tov teo 3c diseno pav ms1
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EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 1
DISEÑO DE PAVIMENTOS
METODO
INSTITUTO DEL ASFALTO – MS1
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 2
METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO – MS1
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
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UN TIPO DE ESTRUCTURA
DE PAVIMENTO ASFALTICO
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
Términos Equivalentes en una
Estructura de Pavimento
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--- SUPERFICIE DE RODADURA
--- FIRME ó BASE
CIMIENTO ó SUB-BASE
TERRENO DE FUNDACION
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CA + BA = FULL DEPTH CA + BA + BG
CA + BASE GRANULAR CA + BG + SBG
ALGUNAS VARIANTES EN EL DISEÑO
DE PAVIMENTOS ASFALTICOS
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Determinar o definir:
Trafico Inicial
Tasa de Crecimiento
Periodo de Diseño
Convertir a EAL
Medir o estimar el
Modulo Resilente
(Mr)
Otros:
Materiales
Temperatura
Determinar combinaciones de espesores
Construcción por Etapas Construcción sin Etapas
Analisis Económico
Diseño Final
Criterios para el diseño
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PRINCIPIOS DEL DISEÑO
Este método considera que las cargas en la superficie del
pavimentos producen 2 esfuerzos de tensión, que son:
• El esfuerzo de tensión horizontal et aplicado en el fondo de la
capa asfáltica más profunda y
• El esfuerzo de compresión vertical ec aplicado en la capa
superior de la capa subrasante
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• Si la tensión horizontal es excesiva fisuras en la capa asfáltica.
• Si la tensión vertical es excesiva deformaciones permanentes en la superficie del pavimento
PRINCIPIOS DEL DISEÑO
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PRINCIPIOS DEL DISEÑO
• Para resolver el problema, este método considera que el pavimento es un sistema elástico multicapas
• Donde el material de cada capa está caracterizado por su módulo de elasticidad y su coeficiente de Poisson
• El módulo de elasticidad es también llamado módulo dinámico para el caso de mezclas asfálticas.
• El módulo de elasticidad es también llamado módulo de resiliencia para el caso de material granular no tratado
• Recordando que: el módulo elástico relaciona los esfuerzos aplicados y las deformaciones resultantes
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PRINCIPIOS DEL DISEÑO
• Un comportamiento es elástico cuando las tensiones y deformaciones son aproximadamente proporcionales.
• El módulo de elasticidad (kg/cm2) es la pendiente de la parte inicial recta de la curva tensión-deformación, es decir la relación entre el incremento de esfuerzo y el incremento de deformación.
E
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Cuando un material se comprime en una dirección se dilata
en la dirección transversal a la de la fuerza aplicada.
La relación de la deformación transversal a la longitudinal
se conoce como el módulo de Poisson.
PRINCIPIOS DEL DISEÑO
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ESFUERZOS TRANSMITIDOS
EN LOS PAVIMENTO ASFALTICOS
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Concentración de la carga en una columna central
E pav = 4000 kg/cm2
Base Granular 45°
Base negra 63°
E pav = 3000 kg/cm2
Terreno de Fundación ETF = 1000 kg/cm2
Sub Base Granular
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PRINCIPIOS DEL DISEÑO
• El tráfico se expresará en términos de Ejes Equivalentes de Carga EAL (Equivalent Axle Load) de 18,000 lb (80) KN, aplicado al pavimento en dos juegos de ruedas duales, y una presion de contacto de 483 kpa (70 psi)
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CA + BA = FULL DEPTH
PAVIMENTOS ASFALTICO FULL DEPTH
• Utiliza mezcla asfáltica en todas sus
capas
• Menor interferencia con los
servicios públicos en la
construcción.
• Reducen el tiempo de construcción.
• Menos afectados por la humedad.
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VENTAJAS DE LAS BASES ASFALTICAS
• Resisten mejor los esfuerzos, ya que poseen resistencia a la
tensión espesores menores
• Pavimentos de mejor calidad de circulación.
• Pueden utilizarse agregados desechados para la carpeta
asfáltica.
• Permite construcción por etapas
• Puede ser utilizado por
el trafico de la construcción
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FACTORES QUE INTERVIENEN
EN EL DISEÑO
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Temperatura
EAL = Ejes Equivalentes de Carga
Equivalent Axle Load
Mr = Módulo Resiliente
Espesores para Full Depth
Tipo de material a emplear
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Este método incluye cartas de diseño para:
Capas de Base de Concreto Asfáltico
Capas de base tratadas con asfalto emulsificado
Capas de Base no tratados (no resisten tensión)
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NORMA DE PESOS Y MEDIDAS
12 de Octubre de 2003
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
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Tipos de Ejes
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Tipos de Ejes
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Vehículos Ligeros
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VehÍculos Ligeros
MOTO TAXI
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VEHICULOS PESADOS
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CAMIONES
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TIPOS DE CAMIONES C_
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Camión C3
Camión C2
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Camión C3
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Camión C4
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Semi Traylers
Tracto Camión
Quinta Rueda
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TIPOS T2S__
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Semi Trailer
T2S2
Semi Trailer
T2S3
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TIPOS T3S__
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Semi Trailer T3S2
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Semi Trailer T3S2
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Semi Trailer T3S3
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Semi Trailer T3S3
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Camión Remolque
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Camión Remolque
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Camión Remolque C2R_
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Camión Remolque C3R_
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Camión Remolque C4R_ y 8x4R
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Camión Remolque C3R3
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Camión Remolque C3R3
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
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Camión Remolque C3R3
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
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Camión Remolque Balanceados
C2RB_
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C2RB1
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C3RB_
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
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C4RB_ y 8x4RB
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Semi trailer mas Semi trailer
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BUSES
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TIPOS DE BUSES
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BUS B2
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BUS B2
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
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BUS B3 - 1
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Camión Cama Baja
para el Transporte de Maquinaria
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Semitrailer
….. Observe la diferencia
entre ambas unidades
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ANÁLISIS DE TRÁFICO
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PRINCIPIOS DEL DISEÑO
• El tráfico se expresará en términos de Ejes Equivalentes de Carga EAL (Equivalent Axle Load) de 18,000 lb (80) KN, aplicado al pavimento en dos juegos de ruedas duales, y una presion de contacto de 483 kpa (70 psi)
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FACTOR EQUIVALENTE DE CARGA
• Factor Equivalente de carga: es el número de aplicaciones
equivalentes a una carga por eje simple de 18,000 lbs u 80 kN
en una pasada de un eje dado.
22,400 lbs = 2.2 de 18,000 lbs
= + +
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CARGA BRUTA POR EJE FACTORES DE EQUIVALENCIA DE CARGA
KN LB EJES SIMPLES EJES TANDEM EJES TRIDEM
4.45 1,000 0.00002 -- --
8.9 2,000 0.00018 -- --
17.8 4,000 0.00209 0.0003 --
26.7 6,000 0.01043 0.001 0.0003
35.6 8,000 0.0343 0.003 0.001
44.5 10,000 0.0877 0.007 0.002
58.4 12,000 0.189 0.014 0.003
62.3 14,000 0.360 0.27 0.006
71.2 16,000 0.623 0.047 0.011
80.0 18,000 1.000 0.077 0.017
89.0 20,000 1.51 0.121 0.027
97.9 22,000 2.18 0.180 0.040
106.8 24,000 3.03 0.260 0.057
115.6 26,000 4.09 0.364 0.080
124.5 28,000 5.39 0.495 0.109
133.4 30,000 6.97 0.658 0.145
142.3 32,000 8.88 0.857 0.191
151.2 34,000 11.18 1.095 0.246
160.1 36,000 13.93 1.38 0.313
169.0 38,000 17.20 1.70 0.393
178.0 40,000 21.08 2.08 0.487
187.0 42,000 25.64 2.51 0.597
195.7 44,000 31.00 3.00 0.723 EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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CARGA BRUTA POR EJE FACTORES DE EQUIVALENCIA DE CARGA
KN LB EJES SIMPLES EJES TANDEM EJES TRIDEM
204.5 46,000 37.24 3.55 0.868
213.5 48,000 44.50 4.17 1.033
222.4 50,000 52.88 4.86 1.22
231.3 52,000 -- 5.63 1.43
240.2 54,000 -- 6.47 1.66
249.0 56,000 -- 7.41 1.91
258.0 58,000 -- 8.45 2.20
267.0 60,000 -- 9.59 2.51
275.8 62,000 -- 10.84 2.85
284.5 64,000 -- 12.22 3.22
293.5 66,000 -- 13.73 3.62
302.5 68,000 -- 15.38 4.05
311.5 70,000 -- 17.19 4.52
320.0 72,000 -- 19.16 5.03
329.0 74,000 -- 21.32 5.57
338.0 76,000 -- 23.66 6.15
347.0 78,000 -- 26.22 6.78
356.0 80,000 -- 29.00 7.45
364.7 82,000 -- 32.00 8.20
373.6 84,000 -- 35.3 8.90
382.5 86,000 -- 38.8 9.80
391.4 88,000 -- 42.6 10.6
400.3 90,000 -- 46.8 11.6 EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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FACTOR CAMION
34,000 lbs
1.10
Factor Camión
2.39
34,000 lbs
1.10
12,000 lbs
0.19 + +
• Factor Camión: es el número de aplicaciones equivalentes a una
carga por eje simple de 18,000 lbs u 80 kN en una pasada de un
vehículo dado.
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TABLA IV-5 DISTRIBUCION DE FACTORES CAMION (TF) - USA
Unidades
simples
de camión
SISTEMAS RURALES SISTEMAS URBANOS
Inter
estatal
Otras
Princip.
Menor
arterial
Colectora
mayor
Colectora
Menor RANGO
Inter
Estatal
Otras Vias
libres
Otras
Princip.
Menor
Arterial Colectora RANGO
2 ejes
4 llantas 0.003 0.003 0.003 0.017 0.003
0.003 -
0.017 0.002 0.015 0.002 0.006 ----
0.006-
0.0015
2 ejes
6 llantas 0.21 0.21 0.25 0.28 0.41
0.19-
0.41 0.17 0.13 0.24 0.23 0.13
0.13-
0.24
3 ejes
ó mas 0.61 0.86 1.06 1.26 1.26
0.45-
1.26 0.61 0.74 1.02 0.76 0.72
0.61-
1.02
Todas los
multiples 0.06 0.08 0.08 0.12 0.03
0.03-
0.12 0.05 0.06 0.09 0.04 0.16
0.04-
0.16
Unidades
multiples
de camión
Inter
estatal
Otras
Princip.
Menor
arterial
Colectora
mayor
Colectora
Menor RANGO
Inter
Estatal
Otras Vias
libres
Otras
Princip.
Menor
Arterial Colectora RANGO
4 ejes o
menos 0.62 0.92 0.62 0.37 0.91
0.37-
0.91 0.98 0.48 0.71 0.46 0.40 .40-.98
5 ejes 1.09 1.25 1.05 1.67 1.11 1.05-
1.67 1.07 1.17 0.97 0.77 0.63
0.63-
1.17
6 ejes o
mas 1.23 1.54 1.04 2.21 1.35
1.04-
2.21 1.05 1.19 0.90 0.64 ---
0.64-
1.19
Todas los
multiples 1.04 1.21 0.97 1.52 1.08
0.97-
1.52 1.05 0.96 0.91 0.67 0.53
0.53-
1.05
Todos
camiones 0.52 0.38 0.21 0.30 0.12
0.12-
0.52 0.39 0.23 0.21 0.07 0.24
0.07-
0.39
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TABLA IV-1 DISTRIBUCION DE CAMIONES EN % - USA
Unidades
simples
de camión
SISTEMAS RURALES SISTEMAS URBANOS
Inter
estatal
Otras
Princip.
Menor
arterial
Colectora
mayor
Colectora
Menor RANGO
Inter
Estatal
Otras Vias
libres
Otras
Princip.
Menor
Arterial Colectora RANGO
2 ejes
4 llantas 43 60 71 73 80 43-80 52 66 67 84 86 52-86
2 ejes
6 llantas 8 10 11 10 10 8-11 12 12 15 9 11 9-15
3 ejes
ó mas 2 3 4 4 2 2-4 2 4 3 2 < 1 < 1-4
Todas los
multiples 53 73 86 87 92 53-92 66 82 85 95 97 66-97
Unidades
multiples
de camión
Inter
estatal
Otras
Princip.
Menor
arterial
Colectora
mayor
Colectora
Menor RANGO
Inter
Estatal
Otras Vias
libres
Otras
Princip.
Menor
Arterial Colectora RANGO
4 ejes o
menos 5 3 3 2 2 2-5 5 5 3 2 1 1-5
5 ejes 41 23 11 10 6 6-41 28 13 12 3 2 2-28
6 ejes o
mas 1 1 < 1 1 < 1 < 1- 1 1 < 1 < 1 < 1 < 1 < 1-1
Todas los
multiples 47 27 14 13 8 8-47 34 18 15 5 3 3-34
Todos
camiones 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
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33
65
PERIODO
DE AÑOS
SIN
CRECIMT. 2 4 5 6 7 8 10
1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
2 2.0 2.02 2.04 2.05 2.06 2.07 2.08 2.10
3 3.0 3.06 3.12 3.15 3.18 3.21 3.25 3.31
4 4.0 4.12 4.25 4.31 4.37 4.44 4.51 4.64
5 5.0 5.20 5.42 5.53 5.64 5.75 5.87 6.11
6 6.0 6.31 6.63 6.80 6.98 7.15 7.34 7.72
7 7.0 7.43 7.90 8.14 8.39 8.65 8.92 9.49
8 8.0 8.58 9.21 9.55 9.90 10.26 10.64 11.44
9 9.0 9.75 10.58 11.03 11.49 11.98 12.49 13.58
10 10.0 10.95 12.01 12.58 13.18 13.82 14.49 15.94
11 11.0 12.17 13.49 14.21 14.97 15.78 16.65 18.53
12 12.0 13.41 15.03 15.92 16.87 17.89 18.98 21.38
13 13.0 14.68 16.63 17.71 18.88 20.14 21.50 24.52
14 14.0 15.97 18.29 19.61 21.01 22.55 24.21 27.97
15 15.0 17.29 20.02 21.08 23.28 25.13 27.15 31.77
16 16.0 18.64 21.82 23.66 25.67 27.89 30.12 35.95
17 17.0 20.01 23.70 25.84 28.21 30.84 33.75 40.54
18 18.0 21.41 25.65 28.13 30.91 34.00 37.45 45.60
19 19.0 22.84 27.67 30.54 33.76 37.38 41.45 51.16
20 20.0 24.30 29.78 33.06 36.79 41.00 45.76 57.28
25 25.0 32.03 41.65 47.73 54.86 63.25 73.11 98.35
30 30.0 40.57 56.08 66.44 79.06 94.46 113.28 164.49
35 35.0 49.99 73.65 90.32 111.43 138.24 172.32 271.02
TABLA IV – 3
TASA DE CRECIMIENTO ANUAL EN PORCENTAJE
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 66
PERIODO
DE AÑOS SIN CRECIMT. 2 4 5 6 7 8 10
15 15.0 17.29 20.02 21.08 23.28 25.13 27.15 31.77
16 16.0 18.64 21.82 23.66 25.67 27.89 30.12 35.95
17 17.0 20.01 23.70 25.84 28.21 30.84 33.75 40.54
18 18.0 21.41 25.65 28.13 30.91 34.00 37.45 45.60
19 19.0 22.84 27.67 30.54 33.76 37.38 41.45 51.16
20 20.0 24.30 29.78 33.06 36.79 41.00 45.76 57.28
25 25.0 32.03 41.65 47.73 54.86 63.25 73.11 98.35
30 30.0 40.57 56.08 66.44 79.06 94.46 113.28 164.49
35 35.0 49.99 73.65 90.32 111.43 138.24 172.32 271.02
TABLA IV – 3
TASA DE CRECIMIENTO ANUAL EN PORCENTAJE
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
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34
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 67
TABLA IV – 3
TASA DE CRECIMIENTO ANUAL EN PORCENTAJE
La tasa de crecimiento puede calcularse mediante:
r
rF
n
cr
11
n
cr rF 1
Con crecimiento posible
Con poco crecimiento
Con poco crecimiento 11 n
cr rF
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TABLA IV – 3
TASA DE CRECIMIENTO ANUAL EN PORCENTAJE
Considerando una tasa de crecimiento del 4% y n=20 años:
r
rF
n
cr
11
n
cr rF 1
29.78
2.19
2.11 11 n
cr rF
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Octubre 2009/2011
28/10/2012
35
La tasa de crecimiento “r” está relacionada con la
dinámica de crecimiento socio-económico
• La proyección para vehículos de pasajeros crecerá
aproximadamente al ritmo de la tasa de crecimiento
de la población.
• La proyección para vehículos de carga crecerá
aproximadamente con la tasa de crecimiento de la
economía.
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 69
r
rF
n
cr
11
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Octubre 2009/2011
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Ejemplo de calculo de EALs
Tipos de Vehículos # vehículos
Por año
Factor
Camión Fcrecimiento EAL diseño
Unidades Simples
2 ejes, 4 llantas 84,700 0.003 29.8 7600
2 ejes, 6 llantas 15,800 0.021 29.8 9900
3 ejes o mas 4,000 0.61 29.8 72700
Todos los ejes simples 104,500 0.06 29.8 186,846
Semi-traylers y combinaciones
4 ejes o menos 9,800 0.62 29.8 181,100
5 ejes 80,800 1.09 29.8 2’624,500
6 ejes ó mas 7,000 1.23 29.8 256,600
Todas las combinaciones 97600 1.04 29.8 3’024,819
Todos los vehículos 202100 0.52 29.8 3.13 x 106
Ojo = 186,846 + 3’024,819 = 3.2 x 106 EAL de Diseño = 3.2 x 106
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Octubre 2009/2011
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36
Ajuste del EAL por presión de inflado
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 72
# DE CARRILES DOS DIRECCIONES
% CAMIONES
CARRIL DE DISEÑO
2 50
4 45 (35 - 48)
6 a más 40 (25 - 48)
% TRAFICO TOTAL DE CAMIONES
EN CARRIL DE DISEÑO
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
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37
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 73
VEHICULOS POR AÑO
• El IMD siempre representa el volumen de vehículos en ambos sentidos, salvo se indique lo contrario
• El IMD siempre indica volumen de vehículos ligeros mas vehículos pesados, salvo se indique lo contrario.
• IMD x % de camiones en carril de diseño x 365
• Ejemplo: si es de 6 carriles
• IMD x 0.4 x 365 = # vehículos por año ( ligeros + pesados )
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Octubre 2009/2011
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 74
CALCULO DEL MODULO RESILIENTE
DE DISEÑO
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
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38
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 75
20022555
%202414326
%20%2.73000
%2.71500
64.0
65.0
AASHTOsuelodetipotodoparaCBRM
granularessuelosCBRparaCBRLnM
CBRparaCBRM
arcillosossuelosCBRparaCBRM
r
r
r
r
CALCULO DEL MODULO RESILENTE Mr
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EJEMPLO DE CALCULO
• Se tiene los siguientes valores de Mr:
9800, 9900, 15500, 6500, 8500, 9900, 11600
Mr # veces igual o
mayor que
# veces igual o mayor que
Expresado en %
15500 1 (1/7)*100 14
11600 2 (2/7)*100 29
9900 4 (4/7)*100 57
9800 5 (5/7)*100 71
8500 6 (6/7)*100 86
6500 7 (7/7)*100 100
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 77
CALCULO DEL Mr DE DISEÑO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
5000 10000 15000
MODULO RESILIENTE Mr
% V
EC
ES
IG
UA
L O
MA
YO
R Q
UE
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Octubre 2009/2011
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 78
CALCULO DEL MODULO RESILIENTE DE DISEÑO
NIVELES DE EAL PERCENTIL
104 o menor 60%
104 < EAL< 106 75%
106 o mayor 87.5%
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
28/10/2012
40
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 79
CALCULO DEL Mr DE DISEÑO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
5000 10000 15000
MODULO RESILIENTE Mr (psi)
% V
EC
ES
IG
UA
L O
MA
YO
R Q
UE
Mr = 9900 psi
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Octubre 2009/2011
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto 80
Cartillas para el Diseño
METODO DEL INSTITUTO DEL ASFALTO
DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011
28/10/2012
41
Concreto Asfáltico en todo su espesor - Full Depth
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Mezcla con Asfalto Emulsificado Tipo I
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 82
28/10/2012
42
Mezcla con Asfalto Emulsificado Tipo II
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 83
Mezcla con Asfalto Emulsificado Tipo III
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 84
28/10/2012
43
Base de Agregados no Tratados de 150 mm
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Octubre 2009/2011 85
Base de Agregados no Tratados de 300 mm
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 86
28/10/2012
44
Concreto Asfáltico en todo su espesor - Full Depth
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 87
Mezcla con Asfalto Emulsificado Tipo I
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 88
28/10/2012
45
Mezcla con Asfalto Emulsificado Tipo II
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 89
Mezcla con Asfalto Emulsificado tipo III
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Octubre 2009/2011 90
28/10/2012
46
Base de Agregados no Tratados de 150 mm
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 91
Base de Agregados no Tratados de 300 mm
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 92
28/10/2012
47
Concreto Asfáltico en todo su Espesor – Full Depth
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Octubre 2009/2011 93
Mezcla con Asfalto Modificado Tipo I
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Octubre 2009/2011 94
28/10/2012
48
Mezcla con Asfalto Modificado Tipo II
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Octubre 2009/2011 95
Mezcla con Asfalto Modificado Tipo III
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Octubre 2009/2011 96
28/10/2012
49
Base de Agregados no Tratados de 150 mm
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Base de Agregados no Tratados de 300 mm
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Octubre 2009/2011 98
28/10/2012
50
REQUERIMIENTOS
• Los agregados y emulsiones asfálticas utilizadas, Tipos
I,II,y III deben satisfacer lo especificados en el capítulo
VII del documento “A BASIC ASHALT EMULSION MANUAL”
(MS-19).
• Tipo I = mezclas producidas con agregados procesados
de granulometría densa.
• Tipo II = mezclas produc. con agregado semiprocesados
• Tipo III = mezclas producidas con arenas o arenas-
limosa
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Octubre 2009/2011 99
REQUERIMIENTOS
• Se recomienda que la mezcla de base emulsificada
esta se , para asegurar la calidad.
• Para mezcla de asfalto emulsificado Tipo II y Tipo III,
pueden realizarse en planta o en el camino.
• Se recomienda que el promedio de las 5 densidades de
campo de cada lote sea igual o mayor que el 95% de la
densidad promedio de las 6 muestras de laboratorio, sin
que ningún valor individual sea menor que el 92%.
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Octubre 2009/2011 100
28/10/2012
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REQUERIMIENTOS
ENSAYO REQUERIMIENTO
Sub base Base
CBR 20 80
Limite Liquido máximo 25 25
Indice de Plasticidad máximo 6 Np
Equivalente de Arena mínimo 25 35
Pasante tamiz Nº 200, máximo 12 7
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REQUERIMIENTOS
TRAFICO DE DISEÑO TIPOS II Y III
milímetros Pulgadas
Menor de 104 50 2
104 - 105 50 2
105 - 106 75 3
106 - 107 100 4
Mayor de 107 130 5
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Octubre 2009/2011 102
TABLA VI-2
ESPESORES MINIMOS DE CONCRETO ASFÁLTICO SOBRE
BASES DE ASFLATO EMULSIFICADO
Sobre capas de base de asfalto emulsificado Tipo II y Tipo III pueden emplearse
concreto asfático o mezcla de asfalto emulsificado Tipo I con tratamiento superficial
28/10/2012
52
REQUERIMIENTOS
TRAFICO DE DISEÑO
EAL CONDICION DE TRÁFICO
ESPESOR MÍNIMO DE
CONCRETO ASFALTICO
Menor de 104 Zona de parqueo y
caminos rurales 75 mm (3 pulg)
104 - 106 Tráfico mediano
de camiones 100 mm (4 pulg)
Mayor de 106 Tráfico pesado
de camiones 125 mm (5 pulg)
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Octubre 2009/2011 103
TABLA VI-3
ESPESORES MINIMOS DE CONCRETO ASFÁLTICO SOBRE
BASES DE AGREGADOS NO TRATADOS
Ejemplo Numérico 1
• Diseñar un Pavimento Asfáltico en todo su espesor
para las siguientes condiciones:
Sub-rasante: Mr= 41.4 Mpa (6000psi)
Tráfico de Diseño: 106
Clima : 15.5ºC
• Nota: 145 psi= 1 Mpa
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53
Concreto Asfáltico en todo su espesor - Full Depth
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
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Octubre 2009/2011 105
Concreto asfáltico en todo su espesor
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 106
240 mm
15.5º C
28/10/2012
54
Ejemplo Numérico 2
• Para las mismas condiciones del ejemplo anterior:
Sub-rasante: Mr= 41.4 Mpa (6000psi)
Tráfico de Diseño: 106
Clima : 15.5ºC
• Diseñar para bases emulsificadas Tipo I, II y III
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 107
Base con asfalto emulsificado Tipo I
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 108
240 mm
15.5º C
Solo requerirá de un Tratamiento Superficial, como superficie de rodadura
28/10/2012
55
Esquema del Diseño Estructural
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 109
CARPETA ASFALTICA
240 mm BASE EMULSIFICADA TIPO I
Tratamiento superficial de 1 a 2 cm.
Base con asfalto emulsificado Tipo II indica espesor total = concreto asfáltico y base emulsificada
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 110
290 mm
Base emulsif. = 290 – 75 = 215
TRAFICO DE DISEÑO TIPOS II Y III
Milímetros Pulgadas
Menor de 104 50 2
104 - 105 50 2
105 - 106 75 3
106 - 107 100 4
Mayor de 107 130 5
15.5º C
28/10/2012
56
Esquema del Diseño Estructural
Base Emulsificada Tipo II
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 111
75 mm
290 mm
CARPETA ASFALTICA
BASE EMULSIFICADA TIPO II 215 mm
Base con asfalto emulsificado Tipo III indica espesor total = concreto asfáltico y base emulsificada
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 112
370 mm
Base emulsif. = 370 – 75 = 295
TRAFICO DE DISEÑO TIPOS II Y III
Milímetros Pulgadas
Menor de 104 50 2
104 - 105 50 2
105 - 106 75 3
106 - 107 100 4
Mayor de 107 130 5
15.5º C
28/10/2012
57
Esquema del Diseño Estructural
Base Emulsificada Tipo III
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 113
75 mm
370 mm
CARPETA ASFALTICA
BASE EMULSIFICADA TIPO III 295 mm
Ejemplo Numérico 3
Diseñar un pavimento usando base de agregados no
tratados de 150 mm y otro de 300 mm para las siguientes
condiciones:
Sub-rasante : Mr= 34.5 Mpa (5000psi)
Tráfico de Diseño : 105
Clima : 15.5ºC
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 114
28/10/2012
58
TRAFICO DE
DISEÑO EAL CONDICION DE TRÁFICO
ESPESOR MÍNIMO DE
CONCRETO ASFALTICO
Menor de 104 Zona de parqueo y
caminos rurales 75 mm (3 pulg)
104 - 106 Tráfico mediano
de camiones 100 mm (4 pulg)
Mayor de 106 Tráfico pesado de
camiones 125 mm (5 pulg)
Base de Agregados no tratados 150 mm indica espesor concreto asfáltico
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 115
140 mm
140 de concreto asfáltico + 150 de agregado no tratado = 290 mm
Base de Agregados no tratados 300 mm indica espesor concreto asfáltico
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 116
100 mm
100 Conc.Asf. + 150 BG. No tratada + 150 SBG no tratada= 400 mm
TRAFICO DE
DISEÑO EAL CONDICION DE TRÁFICO
ESPESOR MÍNIMO DE
CONCRETO ASFALTICO
Menor de 104 Zona de parqueo y
caminos rurales 75 mm (3 pulg)
104 - 106 Tráfico mediano
de camiones 100 mm (4 pulg)
Mayor de 106 Tráfico pesado de
camiones 125 mm (5 pulg)
28/10/2012
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Esquema del Diseño con material granular
EPIC - TALLER DE OBRAS VIALES
Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 117
100 mm
300 mm
140 mm
150 mm
Recomendación
• Los estudios de análisis de pavimentos muestran
que la adición de espesores mayores de 300 mm.
en poco o nada, benefician el comportamiento
estructural.
• La práctica de reducir los espesores de concreto
asfáltico para incrementar el espesor de la base
granular, es rechazada por el Instituto del Asfalto y
por otros diseñadores de pavimentos.
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Ing. Mercedes Rodriguez-Prieto DISEÑO DE PAVIMENTO MS1
Octubre 2009/2011 118
28/10/2012
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Ejemplo Numérico 4
Diseñar un pavimento con una superficie de rodadura de
concreto asfáltico, una base con asfalto emulsificado Tipo III
y una base de agregados no tratados de 150 mm.
Sub-rasante : Mr= 55.2 Mpa (8000psi)
Tráfico de Diseño : 105
Clima : 15.5ºC
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Concreto asfáltico en todo su espesor
para la superficie y la base
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Octubre 2009/2011 120
CA =150 mm
15.5ºC
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Base con asfalto emulsificado Tipo III indica espesor total = concreto asfáltico y base emulsificada
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e = 215 mm
TRAFICO DE DISEÑO TIPOS II Y III
Milímetros Pulgadas
Menor de 104 50 2
104 - 105 50 2
105 - 106 75 3
106 - 107 100 4
Mayor de 107 130 5
15.5º C
Esquema del Diseño
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50 mm ó 75 mm
215 mm
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TRAFICO DE
DISEÑO EAL CONDICION DE TRÁFICO
ESPESOR MÍNIMO DE
CONCRETO ASFALTICO
Menor de 104 Zona de parqueo y
caminos rurales 75 mm (3 pulg)
104 - 106 Tráfico mediano
de camiones 100 mm (4 pulg)
Mayor de 106 Tráfico pesado de
camiones 125 mm (5 pulg)
Base de Agregados no tratados 150 mm indica espesor concreto asfáltico
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Octubre 2009/2011 123
100 mm
100 de concreto asfáltico + 150 de agregado no tratado
Esquema del Diseño
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Octubre 2009/2011 124
215 mm
150 mm
50 ó 75 mm
100 mm
150 mm
50 mm
Debo
reemplazar
reemplazo
EmulsfBaseAsfaltConc
aes
aes
)50100(
)50215()50150(
...
Remplazo = 82.5 mm
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