Ecuacin bsica de diseo para pavimentos FlexiblesSegn la metodologa AASHTO-93

CONFIABILIDAD:

Probabilidad de que el pavimento llegue al final desu vida til en las condiciones que fueronconsideradas en el diseo original.

Confiabilidad AASHTO-93

FACTOR DE SEGURIDAD F= 10^(-ZR*So)

NIVEL DE CONFIABILIDAD

ZrDESVIACIN ESTANDAR

FACTOR DE SEGURIDAD

60% -0.253 0.45 1.3070% -0.524 0.45 1.7285% -1.037 0.45 2.9395% -1.645 0.45 5.5099% -2.327 0.45 11.1599.9% -3.090 0.45 24.58

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

60% 70% 85% 95% 99% 99.90%

FACTOR DE SEGURIDAD

CONFIABILIDAD AASHTO-93

FA

CT

OR

DE S

EG

UR

IDA

D

(F=

10^(-

Zr*

So)

Confiabilidad AASHTO-93

Confiabilidad AASHTO-2002

DESVIACIN ESTNDAR

Error estadstico en la estimacin de las variables

La condiciones climticas afectan el

suelo y esto puede resultar en

impacto sobre la capacidad

estructural de la sub rasante.

Por esto la gua AASHTO-93,

incorpora un FACTOR DE DAO

RELATIVO Uf que permite

estimar una capacidad estructural

de la subrasante, promedio de todo

el ao, considerando las diferentes

estaciones climticas.

Fuente: Inveas informa. Boletn Tcnico, Abril 1998

FACTOR DE DAO RELATIVO

Uf

CBR MR

MR = 1500xCBRCBR < 7.2%

MR = 3000x(CBR)^0.657.2 < CBR < 20%

MR = 4326xln(CBR)+241CBR > 20%

MR expresado en PSI (lb/pulg2)

MR Uf MR corregido

Uf: Valor del dao relativo, causado por los estadosDe humedad del suelo

MR: Mdulo resiliente

Las caractersticas estructurales de los materiales Se ven afectadas por las condiciones de humedad de lasDiferentes pocas del ao.

CBR DE TODAS LAS MUESTRAS ENSAYADAS

CBR Hmedo CBR Saturado CBR Seco = CBR Hmedox1.6

MR PROMEDIO PARA CADA CONDICIN DE ENSAYO (Hmedo, Seco y Saturado) APLICANDO ECUACIONES DE CORRELACIN ENTRE CBR Y MR

CBR Hmedo MR-hmedoCBR Saturado MR-saturadoCBR Seco MR-seco

MR = 1500xCBR

MR = 3000x(CBR)^0.65

MR = 4326xln(CBR)+241

Uf DAO RELATIVO TOMANDO EN CUENTA LA DURACIN DE LAS DIFERENTES CONDICIONES CLIMTICAS EN LA ZONA DONDE SE TOMARON LAS MUESTRAS

Uf=1.18x10^8 x MR^(-2.32) (CALCULADO PARA CADA ESTACIN CLIMATICA)

Uf Hmedo = Uf x meses de duracin de la estacin hmeda Uf Saturado = Uf x meses de duracin de la estacin lluviosaUf Seco = Uf x meses de duracin de la estacin seca

Uf ponderado = (Uf Hmedo + Uf Saturado + Uf Seco) / 12 MESES

Fuente: Inveas informa. Boletn Tcnico, Abril 1998

CBR DE TODAS LAS MUESTRAS ENSAYADAS

CBR Hmedo CBR Saturado CBR Seco = CBR Hmedox1.6

MR PROMEDIO PARA CADA CONDICIN DE ENSAYO (Hmedo, Seco y Saturado) APLICANDO ECUACIONES DE CORRELACIN ENTRE CBR Y MR

CBR Hmedo MR-hmedoCBR Saturado MR-saturadoCBR Seco MR-seco

Uf DAO RELATIVO TOMANDO EN CUENTA LA DURACIN DE LAS DIFERENTES CONDICIONES CLIMTICAS EN LA ZONA DONDE SE TOMARON LAS MUESTRAS

Uf=1.18x10^8 x MR^(-2.32) (CALCULADO PARA CADA ESTACIN CLIMATICA)

Uf Hmedo = Uf x meses de duracin de la estacin hmeda Uf Saturado = Uf x meses de duracin de la estacin lluviosaUf Seco = Uf x meses de duracin de la estacin seca

Uf ponderado = (Uf Hmedo + Uf Saturado + Uf Seco) / 12 MESES

MR DE DISEO

.DESPEJANDO DE LA ECUACIN Uf=1.18x10^8 x MR

MR(corregido) = (Ufponderado/(1.18X10^8))^(1/-2.32)

MR = 1500xCBR

MR = 3000x(CBR)^0.65

MR = 4326xln(CBR)+241

Materiales con CBR

Materiales con CBR > 80%

MR(sub-base) = 321,05xCBR+13,327 (PSI)

DPSI = p0 - pt

SERVICIABLIDAD

AUTOPISTAS

URBANAS Y

VIAS

TRONCALES DE

MUCHO

TRAFICO

AUTOPISTAS

URBANAS, VIAS

URBANAS DE

IMPORTANCIA DE

TRAFICO NORMAL

VIAS LOCALES,

RAMALES,

SECUNDARIAS Y

AGRICOLAS

INICIAL 4.2

FINAL 2.5 - 3.0 2.0 - 2.5 1.8 - 2.0

La serviciabilidad final o terminal(pt) es el menor valor aceptable de sta

para la circulacin vehicular antes de que sea necesaria una sobrecarpeta o la

reconstruccin de la vialidad.

El numero estructural (SN/i) representa la capacidad estructural requerida sobre la capa cuyo mdulo resiliente ha sido sustituido en la ecuacin para las cargas totales expresadas en ejes equivalentes.

Lo que quiere decir, que existir un nmero estructural requerido sobre cada capa de material granular (SN/i) existente en la estructura de pavimento; desde la sub-rasante hasta la base.

SN

/subra

sante

esubbase

SUB RASANTE

SUB BASE

BASE

CARPETA ASFALTICA

SN

/subbase

SN

/base

ebase

ecarpeta-asfltica

SN/base = SNca = a(ca)*e(ca) e(ca) (SN/base) /a(ca)

SNcarpeta-asfltica = a(ca)*e(ca)

e (ca)= ESPESOR DE CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFLTICA

SN

/subra

sante

esubbase

SUB RASANTE

SUB BASE

BASE

CARPETA ASFALTICA

SN

/subbase

SN

/base

ebase

ecarpeta-asfltica

SN/sub-base = SNbase + SNcarpeta-asfltica

e(base) [(SN/sub-base)- SNcarpeta-asfltica] /[a(base) *m(base)]

SNbase = e(base)*a(base)*m(base)

SNbase = SN/sub-base - SNcarpeta-asfltica

SNbase = e(base)*a(base) )*m(base)

e(base) = ESPESOR DE CONSTRUCCION DE LA BASE GRANULAR

Fuente: Inveas informa. Boletn Tcnico, Abril 1998

SN

/subra

sante

esubbase

SUB RASANTE

SUB BASE

BASE

CARPETA ASFALTICA

SN

/subbase

SN

/base

ebase

ecarpeta-asfltica

SN/sub-rasante = SNbase + SNcarpeta-asfltica + SNsub-base

e(sub-base)[(SN/sub-rasante)- SNcarpeta-asfltica-SNbase] /[a(sub-base) *m(sub-base)]

SNsub-base = e(sub-base)*a(sub-base)*m(sub-base)

SNsub-base = SN/sub-rasante - SNbase - SNcarpeta-asfltica

SNsub-base = e(sub-base)*a(sub-base)*m(sub-base)

e(sub-base) = ESPESOR DE CONSTRUCCION DE LA SUB-BASE GRANULAR

SUB RASANTE

SUB BASE

BASE

CARPETA ASFALTICA ALTERNATIVA 1

ALTERNATIVA 2

ALTERNATIVA 3

SOLUCIN FINAL

COSTOS

Procedimiento de diseo

Trfico Fundacin Clima Materiales

Modificar

EstrategiaEstrategia de diseo (iterativa)

Modelo de Anlisis de Pavimento

Acumulacin de daoModelo de Prediccin

de Deterioro

Alternativas viablesAnlisis

Constructabilidad

Seleccionar Estrategia

Se cumple criterio

de Performance?

Costo / Ciclo de vida

Anlisis

Seleccin de estrategia

Parmetros de entrada

NO

SI

Fuente:http://www.2002designguide.com/home.html