diseño de pavimento flexible

UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERÍA

Escuela Académico Profesional De Ing. Civil - Hvca

PAVIMENTOS

“AÑO DE LA PROMOCIÓN INDUSTRIA RESPONSABLE Y DE COMPROMISO CLIMÁTICO”

CÁTEDRA: PAVIMENTOS

CATEDRÁTICO: ING. JOHNY BENDEZU ACERO

ESTUDIANTE: JAIME SEDANO SALAZAR

SECCIÓN: VIII

HUANCAVELICA - 2014

DISEÑO DE PAVIMENTOS.




PAVIMENTOS

DEDICATORIA

A mis padres y a mis seres queridos

en general; por su constante apoyo

que me brindan en mi formación

Profesional.




PAVIMENTOS

1.1. OBJETIVO:

OBJETIVOS GENERALES

Determinar los espesores Carpeta Asfáltica, Base, Sub-base del pavimento flexible del

Proyecto de “EXPEDIENTE TECNICO: "MEJORAMIENTO VIAL DEL JR. JOSE SANTOS

CHOCANO ENTRE LOS TRAMOS: JR. HUAMACHUCO Y LOS INCAS DEL DISTRITO DE

PILCOMAYO - HUANCAYO - JUNIN"

.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Analizar de manera adecuada los espesores para el diseño del Pavimento Flexible..

Adecuadas condiciones de transito de los vehículos

Mejorar la Infraestructura Vial.

Comparar los resultados obtenidos de cálculo numérico con los datos de

Expediente Técnico.

Garantizar el flujo vehicular y peatonal de manera cómoda y segura

Drenaje Pluvial superficial

Dar empleo en forma temporal a la Población

.

1.2. JUSTIFICACIÓN

Se prende en esta investigación, conocer el cálculo numérico del Diseño de

Pavimentos Flexibles y la determinación de los espesores Óptimos.




PAVIMENTOS

2. DESARROLLO DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES.

1 Datos del Proyecto

1.1 Pr :Nombre Del oyecto

“EXPEDIENTE TECNICO: "MEJORAMIENTO VIAL DEL JR. JOSE SANTOS CHOCANO ENTRE

LOS TRAMOS: JR. HUAMACHUCO Y LOS INCAS DEL DISTRITO DE PILCOMAYO - HUANCAYO -

JUNIN"

Diseño de Pavimento

1 Datos para el Diseño del Pavimento Flexible: El método de diseño de la Guía AASHTO

Para El Diseño De Estructuras De Pavimentos Flexibles y Rígidos Del Año 93, desarrollado a

partir de la Experiencia vial AASTHO, requiere de la determinación de los siguientes parámetros

de diseño:

Período de diseño.

Tráfico, expresado como el número de ejes equivalentes a ejes simples de 18 Kip,

acumulados durante el período de diseño (ESAL) 18w

Resistencia del terreno de fundación, en términos del módulo Resilente Mr.

Confiabilidad. R.

Desviación estándar total. S0.

Pérdida de la serviciabilidad. ΔPSI

CARACTERÍSTICAS PREVIAS DEL PROYECTO:

MEMORIA DEL CÁLCULO

1 DE DISEÑO PERIODO

Determinación del periodo de diseño del Proyecto:

PERIODO DE DISEÑO 20 años

2 DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE CAMIÓN Y TRÁNSITO PROMEDIO DIARIO




PAVIMENTOS

Del cuadro se obtiene el Esal:

3 DETERMINACIÓN DEL FACTOR DE EJES EQUIVALENTES

FACTOR DE CRECIMEINTO (r) Simples 33.4 %

Camión 37.2 %

ESAL DE DISEÑO 4.89E-06

POR EL METODO DE EJES ESALF

B2 0.683 1.727 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.410

B3 0.730 0.000 0.000 0.000 0.467 0.000 0.000 1.197

C2 0.037 0.091 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.128

C3 0.482 0.000 0.000 0.000 0.482 0.000 0.000 0.965

C4 0.779 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.099 0.878

T2S2 2S2 0.329 0.287 0.000 0.000 0.056 0.000 0.000 0.672

T3S2 3S2 0.280 0.000 0.000 0.000 0.168 0.113 0.000 0.561

T3S3 3S3 0.304 0.000 0.000 0.000 0.231 0.000 0.084 0.619

C2-R2 2T2 0.329 0.268 0.138 0.162 0.000 0.000 0.000 0.897




PAVIMENTOS

SEGÚN EL DATO DEL EXPEDIENTE:

FACTOR DE DISTRIBUCION DIRECCIONAL D =50%

FACTOR DE DISTRIBUCION DEL CARRIL L =2

IMD ESALF (G)(Y) D L ESAL

120.0 2.4100 Simple 33.40 0.5 2 3525637.2

12.0 1.1970 Simple 33.40 0.5 2 175111.524

200.0 0.1280 Camion 37.20 0.5 2 347596.8

35.0 0.9650 Camion 37.20 0.5 2 458596.95

12.0 0.8780 Camion 37.20 0.5 2 143057.808

6.0 0.6720 Camion 37.20 0.5 2 54746.496

2.0 0.5610 Camion 37.20 0.5 2 15234.516

1.0 0.6190 Camion 37.20 0.5 2 8404.782

1.0 0.897 Camion 37.20 0.5 2 12179.466

4880565.54

4 DETERMINACIÓN DE RESISTENCIA DE FUNDACIÓN

Del estudio de suelos, se desprende que la resistencia del terreno de fundación, se obtiene

del siguiente cuadro:

Tabla Nº 01(Valores Percentiles de Mr.)

A 75% el Módulo Resilente se obtiene para el grafico:

Mr. Sub-Rasante 30253 Psi




PAVIMENTOS

5 DETERMINACIÓN DE CONFIABILIDAD

La determinación del factor de confiabilidad, está en función a la categoría de la carretera, así

como al uso que tendrá la misma. AASHTO, presenta la siguiente tabla

Tabla Nº 02 (Confiabilidad)

Como se trata de una Vía Arterial Principal consideramos de Zona Urbana.

Confiabilidad 80%

6 DETERMINACIÓN DE DESVIANCION ESTANDAR NORMAL(Z )R

Tabla Nº 03(Desviación Normal Estándar)




PAVIMENTOS

Zr -0.841

07 DETERMINACIÓN DE DESVIANCION ESTANDAR COMBINADA(S )

El pavimento en estudio, corresponde a un pavimento flexible, por lo que asumimos un valor de la

desviación estándar total de:

Tabla Nº04(Desviación Estándar Total)

Utilizando el Promedio:

S₀ 0.45

8 DETERMINACIÓN DE ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD PRESENTE (PSI)

0

0

0

0

PSI=P -P

( )

P =4.2 Pavimento Flexible

P =4.5 Pavimento Rígido

( )

P =2.5 ó mas Para Caminos Principales

P =2.0 Para Caminos de Menor Tránsito

F

f

f

f

SERVICIABILIDAD INICIAL P

SERVICIABILIDAD FINAL P

0

0

Considerando:

P =4.2, P =2.5

PSI=P -P PSI=4.2-2.5=1.7

f

F

ΔPSI 1.7

9 FÓRMULA PARA EL DISEÑO DE ESPESORES POR EL MÉTODO ASSTHO




PAVIMENTOS

18 0

5.19

Log 4.2 1.5

Log W =Z *S + 9.36*Log 1 0.20 + +2.32*Log 8.07 1094

0.401

R R

PSI

SN M

SN

5.19

1.7Log

4.2 1.5Log 4.89 06 = 0.841 * 0.45 + 9.36*Log 1 0.20 + +2.32*Log 30253 8.07

10940.40

1

E SN

SN

SEGUN LOS CÁLCULOS REALIZADOS SE OBTIENE:

SN=2.4546705499

SN 2.46

1 1 2 2 2 3 3 3SN=a +a +a

FÓRMULA GENERALDE ESPESORES MÍNIMOS

d d m d m

110 DE CARPETA ASFALTICA( )DETERMINACIÓN DE COEFICIENTE a

MODULO DE ELASTICIDAD DEL ASFALTO: 280000 psi

Fig. (01) Cálculo de Capa de Concreto Asfaltico




PAVIMENTOS

De la Figura anterior se determina que:

a1 0.36

En función al CBR de Diseño=47.550% y al Modulo de Resilente=30253Psi Se aproximan los Valores

de: 1D de los siguientes cuadros aproximadamente:

Fig. (02) Gráficos Aproximados para Determinar el D1

D1 3 Pulgadas

1 .36*3 1.08SN 1

1.083"

0.36D

11 DISEÑO DE LA BASE GRANULAR

2

CBR=100%

CALCULO DE MÓDULO DE RESILENTE

SUELOS GRANULARES DE CBR

Mr=4326*Ln(CBR)+241

Mr=20162.96 lb/Pul

PARA




PAVIMENTOS

18 0

5.19

Log 4.2 1.5

Log W =Z *S + 9.36*Log 1 0.20 + +2.32*Log 8.071094

0.401

R R

PSI

SN M

SN

5.19

1.7Log

4.2 1.5Log 4.89 06 = 0.841 * 0.45 + 9.36*Log 1 0.20 +

10940.40

1

+ 2.32*Log 1062487.966 8.07

E SN

SN


SN =2.46 b

SNb 2.46

211 ( )DETERMINACIÓN a

Fig. (03) Gráficos Aproximados para Determinar el a2

a2 0.14

212 ( )DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE DRENAJE m

De la siguiente tabla se obtiene:




PAVIMENTOS

Dato del expediente técnico que la calidad del drenaje es bueno y la saturación es 26% por lo tanto si

considera que el:

m2 1

2 12

2 2*

SN SND

a m

11 DISEÑO DE LA SUB BASE

2

CBR=47%

CALCULO DE MÓDULO DE RESILENTE

SUELOS GRANULARES DE CBR

Mr=4326*Ln(CBR)+241

Mr=16896.73852 lb/Pul

PARA

18 0

5.19

Log 4.2 1.5

Log W =Z *S + 9.36*Log 1 0.20 + +2.32*Log 8.071094

0.401

R R

PSI

SN M

SN

5.19

1.7Log

4.2 1.5Log 4.89 06 = 0.841 * 0.45 + 9.36*Log 1 0.20 +

10940.40

1

+ 2.32*Log 16896.73852 8.07

E SN

SN


SN =3.067 sb

2 12

2 2*

SN SND

a m

2

3.067 1.0812"

0.14*1D

2 2 2 2 1.68SN a m D




PAVIMENTOS

11 3DETERMINACION DE a

a3 0.125

m3 1

2 1

3

3 3*

SN SN SND

a m

3

2.46 1.68 1.08

1*0.125D

Por este Método No cumple por lo tanto si opto a utilizar con los espesores mínimos.

SEGUNDA ALTERNATIVA PARA LA DE TERMINACIÓN DE LOS ESPESORES DE PAVIMENTO

FLEXIBLE.

Con el método de Espesores mínimos se determinan los siguientes espesores del siguiente cuadro.

Cuadro Nº 01(De espesores mínimos).




PAVIMENTOS

1 1 2 2 2 3 3 3

1 1

2 2

3

3

SN=a +a +a

:

0.36, 3.5"( )

0.14, 6"( )

Re :

2.46=0.36*3.5+0.14*6*1+0.125*1*D

11.45 12"

D D m D m

Como ya tenemos los valores de

a D obtenido de la Tabla

a D obtenido de la Tabla

emplazando

D

1

2

3.5"

6"

D

D




PAVIMENTOS

CONCLUSIONES:

I. El diseño de pavimento flexible se ha calculado con los datos del expediente técnico del cual

los resultados fueron los siguientes:

BASE

D1 =

3.5"

BASE

D2 =

6"

SUB- BASE

D3 =

12"

II.

1

2

3

3.5"

6"

12"

CALCULO REALIZADO POR EL MÉTODO DE LA CLASE

D

D

D

Los

VALORES DEL EXPEDIENTE TÉCNICO SI TIENE A CONTINUACIÓN:




PAVIMENTOS

BIBLIOGRAFÍA

Diseño de Moderno de Pavimentos Asfalticos –ICG LIMA-PERU; 2006

.Apuntes de Clase de Pavimentos de Ing. Johny Bendezu Acero.

diseño de pavimento flexible

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