ESTADO ACTUAL DE LA CALZADA

DISEO DE REHABILITACIN. MTODO AASHTO 1993

AVENIDA CEDEO.

METODOLOGA DE DISEO

DETERMINACION DE LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL REMANENTE DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO:

El Diseo de Rehabilitacin, utilizando el Mtodo AAHSTO 93 se basa en la determinacin de la capacidad estructural remanente del pavimento (SNeff), para lo cual se utilizar el mtodo de serviciabilidad, el cual a partir de la informacin del PSI de la va permite determinar la vida remanente del pavimento. Para la aplicacin de este mtodo es necesario contar con las variables que intervienen directa e indirectamente en la ecuacin AASHTO 1993. Las variables necesarias para cada caso en estudio son las siguientes:

ndices de servicapacidad de la va (Po y Pt)

Modulo resiliente de la subrasante (obtenido por la correlacin CBR MR)

Capacidad Estructural Inicial del pavimento (Sno)

So y Zr (considerando un valor de confianza de 50% Zr = 0)

Obtenidas todas estas variables se obtiene a partir de la ecuacin AASHTO 1993 las repeticiones de ejes equivalentes para el PSI actual de la va y para el correspondiente a un pavimento fallado (PSI = 1.5). Con estos valores se obtiene el Sn efectivo del pavimento a partir de las ecuaciones 1,2 y 3:

(1)

Donde:

Nt : Numero de repeticiones de ejes equivalentes para el valor del ndice de servicapacidad de la via en estudio.

Nf : Numero de repeticiones de ejes equivalentes para el valor del ndice de servicapacidad correspondiente a un pavimento fallado (PSI = 1.5)

(2)

SNeff = Cft x Sno (3) DETERMINACION DEL ESPESOR DE REFUERZO PARA 5 Y 10 AOS

A partir de la informacin de trnsito en la cual se estim el numero de repeticiones de ejes equivalentes en las vas analizadas, para 5 y 10 aos. Resolviendo la ecuacin AASHTO 1993, se determina la capacidad estructural del pavimento como nuevo (SNT). La diferencia entre el SNT y Sneff ser la capacidad estructural requerida como refuerzo (SNR) para la rehabilitacin del pavimento. Las variables necesarias para cada caso en estudio son las siguientes:

ndices de servicapacidad de la va (Po y Pt)

Modulo resiliente de la subrasante (obtenido por la correlacin CBR MR)

Capacidad Estructural Inicial del pavimento (SNo)

So, R y Zr (considerando un valor de confianza de 75% Zr = -0.674)

REE o Wt18 para 5 y 10 aos

El espesor de refuerzo se obtiene a partir de la siguiente ecuacin:

Siendo ai = 0.44 (coeficiente estructural correspondiente a una mezcla asfltica en caliente tipo IV o similar).

Nota:

Si el pavimento de la va en estudio presenta mucho deterioro en la capa de rodamiento se considerara en el anlisis el fresado de un espesor entre 5 cm y 10 cm de la misma.

INFORMACIN RECOPILADA

A partir de los estudios realizados en la fase 1 y fase 2 del proyecto se obtuvo la informacin necesaria para obtener el Sneff y generar las propuestas de Mantenimiento y Rehabilitacin de las va en estudio. A continuacin se presenta lel resultado de dicho estudio.

NDICE DE SERVICAPACIDAD (PSI)

Para determinar capacidad estructural remanente del pavimento mediante el mtodo de serviciabilidad, es necesario obtener a partir de los datos de la evaluacin del ndice de condicin de pavimento (P.C.I) realizado en este proyecto, el valor del ndice de servicapacidad Ponderado de las va a analizada. A continuacin se presenta la tabla resmen por tramos para la va de estudioAV. CEDEOCalzada Noreste

ProgresivasP.C.ICondicin del PavimentoPSI

0+000 0+25055Regular3.00

0+250 1+35080Muy buena3.66

1+350 1+80043Regular2.66

1+800 3+60081Muy buena3.69

3+600 4+10040Mala2.58

PSI PONDERADO =>3.40

Calzada Sureste

ProgresivasP.C.ICondicin del PavimentoPSI

0+000 0+75080Muy buena3.66

0+750 1+05066buena3.28

1+050 1+30042Regular2.63

1+300 3+60078Muy buena3.61

3+600 4+10055buena2.98

PSI PONDERADO =>3.45

Se tomar el PSI ponderado ms desfavorable => 3.4MODULO RESILIENTE DE LA SUBRASANTE (MR)

A partir de la informacin obtenida del ensayo CBR realizado al material de las calicatas realizadas en las vas en estudio para la caracterizacin geotcnica de los materiales que conforman la subrasante de los pavimentos.

Mediante la correlacin con el Modulo Resiliente se obtuvieron los siguientes valores:( ver anexo 1).ojo ensayo calicata.CBR (%)MR (psi)

Av. Cedeo2,303450

CAPACIDAD ESTRUCTURAL INICIAL DEL PAVIMENTO (SNo)

En el informe de la fase 02 se determin la capacidad estructural o nmero estructural del pavimento en base a los sondeos realizados en funcin de las propiedades mecnicas (CBR) de los materiales dispuestos en capas que conforman la estructura del pavimento. Mediante la correlacin con el Modulo Resiliente se obtuvieron los valores de las tablas de la AASHTO correspondientes a los coeficientes estructurales de cada capa (rodamiento, base y sub-base):

VaSno

Av. Cedeo3,73

INFORMACIN DE TRANSITO

La estimacin del transito el las diferentes vas que abarca el presente estudio, permite determinar la demanda de repeticiones de ejes equivalentes que debe ser cubierta por la estructura del pavimento para los periodos de diseo considerados (5 y 10 aos), a partir de la cual se determinar el espesor de refuerzo necesario para tal fin.

A continuacin se presenta los cuadros resmenes de la informacin de transito recopilada de estudios realizados por el IAMTT para la va. (La informacin detallada de los clculos se encuentra en el Anexo 01)

Av. Cedeo :

Distribucin del transito :

De los estudios de volmenes de transito realizados en la interseccin de la Av. Michelena c/c Av. Branger se obtuvieron los siguientes datos :

Tipo de VehculoPorcentaje en la Distribucin

Livianos (Particulares + taxis)81.50

2RDcamin6.46

2RDautobs9.83

O3Ecamin0.98

2S10.56

2S20.56

3S20.14

Factor Camin :

El factor Camin es (ver clculos Anexo 01) = 1.44

Numero de Ejes Equivalentes :

Periodo de diseo 2003 2007 = 5.049.151

Periodo de diseo 2003 2012 = 10.809.428

APLICACIN DEL METODO AASHTO 1993CAPACIDAD ESTRUCTURAL REMANENTE DEL PAVIMENTO (SNeff)

El Diseo de Rehabilitacin, utilizando el Mtodo AAHSTO 93 se basa en la determinacin de la capacidad estructural remanente del pavimento (SNeff), para lo cual se utilizar el mtodo de serviciabilidad. Esto permite optimizar el proceso de diseo, permitiendo aprovechar al mximo la estructura remanente del pavimento a rehabilitar.

El mtodo de serviciabilidad permite determinar la capacidad estructural remanente a partir del PSI de la va, mediante el cual se determina a partir de la ecuacin AASHTO 1993 el Nmero de repeticiones de ejes equivalentes para el valor del ndice de servicapacidad de la va en estudio.

A continuacin se presentan los valores de Sn efectivo obtenido para cada una de las vas en estudio a partir de la informacin recopilada en las fases 1 y 2 de este proyecto:

3.1.1 AV. CEDEO:

Informacin recopilada:

PSI ponderado = 3.60

MR subrasante = 3450 psi

Sno = 3.73Po= 4.0; R=50%; So = 0.45; Zr = 0

Resolviendo la ecuacin AASHTO 1993 para Pt = 3.60 y Pf = 1.5 se obtienen los siguientes valores de REE:

Nt = 137.944

Nf = 1.619.992

El SNeff del Pavimento es = 3.61. 3.2 DETERMINACION DEL ESPESOR DE REFUERZO PARA 5 Y 10 AOS

A partir de la informacin de transito en la cual se estim el numero de repeticiones de ejes equivalentes, para 5 y 10 aos, as como la informacin de los sondeos geotcnicos realizados a cada una de las vas analizadas, se determina la capacidad estructural del pavimento como nuevo (SNT) y por consiguiente el espesor de refuerzo necesario para cada condicin de diseo.

Para la aplicacin de la ecuacin AASHTO 1993, se considero tomar un nivel de confianza de 75%, por tratarse de vas urbanas; se fijara un valor de servicapacidad inicial (Po) igual a 4,0 y siendo el valor de servicapacidad final (Pt) de 2,0. Adems se considero un valor de desviacin estndar de 0,45. Toda esta informacin ser la misma a utilizar para el clculo del SNT de cada va.

A continuacin se presentan los resultados obtenidos:

3.2.1 Av.Cedeo:

Po = 4.0

Pt = 2.0

MR subrasante = 3450 psi

R=75%

So = 0.45

Zr = -0,674

Resolviendo la ecuacin AASHTO 1993 para:

REE5AOS = 3.390.993

SNT = 4.80

SNR5 = 1.19

REE10AOS = 7.262.059

SNT = 5.33

SNR10 = 1.72

El espesor de rehabilitacin para cada condicin de diseo ser el siguiente:

Espesor de refuerzo para 5 aos = 7 cm.

Espesor de refuerzo para 10 aos = 10 c AV. CEDEOLocalizacin

El tramo en estudio de la avenida esta comprendido entre la Av. Fernado Figueredo y la Av. Pseo Cabriales (Progresivas 0+ 3+500) . Cuenta con una longitud aproximada de 3.5 Km.Clasificacin : Va Estructura de Pavimento existente

Diagnostico de la Condicin del Pavimento

El pavimento presenta una condicin superficial muy buena casi en la totalidad del tramo , aunque presenta en algunos puntos pequeas fallas localizadas. A pesar de tener muy buena condicin de rodaje es necesario colocar una capa de refuerzo para soportar las cargas impuestas por los vehculos para el periodo de diseo.

Acciones de Mantenimiento y Rehabilitacin a Realizar

Acciones de mantenimiento rutinario menor; (sellado de grietas, reparacin de huecos y bacheo menor localizado)

Acciones complementarias : nivelacin de bocas de visita y otras obras de drenaje, demarcacin del pavimento, y cualquier otra accin que fuese necesaria.

Colocacin de capa refuerzo segn lo siguiente :

La en algunos tramos con fallas que ameritan algunas acciones de mantenimiento efectivo y correctivo inmediatas para mejorar su condicin y estructura. No es necesario colocar una capa de refuerzo para soportar las cargas impuestas por los vehculos para el periodo de diseo ya que la estructura del pavimento se mantiene en muy buenas condiciones .

Acciones de Mantenimiento y Rehabilitacin a Realizar

Acciones de mantenimiento rutinario menor; (sellado de grietas, reparacin de huecos y bacheo menor localizado) .

Acciones de mantenimiento mayor efectivo: bacheo superficial y/o profundo , tratamientos superficiales y colocacin de capa de nivelacin.

Acciones complementarias : nivelacin de bocas de visita, mantenimiento y limpieza de drenajes, limpieza de la superficie, sealamiento y demarcacin.

En conjunto todas estas acciones son necesarias para mantener las condiciones y el buen funcionamiento de la va, adems de controlar el crecimiento de la rata de deterioro del pavimento.

CONCLUSIONES

La vida til de un pavimento disminuye con el pasar del tiempo hasta llegar a su estado de falla, es por ello que es necesario establecer programas de monitoreo de la condicin del pavimento para establecer polticas de Mantenimiento y Rehabilitacin de la red vial urbana. Antes de ejecutar un programa de labores de mantenimiento y rehabilitacin es necesario establecer un orden para la ejecucin en funcin de: Las Vas que sirvan como itinerario de rutas de Transporte Publico, Los Volmenes de Transito y el Estado de Deterioro. Esto permite optimizar los recursos limitados para la ejecucin de actividades de mantenimiento con los que cuentan los diferentes organismos encargados de la materia.

Basados en los resultados del diagnostico de la condicin del pavimento de las vas en estudio, tomando como prioridad el estado de deterioro , La Avenida Branger tendra la mxima prioridad al momento de implementar un plan de mantenimiento, seguido por la Av. Aranzazu entre las progresivas 2+250 y 6+600, luego seguiran en un mismo orden la Av. Michelena, Av. Lisandro Alvarado y por ultimo la Av. Aranzazu entre las progresivas 0+000 y 2+250,

En este estudio se estableci un plan de acciones para el mantenimiento Vial de la Red Vial Principal del Municipio Valencia, con el fin de mejorar la condicin de la capa de rodamiento y estructura del pavimento, con alternativas de Rehabilitacin de alto impacto y factibles de ejecutar de corto a mediano plazo. Este proyecto pudiera conformar el inicio de que un plan piloto de gestin de pavimentos en la red vial de la ciudad de Valencia, ya que genera la informacin vital en lo correspondiente a la materia de mantenimiento vial , como lo es la Evaluacin de la Condicin del Pavimento de la Red Vial Principal mediante el Mtodo PCI y el Diseo de Propuestas de Rehabilitacin mediante el Mtodo AASHTO 1993, que complementndose con un Sistema de informacin geogrfica, creara una herramienta de mucho valor para las tareas de conservacin vial.

6 RECOMENDACIONES

Debido al avanzado estado de deterioro que presentan las Avenidas Branger y Aranzazu Aplicar el plan de acciones de M&R propuesto en el menor tiempo posible y mantener un seguimiento de las dems vas.

Aplicar acciones de Mantenimiento menor localizado, en el resto de las vas que abarca el presente estudio, ya que su condicin es buena y no se ven afectados desde el punto de vista funcional y estructural.

Realizar una evaluacin peridica de la condicin del estado de los pavimentos de los corredores viales , con el fin de tener actualizada la informacin de cada va. Las vas arteriales y colectoras deben ser inspeccionadas entre 1 y 2 aos, vas de importancia intermedia (Colectoras) cada 3 aos y calles residenciales cada 3 aos.

Crear un sistema de gestin de pavimentos, llevando un registro del comportamiento de los pavimentos a travs de su vida de servicio, con el fin de realizar las acciones de mantenimiento en la zona optima de rehabilitacin, en la que inversiones relativamente pequeas producen grandes beneficios y una adecuada accin de rehabilitacin mejorar considerablemente su condicin y su estructura.

La zona optima de rehabilitacin se puede fijar en un rango de PCI entre 55 y 45 , cuando el pavimento alcance un valor de PSI = 2.5

10 ANEXOS

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

20 cm

20 cm

18cm

Suelo de subrasante

Base : Material integral

Capa de rodamiento

18cm

Suelo de subrasante

Base : Material integral

Capa de rodamiento existente

20 cm

18cm

Suelo de subrasante

Base : Material integral

Capa de rodamiento existente

Capa de refuerzo e = 7 cm

Periodo de diseo de 5 aos

Capa de refuerzo e = 10 cm

Periodo de diseo de 10 aos

Suelo de subrasante

18 cm

Base : Material Granular

Capa de rodamiento

20cm

Pg2.

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