F Δ : rango de temperatura, 86°F=(35-5)°C






: coeficiente de contracción por fraguado del concreto, 3.5x10-4 in/in Los anchos de junta recomendados en la literatura, en función de la longitud de las losas y el tipo de sello a utilizar, son los siguientes:

Tabla 7–37 Dimensiones mínimas de las juntas de contracción Sellos Moldeados en Campo Sellos Preformados

Espaciamiento entre Juntas (ft)

Ancho de la Junta (in)

Profundidad de la Junta (in)

Espaciamiento entre Juntas (ft)

Ancho de la Junta (in)

Profundidad de la Junta (in)

≤ 15 1/4 1/2 mín. ≤ 20 1/4 7/16 20 3/8 1/2 mín. 30 3/8 5/8

Fuente: Yang Hsien Huang, Pavement analysis and design, 2004.

Se verifica, entonces, que las longitudes de losa recomendadas (ver viñeta anterior) no superen la distancia máxima obtenida con el criterio de la abertura de la junta (1 4” para losas de menos de 4.6m de longitud y 3 8” para losas entre 4.6 y 6.1m). 7.11.9.3 Pasadores de Transferencia de Carga En cuanto a los pasadores de transferencia de carga en juntas transversales de contracción, la PCA norteamericana estableció los siguientes criterios para definir la longitud, diámetro y separación de los pasadores para transferencia de carga en juntas transversales:

Tabla 7–38 Dimensiones para las barras de transferencia (dovelas)

Espesor Losa (in)

Dimensiones de la Dovela (in) Diámetro Longitud Separación

10 1 1/4 18 12 11 1 1/4 18 12 12 1 1/2 18 12 13 1 1/2 18 12 14 1 1/2 18 12

Fuente: Yoder & Witczak, Principles of pavement design. Tabla 17.6.

De manera que, para los espesores de concreto hidráulico obtenidos, la disposición recomendada es la siguiente:

Tabla 7–39 Disposición recomendada para las dovelas

Espesor Losa (cm)

Dimensiones de la Dovela

ϕ ( n) L (m) S (m) 28 1 1/4 0.45 0.3 29 1 1/2 0.45 0.3 34 1 1/2 0.45 0.3

Se utilizará acero liso, con límite de fluencia 420MPa. 7.11.10 Análisis de Esfuerzos en Pavimentos Rígidos Parámetros típicos considerados en el cálculo de esfuerzos inducidos por carga y alabeo:






Tabla 7–40 Parámetros típicos para el cálculo de esfuerzos en losas de concreto Módulo de Elasticidad Densidad Expansión

Térmica Contracción

por Fraguado Diferencial de Temperatura

E (106 psi) γc (lb/ft3) t (10-6 in/in/°F) ϵ (10-6 in/in) Δt (°F/ n) 4.1 142 – 150 5 – 6.5 250 – 350 2.5 – 3.5

Fuente: Yang Hsien Huang, Pavement Analysis and Design, 2004.

7.11.10.1 Esfuerzos por Carga El método utilizado para determinar los esfuerzos inducidos por las cargas, corresponde a las fórmulas originalmente desarrolladas por Westergaard, las cuales son descritas a continuación:

Esfuerzo de Esquina, Westergaard

Esfuerzo de Esquina, Ioannides

Esfuerzo en el Interior de la Losa

Esfuerzo en el Borde de la Losa

c=3P

h2 1-a 2

l

0.6 c=

3P

h2 1- (1.772al

)0.72 a (ejes duales)=√0.8521Pd

q.π+

Sd

π( Pd

0.5227q)0.5

i=3 1+μ P

2π.h2 ln lb

+0.6159 i a≥1.724h, b a

Si a<1.724h, b=√1.6a2+h2-0.675h

e(circulo)=3 1+μ P

π 3+μ h2 ln E.h3

100k.a4 +1.84-4μ3

+1-μ2

+1.18 1+2μ a

l

e(semicirculo)=3 1+μ P

π 3+μ h2 ln E.h3

100k.a4 +3.84-4μ3

+1+2μ a

2l






En todos los casos: P : carga concentrada h : espesor de la losa a : radio de contacto μ : relación de Poisson del concreto E : módulo de elasticidad del concreto k : módulo de reacción del apoyo

l : radio de rigidez relativa l √E.h3 [12(1-μ2)k]4

Los resultados del cálculo de esfuerzos por carga, pueden ser consultados en el numeral siguiente. 7.11.10.2 Esfuerzos por Alabeo Térmico En el caso de los esfuerzos por alabeo, las fórmulas utilizadas son:

Esfuerzo de Esquina por Alabeo

Esfuerzo de Borde por Alabeo

Esfuerzo Interior por Alabeo

Donde: E : módulo de elasticidad del concreto : coeficiente de contracción térmica del concreto Δt : diferencial de temperatura Cx, Cy : factores obtenidos a partir de la carta de Bradbury (ver Figura 7–34) L : longitud de la losa en sentido x, y

tc=E. .Δt3 1-μ

√al

te=máxCx.E. .Δt

2,

Cy.E. .Δt

2

ti=E. .Δt

2

Cx+μCy

1-μ2






Figura 7-34 Factor de corrección de esfuerzos para losas finitas (Bradbury)

Los resultados del cálculo de esfuerzos por carga y alabeo térmico, pueden ser consultados en la Tabla 7–41, en la cual se analiza los ejes vehiculares de los buses articulados y los espesores de los obtenidos para cada uno de los módulos de reacción estimados. Los análisis correspondientes para las calzadas de tráfico mixto, pueden ser consultados en el Anexo respectivo.






Tabla 7–41 Cálculo de esfuerzos por carga y alabeo

Resistencia a la flexión de diseño: 4.5MPa (650psi)

Resistencia a la flexión de diseño: 4.5MPa (650psi)

Configuración del Eje Características de la Losa Esfuerzos por Carga (psi) Esfuerzos por Alabeo Térmico (psi)

Semieje Dimensiones Apoyo Rigidez Esqu na σc Interior Borde Parámetros Adimensionales Esquina Inte o , σi Bo de, σe Fricción Abertura de Junta

P (lb) a (in) D (in) Lx (in) Ly (in) Ec (psi) μ ΔT (°F) αt (/°F) k (pci) lk (in)Westergaard

Ioannides

σi σe Lx/lk Ly/lk Cx Cy σc Lx Ly Lx Ly σf (psi) ΔL ( n) Lmáx (m)

TM-1 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 350 39 106 108 77 160 4.7 3.9 0.7 0.4 178 489 325 441 252 12.2 3/8 16.1TM-1 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 350 39 131 126 106 281 4.7 3.9 0.7 0.4 243 489 325 441 252 12.2 3/8 16.1TM-2 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 313 41 107 109 78 162 4.6 3.8 0.6 0.4 176 425 315 378 252 12.2 3/8 16.1TM-2 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 313 41 134 129 107 285 4.6 3.8 0.6 0.4 240 425 315 378 252 12.2 3/8 16.1TM-3 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 332 40 106 109 77 161 4.7 3.9 0.6 0.4 177 425 315 378 252 12.2 3/8 16.1TM-3 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 332 40 132 128 107 283 4.7 3.9 0.6 0.4 241 425 315 378 252 12.2 3/8 16.1TM-4 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 332 40 106 109 77 161 4.7 3.9 0.6 0.4 177 425 315 378 252 12.2 3/8 16.1TM-4 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 332 40 132 128 107 283 4.7 3.9 0.6 0.4 241 425 315 378 252 12.2 3/8 16.1TM-5 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 368 39 105 108 76 159 4.8 4 0.7 0.4 179 489 325 441 252 12.2 3/8 16.1TM-5 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 368 39 130 125 105 280 4.8 4 0.7 0.4 245 489 325 441 252 12.2 3/8 16.1TM-6 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 405 38 105 107 76 157 4.9 4.1 0.7 0.5 181 499 390 441 315 12.2 3/8 16.1TM-6 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 405 38 128 122 104 277 4.9 4.1 0.7 0.5 248 499 390 441 315 12.2 3/8 16.1TM-7 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 368 39 105 108 76 159 4.8 4 0.7 0.4 179 489 325 441 252 12.2 3/8 16.1TM-7 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 368 39 130 125 105 280 4.8 4 0.7 0.4 245 489 325 441 252 12.2 3/8 16.1TM-8 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 387 38 105 107 76 158 4.9 4 0.7 0.5 180 499 390 441 315 12.2 3/8 16.1TM-8 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 387 38 129 123 105 278 4.9 4 0.7 0.5 246 499 390 441 315 12.2 3/8 16.1

TipoPeso

(t)Sector

Configuración del Eje Características de la Losa Esfuerzos por Carga (psi) Esfuerzos por Alabeo Térmico (psi)

Semieje Dimensiones Apoyo Rigidez Esqu na σc Interior Borde Parámetros Adimensionales Esquina Inte o , σi Bo de, σe Fricción Abertura de Junta

P (lb) a (in) D (in) Lx (in) Ly (in) Ec (psi) μ ΔT (°F) ϵ (/°F) k (pci) lk (in)Westergaard

Ioannides

σi σe Lx/lk Ly/lk Cx Cy σc Lx Ly Lx Ly σf (psi) ΔL ( n) Lmáx (m)

TM-1 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 276 42 108 111 79 164 4.5 3.7 0.6 0.4 172 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-1 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 276 42 136 132 109 288 4.5 3.7 0.6 0.4 234 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-2 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 239 43 109 112 80 167 4.3 3.6 0.5 0.3 169 348 239 312 187 12.2 3/8 16.1TM-2 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 239 43 139 136 111 293 4.3 3.6 0.5 0.3 230 348 239 312 187 12.2 3/8 16.1TM-3 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 258 42 109 111 79 165 4.4 3.7 0.6 0.4 170 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-3 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 258 42 138 134 110 291 4.4 3.7 0.6 0.4 232 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-4 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 258 42 109 111 79 165 4.4 3.7 0.6 0.4 170 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-4 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 258 42 138 134 110 291 4.4 3.7 0.6 0.4 232 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-5 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 295 41 107 110 78 163 4.6 3.8 0.6 0.4 173 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-5 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 295 41 135 131 108 286 4.6 3.8 0.6 0.4 236 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-6 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 350 39 106 108 77 160 4.8 4 0.7 0.4 177 485 323 437 250 12.2 3/8 16.1TM-6 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 350 39 131 126 106 281 4.8 4 0.7 0.4 241 485 323 437 250 12.2 3/8 16.1TM-7 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 295 41 107 110 78 163 4.6 3.8 0.6 0.4 173 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-7 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 295 41 135 131 108 286 4.6 3.8 0.6 0.4 236 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-8 1 9.0 9921 5.13 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 332 40 106 109 77 161 4.7 3.9 0.6 0.4 176 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1TM-8 2 15.0 16535 9.55 13.4 187 156 4.1E+6 0.15 46.9 6.5E-6 332 40 132 127 107 283 4.7 3.9 0.6 0.4 240 422 313 375 250 12.2 3/8 16.1

Sector TipoPeso

(t)






7.12 DIMENSIONAMIENTO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 7.12.1 Método AASHTO/1993 Con base en el concepto de Número Estructural (SN), como representativo del aporte de un material determinado a la capacidad del pavimento, esta metodología de tipo empírico permite dimensionar los espesores de intervención. Reiterando lo comentado en numerales anteriores, los coeficientes estructurales y de drenaje, empleados para el dimensionamiento de las intervenciones, son:

Tabla 7–42 Coeficientes estructurales y de drenaje AASHTO

Material Denominación E

(MPa) ai Figura

AASHTO mi

Mezcla densa (MD12 y/o MD20) con asfalto 60-70 MD 3000 0.44 II-2.5 1 Mezcla semidensa con asfalto modificado Tipo III MS20 3500 0.47* II-2.5 1 Mezcla de alto módulo con asfalto modificado Tipo V MAM20 4500 0.51* II-2.5 1 Mezcla densa con asfalto modificado Tipo III MD20 3500 0.47* II-2.5 1 Mezcla asfáltica con grano de caucho reciclado GCR 2000 0.37 II-2.5 1 Granular reciclado estabilizado con cemento GEC 6430 0.25 II-2.8 1 Granular reciclado estabilizado con emulsión GEE 500 0.23 II-2.6 1 Subbase granular SBG_A Variable Variable II-2.7 0.95

* En el caso de las mezclas MS20, MD20 y MAM20, dado que el máximo coeficiente de aporte considerado en la Figura II-2.5 de la Guía AASHTO/1993 (0.44) corresponde a un módulo de 3000MPa, rigidez superada con solvencia por las mezclas con asfaltos modificados, a1 se calculó mediante la expresión incluida en Modelling Flexible Pavement Response and Performance (Per Ullidtz, 1998): a1=0.40log[EAC/3000]+0.44. El procedimiento necesario para la determinación de los espesores de cada capa se ilustra en la siguiente figura, donde a, D, m y SN son definidos como los mínimos valores requeridos.

Figura 7-35 Procedimiento para determinar espesores de capa


En todos los casos, el aporte de los granulares remanentes, aquellos existentes sobre los cuales serán conformadas las capas recicladas y estabilizadas, fue incluido como mejoramiento de la capacidad de soporte de la subrasante. En forma consecuente con los espesores existentes identificados, los cuales fueron analizados en el Numeral 7.4, los granulares remanentes fueron calculados con base en un espesor total de pavimento existente de 0.80m. Los resultados de las modelaciones efectuadas con la aplicación del método AASHTO se encuentran resumidos en las Tablas 7–43 a 7–49.






Tabla 7–43 Espesores AASHTO alternativa con GCR y GEC (Transmilenio)

Tabla 7–44 Espesores AASHTO alternativa con GCR y GEE (Transmilenio)

TopografíaSubrasant

eMejoramiento

Equivalente

Módulos (MPa) Coeficiente Aporte Coeficiente Drenaje SN Requeridos D Requeridos (in) SN Adoptados D Adoptados (in) D Adoptados (cm)

Desde Hasta CBR MR h CBR E E CBR E1 E2 E3 E4 E5 a1 a2 a3 a4 a5 m1 m2 m3 m4 m5 SN1 SN2 SN3 SN4 SN5 D1 D2 D3 D4 D5 SN1 SN2 SN3 SN4 SN5 SNeff D1 D2 D3 D4 D5 D1 D2 D3 D4 D5

Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes (módulo de la subrasante con humedad natural, ESGωn)TM-5 TV44 DG51S 415.9 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 3500 4500 2000 6430 110 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.8 7.8 4 2 -5 6.5 5 1.5 2.0 1.8 2.0 0.7 7.9 3.2 3.9 4.7 7.9 5.9 8 10 12 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 5.1 50 35 16.3 105 85 11.7 3500 4500 2000 6430 125 0.47 0.51 0.37 0.25 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.6 7.3 4 2 -4.5 7.5 5.5 1.5 1.8 1.5 2.0 0.7 7.5 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 3500 4500 2000 6430 110 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.8 7.8 4 2 -5 6.5 5 1.5 2.0 1.8 2.0 0.7 7.9 3.2 3.9 4.7 7.9 5.9 8 10 12 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 4.3 45 35 15.1 100 80 10.6 3500 4500 2000 6430 120 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.6 7.5 4 2 -5 7 5 1.5 2.0 1.5 2.0 0.7 7.6 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESGωn)TM-1 KR19C AK24 415.9 3.4 39 30 11.7 85 65 7.7 3500 4500 2000 6430 115 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.7 7.9 4 2 -5 6 6.5 1.5 2.0 1.8 2.0 0.9 8.1 3.2 3.9 4.7 7.9 7.9 8 10 12 20 20

TM-2 AK24 KR25 415.9 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3500 4500 2000 6430 100 0.47 0.51 0.37 0.25 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 7.0 8.3 4 2 -6 5.5 7 1.5 2.4 1.8 2.0 0.8 8.4 3.2 4.7 4.7 7.9 7.9 8 12 12 20 20

TM-3 KR25 TV30 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 2000 6430 105 0.47 0.51 0.37 0.25 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.9 8.1 4 2 -5.5 6 7 1.5 2.2 1.8 2.0 0.8 8.2 3.2 4.3 4.7 7.9 7.9 8 11 12 20 20

TM-4 TV30 TV44 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 2000 6430 105 0.47 0.51 0.37 0.25 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.9 8.1 4 2 -5.5 6 7 1.5 2.2 1.8 2.0 0.8 8.2 3.2 4.3 4.7 7.9 7.9 8 11 12 20 20

TM-5 TV44 DG51S 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 2000 6430 110 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.8 7.8 4 2 -5 6.5 5 1.5 2.0 1.8 2.0 0.7 7.9 3.2 3.9 4.7 7.9 5.9 8 10 12 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 2.9 35 55 13.9 95 85 11.7 3500 4500 2000 6430 125 0.47 0.51 0.37 0.25 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.6 7.3 4 2 -4.5 7.5 5.5 1.5 1.8 1.5 2.0 0.7 7.5 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 2000 6430 110 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.8 7.8 4 2 -5 6.5 5 1.5 2.0 1.8 2.0 0.7 7.9 3.2 3.9 4.7 7.9 5.9 8 10 12 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 2.5 32 60 12.8 90 80 10.6 3500 4500 2000 6430 120 0.47 0.51 0.37 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 1.5 6.6 7.5 4 2 -5 7 5 1.5 2.0 1.5 2.0 0.7 7.6 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

SectorESALs

(106)


eMejoramiento

Equivalente



Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes (módulo de la subrasante con humedad natural, ESGωn)TM-5 TV44 DG51S 415.9 3.6 40 30 12.8 90 70 8.6 3500 4500 2000 500 110 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.8 7.8 4 2 1.5 6 4.5 1.5 2.2 1.8 1.8 0.7 7.9 3.2 4.3 4.7 7.9 5.9 8 11 12 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 5.1 50 35 16.3 105 85 11.7 3500 4500 2000 500 125 0.47 0.51 0.37 0.23 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.6 7.3 4 2 2 7 5 1.5 2.0 1.5 1.8 0.7 7.5 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 3.6 40 30 12.8 90 70 8.6 3500 4500 2000 500 110 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.8 7.8 4 2 1.5 6 4.5 1.5 2.2 1.8 1.8 0.7 7.9 3.2 4.3 4.7 7.9 5.9 8 11 12 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 4.3 45 35 15.1 100 80 10.6 3500 4500 2000 500 120 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.6 7.5 4 2 2 6.5 4 1.5 2.0 1.8 1.8 0.7 7.7 3.2 3.9 4.7 7.9 5.9 8 10 12 20 15

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESGωn)TM-1 KR19C AK24 415.9 3.4 39 30 11.7 85 65 7.7 3500 4500 2000 500 115 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.7 7.9 4 2 2 6.5 8 1.5 2.0 1.8 1.8 0.9 8.0 3.2 3.9 4.7 7.9 7.9 8 10 12 20 20

TM-2 AK24 KR25 415.9 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3500 4500 2000 500 100 0.47 0.51 0.37 0.23 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 7.0 8.3 4 2 1.5 5.5 7.5 1.5 2.2 2.0 1.8 0.8 8.4 3.2 4.3 5.5 7.9 7.9 8 11 14 20 20

TM-3 KR25 TV30 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 2000 500 105 0.47 0.51 0.37 0.23 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.9 8.1 4 2 2 6 7.5 1.5 2.0 2.0 1.8 0.8 8.2 3.2 3.9 5.5 7.9 7.9 8 10 14 20 20

TM-4 TV30 TV44 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 2000 500 105 0.47 0.51 0.37 0.23 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.9 8.1 4 2 2 6 7.5 1.5 2.0 2.0 1.8 0.8 8.2 3.2 3.9 5.5 7.9 7.9 8 10 14 20 20

TM-5 TV44 DG51S 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 2000 500 110 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.8 7.8 4 2 1.5 6 4.5 1.5 2.2 1.8 1.8 0.7 7.9 3.2 4.3 4.7 7.9 5.9 8 11 12 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 2.9 35 55 13.9 95 85 11.7 3500 4500 2000 500 125 0.47 0.51 0.37 0.23 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.6 7.3 4 2 2 7 5 1.5 2.0 1.5 1.8 0.7 7.5 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 2000 500 110 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.8 7.8 4 2 1.5 6 4.5 1.5 2.2 1.8 1.8 0.7 7.9 3.2 4.3 4.7 7.9 5.9 8 11 12 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 2.5 32 60 12.8 90 80 10.6 3500 4500 2000 500 120 0.47 0.51 0.37 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.5 4.2 6.6 7.5 4 2 2 6.5 4 1.5 2.0 1.8 1.8 0.7 7.7 3.2 3.9 4.7 7.9 5.9 8 10 12 20 15

SectorESALs

(106)






Tabla 7–45 Espesores AASHTO alternativa con MD20 y GEC (Transmilenio)

Tabla 7–46 Espesores AASHTO alternativa con MD20 y GEE (Transmilenio)


eMejoramiento

Equivalente



Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes (módulo de la subrasante con humedad natural, ESGωn)TM-5 TV44 DG51S 415.9 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 3500 4500 3500 6430 110 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.8 7.8 4 1 -3.5 7 6 1.5 1.8 1.9 2.0 0.7 7.8 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 5.1 50 40 17.5 110 90 12.8 3500 4500 3500 6430 130 0.47 0.51 0.47 0.25 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.5 7.2 4 1 -3 8 5.5 1.5 1.6 1.5 2.0 0.7 7.3 3.2 3.2 3.2 7.9 5.9 8 8 8 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 3500 4500 3500 6430 110 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.8 7.8 4 1 -3.5 7 6 1.5 1.8 1.9 2.0 0.7 7.8 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 4.3 45 35 15.1 100 80 10.6 3500 4500 3500 6430 120 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.6 7.5 4 1 -3 7 5 1.5 1.6 1.9 2.0 0.7 7.6 3.2 3.2 3.9 7.9 5.9 8 8 10 20 15

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESGωn)TM-1 KR19C AK24 415.9 3.4 39 30 11.7 85 65 7.7 3500 4500 3500 6430 115 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.7 7.9 4 1 -3.5 6.5 7.5 1.5 1.8 1.9 2.0 0.9 8.0 3.2 3.5 3.9 7.9 7.9 8 9 10 20 20

TM-2 AK24 KR25 415.9 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3500 4500 3500 6430 100 0.47 0.51 0.47 0.25 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 7.0 8.3 4 1 -4 6 8 1.5 2.0 2.0 2.0 0.8 8.3 3.2 3.9 4.3 7.9 7.9 8 10 11 20 20

TM-3 KR25 TV30 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 3500 6430 105 0.47 0.51 0.47 0.25 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.9 8.1 4 1 -4 6.5 8 1.5 2.0 1.9 2.0 0.8 8.1 3.2 3.9 3.9 7.9 7.9 8 10 10 20 20

TM-4 TV30 TV44 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 3500 6430 105 0.47 0.51 0.47 0.25 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.9 8.1 4 1 -4 6.5 8 1.5 2.0 1.9 2.0 0.8 8.1 3.2 3.9 3.9 7.9 7.9 8 10 10 20 20

TM-5 TV44 DG51S 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 3500 6430 110 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.8 7.8 4 1 -3.5 7 6 1.5 1.8 1.9 2.0 0.7 7.8 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 2.9 35 55 13.9 95 85 11.7 3500 4500 3500 6430 125 0.47 0.51 0.47 0.25 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.6 7.3 4 1 -3 8 6.5 1.5 1.6 1.5 2.0 0.7 7.3 3.2 3.2 3.2 7.9 5.9 8 8 8 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 3500 6430 110 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.8 7.8 4 1 -3.5 7 6 1.5 1.8 1.9 2.0 0.7 7.8 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 2.5 32 60 12.8 90 80 10.6 3500 4500 3500 6430 120 0.47 0.51 0.47 0.25 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 1.5 6.6 7.5 4 1 -3 7 5 1.5 1.6 1.9 2.0 0.7 7.6 3.2 3.2 3.9 7.9 5.9 8 8 10 20 15

SectorESALs

(106)


eMejoramiento

Equivalente



Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes (módulo de la subrasante con humedad natural, ESGωn)TM-5 TV44 DG51S 415.9 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 3500 4500 3500 500 110 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.8 7.8 4 1 1.5 6.5 5.5 1.5 2.0 1.9 1.8 0.7 7.8 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 5.1 50 35 16.3 105 85 11.7 3500 4500 3500 500 125 0.47 0.51 0.47 0.23 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.6 7.3 4 1 2.5 7 5 1.5 1.6 1.9 1.8 0.7 7.5 3.2 3.2 3.9 7.9 5.9 8 8 10 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 3.6 40 35 12.8 90 70 8.6 3500 4500 3500 500 110 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.8 7.8 4 1 1.5 6.5 5.5 1.5 2.0 1.9 1.8 0.7 7.8 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 4.3 45 35 15.1 100 80 10.6 3500 4500 3500 500 120 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.6 7.5 4 1 2 6.5 5 1.5 1.8 1.9 1.8 0.7 7.6 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos (módulo de la subrasante con inmersión, 0.7ESGωn)TM-1 KR19C AK24 415.9 3.4 39 30 11.7 85 65 7.7 3500 4500 3500 500 115 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.7 7.9 4 1 1.5 6 7 1.5 2.0 1.9 1.8 0.9 8.1 3.2 3.9 3.9 7.9 7.9 8 10 10 20 20

TM-2 AK24 KR25 415.9 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3500 4500 3500 500 100 0.47 0.51 0.47 0.23 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 7.0 8.3 4 1 1.5 6 7.5 1.5 2.0 2.2 1.8 0.8 8.3 3.2 3.9 4.7 7.9 7.9 8 10 12 20 20

TM-3 KR25 TV30 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 3500 500 105 0.47 0.51 0.47 0.23 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.9 8.1 4 1 1.5 6 7.5 1.5 2.0 2.0 1.8 0.8 8.2 3.2 3.9 4.3 7.9 7.9 8 10 11 20 20

TM-4 TV30 TV44 415.9 2.9 35 30 10.6 80 60 6.8 3500 4500 3500 500 105 0.47 0.51 0.47 0.23 0.11 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.9 8.1 4 1 1.5 6 7.5 1.5 2.0 2.0 1.8 0.8 8.2 3.2 3.9 4.3 7.9 7.9 8 10 11 20 20

TM-5 TV44 DG51S 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 3500 500 110 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.8 7.8 4 1 1.5 6.5 5.5 1.5 2.0 1.9 1.8 0.7 7.8 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

TM-6 DG51S AC45S 415.9 2.9 35 55 13.9 95 85 11.7 3500 4500 3500 500 125 0.47 0.51 0.47 0.23 0.13 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.6 7.3 4 1 2.5 7 5 1.5 1.6 1.9 1.8 0.7 7.5 3.2 3.2 3.9 7.9 5.9 8 8 10 20 15

TM-7 AC45S CL43AS 415.9 2.1 28 55 10.6 80 70 8.6 3500 4500 3500 500 110 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.8 7.8 4 1 1.5 6.5 5.5 1.5 2.0 1.9 1.8 0.7 7.8 3.2 3.9 3.9 7.9 5.9 8 10 10 20 15

TM-8 CL43AS TV68J 415.9 2.5 32 60 12.8 90 80 10.6 3500 4500 3500 500 120 0.47 0.51 0.47 0.23 0.12 1 1 1 1 0.95 1.8 2.0 4.2 6.6 7.5 4 1 2 6.5 5 1.5 1.8 1.9 1.8 0.7 7.6 3.2 3.5 3.9 7.9 5.9 8 9 10 20 15

SectorESALs

(106)






Tabla 7–47 Espesores AASHTO alternativa con GEC (Calzadas mixtas)

Topografía Nomenclatura Subrasante Mejoramiento Equivalente Módulos (MPa) Coef. Aporte Coef. Drenaje SN Requerido D Requerido (in) SN Adoptado D Adoptado (in) D Adoptado (cm)

Desde Hasta Desde Hasta CBR MR h CBR E E CBR E1 E2 E3 a1 a2 a3 m1 m2 m3 SN1 SN2 SN3 D1 D2 D3 SN1 SN2 SN3 SNeff D1 D2 D3 D1 D2 D3


E01 7+700 8+400 KR19C AK24 89.97 9.6 75 40 26.9 145 125 21.4 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.2 - 2.5 6.8 - 3.5 2.0 - 5.4 7.9 7.9 - 20 20 -EL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 89.97 8.6 70 40 25.5 140 120 20.0 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.2 - 2.5 7.0 - 3.5 2.0 - 5.4 7.9 7.9 - 20 20 -EL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 89.97 11.7 85 40 29.9 155 135 24.1 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.0 - 2.5 6.2 - 3.5 2.0 - 5.4 7.9 7.9 - 20 20 -EL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 89.97 9.6 75 40 26.9 145 125 21.4 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.2 - 2.5 6.8 - 3.5 2.0 - 5.4 7.9 7.9 - 20 20 -EL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 89.97 10.6 80 40 28.4 150 130 22.7 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.1 - 2.5 6.5 - 3.5 2.0 - 5.4 7.9 7.9 - 20 20 -EL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 89.97 20.0 120 40 41.1 190 175 36.1 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 4.6 - 2.5 4.6 - 3.5 2.0 - 5.4 7.9 7.9 - 20 20 -

W1 7+700 8+400 KR19C AK24 77.68 6.8 60 35 20.0 120 100 15.1 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.4 - 2.4 6.4 - 3.8 2.0 - 5.8 8.7 7.9 - 22 20 -WL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 77.68 8.6 70 35 24.1 135 115 18.8 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.2 - 2.4 5.5 - 3.8 2.0 - 5.8 8.7 7.9 - 22 20 -WL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 77.68 5.9 55 35 18.8 115 95 13.9 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.5 - 2.4 6.8 - 3.8 2.0 - 5.8 8.7 7.9 - 22 20 -WL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 77.68 5.9 55 35 18.8 115 95 13.9 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.5 - 2.4 6.8 - 3.8 2.0 - 5.8 8.7 7.9 - 22 20 -WL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 77.68 6.8 60 35 20.0 120 100 15.1 3000 6430 - 0.44 0.25 - 1 1 - 1.1 5.4 - 2.4 6.4 - 3.8 2.0 - 5.8 8.7 7.9 - 22 20 -


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 135.62 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 3000 6430 85 0.44 0.25 0.09 1 1 0.95 1.2 6.2 7.2 2.7 8.7 2.5 5.0 2.0 0.5 7.5 11.4 7.9 5.9 29 20 15 EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 135.62 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 3000 6430 90 0.44 0.25 0.1 1 1 0.95 1.2 6.1 7.0 2.7 7.9 0.1 5.0 2.0 0.6 7.6 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 113.49 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 3000 6430 85 0.44 0.25 0.09 1 1 0.95 1.2 6.0 7.0 2.6 8.1 0.6 5.0 2.0 0.5 7.5 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 113.49 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 3000 6430 90 0.44 0.25 0.1 1 1 0.95 1.2 5.9 6.9 2.6 7.3 -1.5 5.0 2.0 0.6 7.6 11.4 7.9 5.9 29 20 15


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 135.62 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 3000 6430 85 0.44 0.25 0.09 1 1 0.95 1.2 6.2 7.2 2.7 8.7 2.5 5.0 2.0 0.5 7.5 11.4 7.9 5.9 29 20 15 EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 135.62 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3000 6430 90 0.44 0.25 0.1 1 1 0.95 1.2 6.1 7.0 2.7 7.9 0.1 5.0 2.0 0.6 7.6 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 113.49 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 3000 6430 85 0.44 0.25 0.09 1 1 0.95 1.2 6.0 7.0 2.6 8.1 0.6 5.0 2.0 0.5 7.5 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 113.49 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3000 6430 90 0.44 0.25 0.1 1 1 0.95 1.2 5.9 6.9 2.6 7.3 -1.5 5.0 2.0 0.6 7.6 11.4 7.9 5.9 29 20 15


WL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 113.49 3.9 42 30 12.8 90 70 8.6 3000 6430 110 0.44 0.25 0.12 1 1 0.95 1.2 5.5 6.4 2.6 8.8 2.1 4.2 2.0 0.7 6.8 9.5 7.9 5.9 24 20 15

Sector ESALs






Tabla 7–48 Espesores AASHTO alternativa con GEE (Calzadas mixtas)


Desde Hasta Desde Hasta CBR MR h CBR E E CBR E1 E2 E3 a1 a2 a3 m1 m2 m3 SN1 SN2 SN3 D1 D2 D3 SN1 SN2 SN3 SNeff D1 D2 D3 D1 D2 D3


E01 7+700 8+400 KR19C AK24 89.97 9.6 75 40 26.9 145 125 21.4 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.2 - 7.1 7.3 - 3.5 1.8 - 5.3 7.9 7.9 - 20 20 -EL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 89.97 8.6 70 40 25.5 140 120 20.0 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.2 - 7.1 7.7 - 3.5 1.8 - 5.3 7.9 7.9 - 20 20 -EL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 89.97 11.7 85 40 29.9 155 135 24.1 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.0 - 7.1 6.8 - 3.5 1.8 - 5.3 7.9 7.9 - 20 20 -EL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 89.97 9.6 75 40 26.9 145 125 21.4 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.2 - 7.1 7.3 - 3.5 1.8 - 5.3 7.9 7.9 - 20 20 -EL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 89.97 10.6 80 40 28.4 150 130 22.7 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.1 - 7.1 7.0 - 3.5 1.8 - 5.3 7.9 7.9 - 20 20 -EL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 89.97 20.0 120 40 41.1 190 175 36.1 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 4.6 - 7.1 5.0 - 3.5 1.8 - 5.3 7.9 7.9 - 20 20 -

W1 7+700 8+400 KR19C AK24 77.68 6.8 60 35 20.0 120 100 15.1 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.4 - 6.9 7.0 - 3.8 1.8 - 5.6 8.7 7.9 - 22 20 -WL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 77.68 8.6 70 35 24.1 135 115 18.8 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.2 - 6.9 6.0 - 3.8 1.8 - 5.6 8.7 7.9 - 22 20 -WL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 77.68 5.9 55 35 18.8 115 95 13.9 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.5 - 6.9 7.4 - 3.8 1.8 - 5.6 8.7 7.9 - 22 20 -WL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 77.68 5.9 55 35 18.8 115 95 13.9 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.5 - 6.9 7.4 - 3.8 1.8 - 5.6 8.7 7.9 - 22 20 -WL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 77.68 6.8 60 35 20.0 120 100 15.1 3000 500 - 0.44 0.23 - 1 1 - 3.1 5.4 - 6.9 7.0 - 3.8 1.8 - 5.6 8.7 7.9 - 22 20 -


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 135.62 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 3000 500 85 0.44 0.23 0.09 1 1 0.95 3.4 6.2 7.2 7.6 9.5 4.3 5.0 1.8 0.5 7.3 11.4 7.9 5.9 29 20 15 EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 135.62 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 3000 500 90 0.44 0.23 0.1 1 1 0.95 3.4 6.1 7.0 7.6 8.6 1.8 5.0 1.8 0.6 7.4 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 113.49 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 3000 500 85 0.44 0.23 0.09 1 1 0.95 3.3 6.0 7.0 7.4 8.8 2.5 5.0 1.8 0.5 7.3 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 113.49 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 3000 500 90 0.44 0.23 0.1 1 1 0.95 3.3 5.9 6.9 7.4 8.0 0.2 5.0 1.8 0.6 7.4 11.4 7.9 5.9 29 20 15


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 135.62 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 3000 500 85 0.44 0.23 0.09 1 1 0.95 3.4 6.2 7.2 7.6 9.5 4.3 5.0 1.8 0.5 7.3 11.4 7.9 5.9 29 20 15 EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 135.62 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3000 500 90 0.44 0.23 0.1 1 1 0.95 3.4 6.1 7.0 7.6 8.6 1.8 5.0 1.8 0.6 7.4 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 113.49 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 3000 500 85 0.44 0.23 0.09 1 1 0.95 3.3 6.0 7.0 7.4 8.8 2.5 5.0 1.8 0.5 7.3 11.4 7.9 5.9 29 20 15 WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 113.49 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3000 500 90 0.44 0.23 0.1 1 1 0.95 3.3 5.9 6.9 7.4 8.0 0.2 5.0 1.8 0.6 7.4 11.4 7.9 5.9 29 20 15


WL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 113.49 3.9 42 30 12.8 90 70 8.6 3000 500 110 0.44 0.23 0.12 1 1 0.95 3.3 5.5 6.4 7.4 9.6 3.5 4.2 1.8 0.7 6.6 9.5 7.9 5.9 24 20 15

Sector ESALs






Tabla 7–49 Espesores AASHTO alternativa con GCR (Calzadas mixtas)


Desde Hasta Desde Hasta CBR MR h CBR E E CBR E1 E2 E3 E4 a1 a2 a3 a4 m1 m2 m3 m4 SN1 SN2 SN3 SN4 D1 D2 D3 D4 SN1 SN2 SN3 SN4 SNeff D1 D2 D3 D4 D1 D2 D3 D4


E01 7+700 8+400 KR19C AK24 89.97 9.6 75 40 26.9 145 125 21.4 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.2 - 4.14 2.81 5.74 - 2.08 1.75 1.36 - 5.2 4.72 4.72 5.91 - 12 12 15 - EL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 89.97 8.6 70 35 24.1 135 115 18.8 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.3 - 4.14 2.81 5.09 - 2.08 2.04 1.36 - 5.5 4.72 5.51 5.91 - 12 14 15 - EL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 89.97 11.7 85 40 29.9 155 135 24.1 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.0 - 4.14 2.81 5.17 - 2.08 1.75 1.36 - 5.2 4.72 4.72 5.91 - 12 12 15 - EL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 89.97 9.6 75 40 26.9 145 125 21.4 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.2 - 4.14 2.81 5.74 - 2.08 1.75 1.36 - 5.2 4.72 4.72 5.91 - 12 12 15 - EL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 89.97 10.6 80 40 28.4 150 130 22.7 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.1 - 4.14 2.81 5.43 - 2.08 1.75 1.36 - 5.2 4.72 4.72 5.91 - 12 12 15 - EL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 89.97 20.0 120 40 41.1 190 175 36.1 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 4.6 - 4.14 2.81 4.61 - 2.08 1.46 1.36 - 4.9 4.72 3.94 5.91 - 12 10 15 -

W1 7+700 8+400 KR19C AK24 77.68 6.8 60 35 20.0 120 100 15.1 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.4 - 4.02 2.62 5.65 - 2.08 2.04 1.36 - 5.5 4.72 5.51 5.91 - 12 14 15 - WL_02 8+400 8+800 AK24 KR25 77.68 8.6 70 40 25.5 140 120 20.0 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.1 - 4.02 2.62 5.61 - 2.08 1.75 1.36 - 5.2 4.72 4.72 5.91 - 12 12 15 - WL_03 8+800 9+300 KR25 TV30 77.68 5.9 55 35 18.8 115 95 13.9 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.5 - 4.02 2.62 5.39 - 2.08 2.19 1.36 - 5.6 4.72 5.91 5.91 - 12 15 15 - WL_05 10+000 10+500 TV44 DG51S 77.68 5.9 55 35 18.8 115 95 13.9 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.5 - 4.02 2.62 5.39 - 2.08 2.19 1.36 - 5.6 4.72 5.91 5.91 - 12 15 15 - WL_06 10+500 11+000 DG51S AC45S 77.68 6.8 60 35 20.0 120 100 15.1 3000 2000 500 - 0.44 0.37 0.23 - 1 1 1 - 1.8 3.1 5.4 - 4.02 2.62 5.65 - 2.08 2.04 1.36 - 5.5 4.72 5.51 5.91 - 12 14 15 -


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 135.62 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 3000 2000 500 85 0.44 0.37 0.23 0.09 1 1 1 0.95 2.0 3.4 6.1 7.1 4.45 2.03 5.48 5.73 2.6 2.19 1.81 0.51 7.1 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15 EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 135.62 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 3000 2000 500 90 0.44 0.37 0.23 0.1 1 1 1 0.95 2.0 3.4 6.0 6.9 4.45 2.03 5.04 3.16 2.6 2.19 1.81 0.56 7.2 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15 WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 113.49 3.6 40 15 9.6 75 50 5.1 3000 2000 500 85 0.44 0.37 0.23 0.09 1 1 1 0.95 1.9 3.3 5.9 6.9 4.32 1.76 4.91 3.98 2.6 2.19 1.81 0.51 7.1 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15 WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 113.49 4.3 45 15 10.6 80 55 5.9 3000 2000 500 90 0.44 0.37 0.23 0.1 1 1 1 0.95 1.9 3.3 5.8 6.7 4.32 1.76 4.43 1.47 2.6 2.19 1.81 0.56 7.2 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15


EL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 135.62 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 3000 2000 500 85 0.44 0.37 0.23 0.09 1 1 1 0.95 2.0 3.4 6.1 7.1 4.45 2.03 5.48 5.73 2.6 2.19 1.81 0.51 7.1 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15 EL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 135.62 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3000 2000 500 90 0.44 0.37 0.23 0.1 1 1 1 0.95 2.0 3.4 6.0 6.9 4.45 2.03 5.04 3.16 2.6 2.19 1.81 0.56 7.2 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15 WL_07 11+000 11+500 AC45S CL43AS 113.49 2.1 28 30 8.6 70 50 5.1 3000 2000 500 85 0.44 0.37 0.23 0.09 1 1 1 0.95 1.9 3.3 5.9 6.9 4.32 1.76 4.91 3.98 2.6 2.19 1.81 0.51 7.1 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15 WL_08 11+500 12+000 CL43AS TV68J 113.49 2.5 32 30 9.6 75 55 5.9 3000 2000 500 90 0.44 0.37 0.23 0.1 1 1 1 0.95 1.9 3.3 5.8 6.7 4.32 1.76 4.43 1.47 2.6 2.19 1.81 0.56 7.2 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15


WL_04 9+300 10+000 TV30 TV44 113.49 3.9 42 30 12.8 90 70 8.6 3000 2000 500 110 0.44 0.37 0.23 0.12 1 1 1 0.95 1.9 3.3 5.5 6.3 4.32 1.76 2.87 -2.81 2.6 2.19 1.81 0.67 7.3 5.91 5.91 7.87 5.91 15 15 20 15

Sector ESALs






7.12.2 Método Empírico–Mecanicista Los criterios analizados, de acuerdo con las alternativas planteadas, son los siguientes:

- Agrietamiento por fatiga en la base de las capas asfálticas (εt) - Agrietamiento por fatiga en la base de los granulares estabilizados con cemento ( t) - Deformación permanente por fatiga en la subrasante (εz)

Las funciones de transferencia utilizadas en cada caso, fueron analizadas y definidas en el Numeral 7.7.4.2, de evaluación empírico-mecanicista para los pavimentos en servicio. En el caso del granular estabilizado, lo propio se comentó en el Numeral 7.10.9. A continuación, se incorporan los resultados del ajuste Empírico–Mecanicista efectuado sobre las estructuras obtenidas mediante el método de diseño AASHTO/1993, con base en las solicitaciones de carga, la resistencia de los suelos y los materiales propuestos para la rehabilitación o reconstrucción de los pavimentos. 7.12.2.1 Calzadas Transmilenio Para las calzadas exclusivas de buses articulados y/o biarticulados, se tiene:

Granular Estabilizado con Cemento (GEC) A continuación, se muestra el resumen de las modelaciones, tanto para los espesores preliminares obtenidos con el método AASHTO como aquellos que satisfacen los criterios mecanicistas:

Tabla 7–50 Verificación E–M alternativa con GCR y GEC – Transmilenio Verificación Espesores Método AASHTO Ajuste Espesores Método Empírico-Mecanicista

Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] D1 D2 D3 D4 D5 D6 E1 E2 E3 E4 E5 ESG EMG Eeq Df Dd D1 D2 D3 D4 D5 D6 E1 E2 E3 E4 E5 ESG EMG Eeq Df Dd

8 10 12 20 15 35 3500 4500 2000 700 110 40 90 70 2.2 1.2 8 14 16 20 15 25 3500 4500 2000 700 100 40 85 60 0.9 0.4

8 9 10 20 15 35 3500 4500 2000 700 125 50 105 85 3.0 1.3 8 14 15 20 15 25 3500 4500 2000 700 115 50 100 75 0.9 0.3

8 10 12 20 15 35 3500 4500 2000 700 110 40 90 70 2.2 1.2 8 14 16 20 15 25 3500 4500 2000 700 100 40 85 60 0.9 0.4

8 10 10 20 15 35 3500 4500 2000 700 120 45 100 80 2.7 1.2 8 14 16 20 15 25 3500 4500 2000 700 105 45 90 65 0.9 0.3

8 10 12 20 20 30 3500 4500 2000 700 115 39 85 65 2.2 0.9 8 14 15 20 20 30 3500 4500 2000 700 115 39 85 65 0.9 0.3

8 12 12 20 20 30 3500 4500 2000 700 100 32 75 55 1.8 0.9 8 14 15 20 20 30 3500 4500 2000 700 100 32 75 55 1.0 0.4

8 11 12 20 20 30 3500 4500 2000 700 105 35 80 60 2.0 0.9 8 14 15 20 20 30 3500 4500 2000 700 105 35 80 60 1.0 0.3

8 11 12 20 20 30 3500 4500 2000 700 105 35 80 60 2.0 0.9 8 14 15 20 20 30 3500 4500 2000 700 105 35 80 60 1.0 0.3

Tabla 7–51 Verificación E–M alternativa con MD20 y GEC – Transmilenio

Verificación Espesores Método AASHTO Ajuste Espesores Método Empírico-Mecanicista


8 9 10 20 15 35 3500 4500 3500 700 110 40 90 70 3.6 1.4 8 14 15 20 15 25 3500 4500 3500 700 100 40 85 60 1.0 0.3

8 8 8 20 15 40 3500 4500 3500 700 130 50 110 90 5.1 1.5 8 14 15 20 15 25 3500 4500 3500 700 115 50 100 75 0.9 0.2

8 9 10 20 15 35 3500 4500 3500 700 110 40 90 70 3.6 1.4 8 14 15 20 15 25 3500 4500 3500 700 100 40 85 60 1.0 0.3

8 8 10 20 15 35 3500 4500 3500 700 120 45 100 80 4.0 1.3 8 14 15 20 15 25 3500 4500 3500 700 105 45 90 65 1.0 0.2

8 9 10 20 20 30 3500 4500 3500 700 115 39 85 65 3.6 1.2 8 14 15 20 20 30 3500 4500 3500 700 115 39 85 65 1.0 0.2








8 10 11 20 20 30 3500 4500 3500 700 100 32 75 55 2.9 1.1 8 14 15 20 20 30 3500 4500 3500 700 100 32 75 55 1.0 0.2

8 10 10 20 20 30 3500 4500 3500 700 105 35 80 60 3.3 1.1 8 14 15 20 20 30 3500 4500 3500 700 105 35 80 60 1.0 0.2

8 10 10 20 20 30 3500 4500 3500 700 105 35 80 60 3.3 1.1 8 14 15 20 20 30 3500 4500 3500 700 105 35 80 60 1.0 0.2

Granular Estabilizado con Emulsión (GEE)

En el caso de la alternativa de pavimento flexible con granular estabilizado en frio con bitumen, se presenta a continuación la memoria de la verificación y cálculo de espesores con base en los criterios de agrietamiento por fatiga en las capas asfálticas y deformación permanente en la subrasante:

Tabla 7–52 Verificación E–M alternativa con GCR y GEE – Transmilenio



8 11 12 20 15 30 3500 4500 2000 500 110 40 90 70 3.2 1.3 8 15 20 20 15 20 3500 4500 2000 500 90 40 80 55 0.9 0.3

8 10 10 20 15 35 3500 4500 2000 500 125 50 105 85 4.4 1.4 8 15 20 20 15 20 3500 4500 2000 500 110 50 95 70 0.8 0.2

8 11 12 20 15 30 3500 4500 2000 500 110 40 90 70 3.2 1.3 8 15 20 20 15 20 3500 4500 2000 500 90 40 80 55 0.9 0.3

8 10 12 20 15 35 3500 4500 2000 500 120 45 100 80 3.5 1.2 8 15 20 20 15 20 3500 4500 2000 500 100 45 85 60 0.8 0.3

8 10 12 20 20 30 3500 4500 2000 500 115 39 85 65 3.7 1.3 8 15 20 20 20 30 3500 4500 2000 500 115 39 85 65 0.8 0.2

8 11 14 20 20 30 3500 4500 2000 500 100 32 75 55 2.7 1.1 8 15 20 20 20 30 3500 4500 2000 500 100 32 75 55 0.8 0.3

8 10 14 20 20 30 3500 4500 2000 500 105 35 80 60 3.0 1.1 8 15 20 20 20 30 3500 4500 2000 500 105 35 80 60 0.8 0.2

8 10 14 20 20 30 3500 4500 2000 500 105 35 80 60 3.0 1.1 8 15 20 20 20 30 3500 4500 2000 500 105 35 80 60 0.8 0.2

Tabla 7–53 Verificación E–M alternativa con MD20 y GEE – Transmilenio



8 10 10 20 15 35 3500 4500 3500 500 110 40 90 70 4.8 1.5 8 15 18 20 15 20 3500 4500 3500 500 90 40 80 55 0.9 0.2

8 8 10 20 15 35 3500 4500 3500 500 125 50 105 85 6.1 1.5 8 15 18 20 15 20 3500 4500 3500 500 110 50 95 70 0.8 0.2

8 10 10 20 15 35 3500 4500 3500 500 110 40 90 70 4.8 1.5 8 15 18 20 15 20 3500 4500 3500 500 90 40 80 55 0.9 0.2

8 9 10 20 15 35 3500 4500 3500 500 120 45 100 80 5.3 1.4 8 15 18 20 15 20 3500 4500 3500 500 100 45 85 60 0.9 0.2

8 10 10 20 20 30 3500 4500 3500 500 115 39 85 65 4.8 1.3 8 15 18 20 20 30 3500 4500 3500 500 115 39 85 65 0.9 0.2

8 10 12 20 20 30 3500 4500 3500 500 100 32 75 55 3.9 1.2 8 15 18 20 20 30 3500 4500 3500 500 100 32 75 55 0.8 0.1

8 10 11 20 20 30 3500 4500 3500 500 105 35 80 60 4.3 1.2 8 15 18 20 20 30 3500 4500 3500 500 105 35 80 60 0.9 0.2

8 10 11 20 20 30 3500 4500 3500 500 105 35 80 60 4.3 1.2 8 15 18 20 20 30 3500 4500 3500 500 105 35 80 60 0.9 0.2

7.12.2.2 Calzadas de Tráfico Mixto En las siguientes viñetas se presentan los resultados de la verificación y ajuste de acuerdo con los criterios mecanicistas considerados, para el caso de los carriles de tráfico mixto. Se reitera además que las rehabilitaciones se encuentran dimensionadas para un periodo de diseño de siete (7) años, mientras que en las reconstrucciones se contemplan diez (10) años para el mismo fin.






Granular Estabilizado con Cemento (GEC) En la siguiente tabla se incluye el resumen de los parámetros y resultados de la verificación y ajuste de espesores, de acuerdo con los criterios del método E–M, para la alternativa con granular estabilizado con cemento a considerar en las calzadas de tráfico mixto:

Tabla 7–54 Resumen verificación E–M alternativa con GEC – Mixtas

Sector Verificación Espesores Método AASHTO Ajuste Espesores Método Empírico-Mecanicista

Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] D1 D2 D3 D4 E1 E2 E3 ESG EMG Eeq Df Dd D1 D2 D3 D4 E1 E2 E3 ESG EMG Eeq Df Dd

Rehabilitación de calzadas lentas E01 20 20 - 40 3000 700 - 75 145 125 2.4 1.3 26 20 - 30 3000 700 - 75 135 110 0.9 0.5

EL_02 20 20 - 40 3000 700 - 70 140 120 2.4 1.3 26 20 - 30 3000 700 - 70 130 105 1.0 0.5 EL_03 20 20 - 40 3000 700 - 85 155 135 2.3 1.1 26 20 - 30 3000 700 - 85 150 125 0.9 0.4 EL_04 20 20 - 40 3000 700 - 75 145 125 2.4 1.3 26 20 - 30 3000 700 - 75 135 110 0.9 0.5 EL_05 20 20 - 40 3000 700 - 80 150 130 2.4 1.2 26 20 - 30 3000 700 - 80 140 115 0.9 0.4 EL_06 20 20 - 40 3000 700 - 120 190 175 2.2 0.7 26 20 - 30 3000 700 - 120 185 160 0.8 0.2

W1 22 20 - 35 3000 700 - 60 120 100 2.4 1.6 26 20 - 30 3000 700 - 60 115 90 1.0 0.6 WL_02 22 20 - 35 3000 700 - 70 135 115 2.3 1.3 26 20 - 30 3000 700 - 70 130 105 0.9 0.4 WL_03 22 20 - 35 3000 700 - 55 115 95 2.5 1.8 26 20 - 30 3000 700 - 55 110 85 1.0 0.6 WL_05 22 20 - 35 3000 700 - 55 115 95 2.5 1.8 26 20 - 30 3000 700 - 55 110 85 1.0 0.6 WL_06 22 20 - 35 3000 700 - 60 120 100 2.4 1.6 26 20 - 30 3000 700 - 60 115 90 1.0 0.6

Reconstrucción de calzadas mixtas EL_07 29 20 15 15 3000 700 85 40 75 50 1.2 0.9 30 20 15 15 3000 700 - 40 75 50 1.0 0.8 EL_08 29 20 15 15 3000 700 90 45 80 55 1.2 0.9 30 20 15 15 3000 700 - 45 80 55 1.0 0.8 WL_07 29 20 15 15 3000 700 85 40 75 50 1.1 0.7 30 20 15 15 3000 700 - 40 75 50 0.9 0.6 WL_08 29 20 15 15 3000 700 90 45 80 55 1.1 0.7 30 20 15 15 3000 700 - 45 80 55 0.9 0.6

Reconstrucción Sector Colmotores WL_04 24 20 15 30 3000 700 110 42 90 70 1.9 0.9 29 20 15 30 3000 700 110 42 90 70 0.9 0.4


En el caso de la alternativa de pavimento flexible con granular estabilizado con emulsión, a continuación se presenta el resumen de parámetros y resultados de las modelaciones correspondientes al método E–M:

Tabla 7–55 Resumen verificación E–M alternativa con GEE – Mixtas


Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] D1 D2 D3 D4 E1 E2 E3 ESG EMG Eeq Df Dd D1 D2 D3 D4 E1 E2 E3 ESG EMG Eeq Df Dd

Rehabilitación de calzadas lentas E01 20 20 - 40 3000 500 - 75 145 125 4.2 1.8 30 20 - 30 3000 500 - 75 135 110 0.8 0.3

EL_02 20 20 - 40 3000 500 - 70 140 120 4.2 2.0 30 20 - 30 3000 500 - 70 130 105 0.8 0.3 EL_03 20 20 - 40 3000 500 - 85 155 135 4.1 1.5 30 20 - 30 3000 500 - 85 150 125 0.8 0.2 EL_04 20 20 - 40 3000 500 - 75 145 125 4.2 1.8 30 20 - 30 3000 500 - 75 135 110 0.8 0.3 EL_05 20 20 - 40 3000 500 - 80 150 130 4.1 1.7 30 20 - 30 3000 500 - 80 140 115 0.8 0.3 EL_06 20 20 - 40 3000 500 - 120 190 175 3.7 0.9 30 20 - 30 3000 500 - 120 185 160 0.7 0.1

W1 22 20 - 35 3000 500 - 60 120 100 4.2 2.5 30 20 - 30 3000 500 - 60 115 90 0.8 0.4 WL_02 22 20 - 35 3000 500 - 70 135 115 4.0 1.9 30 20 - 30 3000 500 - 70 130 105 0.8 0.3 WL_03 22 20 - 35 3000 500 - 55 115 95 4.3 2.7 30 20 - 30 3000 500 - 55 110 85 0.8 0.4 WL_05 22 20 - 35 3000 500 - 55 115 95 4.3 2.7 30 20 - 30 3000 500 - 55 110 85 0.8 0.4 WL_06 22 20 - 35 3000 500 - 60 120 100 4.2 2.5 30 20 - 30 3000 500 - 60 115 90 0.8 0.4

Reconstrucción de calzadas mixtas EL_07 29 20 15 15 3000 500 85 40 75 50 1.9 1.2 36 20 15 5 3000 500 - 40 50 40 0.9 0.7 EL_08 29 20 15 15 3000 500 90 45 80 55 1.9 1.2 36 20 15 5 3000 500 - 45 55 45 0.9 0.7 WL_07 29 20 15 15 3000 500 85 40 75 50 1.7 1.0 35 20 15 10 3000 500 - 40 65 45 0.8 0.5 WL_08 29 20 15 15 3000 500 90 45 80 55 1.7 1.0 35 20 15 10 3000 500 - 45 70 50 0.8 0.5

Reconstrucción Sector Colmotores WL_04 24 20 15 30 3000 500 110 42 90 70 3.2 1.2 34 20 15 30 3000 500 110 42 90 70 0.7 0.2






Granular Estabilizado con Emulsión (GEE) y Grano de Caucho (GCR)

En la siguiente tabla se incluye el resumen de los parámetros y resultados de la verificación y ajuste de espesores, de acuerdo con los criterios del método E–M, para la alternativa que incorpora mezclas producidas con asfalto–caucho como base asfáltica en las calzadas de tráfico mixto:

Tabla 7–56 Resumen verificación E–M alternativa con GEE y GCR – Mixtas


Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] Espesores (cm) Módulos (MPa) ∑[D ] D1 D2 D3 D4 D5 E1 E2 E3 E4 ESG EMG Eeq Df Dd D1 D2 D3 D4 D5 E1 E2 E3 E4 ESG EMG Eeq Df Dd

Rehabilitación de calzadas lentas E01 12 12 15 - 40 3000 2000 500 - 75 145 125 2.6 1.9 16 15 15 - 30 3000 2000 500 - 75 135 110 0.9 0.6

EL_02 12 14 15 - 35 3000 2000 500 - 70 135 115 2.0 1.5 16 15 20 - 25 3000 2000 500 - 70 125 100 1.0 0.6 EL_03 12 12 15 - 40 3000 2000 500 - 85 155 135 2.5 1.6 16 15 18 - 30 3000 2000 500 - 85 150 125 0.9 0.5 EL_04 12 12 15 - 40 3000 2000 500 - 75 145 125 2.6 1.9 15 15 15 - 35 3000 2000 500 - 75 140 120 0.9 0.6 EL_05 12 12 15 - 40 3000 2000 500 - 80 150 130 2.6 1.7 16 15 20 - 25 3000 2000 500 - 80 135 110 0.9 0.5 EL_06 12 10 15 - 40 3000 2000 500 - 120 190 175 3.1 1.4 16 15 15 - 30 3000 2000 500 - 120 185 160 0.9 0.3

W1 12 14 15 - 35 3000 2000 500 - 60 120 100 2.0 1.7 16 15 20 - 25 3000 2000 500 - 60 110 85 0.9 0.7 WL_02 12 12 15 - 40 3000 2000 500 - 70 140 120 2.5 1.8 16 15 20 - 25 3000 2000 500 - 70 125 100 1.0 0.6 WL_03 12 15 15 - 35 3000 2000 500 - 55 115 95 1.7 1.5 16 15 18 - 30 3000 2000 500 - 55 110 85 1.0 0.8 WL_05 12 15 15 - 35 3000 2000 500 - 55 115 95 1.7 1.5 16 15 18 - 30 3000 2000 500 - 55 110 85 1.0 0.8 WL_06 12 14 15 - 35 3000 2000 500 - 60 120 100 2.0 1.7 16 15 15 - 30 3000 2000 500 - 60 115 90 0.9 0.7

Reconstrucción de calzadas mixtas EL_07 15 15 20 15 15 3000 2000 500 - 40 75 50 1.8 1.4 15 14 20 15 15 3000 2000 500 - 40 90 70 1.0 0.5 EL_08 15 15 20 15 15 3000 2000 500 - 45 80 55 1.8 1.4 15 14 20 15 15 3000 2000 500 - 45 95 75 1.0 0.5 WL_07 15 15 20 15 15 3000 2000 500 - 40 75 50 1.6 1.2 16 15 20 15 10 3000 2000 500 - 40 85 60 0.9 0.4 WL_08 15 15 20 15 15 3000 2000 500 - 45 80 55 1.6 1.2 15 14 20 15 15 3000 2000 500 - 45 95 75 0.9 0.4

Reconstrucción Sector Colmotores WL_04 15 15 20 15 30 3000 2000 500 110 42 90 70 1.4 0.6 18 15 25 20 30 3000 2000 500 120 42 90 70 0.8 0.2

7.13 RESUMEN ESPESORES DE DISEÑO En los siguientes numerales, se incluye la ilustración de los espesores obtenidos para cada una de las alternativas contempladas.

Tabla 7–57 Resumen de espesores pavimento flexible (cm) – Calzadas Transmilenio

Desde Hasta

Base Asfáltica con GCR Base Asfáltica con MD20 (Asf. Tipo III) Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión

MS

20

MA

M 2

0

GC

R

GE

C

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

MS

20

MA

M 2

0

GC

R

GE

E

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

MS

20

MA

M 2

0

MD

20

GE

C

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

MS

20

MA

M 2

0

MD

20

GE

E

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes

TV44 DG51S 8 14 16 20 15 25 - - 8 15 20 20 15 20 - - 8 14 15 20 15 25 - - 8 15 18 20 15 20 - -

DG51S AC45S 8 14 15 20 15 25 - - 8 15 20 20 15 20 - - 8 14 15 20 15 25 - - 8 15 18 20 15 20 - -

AC45S CL43AS 8 14 16 20 15 25 - - 8 15 20 20 15 20 - - 8 14 15 20 15 25 - - 8 15 18 20 15 20 - -

CL43AS TV68J 8 14 16 20 15 25 - - 8 15 20 20 15 20 - - 8 14 15 20 15 25 - - 8 15 18 20 15 20 - -

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos

KR19C AK24 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 20 20 - - 20 30 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 18 20 - - 20 30

AK24 KR25 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 20 20 - - 20 30 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 18 20 - - 20 30

KR25 TV30 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 20 20 - - 20 30 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 18 20 - - 20 30

TV30 TV44 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 20 20 - - 20 30 8 14 15 20 - - 20 30 8 15 18 20 - - 20 30

TV44 DG51S 8 14 16 20 15 - - 40 8 15 20 20 15 - - 40 8 14 15 20 15 - - 40 8 15 18 20 15 - - 40

DG51S AC45S 8 14 15 20 15 - - 45 8 15 20 20 15 - - 40 8 14 15 20 15 - - 45 8 15 18 20 15 - - 40






Desde Hasta

Base Asfáltica con GCR Base Asfáltica con MD20 (Asf. Tipo III) Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión

MS

20

MA

M 2

0

GC

R

GE

C

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

MS

20

MA

M 2

0

GC

R

GE

E

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

MS

20

MA

M 2

0

MD

20

GE

C

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

MS

20

MA

M 2

0

MD

20

GE

E

MG

-R

MG

SB

G

Raj

ón

AC45S CL43AS 8 14 16 20 15 - - 40 8 15 20 20 15 - - 40 8 14 15 20 15 - - 40 8 15 18 20 15 - - 40

CL43AS TV68J 8 14 16 20 15 - - 40 8 15 20 20 15 - - 40 8 14 15 20 15 - - 40 8 15 18 20 15 - - 40

MG-R: Material granular existente reconformado; MG: Material granular remanente.

Tabla 7–58 Resumen de espesores pavimento rígido (cm) – Calzadas Transmilenio

Desde Hasta Reciclado con Emulsión Subbase Granular

MR 45 MD 12 GEE MG-R MG SBG Rajón MR 45 MD 12 SBG MG Rajón

Adecuación de carriles exclusivos sobre las calzadas existentes

TV44 DG51S 34 5 15 15 30 - - 34 5 25 35 -

DG51S AC45S 34 5 15 15 30 - - 34 5 25 35 -

AC45S CL43AS 34 5 15 15 30 - - 34 5 25 35 -

CL43AS TV68J 34 5 15 15 30 - - 34 5 25 35 -

Construcción de ampliaciones sobre el separador central para carriles exclusivos

KR19C AK24 34 5 15 - - 15 30 34 5 25 - 30

AK24 KR25 34 5 15 - - 15 30 34 5 25 - 30

KR25 TV30 34 5 15 - - 15 30 34 5 25 - 30

TV30 TV44 34 5 15 - - 15 30 34 5 25 - 30

TV44 DG51S 34 5 15 15 - - 50 34 5 25 - 50

DG51S AC45S 34 5 15 15 - - 50 34 5 25 - 50

AC45S CL43AS 34 5 15 15 - - 50 34 5 25 - 50

CL43AS TV68J 34 5 15 15 - - 50 34 5 25 - 50


Tabla 7–59 Resumen espesores de intervención (cm) – Calzadas mixtas

Sector Desde Hasta

Pavimento Flexible Pavimento Rígido

Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión Grano de Caucho Reciclado Reciclado con Emulsión Subbase Granular

MD

12

MD

20

GE

C

SB

G

MG

-R

MG

Raj

ón

MD

12

MD

20

GE

E

SB

G

MG

-R

MG

Raj

ón

MD

12

MD

20

GC

R

GE

E

SB

G

MG

-R

MG

Raj

ón

MR

45

MD

12

GE

E

SB

G

MG

-R

MG

Raj

ón

MR

45

MD

12

SB

G

MG

Raj

ón

Rehabilitación de calzadas lentas E01 KR19C AK24 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 15 - - 30 - 28 5 15 - - 30 - 29 5 15 30 -

EL_02 AK24 KR25 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 20 - - 25 - 28 5 15 - - 30 - 29 5 15 30 - EL_03 KR25 TV30 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 18 - - 30 - 28 5 15 - - 30 - 29 5 15 30 - EL_04 TV30 TV44 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 9 15 15 - - 35 - 28 5 15 - - 30 - 29 5 15 30 - EL_05 TV44 DG51S 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 20 - - 25 - 28 5 15 - - 30 - 29 5 15 30 - EL_06 DG51S AC45S 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 15 - - 30 - 28 5 15 - - 30 - 28 5 15 30 -

W1 KR19C AK24 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 20 - - 25 - 28 5 15 - - 30 - 28 5 15 30 - WL_02 AK24 KR25 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 20 - - 25 - 28 5 15 - - 30 - 28 5 15 30 - WL_03 KR25 TV30 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 18 - - 30 - 28 5 15 - - 30 - 28 5 15 30 - WL_05 TV44 DG51S 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 18 - - 30 - 28 5 15 - - 30 - 28 5 15 30 - WL_06 DG51S AC45S 6 20 20 - - 30 - 6 24 20 - - 30 - 6 10 15 15 - - 30 - 28 5 15 - - 30 - 29 5 15 30 -

Reconstrucción de calzadas mixtas EL_07 AC45S CL43AS 6 24 20 - 15 15 - 6 30 20 - 15 5 - 6 9 14 20 - 15 15 - 29 5 15 - 15 15 - 30 5 15 30 - EL_08 CL43AS TV68J 6 24 20 - 15 15 - 6 30 20 - 15 5 - 6 9 14 20 - 15 15 - 29 5 15 - 15 15 - 30 5 15 30 - WL_07 AC45S CL43AS 6 24 20 - 15 15 - 6 29 20 - 15 10 - 6 10 15 20 - 15 10 - 29 5 15 - 15 15 - 29 5 15 30 - WL_08 CL43AS TV68J 6 24 20 - 15 15 - 6 29 20 - 15 10 - 6 9 14 20 - 15 15 - 29 5 15 - 15 15 - 29 5 15 30 -

Construcción de carriles mixtos en separadores laterales EL_07 AC45S CL43AS 6 24 20 - 15 - 30 6 30 20 - 15 - 30 6 9 14 20 - 15 - 30 29 5 15 - 15 - 30 30 5 15 - 50 EL_08 CL43AS TV68J 6 24 20 - 15 - 30 6 30 20 - 15 - 30 6 9 14 20 - 15 - 30 29 5 15 - 15 - 30 30 5 15 - 50 WL_07 AC45S CL43AS 6 24 20 - 15 - 30 6 29 20 - 15 - 30 6 10 15 20 - 15 - 30 29 5 15 - 15 - 30 29 5 15 - 50 WL_08 CL43AS TV68J 6 24 20 - 15 - 30 6 29 20 - 15 - 30 6 9 14 20 - 15 - 30 29 5 15 - 15 - 30 29 5 15 - 50

Reconstrucción Sector Colmotores WL_04 TV30 TV44 6 23 20 15 - - 30 6 28 20 15 - - 30 6 12 15 25 20 - - 30 28 5 15 15 - - 30 29 5 15 - 30







7.13.1 Espesores Carriles Exclusivos Transmilenio

Figura 7-36 Resumen espesores pavimento flexible – Carriles Transmilenio


8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 814 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 1515 15 15 15 16 16 15 15 16 16 16 16 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2020 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2020 20 20 20

20 20 20 2015 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

25 25 25 25 20 20 20 2010 10 10 10 10 10 10 10

10 10 10 10 10 10 10 10

30 30 30 30 40 45 40 40 30 30 30 30 40 40 40 40

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

120cm

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

TM-1 TM-2 TM-3 TM-4 TM-5 TM-6 TM-7 TM-8 TM-1 TM-2 TM-3 TM-4 TM-5 TM-6 TM-7 TM-8

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44 TV44-DG51S DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30



Grano de Caucho (GCR) y Reciclado con Cemento Grano de Caucho (GCR) y Reciclado con Emulsión

MS-20 MAM-20 GCR GEC GEE SBG MG-R MG Sello Rajón

8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 814 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 1515 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

20 20 20 20 20 20 20 2015 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

25 25 25 25 20 20 20 2010 10 10 10 10 10 10 1010 10 10 10 10 10 10 10

30 30 30 30 40 45 40 40 30 30 30 30 40 40 40 40

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

120cm

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada


KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30



KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30



MD20 Asf. Tipo III y Reciclado con Cemento MD20 Asf. Tipo III y Reciclado con Emulsión

MS-20 MAM-20 MD20 Asf. III GEC GEE SBG MG-R MG Sello Rajón






Figura 7-37 Resumen espesores pavimento rígido – Carriles Transmilenio


7.13.2 Espesores Calzada Mixta Oriental

Figura 7-38 Resumen espesores pavimento flexible – Calzada mixta oriental


34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 515 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

15 15 15 1525 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25

15 15 15 15 15 15 15 15

30 30 30 30 35 35 35 3510 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

30 30 30 3050 50 50 50

30 30 30 3050 50 50 50

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

120cm

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada

Sep

arad

or

Cal

zada


KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30



KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30



Concreto Hidráulico y Reciclado con Emulsión Concreto Hidráulico y Subbase Granular

MR45 MD12 GEE SBG MG-R MG Sello Rajón

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

20 20 20 20 20 20 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 30 30 30 3010 10 10 9 10 10 9 9 9 9

15 15 15 15 15 15 14 14 14 14

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2020 20 20 20

15 20 18 15 20 15 20 20 20 20

15 15 15 1515 15 15 15

15 15 15 1530 30 30 30 30 30

15 1530 30 30 30 30 30

5 5

30 25 30 35 25 3015 15

30 3030 30

30 30

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Cal

zada

Ca

lza

da

Cal

zada

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Cal

zada

Ca

lza

da

Se

para

dor

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Cal

zada

Ca

lza

da

Sep

arad

or

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

E01 EL_02 EL_03 EL_04 EL_05 EL_06 EL_07 EL_08 E01 EL_02 EL_03 EL_04 EL_05 EL_06 EL_07 EL_08 E01 EL_02 EL_03 EL_04 EL_05 EL_06 EL_07 EL_08

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión Grano de Caucho Reciclado

MD12 MD20 GCR GEC GEE SBG MG-R MG Rajón






Figura 7-39 Resumen espesores pavimento rígido – Calzada mixta oriental


7.13.3 Espesores Calzada Mixta Occidental

Figura 7-40 Resumen espesores pavimento flexible – Calzada mixta occidental


28 28 28 28 28 28 29 29 29 29 29 29 29 29 29 28 30 30 30 30

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 515 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

15 15 15 1530 30 30 30 30 30

15 1530 30 30 30 30 30 30 30

30 3050 50

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

Calzada Calzada Calzada Calzada Calzada Calzada Separador Calzada Separador Calzada Calzada Calzada Calzada Calzada Calzada Calzada Separador Calzada Separador Calzada

E01 EL_02 EL_03 EL_04 EL_05 EL_06 EL_07 EL_08 E01 EL_02 EL_03 EL_04 EL_05 EL_06 EL_07 EL_08

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

Reciclado con Emulsión Subbase Granular

MR45 MD12 GEE SBG MG-R MG Rajón

6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6

20 20 20 23 20 20 24 24 24 24 24 24 24 28 24 24 29 29 29 2910 10 10 12 10 10 10 10 9 9

15 15 15 15 15 15 15 15 14 14

20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 2020 20 20 20 20 20 18

2518 15 20 20 20 20

1515

2015 15 15 15

15 15 15 15 15 15 15 1530 30 30 30 30

15 1530 30 30 30 30

10 10

25 25 30 30 3010 15

30 30 30 30 30 3030

30 30

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Cal

zada

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Se

para

dor

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

Ca

lza

da

Sep

arad

or

Ca

lza

da

Se

para

dor

Cal

zada

W1 WL_02WL_03WL_04WL_05WL_06 WL_07 WL_08 W1 WL_02WL_03WL_04WL_05WL_06 WL_07 WL_08 W1 WL_02WL_03WL_04WL_05WL_06 WL_07 WL_08

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

Reciclado con Cemento Reciclado con Emulsión Grano de Caucho Reciclado

MD12 MD20 GCR GEC GEE SBG MG-R MG Rajón






Figura 7-41 Resumen espesores pavimento rígido – Calzada mixta occidental


7.14 CÁLCULO DE ESTRUCTURAS PARA ESPACIO PÚBLICO En el presente numeral se incluye el cálculo de las estructuras para espacio público, es decir, ciclorutas, andenes, accesos a predios y bodegas y pompeyanos, cada uno de ellos con base en los requerimientos mínimos de calidad de materiales establecidos en las Especificaciones Técnicas de Construcción del Instituto de Desarrollo Urbano, Versión 2011. 7.14.1 Ciclorutas Para el cálculo de las estructuras requeridas en las ciclorutas del proyecto, se emplea el módulo resiliente de la subrasante definido para cada sección homogénea de diseño para carriles exclusivos. Adicionalmente, para la aplicación del método AASHTO 1993 son utilizados los siguientes parámetros: Confiabilidad: 80% Desviación estándar: 0.45 Delta de PSI: 2 Ejes equivalentes: 50,000 Como materiales de aporte, se propone:

- Mezcla densa en caliente MD10 (asfalto de penetración 80-100), IDU ET-510-11.

- Subbase granular SBG_PEA (CBR≥20%), I U E -400-11.

- Geotextil de separación

28 28 28 28 28 28 29 29 29 29 28 28 28 29 28 29 29 29 29 29

5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 515 15 15 15 15 15 15 15 15 15

15

15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

15 15 15 1530 30 30 30 30

15 1530 30 30 30 30 30 30

30 30 30

30

50 50

0cm

20cm

40cm

60cm

80cm

100cm

Calzada Calzada Calzada Separador Calzada Calzada Separador Calzada Separador Calzada Calzada Calzada Calzada Separador Calzada Calzada Separador Calzada Separador Calzada

W1 WL_02 WL_03 WL_04 WL_05 WL_06 WL_07 WL_08 W1 WL_02 WL_03 WL_04 WL_05 WL_06 WL_07 WL_08

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

KR19C-AK24

AK24-KR25

KR25-TV30

TV30-TV44

TV44-DG51S

DG51S-AC45S

AC45S-CL43AS

CL43AS-TV68J

Reciclado con Emulsión Subbase Granular

MR45 MD12 GEE SBG MG-R MG Rajón






Geotextil no tejido, IDU ET-330-11.

- Mejoramiento de la subrasante Rajón o relleno seleccionado, IDU ET-321-11 o IDU ET-320-11.

A continuación se muestra el resultado del cálculo de espesores de subbase granular (SBG_PEA) requeridos bajo la rodadura asfáltica de 0.03m con MD10 y sobre el módulo resiliente de la subrasante mejorada:

Tabla 7–60 Espesores de estructura para ciclorutas Nomenclatura

Subrasante Natural

Mejoramiento Subrasante Mejorada

SNreq Concreto Asfáltico (MD10) Subbase (SBG_PEA)

Desde Hasta MR (MPa)

CBR (%)

h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

E (MPa)

a1 h

(cm) SN1

E (MPa)

a3 h

(cm) SN3

KR19C AK24 39 3.4 30 85 65 7.7 1.8 2,400 0.4 3 0.47 120 0.12 30 1.30 AK24 KR25 32 2.5 30 75 55 5.9 1.9 2,400 0.4 3 0.47 110 0.12 35 1.43 KR25 TV30 35 2.9 30 80 60 6.8 1.8 2,400 0.4 3 0.47 115 0.12 30 1.36 TV30 TV44 35 2.9 30 80 60 6.8 1.8 2,400 0.4 3 0.47 115 0.12 30 1.36 TV44 DG51S 28 2.1 30 65 50 5.1 2.0 2,400 0.4 3 0.47 105 0.11 35 1.49

DG51S AC45S 35 2.9 30 80 60 6.8 1.8 2,400 0.4 3 0.47 115 0.12 30 1.36 AC45S CL43AS 28 2.1 30 65 50 5.1 2.0 2,400 0.4 3 0.47 105 0.11 35 1.49 CL43AS TV68J 32 2.5 30 75 55 5.9 1.9 2,400 0.4 3 0.47 110 0.12 35 1.43

7.14.2 Andenes Los parámetros y el método de diseño empleados para el cálculo de los espesores necesarios en los andenes peatonales, coinciden con los utilizados para las ciclorutas. Los materiales de aporte incorporados en el diseño, son los siguientes:

- Adoquín de concreto Para superficies de tránsito exclusivamente peatonal (D=0.06m), IDU ET-701-11.

- Arena de soporte Procedencia de origen natural o de trituración, IDU ET-701-11.

- Subbase granular BG_PEA (CBR≥20), I U E -400-11.

- Geotextil de separación Geotextil no tejido, IDU ET-330-11.


Para el adoquín de concreto de 0.06m de espesor y 0.04m de arena de nivelación y soporte, los espesores de subbase granular (SBG_PEA) requeridos, son:






Tabla 7–61 Espesores de estructura para andenes Nomenclatura Subrasante

Natural Mejoramiento Subrasante Mejorada

SNreq

Adoquín de Concreto (D=6cm)

Subbase (SBG_PEA)

Desde Hasta MR

(MPa) CBR (%)

h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

Tipo de Suelo

E (MPa) a1

h (cm) SN1

E (MPa) a3

h (cm)

Según Cartilla

Recomendado SN3

KR19C AK24 39 3.4 30 85 65 7.7 Regular 1.8 3,000 0.44 6 1.04 105 0.11 20 30 20 0.73 AK24 KR25 32 2.5 30 75 55 5.9 Regular 1.9 3,000 0.44 6 1.04 100 0.11 20 30 20 0.86 KR25 TV30 35 2.9 30 80 60 6.8 Regular 1.8 3,000 0.44 6 1.04 100 0.11 20 30 20 0.79 TV30 TV44 35 2.9 30 80 60 6.8 Regular 1.8 3,000 0.44 6 1.04 100 0.11 20 30 20 0.79 TV44 DG51S 28 2.1 30 65 50 5.1 Regular 2.0 3,000 0.44 6 1.04 95 0.1 25 30 25 0.92

DG51S AC45S 35 2.9 30 80 60 6.8 Regular 1.8 3,000 0.44 6 1.04 100 0.11 20 30 20 0.79 AC45S CL43AS 28 2.1 30 65 50 5.1 Regular 2.0 3,000 0.44 6 1.04 95 0.1 25 30 25 0.92 CL43AS TV68J 32 2.5 30 75 55 5.9 Regular 1.9 3,000 0.44 6 1.04 100 0.11 20 30 20 0.86

7.14.3 Rampas de Acceso a Predios Los accesos a predios son dimensionados para un número de ejes simples equivalentes de 150,000; el método y los demás parámetros de diseño coinciden con los utilizados para ciclorutas y andenes. Para dichas estructuras, se considera la utilización de los siguientes materiales:

- Adoquín de concreto Para tráfico vehicular (D=0.08m), IDU ET-701-11.

- Arena de soporte Procedencia de origen natural o de trituración, IDU ET-701-11.

- Subbase granular BG_C (CBR≥30), IDU ET-400-11.



A continuación se incluye el resumen del cálculo de espesores de las capas para acceso a predios (tráfico peatonal y de vehículos livianos):

Tabla 7–62 Espesores de estructura para accesos a predios Nomenclatura

Subrasante Natural Mejoramiento

Subrasante Mejorada

SNreq

Adoquín de Concreto (D=8cm) Subbase (SBG_C)

Desde Hasta MR

(MPa) CBR (%)

h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

E (MPa) a1

h (cm) SN1

E (MPa) a3

h (cm) SN3

KR19C AK24 39 3.4 30 85 65 7.7 2.1 3,000 0.44 8 1.39 105 0.11 20 0.74 AK24 KR25 32 2.5 30 75 55 5.9 2.3 3,000 0.44 8 1.39 100 0.11 25 0.88 KR25 TV30 35 2.9 30 80 60 6.8 2.2 3,000 0.44 8 1.39 105 0.11 20 0.81 TV30 TV44 35 2.9 30 80 60 6.8 2.2 3,000 0.44 8 1.39 105 0.11 20 0.81 TV44 DG51S 28 2.1 30 65 50 5.1 2.4 3,000 0.44 8 1.39 95 0.1 25 0.96

DG51S AC45S 35 2.9 30 80 60 6.8 2.2 3,000 0.44 8 1.39 105 0.11 20 0.81 AC45S CL43AS 28 2.1 30 65 50 5.1 2.4 3,000 0.44 8 1.39 95 0.1 25 0.96 CL43AS TV68J 32 2.5 30 75 55 5.9 2.3 3,000 0.44 8 1.39 100 0.11 25 0.88






7.14.4 Pompeyanos Para los de reductores de velocidad Tipo Pompeyano, se propone la construcción de los espesores en función del nivel de tráfico existente en las vías que se aproximan a la Troncal. 7.14.4.1 Pronóstico de las Cargas del Tráfico En la siguiente tabla se muestran las categorías de tránsito contempladas por el IDU en sus especificaciones de construcción:

Tabla 7–63 Categorías de tránsito especificación IDU ET-2011

Categoría Vehículos Pesados / día

Ejes Equivalentes de 8.2ton (Millones)

T0 <20 <0.2 T1 20–50 0.2–0.5 T2 50–150 0.5–1.5

Por tratarse de vías locales, cuyo principal propósito es el acceso a zonas residenciales, fundamentalmente de vehículos livianos y, en menor magnitud, de camiones pequeños para el abastecimiento de productos, el espectro de cargas analizado contempla únicamente buses y camiones de dos ejes. En función de las cargas por eje, a continuación se presente el cálculo de los factores de equivalencia de carga a partir de la relación Fd=(Pi/Pr)4.5, donde Pi es la carga del eje y Pr es la carga de referencia:

Tabla 7–64 Factores de equivalencia de carga para ejes simples Eje Rueda Simple Rueda Doble

Carga (Pi, ton) 6 8.2 11 Carga referencia (Pr, ton) 6.6 8.2 8.2 Fd 0.66 1 3.76

A partir de las categorías de tránsito mencionadas, se tienen tránsitos promedios diarios de 20, 50 y 150 vehículos pesados para las categorías T0, T1 y T2, respectivamente. Adicionalmente, se considera una distribución del TPD de 50% de buses (B), 40% de camiones pequeños (C2P) y 10% de camiones grandes de 2 ejes (C2G). Para la proyección del TPD durante el periodo de diseño, se utiliza una tasa de crecimiento anual de 2%. Finalmente, el número de repeticiones por eje acumulado durante el periodo de diseño, se calcula con la siguiente expresión:

a 1+r n 1

r

Donde: Na: número acumulado de repeticiones N: número de repeticiones en el año base (365xTPD) r: tasa de crecimiento anual del tránsito; 2% n: número de años considerados como periodo de diseño; 20.






De esta forma, se obtienen los números de repeticiones y ejes equivalentes resumidos a continuación:

Tabla 7–65 Repeticiones y ejes equivalentes para Pompeyanos

Tránsito Promedio Diario Repeticiones Acumuladas

ESALs Categoría B

50% C2P 40%

C2G 10%

Total 100%

B C2P C2G

T0 10 8 2 20 88,685 70,948 17,737 238,032 T1 25 20 5 50 221,713 177,371 44,343 595,079 T2 75 60 15 150 665,140 532,112 133,028 1,785,237

Fd 1 1 4.42

7.14.4.2 Parámetros de Diseño y Materiales Propuestos Para el cálculo de los espesores de las capas propuestas para la construcción de los reductores de velocidad Tipo Pompeyano, se adoptó cada uno de los siguientes parámetros de diseño:

- Método AASHTO/1993 R=85%, So=0.35, ΔPSI=2, Cd=1, J=4.4

- Método PCA/1984 Sin bermas ni dovelas, FSC=1, FSR=1

Como materiales de aporte, se propone:

- Concreto hidráulico (alternativa 1) Módulo de rotura (MR, a los 28 días) de 4.2 MPa, IDU ET-600-11.

- Adoquín de concreto (alternativa 2) Para tráfico vehicular (D=0.08m), IDU ET-701-11.

- Base granular BG_B (CBR≥80%), I U E -400-11.



7.14.4.3 Espesores Propuestos – Alternativa en Concreto Estampado Para las categorías de tránsito T0, T1 y T2, en las tablas incluidas a continuación, se muestra el resumen de cálculo de los espesores de mejoramiento (CBR≥10%), base (BG_B) y concreto hidráulico (MR=4.2MPa):






Tabla 7–66 Espesores para Pompeyanos en concreto – Categoría de Tráfico T0 Nomenclatura Subrasante

Natural Mejoramiento Subrasante Mejorada BG_B kc (MPa/m) Método

AASHTO/93 Método PCA/84

Desde Hasta CBR (%)

E (MPa)

h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

k (MPa/m)

h (cm)

E (MPa)

AASHTO (LS=0.5) PCA NESE

D (cm)

D (cm)

% Fat

% Ero

KR19C AK24 3.4 39 30 85 65 7.7 49 20 110 72 64 0.238 16 18 82 13 AK24 KR25 2.5 32 40 80 65 7.7 49 20 110 72 64 0.238 16 18 82 13 KR25 TV30 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 0.238 16 18 95 14 TV30 TV44 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 0.238 16 18 95 14 TV44 DG51S 2.1 28 40 70 55 5.9 43 25 105 66 64 0.238 16 18 82 13

DG51S AC45S 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 0.238 16 18 95 14 AC45S CL43AS 2.1 28 40 70 55 5.9 43 25 105 66 64 0.238 16 18 82 13 CL43AS TV68J 2.5 32 40 80 65 7.7 49 20 110 72 64 0.238 16 18 82 13

Nota: espesor recomendado obtenido por método PCA/1984

Tabla 7–67 Espesores para Pompeyanos en concreto – Categoría de Tráfico T1

Nomenclatura Subrasante

Natural Mejoramiento Subrasante Mejorada BG_B kc (MPa/m)

Método AASHTO/93

Método PCA/84

Desde Hasta CBR (%)

E (MPa)

h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

k (MPa/m)

h (cm)

E (MPa)

AASHTO (LS=0.5)

PCA NESE D (cm)

D (cm)

% Fat

% Ero

KR19C AK24 3.4 39 30 85 65 7.7 49 20 110 72 64 0.595 19 19 58 21 AK24 KR25 2.5 32 30 75 55 5.9 43 20 100 63 58 0.595 19 19 78 22 KR25 TV30 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 0.595 19 19 66 21 TV30 TV44 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 0.595 19 19 66 21 TV44 DG51S 2.1 28 30 65 50 5.1 40 20 90 57 54 0.595 19 19 94 22



Tabla 7–68 Espesores para Pompeyanos en concreto – Categoría de Tráfico T2


Natural Mejoramiento Subrasante Mejorada BG_B kc (MPa/m) Método

AASHTO/93 Método PCA/84

Desde Hasta CBR (%)

E (MPa)

h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

k (MPa/m)

h (cm)

E (MPa)

AASHTO (LS=0.5)

PCA NESE D

(cm) D

(cm) %

Fat %

Ero KR19C AK24 3.4 39 30 85 65 7.7 49 20 110 72 64 1.785 23 20 54 40 AK24 KR25 2.5 32 30 75 55 5.9 43 20 100 63 58 1.785 23 20 75 41 KR25 TV30 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 1.785 23 20 63 40 TV30 TV44 2.9 35 30 80 60 6.8 46 20 105 68 61 1.785 23 20 63 40 TV44 DG51S 2.1 28 30 65 50 5.1 40 20 90 57 54 1.785 23 20 90 42



7.14.4.4 Espesores Propuestos – Alternativa en Adoquín de Concreto Para las categorías de tránsito T0, T1 y T2, en las tablas incluidas a continuación, se muestra el resumen de cálculo de los espesores de mejoramiento (CBR≥10%), base (BG_B) y adoquín de concreto para tráfico vehicular (D=0.08m):

Tabla 7–69 Espesores para Pompeyanos en adoquín – Categoría de Tráfico T0 Nomenclatura

Subrasante Natural

Mejoramiento Subrasante Mejorada

Método AASHTO

Adoquín de Concreto (h=8cm) Subbase (SBG_B) Base (BG_B)

Desde Hasta CBR (%)

E (MPa)

h (cm) E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

NESE SNreq E

(MPa) a1

h (cm)

SN1 E

(MPa) a3

h (cm)

SN2 E

(MPa) a3

h (cm)

SN3

KR19C AK24 3.4 39 40 75 65 7.7 0.238 2.4 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 180 0.12 25 1.18 AK24 KR25 2.5 32 40 75 60 6.8 0.238 2.5 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 170 0.12 25 1.18 KR25 TV30 2.9 35 40 75 65 7.7 0.238 2.4 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 180 0.12 25 1.18 TV30 TV44 2.9 35 40 75 65 7.7 0.238 2.4 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 180 0.12 25 1.18 TV44 DG51S 2.1 28 40 75 60 6.8 0.238 2.5 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 170 0.12 25 1.18

DG51S AC45S 2.9 35 40 75 65 7.7 0.238 2.4 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 180 0.12 25 1.18 AC45S CL43AS 2.1 28 40 75 60 6.8 0.238 2.5 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 170 0.12 25 1.18







Natural Mejoramiento

Subrasante Mejorada

Método AASHTO


Desde Hasta CBR (%)

E (MPa) h (cm)

E (MPa)

E (MPa)

CBR (%) NESE SNreq

E (MPa) a1

h (cm) SN1

E (MPa) a3

h (cm) SN2

E (MPa) a3

h (cm) SN3

CL43AS TV68J 2.5 32 40 75 60 6.8 0.238 2.5 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 170 0.12 25 1.18

Tabla 7–70 Espesores para Pompeyanos en adoquín – Categoría de Tráfico T1



Subrasante Mejorada

Método AASHTO


Desde Hasta CBR (%)

E (MPa)

h (cm) E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

NESE SNreq E

(MPa) a1

h (cm)

SN1 E

(MPa) a3

h (cm)

SN2 E

(MPa) a3

h (cm)

SN3

KR19C AK24 3.4 39 40 75 65 7.7 0.595 2.8 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 190 0.13 30 1.54 AK24 KR25 2.5 32 40 75 60 6.8 0.595 2.8 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 180 0.12 30 1.42 KR25 TV30 2.9 35 40 75 65 7.7 0.595 2.8 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 190 0.13 30 1.54 TV30 TV44 2.9 35 40 75 65 7.7 0.595 2.8 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 190 0.13 30 1.54 TV44 DG51S 2.1 28 30 75 50 5.1 0.595 3.0 3,000 0.44 8 1.39 90 0.1 20 0.75 210 0.14 20 1.10

DG51S AC45S 2.9 35 40 75 65 7.7 0.595 2.8 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 190 0.13 30 1.54 AC45S CL43AS 2.1 28 30 75 50 5.1 0.595 3.0 3,000 0.44 8 1.39 90 0.1 20 0.75 210 0.14 20 1.10 CL43AS TV68J 2.5 32 40 75 60 6.8 0.595 2.8 3,000 0.44 8 1.39 - - - - 180 0.12 30 1.42

Tabla 7–71 Espesores para Pompeyanos en adoquín – Categoría de Tráfico T2



Subrasante Mejorada

Método AASHTO


Desde Hasta CBR (%)

E (MPa)

h (cm) E (MPa)

E (MPa)

CBR (%)

NESE SNreq E

(MPa) a1

h (cm)

SN1 E

(MPa) a3

h (cm)

SN2 E

(MPa) a3

h (cm)

SN3

KR19C AK24 3.4 39 40 75 65 7.7 1.785 3.3 3,000 0.44 8 1.39 110 0.12 20 0.90 245 0.16 20 1.26 AK24 KR25 2.5 32 40 75 60 6.8 1.785 3.4 3,000 0.44 8 1.39 110 0.12 25 1.12 245 0.16 20 1.26 KR25 TV30 2.9 35 40 75 65 7.7 1.785 3.3 3,000 0.44 8 1.39 110 0.12 20 0.90 245 0.16 20 1.26 TV30 TV44 2.9 35 40 75 65 7.7 1.785 3.3 3,000 0.44 8 1.39 110 0.12 20 0.90 245 0.16 20 1.26 TV44 DG51S 2.1 28 30 75 50 5.1 1.785 3.6 3,000 0.44 8 1.39 100 0.11 30 1.23 230 0.15 20 1.18

DG51S AC45S 2.9 35 40 75 65 7.7 1.785 3.3 3,000 0.44 8 1.39 110 0.12 20 0.90 245 0.16 20 1.26 AC45S CL43AS 2.1 28 30 75 50 5.1 1.785 3.6 3,000 0.44 8 1.39 100 0.11 30 1.23 230 0.15 20 1.18 CL43AS TV68J 2.5 32 40 75 60 6.8 1.785 3.4 3,000 0.44 8 1.39 110 0.12 25 1.12 245 0.16 20 1.26

7.14.5 Esquemas En la siguiente figura se ilustran las alternativas propuestas para la construcción del espacio público:

Figura 7-42 Esquemas del pavimento propuesto para el espacio público Ciclorutas

Andenes

Rampas

Pompeyanos en adoquín

Pompeyanos en concreto

Mezcla asfáltica MD10

Subbase SBG_PEA

MejoramientoRajón o relleno

seleccionado

Piso Adoquín, 6cm

Soporte Arena, 4cm

Subbase SBG_PEA


seleccionado

Piso Adoquín, 8cm

Soporte Arena, 4cm

Subbase SBG_C


seleccionado

Piso Adoquín, 8cm

Soporte Arena, 4cm

Base BG_B

Subbase SBG_B


seleccionado

Concreto MR42

Base BG_B


seleccionado






En caso de utilizarse rajón como material de mejoramiento, el geotextil de separación deberá extenderse sobre el sello. De llegar a usarse relleno seleccionado, dicho geosintético deberá extenderse sobre el suelo natural. 7.15 COMPARACIÓN TÉCNICO–ECONÓMICA DE ALTERNATIVAS Luego de haber llegado a los espesores de intervención que satisfacen los criterios de las metodologías de diseño solicitadas en los alcances del proyecto de diseño, se procede a la comparación de las alternativas propuestas desde los enfoques técnico y económico, en el segundo caso, calculando el costo por metro cuadrado asociado a cada opción considerada con base en los precios unitarios de referencia para el desarrollo de proyectos de Infraestructura vial del IDU, valor que, en ningún caso deberá ser extrapolado para establecer el presupuesto de la obra, el cual es analizado por dicho componente en función de los resultados del presente capítulo. Con el propósito de definir la alternativa más favorable para las condiciones propias del proyecto, a continuación se lista una serie de ventajas y desventajas de cada una de las tipologías propuestas, haciendo especial énfasis en las condiciones de operación de los buses del sistema Transmilenio:

Tabla 7–72 Comparación técnica de tipologías de pavimento Ventajas Desventajas

Pavimento Rígido o de Concreto Hidráulico (Alternativas 1 y 2) El concreto tiene mayor capacidad de carga, resistencia a los solventes y mayor rigidez a lo largo del tiempo. Con respecto al pavimento flexible, el mantenimiento de un rígido es mínimo. Usualmente, sólo se requiere subsanar detalles de sellado de juntas a intervalos de 5 a 10 años. Menor frecuencia de mantenimiento minimiza la afectación al usuario por interrupciones del tráfico. En zonas de frenado y arranque de vehículos pesados (intersecciones semaforizadas, estaciones, paradas, etc.), el hormigón proporciona una mayor resistencia con respecto al concreto asfáltico. Un centímetro de concreto hidráulico puede representar años de vida útil. Por tal razón, los pavimentos de concreto hidráulico son proyectados para un periodo de diseño mayor (20 años) que en los flexibles. La losa de concreto, por sí sola, absorbe la mayor parte de los esfuerzos producidos por las cargas del tráfico. En consecuencia, el espesor de las capas intermedias es menor que en un pavimento flexible.

Posibilidad de rotura prematura de losas por defectos de construcción (aserrado inoportuno, sellado de juntas a destiempo, curado insuficiente, colocación defectuosa de pasajuntas, p. ejm.), las cuales afectan ostensiblemente las condiciones vehiculares de operación. Mayor incidencia en el corto plazo de los procesos constructivos sobre el desempeño de la obra. El concreto es un material sensiblemente vulnerable ante la pérdida de soporte. Rápida degradación de la resistencia al deslizamiento. Constructivamente, el concreto necesita mayor tiempo de curado para alcanzar su resistencia máxima. El uso de aditivos para acelerar el fraguado hace más difícil la manipulación de los concretos (vaciado, curado, corte, etc.).






Ventajas Desventajas Con lo anterior, el hormigón disminuye el impacto ambiental relacionado con la explotación de fuentes y las emisiones de los vehículos de carga desde y hacia los frentes. En lo ambiental, el concreto, al ser más claro, reduce el efecto de calentamiento. Pavimento Flexible con Mezcla Asfálticas Modificadas con Polímeros (Alternativas 3 y 4) El proceso constructivo de las mezclas asfálticas es eficiente y permite una ágil apertura al tráfico. Las capas asfálticas son reemplazadas más rápidamente que las losas de concreto. Los métodos constructivos proporcionan superficies más cómodas. Al no existir juntas de expansión, la emisión de ruido es menor. La tecnología de modificación de asfalto permite la obtención de mezclas con resistencias superiores a las convencionales. Los asfaltos modificados incrementan la resistencia al agrietamiento por fatiga del material. Exceptuando los baches, los daños estructurales (agrietamientos o deformaciones) afectan en menor proporción la seguridad y comodidad del usuario. Aunque incrementa el costo de producción, la modificación de asfaltos con grano de caucho es una forma de aprovechar los millones de llantas usadas disponibles en la ciudad.

Los espesores se ven influenciados en mayor proporción por incrementos en las repeticiones de las cargas pesadas. Por tal motivo, se considera un periodo de diseño menor que en los pavimentos rígidos. Para prolongar la vida útil, se requieren refuerzos con sobrecapas asfálticas, las cuales implican incrementos en los niveles de rasante y modificación en las condiciones de drenaje en vías urbanas. Una superficie con mezcla asfáltica requiere constante mantenimiento y frecuente reemplazo parcial (fresado y reposición). Lo anterior implica mayores costos de mano de obra y materiales, además de la frecuente interrupción del tráfico durante la repavimentación o mientras se reparan las grietas o los baches. La construcción de refuerzos estructurales (sobrecarpetas) conllevaría la elevación de la rasante, situación que no resulta aplicable en estaciones del sistema Transmilenio (donde se espera la mayor frecuencia y magnitud de deterioro), dado que la coincidencia entre las plataformas y las puertas de los buses es obligada. Situación similar ocurriría en las intersecciones, donde las acciones de mantenimiento pueden también requerirse con mayor frecuencia. El asfalto se oxida con la exposición a la intemperie, haciéndose más frágil con el tiempo, hasta alcanzar un límite que lo lleva al agrietamiento. El asfalto “fluye” bajo altas cargas del tráfico, resultando en ondulaciones superficiales e incluso desplazamientos de las mezclas. Las paradas de buses y camiones, donde la desaceleración y la aceleración son frecuentes, experimentan deterioros prematuros. En el caso de los carriles Transmilenio, el pavimento flexible requiere mayor espesor total de estructura. Siendo así, puede llegarse al reemplazo total de la






Ventajas Desventajas estructura, situación que alteraría los suelos de subrasante, complicando los procesos constructivos y disminuyendo los rendimientos. Dado que los asfaltos modificados con polímeros obligan a la producción y suministro de un volumen mínimo de mezcla, la ejecución de mantenimientos se vería seriamente limitada por dicha situación en caso de requerirse parcheos en delgados espesores y pequeñas áreas, tales como las estaciones.

Además de la tipología del pavimento (rígido o flexible), debe analizarse cada una de las opciones planteadas para los materiales propuestos como apoyo de las capas superficiales (asfálticas o de hormigón). A continuación, se lista una serie de aspectos a favor y en contra de cada material propuesto:

Tabla 7–73 Comparación técnica de materiales utilizados en capas intermedias Ventajas Desventajas

Subbase granular Al no requerir agentes estabilizadores (asfalto o cemento), su construcción puede ser más eficiente. Las técnicas modernas de reciclado de residuos de construcción, permiten disminuir la explotación de agregados de cantera.

Los granulares, vírgenes o reciclados, no proporcionan resistencia alguna a la tensión. Mayor sensibilidad de la resistencia ante los efectos de la humedad.

Granular estabilizado con cemento El cemento es un material de fácil consecución y suministro, bien sea a granel o en sacos. Con respecto al asfalto, el cemento no es caro. El cemento puede ser fácilmente esparcido, tanto a mano como mediante esparcidores mecánicos.

El agrietamiento por retracción es inevitable. Como consecuencia, se espera una pérdida de resistencia del material durante el periodo de servicio. Aumenta la rigidez en pavimentos flexibles. Requiere de un tiempo adicional para el curado apropiado y la protección ante los efectos del tráfico a temprana edad. En cualquier caso, requiere la pre-fisuración (compactación después del curado con baja amplitud y alta frecuencia) o la inducción de juntas transversales.

Granular estabilizado con emulsión asfáltica La estabilización con asfalto produce un material con propiedades viscoelásticas, con una flexibilidad mejorada y resistencia a la deformación. Si se utiliza recicladora, la aplicación es ágil y eficiente. Menor susceptibilidad ante los efectos de la humedad con respecto a los granulares no ligados.

Las emulsiones de asfalto no son producidas en terreno, su proceso requiere de un estricto control y emulsificadores que hacen costoso el insumo. Los costos de transportes se ven incrementados debido al transporte (la emulsión además de asfalto tiene una cantidad importante de agua). Contenidos de humedad cercanos a la densidad óptima de laboratorio pueden hacer que la humedad






Ventajas Desventajas de compactación se asemeje a la de saturación.

Como se comentó anteriormente, la rigidez de las mezclas asfálticas se ve influenciada por la velocidad de operación de los vehículos pesados, como consecuencia del comportamiento visco-elástico del bitumen (ver Figura 7-47). Este aspecto, hace que para las condiciones de las estaciones de alimentación del sistema Transmilenio, donde las maniobras de frenado y aceleración son constantes, deba considerarse un módulo dinámico inferior al típicamente utilizado, no solo para las capas de rodadura sino también para las intermedias.

Figura 7-47 Variación del módulo de una mezcla asfáltica en función de la velocidad

Como ejemplo de lo anterior, puede tomarse el caso de los aeropuertos, donde las calles de rodaje y las plataformas son construidas en concreto hidráulico, dado que las aeronaves se desplazan lentamente y pueden ocasionar esfuerzos en superficie que demandan alta rigidez. Por el contrario, en las pistas de aterrizaje, donde las aeronaves circulan rápidamente, suele utilizarse asfalto. Lo propio ocurre en carreteras, donde el pavimento en las casetas de cobro de peaje es construido con pavimento rígido. Por otra parte, tomando como referencia los espesores obtenidos para el primer sector del Tramo 1, en la Tabla 7–74 se estima el costo por metro cuadrado ($/m2) de intervención en calzadas exclusivas de Transmilenio, el cual no debe ser tomado como referencia para el presupuesto de la obra, dado que el mismo fue elaborado en forma detallada con base en las áreas que resultan de la superposición del diseño geométrico en planta y la topografía existente.

1000

10000

0 10 20 30 40 50 60 70

Mó

du

lo (

MP

a)

Velocidad (km/h)

Asfalto 60-70 Asfalto Tipo III






Tabla 7–74 Comparación económica de alternativas (precio por unidad de área)

ESTUDIOS Y DISEÑOS PARA LA ADECUACIÓN DE LA AV. BOYACÁ AL SISTEMA TRANSMILENIO Pavimento Rígido Flexible - GCR Flexible - MD20 (Asf. III)

COMPONENTE PAVIMENTOSCOMPARACIÓN ECONÓMICA DE ALTERNATIVAS

Base con Emulsión Subbase Granular Base con Cemento Base con Emulsión Base con Cemento Base con Emulsión

! MR45 0.34 0.34 - - - -

MD12 0.05 0.05 - - - - MD20 - - - - - -

MS20 (Asf. Tipo III) - - 0.08 0.08 0.08 0.08 MAM20 (Asf. Tipo V) - - 0.14 0.15 0.14 0.15 MD20 (Asf. Tipo III) - - - - 0.16 0.18 Mezcla con GCR - - 0.16 0.20 - -

GEE 0.15 - - 0.20 - 0.20 GEC - - 0.20 - 0.20 -

SBG_A 0.15 0.25 0.20 0.20 0.20 0.20 Mejoramiento 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30

Total (cm) 0.99 0.94 1.08 1.13 1.08 1.11

Cód. Descripción Unidad Unitario Cant. Parcial Cant. Parcial Cant. Parcial Cant. Parcial Cant. Parcial Cant. Parcial3710 EXCAVACION MECANICA EN MATERIAL COMUN (Incluye Cargue) M3 4,299$ 0.99 4,256 0.94 4,041 1.08 4,643 1.13 4,858 1.08 4,643 1.11 4,772

3017TRANSPORTE Y DISPOSICION FINAL DE ESCOMBROS EN SITIO AUTORIZADO (distancia de transporte 21 Km). A

distancia mayor del acarreo libre (90 m) en sitio autorizado por la entidad Ambiental competente.M3 19,920$ 1.24 24,651 1.18 23,406 1.35 26,892 1.41 28,137 1.35 26,892 1.39 27,639

3454 ESTABILIZACIÓN DE SUBRASANTE CON RAJON (Suministro, Extendido, Nivelación y Compactación) M3 53,076$ 0.30 15,923 0.30 15,923 0.30 15,923 0.30 15,923 0.30 15,923 0.30 15,923

4908SUMINISTRO, EXTENDIDO MANUAL, NIVELACIÓN, HUMEDECIMIENTO Y COMPACTACIÓN DE MATERIAL

SELECCIONADOM3 45,845$ 0.20 9,169 0.20 9,169 0.20 9,169 0.20 9,169 0.20 9,169 0.20 9,169

5345CAPAS GRANULARES DE SUBBASE CLASE A (SBG_A) PRODUCIDAS CON RCD. (suministro, extendido, nivelación,

humedecimiento y compactación con vibrocompactador) IDU ET-400-11, Tráfico T4 - T5. Transporte petreos 28Km.M3 111,625$ 0.15 16,744 0.25 27,906 0.20 22,325 0.20 22,325 0.20 22,325 0.20 22,325

5355RECICLAJE DE PAVIMENTO ASFALTICO EN EL SITIO CON 5% DE EMULSION ASFALTICA, INCLUYE 1.5% DE

CEMENTO PORTLAND. Transporte petreos 23 Km. MEMORANDO DTD-20143150555743M3 232,232$ 0.15 34,835 - - - - 0.20 46,446 - - 0.20 46,446

5359RECICLAJE DE PAVIMENTO ASFALTICO EN EL SITIO CON 6% DE CEMENTO PORTLAND. Suministro, extendido,

nivelacion, humedecimiento y compactacion con vibrocompactador. IDU ET-454-11, Tráfico T4 - T5. Transporte petreos 23 Km. MEMORANDO DTD-20143150555743

M3 142,851$ - - - - 0.20 28,570 - - 0.20 28,570 - -

3864 IMPRIMACION CON EMULSION ASFALTICA CRL-0 (Suministro, Barrido Superficie y Riego) M2 1,824$ - - 1.00 1,824 - - - - - - - - 3866 RIEGO DE LIGA CON EMULSION ASFALTICA CRR-1 (Suministro, Barrido Superficie y Riego) M2 1,367$ 1.00 1,367 - - 3.00 4,101 3.00 4,101 3.00 4,101 3.00 4,101

4203MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE TIPO DENSO MD12 ASFALTO CONVENCIONAL (Suministro, Extendido, Nivelación

y Compactación)M3 531,731$ 0.05 26,587 0.05 26,587 - - - - - - - -

4712 MEZCLA ASFALTICA CON ASFALTO CAUCHO (Suministro, Extendido, Nivelación y Compactación) M3 945,417$ - - - - 0.16 151,267 0.20 189,083 - - - - MEMORANDO

20153150152183MEZCLA ASFALTICA EN CALIENTE TIPO DENSO MD20 ASFALTO MODIFICADO CON POLÍMEROS TIPO III

(Suministro, Extendido, Nivelación y Compactación)M3 761,133$ - - - - - - - - 0.16 121,781 0.18 137,004

MEMORANDO 20153150152183

MEZCLA ASFALTICA DE ALTO MODULO PRODUCIDA CON ASFALTO MODIFICADO TIPO V (Suministro, Extendido, Nivelación y Compactación)

M3 700,901$ - - - - 0.14 98,126 0.15 105,135 0.14 98,126 0.15 105,135

MEMORANDO 20153150193463

MEZCLA SEMIDENSA TIPO MS-20 EN CALIENTE ASFALTO MODIFICADO CON POLÍMEROS TIPO III M3 742,618$ - - - - 0.08 59,409 0.08 59,409 0.08 59,409 0.08 59,409

3748 LOSA DE CONCRETO MR45 (Suministro, Formaleteado, Colocación y Acabado. No Incluye Acero, Curado, Juntas) M3 526,618$ 0.34 179,050 0.34 179,050 - - - - - - - - 3708 ACERO DE REFUERZO (Incluye Suministro, Figurado y Fijación) KG 2,434$ 1.22 2,979 1.22 2,979 - - - - - - - - 3708 ACERO DE REFUERZO (Incluye Suministro, Figurado y Fijación) KG 2,434$ 1.90 4,626 1.90 4,626 1.90 4,626 1.90 4,626 1.90 4,626 1.90 4,626 3806 CURADO DE LOSAS DE CONCRETO (Suministro y Aplicación) M2 1,449$ 1.55 2,242 1.55 2,242 - - - - - - - - 4239 CORTE Y AMPLIACIÓN DE JUNTA EN PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO ML 3,026$ 0.55 1,677 0.55 1,677 - - - - - - - -

3837SELLADO DE JUNTAS EN PAVIMENTO DE CONCRETO HIDRAULICO (Incluye Limpieza, Suministro e Instalación de

Fondo y Sellante)ML 6,164$ 0.55 3,416 0.55 3,416 - - - - - - - -

3027 SARDINEL TIPO A10 (Suministro e Instalación. Incluye 3cm Mortero 1:5) ML 52,350$ - - - - 0.56 29,447 0.56 29,447 0.56 29,447 0.56 29,447

4040SARDINEL H=0.25m, e=0.15m CONCRETO 3000 PSI (Fundido en Sitio, Concreto Premezclado. Inc. Sumin, Formalet. y

Const.)ML 20,133$ 0.56 11,325 0.56 11,325 - - - - - - - -

Subtotal ($/m2) $ 338,845 $ 314,170 $ 454,498 $ 518,660 $ 425,012 $ 465,996






A la luz de estos resultados, tanto como de los aspectos de tipo técnico comentados anteriormente, se concluye lo siguiente:

- La magnitud de las cargas de los buses articulados (7.5 y 12.5ton por eje), sumada a los prolongados tiempos de aplicación de las cargas en estaciones e intersecciones semaforizadas, puede generar debilidades en la rigidez del bitumen, surgiendo así la posibilidad de agrietamientos y deformaciones permanentes en las mezclas asfálticas. Por lo tanto, el concreto hidráulico puede proporcionar un comportamiento más estable de las capas superficiales ante la acción de las cargas.

- Entre las opciones de apoyo analizadas, el granular estabilizado con emulsión asfáltica

(GEE) provee mejor flexibilidad y resistencia a la deformación, así como una menor susceptibilidad a la pérdida de resistencia en presencia de humedad.

- En términos económicos, el pavimento de concreto requiere la menor inversión por metro cuadrado: con respecto al pavimento flexible con granular bituminoso, mezcla con asfalto–caucho y mezclas producidas con asfaltos modificados con polímeros (alternativa más costosa), el hormigón representa un ahorro del 30% aprox.

Finalmente, teniendo en cuenta que las alternativas en concreto hidráulico representan un menor costo por metro cuadrado frente a las de pavimento flexible; considerando que para el hormigón se estima una vida útil de veinte años, superior a la del pavimento flexible; anteponiendo la mejor resistencia a la humedad de los estabilizados con emulsión con respecto a la de las subbases granulares; se recomienda implementar el pavimento de concreto hidráulico, construido sobre mezclas densas tipo MD12 y granulares estabilizados con emulsión, para la adecuación de la Av. Boyacá al sistema de transporte masivo Transmilenio. 7.16 ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD Sobre dos aspectos particulares, el espesor de losa de concreto en función de las frecuencias horarias de buses articulados y/o biarticulados y el modelo que para la proyección del tráfico fue posible obtener con base en la información que Transmilenio S.A. definió como parte de los parámetros de diseño de la Troncal, y el espesor de mejoramiento requerido en zonas de ampliación para equilibrar la resistencia de la plataforma con respecto a la existente en los pavimentos antiguos, se procede a efectuar los análisis de sensibilidad correspondientes. 7.16.1 Espesor Losa de Concreto Carriles Transmilenio En el Anexo1 del presente documento, se menciona la información que para el cálculo de la variable tráfico de los carriles exclusivos remitió, el día 5 de octubre de 2012, Transmilenio S.A. al Instituto de Desarrollo Urbano, mediante radicado de la primera entidad No. 2012EE8479, en particular, lo correspondiente a las “Frecuencias (buses articulados – hora y buses biarticulados – hora) para la Troncal Boyacá”, al igual que la “(…) proyección a mediano y largo plazo para






las frecuencias horarias por sentido (buses-hora), en el tramo más cargado (Autopista Sur – Calle 80)”. Con base en dicha información, se efectuó la proyección del volumen anual de buses (18 horas diarias de operación, durante los 365 días del año), discriminado para los articulados, los biarticulados y la sumatoria de ellos. Los modelos obtenidos con base en las frecuencias horarias son ilustrados en la Figura 7–43, mientras que el total de repeticiones por eje proyectadas para un periodo de 20 años, para articulados, biarticulados y el total de estos dos, se muestra en la Tabla 7–75.

Figura 7-43 Proyección del volumen de buses Transmilenio

Tabla 7–75 Repeticiones acumuladas por eje (millones) para el tramo de mayor demanda (Autopista Sur – Calle 80)

Peso (ton) Discriminada por Tipo de Bus Adoptando el Total

como Biarticulados Articulados Biarticulados Total 7.5 31.376 20.86 52.236 52.228 12.5 62.752 62.58 125.332 156.684

Aun contando con las frecuencias para la totalidad del tramo Yomasa–Autonorte, la proyección de las mismas únicamente fue definida por Transmilenio S.A. hasta el 2022, en términos prácticos, para los 5 primeros años de operación, de un total de 20 para los cuales se dimensiona el pavimento rígido. Como consecuencia, la proyección de las repeticiones de carga asociadas a los buses articulados y biarticulados, corresponde a una extrapolación lineal fundamentada en el periodo para el cual Transmilenio proyectó sus frecuencias (2015–2022). Por otro lado, al suministrar Transmilenio frecuencias proyectadas únicamente para el tramo de mayor demanda, para lograr lo propio en los demás tramos de la troncal, se procede a utilizar el mismo modelo lineal obtenido con la información disponible (y=0.057x-112.5, r2=0.99), comportamiento ilustrado en la Figura 7–44 con base en el cual, se obtiene las repeticiones acumuladas para el eje de 12.5ton (el único incidente sobre el consumo por erosión del método de diseño PCA/1984), durante 20 años y para cada tramo de la Av. Boyacá.

y = 0.0284x - 55.995

y = 0.0284x - 56.494

y = 0.0568x - 112.49

0

1

2

3

4

2015 2020 2025 2030 2035

Vo

lúm

en d

e B

use

s (M

illo

nes

)

Articulados Biarticulados Articulados + Biarticulados






Figura 7-44 Proyección del volumen de buses Transmilenio por tramo

Tabla 7–76 Repeticiones acumuladas por tramo (20 años, millones) – Eje simple de 12.5ton AK1-KR19C KR19C-AC45S AC45S-AC6 AC6-AC17 AC17-AC80 AC80-AC170

58.14 77.82 125.1 144.78 156.66 133.02

De manera que, aplicando el modelo lineal disponible con base en la proyección de Transmilenio para el tramo de mayor demanda, las repeticiones acumuladas del eje simple de 12.5ton varían entre 58 y 157 millones. Un análisis de sensibilidad, conservando los demás parámetros de diseño (k=105MPa/m, sin efecto berma, con pasadores de transferencia y un factor de seguridad de carga de 1.2), permite concluir que el espesor de losa de concreto necesario para la Troncal Boyacá oscila entre los 32 y los 34cm (ver Figura 7–45).

Figura 7-45 Análisis de sensibilidad – Espesor de losa en función de repeticiones por eje

0

1

2

3

4

2015 2020 2025 2030 2035

Vo

lúm

en A

cum

ula

do

(M

illo

nes

)

AK1-KR19C KR19C-AC45S AC45S-AC6

AC6-AC17 AC17-AC80 AC80-AC170

1

10

100

100,000 1,000,000 10,000,000 100,000,000 1,000,000,000

% E

rosi

ón

Repeticiones

Análisis de Sensibilidad, Eje de 12.5ton (k=105, S=0, D=1, FSC=1.2)

D=26 D=28 D=30 D=31 D=32 D=33 D=34






Con base en lo anterior, dentro del presente informe de diseño, el dimensionamiento de las intervenciones se efectuó a partir de la información correspondiente al tramo de mayor demanda (AC17–AC80), considerando así la incertidumbre que existe en lo referente al crecimiento anual de las repeticiones de carga por fuera del periodo para el cual el operador proyectó sus frecuencias, sumado esto al crecimiento histórico de la demanda de pasajeros en las demás troncales que actualmente conforman el sistema de transporte masivo en el Distrito Capital. 7.16.2 Espesor de Mejoramiento Necesario para Equilibrar la Resistencia del Apoyo en la

Construcción del Pavimento en Separadores o Espacio Público Para cada uno de los sectores homogéneos de diseño, se calculó el espesor de mejoramiento requerido en las áreas de construcción (separadores centrales, laterales o espacio público), en función del módulo de reacción (k) estimado para el conjunto (granular remanente, granular reciclado estabilizado con emulsión y mezcla densa en caliente) que hará las veces de apoyo de las losas de concreto en calzadas existentes y el módulo de la subrasante correspondiente al 70% del valor adoptado para los suelos consolidados y en condiciones de humedad de equilibrio que existen bajo los pavimentos antiguos (escenario de mayor humedad y menor resistencia). Ver figura siguiente.

Figura 7-46 Esquema de la configuración en zonas de ampliación

En todos los sectores, el espesor que para el granular remanente se definió, se obtuvo del total de estructura existente en la actualidad menos los espesores de las capas recicladas y nuevas recomendadas para la rehabilitación. No obstante, en aquellos sectores que ameritan una severa modificación de la sección transversal y es necesario uniformizar la rasante entre calzadas lentas, rápidas, separadores y espacio público, existe la posibilidad de que para conservar los puntos obligados de la superficie (bordillos del espacio público para no alterar accesos a predios, p. ej.), se generen elevaciones en el extremo opuesto de las calzadas, los cuales corresponden al borde izquierdo de los carriles de Transmilenio. En tales casos, al aumentar el nivel de la rasante, se incrementa el espesor del granular remanente y, en

Mejoramiento(Rajón)

Ancho de ReconstrucciónAncho de Construcción

El módulo de reaccióndeber ser semejante en 1 y 2

keff 2 keff 1

0.7 CBR (Hum. Nat.)

CBR (Hum. Nat.)

Espesor de

mejoramiento (h-MJM)

Concreto hidráulicoMezcla densa en caliente

Granular estabilizado con emulsiónGranular existente reconformado






consecuencia, será necesario también aumentar el espesor de mejoramiento en áreas de ampliación para equilibrar el módulo de reacción del apoyo de las losas. Para la alternativa que contempla el pavimento de concreto hidráulico sobre mezcla densa en caliente y granular estabilizado en frio con bitumen, se hizo un análisis de sensibilidad enfocado a establecer la relación existente entre el espesor de mejoramiento requerido para la construcción de pavimentos nuevos y el espesor de granular remanente (aquel que se conserve en su estado actual en los pavimentos antiguos), buscando equilibrar el valor del módulo de reacción (k) en las áreas de reconstrucción y las de rehabilitación. Los resultados de dicho análisis, para el cual fueron aplicados los modelos que para la estimación de módulos resilientes, equivalentes y de reacción se utilizó a lo largo del presente capítulo, son presentados en la siguiente tabla:

Tabla 7–77 Análisis de sensibilidad – Espesor de mejoramiento en ampliaciones Subrasante con Humedad Natural Subrasante al 70% de la Resistencia con

Humedad Natural keff (1)/ keff (2)

hMJM (1)/ hMJM (2)

CBR ESG hMG (1) EMG Eeq CBReq hMG-R EMG-R keff

(1) CBR hMJM (2) EMJM Eeq CBReq hMG-R EMG-R keff

(2) 1 13 10 25 15 0.8 15 34 32 9 22 25 15 0.8 15 34 32 1 2.2 2 21 10 37 24 1.7 15 49 45 15 23 38 24 1.7 15 49 45 1 2.3 3 28 10 47 32 2.6 15 61 56 20 24 48 32 2.6 15 61 56 1 2.4 4 34 10 56 39 3.5 15 71 65 24 25 57 39 3.5 15 71 65 1 2.5 5 40 10 64 45 4.4 15 80 73 28 25 65 45 4.4 15 80 73 1 2.5

10 66 10 94 73 9.2 15 114 103 46 28 96 73 9.2 15 113 103 1 2.8 20 108 10 139 116 19.0 15 158 147 76 33 139 116 19.0 15 158 147 1 3.3 1 13 20 33 20 1.2 15 42 39 9 34 29 20 1.2 15 42 39 1 1.7 2 21 20 48 31 2.4 15 60 55 15 35 43 31 2.4 15 60 55 1 1.8 3 28 20 60 40 3.7 15 73 66 20 36 55 40 3.7 15 73 66 1 1.8 4 34 20 70 49 4.9 15 84 76 24 36 64 49 4.9 15 84 76 1 1.8 5 40 20 79 56 6.1 15 94 85 28 37 72 56 6.1 15 94 85 1 1.9

10 66 20 114 86 12.0 15 128 118 46 40 105 86 12.0 15 128 118 1 2.0 20 108 20 159 131 23.1 15 172 162 76 44 148 131 23.1 15 172 162 1 2.2 1 13 30 37 25 1.7 15 50 46 9 48 32 25 1.7 15 50 46 1 1.6 2 21 30 55 39 3.4 15 71 64 15 49 48 39 3.4 15 71 64 1 1.6 3 28 30 68 49 5.0 15 85 77 20 50 60 49 5.0 15 85 77 1 1.7 4 34 30 79 59 6.6 15 97 88 24 50 70 59 6.6 15 97 88 1 1.7 5 40 30 89 67 8.1 15 107 97 28 51 78 67 8.1 15 107 97 1 1.7

10 66 30 125 100 15.2 15 143 132 46 53 112 100 15.2 15 143 132 1 1.8 20 108 30 172 147 27.6 15 186 176 76 58 156 147 27.6 15 186 176 1 1.9 1 13 40 41 30 2.3 15 58 53 9 63 35 30 2.3 15 58 53 1 1.6 2 21 40 59 46 4.4 15 80 73 15 64 51 46 4.4 15 80 73 1 1.6 3 28 40 73 58 6.4 15 96 87 20 65 64 58 6.4 15 96 87 1 1.6 4 34 40 85 69 8.3 15 109 99 24 65 74 68 8.3 15 109 99 1 1.6 5 40 40 95 78 10.2 15 119 109 28 66 83 78 10.2 15 119 109 1 1.6

10 66 40 133 114 18.4 15 156 145 46 68 118 114 18.4 15 156 145 1 1.7 20 108 40 180 162 32.0 15 198 190 76 72 162 162 32.0 15 198 190 1 1.8 1 13 50 43 35 2.9 15 65 59 9 78 37 35 2.9 15 65 59 1 1.6 2 21 50 63 52 5.5 15 89 81 15 79 54 52 5.5 15 89 81 1 1.6 3 28 50 78 66 7.9 15 106 96 20 80 67 66 7.9 15 106 96 1 1.6 4 34 50 90 77 10.1 15 119 109 24 81 78 77 10.1 15 119 109 1 1.6 5 40 50 100 88 12.2 15 130 119 28 81 87 88 12.2 15 130 119 1 1.6

10 66 50 139 126 21.6 15 167 157 46 84 123 126 21.6 15 167 157 1 1.7 20 108 50 187 175 36.1 15 209 201 76 87 168 175 36.1 15 209 201 1 1.7 1 13 60 45 39 3.5 15 72 65 9 94 38 39 3.5 15 72 65 1 1.6 2 21 60 66 59 6.5 15 97 88 15 95 56 59 6.5 15 97 88 1 1.6 3 28 60 81 73 9.3 15 114 104 20 96 70 73 9.3 15 114 104 1 1.6 4 34 60 94 86 11.8 15 128 117 24 97 81 86 11.8 15 128 117 1 1.6 5 40 60 104 96 14.2 15 139 128 28 98 91 96 14.2 15 139 128 1 1.6

10 66 60 144 137 24.5 15 177 167 46 100 127 137 24.5 15 177 167 1 1.7 20 108 60 192 186 39.9 15 217 211 76 103 172 186 39.9 15 217 211 1 1.7






Subrasante con Humedad Natural Subrasante al 70% de la Resistencia con Humedad Natural keff (1)/

keff (2) hMJM (1)/ hMJM (2)

CBR ESG hMG (1) EMG Eeq CBReq hMG-R EMG-R keff

(1) CBR hMJM (2) EMJM Eeq CBReq hMG-R EMG-R keff

(2) 1 13 70 47 43 4.1 15 77 70 9 111 40 43 4.1 15 77 70 1 1.6 2 21 70 68 64 7.5 15 104 94 15 112 58 64 7.5 15 104 94 1 1.6 3 28 70 84 80 10.6 15 122 111 20 113 72 80 10.6 15 122 111 1 1.6 4 34 70 97 93 13.5 15 136 125 24 114 84 93 13.5 15 136 125 1 1.6 5 40 70 108 104 16.1 15 147 136 28 114 94 104 16.1 15 147 136 1 1.6

10 66 70 149 146 27.3 15 185 176 46 116 131 146 27.3 15 185 175 1 1.7 20 108 70 197 197 43.4 15 225 219 76 118 176 197 43.3 15 225 219 1 1.7 1 13 80 49 47 4.7 15 82 75 9 127 41 47 4.7 15 82 75 1 1.6 2 21 80 70 69 8.5 15 110 100 15 129 60 69 8.5 15 110 100 1 1.6 3 28 80 86 86 11.9 15 128 118 20 130 74 86 11.9 15 128 117 1 1.6 4 34 80 100 100 15.1 15 143 132 24 130 86 100 15.0 15 143 131 1 1.6 5 40 80 111 112 18.0 15 154 143 28 131 96 112 17.9 15 154 143 1 1.6

10 66 80 152 155 29.9 15 193 183 46 132 134 155 29.9 15 193 183 1 1.7 20 108 80 201 206 46.6 15 231 227 76 133 180 206 46.5 15 231 227 1 1.7 1 13 90 50 51 5.2 15 87 79 9 145 42 51 5.2 15 87 79 1 1.6 2 21 90 72 74 9.5 15 115 105 15 146 62 74 9.4 15 115 105 1 1.6 3 28 90 89 92 13.2 15 134 123 20 147 76 92 13.2 15 134 123 1 1.6 4 34 90 102 106 16.6 15 149 138 24 148 88 106 16.6 15 149 138 1 1.6 5 40 90 114 119 19.7 15 161 150 28 148 99 119 19.7 15 161 150 1 1.6

10 66 90 156 163 32.4 15 199 191 46 149 137 163 32.4 15 199 191 1 1.7 20 108 90 204 214 49.5 15 237 234 76 149 183 214 49.5 15 237 234 1 1.7 1 13 100 51 54 5.8 15 91 83 9 162 43 54 5.8 15 91 83 1 1.6 2 21 100 74 79 10.4 15 120 110 15 164 63 79 10.4 15 120 110 1 1.6 3 28 100 91 97 14.4 15 140 129 20 165 78 97 14.4 15 140 129 1 1.6 4 34 100 104 112 18.0 15 155 143 24 165 90 112 18.0 15 155 143 1 1.7 5 40 100 116 125 21.3 15 167 156 28 166 101 125 21.3 15 167 156 1 1.7

10 66 100 158 170 34.7 15 205 197 46 166 139 170 34.7 15 205 197 1 1.7 20 108 100 207 222 52.2 15 242 240 76 164 186 221 52.2 15 242 240 1 1.6

Relaciones de soporte (CBR, %); módulos resilientes (E, MPa); módulos de reacción (k, MPa/m) y espesores (h, cm) SG (subrasante); MG (granular remanente); MJM (mejoramiento); MG-R (granular existente reconformado)

Se incluye en el valor de k el efecto de 15cm de granular estabilizado, E=500MPa

A continuación, gráficamente son mostradas las relaciones obtenidas entre los espesores de mejoramiento y los de granulare remanente, con base en los cuales se llega al mismo valor de k tanto en áreas de ampliación como en las de rehabilitación:

Figura 7-47 Resultados del análisis de sensibilidad sobre el espesor de mejoramiento

0

1

2

3

4

0 5 10 15 20

hMG

(CBR

nat)

/ h

MJM

(0.7

CBRn

at)

CBR Subrasante (%)

hMG=10cm 20cm 30cm 40cm 50cm

60cm 70cm 80cm 90cm 100cm






Para el espesor de granular remanente de 10cm, se requieren entre 2.2 y 3.3 veces el mismo espesor como mejoramiento para equilibrar el k. A partir de 20cm de remanente, la relación se estabiliza ente 1.6 y 1.9. En conclusión, como regla general, en la construcción de ampliaciones (separadores centrales, laterales o espacio público), el espesor de mejoramiento (rajón o relleno seleccionado, CBR≥10%) necesario para equilibrar el módulo de reacción del apoyo con el estimado en las capas construidas sobre pavimentos antiguos, debe ser dos veces el espesor del granular remanente verificado luego de las actividades de fresado y excavación. Dado que los espesores de mejoramiento pueden alcanzar los 0.60m, el espesor de rajón debe limitarse a 0.40m más 0.10m de sello (relleno seleccionado o granular existente en el frente de obra); mejoramientos mayores a 0.40m deberán conformarse con 0.40m de rajón y su complemento, incluido el volumen requerido para el sello, deberá construirse con relleno seleccionado o granular proveniente de las excavaciones. 7.17 ALTERNATIVAS DE REUTILIZACIÓN Y RECICLAJE DE MATERIALES En concordancia con las políticas de reciclaje de materiales que el Instituto ha venido impulsando, en el presente diseño de pavimentos se han considerado las siguientes alternativas. 7.17.1 Asfalto Modificado con Grano de Caucho Reciclado Para la construcción de pavimentos rígidos en la Troncal Av. Boyacá, el aprovechamiento de grano de caucho proveniente del reciclaje de llantas se verá limitado a la mezcla asfáltica propuesta como apoyo directo de las losas de concreto hidráulico. En tal caso, debería utilizarse una mezcla asfáltica con las características establecidas en las Especificaciones de Construcción IDU ET-2011, Sección 560, Gradación Tipo 1 (la más fina). En vista de que dicha mezcla conserva las características de tipo denso, se conserva lo establecido en el Numeral 7.10.2 del presente informe, es decir que, deberá lograrse el mínimo porcentaje de vacíos tolerado para dicho tráfico T4-T5 (4%), en aras de garantizar el material con la mejor resistencia a la erodabilidad. De otro lado, para la construcción de pavimentos flexibles, tanto para los carriles exclusivos como para los de tráfico mixto, se incluyó una alternativa de diseño que incorpora las mezclas con asfalto–caucho como base asfáltica. Con base en la rigidez del material identificada en las investigaciones desarrolladas por el Instituto (inferior a la de las mezclas convencionales), no se recomienda su utilización en reemplazo de parte o la totalidad de las mezclas de tipo denso producidas con asfalto convencional; para tal fin, existe una alternativa de diseño que incorpora el uso del GCR. El porcentaje mínimo de reutilización de GCR en el proyecto, será el establecido en los pliegos de condiciones del contrato.






7.17.2 Residuos de Construcción y Demolición En cuanto a la reutilización de Residuos de Construcción y Demolición (RCD), todas y cada una de las alternativas de diseño propuestas, consideran capas con las cuales podrá darse cumplimiento total o parcial al porcentaje mínimo de RCD establecido en los términos del contrato, cada una de ellas reiteradas a continuación:

Tabla 7–78 Alternativas de reutilización de RCD en las capas del pavimento Capa del Pavimento Alternativa de Reutilización Especificación

Mejoramiento de la subrasante

Demolición de losas de concreto hidráulico. Conservando un tamaño máximo equivalente a 2/3 del espesor de diseño. IDU ET-452-11

Sello del rajón. Aunque la especificación establece el uso de una SBG_C para tal fin, los granulares existentes a mayor profundidad pueden ser aprovechados para tal fin.

IDU ET-321-11

En condiciones de baja humedad y buena capacidad de soporte del suelo, el mejoramiento en separadores y espacio público puede lograrse con relleno seleccionado (IDU ET-321-11) obtenido del material proveniente de las excavaciones.

IDU ET-320-11

Empalme entre pavimentos antiguos y nuevos

Escarificación, humedecimiento, nivelación y compactación del material granular existente, en el ancho de la ampliación más 1.0m hacia el pavimento existente.

IDU ET-320-11

Capas de subbase Capas granulares de subbase clase A (SBG_A) producidas con RCD. Ítem 5345, incluido en el sistema de información de precios del IDU. IDU ET-400-11

Capas de base

Reciclaje de pavimento asfáltico con emulsión asfáltica. IDU ET-450-11 Capas de material granular estabilizado con emulsión asfáltica. IDU ET-440-11 Capas de material granular estabilizado con cemento. IDU ET-420-11 Reciclaje de pavimento asfáltico en el sitio con cemento Pórtland. IDU ET-454-11

7.18 RECOMENDACIONES TÉCNICAS Y CONSTRUCTIVAS De manera complementaria a lo consignado en las Especificaciones de Construcción 2011 del Instituto de Desarrollo Urbano, en el presente capítulo se incluye una serie de recomendaciones a tener en cuenta durante la construcción de las capas del pavimento. 7.18.1 Confinamiento y Subdrenaje de los Carriles Exclusivos Como medida necesaria para garantizar la adecuada contención lateral del pavimento, a lo largo del separador central, borde izquierdo de los carriles exclusivos, se requiere la construcción de una estructura de confinamiento con un ancho de 1.0m y a una profundidad de 0.5m adicionales con respecto a la cota inferior de las capas de mejoramiento. En el costado más próximo al pavimento, deben ser incluidos geodrenes para la captación de la infiltración proveniente del separador, controlando así el reblandecimiento de la subrasante y las capas estructurales. En concordancia con lo planteando en el Numeral 340.2.2.1 de las Especificaciones IDU ET-2011, por buscarse un doble propósito (control de aguas de infiltración y estabilidad geotécnica), podrá utilizarse material granular con tamaño máximo de 4”, desgaste ≤40%,






pérdidas en el ensayo de solidez ≤12% en sulfato de sodio y ≤18% en sulfato de magnesio y cero contenido de materia orgánica. 7.18.2 Preparación de la Subrasante El diseño de la estructura del pavimento comienza con la caracterización de la subrasante. En forma consecuente, la construcción inicia con la preparación del suelo, el cual servirá de plataforma de construcción para las capas estructurales y cuya estabilidad es preponderante para el comportamiento en servicio del pavimento. 7.18.2.1 Apisonado de Prueba Como método de inspección de la plataforma, se recomienda implementar un apisonado de prueba, el cual se enfoca a la identificación de áreas blandas. La observación de ahuellamientos, deformaciones o acolchonamientos durante el paso lento de un vehículo pesado, es indicio de la presencia de suelos no aptos, en cuya presencia, será necesario proceder como se describe en el siguiente numeral. Como vehículos pesados para el apisonado, se recomienda el camión de eje doble totalmente cargado o el cargador sobre neumáticos. No se recomienda el uso de compactadores de rodillo, dado que pueden distribuir uniformemente la carga, impidiendo la percepción de las deformaciones. Es recomendable además que en fenómenos como el acolchonamiento (rebote), se sondee a profundidad la subrasante, en aras de establecer las condiciones del suelo subyacente. El Penetrómetro Dinámico de Cono (DCP) puede permitir la identificación del suelo portante. 7.18.2.2 Reemplazo de Suelos No Aptos En todo proyecto de pavimentación es común identificar suelos no aptos como soporte, tales como: turba, sedimentos orgánicos, lodos y suelos con alto contenido orgánico. En tales casos será necesario reemplazar un espesor mínimo de 0.30m de dichos suelos con material tipo rajón (IDU ET-2011 Sección 321) más 0.10m de sello. 7.18.2.3 Estabilización Mecánica con Rajón La estabilización mecánica considerada en el diseño tiene entre sus principales propósitos: mejorar la capacidad de suelos de baja resistencia, reducir el potencial de hinchamiento y, mejorar las condiciones constructivas. El mejoramiento de las condiciones mecánicas de la subrasante deberá efectuarse con material tipo rajón (IDU ET-2011 Sección 321), cuyo sello podría ser conformado con granular existente en el frente de obra. Tal como lo establece la especificación de construcción, el tamaño máximo del rajón debe limitarse y controlarse en obra como 2/3 del espesor de la capa a construir con dicho material.






Teniendo en cuenta que, en aras de equilibrar la capacidad de soporte de la plataforma en separadores centrales o laterales y espacio público, se calculó el espesor de mejoramiento necesario, el cual, por apoyarse en suelos con menor capacidad en la actualidad que la que ostentan bajo estructuras de pavimento (se adoptó un 70% del módulo con humedad natural) alcanza en algunos casos los 0.60m. Por lo tanto, el espesor de mejoramiento con rajón debe limitarse a 0.40m más 0.10m de sello; espesores superiores deberán conformarse con 0.40m de rajón y su complemento, incluido el volumen requerido para el sello, deberá construirse con relleno seleccionado o granular proveniente de las excavaciones. Como regla general, en la construcción de ampliaciones (separadores centrales, laterales o espacio público), el espesor de mejoramiento necesario para equilibrar el módulo resiliente o de reacción del apoyo con el estimado en las capas construidas sobre pavimentos antiguos, debe ser el doble del espesor del granular remanente verificado luego de las actividades de fresado y excavación. 7.18.2.4 Sello del Rajón La descripción de la actividad en la Sección 321 de las IDU ET-2011, plantean que el material de sello hace parte integral del conjunto y por ello debe considerarse incorporado a su costo. Aunque dicha sección plantea que se utilice una SBG_C, los granulares existentes a mayor profundidad pueden ser aprovechados como sello. 7.18.2.5 Tratamientos frente al Potencial de Cambio Volumétrico del Suelo Sobre un aspecto fundamental, como lo es el control de la humedad sobre la subrasante y controlar la susceptibilidad de cambios volumétricos por el potencial de hinchamiento o contracción, a continuación se hacen recomendaciones. Ante la posibilidad de expansión de la subrasante, frente a fluctuaciones en su contenido de humedad, es necesario tener en cuenta las siguientes recomendaciones para controlar y minimizar el potencial cambio de volumen del suelo:

- Remover y reemplazar la parte superior del suelo expansivo con material seleccionado, lo cual, se logra con la conformación de las capas de mejoramiento.

- Encapsulamiento lateral y sobre el mejoramiento para proteger la subrasante de cambios en la humedad. El geodrén lateral y el geotextil de separación cumplen este propósito.

- Escarificar, estabilizar con cal y reconformar la porción superior del suelo. Como regla general, si menos del 25% del suelo pasa el Tamiz # 200 (0.075µm) y el Índice de Plasticidad (IP) es inferior al 10%, no es recomendable la estabilización con cemento, por lo tanto, se recomienda utilizar un 4% de cal, con el único propósito de mejorar las características de plasticidad del suelo, en un espesor de 0.30m, compactado al menos al 95% de la densidad seca máxima de laboratorio. Dado que la estabilización química no tiene como propósito el incremento de la resistencia, la mezcla de suelo y cal resultante únicamente requiere que el Límite Líquido sea inferior a 50% y el Índice de Plasticidad inferior a 25% (LL<50, IP<25).






- Evitar durante el proceso constructivo, tanto como sea posible, exponer el suelo al

efecto de las lluvias, con lo cual, se aumenta el contenido de humedad del mismo y se induce el proceso de “hinchamiento” del mismo.

- Cabe resaltar la necesidad de contemplar un adecuado drenaje para recolectar la escorrentía superficial a través de sumideros, al igual que el drenaje subterráneo para impedir el ingreso del agua en la estructura de pavimento y un posible contacto con el material potencialmente expansivo.

Los trabajos deberán ser controlados de acuerdo con la Sección 230-11 de las Especificaciones de construcción IDU-ET. 7.18.2.6 Protección Al respecto, durante la ejecución de la obra, es recomendable que el tiempo de exposición del suelo, después de la excavación y antes de la conformación de las capas estructurales se disminuya al mínimo, tanto en zonas verdes o espacio público como en pavimentos existentes, con el propósito de controlar la relajación de esfuerzos como consecuencia de la disminución de las cargas estáticas y así reducir los asentamientos posteriores del suelo, los cuales deben también ser controlados. En particular, la reconformación de granulares existentes sobre las geomallas de refuerzo, recomendación enfocada como medida de mitigación en juntas de construcción para ampliaciones del ancho de banca, debe ejecutarse en forma prácticamente inmediata. La colocación de materiales impermeables sobre la subrasante expuesta reduce la magnitud de la infiltración proveniente de las precipitaciones, evitando así retrasos en la ejecución y reparaciones puntuales por efecto del ablandamiento del suelo y el posterior daño que sobre el mismo puede producir el tránsito de obra. En este último sentido, conviene distribuir uniformemente el paso de los equipos de construcción, eludiendo así la probabilidad de una deformación permanente o falla por esfuerzo de corte. 7.18.2.7 Geotextil de Separación Dado que es necesaria la instalación de materiales granulares nuevos sobre la subrasante o su mejoramiento, es necesario extender un geotextil de separación (retención de finos) no tejido que impida el contacto entre las superficies evitando su mezcla o contaminación, facilite el drenaje del agua subterránea y refuerce la subrasante. Dado que el mejoramiento de la subrasante se construirá con rajón, los geotextiles de separación deberán ser extendidos sobre la capa de sello. Las características físicas y mecánicas de este tipo de geosintéticos deben satisfacer la Sección 330 de las IDU ET-2011.






7.18.3 Geomalla Biaxial o Multiaxial de Refuerzo Desde el Numeral 7.9 del presente documento técnico, se definió la necesidad de utilizar geomallas de refuerzo en la junta longitudinal de construcción que resulte al empalmar pavimentos existentes con aquellos que sea necesario construir para ampliar el ancho de la banca, bien sea hacia los separadores centrales o hacia los márgenes externos del proyecto.

Tabla 7–79 Especificaciones mecánicas de las geomallas de refuerzo Propiedad Norma Requisito

Propiedades de Refuerzo Resistencia última a la tensión en prueba de costillas múltiples, VMPR (kN/m)

ASTM D 6637

20 (L) 30 (T)

Módulos secantes a la tensión para el 2% de elongación ASTM D 6637

6 (L) 9 (T)

Módulos secantes a la tensión para el 5% de elongación ASTM D 6637

12 (L) 20 (T)

Propiedades Físicas

Tamaño de abertura (mm) - 25 (L) 33 (T)

Área abierta (% del área total) - 50 a 90 Propiedades de Supervivencia Resistencia última a la tensión en prueba de costillas múltiples, VMPR (kN/m)

ASTM D 6637 18

Resistencia de las uniones o nodos, VMPR (N, sentido más débil) GRI-GG2 110

Estabilidad ultravioleta: resistencia retenida después de 500 horas de exposición (% mín.)

ASTM D 4355 50

L: sentido longitudinal; T: sentido transversal

Teniendo en cuenta que las capas intermedias requieren labores de reciclaje y/o estabilización, estos trabajos implicarían un deterioro prematuro de las geomallas, motivo por el cual, desde el dimensionamiento de los espesores se consideró la reconformación del granular existente o, exclusivamente en pavimentos nuevos, la incorporación de subbases granulares, en cuya interface con la capa de mejoramiento o remanentes granulares deben ser extendidos los productos geosintéticos, en el ancho mínimo recomendado (1.0m tanto para carriles Transmilenio como para mixtos) y en sentido transversal a las juntas longitudinales de construcción. 7.18.4 Geotextil de Separación y Geomalla Biaxial o Multiaxial en Conjunto Los geotextiles propuestos tienen la función de separación y, por ser del tipo no tejido, permiten el drenaje del agua para evitar incremento en la presión de poros bajo la estructura; mientras que las geomallas recomendadas tienen el propósito de mitigar el efecto e interrumpir la discontinuidad de la junta longitudinal generada entre pavimentos nuevos y antiguos, motivo por el cual, no se considera aporte estructural de las mismas en el dimensionamiento de las intervenciones. Dado que las geomallas previenen la penetración de partículas gruesas hacia la subrasante mejorada, pero no impiden la migración de finos desde esta última hacia los granulares de aporte más profundos, los dos geosintéticos deben ser utilizados en conjunto, con el geotextil ubicado entre el mejoramiento y la geomalla.






7.18.5 Reconformación de Granulares Existentes A lo largo del presente capítulo, se ha reiterado que el material a utilizar sobre las geomallas biaxiales o multiaxiales de refuerzo en transiciones sobre las juntas longitudinales de construcción entre pavimentos existentes y antiguos, debe corresponder al granular existente obtenido de la excavación reconformado, humedecido y compactado en el ancho del área a construir (nueva) más 1.0m hacia la estructura existente. Las características de calidad de los granulares reconformados, como mínimo, deben coincidir con las exigidas por las especificaciones de construcción en el caso de Rellenos Seleccionados; estas son:

Tabla 7–80 Requisitos de calidad de los rellenos para conformación de la subrasante

(1) CBR al 95% de la densidad seca máxima de laboratorio

Fuente: IDU ET – Sección 320-11 Ante la necesidad de acopiar temporalmente los granulares de la excavación, esta última debe ser cuidadosamente ejecutada y la manipulación del material prevenir en la mejor forma posible la contaminación con suelo, rellenos u otro tipo de elementos que deben ser evitados tanto para las capas reconformadas como para las recicladas y estabilizadas. Buscando controlar el incremento de la humedad de los granulares del sitio, durante su acopio deberá evitarse la exposición a la lluvia. Con respecto a esta actividad de reconformación (excavación mecánica o escarificación, humedecimiento, nivelación y compactación del material granular existente) en juntas longitudinales de construcción entre pavimentos nuevos y antiguos, se deja claridad con respecto a que aquella únicamente es necesaria en el ancho de la ampliación más el sobre ancho de construcción establecido en 1.0m tanto para carriles exclusivos como mixtos; en el ancho restante de los pavimentos existentes, los granulares remanentes no deben ser objeto de modificación. De esto último se excluye el Tramo 2 (El Tunal – Av. Ferrocarril del Sur), donde la reconformación debe comprometer el ancho de los carriles proyectados para buses Transmilenio, con el propósito de interrumpir las grietas que por humedad se han generado en las calzadas rápidas y, por supuesto, aquellos sectores donde la estructura es completamente nueva en el separador, caso en el cual fueron recomendadas subbases granulares (SBG_A) como material intermedio. 7.18.6 Conformación de Subbases Granulares Aspectos importantes a considerar durante la conformación de las subbases granulares:

- Iniciar habiendo efectuado la debida preparación de la subrasante.

Tamaño Máximo

Pasa#200 0.075mm

Pasa#10 2mm

CBR(1) (%)

Expansión CBR

Materia Orgánica

Límite Líquido

Índice Plástico

75mm ≤ 25% ≤ 80% ≥ 10% 0% 0% < 30% < 10%






- Conservar la humedad del material un 1% por encima de la óptima de laboratorio para alcanzar la compactación. La relación humedad-densidad debe ser establecida en laboratorio (Proctor Modificado, INV E-142, método D).

- El espesor de la capa a compactar debe estar entre 3 y 4 veces el tamaño máximo del agregado grueso. Espesores inferiores pueden afectar la granulometría durante la compactación.

- Deberá verificarse la lisura de la capa granular con regla de 3m (Tabla 400.9 de la IDU ET-2011).

- Una vez culminada la compactación, proteger de la humedad con materiales impermeables.

- En periodos secos puede ser necesario el humedecimiento para evitar la pérdida de compactación.

Para la construcción de pavimentos nuevos, donde no existe granular para reconformación, en el dimensionamiento de las intervenciones se definió el uso de subbases granulares como capa intermedia. Buscando lograr el material con mejor permeabilidad, se recomienda el uso de la gradación tipo 1 (SBG_Gr1), preferiblemente, con el mínimo de finos (tamaños inferiores a 0.075mm). 7.18.7 Conformación de Granulares Estabilizados con Emulsión La mezcla de agregados de reciclaje –producto del fresado de capas asfálticas y de la excavación de granulares existentes–, estabilizados con emulsión en planta o en el sitio, deberá garantizar los requisitos de la IDU ET-2011, Sección 450 (Reciclaje de pavimento asfáltico con emulsión asfáltica), cuya granulometría resultante, preferiblemente, debería ajustarse a la siguiente:

Tabla 7–81 Distribución de tamaños para reciclados estabilizados con emulsión

Fuente: IDU ET – Sección 450-11

En caso de requerirse agregados de adición, deberá utilizarse material de cantera con características propias de una subbase tipo A (SBG_A). Dado que existe la posibilidad de insuficiencia en el volumen de RCD disponible para la producción del estabilizado con emulsión, como alternativa al reciclaje podría considerarse la utilización de granulares ajustados a la Sección 440 de la IDU ET-2011 (Capas de material granular estabilizado con emulsión asfáltica), caso en el cual, deberá utilizarse un material tipo GEEA_A, preferiblemente de gradación Tipo 1, es decir:

Tabla 7–82 Distribución de tamaños para granulares estabilizados con emulsión

Fuente: IDU ET – Sección 440-11

Tamiz 1 ½” 1” ¾” ⅜” #4 #10 #40 #200 Tamaño, mm 37.5 25 19 9.5 4.75 2 0.425 0.075 % Pasa 100 75-100 65-100 45-75 30-60 20-45 10-30 5-20

Tamiz 1 ½” 1” ½” ⅜” #4 #10 #40 #200 Tamaño, mm 37.5 25 12.5 9.5 4.75 2 0.425 0.075 % Pasa 100 70-100 46-75 39-68 26-53 16-39 6-22 3-15






Para el diseño de la estabilización y/o reciclaje con emulsión, deberá utilizarse la norma de ensayo INV E-738-07 (Efecto del agua sobre la cohesión, ensayo de inmersión-compresión), teniendo en cuenta los siguientes criterios para la obtención de la fórmula de trabajo:

- Resistencia a la compresión inconfinada ≥ 2 Pa en condición seca. - Resistencia conservada tras curado húmedo ≥ 75%. - En forma complementaria, sobre muestras preparadas con el contenido óptimo de

ligante, se medirá la Resistencia conservada a la tracción indirecta (INV E-725-07). Deberá además establecerse las siguientes características para el control de calidad de la mezcla:

- Proporciones en peso seco de los agregados (fresado y/o granular existentes, granular de adición).

- Granulometría combinada. - Densidad máxima seca de laboratorio y humedad óptima de compactación. - Porcentaje de agua para mezcla y compactación. - Porcentaje óptimo de emulsión (CRL-1) y volumen de emulsión por m3 de material. - Porcentaje de ligante residual.

Este tipo de estabilizados precisa un tiempo de curado previo a la conformación de las capas superiores, hasta alcanzar un 1% de humedad en el material estabilizado y compactado o la completa rotura de la emulsión. En función de las condiciones climáticas y una vez confirmada la rotura de la emulsión, el periodo de curado tendrá una duración mínima de diez días. Por otra parte, puede considerarse la inclusión de un mínimo porcentaje de cemento en la mezcla, buscando así provocar el inicio de la rotura de la emulsión y mejorar la susceptibilidad a la acción del agua. Entre 0.5 y 1% de cemento como proporción en peso, permite disminuir el contenido de agua de la mezcla y, por lo tanto, aumentar su densidad. Debe además tenerse en cuenta el máximo de 0.15m de espesor a compactar por capa y la importancia de controlar el tamaño máximo del fresado resultante, en aras de eludir la posibilidad de sobretamaños que impidan la adecuada compactación. Tal como lo establece la Sección 450-11 de las especificaciones I U E , “ as labores de disgregación del pavimento existente y de mezcla adecuada de todos los ingredientes hasta su completa homogenización, se ejecutarán por medio de una máquina recicladora autopropulsada”. 7.18.8 Conformación de Mezclas Asfálticas como Apoyo del Concreto Hidráulico El diseño de pavimentos rígidos sometidos a la acción de ejes simples pesados, como es el caso de las calzadas exclusivas de buses Transmilenio, está gobernado por el criterio de erosión. Por tal motivo, como base o apoyo directo de las placas de concreto, se incorpora una capa de mezcla asfáltica en caliente (MD12), la cual, debe contener el mínimo porcentaje de






vacíos con aire requerido por la especificación para mezclas densas en caliente y niveles de tráfico T4–T5 (4%). Dada la susceptibilidad térmica del asfalto, estas capas alcanzan temperaturas que pueden incidir sobre el coeficiente de contracción (retracción) del concreto fresco. Por lo tanto, se ha reducido en la modulación la esbeltez de las losas. Se recomienda efectuar el corte de las mismas al inicio de la ventana de corte y, en la medida de lo posible, evitar fundir el concreto tras exposición prolongada de la mezcla asfáltica a elevadas temperaturas del ambiente. 7.18.9 Concreto Hidráulico A continuación, se incluye una serie de recomendaciones o buenas prácticas relacionadas con la construcción de pavimentos de concreto.

Colocación de Armaduras de Refuerzo as losas irregulares deberán ser reforzadas con una doble parrilla (f’c 420 Pa) compuesta por varillas corrugadas. En forma similar deberá procederse con aquellas losas que empalmen con otro tipo de pavimento empleando parrilla sencilla compuesta por varillas también corrugadas localizadas en la mitad del espesor de las mismas El porcentaje de acero necesario, está dado por:

P 100 .F2f

Donde: PS : porcentaje de acero de refuerzo requerido L : longitud de la losa, ft F : factor de fricción (1.5 para bases asfálticas) fS : esfuerzo de trabajo admisible del acero (fS ⅔f’c 40000psi) e recomienda utilizar Ø 1 2” y @ 0.20m para losas de 0.25m o menos espesor; Ø 5 8” y @ 0.25m para losas entre 0.26 y 0.30m; así como Ø 3 4” y @ 0.20m para losas de 0.33 y 0.34m de espesor. Por su parte, las armaduras (parrillas) de acero de refuerzo, deberán:

- Ser apoyadas sobre elementos uniformes dispuestos en separaciones suficientes para evitar la deformación o flexión por efecto del peso.

- Los elementos separadores deben soportar el peso de los trabajadores durante el vibrado y consolidación del concreto.

- Las armaduras se interrumpirán a 0.1m de las juntas o bordes de las losas. - Las varillas transversales irán debajo de las longitudinales y el recubrimiento de éstas

deberá encontrarse entre 60 y 90mm.






Tabla 7–83 Separación de las armaduras para refuerzo de losas irregulares

El acero de refuerzo no impedirá el agrietamiento en losas irregulares; no obstante, permite controlar las aberturas de las grietas, minimizando la infiltración de residuos y el mantenimiento posterior por desportillamiento.

Instalación de Pasadores de Transferencia de Carga La alineación de las barras pasajuntas, o pasadores de trasferencia de carga en juntas transversales de contracción, es un elemento estrechamente relacionado con el desempeño del pavimento. Algunas verificaciones para la instalación:

- Pueden ser colocados mediante canastas metálicas de sujeción, fijadas en forma segura a la base o apoyo con antelación al vaciado.

- Verticalmente, debe garantizarse que los pasadores se encuentren a ½ del espesor de la losa.

- Los pasadores deben ser dispuestos en forma paralela a la superficie del pavimento. - Deben quedar exactamente en el medio de la junta, centrados, con ½ de su longitud en

cada losa. - Para reducir la restricción en las esquinas de losas, los pasadores de las juntas

longitudinales deben alejarse como mínimo 0.15m y preferiblemente 0.30m de los extremos de los pasadores de juntas transversales.

- Se utilizará acero redondo liso, con límite de fluencia (fy) mínimo de 420MPa. En la siguiente ilustración, se muestra los tipos de mala alineación en pasadores, los cuales tienen directa relación con el agrietamiento y el desportillamiento de las juntas:

Diseño Dimensiones Separación Longitudinal SL=A/[Ps.AL] Separación Transversal ST=A/[Ps.AT]h (m) L (m) b (m) h (ft) L (ft) b (ft) AL (ft2) AT (ft2) PsL ϕ=3/8 ϕ=1/2 ϕ=5/8 ϕ=3/4 PsT ϕ=3/8 ϕ=1/2 ϕ=5/8 ϕ=3/4

0.22 3.30 3.20 0.7 10.8 10.5 7.6 7.4 0.024% 0.13 0.23 0.36 0.52 0.024% 0.13 0.23 0.36 0.520.22 3.40 3.20 0.7 11.2 10.5 7.8 7.4 0.025% 0.13 0.22 0.35 0.50 0.024% 0.13 0.22 0.35 0.500.22 3.45 3.20 0.7 11.3 10.5 7.9 7.4 0.025% 0.13 0.22 0.35 0.50 0.024% 0.13 0.22 0.35 0.500.22 3.50 3.20 0.7 11.5 10.5 8.1 7.4 0.026% 0.12 0.22 0.34 0.49 0.024% 0.12 0.22 0.34 0.490.22 3.55 3.20 0.7 11.6 10.5 8.1 7.4 0.026% 0.12 0.22 0.34 0.49 0.024% 0.12 0.22 0.34 0.490.25 3.70 3.20 0.8 12.1 10.5 9.7 8.4 0.027% 0.10 0.18 0.28 0.41 0.024% 0.10 0.18 0.28 0.410.26 3.75 3.20 0.9 12.3 10.5 11.1 9.5 0.028% 0.09 0.16 0.25 0.36 0.024% 0.09 0.16 0.25 0.360.27 3.75 3.20 0.9 12.3 10.5 11.1 9.5 0.028% 0.09 0.16 0.25 0.36 0.024% 0.09 0.16 0.25 0.360.26 3.85 3.20 0.9 12.6 10.5 11.3 9.5 0.028% 0.09 0.16 0.24 0.35 0.024% 0.09 0.16 0.24 0.350.27 3.85 3.20 0.9 12.6 10.5 11.3 9.5 0.028% 0.09 0.16 0.24 0.35 0.024% 0.09 0.16 0.24 0.350.28 3.85 3.20 0.9 12.6 10.5 11.3 9.5 0.028% 0.09 0.16 0.24 0.35 0.024% 0.09 0.16 0.24 0.350.29 3.85 3.20 1 12.6 10.5 12.6 10.5 0.028% 0.08 0.14 0.22 0.31 0.024% 0.08 0.14 0.22 0.31

0.33 4.60 3.95 1.1 15.1 13 16.6 14.3 0.034% 0.05 0.09 0.13 0.19 0.029% 0.05 0.09 0.13 0.190.33 4.70 3.95 1.1 15.4 13 16.9 14.3 0.035% 0.05 0.08 0.13 0.19 0.029% 0.05 0.08 0.13 0.190.33 4.75 3.95 1.1 15.6 13 17.2 14.3 0.035% 0.05 0.08 0.13 0.19 0.029% 0.05 0.08 0.13 0.190.34 4.75 3.95 1.1 15.6 13 17.2 14.3 0.035% 0.05 0.08 0.13 0.19 0.029% 0.05 0.08 0.13 0.19






Figura 7-48 Deficiencias en la alineación de dovelas

Instalación de Barras de Amarre Las barras de amarre tienen el objetivo de evitar el desplazamiento de las losas y la abertura de las juntas. Recomendaciones particulares al respecto:

- Se utilizará acero corrugado, con límite de fluencia (fy) de 280MPa. - No deberán ser dobladas y enderezadas.

Entrega y Colocación

Durante la entrega y colocación de concreto, se recomienda:

- Retirar materiales sueltos. - Una vez vaciado el concreto, y antes del fraguado inicial, debe disponerse del tiempo

suficiente para la consolidación, enrasado y terminación. - El suministro constante permite eludir la posibilidad de discontinuidades en una misma

losa. - Vaciar cerca a la superficie, minimizando la posibilidad de afectación sobre el apoyo, el

acero empotrado, los pasadores y las formaletas. - Vaciar pequeñas cantidades de concreto sobre la armadura de los pasadores, con lo

cual se minimiza el peso y efecto asociado.

Vibrado y Consolidación El uso correcto de vibradores es importante para consolidar el concreto. Una consolidación inadecuada se traduce en una menor resistencia por formación de vacíos internos.

Acabado del Concreto Para obtener una superficie lisa y corregir cualquier irregularidad, es necesario el acabado manual al concreto, manteniendo en el mínimo los esfuerzos producidos por dicha actividad. Aspectos relevantes en cuanto a la terminación:






- En pavimentos construidos entre formaletas fijas, el acabado podrá realizarse por medio

de herramientas manuales, como el flotador o enrasador. - El flotador debe desplazarse en sentido transversal, traslapando las pasadas para lograr

un mejor acabado. - Los giros del flotador deben realizarse sobre la formaleta, evitando deformaciones en la

superficie. - La terminación manual excesiva traerá el agua a la superficie y puede afectar la lisura y

la durabilidad del concreto. - Si se usa agua para ayudar a la terminación, se recomienda pulverizarla, no rociarla,

sobre la superficie.

Texturizado Debe suministrarse una textura superficial que garantice la resistencia al deslizamiento y permita el escape del agua bajo las ruedas. Después del acabado, cuando el brillo producido por el agua haya desaparecido, se procederá a lo siguiente:

Microtextura:

Luego de haber realizado el flotado y/o allanado, en el sentido longitudinal de la vía se pasará un costal humedecido de fique o yute de fibra vegetal; si después de haber pasado el costal, el concreto exuda nuevamente, debe repetirse el procedimiento.

Macrotextura:

- Esta actividad se realiza en sentido transversal con un cepillo de cerdas metálicas y

flexibles (longitud=0.8m, cerdas de 3 ± 1mm separadas 20 ± 2 mm). - Las cerdas deben ubicarse en un ángulo de 45° aprox. sobre la superficie, evitando así

la expulsión de partículas de agregado. - La huella resultante debe tener una profundidad de entre 3 y 6 mm y ubicarse en forma

paralela a las juntas transversales. - En curvas, mediante el uso de plásticos o lonas que impidan el traslapo entre pasadas,

se debe mantener el cepillado paralelo a las juntas transversales.

Curado El curado es el mantenimiento de la humedad adecuada y los regímenes de temperatura del concreto recién colocado por un período de tiempo inmediatamente posterior a su terminación. El curado incorrecto puede causar graves detrimentos en las propiedades del concreto a corto plazo (fisuración por retracción plástica) y a largo plazo (superficie menos durable, alabeo excesivo del concreto endurecido). Aspectos relevantes al respecto:

- Es necesario aplicar el curado tan pronto como desaparezca el agua sobre la superficie del concreto, luego de su terminación y texturizado.






- Cuando se usan compuestos de curado con pigmentación blanca (para reflexión del calor del sol), su aplicación uniforme puede examinarse visualmente, pero es necesario verificar la proporción a través de la medición del volumen usado para un área dada y su posterior comparación con las especificaciones del fabricante.

- Si se utiliza el curado por vía húmeda, debe mantenerse mojada la totalidad de la superficie del concreto durante todo el período de curado.

- Es necesario aplicar el curado a las superficies de las juntas inmediatamente después de aserrarlas y limpiarlas.

- El periodo de curado no será inferior a 7 días pero, de ser posible, deberá ser prolongado a 10.

Ventana de Corte

Los tiempos para el corte de las juntas tienen una relevancia superlativa, dado que de ellos depende la aparición de agrietamientos aleatorios o la obtención de juntas defectuosas. Se debe tener en cuenta lo siguiente:

- El corte debe ser llevado a cabo una vez el concreto ha endurecido lo suficiente para permitirlo sin que se produzcan descascaramientos, astillamientos o roturas en las juntas.

- Debe efectuarse en el intervalo de tiempo oportuno, sin importar la hora o si es de día o de noche.

- La aparición de desportillamientos o desprendimientos de partículas de agregado, son señales de que el concreto no cuenta aún con la dureza suficiente.

- En términos generales, en días calurosos, el concreto estará listo para su corte entre las 4 y 12 horas posteriores al vaciado; en tiempo frío, o cuando la temperatura del agua en la mezcla se encuentra por debajo de los 10ºC, el corte puede retrasarse hasta 24 horas.

- Cuando es inevitable efectuar el corte directamente sobre el concreto, este debe ser capaz de soportar el peso tanto del equipo como del personal.

Varios factores pueden reducir la ventana o intervalo de corte. En relación con la resistencia del concreto, el corte temprano puede producir descascaramiento en las juntas, mientras que el corte tardío genera agrietamiento en ellas. No obstante, el corte oportuno impide la aparición de agrietamientos aleatorios por efecto de la contracción del material.






Figura 7-49 Ilustración de la ventana de corte del concreto

- El momento más temprano para el corte de juntas se determina usualmente basándose en el ensayo de rayado efectuado por el operador de la sierra o en la observación de la disgregación o el descascaramiento en las juntas al efectuar el primer corte.

- Una norma general para el límite superior de la ventana es cortar antes de que la temperatura superficial del concreto disminuya significativamente. Generalmente, la temperatura superficial comenzará a disminuir, mientras las temperaturas del concreto debajo de la superficie continúan incrementándose. Como consecuencia se genera un gradiente térmico y se desarrollan tensiones que producirán el agrietamiento del concreto si estas superan la resistencia a la tracción del material. Si se corta antes de que enfríe significativamente la superficie, las tensiones por restricción a la rotación permanecerán bajas y la fisuración se produce únicamente en las juntas planificadas. La temperatura superficial se puede monitorear mediante termómetros de superficie y pistolas infrarrojas.

- Un método mejorado para establecer el límite temprano de la ventana de oportunidad es el de usar medidores de madurez del concreto. El método de madurez considera los efectos combinados de la temperatura y el tiempo para el desarrollo de la resistencia del concreto.

Corte de Juntas

El corte de es un proceso dividido en dos etapas. La primera de ellas (corte inicial) tiene como propósito liberar las tensiones por restricción y permitir que el agrietamiento ocurra en los lugares planificados; el segundo corte se efectúa para conformar el reservorio del sello, tras haberse completado el proceso de hidratación.






Corte Inicial

- El primer corte se hace con una hoja angosta de aproximadamente 3mm o 1 8”, y a una profundidad de 1/3 del espesor de la losa.

- Los cortes deben llevarse a cabo en una sola pasada y comprometer la totalidad del tercio del espesor.

- Los cortes realizados durante el descenso de las temperaturas requieren de atención especial, ya que se producirá retracción del concreto, y pueden causar fisuración aleatoria delante de la sierra.

- Las juntas transversales deben ser cortadas en forma consecutiva, en el mismo orden en el que se colocó el concreto.

Corte para el Reservorio

- El segundo corte se efectúa mediante una sierra ancha ajustada a la profundidad

requerida. - Este corte deberá realizarse 48 horas antes de la colocación del sello. No obstante,

cuanto más tarde en la edad del concreto se conforme el reservorio, mejor será el terminado de la junta.

- La profundidad y el ancho del segundo corte deben cumplir el criterio de factor de forma (relación ancho/profundidad) del sellador. El desempeño satisfactorio del sellador de junta depende del factor de forma del mismo.

- Las juntas longitudinales y transversales se cortan casi al mismo tiempo. - Las sierras tienen que aproximarse tanto como sea posible a los bordes externos, ya

que cuando dicho corte no es tan profundo aumenta el riesgo de fisuración aleatoria en las esquinas.

Los tres tipos de juntas usados en la pavimentación con concreto son:

Juntas de Contracción Controlan la ubicación del agrietamiento por efecto de la contracción o retracción por secado y/o por temperatura. Se emplean para reducir la tensión causada por la curvatura y el alabeo de las losas.

Figura 7-50 Junta transversal de contracción

Juntas de Construcción






Separan construcciones contiguas colocadas en diferentes momentos, tales como la colocación al final del día o entre fajas de pavimentación. Se recomienda, en cualquier caso, hacer coincidir estas juntas con una de contracción o de dilatación.

Figura 7-51 Juntas de construcción

Juntas de Expansión o Aislación Son utilizadas para separar pavimentos que se intersectan y para aislar las penetraciones en el pavimento tales como elementos prefabricados en pozos y sumideros, así como losas apoyadas sobre elementos con rigidez diferente a la del pavimento.

Figura 7-52 Juntas de expansión o aislación

El aserrado por vía húmeda deja una lechada sobre la superficie de concreto y la cara de la junta. Dicha lechada debe limpiarse con agua a baja presión, seguida de un soplado con aire a baja presión; posteriormente, debe aplicarse el compuesto de curado en la junta. Para el corte del reservorio se sigue el mismo procedimiento, excepto que las presiones del aire y del agua pueden aumentarse dado que el concreto ya ha endurecido.

Limpieza de las Juntas La limpieza de la junta con antelación a la aplicación del sello asegura un servicio a largo plazo de este último. Algunos puntos son esenciales al respecto:

- Inmediatamente antes de sellar, deben limpiarse las juntas para eliminar cemento, compuesto de curado y/o demás materiales extraños.

- Puede utilizarse arenado o chorro de agua, esta última a 10MPa de presión. - Es necesario usar el soplado con aire como paso final de la limpieza (presión de 1MPa y

70 lt/seg de caudal). La boquilla debe mantenerse a menos de 5cm de la superficie. - Una vez completada la limpieza, se puede proceder a la instalación de la varilla de

respaldo y la aplicación del sellador. En caso contrario, hasta la aplicación del sello, las juntas deben protegerse con elementos de sección en T apoyados en la parte superior de la losa.






Sellado de Juntas

Los selladores tienen el objeto de mantener alejados los materiales nocivos y minimizar la infiltración de agua. Para tal fin, los materiales sellantes deben tener la capacidad de resistir repetidamente expansiones y contracciones, ya que las losas del pavimento se expanden y contraen con los cambios de temperatura y humedad. Previamente al vaciado del sello, se coloca una tirilla de respaldo presionándola dentro de la junta con un instalador adecuado de rueda metálica, de manera que quede colocada a la profundidad requerida. La tirilla de respaldo no debe ser estirada ni torcida durante la operación de colocación y su diámetro debe ser superior en un 25% aprox. al de la caja de junta. El tiempo entre el corte y ampliación de las juntas debe ser reducido al mínimo, evitando la intrusión de materiales pétreos que, en ausencia del sello, pueden deteriorar prematuramente los bordes, llegando incluso al desportillamiento.

Sello Vertido en Caliente

Los selladores vertidos en caliente consisten en alguna combinación de asfalto, alquitrán de hulla y goma. Aspectos clave:

- Instalar la tirilla de respaldo a la profundidad adecuada para lograr el factor de forma correcto.

- La tirilla no debe adherirse ni al concreto ni al sellador. Si esto sucede induce tensión en el sellador.

- Es necesario comprimir la tirilla un 25% aprox. para mantener su posición dentro de la junta.

- El material que se sobrecalienta puede perder plasticidad. Se recomienda descartar cualquier material que se haya sobrecalentado.

- El reservorio se llena desde abajo hacia arriba. Se debe cuidar que el sellador se aplique de forma tal que el material sea sólido, sin aire atrapado.

Sello Vertido en Frío

Los selladores vertidos en frío son generalmente polisulfuros, poliuretanos o siliconas. El material puede constar de un solo componente listo para usar o bien de dos componentes que requieren mezclado in situ. Algunos aspectos relevantes:

- Una silicona es autonivelante o no autonivelante. Estos materiales curan mediante una

reacción química pasando de un estado líquido a uno sólido. - Se debe revisar la posible incompatibilidad entre sellos de siliconas y los agregados del

concreto. Un sellador de siliconas que no desarrolla una adherencia correcta con los agregados tiende a fallar.

- La humedad superficial de los agregados en el momento del sellado puede afectar la adherencia entre la silicona y el concreto. Se debe considerar el uso de un imprimador






proporcionado por el fabricante para asegurarse de que el sello de siliconas desarrolle una adherencia satisfactoria a la cara del reservorio de la junta.

- Los materiales vertidos en frío son generalmente más sensibles a la humedad en el reservorio. Por lo tanto, es esencial verificar que el reservorio se encuentre seco al aplicar el sellador.

- Es necesario aplicar el compuesto de sellado vertido en frío por medio de un equipo a presión que forzará el material de sellado hacia el fondo de la junta y la llenará completamente sin derramarlo sobre la superficie del pavimento.

- Los selladores que no son autonivelantes requieren trabajo adicional para lograr la profundidad requerida de sellador, labores que deben con anticipación al curado del material.

Figura 7-53 Sello de juntas en losas de concreto

Los selladores con base asfáltica vertidos en caliente, normalmente necesitan un factor de forma del reservorio (proporción ancho/profundidad) de 1. Los selladores de silicona y de dos componentes vertidos en frío, normalmente necesitan un factor de forma del reservorio de 2.

Protección contra Daños por Lluvia






El efecto de la lluvia sobre el concreto fresco puede dañar la superficie dejando marcas o lavando pasta de la superficie. Adicionalmente, el enfriado súbito de la superficie puede llevar a un desarrollo más rápido de tensiones de restricción térmica. En caso de aparición de lluvia, debe tenerse en cuenta:

- Disponer, en todo momento, de cubiertas protectoras. - Cuando comienza a llover, deben detenerse las tareas de elaboración y colocación, a

menos que se disponga de carpas con las dimensiones suficientes para permitir el avance y manipulación de los equipos y herramientas.

- El concreto fresco debe ser cubierto, de forma tal que la lluvia no marque la superficie ni lave la pasta de cemento.

- Si se texturizó el concreto antes de la lluvia, la textura se verá comprometida. - Cualquier concreto expuesto a lluvia importante mientras está suelto o sin consolidar no

se debe usar para el pavimento, ya que puede absorber agua. - Una vez que se expone la superficie del pavimento a la lluvia, no se debe intentar

terminarla o texturizarla. - No se debe intentar retirar el agua en exceso sobre la superficie antes de cubrirla. El

retiro del agua a menudo incrementa la erosión de la pasta en la superficie. - Todo intento de terminar o texturizar la superficie durante o después de la lluvia corre el

riesgo de introducir agua en la superficie del concreto. Esto convertirá un contratiempo superficial menor en un problema grave.

- La construcción de las juntas lo antes posible reduce la posibilidad de agrietamiento temprano atribuido a las tensiones de restricción generadas con el enfriamiento súbito de la superficie.

- Cuando la lluvia haya cesado y se hayan retirado las cubiertas, es necesario aserrar las juntas lo antes posible.

Generalmente, el daño es mínimo cuando el concreto ha alcanzado su fraguado final.

Construcción de Bordillos Como se ilustró en los esquemas de intervención y secciones típicas para construcción, en pavimentos rígidos, el bordillo deberá ser construido en forma monolítica con las losas de concreto (módulo de rotura, MR=4.5MPa). En cualquiera de los casos, debe generarse una junta de contracción en los bordillos coincidente con las transversales de las losas del pavimento.

Modulación de las Losas del Pavimento En los anexos del presente informe, se incluye la modulación de las losas de concreto hidráulico, exclusivamente con base en la geometría en planta del corredor, dado que a la fecha de la emisión del documento el diseño de redes secas y húmedas no se encuentra disponible. Por lo tanto, dichos planos deben ser tomados como una recomendación de tipo constructivo, particularmente en intersecciones, retornos y transiciones de uno a dos carriles o viceversa. En cualquier caso, para la ubicación de juntas transversales por efecto de la presencia de pozos, cámaras o sumideros deberán tenerse en cuenta los detalles constructivos que para losas






irregulares se incluyen en dicho anexo. La modulación proyectada contempla la coincidencia entre las juntas transversales de las calzadas mixtas con las de los carriles exclusivos, teniendo así en cuenta que el proyecto de adecuación de la Av. Boyacá al Sistema Transmilenio será ejecutado en dos fases, al igual que la recomendación aquí formulada en lo referente a la conveniencia de utilizar concreto hidráulico para la rehabilitación de las calzadas de tráfico mixto en la Fase 2 del proyecto, con posterioridad a actualización y renovación de las redes de servicios públicos y el drenaje superficial.

Empalme entre Losas de Diferente Espesor En caso de utilizarse concreto hidráulico en la construcción de los carriles de tráfico mixto, el empalme con las losas de los carriles exclusivos debería lograrse en la forma ilustrada a continuación:

Figura 7-54 Esquema de empalme de losas Transmilenio–Mixtas

7.18.10 Mezclas producidas con Asfaltos Modificados En lo concerniente a calidad de materiales y procesos constructivos, las mezclas asfálticas con asfaltos modificados (con polímeros o grano de caucho), deberán ajustarse a los siguientes requisitos:

Tabla 7–84 Especificaciones técnicas de calidad para mezclas con asfaltos modificados

Material Gradación (IDU ET)

Cemento Asfáltico

Mezcla semidensa en caliente MS20 (510-11) Modificado Tipo III Mezcla de alto módulo MAM20 (510-11) Modificado Tipo V Mezcla densa en caliente MD20 (510-11) Modificado Tipo III Mezcla asfáltica con grano de caucho reciclado Tipo 1 (560-11) Con GCR

7.18.11 Esquema de Intervención para Unificación de Calzadas Mixtas A lo largo del presente documento, se comentó la necesidad de implementar una serie de recomendaciones de tipo constructivo para lograr la adecuada interacción de las nuevas capas de pavimento con las existentes en la actualidad. En particular, con el propósito de garantizar intervenciones estables en el tiempo, exentas de deterioros prematuros en sus juntas de construcción, en aquellos sectores donde, además de una sensible modificación de la sección transversal, se identificó la debilidad de la estructura y la necesidad de acudir a la rehabilitación del pavimento, se recomienda efectuar una intervención uniforme, que comprometa el ancho proyectado para los carriles mixtos, caso en el cual, el esquema de intervención propuesto es el ilustrado en la Figura 7–55.

D≈0.28m

Carril mixto (b=3.20m)

D≈0.34m

Carril exclusivo (b=3.95m)

Barra de amarre D/2=0.17m

D/2=0.17m






Figura 7-55 Esquema de intervención para unificación de calzadas mixtas

Calzada Lenta Existente

Espacio público

Geomalla +Geotextil

Geomalla +Geotextil

Geomalla +Geotextil

Granular reconformado (MG-R) Granular reconformado (MG-R)

Granular reconformado (MG-R)


Mezcla Densa en Caliente (Rodadura, intermedia y base)

Granular Estabilizado con Emulsión (GEE)Mezcla Densa en Caliente (MD12)

MejoramientoMejoramiento

Calzada Rápida Existente

Material Granular Existente Material Granular Existente

Concreto Hidráulico (MR-45)

Relleno seleccionado

Rajón


Rajón


Rajón

Separador lateral

1.0m1.0m1.0m 1.0m

Material Granular Remanente (MG) Material Granular Remanente (MG)

Espacio público

ConfinamientoLateral para

CarrilesExclusivos

Mejoramiento

Geodrén

Separador central

0.5m

Carril Exclusivo TransmilenioCarriles de Tráfico Mixto






CONCLUSIONES Los espesores propuestos para los carriles exclusivos de Transmilenio, corresponden al escenario de cargas proyectado por el operador para el tramo donde el mismo planea la mayor frecuencia de buses por hora. Aunque dentro de los “Parámetros de Diseño de la Infraestructura para la Troncal Avenida Boyacá”, son mencionadas las frecuencias para la totalidad del tramo Yomasa–Autonorte, la proyección de las mismas únicamente fue definida en dicho documento hasta el 2022, es decir, 5 años después de la entrada en servicio del sistema. Por lo tanto, para la proyección de las repeticiones de carga asociadas a los buses articulados y biarticulados, fue necesario extrapolar los volúmenes aplicando el modelo de regresión lineal con base en el periodo para el cual Transmilenio proyectó sus frecuencias (2015–2022). Si bien, el número de buses–hora fue discriminado por el operador para cada uno de los tramos en que se divide la troncal, el dimensionamiento de las intervenciones se efectuó con base en la información correspondiente al tramo de mayor demanda (Av. Calle 13 – Av. Calle 80), considerando así la incertidumbre que existe en lo referente al crecimiento anual de las repeticiones de carga por fuera del periodo para el cual el operador proyectó sus frecuencias, sumado esto al crecimiento histórico de la demanda de pasajeros en las demás troncales que actualmente conforman el sistema de transporte masivo en el Distrito Capital. El análisis de cargas del tráfico para el diseño de pavimentos, incluido en el Anexo 1 de este informe, permitió definir secciones de comportamiento homogéneo con respecto al volumen de buses y camiones con base en la información que desde el año 2009 la Secretaría Distrital de Movilidad recopila en siete estaciones maestras de aforo localizadas sobre la Av. Boyacá. Debe además considerarse que, el “Concepto Técnico para determinar los Espectros de Carga de los Vehículos de Transporte Terrestre de Carga que transitan por las Vías del Distrito Capital”, concluyó que dicho corredor afronta excesos en las cargas con respecto a las máximas legales vigentes en el país, motivo por el cual, en la presente evaluación, se consideró porcentajes adicionales del peso por eje de 15, 5 y 5% para los ejes simples, tándem y trídem, respectivamente. En particular, los volúmenes vehiculares en Yomasa son inferiores con respecto a los observados en la estación maestra de la Av. Villavicencio. Al analizar la información de la CL60CS, KR4 (Doña Juana), la TV3C (La Aurora) y la CL73ABISS, se observa una disminución de los buses en sentido norte-sur; aunque en menor proporción, similar situación ocurre con los camiones, cuyo volumen se asemeja más al observado en la Av. Villavicencio que en Yomasa. La aplicabilidad de modelos de regresión para la proyección del tráfico fue descartada, dado que los volúmenes por tipo de vehículo presentan una tendencia relativamente constante. Como alternativa para la proyección, fueron analizadas las tasas definidas en el documento “Estudio de Transito Etapa de Factibilidad Avenida Boyacá”, habiendo encontrado que aquellas exageran la realidad observada con base en los volúmenes históricos de la Secretaría de Movilidad. En vista de lo anterior, por considerarlas más representativas del comportamiento del tráfico, para la proyección y acumulación de las cargas durante el periodo de diseño, se adoptó las tasas de crecimiento establecidas en la matriz origen y destino del Distrito Capital.






Conviene aclarar que las rutas de servicio público serán sustituidas por buses del Sistema Integrado de Transporte Publico (SITP) y que por ende, para la estimación de las cargas de diseño, se conserva los volúmenes asociados a ese tipo de vehículos. Con respecto a los materiales a utilizar en la construcción del pavimento requerido en los carriles exclusivos de Transmilenio, y aquellas que apliquen para las calzadas de tráfico mixto, en los Numerales 7.17 y 7.18 del presente documento de diseño se incluyó una serie de detalles y recomendaciones constructivas, enfocados además al planteamiento de alternativas de reutilización y/o reciclaje de Residuos de Construcción y Demolición (RCD). El material fresado y el granular resultante de la excavación hasta la cota superior del granular remanente (MG), deben ser recuperados para su posterior reutilización como parte de las capas de mejoramiento o de los granulares reciclados y estabilizados; en ningún caso, estos volúmenes de material deberían ser dispuestos en escombreras y su transporte hacia planta para estabilización o mejora alguna debe ser limitado acopiándolos en el frente de obra mismo, dado que el presupuesto de la obra parte de la premisa de que dichos volúmenes serán procesados y mejorados en sitio. En el caso de las calzadas exclusivas de Transmilenio se definió como alternativa recomendada el pavimento de concreto hidráulico sobre mezcla densa en caliente y granular estabilizado con emulsión. Al respecto, deben tenerse en cuenta las intervenciones descritas en el Numeral 7.9.1, en particular lo siguiente:

- Salvo particularidades relacionadas con interferencias con las redes de servicios públicos o por requerimientos propios de la infraestructura del sistema de transporte masivo, la rasante de las calzadas exclusivas coincidirá con la existente y/o proyectada para las calzadas de tráfico mixto. Dicho criterio fue analizado con otros componentes de la etapa de estudios y diseños, definiéndose como el más apropiado para el proyecto por aspectos, tales como: la operatividad del sistema de transporte masivo (incorporación de los buses hacia los carriles mixtos ante situaciones imprevistas); el ancho disponible para la modificación de la sección transversal (supresión de posibles estructuras de contención lateral); frecuentes variaciones del perfil longitudinal (intersecciones con otros corredores y puentes peatonales o vehiculares que obligan a equiparar con frecuencia la rasante) y; drenaje superficial (la unidad de rasante facilita la adecuación del sistema de drenaje y disminuye la necesidad de modificar el existente).

- El primero de los tres posibles escenarios de intervención para adecuación de carriles exclusivos, consiste en la construcción sobre el separador central, donde el borde derecho de los carriles exclusivos coincidirá con la cota del borde izquierdo de las calzadas mixtas, utilizando tachas plásticas como elemento delineador. Dicha conformación genera entre los pavimentos existentes y los proyectados una junta longitudinal de construcción, cuyo comportamiento en el corto plazo tenderá a experimentar asentamientos discordantes por la diferencia de rigidez y magnitud de carga entre las estructuras contiguas. Aunque, como medida de mitigación, se contempló el empalme de las dos estructuras prolongando las capas más superficiales del nuevo pavimento hacia el costado izquierdo del existente, esta intervención conllevaría la interrupción de al menos uno de los carriles de tráfico mixto, además de






mayor impacto y costo de la obra. Por lo tanto, se decidió independizar las estructuras y recomendar la necesidad de continuo seguimiento y mantenimiento de los carriles mixtos por una eventual pérdida de fricción entre partículas durante la ejecución de la obra, particularmente por desconfinamiento como consecuencia de las labores de excavación y el periodo de tiempo que la misma llegue a encontrarse expuesta, así como el constante sello de la junta longitudinal de construcción en aras de impedir por completo la infiltración de las precipitaciones hacia las capas intermedias. Ver Figura 7–24.

- El segundo caso de intervención para adecuación de carriles exclusivos, corresponde a la ampliación del ancho de banca hacia el interior del separador central. Allí, desde el nivel superior de la capa de mejoramiento sobre el separador central, debe reconformarse parte del granular existente en el ancho total del carril o carriles exclusivos, previa extensión, como medida de control de la discontinuidad que representa la junta de construcción entre el pavimento nuevo y el antiguo, de geomallas para refuerzo entre capas granulares (traslapo horizontal mínimo sobre la junta de 1.0m). Ver Figura 7–25.

- El tercer y último caso para la construcción de carriles exclusivos, consiste en la rehabilitación de los pavimentos existentes. Este tipo de intervención es generalmente característica de aquellos sectores donde actualmente existen calzadas rápidas, dedicadas exclusivamente al tráfico liviano.

- En los dos primeros casos (construcción y ampliación), debe implementarse el uso de geotextiles de separación sobre el material de mejoramiento, en el ancho total del carril o carriles exclusivos y el ancho adicional de empalme en el caso de ampliaciones del ancho de banca (1.0m hacia el pavimento antiguo).

- Sobre subbase SBG_A (en el caso de construcciones) o sobre el granular reconformado (en el caso de ampliaciones o rehabilitaciones), se efectuará el reciclado y estabilización en frío del fresado, el granular obtenido de la excavación y una posible adición de subbase granular (SBG_A) proveniente de cantera para ajuste de la gradación a la establecida en la especificación de construcción (IDU ET–450–11), materiales cuyas proporciones deberán ser establecidas en laboratorio a partir del material fresado que se obtenga exclusivamente con la fresadora a emplear en el proyecto.

- Atendiendo la exigencia de las especificaciones de construcción vigentes, como apoyo directo de las losas deben ser conformados 0.05m de concreto asfáltico, mezcla coincidente en sus características de calidad con una MD12 de las Especificaciones IDU ET-2011, con el mínimo porcentaje de vacíos tolerado para tráficos T4-T5 (4%), en aras de garantizar la mejor resistencia a la erodabilidad.

- El adecuado funcionamiento de los pavimentos de concreto se encuentra estrechamente ligado a las dimensiones de las placas, la longitud entre sus juntas transversales y la transferencia de carga entre losas contiguas. Por tal razón, durante la construcción, deberán ser tenidas en cuentas las separaciones máximas entre juntas transversales,






diámetros y resistencias de pasadores de transferencia y barras de amarre establecidos para cada sector homogéneo de diseño.

La recomendación de utilizar concreto hidráulico como superficie de rodadura en los carriles exclusivos de Transmilenio, parte de la base de que se construirá un adecuado sistema de drenaje superficial y subsuperficial, que garantice la estabilidad del soporte del pavimento, tanto como de un constante mantenimiento preventivo, particularmente del sello de las juntas entre losas de concreto, los cuales deberán ser objeto de monitoreo y reposición periódicos. Para equilibrar la capacidad de soporte de la plataforma en separadores centrales o laterales y espacio público, en cada sección y alternativa de diseño, se calculó el espesor de mejoramiento necesario, el cual, por apoyarse en suelos con menor capacidad en la actualidad que la que ostentan bajo estructuras de pavimento (se adoptó un 70% del módulo con humedad natural) alcanza en algunos casos los 0.60m. Por lo tanto, el espesor de mejoramiento con rajón debe limitarse a 0.40m más 0.10m de sello (relleno seleccionado o granular existente en el frente de obra); espesores superiores deberán conformarse con 0.40m de rajón y su complemento, incluido el volumen requerido para el sello, deberá construirse con relleno seleccionado o granular proveniente de las excavaciones. Como regla general, en la construcción de ampliaciones (separadores centrales, laterales o espacio público), el espesor de mejoramiento necesario para equilibrar el módulo de reacción del apoyo con el estimado en las capas construidas sobre pavimentos antiguos, debe ser dos veces el espesor del granular remanente verificado luego de las actividades de fresado y excavación. Como se comentó en diversos apartes de este capítulo, los diferenciales de rigidez entre estructuras antiguas y las nuevas a construir, son proclives al asentamiento diferencial de uno y otro pavimento. En consecuencia, la recomendación planteada consiste en utilizar geomallas de refuerzo (biaxiales o multiaxiales) entre capas granulares sobre las juntas de construcción, con el propósito que la resistencia a la tensión de las mismas transfiera en la forma más uniforme posible los esfuerzos generados por las cargas estáticas y dinámicas sobre dichas discontinuidades, medida enfocada a la mitigación de los efectos propios de este tipo de configuraciones más que al control total de los mismos. Al respecto, durante la ejecución de la obra, es recomendable que el tiempo de exposición del suelo, después de la excavación y antes de la conformación de las capas estructurales se disminuya al mínimo, tanto en zonas verdes o espacio público como en pavimentos existentes, con el propósito de controlar la relajación de esfuerzos como consecuencia de la disminución de las cargas estáticas sobre él y así reducir los asentamientos posteriores del suelo. Con respecto a la actividad de reconformación (excavación mecánica o escarificación, humedecimiento, nivelación y compactación del material granular existente) en juntas longitudinales de construcción entre pavimentos nuevos y antiguos, se deja claridad con respecto a que aquella únicamente es necesaria en el ancho de la ampliación más el sobreancho de construcción establecido en 1.0m; en el ancho restante de los pavimentos existentes, los granulares remanentes no requieren ser objeto de modificación. Como medida necesaria para garantizar la adecuada contención lateral del pavimento construido en los carriles exclusivos, a lo largo del separador central o en el borde izquierdo de






aquellos, se requiere la construcción de una estructura de confinamiento lateral con un ancho de 1.0m y a una profundidad de 0.5m adicionales con respecto a la cota inferior de las capas de mejoramiento considerados en el dimensionamiento de espesores. En el costado próximo al pavimento, deben ser incluidos geodrenes para la captación de la infiltración proveniente del separador, controlando así el reblandecimiento de la subrasante y las capas estructurales. Dado que, en cada uno de los análisis de la condición superficial existente, se comentó la presencia de grietas longitudinales estrechamente ligadas tanto al carácter contracto-expansivo de los suelos a lo largo del corredor como a la perdida de humedad de los mismos por efecto de la succión generada por los individuos arbóreos, cobra mayor relevancia la implementación de un adecuado sistema de drenaje superficial y subsuperficial, que propenda por la estabilidad en la rigidez de los suelos y materiales ligados y no ligados y, por ende, por las adecuadas condiciones homogéneas de soporte para evitar agrietamientos tempranos en las placas de concreto. Se reitera lo analizado por el área forestal del proyecto de diseño para la adecuación de la Av. Boyacá al sistema Transmilenio, en cuyo estudio se identificó la existencia de individuos arbóreos con potencial de afectación sobre la estabilidad de las obras de pavimentación, concluyendo la necesidad de efectuar podas radiculares y encapsulamientos laterales con productos impermeables y aislantes para evitar la propagación lateral de las raíces. Dado que, a partir de la Av. Villavicencio y hacia el norte, se aprecia la incidencia del potencial de succión de algunas especies sobre la estabilidad volumétrica de los suelos, cobra relevancia la implementación de las recomendaciones antes mencionadas. Sobre un aspecto fundamental, como lo es el control del potencial expansivo de la subrasante, es necesario acudir a la escarificación y estabilización química (con cal, en un 4% con respecto al peso seco) y reconformar la porción superior del suelo en aquellos sectores donde fue identificado dicho potencial en función de la plasticidad del suelo, los cuales se encuentran resaltados y definidos en los numerales correspondientes a cada tramo de la troncal. Los parámetros de diseño relacionados con la calidad de los materiales, han sido adoptados con base en los requisitos de resistencia y calidad establecidos en las Especificaciones Técnicas de Materiales y Construcción, IDU-ET-2011. No obstante, para la ejecución de las obras, deberán tenerse en cuenta posteriores modificaciones o actualizaciones que puedan presentarse sobre dicha normatividad. Es de suma relevancia aclarar que, parámetros tenidos en cuenta para la elaboración del presente informe, entre otros: los espesores de las capas existentes, influyentes sobre manera en el diagnóstico estructural de los pavimentos; la resistencia mecánica de los suelos y los granulares existentes a 0.4 de profundidad aproximada; las descripciones de campo, con base en las cuales se definió el aporte de los materiales como granulares o como suelos de apoyo; las gradaciones, plasticidades y, por ende, clasificaciones, de cada una de las capas; fueron suministrados por la firma responsable de la ejecución del Contrato IDU 011 de 2013, la cual es responsable por la validez de dicha información de campo y laboratorio, al igual que de la calibración de los equipos utilizados.






Con base en el perfil aproximado obtenido durante la exploración geotécnica, fueron definidos espesores representativos de los pavimentos existentes en las calzadas centrales o rápidas de 0.80m, para el sector comprendido entre KR19C y TV44, y de 1.0m entre TV44 y TV68J. Teniendo en cuenta que el aporte de los granulares existentes fue valorado en el diseño como mejoramiento de la capacidad de soporte, durante la ejecución de la obra deben ser verificados los espesores existentes y, en caso de no satisfacer el mínimo considerado para cada intervención propuesta, estos deberán ser compensados con Relleno Seleccionado Tipo IDU ET–320–11. En adecuaciones para calzadas de tráfico mixto, donde los separadores laterales deben convertirse en carriles para el tráfico mixto, es necesario empalmar los pavimentos existentes con los proyectados mediante la construcción de las nuevas capas en un ancho mínimo de 1.0m hacia el costado del pavimento antiguo, extendiendo además sobre la junta longitudinal geomallas biaxiales o multiaxiales de refuerzo que controlen el reflejo de la junta de construcción hacia la superficie. Dado que este tipo de geosintéticos cumplen su función entre granulares no ligados, deben ser emplazados con anticipación a la conformación y compactación de los granulares existentes reconformados que en cada sector fueron considerados en el dimensionamiento de los espesores. En concordancia con la existencia de suelos finos con alta plasticidad, se observa el potencial de hinchamiento de la subrasante. Por lo tanto, con el único propósito de mejorar las características de plasticidad del suelo y exclusivamente para la construcción de estructuras nuevas (separadores centrales, laterales o espacio público) debe implementarse la estabilización química con 4% de cal con respecto al peso seco del suelo, en un espesor de 0.30m, los cuales deberán ser compactados al menos al 95% de la densidad seca máxima de laboratorio en forma previa a la conformación del mejoramiento de la subrasante con rajón. Desde el punto de vista técnico, para los sectores de las calzadas mixtas donde se requiere la unificación de los carriles y separadores laterales (AC45S–TV68J), el procedimiento idóneo para la rehabilitación del pavimento es la adecuación total del ancho proyectado, buscando así lograr un empalme adecuado entre las capas existentes y las nuevas, evitando la ejecución de intervenciones en anchos insuficientes para la compactación con equipo adecuado y, por ende, logrando una estructura con las características de construcción necesarias para garantizar la estabilidad de la obra. Por otra parte, en las abscisas K8.7 (apique 8_109), K10.1 (apique 149) y K10.6 (apique 163), se detectó la infiltración de agua hacia las capas del pavimento, aspectos que deberán ser verificados y sus causas corregidas durante la ejecución de la obra. Aquellos sectores que no sean intervenidos durante la Fase 1 del proyecto, deberían ser objeto de actividades de mantenimiento periódico para controlar una posterior degradación de las estructuras por detrimento de las condiciones imperantes durante el tiempo transcurrido desde la evaluación estructural, los recorridos de campo con base en los cuales se determinó la condición superficial actual y hasta el inicio de las obras. Dichas actividades incluyen:

- Sello de grietas en pavimentos asfálticos






- Lechadas asfálticas. (mezcla no estructural) - Sello de arena asfalto. (mezcla no estructural) - Tratamiento superficial simple. (mezcla no estructural) - Micro aglomerado en caliente. (mezcla no estructural) - Reparación superficial de pavimento asfáltico (parcheo) - Reparación profunda de pavimento asfáltico (bacheo) - Mezcla densa en caliente (para restitución de carpeta de rodadura) y cuando aplique

previo sello de fisuras e intervenciones de parcheo y bacheo. Debe aclararse que las intervenciones denominadas como reconstrucción no pueden interpretarse como un reemplazo total de las capas; se trata de un dimensionamiento de espesores para el tráfico proyectado durante los diez (10) años considerados como periodo de diseño. Durante la primera fase constructiva del proyecto de adecuación de la Av. Boyacá al Sistema Transmilenio (exclusiva adecuación de carriles exclusivos), es posible que las recomendaciones de rehabilitación plasmadas a lo largo del presente capítulo no sean puestas en práctica como parte de la ejecución de la obra enfocada al sistema de transporte masivo. En consecuencia, de llegar a construirse exclusivamente aquellas intervenciones que resulten necesarias por la modificación de la geometría en planta del corredor, las calzadas proyectadas para el tráfico mixto deberán ser reconformadas y adecuadamente empalmadas siguiendo las recomendaciones descritas a lo largo de este documento. En la segunda fase de construcción, en la cual se ejecute la intervención integral entre paramentos del corredor, teniendo en cuenta la reiteración de las patologías que el pavimento flexible muestra, especialmente en zonas de baja velocidad de operación y concentración de cargas, y la magnitud de los concretos asfálticos existentes, los cuales son sinónimo de continuas labores de recarpeteo, se recomienda que, una vez adecuadas las redes de servicios públicos, la alternativa a implementar para la construcción del pavimento sea el concreto hidráulico, incluso en calzadas de tráfico mixto. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS COLOMBIA. INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO IDU. Anexo Técnico de Diagnóstico para Conservación de Infraestructura Vial para Bogotá. Bogotá D.C.: El instituto, Marzo de 2014. COLOMBIA. INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO, UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA. Convenio Interadministrativo No. 20 de 2008. Concepto técnico para determinar los espectros de carga de los vehículos de transporte terrestre de carga que transitan por las vías del Distrito Capital. Bogotá D.C.: El instituto, 2013. COLOMBIA. INSTITUTO DE DESARROLLO URBANO IDU. Especificaciones Técnicas de Materiales y Construcción, IDU-ET-2011. Bogotá D.C.: El instituto, 2011.






COLOMBIA. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación en pavimentos flexibles. Bogotá: El instituto, 2008. COLOMBIA. SECRETARÍA DE MOVILIDAD DISTRITAL. Estudio de Transito Etapa de Factibilidad Troncal Avenida Boyacá entre Sector de Yomasa y La Avenida San José (Calle 170) y La Avenida San José (Calle 170) entre la Avenida Boyacá y la Autopista Norte. Bogotá: 2013. COLOMBIA. TRANSMILENIO S.A. Parámetros de Diseño de la Infraestructura para la Troncal Avenida Boyacá. Bogotá: 2012. ESTADOS UNIDOS. AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIALS. AASHTO Guide for design of pavement structures. Washington: La asociación, 1993. ESTADOS UNIDOS. PORTLAND CEMENT ASSOCIATION. Thickness design for concrete highway and street pavements. La asociación, 1984. REINO UNIDO. SHELL INTERNATIONAL PETROLEUM COMPANY. Shell pavement design manual. Londres: La compañía, 1978. Yang Hsien Huang, Pavement Analysis and Design. Pearson/Prentice Hall, 2004. E. J. Yoder, M. W. Witczak, Principles of Pavement Design, Second Edition. John Wiley & Sons, Inc. 2008.

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7 DISEÑO DE PAVIMENTOS - · PDF fileTransmilenio, consiste en la evaluación geotécnica y diseño de las estructuras de pavimento para el corredor, localizado entre la Avenida Caracas