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para estudiantes de ingenieria
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PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 1
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA
ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA
CIVIL - HUANCAVELICA
INFORME/DE/DISEO/N02/PAVIMENTOS/EAPICH/FIC/UNH/2014 A : ING. ACERO BENDEZU, Jhony
Docente Del curso de Pavimentos DE : BOZA CAHUANA, Lus
ASUNTO : DISEO DE PAVIMENTO FLEXIBLE, POR EL METODO ASSTHO 93.
FECHA : Huancavelica, Agosto, 27 del 2014 =============================================================
En cumplimento con el trabajo concerniente al curso de PAVIMENTOS presento el siguiente informe al docente encargado el Ing. ACERO BENDEZU, JHONY a partir del expediente tcnico encontrado del gobierno regional de Pasco MEJORAMIENTO DE LA CARRETERA YANAHUANCA - CERRO DE PASO TRAMO II: CERRO DE PASCO-PALCA, de dicho expediente se extraen los datos para el diseo del pavimento flexible: la variabilidad, confiabilidad, el mdulo resilente el CBR de la sub rasante el ndice de
serviciabilidad, ESAL, los coeficientes de capa estructural, coeficientes de drenaje, desviacin estndar, carga equivalente, error estndar combinado, todos los posibles datos que sean posible para el diseo del pavimento flexible para as
comparar con el diseo propuesto por el alumno, para poder tener informacin ms detallada del pavimento y las caractersticas que esta manifiesta ver en el
anexos . Es as como le hago llegar el trabajo realizado detalladamente. Espero no haber obviado ningn punto en particular en este informe que le
hago llegar para su respectiva evaluacin.
ATENTAMENTE;
Boza Cahuana, Luis
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 2
INFORME TCNICO
1. OBJETIVO:
Familiarizar al estudiante con el diseo de pavimentos flexibles, para lo cual se realiza el diseo del
pavimento flexible con los datos del expediente tcnico MEJORAMIENTO DE LA
CARRETERA YANAHUANCA - CERRO DE PASO TRAMO II: CERRO DE PASCO-
PALCA, obteniendo resultados y conclusiones de los diseos propuestos, con el fin de
establecer un mejor criterio de diseo del pavimento flexible.
DISEO DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
DATOS DEL EXPEDIENTE TECNICO
En el expediente se la plataforma se dividi en dos tramos de acuerdo al estudio del volumen
de trfico vehicular obtenido mediante estaciones de conteo se detect el IMD es de 208
vehculos/da (doble sentido), considerando los vehculos pesados que son ms
desfavorables en 26 vehculos/ da (doble sentido).
Las proyecciones de las cargas de trfico a 10 aos fueron determinadas en el Estudio de
Trafico tomando en cuenta el IMDA (ndice Medio Diario Anual) segn clase de vehculos
detectados, su carga legal, tasas de crecimiento anual, establecindose 2 tramos, de acuerdo a
las estaciones planteadas en el Estudio de Trafico:
Sector Periodo 10 aos
Cerro de Pasco Alcacocha (Km 16+000)
150,000 EE
Alcacocha Palca 120,000 EE
Diseo de Pavimento - Mtodo AASTHO 1993
Se basa en el valor de CBR de la subrasante, nmero de ejes estndar anticipado, para determinar
el nmero estructural de diseo.
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 3
CONFIABILIDAD
Para nuestro caso comprende a una va interestatal rura.l
As mismo estimamos un valor medio de confianza de R=90%;
Para este nivel de confiabilidad, la desviacin Standard normal, se obtiene Zr= - 1.282.
Considerando para un pavimento flexible S0=0.45.
TRAFICO
El trfico esperado para el periodo de 10 aos es:
TRAMO I: (Cerro de Pasco Alcacocha) Km 0+000 16+000
EAL = 1.5x105
TRAMO II: (Alcacocha Gollarisquisga (Palca)) Km 16+000 46+740.57
EAL = 1.2x105
Tabla A: Niveles de confiabilidad sugeridos para diferentes carreteras
Clasificacin
Nivel de confiabilidad
recomendado
Urbana Rural
Autopistas interestatales y
otras
85
99.9
80
99.9
Arterias principales 80 99 75 95
Colectoras de Trnsitos 80 95 75 95
Carreteras locales 50 - 80 50 - 80
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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MDULO RESILENTE
De acuerdo a la zonificacin (tipos de suelos) se ha calculado los Mdulos Resilente con las
siguientes frmulas:
PARA SUELOS FINOS:
CBR
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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CBR DE LA SUBRASANTE
Considerando los valores de CBR (para los diferentes Tramos y sectorizando se obtiene
los diferentes promedios:
TRAMO I (Cerro de Pasco Alcacocha Km 16)
Tramo I
Calicata N Progresiva (Km)
CBR al 95%
Observaciones
C-3 1+036 5.15
C-6 1+983 37.70 CBR se descarta
C-8 2+985 1.85 Intervencin con geomalla biaxial
C-10 3+640 7.50
C-12 4+340 50.00 CBR se descarta
C-17 5+930 7.35
C-20 6+930 25.15 CBR se descarta
C-21 7+229 6.12
C-26 8+930 6.25
C-28 9+576 1.25 Intervencin con geomalla biaxial
C-33 11+500 7.95
C-41 14+174 5.30
C-44 15+308 1.38 Intervencin con geomalla biaxial.
Luego se ha realizado la siguiente sectorizacin homognea:
Zona IV - Sector 1
C-3 1+036 5.15
C-10 3+640 7.50
C-17 5+930 7.35
C-21 7+229 6.12
C-26 8+930 6.25
C-33 11+500 7.95
C-41 14+174 5.30
Promedio Total 6.52
Sector 2 (Zona III) Intervencin, mejoramiento a nivel de Subrasante, con material de cantera mayor a 40%. TRAMO II (Alcacocha Km 16 Palca)
Tramo II
Calicata N Progresiva (Km)
CBR al 95%
Observaciones
C-53 18+362 2.25 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante
C-63 21+616 5.48
C-71 24+423 8.15
C-77 26+380 1.28 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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C-82 27+928 25.50 CBR se descarta
C-94 31+940 5.78
C-106 35+683 2.05 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante
C-110 37+316 5.85
C-112 38+048 33.18
C-117 39+864 11.50 CBR se descarta
C-126 42+940 38.67
C130 44+292 5.50
C-137 46+473 5.20
Luego se realizado la siguiente sectorizacin homognea :
Zona IV - Sector 1
C-63 21+616 5.48
C-71 24+423 8.15
C-94 31+940 5.78
C-110 37+316 5.85
Promedio Total 6.32
Zona II - Sector 2
C-112 38+048 33.18
C-126 42+940 38.67
Promedio Total 35.93
Zona IV - Sector 3
C-130 44+292 5.50
C-137 46+473 5.20
Promedio Total 5.35
Zona III - Sector 4 Intervencin, con geo malla biaxial a nivel de Subrasante.
RESUMIENDO: TRAMO I (Cerro de Pasco Alcacocha) Km 0+000 16+000
EAL = 1.5x105
TRAMO II (Alcacocha Gollarisquisga (Palca)) Km 16+000 46+740.57
EAL = 1.2x105
R=90% Zr= - 1.282.
S0=0.45.
Po=3.5 , Pt. =2,
PSI=PO Pt = 1.5.
m2 y m3 = 1.1
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
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material Mr.(psi) CBR% ai mi
Carpeta asfltica 0.43
base 45509 90 0.14 1.1
Sub base 42877 82 0.13 1.1
Sub rasante tramo I sec 1 8482 6.52
Sub rasante tramo II sec1 8314 6.32
Sub rasante tramo II sec2 25146 35.62
Sub rasante tramo II sec3 7473 5.35
Hallando SN para TRAMO I SEC 1:
Condiciones:
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DISEO
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CUADROS DE DISEO DEL PROGRAMA ASSHTO 93.
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ENTONCES:
Sn 3=2.45, Sn 2 =1.25, Sn 1=1.22
Tanteando los espesores se tiene de acuerdo al catlogo de estructuras
D1=3 D1=6cm
D2=0.3 D3=28cm
D3=8
Hallando SN para TRAMO II SEC 1:
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DISEO
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ENTONCES:
Sn 3=2.37, Sn 2 =1.20, Sn 1=1.17
Tanteando los espesores se tiene de acuerdo al catlogo de estructuras
D1=3 D1=5cm
D2=0.2 D3=25cm
D3=8.5
Hallando SN para TRAMO II SEC 2:
PAVIMENTOS INFORME DE
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ENTONCES:
Sn 3=1.52, Sn 2 =1.20, Sn 1=1.17
Tanteando los espesores se tiene de acuerdo al catlogo de estructuras
D1=3 D1=5cm
D2=0.2 D3=15cm
D3=3
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Hallando SN para TRAMO II SEC 3:
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
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ENTONCES:
Sn 3=2.48, Sn 2 =1.20, Sn 1=1.17
Tanteando los espesores se tiene de acuerdo al catlogo de estructuras
D1=3 D1=5cm
D2=0.2 D3=25cm
D3=9
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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CONCLUCIONES
Para disear un pavimento flexible es muy importante conocer el trfico,
IMD y el IMDA (ndice Medio Diario Anual), ya que para disear un pavimento depende
de los ejes equivalentes Las proyecciones de las cargas de trfico a n aos, dependiendo
de la importancia de la va.
Haciendo una comparacin con el diseo del pavimento flexible con el del
expediente observamos que hay una cierta diferencia entre espesores del
pavimento
Adecuando de diseo en funcin a su mdulo Resilente, CBR y a los ejes
equivalentes del catlogo de estructuras de pavimentos flexibles propuestos
por el manual de carreteras .nos proporciona un diseo con dos capas con,
espesores de la carpeta asfltica y la base con lo cual a mi parecer se
adoptara en diseo propuesto por el manual ya que hay una cierta
similitud con el diseo propuesto
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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ANEXOS
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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GOBIERNO REGIONAL DE PASCO
Mejoramiento de la Carretera Yanahuanca - Cerro de Pasco
Tramo II: Cerro de Pasco - Palca
INFORME FINAL
CONSULTOR :
ING. CESAR ATALA ABAD
ENERO, 2007
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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INDICE
1.0 DISEO DE PAVIMENTO
1.1 Objeto
1.2 Ubicacin del Proyecto
1.3 Estudio de Suelos y Pavimentos
1.4 Plataforma Existente
1.5 Diseo Estructural de Pavimentos
1.6 Ejes Equivalentes para Diseo
1.7 Diseo de Pavimento - Mtodo AASTHO 1993
1.8 Mtodo Aspahalt Institute, Edicin 1991
1.9 Diseo de Pavimento Usando Geo mallas
1.10 Conclusiones
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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1.0 DISEO DE PAVIMENTO
1.1 Objeto
El objeto del presente Estudio, es el Diseo de Pavimentos, del proyecto : Construccin de la
Carretera Asfaltada Palca - Cerro de Pasco.
Para tal efecto se propone la aplicacin de mtodos de diseo de aceptacin internacional como el
procedimiento AASHTO-93 y el Instituto del Asfalto (Superficie Asfaltada).
De acuerdo al Estudio de Factibilidad y en concordancia con la viabilidad otorgada por la DGPM
del MEF, la estructura del pavimento recomendada ser en base a un Tratamiento Superficial
Bicapa (TSB).
1.2 Ubicacin del Proyecto
La carretera Palca - Cerro de Pasco, tiene una longitud de 46+740.57 Km. La progresiva comienza
en el 0+000 en la Ciudad de Cerro de Pasco y termina en la Localidad de Palca.
1.3 Estudio de Suelos y Pavimentos
En el presente Estudio se efectuaron exploraciones a cielo abierto de 1.20 m 1.50 m de
profundidad cada 300 m con los respectivos muestreos y ensayos de laboratorio.
De acuerdo a tales trabajos se estableci el Perfil Estratigrfico de la plataforma actual en el cual
se presenta un material granular superficial de 0.20 a 0.30 m de espesor, subyaciendo materiales
gravo arcillosos limosos, limo arenosos, arcillas limosas, suelos turbosos, orgnicos, basamento
rocoso, de espesores y calidad heterogneas.
1.4 Plataforma Existente
Los resultados de los ensayos destructivos determinan que a nivel de subrasante se tiene una
composicin de suelos areno limosos, limos arenosos, gravas arcillosas limosas, arcillas limosas
y en sectores con material orgnico y suelos finos saturados, en los cuales se proyecta efectuar
mejoramientos de suelos o relleno estructural con materiales de prstamo. Al respecto se ha
zonificado la carretera en 4 Zonas Geotcnicas, considerando los diferentes tipos de suelos:
Zona 1 : Rocas sedimentarias tipo caliza, aglomerado y brechas volcnicas, duras con un CBR
>80%.
Zona 2 : Deposito coluvial con fragmentos de 1.00 2.00 m con gravas arcillosas y gravas limosas,
rocas sueltas de tipo caliza, CBR entre 22.50 y 50.0 %.
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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Zona 3 : Suelos orgnicos, turba, suelos finos muy saturados con infiltracin de agua a 0.80-1.00
m (zona de bofedales, manantiales, cochas). El CBR del terreno natural es de 1.25 2.25 % y el
CBR del material de cantera mayor a 40%.
Zona 4: Arcillas, limos arenosos, arenas arcillosas y arenas limosas, de baja a mediana plasticidad,
en estado blando a semirrgido, con un C.B.R. comprendido entre 5.15 7.50%.
1.5 Diseo Estructural de Pavimentos
Tomando en cuenta las consideraciones anteriores se ha procedido a determinar el requerimiento
estructural para el periodo de servicio de 10 aos mediante el Mtodo AASHTO-93.
Para ello se han tomado en consideracin los siguientes criterios:
Que el Estudio de Suelos realizado resulta representativo para el sector en anlisis en donde
las condiciones climticas son severas por su altitud y clima.
Que se espera un comportamiento similar en la Zona 2 y la Zona 3 luego de efectuados los
reemplazos de los suelos orgnicos por un terrapln.
Que los posibles sectores de plataforma geotcnicamente inestables en lugares aislados se
resolvern mediante reemplazos con materiales de cantera con CBR igual o mayor al de diseo.
Que se aplicaran para el diseo las consideraciones de Trfico proporcionados por la Regin
Pasco.
Que se adoptaran mdulos elsticos para los materiales de Subrasante y Afirmado Granular
segn los criterios metodolgicos del AASHTO 93.
Que las soluciones relacionadas con drenaje superficial y subdrenaje debern garantizar
adecuadas condiciones de humedad post construccin para asegurar el periodo de servicio
previsto.
1.6 Ejes Equivalentes para Diseo
En el presente Estudio el volumen de trfico vehicular obtenido mediante Estacin de conteo se
detect que el IMD es de 208 vehculos/da (doble sentido), considerando los vehculos pesados
que son ms desfavorables en 26 vehculos/ da (doble sentido).
Las proyecciones de las cargas de trfico a 10 aos fueron determinadas en el Estudio de Trafico
tomando en cuenta el IMDA (ndice Medio Diario Anual) segn clase de vehculos detectados, su
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 21
carga legal, tasas de crecimiento anual, establecindose 2 tramos, de acuerdo a las estaciones
planteadas en el Estudio de Trafico:
Sector Periodo 10 aos
Cerro de Pasco Alcacocha (Km 16+000)
150,000 EE
Alcacocha Palca 120,000 EE
1.7 Diseo de Pavimento - Mtodo AASTHO 1993
En lo que respecta al mtodo de diseo propuesto por la AASHTO, se ha tomado la informacin
proveniente de la Guide sor Paviment Structures, edicin 1993, que se basa en el valor de CBR
(California Bearing Ratio) de la subrasante, nmero de ejes estndar anticipado, para determinar
el nmero estructural de diseo. Este mtodo proporciona una expresin analtica que para efectos
de clculos computarizados la solucin matemtica es sumamente til. La evolucin del mtodo,
establece las complementaciones siguientes:
Se introduce el coeficiente de drenaje como parmetro de caracterizacin de la base
granular para fines del Nmero Estructural. Indirectamente se mide la influencia del
agua en la capacidad estructural del pavimento.
Se deja sin efecto el parmetro factor regional.
Se introduce el concepto de prdida de servicio.
El valor soporte de la subrasante S, se remplaza por el mdulo resilente MR.
Se introduce el parmetro de confiabilidad partiendo de la consideracin que el
comportamiento vs trnsito sigue la distribucin normal de Gauss.
A pesar de las bondades mencionadas la aplicacin de la versin 86, al igual que la 72, encuentra
un vaco en nuestro medio en cuanto a la ejecucin directa al Ensayo que mide el MR en suelos,
sin embargo para el diseo se ha establecido la correspondencia con los valores de C.B.R.,
siguiendo las recomendaciones de la experiencia Brasilera.
La frmula general que gobierna el nmero estructural de diseo,
presenta la expresin siguiente:
07.832.2
1
10944.0
5.12.420.0136.9 10
19.5
10
101810
MRLog
SN
PSILog
SNLogSoZrWLog
Donde:
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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18W : Numero proyectado de cargo equivalente de 18 kip (18000 lb) de
aplicacin de carga axial simple.
Zr : Desviacin estndar normal
So : Error estndar combinado del trafico proyectado y del comportamiento
proyectado
PASI: Diferencia entre ndice de Servicibilidad inicial (po), y el ndice de
Serviciabilidad terminal (pt).
MR : Modulo Resilente (psi)
Sn : Nmero estructural indicativo del espesor total del pavimento
requerido
Del procedimiento iterativo de la frmula, se despeja el valor de diseo SN ,diseo que
permite encontrar la situacin de un pavimento nuevo.
SN = 33322211 mDamDaDa
Donde:
1a Coeficiente de la capa i
iD Espesor de la capa (pulgadas) i
im Coeficiente de drenaje de la capa i
Con la finalidad de procesar iterativamente la frmula indicada, se dividi el anlisis por
componentes. Estas componentes son de fcil proceso y permitieron establecer los valores en
una hoja de clculo y cuyas partes tienen la forma siguiente:
07.820.0*18101 SoZrWLogK
5.12.4102
PSILogK
MRLogK103
*32.2
Donde:
MR (psi) =1500*CBR para CBR
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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Sabiendo que:
1 psi = 007.0/07.02 cmkgf Mpa
Mpacmkgf 1.0/2 22.14 psi
Finalmente se emple la frmula siguiente:
MR (psi) =1500*CBR
MR (psi) =4326 Ln CBR +241
Luego de reemplazar y despejar, la ecuacin general de AASHTO, qued de la manera
siguiente:
19.5
21031
1
109440.0
1*36.9
SN
KSNLogKK
Si, se hace:
1*36.9101
SNLogJ
Y adems:
19.5
22
1
109440.0
SN
KJ
Por igualdad se debe cumplir que:
2131JJKK ; o tambin 0
2131 JJKK
Esta ltima expresin, permiti efectuar las iteraciones hasta cumplir la igualdad y por lo tanto
encontrar el SN de diseo. El cuadro adjunto Diseo de Pavimentos Flexibles - AASHTO 93,
presentan los insumos para la evaluacin de las frmulas antes descritas, como valores de CBR
y concluye en los espesores de refuerzo o alternativas de solucin a interpretar por el ingeniero
especialista.
Confiabilidad
Para nuestro caso comprende a una va interestatal rural, cuya confiabilidad varia entre 80 99.9
(Ver Tabla A).
Tabla A: Niveles de confiabilidad sugeridos para diferentes carreteras
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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Clasificacin
Nivel de confiabilidad
recomendado
Urbana Rural
Autopistas interestatales y
otras
85
99.9
80
99.9
Arterias principales 80 99 75 95
Colectoras de Trnsitos 80 95 75 95
Carreteras locales 50 - 80 50 - 80
As mismo estimamos un valor medio de confianza de R=90%; para este nivel de confiabilidad, la
desviacin Standard normal (ver tabla B), se obtiene Zr= - 1.282.
Considerando para un pavimento flexible S0=0.45.
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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TRAFICO
El trafico esperado para el periodo de 10 aos es:
TRAMO I (Cerro de Pasco Alcacocha) Km 0+000 16+000
EAL = 1.5x105
TRAMO II (Alcacocha Gollarisquisga (Palca)) Km 16+000 46+740.57
EAL = 1.2x105
MDULO RESILENTE
De acuerdo a la zonificacin (tipos de suelos) se ha calculado los Mdulos Resilente con las
siguientes frmulas:
Para suelos finos:
CBR
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
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Ver figuras 2 y 3: Base granular y Sub-base
PAVIMENTOS INFORME DE
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PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
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DRENAJE
Los coeficientes de drenaje se pueden obtener de la presente tabla, en funcin del porcentaje
de tiempo de exposicin y la calidad de drenaje:
Valores de mi recomendados para modificar los coeficientes
de capas de base y sub-base granulares
Calidad del
drenaje
% de tiempo de exposicin de la estructura
del pavimento a nivel de humedad prximos a la saturacin
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
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Luego se ha realizado la siguiente sectorizacin homognea:
Zona IV - Sector 1
C-3 1+036 5.15
C-10 3+640 7.50
C-17 5+930 7.35
C-21 7+229 6.12
C-26 8+930 6.25
C-33 11+500 7.95
C-41 14+174 5.30
Promedio Total 6.52
Sector 2 (Zona III) Intervencin, mejoramiento a nivel de Subrasante, con material de cantera mayor a 40%. TRAMO II (Alcacocha Km 16 Palca)
Tramo II
Calicata N Progresiva (Km)
CBR al 95%
Observaciones
C-53 18+362 2.25 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante
C-63 21+616 5.48
C-71 24+423 8.15
C-77 26+380 1.28 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante
C-82 27+928 25.50 CBR se descarta
C-94 31+940 5.78
C-106 35+683 2.05 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante
C-110 37+316 5.85
C-112 38+048 33.18
C-117 39+864 11.50 CBR se descarta
C-126 42+940 38.67
C130 44+292 5.50
C-137 46+473 5.20
Luego se realizado la siguiente sectorizacin homognea :
Zona IV - Sector 1
C-63 21+616 5.48
C-71 24+423 8.15
C-94 31+940 5.78
C-110 37+316 5.85
Promedio Total 6.32
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 30
Zona II - Sector 2
C-112 38+048 33.18
C-126 42+940 38.67
Promedio Total 35.93
Zona IV - Sector 3
C-130 44+292 5.50
C-137 46+473 5.20
Promedio Total 5.35
Zona III - Sector 4 Intervencin, con geo malla biaxial a nivel de Subrasante.
Luego considerando el CBR promedio de la sectorizacin para cada Zona y los trficos deducidos
para cada tramo se obtiene los siguientes diseos:
RESULTADOS DE LOS ESPESORES PARA UN TRATAMIENTO BICAPA
Tramo Sector Sub-base CBR > 40% Cantera Sacra
familia
(cm)
Base CBR 90%
Piedra Chancada +finos Cantera Sacrafamilia
(cm)
Tratamiento Bicapa (cm)
Espesor Total (cms)
I 1 27.5 15 2.50 45.0
2 40.0 15 2.50 57.5
II 1 27.5 15 2.50 45.0
2 20.0 15 2.50 37.5
3 20.0 15 2.50 57.5
4 37.5 15 2.50 55.0
1.8 Mtodo Aspahalt Institute, Edicin 1991
Se ha tomado como temperatura media anual T= 7- 9
TRFICO
Tramo I : 1.5 x 105 EAL
Tramo II : 1.2x 105 EAL
El manual de diseo del Instituto del Asfalto recomienda tomar un valor total del 60%, 75 y el
87.5% de los valores individuales que sean iguales o mayores que el trnsito que se espere
circule sobre el pavimento, como se muestra en la tabla:
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 31
Tabla V-2 Limites de Diseo para Subrasante
Nivel de Trfico (EAL) Percentil de Diseo (%)
104 menos Entre 104 y 106
106 o mas
60 75
87.5
En nuestro caso, de acuerdo a la tabla, se encuentra entre 104 106 con un percentil de 75%,
con el cual se selecciona el CBR de Diseo.
TRAMO I
Zona IV sector 1
Calicata N Progresiva (km)
CBR al 95% de la MDS
N de resultados iguales o mayores
% de mayores o iguales que
C-33 11+500 7.95 1 14.28
C-10 3+640 7.50 2 28.57
C-17 5+930 7.35 3 42.86
C-26 8+930 6.25 4 57.14
C-21 7+229 6.12 5 71.43
C-41 14+174 5.30 6 85.71
C-3 1+036 5.15 7 100.00
75% percentil 5.90
Zona II Sector 2 Intervencin con geo malla biaxial a nivel de Subrasante. TRAMO II
Zona IV Sector 1
Calicata N Progresiva (km)
CBR al 95% de la MDS
N de resultados iguales o mayores
% de mayores o iguales que
C-71 24+423 8.15 1 25.00
C-110 37+316 5.85 2 50.00
C-94 31+940 5.78 3 75.00
C-63 21+616 5.48 4 100.00
75% percentil 5.78
Zona II Sector 2
Calicata N Progresiva (km)
CBR al 95% de la MDS
N de resultados iguales o mayores
% de mayores o iguales que
C-126 42+940 38.67 1 50.00
C112 38+048 33.18 2 100.00
75% percentil 5.78
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 32
Zona IV Sector 3
Calicata N Progresiva (km)
CBR al 95% de la MDS
N de resultados iguales o mayores
% de mayores o iguales que
C-130 44+292 5.50 1 50.00
C-137 46+473 5.20 2 100.00
75% percentil 5.35
Zona III Sector 4 Intervencin, con geo malla biaxial a nivel de Subrasante.
RESUMEN
Tramo I Zona IV
Sector 1 con CBR = 5.90 %
Zona III
Sector 2 con geo malla biaxial.
Tramo II
Zona IV
Sector 1 con CBR =5.78%
Zona II
Sector 2 con CBR = 35.90%
Zona IV
Sector 3 con CBR = 5.35%
Zona III
Sector 4 con geo malla biaxial.
MDULO DE RESILENCIA
Tramo I
Zona IV
Sector 1 con Mr. (Kg/cm2) = 620
Zona III
Sector 2 con Mr. (Kg/cm2) = 1,134
Tramo II
Zona IV
Sector 1 con Mr. (Kg/cm2) = 607
Zona II
Sector 2 con Mr. (Kg/cm2) = 1,102
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 33
Zona IV
Sector 3 con Mr. (Kg/cm2) = 562
Zona III
Sector 4 con Mr. (Kg/cm2) = 1,134
Luego con los parmetros de trfico y Modulo de Resilencia en la Fig. 5.18, Diagrama de
diseo para espesor pleno en concreto asfltico, se obtiene los siguientes espesores de
concreto asfltico:
Tramo I
Zona IV
Sector 1 : e = 15 cms
Zona III
Sector 2 : e = 12.5 cms
Tramo II
Zona IV
Sector 1 : e = 15.0 cms
Zona II
Sector 2 : e = 12.5 cms
Zona IV
Sector 3 : e = 16.0 cms
Zona III
Sector 4 : e = 12.5 cms
El factor de equivalencia se indica en la tabla V-2 con 0.2 para sub-base o base granular con
agregado duros con algunos finos plsticos y CBR no menor de 40% y IP
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 34
Tramo I
Zona IV
Sector 1 : SBG BG = 75.0 cm
Zona II
Sector 2 : SBG BG = 62.5 cm
Tramo II
Zona IV
Sector 1 : SBG BG = 75.0 cm
Zona II
Sector 2 : SBG BG = 62.5 cm
Zona IV
Sector 3 : SBG BG = 80.0cm
Zona III
Sector 4 : SBG BG = 62.5cm
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 35
Resultados del Espesor para Tratamiento Bicapa
Tramo Zona Sector Tratamiento Bicapa (cm)
Sub-base o base
granular con CBR >40% y IP
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 36
1.9 Diseo de Pavimento Usando Geo mallas
As mismo se ha verificado el diseo de la estructura del pavimento utilizando geo mallas
biaxiales TENSAR BX 1100 y BX 1200 a nivel de Subrasante para las zonas orgnicas
turbosas y saturadas, y como reforzamiento de la estructura del pavimento,
determinndose ahorros en espesor de afirmados comprendidos entre 30% y 50%.
Ver Salidas Diseo Tensar Eart Techologies Inc.
1.10 Conclusiones
Las principales conclusiones a mencionar son las siguientes:
El procedimiento de diseo AASHTO-93 ha sido adoptado para el presente proyecto debido
a su compatibilidad con la practica nacional y con la clase de va a proyectar; as mismo se
ha tomado en cuenta el diseo del Instituto del Asfalto.
La Subrasante estar constituida en general por los siguientes tipos de suelos:
Zona I : Rocas sedimentarias tipo caliza, aglomerado y brechas volcnicas, duras con un CBR
>80%.
Zona II : Deposito coluvial con fragmentos de 1.00 2.00 m con gravas arcillosas y gravas limosas,
rocas sueltas del tipo caliza, con CBR entre 22.50 y 50.0 %.
Zona III : Suelos orgnicos, turba, suelos finos muy saturados con infiltracin de agua a 0.80-1.00
m (zona de bofedales, manantiales, cochas). El CBR del terreno natural es de 1.25 2.25 % y el
CBR del material de cantera mayor a 40%.
Zona IV: Arcillas, limos arenosos, arenas arcillosas y arenas limosas, de baja a mediana
plasticidad, en estado blando a semirrgido, con un C.B.R. comprendido entre 5.15 7.50%.
Se ha tomado en cuenta el Trfico de 150,000 EE para el tramo Cerro de Pasco Alcacocha
y de 120,000 EE para el tramo Alcacocha - Palca.
De los diseos de pavimento AASTHO Tramo Cerro de Pasco - Alcacocha se concluye con
las siguientes estructuras con Tratamiento Superficial Bicapa:
PAVIMENTOS INFORME DE
DISEO
FLEXIBLE
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA - EAPICH 37
RESULTADOS DE LOS ESPESORES PARA UN TRATAMIENTO BICAPA
Tramo Sector Sub-base CBR > 40% Cantera Sacra
familia
(cm)
Base CBR 90%
Piedra Chancada +finos Cantera Sacra famlia
(cm)
Tratamiento Bicapa (cm)
Espesor Total (cms)
I 1 27.5 15 2.50 45.0
2 40.0 15 2.50 57.5
II 1 27.5 15 2.50 45.0
2 20.0 15 2.50 37.5
3 20.0 15 2.50 57.5
4 37.5 15 2.50 55.0