UD_I INTRODUCCION AL DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS v2013-2

David

Hewlett-Packard

setiembre de 2013

Diseño de Pavimentos

apuntes del curso

W. David Supo P.

W. David Supo P.

1

Diseño de

Pavimentos

INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES DEL DISEÑO

ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS

W. David Supo P.

UANCV/FICP/CAPIC Diseño de Pavimentos

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Tabla de contenido

1. INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES DEL DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE

PAVIMENTO .................................................................................................................................. 3

1.1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................................. 3

1.1.1. NORMATIVIDAD VIGENTE .............................................................................................. 3

1.1.2. MANUAL DE CARRETERAS ............................................................................................. 4

1.1.3. EG-2013 MTC....................................................................................................................... 5

1.1.4. NORMA TECNICA CE.010 PAVIMENTOS URBANOS ..................................................... 5

1.2. CONCEPTOS BÁSICOS ....................................................................................................... 7

1.2.1. DEFINICIÓN DE PAVIMENTO ........................................................................................... 7

1.2.2. CLASIFICACIÓN DE PAVIMENTOS ................................................................................. 8

1.2.3. COMPONENTES ................................................................................................................16

1.3. DISEÑO DE PAVIMENTOS ................................................................................................21

1.3.1. MÉTODOS DE DISEÑO......................................................................................................21

1.3.2. FACTORES DE DISEÑO ....................................................................................................22

1.3.3. TRÁFICO VEHICULAR ............................................................................................................22

1.3.4. CAPACIDAD DE SOPORTE DEL SUELO DE FUNDACIÓN ............................................................23

1.4. SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE PAVIMENTOS

23

1.5. PÁGINAS WEB - PAVIMENTOS ........................................................................................24

1.6. ABREVIATURAS FRECUENTES ......................................................................................24

2. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................................26

W. David Supo P.

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INTRODUCCIÓN

1. INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES DEL DISEÑO DE

ESTRUCTURAS DE PAVIMENTO

1.1. INTRODUCCIÓN

1.1.1. NORMATIVIDAD VIGENTE

El 25/10/2008 se publica el Reglamento Nacional de Gestión de Infraestructura Vial, que en

anexo forma parte del Decreto Supremo Nº034-2008-MTC, el mismo tiene, entre otros

objetivos, definir las pautas para las normas técnicas de diseño, construcción y

mantenimiento de carreteras, caminos y vías urbanas. Este Reglamento rige en todo el

territorio de la República del Perú y es de aplicación por los tres niveles de gobierno (Local,

Regional y Nacional). Su alcance está referido a las vías que conforman el Sistema Nacional

de Carreteras (SINAC), dicho reglamento considera en su artículo 20 la relación de

manuales de gestión de carreteras que deben ser aprobados. Asimismo, ha precisado en su

artículo 18º que los manuales son documentos de carácter normativo y de cumplimiento

obligatorio, que sirven como instrumentos técnicos a las diferentes fases de gestión de la

infraestructura vial.

Los manuales para la gestión de carreteras son: (Artículo 20° DS 034-2008-MTC)

• Diseño geométrico

• Suelos, geología, geotecnia y pavimentos

• Puentes

• Túneles, muros y obras complementarias

• Hidrología, hidráulica y drenaje

• Especificaciones técnicas generales para construcción

• Ensayo de materiales

• Estudios socio ambientales

Dispositivos de control del tránsito automotor para calles y carreteras

• Seguridad vial

• Mantenimiento o conservación vial

Es así que en cumplimiento del DS 034-2008-MTC, El 18/02/2013 con RD Nº 05-2013-

MTC se publica la sección “Suelos y Pavimentos” del Manual de Carreteras del MTC y el

22/03/2013 se publica la actualización de las EG-2000, EG-2013.


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1.1.2. MANUAL DE CARRETERAS

El 06/03/2013 entra en vigencia la Sección: Suelos y Pavimentos, del Manual de Carreteras

- "Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos", como documento normativo y de

cumplimento obligatorio para la gestión de la

infraestructura vial. El mismo que se

encuentra en la página web del Ministerio de

Transportes y Comunicaciones

(http://www.mintc.qob.pe).

El Manual es de aplicación a carreteras

nuevas y proyectos de refuerzo y

reconstrucción, comprendiendo pavimentos

flexibles, semirígidos y rígidos, y caminos

afirmados. Sin embargo, se excluyen los

diseños en zonas urbanas, pavimentos con

tráficos mayores a 1,150 vehículos pesados

por día o mayor a 30,000,000 de ejes

equivalentes en un período de 20 años, y diseños sobre suelos con valores de CBR

menores a 6%. En estas situaciones se indica la necesidad de estudios especiales que

involucran la verificación del comportamiento de la estructura de pavimento propuesta.

(Chang Albitres, 2013).

En este manual el procedimiento de diseño de pavimentos flexibles y rígidos adoptado

es el método AASHTO 93 (método empírico basado en el ensayo experimental AASHO

realizado a principios de los años 60 en Iowa, Estados Unidos). Se han desarrollado

catálogos con estructuras de

pavimento propuestas para

diferentes condiciones de tráfico y

tipos de suelo de fundación,

simplificando el procedimiento

original de AASHTO 1993 al utilizar

cuadros de doble entrada en los que

se obtiene la estructura de

pavimentos conociendo la categoría

de tráfico y el CBR de la subrasante.

http://www.mintc.qob.pe/

W. David Supo P.

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1.1.3. EG-2013 MTC

El Ministerio de Transportes y Comunicaciones a través de la Dirección General de Caminos

y Ferrocarriles (DGCF), presentó el Manual de Carreteras “Especificaciones Técnicas

Generales para Construcción–EG2013”

que tiene como propósito estandarizar los

procesos y los criterios técnicos a fin de

obtener mejores índices de calidad de

obra y contribuir a la disminución de

controversias.

Las EG-2013 forman parte de los

manuales de carreteras aprobados por el

Reglamento Nacional de Gestión de

Infraestructura Vial (DS N° 034-2008-

MTC) y es de cumplimiento obligatorio

por los órganos responsables de la gestión

vial en los 3 niveles de Gobierno

(Nacional, Regional y Local), en estas

especificaciones cada partida relativa a la

construcción de carreteras, contiene la

descripción de la actividad a realizar, los requerimientos técnicos de ejecución, materiales,

equipos, aceptación de los trabajos, medición y pago.

Las “EG-2013” constan de 2 tomos (I y II) está organizado en 9 capítulos y secciones que

abarcan las diferentes partidas genéricas y específicas.

Además “tiene concordancia con el documento de carácter normativo denominado

“Glosario de Partidas”, aplicables a obras de rehabilitación, mejoramiento y construcción de

carreteras y puentes”.

1.1.4. NORMA TECNICA CE.010 PAVIMENTOS URBANOS

La Norma Técnica CE.010 Pavimentos Urbanos, parte del Reglamento Nacional de

Edificaciones (RNE). Esta Norma Técnica tiene el objeto de establecer los requisitos mínimos

para el diseño, construcción, rehabilitación, mantenimiento, rotura y reposición de

pavimentos urbanos, desde los puntos de vista de la Mecánica de Suelos y de la Ingeniería

de Pavimentos, a fin de asegurar la durabilidad, el uso racional de los recursos y el buen

comportamiento de aceras, pistas y estacionamientos de pavimentos urbanos, a lo largo de

su vida servicio.


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El RNE contempla sesenta y nueve (69) Normas Técnicas; que por Decreto Supremo N°

011-2006-VIVIENDA, se aprobaron sesenta y seis (66) Normas Técnicas del RNE y se

constituyó la Comisión

Permanente de Actualización del

RNE, a fin que se encargue de

analizar y formular las propuestas

para su actualización, quedando

pendiente de aprobación tres (03)

Normas Técnicas, entre ellas, la

Norma Técnica CE.010 Aceras y

Pavimentos; que, con informe N°

04-2009A/IVIENDAA/MVU-

CPARNE, el Presidente de la

Comisión Permanente de

Actualización del RNE, eleva la

propuesta de modificación del

índice del Reglamento Nacional de

Edificaciones, respecto a la

denominación de la Norma

Técnica CE.010 Aceras y

Pavimentos por CE.010 Pavimentos Urbanos, y de aprobación de la referida Norma

Técnica.

W. David Supo P.

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1.2. CONCEPTOS BÁSICOS

1.2.1. DEFINICIÓN DE PAVIMENTO

Es aquella estructura diseñada y construida para resistir el efecto de las cargas

estáticas y dinámicas impuestas por el tránsito vehicular y los efectos del ambiente

durante un período de tiempo determinado, puede estar compuesta por una o más

capas de materiales de calidades diferentes ubicados entre el nivel de subrasante y

rasante.

Figura 1. Composición de la estructura de un pavimento asfáltico

convencional

Fuente: Ing. W. David Supo P.

Los esfuerzos en un pavimento producidos por el tránsito vehicular decrecen con la

profundidad, se colocan los materiales de mejor calidad en las capas superiores,

porque son las de mejor soporte, requiriendo capas de menor calidad en las capas

inferiores, hasta llegar al terreno de fundación que puede ser terreno formado por

corte o relleno, este último es generalmente construido con materiales resultantes

del corte sin ningún proceso previo.


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Figura 2. Composición de la estructura de un pavimento de concreto hidráulico

convencional

Fuente: Ing. W. David Supo P.

1.2.2. CLASIFICACIÓN DE PAVIMENTOS

Según el Dr. Huang; existen tres principales tipos de pavimentos: (Huang, 2004)

Pavimentos flexibles o de asfalto

Rígidos o pavimentos de hormigón y

Pavimentos compuestos

A estos se le puede añadir los pavimentos articulados o mixtos.

A. PAVIMENTOS DE ASFALTO O FLEXIBLES

a. PAVIMENTOS ASFÁLTICOS CONVENCIONALES

Los pavimentos asfálticos convencionales son sistemas de capas con mejores

materiales en la parte superior donde la intensidad de los esfuerzos son altos y

materiales de calidad menor en la parte inferior, donde la intensidad de los

esfuerzos es baja. La adhesión a este principio de diseño hace posible el uso

de materiales locales y por lo general resulta en un diseño más económico.

Esto es particularmente cierto en regiones donde los materiales de alta calidad

son caros, pero materiales locales de inferior calidad están disponibles.

W. David Supo P.

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Figura 3. Estructura de pavimento asfáltico convencional

Fuente: (NCHRP, 2004)


La Figura 3Figura 3. Estructura de pavimento asfáltico convencional, muestra

que a partir de la parte superior, el pavimento está formado por una capa de

concreto asfáltico (capa de rodadura), capa de imprimación, capa de base

granular, sub-base granular, subrasante compactada y el subsuelo natural.

Figura 4. Espesores usuales en las capas de un pavimento flexible

convencional.

Fuente: (Huang, 2004)

NR

NSR


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b. PAVIMENTOS ASFÁLTICOS A PROFUNDIDAD PARCIAL O

DEEP STRENGTH.

Son estructuras que comprenden una capa asfáltica superficial de gran

espesor generalmente compuesta a su vez por dos capas asfálticas ligadas:

una capa de rodadura de mezcla asfáltica de muy buena estabilidad (Marshall

9000 N) y otra capa asfáltica intermedia de estabilidad media (Marshall 6000

u 8000 N); La capa asfáltica es colocada sobre una base granular (no

estabilizada).


c. PAVIMENTOS ASFALTICOS EN TODO SU ESPESOR O FULL

DEPTH.

Son pavimentos asfálticos compuestos por una o varias capas asfálticas desde

el nivel de rasante hasta el nivel de subrasante; por ejemplo: capa de

rodadura, binder (mezcla asfáltica abierta) o base estabilizada con asfalto.

NR

NSR

Figura 5. Estructura de pavimento asfáltico a profundidad parcial

W. David Supo P.

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Figura 6. Estructura de pavimento asfáltico full depth


Figura 7. Sección de estructura de pavimento asfáltico FULL

DEPTH, indicando rangos de espesores usuales

Fuente: (L. David Shen, Hesham Elbadrawi, Fang Zhao and Diana Ospina, 1998)

d. CAPAS DE ASFALTO-PIEDRA (CONTAINED ROCK ASPHALT

MATS – CRAM)

Es una moderna alternativa de estructura de pavimento asfáltico, comprende

de una capa de mezcla asfáltica en caliente de graduación densa MAC (hot

mix asphalt HMA, en inglés), capa de piedra de gradación densa, capa de

NR

NSR


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piedra de gradación abierta y una capa de mezcla asfáltica en caliente de

gradación densa modificada como capa más profunda. La construcción de

CRAM se encuentra todavía en fase experimental y no ha sido ampliamente

aceptada para su uso práctico.

Figura 8. Capas de asfalto-piedra CRAM (continuous rock asphalt

mat)


B. PAVIMENTOS DE CONCRETO HIDRÁULICO O RÍGIDOS

Los pavimentos de concreto hidráulico pueden ser clasificados en cuatro

tipos: (Huang, 2004)

Pavimento de concreto de junta simple (JPCP jointed plain concrete

pavement)

Pavimento de concreto reforzado con juntas (JRCP jointed reinforced

concrete pavement)

Pavimentos de concreto con refuerzo continuo (CRCP continuous

reinforced concrete pavement) y

Pavimentos de concreto pre-esforzado (PCP prestressed concrete

pavement)

Figura 9. Sección estructural de un pavimento rígido

convencional


W. David Supo P.

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Figura 10. Tipos de pavimento de concreto hidráulico



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W. David Supo P.

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C. PAVIMENTOS ARTICULADOS, MIXTOS O ADOQUINADOS

Son aquellos que en su capa más superficial están compuestos por bloques

rígidos de concreto o piedra y que en su composición convencional consta de

un lecho de arena que sirve de transición entre la capa de rodadura y la capa

de base, la capa de base es colocada sobre la capa de sub-base ambas de

calidades similares a los de los pavimentos asfálticos. El pavimento articulado

tiene un comportamiento estructural similar a los pavimentos asfálticos o

flexibles.

D. PAVIMENTOS COMPUESTOS

Adoquines

Capa de arena

Base

Sub base

Capa subrasante

Figura 11. Estructura de pavimento inter-trabado convencional


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a. WHITE TOPPING

Figura 12. Pavimento compuesto white topping

b. BLACK TOPPING

Figura 13. Pavimento compuesto black topping

1.2.3. COMPONENTES

1.2.3.1. Terreno de fundación

El terreno de fundación puede estar conformado por un terraplén (caso de

rellenos) o terreno natural en el caso de cortes, para ambos casos, la cota

geométrica superior se denomina subrasante. El módulo elástico asociado al

terreno de fundación es el módulo resiliente (MR), este parámetro ha sido

ampliamente investigado por las diferentes agencias de transportes de los Estados

Unidos, correlacionándolo con el CBR. (Minaya G., S. - Ordoñez H., A., 2006)

Terreno de fundación es la parte del terreno en que se apoya o le sirve de

fundación al pavimento y que es afectado por este; puede ser terreno natural o

material de préstamo, su función es soportar al pavimento en condiciones

razonables de resistencia y deformación. (Céspedes A., 2002)

Según las EG-2000, en los terraplenes se distinguirán tres partes o zonas

constitutivas:

W. David Supo P.

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(a) Base, parte del terraplén que está por debajo de la superficie original del

terreno, la que ha sido variada por el retiro de material inadecuado.

(b) Cuerpo, parte del terraplén comprendida entre la base y la corona.

(c) Corona (capa subrasante), formada por la parte superior del terraplén,

construida en un espesor de treinta centímetros (30 cm), salvo que los

planos del proyecto o las especificaciones especiales indiquen un espesor

diferente.

En el caso en el cual el terreno de fundación se considere adecuado, la parte del

terraplén denominado base no se tendrá en cuenta.

Figura 14. Sección típica pavimento asfáltico convencional a media ladera

1.2.3.2. Sub base

La sub base, es una capa que según el diseño puede o no colocarse. Se apoya

sobre la capa subrasante y los requisitos de calidad de los materiales que la

conforman son medianamente rigurosos, la razón de esto es que los esfuerzos

verticales que se transmiten a través de las capas de pavimentos son mayores en la

superficie y van disminuyendo a medida que se profundizan. La sub base es la

capa de material seleccionado, más profunda de la estructura del pavimento, razón

por la que los materiales que la conforman cumplen requisitos menos rigurosos que

las capas más superficiales. El módulo elástico de la sub base se evalúa con el

módulo resiliente, MR. Una sub base granular con CBR del 40% (CBR mínimo para

sub bases granulares, según las Especificaciones Técnicas Generales para

Construcción de Carreteras EG-2000, Ministerio de Transportes, Comunicaciones,

Vivienda y Construcción, Oficina de Control de Calidad) tiene un MR de 17,000 psi

(1,200 kg/cm2

). (Minaya G., S. - Ordoñez H., A., 2006).


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Las funciones que cumple esta capa son:

Función económica. Una de las principales funciones de esta capa es netamente

económica; en efecto, el espesor total que se requiere para que el nivel de esfuerzos

en la subrasante sea igual o menor que su propia resistencia, puede ser construido

con materiales de alta calidad; sin embargo, es preferible distribuir las capas más

calificadas en la parte superior y colocar en la parte inferior del pavimento la capa

de menor calidad la cual es frecuentemente la más barata. Esta solución puede

traer consigo un aumento en el espesor total del pavimento y no obstante, resultar

mas económica.

Capa de transición. La subbase bien diseñada impide la penetración de los

materiales que constituyen la base con los de la capa subrasante y por otra parte,

actúa como filtro de la base impidiendo que los finos de la subrasante la

contaminen menoscabando su calidad.

Disminución de las deformaciones. Algunos cambios volumétricos de la capa

subrasante, generalmente asociados a cambios en su contenido de agua

(expansiones), o a cambios extremos de temperatura (heladas), pueden absorberse

con la capa subbase, impidiendo que dichas deformaciones se reflejen en la

superficie de rodamiento.

Resistencia. La subbase debe soportar los esfuerzos transmitidos por las cargas

de los vehículos a través de las capas superiores y transmitidos a un nivel adecuado

a la capa subrasante.

Drenaje. En muchos casos la subbase debe drenar el agua, que se introduzca a

través de la carpeta o por las bermas, así como impedir la ascensión capilar.

(Montejo F., 2006)

En el caso de los pavimentos de concreto hidráulico la subbase cumple las

funciones siguientes:

Impedir la acción del bombeo en las juntas, grietas y extremos del

pavimento. Se entiende por bombeo a la fluencia de material fino con agua fuera

de la estructura del pavimento, debido a la infiltración de agua por las juntas de las

losas. El agua que penetra a través de las juntas licua el suelo fino de la capa

subrasante facilitando así u evacuación a la superficie bajo la presión ejercida por

las cargas circulantes a través de la losas.

Capa de transición. Entre la capa subrasante y la losa de concreto asi como

suministrar un apoyo uniforme, estable y permanente a la losa de concreto.

W. David Supo P.

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Drenaje. Debe mejorar el drenaje y reducir al mínimo la acumulación de agua

bajo la losa de concreto.

Control de cambios volumétricos. Absorver cambios de volumen del suelo de

fundación de tal manera que no afecten a la losa de concreto.

1.2.3.3. Base

La capa de base, generalmente granular, es una capa que se apoya sobre la sub

base. La función de esta capa es transmitir los esfuerzos provenientes del tráfico, a

la sub base y subrasante. Los requisitos de calidad de agregados de base son muy

rigurosos. Esta capa está conformada por grava chancada, compactada al 100% de

la máxima densidad seca del ensayo proctor modificado. El módulo elástico de la

base se evalúa con el módulo resiliente, MR. Una base granular con CBR del 100%

tiene aproximadamente un valor MR de 30,000 psi (2,100 kg/cm2

). (Minaya G., S.

- Ordoñez H., A., 2006)

Cuando esta capa es parte de la estructura de un pavimento asfáltico debe ser

imprimada para recibir a la capa de concreto asfáltico.

Las funciones más importantes que cumple esta capa tanto en lo pavimentos

asfálticos y articulados son:

Resistencia. La función fundamental de la base granular de un pavimento

consiste en proporcionar un elemento resistente que transmita a la subbase y a la

capa subrasante los esfuerzos producidos por el tránsito en una intensidad

apropiada.

Función económica. Respecto a la carpeta asfáltica o bloques de concreto

(adoquines), la base tiene una función económica análoga a la que tiene la

subbase respecto a la base.

1.2.3.4. Capa de arena

Se utiliza en los pavimentos articulados y sirve de interface entre los bloques de

concreto o piedra (adoquines) y la base, es de poco espesor (3 a 5 cm), constituida

por arena gruesa y limpia (granos entre 5 y 0.4 mm) no debiendo existir más del

10% de material que exceda estos tamaños.

Las funciones que cumple esta capa de área son:

Capa de nivelación de pequeñas irregularidades de la base y de los adoquines,

para espesores menores a 5cm se ha demostrado que las deformaciones en la


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superficie de los pavimentos articulados decrecen. Nunca debe utilizarse esta capa

para corregir una incorrecta nivelación de la base.

1.2.3.5. Carpeta Asfáltica

La carpeta asfáltica o capa de rodamiento proporciona una superficie uniforme y

estable al tránsito, de textura y color adecuado, que debe resistir los efectos

abrasivos provenientes del tránsito y del medio ambiente. La nueva Guía de

Diseño empírico-mecanístico AASHTO 2002 recomienda que el módulo elástico de

la carpeta se evalúe con el Módulo Complejo Dinámico, E*. Sin embargo,

podemos mencionar que la carpeta es una capa muy rígida con valores altos de

módulo. El método de diseño AASHTO 1,993 considera como parámetro de

diseño de la carpeta asfáltica el módulo resiliente, para mezclas asfálticas en

caliente estos valores varían de 400,000 a 450,000 psi (28,000 a 32,000 kg/cm2).

(Minaya G., S. - Ordoñez H., A., 2006).

Las funciones de esta capa son:

Superficie de rodamiento. La carpeta debe proporcionar una superficie

uniforme y estable al tránsito, de textura y color conveniente y resistir los efectos

abrasivos del tránsito.

Impermeabilidad. Hasta donde sea posible, debe impedir el paso del agua al

interior del pavimento.

Resistencia. Su resistencia a la tensión complementa la capacidad estructural del

pavimento. (Montejo F., 2006)

1.2.3.6. Losa de concreto

Capa de rodamiento de los pavimentos de concreto hidráulico, la particularidad en

el caso de los pavimentos es que el indicador de la resistencia de esta capa es el

Módulo de Rotura (Mr).

Las funciones de la losa de concreto hidráulico son las mismas de la carpeta

asfáltica de los pavimentos flexibles, más la función estructural de soportar y

transmitir en el nivel adecuado los esfuerzos que le apliquen.

1.2.3.7. Capa de rodamiento articulado (de adoquines)

Compuesta por los bloques prefabricados de concreto o piedra colocados con

juntas de 3 a 5mm los que son rellenados con arena fina.

W. David Supo P.

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Figura 15. Adoquines de concreto con y sin pico espaciador

1.2.3.8. Sello de arena

Constituido por arena fina que

se coloca como llenante de las

juntas entre los adoquines; sirve

como sello de las mismas y

contribuye al funcionamiento,

como un todo, de los elementos

de la capa de rodadura.

Figura 16. Sello de arena

1.3. DISEÑO DE PAVIMENTOS

Se refiere al diseño de la estructura de un pavimento, es decir a la determinación

del número de capas, espesor y calidad de los materiales a emplearse en cada

capa, mediante el empleo de diferentes metodologías o procedimientos de diseño.

1.3.1. MÉTODOS DE DISEÑO

Según (Huang, 2004), los métodos de diseño de pavimentos se pueden clasificar

en:

Métodos empíricos.

Métodos que limitan la falla de corte

Métodos que limitan la deflexión

Métodos de regresión basados en el comportamiento de pavimentos o caminos

de prueba


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Métodos empírico-mecanicistas

Para elegir un método de diseño, deben por lo menos observarse los siguientes

aspectos:

Actualidad

Factores de diseño que considera el método

Información (documentación del método) disponible

1.3.2. FACTORES DE DISEÑO

Para el diseño estructural de pavimentos deben de considerarse los siguientes

factores:

Tráfico vehicular

Capacidad de soporte del suelo de fundación

Materiales

Condiciones climatológicas

Condiciones de drenaje

1.3.3. Tráfico vehicular

El factor más importante de diseño de la estructura de cualquier pavimento, debe

efectuarse un estudio detallado de la composición vehicular que circularán por la

vía a proyectar (estratigrafía vehicular), volumen (cantidad de vehículos) actual y

futuro, para este último se debe considerar series históricas de TPDA (Tránsito

promedio diario anual), tasas de crecimiento vehicular y períodos de diseño.

W. David Supo P.

23

1.3.4. Capacidad de soporte del suelo de fundación

Es la capacidad que tiene el suelo de soportar los esfuerzos verticales transmitidos

por las cargas de tránsito. La deformación del suelo la deflexión resultante deberán

ser menores a las admisibles.

Para que la estructura de pavimento se comporte adecuadamente y cumpla el

período de diseño, presentará una deflexión máxima de 0.20 mm. para cargas

estáticas transmitidas por un eje estándar de 8.2 ton. La deflexión máxima, bajo

cargas estáticas, puede ser medida con la Viga Benkelman. (Montejo F., 2006)

Los reglamentos estatales en EE.UU. recomiendan que el valor CBR de la

subrasante debe ser como mínimo entre 8 y 10%. Caso contrario, se deberá

primero estabilizar el terreno antes de construir la estructura del pavimento.

1.4. SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE ESTRUCTURAS

DE PAVIMENTOS

En la actualidad se tiene una gran cantidad de programas de cómputo que

resuelven las ecuaciones de los modelos de estructuras de pavimentos; desde el

lineal pasando por el elástico multicapa hasta los actuales elementos finitos,

viscoelásticos, entre otros. En la dirección:

http://www.webs1.uidaho.edu/ce475/Files/SOFTWARE%20Files/Software.htm

Se tienen un listado de los programas de cómputo más utilizados en la actualidad

para el análisis de estructuras, éstos pertenecen al curso de "Diseño y evaluación de

pavimentos" de la universidad de Idaho http://www.uidaho.edu/

Entre los porgramas disponibles se tiene:

KENPAVE: Programas KENLAYER y KENSLAB, que vienen con el libro

"Pavement Analisys and Design" del Dr. Yang H. Huang, edición 2003.

WinJULEA: Esta es una versión demo del software de la guía de diseño AASHTO

2002, que está en fase de desarrollo.

CHEVPC: Esta es una versión PC del programa Fortran del programa: Chevron

Elastic Layer Analysis program (Programa de análisis elástico de capas de

Chevron).

http://www.webs1.uidaho.edu/ce475/Files/SOFTWARE%20Files/Software.htm

http://www.uidaho.edu/


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WESLEA: de Canales Estación de ingeniería de capa elástica de Análisis del

pavimento Suite. Waterways Engineering Station Elastic Layer Analysis Pavement

Suite

AASHTO_EALF.xls Una herramienta Excel desarrollado por el Dr. Bayomy de

los factores de carga del eje equivalente AASHTO para pavimentos flexibles y

rígidos.

AASHTO_Rigid.xls Una herramienta Excel desarrollado por la FHWA a largo

plazo del comportamiento del pavimento (LTPP). Programa para complementar el

sistema de diseño de pavimento rígido de AASHTO.

PCAPAV Para el análisis de daño de pavimentos PCC basado en el método de

diseño PCA. Este programa basado en DOS fue lanzado en 1990.

1.5. PÁGINAS WEB - PAVIMENTOS

a. Sociedad americana de ensayos de materiales – astm :

www.astm.org

b. Instituto chileno del asfalto: www.ichasfalto

c. Asociación española de la carretera: www.aecarretera.com

d. Asociación mejicana del asfalto, a.c: www.amaac.org.mx

e. Comisión permante del asfalto – argentina: www.cpasfalto.org

f. e_ asfalto – argentina: www.e-asphalt.com

g. Asociación argentina de carreteras: www.aacarreteras.org.ar

h. Corasfaltos – colombia: www.corasfaltos.com

i. Asfaltos petroperú http://asfaltos.petroperu.com.pe

j. Ministerio de Transportes y Comunicaciones: www.mtc.gob.pe

1.6. ABREVIATURAS FRECUENTES

AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials o Asociación

Americana de Autoridades Estatales de Carreteras y Transporte.

ACI American Concrete Institute o Instituto Americano del Concreto.

AI The Asphalt Institute o Instituto del Asfalto.

ASTM American Society for Testing and Materials ó Sociedad Americana para Ensayos y

Materiales.

http://www.mtc.gob.pe/

W. David Supo P.

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EG ( ) Especificaciones Generales para Construcción de Carreteras del Perú. Entre

paréntesis se colocará el año de actualización.

EE Especificaciones Especiales para Construcción de Carreteras de un proyecto específico.

FHWA Federal Highway Administration o Administración Federal de Carreteras.

INC Instituto Nacional de Cultura del Perú.

INRENA Instituto Nacional de Recursos Naturales. Ministerio de Agricultura del Perú.

ISSA International Slurry Surfacing Association o Asociación Internacional de Superficies

con lechadas asfálticas.

MTC Ministerio de Transportes, Comunicaciones, Vivienda y Construcción del Perú.

PCA Portland Cement Association o Asociación del Cemento Portland.

SI Sistema Internacional de Unidades (Sistema Métrico Modernizado).

SLUMP Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú (el SI en el Perú).


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2. Bibliografía

AASHTO, 1993. (1993). AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993. Washington,

D.C.: AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).

Céspedes A., J. (2002). Los Pavimentos en las vías Terrestres, Calles, Carreteras y Aeropistas.

Cajamarca-Perú: UNC.

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UD_I INTRODUCCION AL DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS v2013-2