05Cap4-Pavimentos de Concreto Asfáltico Método AASHTO-93.doc
AASHTO-93 FLEXIBLES-VENECONSULT2410-DISEÑO
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Ecuacin bsica de diseo para pavimentos FlexiblesSegn la metodologa AASHTO-93
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CONFIABILIDAD:
Probabilidad de que el pavimento llegue al final desu vida til en las condiciones que fueronconsideradas en el diseo original.
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Confiabilidad AASHTO-93
FACTOR DE SEGURIDAD F= 10^(-ZR*So)
NIVEL DE CONFIABILIDAD
ZrDESVIACIN ESTANDAR
FACTOR DE SEGURIDAD
60% -0.253 0.45 1.3070% -0.524 0.45 1.7285% -1.037 0.45 2.9395% -1.645 0.45 5.5099% -2.327 0.45 11.1599.9% -3.090 0.45 24.58
0.00
5.00
10.00
15.00
20.00
25.00
30.00
60% 70% 85% 95% 99% 99.90%
FACTOR DE SEGURIDAD
CONFIABILIDAD AASHTO-93
FA
CT
OR
DE S
EG
UR
IDA
D
(F=
10^(-
Zr*
So)
-
Confiabilidad AASHTO-93
Confiabilidad AASHTO-2002
-
DESVIACIN ESTNDAR
Error estadstico en la estimacin de las variables
-
La condiciones climticas afectan el
suelo y esto puede resultar en
impacto sobre la capacidad
estructural de la sub rasante.
Por esto la gua AASHTO-93,
incorpora un FACTOR DE DAO
RELATIVO Uf que permite
estimar una capacidad estructural
de la subrasante, promedio de todo
el ao, considerando las diferentes
estaciones climticas.
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Fuente: Inveas informa. Boletn Tcnico, Abril 1998
FACTOR DE DAO RELATIVO
Uf
-
CBR MR
MR = 1500xCBRCBR < 7.2%
MR = 3000x(CBR)^0.657.2 < CBR < 20%
MR = 4326xln(CBR)+241CBR > 20%
MR expresado en PSI (lb/pulg2)
-
MR Uf MR corregido
Uf: Valor del dao relativo, causado por los estadosDe humedad del suelo
MR: Mdulo resiliente
Las caractersticas estructurales de los materiales Se ven afectadas por las condiciones de humedad de lasDiferentes pocas del ao.
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CBR DE TODAS LAS MUESTRAS ENSAYADAS
CBR Hmedo CBR Saturado CBR Seco = CBR Hmedox1.6
MR PROMEDIO PARA CADA CONDICIN DE ENSAYO (Hmedo, Seco y Saturado) APLICANDO ECUACIONES DE CORRELACIN ENTRE CBR Y MR
CBR Hmedo MR-hmedoCBR Saturado MR-saturadoCBR Seco MR-seco
MR = 1500xCBR
MR = 3000x(CBR)^0.65
MR = 4326xln(CBR)+241
-
Uf DAO RELATIVO TOMANDO EN CUENTA LA DURACIN DE LAS DIFERENTES CONDICIONES CLIMTICAS EN LA ZONA DONDE SE TOMARON LAS MUESTRAS
Uf=1.18x10^8 x MR^(-2.32) (CALCULADO PARA CADA ESTACIN CLIMATICA)
Uf Hmedo = Uf x meses de duracin de la estacin hmeda Uf Saturado = Uf x meses de duracin de la estacin lluviosaUf Seco = Uf x meses de duracin de la estacin seca
Uf ponderado = (Uf Hmedo + Uf Saturado + Uf Seco) / 12 MESES
Fuente: Inveas informa. Boletn Tcnico, Abril 1998
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CBR DE TODAS LAS MUESTRAS ENSAYADAS
CBR Hmedo CBR Saturado CBR Seco = CBR Hmedox1.6
MR PROMEDIO PARA CADA CONDICIN DE ENSAYO (Hmedo, Seco y Saturado) APLICANDO ECUACIONES DE CORRELACIN ENTRE CBR Y MR
CBR Hmedo MR-hmedoCBR Saturado MR-saturadoCBR Seco MR-seco
Uf DAO RELATIVO TOMANDO EN CUENTA LA DURACIN DE LAS DIFERENTES CONDICIONES CLIMTICAS EN LA ZONA DONDE SE TOMARON LAS MUESTRAS
Uf=1.18x10^8 x MR^(-2.32) (CALCULADO PARA CADA ESTACIN CLIMATICA)
Uf Hmedo = Uf x meses de duracin de la estacin hmeda Uf Saturado = Uf x meses de duracin de la estacin lluviosaUf Seco = Uf x meses de duracin de la estacin seca
Uf ponderado = (Uf Hmedo + Uf Saturado + Uf Seco) / 12 MESES
MR DE DISEO
.DESPEJANDO DE LA ECUACIN Uf=1.18x10^8 x MR
MR(corregido) = (Ufponderado/(1.18X10^8))^(1/-2.32)
MR = 1500xCBR
MR = 3000x(CBR)^0.65
MR = 4326xln(CBR)+241
- Materiales con CBR
-
Materiales con CBR > 80%
MR(sub-base) = 321,05xCBR+13,327 (PSI)
-
DPSI = p0 - pt
SERVICIABLIDAD
AUTOPISTAS
URBANAS Y
VIAS
TRONCALES DE
MUCHO
TRAFICO
AUTOPISTAS
URBANAS, VIAS
URBANAS DE
IMPORTANCIA DE
TRAFICO NORMAL
VIAS LOCALES,
RAMALES,
SECUNDARIAS Y
AGRICOLAS
INICIAL 4.2
FINAL 2.5 - 3.0 2.0 - 2.5 1.8 - 2.0
La serviciabilidad final o terminal(pt) es el menor valor aceptable de sta
para la circulacin vehicular antes de que sea necesaria una sobrecarpeta o la
reconstruccin de la vialidad.
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El numero estructural (SN/i) representa la capacidad estructural requerida sobre la capa cuyo mdulo resiliente ha sido sustituido en la ecuacin para las cargas totales expresadas en ejes equivalentes.
Lo que quiere decir, que existir un nmero estructural requerido sobre cada capa de material granular (SN/i) existente en la estructura de pavimento; desde la sub-rasante hasta la base.
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SN
/subra
sante
esubbase
SUB RASANTE
SUB BASE
BASE
CARPETA ASFALTICA
SN
/subbase
SN
/base
ebase
ecarpeta-asfltica
SN/base = SNca = a(ca)*e(ca) e(ca) (SN/base) /a(ca)
SNcarpeta-asfltica = a(ca)*e(ca)
e (ca)= ESPESOR DE CONSTRUCCION DE LA CARPETA ASFLTICA
-
SN
/subra
sante
esubbase
SUB RASANTE
SUB BASE
BASE
CARPETA ASFALTICA
SN
/subbase
SN
/base
ebase
ecarpeta-asfltica
SN/sub-base = SNbase + SNcarpeta-asfltica
e(base) [(SN/sub-base)- SNcarpeta-asfltica] /[a(base) *m(base)]
SNbase = e(base)*a(base)*m(base)
SNbase = SN/sub-base - SNcarpeta-asfltica
SNbase = e(base)*a(base) )*m(base)
e(base) = ESPESOR DE CONSTRUCCION DE LA BASE GRANULAR
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Fuente: Inveas informa. Boletn Tcnico, Abril 1998
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SN
/subra
sante
esubbase
SUB RASANTE
SUB BASE
BASE
CARPETA ASFALTICA
SN
/subbase
SN
/base
ebase
ecarpeta-asfltica
SN/sub-rasante = SNbase + SNcarpeta-asfltica + SNsub-base
e(sub-base)[(SN/sub-rasante)- SNcarpeta-asfltica-SNbase] /[a(sub-base) *m(sub-base)]
SNsub-base = e(sub-base)*a(sub-base)*m(sub-base)
SNsub-base = SN/sub-rasante - SNbase - SNcarpeta-asfltica
SNsub-base = e(sub-base)*a(sub-base)*m(sub-base)
e(sub-base) = ESPESOR DE CONSTRUCCION DE LA SUB-BASE GRANULAR
-
SUB RASANTE
SUB BASE
BASE
CARPETA ASFALTICA ALTERNATIVA 1
ALTERNATIVA 2
ALTERNATIVA 3
SOLUCIN FINAL
COSTOS
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Procedimiento de diseo
Trfico Fundacin Clima Materiales
Modificar
EstrategiaEstrategia de diseo (iterativa)
Modelo de Anlisis de Pavimento
Acumulacin de daoModelo de Prediccin
de Deterioro
Alternativas viablesAnlisis
Constructabilidad
Seleccionar Estrategia
Se cumple criterio
de Performance?
Costo / Ciclo de vida
Anlisis
Seleccin de estrategia
Parmetros de entrada
NO
SI
Fuente:http://www.2002designguide.com/home.html