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METODOLOGÍAS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Pavimentos flexibles: Este tipo de pavimentos están formados por una carpeta bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rígidas, la base y la subbase. No obstante puede prescindirse de cualquiera de estas dependencias de las necesidades Pavimento semirrígido: Aunque este tipo de pavimentos guarda básicamente la misma estructura de un pavimento flexible, una de sus capas se encuentra rigidizada artificialmente con un aditivo que puede ser: asfalto, emulsión, cemento, cal y químicos. El empleo de estos aditivos tiene la finalidad básica de corregir o modificar las propiedades mecánicas de los materiales locales que no son aptos para la construcción de las capas del pavimento, teniendo en cuenta que los adecuados se encuentran a distancias tales que encarecerían notablemente los costos de construcción. articulares de cada obra. Pavimento rígido: son aquellos que fundamentalmente están constituidos por una losa de concreto hidráulico, apoyada sobre la subrasante o sobre una capa, de material seleccionado, la cual se denomina subbase del pavimento rígido. Debido a la alta rigidez del concreto hidráulico así como de su elevado coeficiente de elasticidad, la distribución de los esfuerzos se produce en una zona muy amplia. Además como el concreto es capaz de resistir, en ciertos grados, esfuerzos a la tensión, el comportamiento de un pavimento

Metodologías de Diseño de Pavimentos Flexibles

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METODOLOGAS DE DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLESPavimentos flexibles: Este tipo de pavimentos estn formados por una carpetabituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rgidas, la base y la subbase. Noobstante puede prescindirse de cualquiera de estas dependencias de las necesidadesPavimento semirrgido: Aunque este tipo de pavimentos guarda bsicamente la mismaestructura de un pavimento flexible, una de sus capas se encuentra rigidizadaartificialmente con un aditivo que puede ser: asfalto, emulsin, cemento, cal y qumicos. Elempleo de estos aditivos tiene la finalidad bsica de corregir o modificar las propiedadesmecnicas de los materiales locales que no son aptos para la construccin de las capasdel pavimento, teniendo en cuenta que los adecuados se encuentran a distancias talesque encareceran notablemente los costos de construccin. articulares de cada obra.Pavimento rgido: son aquellos que fundamentalmente estn constituidos por una losade concreto hidrulico, apoyada sobre la subrasante o sobre una capa, de materialseleccionado, la cual se denomina subbase del pavimento rgido. Debido a la alta rigidezdel concreto hidrulico as como de su elevado coeficiente de elasticidad, la distribucinde los esfuerzos se produce en una zona muy amplia. Adems como el concreto es capazde resistir, en ciertos grados, esfuerzos a la tensin, el comportamiento de un pavimentorgido es suficientemente satisfactorio aun cuando existan zonas dbiles en la subrasante.La capacidad estructural de un pavimento rgido depende de la resistencia de las losas ypor lo tanto, el apoyo de las capas subyacentes ejerce poca influencia en el diseo delespesor del pavimento.

La ecuacin fundamental del mtodo MTC, producto del resultado anterior, es muy similar a la del mtodo AASHTO, aun cuando es mucho mas simple y se expresa de la forma siguiente: Ecuacion N7: NEV/ (i)= 3,236 * Nt10^(0,094 log CBR (i) 0,932) / CBR (i)0,533 Donde: NEV (El numero estructural venezolano): es un valor dimensional que depende de las cargas equivalentes totales en el periodo de diseo (Nt), de la pendiente longitudinal de la va en proyecto y de la calidad de la capa bajo anlisis, cuyo valor de CBR que se incorpora en la ecuacin. Su resultado expresa la potencia requerida de pavimento sobre las capas i Nt: Son Las cargas totales en el periodo de diseo (Nt), mayoradas por un factor regional (Rg), el cual es funcin de la pendiente longitudinal del tramo de la via cuyo pavimento se disea. CBR (i): Valor de resistencia, determinado por medio del ensayo CBR del material (i), sobre el cual se esta determinando los espesores.

APLICACIN DEL MTODO

1.- Determinacin de las cargas equivalentes totales en el periodo de diseo (Nt): Es la determinacin de las cargas que actuaran sobre el pavimento, en su periodo de diseo. Se basa en la aplicacin de la siguiente expresin: Nt= Nd * C * A * F * 365 Donde: Nd: cargas equivalentes diarias para el ao inicial de diseo. 1.2.- Cargas equivalente diarias para el ao inicial de diseo (Nd):Nd= VTPi * Fc Donde: VTPi: Volumen diario de trafico pesado, para el ao inicial de diseo. Este valor se obtiene a su vez de la siguiente relacin: VTPi= PDTi * (%VP) Donde: PDTi: promedio diario de trafico, para el ao inicial de diseo %VP: numero de vehculos pesado expresado en forma decimal, como porcentaje del PDT.Por otra parte uno de los valores mas importantes es el que corresponde al termino Fc, el cual se define como factor camin, y es igual al numero de cargas equivalentes promedio por camin y se obtiene dividiendo el numero total de cargas equivalentes, para un numero dado de camiones que tiene una distribucin determinado entre el numero total de camiones considerados en la distribucin.1.3.- Factor canal (C): Se define como la relacin referida al total de vehculos pesados, que expresa el volumen de ellos que utilizara el canal de diseo. Es decir, es el nmero de camiones que circulara por el canal de diseo, dividido por el nmero total de camiones sobre la via. El valor de C debe ser calculado una vez conocido el canal de diseo, pero cuando se carece de informacin sobre la distribucin del trnsito, se puede utilizar los valores del factor canal dados en la tabla A11.4.- Factor de ajuste por trnsito desbalanceado (A): Este factor sirve para mayoral las cargas equivalentes totales cuando su valor no puede ser especficamente determinado sobre el canal de diseo.

El factor de ajuste ser determinado por el proyectista segn las caractersticas de trnsito en la via. En la tabla A2 se presentan los valores tpicos derivados de las estadsticas de 18 estaciones de pesaje analizados en Venezuela.5.- Factor de crecimiento (F): Es un factor que toma en cuenta la variacin del volumen de trnasito en el periodo de diseo considerado, se utiliza para determinar las cargas equivalentes acumuladas. Los valores de factor de crecimiento se presentan en la tabla A3 y son funcin de la tasa de crecimiento (TC) y del periodo de diseo, en aos. Vale la pena mencionar que estos factores de equivalencia, que en el caso del mtodo MTC se toman como valores nicos sea cual sea la potencia NEV esperada sobre la capa bajo anlisis y la condicin de servicio que el pavimento debe prestar, corresponden bsicamente a lo correspondientes FEi del mtodo AASHTO para un SN= 5 y para una capacidad final (pt) de 2.52.- Efectos de la topografa de la via (Rg) El valor asi obtenido de Nt debe ser ajustado en funcin de un valor de factor regional por pendiente (Rg) y que representa en el efecto de la mayor permanencia de las cargas sobre la estructura (rata de carga) debido a la disminucin de la velocidad de recorrido de los vehculos, especialmente de los pesado, como consecuencia de la pendiente longitudinal que es lo mismo que decir que por efecto de la topografa del tramo bajo proceso de diseo. El valor de Rg se obtiene de la siguiente ecuacin: Ecuacin N 8: Donde: Rg: factor regional por pendiente P: Pendiente longitudinal promedio de la via en el tramo bajo diseo, expresado en porcentaje. Rg= (p/3)0,25En el caso de pendientes iguales o menores a 3% el valor de Rg debe ser tomado como 1

3.- Ajuste del valor de las cargas equivalentes: El valor de carga equivalente totales (Nt) a sido obtenido segn el punto 1, debe ser ajustado en funcin del factor regional por pendiente (Rg) mediante la aplicacin de la siguiente ecuacin: Ecuacion N 9: Nt= Nt * Rg Este valor de Nt es el que se sustituye en la ecuacin N 7, para lograr conocer la potencia de pavimento NEV.4.- Valor del CBR del material sobre el cual se determina la potencia del pavimento: El valor de la resistencia de los materiales que sern empleados en la construccin de la estructura de pavimento, as como el de material de fundacin (subrasante), se determina siguiendo el procedimiento normalizado CBR. En la ecuacin N 1, el valor CBR (i) identifica el material sobre el cual se este determinando la potencia requerida del pavimento, y posteriormente los espesores que sobre el sern construidos. En el mtodo del MTC, en el momento de ejecucin del ensayo CBR toma en especial inters la condicin de humedad bajo la cual dicho ensayo se ejecuta, y que en este mtodo se conoce como factor regional por lluvia y drenaje. Este factor no participa en el proceso como un factor numrico, sino que condiciona la manera en que el ensayo CBR deba ser ejecutado en funcin de:

A.) Efecto de la intensidad de lluvia: la intensidad de lluvia (mm por ao) determina si debe saturarse la muestra tal como se indica en el captulo referente al ensayo CBR, en estos mismos apuntes de pavimentos. Debe recordarse que si la intensidad de lluvia es mayor a 800 mm por ao la muestra debe saturarse. B.) Efecto del drenaje superficial: en el ensayo CBR sobre las muestras de aquellas unidades de diseo en las cuales se determina que el drenaje de las aguas superficiales: cunetas, alcantarillas, entre otros es insuficientes mal mantenido o inadecuado, debe ser ejecutado en la condicin de saturacin, sea cual sea la intensidad de lluvia en el sector o tramo.6.- Determinacin de los espesores de capa.EL VALOR DE NEV, PERMITE SELECCIONAR LOS ESPESORES DE LAS CAPAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE, A PARTIR DE LA SIGUIENTE ECUACION:ECUACION N 10.NEV/sr = arod * erod + acar * ecar + ab * eb + asb * esb + ams * ems

En la ECUACION N 10, los trminos son definidos de las siguientes maneras:Coeficientes Estructurales:arod : coef. Estructural de la mezcla asfltica que conformara la capa de rodamiento.acar : coeficiente estructural de la mezcla asfltica que conformara la capa remanente, es decir, aquella capa asfltica diferente a la de rodamientoab : coef. Estructural del material (mezcla), empleado en la construccin de la capa base, siempre y cuando sea diferente a una mezcla asfltica, es decir deber ser una material granular, no tratado con ligante asfaltico, o una mezcla de suelo-cemento.asb : Estructural del material (mezcla), empleado en la construccin de la capa sub-base (material granular o estabilizado)ams : del material (mezcla), empleado en la construccin de la capa subrazante mejorada (material seleccionado)Espesores:erod : espesor en cm de la mezcla asfltica que conformara la capa de rodamiento.ecar : espesor en cm de la mezcla asfltica que conformara la capa remanentes.

eb : espesor en cm del material (mezcla) empleado en la construccion de la capa base.esb : espesor en cm del material (mezcla) empleado en la construccin de la capa sub-base.ems : espesor en cm del material (mezcla) empleado en la construccin de la capa sub-rasante mejorada.Los valores arod, acar, ab, asb, ams, o coeficientes estructurales, son valores adimensionales que provienen de la relacin empirica entre el NEV de una estructura de pavimento y los espesores de cada capa, y que expresan la habilidad relativa de un material o mezcla para poder funcionar como un componente estructural de un pavimento flexible. Es importante destacar que la ecuacin N 10 cubre el caso en que la estructura multicapa de incorpore todas las capas posibles, desde la mezcla asfltica de rodamiento y las mezclas asflticas distintas a ellas, pasando por la de la sub-base y terminando una de material seleccionado. Podr haber diseo de pavimento en que alguna, o inclusive algunas de las capaz sean considerada para construir el pavimento, tal como sucede en una estructura de profundidad plena, o de solo capas asflticas. En tal caso, la Ecuacin N 10 quedara reducida a los trminos que le sean aplicables.7.- Determinacin de los valores de los coeficientes estructurales: Los valores para cada uno de los diversos trminos asociados con cada capa, y que definen su capacidad estructural, que hemos denominado coeficientes estructurales, se obtiene en funcin de una serie de grficos, que dependen a su vez del tipo de capa y de la valor CBR, estabilidad MARSHALL o Resistencia a la Compresin no-confinada, segn corresponda a materiales y mezclas granulares o suelos, mezclas asflticas o mezclas de suelo-cemento. MTODO DE LA PORTLAND CEMENT ASSOCIATION (PCA)El propsito de este mtodo al igual que el de los anteriores es determinar los espesoresmnimos de pavimento que permiten optimizar costos en una obra.Este mtodo consiste en una hoja de clculo que rene una serie de datos para el anlisisde la estructura por fatiga y por erosin. El anlisis de fatiga se basa en el clculo deesfuerzos por caga en el borde de las losas y el anlisis de erosin se basa en que ladeflexin ms critica ocurre en la esquina de la losa. Mtodo AASHTO-86(93) en el diseo de pavimentos flexiblesA. AlcanceLa aplicacin del Mtodo AASHTO-72 se mantuvo hasta mediados del ao 1983, cuandose determin que, an cuando el procedimiento que se aplicaba alcanzaba sus objetivosbsicos, podan incorporrsele algunos de los adelantos logrados en los anlisis y eldiseo de pavimentos que se haban conocido y estudiado desde ese ao 1972. Por estarazn, en el perodo 1984-1985 el SubComit de Diseo de Pavimentos junto con ungrupo de Ingenieros Consultores comenz a revisar el "Procedimiento Provisional para elDiseo de Pavimentos AASHTO-72", y a finales del ao 1986 concluye su trabajo con lapublicacin del nuevo "Manual de Diseo de Estructuras de Pavimentos AASHTO '86", ysigue una nueva revisin en el ao 1993, por lo cual, hoy en da, el mtodo se conocecomo Mtodo AASHTO-93.Este Manual mantiene las ecuaciones de comportamiento de los pavimentos que seestablecieron en el Experimento Vial de la AASHO en 1961, como los modelos bsicosque deben ser empleados en el diseo de pavimentos; introduciendo, sin embargo, loscambios ms importantes sucedidos en diferentes reas del diseo, incluyendo lassiguientes:1. Incorporacin de un "Factor de Confiabilidad" -fundamentado en un posiblecambio del trfico a lo largo del perodo de diseo, que permite al IngenieroProyectista utilizar el concepto de anlisis de riesgo para los diversos tipos defacilidades viales a proyectar.2. Sustitucin del Valor Soporte del Suelo (Si), por el Mdulo Resiliente (Mtodode Ensayo AASHTO T274), el cual proporciona un procedimiento de laboratorioracional, o mejor an de carcter cientfico que se corresponde con los principiosfundamentales de la teora elstica para la determinacin de los propiedades deresistencia de los materiales.3. Empleo de los mdulos resilientes para la determinacin de los coeficientesestructurales, tanto de los materiales naturales o procesados, como de losestabilizados.4. Establecimiento de guas para la construccin de sistemas de sub-drenajes, ymodificacin de las ecuaciones de diseo, que permiten tomar en cuenta lasventajas que resultan, sobre el comportamiento de los pavimentos, comoconsecuencia de un buen drenaje..5. Sustitucin del "Factor Regional" -valor indudablemente bastante subjetivo- porun enfoque ms racional que toma en consideracin los efectos de lascaractersticas ambientales -tales como humedad y temperatura- sobre laspropiedades de los materiales. Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________

Variables independientes:Wt18 : Nmero de aplicaciones de cargas equivalentes de 80 kN acumuladas en elperiodo de diseo (n) ZR : Valor del desviador en una curva de distribucin normal, funcin de laConfiabilidad del diseo (R) o grado confianza en que las cargas de diseo no sernsuperadas por las cargas reales aplicadas sobre el pavimento.So: Desviacin estndar del sistema, funcin de posibles variaciones en las estimacionesde trnsito (cargas y volmenes) y comportamiento del pavimento a lo largo de su vida deservicio.PSI: Prdida de Serviciabilidad (Condicin de Servicio) prevista en el diseo, y medidacomo la diferencia entre la planitud (calidad de acabado) del pavimento al concluirse suconstruccin (Serviceabilidad Inicial (po) y su planitud al final del periodo de diseo(Servicapacidad Final (pt).MR: Mdulo Resiliente de la subrasante y de las capas de bases y sub-bases granulares,obtenido a travs de ecuaciones de correlacin con la capacidad portante (CBR) de losmateriales (suelos y granulares).Variable dependiente:SN: Nmero Estructural, o capacidad de la estructura para soportar las cargas bajo las condiciones (variables independientes) de diseo. Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-4Solucin de la ecuacin ASSHTO-93La ecuacin AASHTO-93 solo puede ser solucionada a travs de iteraciones sucesivas,ya sea manualmente, u hoy en da por medio de programas de computadora personal, omanual. La Asociacin de Pavimentadores de Concreto ofrece un Programa denominadoPavement Analysis System, el cual resuelve dicha ecuacin de una manera sencilla yamigable:Programa de diseo de pavimentos desarrollado por laAsociacin Americana de Pavimentos de Concreto(ACPA), versin WinPas, aplicacin para pavimentosflexibles(1993).Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-5B. Procedimiento de Diseo AASHTO '93B.1 Variables Generales de DiseoSe consideran como "Variables Generales de Diseo" aquellas que deben serconsideradas en el diseo y construccin de cualquier estructura de pavimentos. Dentrode esta categora se incluyen: limitaciones de tiempo (tales como comportamiento yperodo de anlisis), trfico, confiabilidad y efectos ambientales.B.1.1 Limitaciones relacionadas con el tiempo (aos) de diseoLa seleccin de varios perodos de diseo y de niveles de servicapacidad tambin denominada serviceabilidad o idoneidad obligan al Proyectista aconsiderar estrategias de diseo que vayan desde una estructura que requerirbajo nivel de mantenimiento, y que prcticamente durar todo el perodoseleccionado sin mayores acciones sobre l, hasta alternativas de construccinpor etapas, que requerirn una estructura inicial ms dbil y un programa,previamente establecido, de mantenimiento y repavimentacin.Se denomina "perodo de comportamiento" al lapso que se requiere para queuna estructura de pavimento nueva -o rehabilitada- se deteriore de su "nivel inicialde servicapacidad", hasta su nivel establecido de "servicapacidad final", momentoen el cual exige de una accin de rehabilitacin. El Proyectista debe, enconsecuencia, seleccionar los extremos mximo y mnimo de servicapacidad. Elestablecimiento de estos extremos, a su vez, se ve afectado por factores talescomo: clasificacin funcional del estado de un pavimento, percepcin del pblicousuario de "cunto debe durar una estructura nueva", fondos disponibles para laconstruccin inicial, costos asociados con el ciclo de vida de la estructura, y otrasconsideraciones de ingeniera.Se define como "perodo de anlisis" al lapso que debe ser cubierto porcualquier estrategia de diseo. Normalmente coincide con el "perodo decomportamiento"; sin embargo limitaciones prcticas y realsticas en elcomportamiento de ciertos casos de diseo de pavimentos, pueden hacernecesario que se consideren varias etapas de construccin, o una rehabilitacinprogramada, que permita el alcanzar el perodo de anlisis deseado.En los mtodos AASHTO de 1961 y de 1972 era frecuente disear los pavimentospara un perodo mximo de 20 aos; hoy en da, en el Mtodo AASHTO '93, serecomienda que se estudien los pavimentos para un perodo de comportamientomayor, ya que ellos pueden dar lugar a una mejor evaluacin de las alternativas alargo plazo basadas en anlisis de costo-tiempo. En cualquier caso, sinembargo, se recomienda que el perodo de anlisis incluya al menos unarehabilitacin de la estructura recomendada. Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-6Los lapsos de diseo sugeridos son:Tipo de facilidad vial Perodo de (en aos)anlisis diseo _______________________________________________________ Urbana de alto volumen 30 50 15-20 (30) Interurbana de alto volumen 20 50 15-20 (30) De bajo volumen pavimentada con asfalto 15 25 5-12 con rodamiento sin tratamiento 10 20 5-8 (Base granular sin capa asfltica)_______________________________________________________La Figura "A" permite visualizar grficamente el concepto de perodo de anlisis enun diseo de pavimentos.Figura "A": Representacin grfica del perodo de anlisis Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-7B.1.2 TrficoEl establecimiento de los espesores de pavimento mediante el Mtodo AASHTO'93, se fundamenta en la determinacin de las "Cargas Equivalentes Acumuladasen el Perodo de Diseo (Wt18)", calculadas de acuerdo al procedimientoestablecido para el Mtodo AASHTO '72, y al cual se hace referencia en el PrimerVolumen de estos "Apuntes de Pavimentos", y que en esa oportunidad fuerondefinidas con el trmino Wt18. Cuando se emplea el mtodo AASHTO '93 debenaplicarse los "factores de equivalencia de cargas "FEi"de acuerdo alprocedimiento seguido en Venezuela para la estimacin de cargas.B.1.3 ConfiabilidadLa "Confiabilidad del Diseo (R)" se refiere al grado de certidumbre (seguridad)de que una determinada alternativa de diseo alcance a durar, en la realidad, eltiempo establecido en el perodo seleccionado. La confiabilidad tambin puedeser definida como la probabilidad de que el nmero de repeticiones de cargas (Nt)que un pavimento pueda soportar para alcanzar un determinado nivel deservicapacidad de servicio, no sea excedida por el nmero de cargas querealmente estn siendo aplicadas (WT)sobre ese pavimento".Figura "B": Criterio de confiabilidad estadsticaLa Figura "B" presenta en forma grfica el concepto de la probabilidad de ladistribucin normal del error en la estimacin del trfico y comportamiento de laestructura, y es la base para las definiciones de la confiabilidad que caracterizaneste mtodo de diseo. Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-8Si se ha definido a "Wt18" como las cargas equivalentes de diseo y a "WT" comolas cargas actuantes reales, se tendr en la Figura "B", que el rea en blancorepresenta la probabilidad de xito del diseo, es decir que Nt NT cuando p pt. Esta probabilidad se define como el "Nivel de Confiabilidad (R)" del proceso dediseo-comportamiento, y se expresa:R = 100 * Probabilidad (Nt NT) = 100 * Prob. (d 0)Para un nivel determinado de Confiabilidad, (R), habr un Factor de Confiabilidad-(FR)- que es funcin de la desviacin estandar (So), y la cual, a su vez, toma enconsideracin la variacin esperada en los materiales y el proceso constructivoque predominarn en el pavimento que se disea, la posibilidad de variacin en laprediccin del trfico a lo largo del perodo de diseo, y la variabilidad normal enel comportamiento del pavimento para un valor de Wt18.Este valor de "FR", a su vez, multiplica a las cargas equivalentes totales (Wt18 N't) -obtenidas segn se indic en el Aparte B.1.2, y se logra, en consecuencia, elverdadero valor de Cargas Equivalentes Totales (Wt18), el cual ser introducidoen la Ecuacin de Diseo.La confiabilidad (R), en el Mtodo AASHTO '93, se establece mediante la correctaseleccin de este "Factor de Confiabilidad en el Diseo (FR)", y para cuyadeterminacin es necesario transformar la curva del proceso de diseo a una"curva normalizada", mediante la relacinZ = ( 0 - 0 ) / S0 = ( 0 - log FR ) / S0En esta curva normalizada, en el punto donde 0 = o, el valor de Z = ZRes decir:ZR = (- log FR) /S0Para un nivel determinado de confiabilidad, por ejemplo R = 75%, el valor de ZRpuede ser obtenido de las curvas de distribucin normal (Curvas de Gauss), ycorresponde al rea en el sector que va desde (- ) hasta (100-R / 100). En unacurva de Gauss se tiene que para R = 75%, el valor de ZR = (-0,674).La ecuacin anterior tambin puede ser escrita como:log FR = - ZR * S0 tambin como:FR = 10-ZR * S0Ambas ecuaciones pueden ser consideradas como una definicin algebraica delFactor de Confiabilidad de Diseo. Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-9La "Tabla I" permite obtener los niveles adecuados de Confiabilidad (R) paradiferentes tipos de vas, clasificadas por la AASHTO, segn su grado de servicio.TABLA INiveles Recomendados de Confiabilidad (R)_________________________________________________________Clasificacin de la va Urbana Rural_________________________________________________________Autopistas 85-99,9 80-99,9Troncales 80-99 75-95Locales 80-95 75-95Ramales y Vas Agrcolas 50-80 50-80_________________________________________________________NOTA IMPORTANTEPARA EFECTOS DE DISEO DEBEQUEDAR CLARO QUE A MEDIDA QUE ELVALOR DE LA CONFIABILIDAD SE HACEMAS GRANDE, SERAN NECESARIO UNOSMAYORES ESPESORES DE PAVIMENTO

Una vez seleccionado el valor de R que el Proyectista considere adecuado, sebusca el valor de ZR de la Tabla I-I. S el Proyectista carece de experiencia en eldiseo, evidentemente, ya que mientras mayor sea el valor de R mayor ser laconfianza en el diseo, tratar de seleccionar los valores en el rango alto de laTabla I.El valor que representa a la Confiabilidad y que es llevado a la ecuacin dediseo ASSHTO-93 es, finalmente, el valor ZR. Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-10TABLA I-IValores de ZR en la curva normal paradiversos grados de Confiabilidad Confiabilidad(R)Valor deZR50 - 0,00060 - 0,25370 - 0,52475 - 0,67480 - 0,84185 - 1,03790 - 1,28291 - 1,34092 - 1,40593 - 1,47694 - 1,55595 - 1,64596 - 1,75197 - 1,88198 - 2,05499 - 2,32799,9 - 3,09099,99 - 3,750Desviacin estndar del sistema (so)El valor de la desviacin estndar (So) que se seleccione debe, por otra parte, serrepresentativo de las condiciones locales. La "Tabla II" se recomiendan para usogeneral, pero estos valores pueden ser ajustados en funcin de la experienciapara uso local.TABLA IIValores Recomendados para la Desviacin Estndar (So)_______________________________________________________Condicin de Diseo Desviacin Estndar_______________________________________________________Variacin de la prediccin en elcomportamiento del pavimento(sin error de trfico) 0,25Variacin total en la prediccin delcomportamiento del pavimento y enla estimacin del trfico 0,35 0.50 (0.45 valor recomendado)_______________________________________________________ Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-11Efecto del nivel de confiabilidadEl efecto combinado de la confiabilidad y de la desviacin estndar del sistema(ZR * so) es el de un factor de seguridad, ya que, siendo siempre ZR un valornumrico de signo negativo, pasa al otro lado de la ecuacin AASHTO-93, endonde est expresado el logaritmo de la carga (logWt18), como un sumado positivo;es decir incrementa la carga de diseo.Por ejemplo, si la carga de diseo es de 50 millones de repeticiones, el logaritmode este nmero (7.699) es introducido en la ecuacin, y si el diseo del pavimentofuese para una va interurbana (rural) de mucho trnsito, como es comn enVenezuela, R sera seleccionado, de acuerdo a la Tabla I, como un valormximo de 99.9%, para lo cual corresponde, de acuerdo a la Tabla I-I, un valor deZR de 3.090.S, por otra parte, el valor de la desviacin estndar del sistema (Tabla II),tambin como el Mtodo lo sugiere, es seleccionado cmo 0.45, el trminoZR*So resulta en: 3.090 * 0.45 = 1.391.S, el valor (1.391) es pasado al otro lado de la ecuacin, pasa son signo ahorapositivo (+), y por lo tanto se suma al valor de logwt18;En nuestro clculo sera:7.699 = (3.090 * 0.45) + 9.36 log(SN+1) + . , es decir:7.699 + 1.391 = 9.36 log (SN+1) + ., que es lo mismo que:9.090 = 9.36 log (SN+1) + .Y por lo tanto, el antilogaritmo de 9.090 es igual a: 1.230.269 ejes equivalentes,es decir que se estara diseando para unas cargas 24.6 veces mayores a lasque han resultado como producto de la estimacin de cargas.En resumen, el trmino ZR*So acta en la ecuacin como un Factor deseguridad, que en este ejemplo resulta realmente muy alto (24.6), para unaestructura que no colapsa, sino que se va deteriorando progresivamente, ysobre la cual hay tiempo de actuar para recuperar su estado o condicin deservicio.Anlisis como los anteriores, que para nuestra informacin fueron por primera vezsealados a la comunidad de Ingenieros de Pavimentos por el Ingenierovenezolano Augusto Jugo durante la celebracin del IX CongresoIberolatinoamericano del Asfalto (IX CILA), celebrado en Per en el ao 1994, hallevado a la proposicin de nuevos criterios para la seleccin del valor deConfiabilidad, y los que se muestran en las dos tablas siguientes: Mtodo AASHTO-93_________________________________________________________________________3-12(a) Criterio desarrollado en Chile:Tabla I-ANiveles recomendados de Confiabilidad (R)Cargas de diseo (millones de repeticiones) Valor recomendado dePavimentos flexibles Pavimentos rgidos confiabilidad (R)