CAPITULO I

3.0 PAVIMENTO3.1 DISEO DEL ESPESOR DE LA SUPERFICIE DE RODADURA

Los elementos que conforman al pavimento son el terreno de fundacin y el material que constituye la subrasante, y la estructura que en este caso es la capa de Afirmado. El parmetro que se emplea para determinar el espesor de la capa de afirmado es el CBR (Californias Bering Ratio) o capacidad de soporte tanto de la subrasante como del afirmado.

El material de afirmado corresponde a la MEZCLA N 01 de material de cantera (CHOQUEPAMPA) 750% y 25% de la Cantera CANAHUAYTO, que ha sido evaluado y ensayado en el Estudio de Suelos y Canteras. Las otras propiedades aparte del CBR que han sido minuciosamente evaluados son requisitos que se deben cumplir pero no participan en el clculo del espesor del pavimento o afirmado.

Para vas de bajo Transito y zonas econmicamente deprimidas se presentan condiciones que no justifican altas inversiones para su proyecto y construccin habindose establecido para este caso la modalidad de canteras de tierra o carreteras afirmadas, donde la capa de rodadura esta conformada por un material granular con caractersticas de dureza y granulometra que le proporcionan un comportamiento aceptable para el trafico, existiendo muy pocos mtodos para su diseo y la mayora de ellos sin sustento terico, pero con mucha base emprica.

Los mtodos que se han ido estableciendo en el medio de la ingeniera de obras viales son el mtodo de la USACE por ser mtodo especifico para pavimentos afirmados, el mtodo NAASRA hoy AUSTRODOADS y el mtodo del CBR, todos son mtodos que relacionan el Valor Soporte del Suelo (CBR) y la carga actuante sobre el afirmado, expresada en Numero de Repeticiones de Eje.

3.2 CAPACIDAD DE SOPORTE DE LA SUBRASANTE

Para inferir respecto a la Capacidad de soporte del material de la subrasante, se ha verificado en sitio el material con que se ha realizado la rehabilitacin y mantenimientos peridicos, al respecto se ha observado que el material que constituye son de caractersticas aparentes y de material similar al de la cantera de afirmado que se propone para esta Rehabilitacin, es decir que actualmente se tiene material de relleno y afirmado (en promedio de 0.5 - 1cm de espesor de material granular) en algunas partes de todo el tramo.

De los antecedentes del control de calidad de materiales en los trabajos de mantenimiento peridico realizado en el ao 1995, en los tramos de: Lupaza Bajo Airihuas - Canahuayto, se han determinado CBR de 40% al 95% de MDS.

El espesor de la capa de rodadura depende bsicamente del volumen de trfico y de la capacidad portante del suelo (CBR), segn el Ministerio de Transportes, y Comunicaciones, en forma simplificada recomienda este espesor entre 10 a 15 centmetros, siempre que se trate de un suelo granular.

En base a las consideraciones anteriores, se adopta un CBR de diseo de 24.00% al 95% de la MDS, conforme a los resultado del ensayo de laboratorio y caractersticas similares de la subrasante.

3.3 PARAMETROS DE DISEO

CBR de diseo 24.00%

Carga actuante sobre el afirmado expresada en Nmero de Repeticiones de Eje.

En el siguiente cuadro se aparecen los valores estimados del EAL de Diseo.

CALCULO DEL NUMERO DE EJES EQUIVALENTES (EAL)

IMD AO : 2007

2012TRAFICO GENERADO

TIPO DEVEHICULOTRAFICO2007TRAFICOATRAIDOTRAFICOACTUALTASA DE CRECIMIENTOFACTOR DECRECIMIENTOCRECIMIENTONORMALTRANSITOTRAFICO INDUCIDOTRAFICO CONVERTIDOTRAFICO TRASLADADOTRAFICO DESARROLLADOTRAFICOTOTALVEH/AOFCXFPREAL

LIGEROS13841381.50%1.0008221151551150.24513509

BUS6163.20%1.00012211242583.99617015

2E101103.20%1.00011111451102.32311871

3E3.20%1.000

3S33.20%1.000

3T23.20%1.000

TOTAL154615410550317764483EAL =42395

EAL=4.24E+04

3.4 MTODO DE DISEO DEL ESPESOR DEL AFIRMADO

3.4.1 MTODO DEL USACE

El procedimiento se base en ecuaciones que permiten determinar el espesor del material requerido sobre una capa de subrasante identificada por su resistencia (CBR), a condicin que la resistencia del CBR del material de recubrimiento sea mayor que el subyacente.

En las ecuaciones de diseo, las cargas por eje estn caracterizadas por equivalentes por rueda simple (en libras) y por el rea de contacto (pulg), de esta manera se puede establecer en trminos de repeticiones de ejes simples equivalentes de 18 000 libras u 8 TN.

El Cuerpo de Ingenieros de Estados unidos de Norteamrica, ha deducido el baco que permite obtener en funcin del CBR de la subrasante, el espesor del firme, necesario para resistir el paso del nmero de ejes de 18 000 libras.

De acuerdo con este baco se ha determinado un espesor de 4.50 pulgadas (12 cm).

3.4.2 MTODO DEL CBR

El mtodo del CBR fue publicado por el departamento de carreteras de California, el cual considera los siguientes factores para determinar el espesor de la capa: El valor de CBR y la intensidad de trfico.

Para el clculo se utiliza el monograma, y de acuerdo al grafico de curvas de diseo de espesores para estructuras segn el anlisis del mtodo del CBR, se tiene un espesor de 7.20 pulgadas.

3.4.3 MTODO NAASRA

Para el dimensionamiento de los espesores de la capa de afirmado se adopt como representativa la siguiente ecuacin del mtodo NAASRA (Nacional Association of Australian State Road Authorities, que relaciona el valor soporte del suelo (CBR) y la carga actuante sobre el afirmado, expresada en Nmero de Repeticiones de EE.

De acuerdo con los valores se ha determinado un espesor de capa de afirmado de 104mm.

El manual para el Diseo de Caminos No pavimentados de Bajo Volumen de Transito, muestra el catalogo de capas de revestimiento granular T3, con numero de repeticiones de EE 8.2 Tn< 3.10 E+05, que se adjunta al presente.

Podemos apreciar que para el CBR de diseo en nuestro camino vecinal tenemos un Tipo de Subrasante S3 y S4 (CBR >20%). Entonces corresponde a una subrasante sin mejoramiento perfilado y compactado, y el espesor del revestimiento granular de afirmado de 150 mm como mnimo.

3.5 SELECCION DE ESPESOR DE AFIRMADO

Realizando el cuadro comparativo de los espesores obtenidos mediante los tres mtodos tenemos

CBR DiseoUSACE

Pulg.CBR

PulgNAASRA

mmPromedio (mm)Asumido (mm)

24.00%4.205.20100.6112.53150

3.6 CONCLUSION.

Finalmente el espesor obtenido es 100.6mm y se asume el mnimo Recomendado de 150mm para la Rehabilitacin del Camino Vecinal: Lupaza Bajo Airihuas - Canahuayto.

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