PPT DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE.pptx
- 1. FACULTAD DE INGENIERÍA DE INGENIERÍA CIVIL ESCUELAACADÉMICA DOCENTE: ING. RAUL NEIL RAMIREZ ROLDAN “DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLES”
- 2. PROGRAMA DE FORMACION PARA ADULTOS INTEGRANTES: - Aguilar Tarazona José. Código:7002758346 Teléfono: 947617267 - Moreno Álvarez Homero Emilio. Código: 7002447875 Teléfono:935933386 - Otiniano Tinoco Cesar Fernando. Código:7002758416 Teléfono: 925837843 - Trujillo Santisteban Romel. Código: 7002752024 Telefono:947900213
- 3. I. INTRODUCCIÓN: • Pavimentos compuestos por una o varias capas de mezcla asfáltica en caliente (HMA), o por tratamientos superficiales; dependiendo del espesor de la capa de rodadura se clasifican en: • Tratamientos superficiales: Monocapas (TSM), bicapas (TSB), tricapas. Lechadas asfálticas o slurries. Cape seals. Micropavimentos. • • •
- 4. Pavimento como Estructura: • Estructura mecánicas Estructura “infinito” multicapa: diferentes. Diferentes capas con propiedades • en faja: Ancho y alto son finitos, mientras que largo • Cargas de transito: Efecto destructivo variable, previsión de evolución y vida útil estimada, intemperización y degradación de capas superiores afectan a la integridad del pavimento. Clima es un factor preponderante. • • Falla de Pavimento: Fatiga causada por efecto del transito (Cargas cíclicas) e intemperismo. Vida útil pequeña. •
- 5. FASES DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS • • • • • • ESTUDIO DE LA SUBRASANTE SELECCIÓN DE LOS MATERIALES (TIPO DE PAVIMENTO) PROPORCIONAMIENTO DE LOS MATERIALES. ESTUDIO DEL TRÁFICO. DISEÑO DE LOS ESPESORES DE CADA CAPA. ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA (INCLUIDO MANTENIMIENTO YTIPO DE EJECUCIÓN).
- 6. Pavimento como Estructura: PAVIMENTO FLEXIBLE
- 7. II. MÉTODOS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES II.1. Tipos: EMPÍRICOS - empíricos. MÉTODOS MECANISTICOS • Combinación de Métodos Mecanisticos y • Basados en el análisis de comportamien to mecánico de los materiales. • Aplican teoría de capas elásticas. • Realizados en computadora. • Modelos posteriores incluyen análisis de fatiga y un modelo de diseño • Primeros en desarrollarse. • Basados en parámetros que correlacionan propiedades físicas de los materiales. MÉTODOS MECANÍSTICOS MÉTODOS SEMI EMPÍRICOS MÉTODOS EMPÍRICOS
- 8. II.2. MÉTODOS MAS USADOS: EMPÍRICO MÉTODO EMPÍRICO - MECANÍSTICOS • De Soluciones analíticas (Westergaard, etc) • De Soluciones numéricas (elementos finitos, probabilística, etc) MÉTODO MECANÍSTICOS • DEL INSTITUTO DEL ASFAL TO • DE SHELL • DE AASHTO 2002 MÉTODO • DE AASHTO 1993 • DE C.B.R. • DE KANSAS • DE ÍNDICE DE GRUPO
- 10. 1. Definición: • Asociación Americana de Oficiales de Carreteras y Transportes (AASHTO) se basa en los resultados de la pista de prueba ensayada a finales de 1950. • La primera guía de diseño interina se publica en 1961, revisada en 1972 1981. y • En1986 se publica la guía revisada y ampliada. • En 1993 se publica una nueva versión con pequeñas modificaciones de la guía de diseño. • El método se base en ecuaciones empíricas de desempeño del pavimento a partir de la pista de pruebas y adaptadas para climas distintos al que originalmente fue ensayada.
- 11. 2. VARIABLES DE DISEÑO: 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. TRANSITO SERVICIABILIDAD CONFIABILIDAD PROPIEDAD DE LOS MATERIALES DRENAJE SUB RASANTE
- 12. 3. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO: DE LA CARPETA , ESTABLECER COEFICIENTES DE NUMERO SERVICIABILIDAD DISEÑO DISEÑO FINAL CALCULAR ESPESORES DE D1, D2 Y D3 ANÁLISIS ECONÓMICO DETERMINAR INICIALY FINAL Po y Pi ESTABLECER LA CONFIABILIDAD (ZR) Y LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR (So) CALCULAR ESTRUCTURAL SN DETERMINAR DRENAJE m2 y m3 MEDIR PROPIEDADES BASE Y SUB BASE, Y COEFICIENTES DE CAPA a1, a2 y a3 DETERMINACIÓN DE TRAFICO DE DISEÑO W18 MEDIR O ESTIMAR MODULO RESILENTE EFECTIVO DE LA SUB RASANTE Mr
- 13. 5. Determinación de Espesores Flexibles 5.1. Formula Básica Pavimentos 5.2. Estimacióndel ESAL 5.2.1. 5.2.2. Tránsito Ejes Equivalentes y Espesores - - - - - - - - Tipo de Vehículo Cantidad de Vehículos (IMD) Factor de Crecimiento Transito de Diseño Factor ESAL ESAL de diseño Factor distribución direccional Factor Carril
- 14. 4. Variables diseño a considerar en este 4.1. Variables en función del tiempo • • Periodo de tiempo para el diseño Vida útil del pavimento 4.2. Variables en función del tránsito • ESAL 4.3. Confiabilidad 4.4. Calidad de la Sub Rasante • Perdida de Serviciabilidad 4.5. Calidad o Índice de Serviciabilidad • Serviciabilidad Inicial • Serviciabilidad Final 4.6. Propiedad de los materiales • Módulo Resilente 4.7. Clima - Drenaje
- 15. 5. Determinación de Espesores Flexibles 5.1. Formula Básica Pavimentos 5.2. Estimacióndel ESAL 5.2.1. 5.2.2. Tránsito Ejes Equivalentes y Espesores - - - - - - - - Tipo de Vehículo Cantidad de Vehículos (IMD) Factor de Crecimiento Transito de Diseño Factor ESAL ESAL de diseño Factor distribución direccional Factor Carril
- 16. 5.1. ECUACIÓN DE DISEÑO Donde: • • W18= Número estimado de ejes simples equivalentes de 8.2 toneladas ZR = Área bajo la curva de distribución estandarizada para una confiabilidad R • • • • S0 ΔPSI MR SN =Desviación estándar de las variables = Pérdida de la serviciabilidad prevista en el diseño = Módulo resilente. = Numero Estructural
- 17. Diseñe la estructura en pavimento flexible para las condiciones: Autopista interurbana nueva, de primera importancia. 8.000.000 de ejes equivalentes de 8.2 ton. Suelo de subrasante con CBR = 7%. Temperatura media anual promedio, T = 23.5°C. Días promedio en los que llueve en el año = 107. Velocidad media de circulación de vehículos pesados de 30 Km/h. Calidad del drenaje.
- 18. PASO 1: Determinación de parámetros de confiabilidad. R = 90 % Zr = -1.282 So = 0.45
- 19. PASO 2: Cálculo del índice de servicio. ∆PSI = Po − Pf ∆PSI = 4.2 − 2.5 = 1.7
- 20. PASO 3: Cálculo del módulo resilente de la subrasante.
- 21. PASO 04: Cálculo del módulo resiliente y el coeficiente estructural de la base y la sub . base
- 22. PASO 5: Cálculo del módulo resiliente de la mezcla asfáltica 𝑓 = 𝑣 2𝜋 𝑓 = 40 2𝜋 𝑓 = 4.78 𝐻𝑧 = 5𝐻𝑧
- 23. PASO 5: Cálculo del módulo resiliente de la mezcla asfáltica
- 24. PASO 6: Cálculo de los coeficientes de drenaje % 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑙𝑙𝑢𝑣𝑖𝑎𝑠 = 55 365 % 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑙𝑙𝑢𝑣𝑖𝑎𝑠 = 29% 𝑚2 = 𝑚3 = 0.8
- 25. PASO 7: Cálculo de Número Estructural.
- 26. PASO 8: Cálculo del espesor de la capa asfáltica.
- 27. PASO 9: Cálculo del número estructural requerido por la base granular.
- 28. PASO 10: Cálculo del espesor de la base granular.
- 29. PASO 11: Cálculo del número estructural requerido por la sub-base granulado.
- 30. PASO 12: Cálculo del espesor de la sub - base granular ℎ3 = 𝑆𝑁3 − 𝑆𝑁2 ∗ 𝑎3 ∙ 𝑚3 ℎ3 = 4.272 − 3.59 0.12 ∙ 0.8 = 7.1" ≈ 7.5"