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AASHTO 1993Ecuacin de Diseo Para Pavimentos
Flexibles
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Ing. JORGE LUIS ALEJANDRO QUISPE DOCENTE UAP- AREQUIPA
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AASHO Pista de Prueba(1)
1958 - 1961
AASHO Road Test
Picture from: Highway Research Board Special Report 61A-G
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AASHO Pista de Prueba(2)
Construccin: Agosto 1956 - Setiembre 1958
Examen de Trfico: Octubre 1958 - Noviembre 1960
Estudios Especiales: Primavera y principio de Verano de 1961
AASHO Road Test
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Tramos de Prueba(1)
AASHO Road Test
Picture from: Highway Research Board Special Report 61A-G
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Tramos de Prueba (2)
AASHO Road Test
Picture from: Highway Research Board Special Report 61A-G
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Camiones
AASHO Road Test
Picture from: Highway Research Board
Special Report 61A-G
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Pruebas Hoy en dia
NCAT Test Track
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Consideraciones de Diseo
AASHTO 1993
Desempeo del Pavimento
Transito
Suelo de Fundacion Suelo de Fundacion
Materiales para la Construccion
Medio Ambiente
Drenaje
Confiabilidad
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Desempeo del Pavimento
Desempeo Estructural
Relacionado con con la condicion fisica del Pavimento, agrietamientos, fallas, huecos etc.huecos etc.
Desempeo Funcional
Confort en la conduccion de vehiculos
Para cuantificar PSI (Present Serviciability Index)
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Desempeo del Pavimento
Para cuantificar el desempeo delpavimento se desarrollo un concepto deSERVICIABILIDAD = PSI (PresentServiciality Index) o tambin llamadoServiciality Index) o tambin llamadondice de serviciabilidad con base a larugosidad y desgaste de una va, laescala va del cero (0) al cinco (5);siendo cero el PSI mnimo y 5 el PSImximo.
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Desempeo del Pavimento
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Desempeo del Pavimento
Definicin PSI:
" Es el juicio de un observador en cuanto a la capacidad actual de un pavimento para servir al trfico" servir al trfico"
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Indice de Serviciabilidad Presente PSI
Basic Equations
En el procedimiento de diseoAASHTO 1993 se usan dos valores dePSI, un Indice de ServiciabilidadInicial (po) y un Indice deInicial (po) y un Indice deServiciabilidad final (pt).La recomendacion de AASHTO comoIndice final 2.5 3 y como IndiceInicial 4.2
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Indice de Serviciabilidad Presente PSI
Basic Equations
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Indice de Serviciabilidad Presente PSI
Basic Equations
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Indice de Serviciabilidad Presente PSIS
e
r
v
i
c
e
a
b
i
l
i
t
y
(
P
S
I
)
p0
Basic Equations
Time
S
e
r
v
i
c
e
a
b
i
l
i
t
y
(
P
S
I
)
pt
p0 - pt
-
Transito
Basic Equations
El tratamiento de las cargas de transitoen el mtodo de diseo AASHTO esta enfuncin de la aplicacin de la cantidadde cargas de 18000 lb en eje sencillode cargas de 18000 lb en eje sencillo(ESAL).
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Suelo de Fundacin
Basic Equations
El mtodo AASTHO usa el modulo de resilencia que esla caracterstica del suelo cuando se carga este enforma repetida con una carga axial, se determina enlaboratorio sometiendo muestras de sueloespecialmente preparados a cargas con esfuerzoespecialmente preparados a cargas con esfuerzodesviador de magnitud, frecuencia y duracin decarga en una cmara Triaxial.
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Suelo de Fundacin
Basic Equations
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Suelo de Fundacin
Basic Equations
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Materiales de Construccin
Basic Equations
Tres grupos generales:
Sub Base
Base
Superficie de Rodadura
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Materiales de Construccin
Materiales de Construccin Sub Base
Se determina la calidad del materialutilizado en terminos de coeficienteestructural de capa a3, que se usaestructural de capa a3, que se usapara convertir el espesor real de la SubBase en un SN (Numero Estructural)equivalente.
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Materiales de Construccin
Basic Equations
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Materiales de Construccin
Basic Equations
Materiales de Construccin Base
Se determina la calidad del materialutilizado en terminos de coeficienteestructural de capa a2, debenestructural de capa a2, debensatisfacer los requisitos generales paraesta capa.
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Materiales de Construccin
Basic Equations
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Materiales de Construccin
Basic Equations
Materiales de Construccin Superficie Asfaltica
El material mas usado con frecuencia esla mezcla de asfalto en caliente HMA. Ella mezcla de asfalto en caliente HMA. Elcoeficiente estructural de capa a1se toma de la siguiente figura:
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Materiales de Construccin
Basic Equations
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Medio Ambiente
Basic Equations
La temperatura y precipitacin son losdos factores ambientales principales quese usan para evaluar el desempeo delpavimento en el mtodo AASHTO 1993.pavimento en el mtodo AASHTO 1993.
La precipitacin se toma en forma depenetracin del agua superficial en elmaterial del interior, DRENAJE
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Medio Ambiente
Basic Equations
DRENAJE Se toma en cuenta respecto al efecto que tiene al agua sobre la resistencia del material de base, sub base y suelo de fundacin.base y suelo de fundacin.
Niveles de Calidad de Drenaje
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Medio Ambiente
Basic Equations
DRENAJE Modifica a los coeficientes estructurales de capa (a2 y a3) incorporando un factor mi, estos se basan en el porcentaje de tiempo basan en el porcentaje de tiempo durante el cual el pavimento esta casi saturada.
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Medio Ambiente
Basic Equations
DRENAJE
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Confiabilidad
Basic Equations
El clculo de transito se basa en tasasde crecimiento que generalmente sonrelativas, la guia AASHTO 1993PROPONE UN FACTOR DEPROPONE UN FACTOR DECONFIABILIDAD.
Es una medida que incorpora el gradode certeza en el proceso de diseo paraasegurar que los diferentes parametrosalcancen el periodo de diseo.
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Confiabilidad
Basic Equations
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Confiabilidad
Basic Equations
DESVIACION NORMAL ESTANDAR (ZR)
Esta en funcion de la Confiabilidad del Proyecto (R).
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Confiabilidad
Basic Equations
DESVIACION NORMAL ESTANDAR (ZR)
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Confiabilidad
Basic Equations
DESVIACION ESTANDAR (SO)
Se han identificado los siguientesintervalos de desviacion estandargeneral para pavimentos flexibles ygeneral para pavimentos flexibles yrigidos:
Pavimento Flexibles 0.40 0.50
Pavimentos Rigidos 0.30 0.40
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Ecuacion Basica
( )
( ) 07.8log32.2
1
109440.0
5.12.4log
20.0)1log(36.9log
19.5
018 +
++
+++=RR
M
SN
PSI
SNSZW
Basic Equations
Valores del Diseador Valores del Diseador
Confiabilidad (ZR and S0)
p0, pt PSI
Colocar el Valor de MR
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Explicacion de Terminos
( )
( ) 07.8log32.2
1
109440.0
5.12.4log
20.0)1log(36.9log
19.5
018 +
++
+++=RR
M
SN
PSI
SNSZW
W18W18
Logaritmo en Base 10 del numero calculado de ESALs que soportara el pavimento durante su periodo de diseo. El logaritmo es basado en la ecuacion inicial de la AASHO Road Test.
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Explicacion de Terminos
( )
( ) 07.8log32.2
1
109440.0
5.12.4log
20.0)1log(36.9log
19.5
018 +
++
+++=RR
M
SN
PSI
SNSZW
SNSN
Numero Estructural. Es numero abstracto que expresa la capacidadestructural que requiere un pavimento dado para poder resistir lacombinacion de cargas en el suelo de fundacion (MR), el trafico total(ESALs) y el cambio de serviciabilidad en el periodo de diseo en elpavimento(PSI).
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Explicacion de Terminos
( )
( ) 07.8log32.2
1
109440.0
5.12.4log
20.0)1log(36.9log
19.5
018 +
++
+++=RR
M
SN
PSI
SNSZW
De esta ecuacin se puede despejar SN usando un programa de De esta ecuacin se puede despejar SN usando un programa de computo o un nomograma.
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Explicacion de Terminos
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Numero Estructural
Para convertir a espesor de las capas del pavimento se utiliza coeficientes.
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3 +
a = Coeficiente estructural de capa
D = Espesor de capa (pulgadas)
m = Coeficiente de Drenaje de capa
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Numero Estructural
Para convertir a espesor de las capas del pavimento se utiliza coeficientes.
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3
a = Coeficiente estructural de capa
D = Espesor de capa (pulgadas)
m = Coeficiente de Drenaje de capa
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Numero Estructural
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3
a = Coeficiente estructural de capa
D = Espesor de capa (pulgadas)
m = Coeficiente de Drenaje de capa
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Numero Estructural
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Structural NumberMaterial a-value
Superficie de Rodadura
HMA (asphalt concrete) 0.44
Capa Base
Base Granular 0.14
Base Estabilizada 0.30 0.40Base Estabilizada 0.30 0.40
Capa Sub base
Sub base granular 0.11
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1993 AASHTO Structural DesignEjercicios
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