DEFINICIN GENERALUn pavimento est constituido por un conjunto deUn pavimento est constituido por un conjunto decapas superpuestas, relativamente horizontales, que sedisean y construyen tcnicamente con materiales

i d d d d Eapropiados y adecuadamente compactados. Estasestructuras estratificadas se apoyan sobre la subrasante de una va obtenida por el movimiento deptierras en el proceso de exploracin y que han deresistir adecuadamente los esfuerzos que las cargasrepetidas del transito le transmite durante el periodorepetidas del transito le transmite durante el periodopara el cual fue diseada la estructura del pavimento.

CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO:Ser resistentes a la accin de cargas del transitoS i t t t l t d i t iSer resistentes ante los agentes de intemperismo

Presentar una estructura superficial adaptada a lasvelocidades previstas de circulacin de los vehculos, porvelocidades previstas de circulacin de los vehculos, porcuanto ella tiene una incisiva influencia en la seguridad vial.Adems debe ser resistente al desgaste producido por elefecto abrasivo de las llantas de los vehculosefecto abrasivo de las llantas de los vehculosDebe presentar una regularidad superficial

CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO:Debe ser durablePresentar condiciones adecuadas respecto al drenajeEl id d d d l i t i d l h l El ruido de rodadura, en el interior de los vehculos que afectan al usuario as como en el exteriorDebe ser econmicoDebe ser econmicoDebe poseer el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramientos, y ofrecer una adecuada seguridad al

itransito

FUNCIONES GENERALES DE LA ESTRUCTURA FUNCIONES GENERALES DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO:Reducir y distribuir los esfuerzos producidos por las cargas del y p p gtransito, de manera que no causen dao en la sub rasanteProporcionar comunicacin vehicular entre dos puntos en todo el tiempopProporcionar una superficie de rodamiento segura, lisa y confortable, sin excesivo desgasteSatisfacer los requerimientos ambientales y estticosSatisfacer los requerimientos ambientales y estticosLimitar el ruido y la Polucin del aireBrindar una razonable economa

FASES DEL DISEO DE PAVIMENTOS:El diseo de la va abarca tres etapasDiseo geomtricoDiseo de capacidadDiseo de capacidad

Diseo estructural para soportar la accin de la cargas y del medio ambienteEl diseo estructural abarca tres etapasSeleccin del tipo de pavimentosDeterminacin de los espesores de las capasDeterminacin de los espesores de las capasDosificacin de los materiales

FACTOES A CONSIDERAR EN EL DISEO DE PAVIMENTOS:TransitoTransitoLa Sub rasanteEl ClimaEl ClimaMateriales disponibles

CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOSLos pavimentos se pueden clasificar en:

i fl ibl i i id pavimentos flexibles, pavimentos semi rgidos o semi flexibles, pavimentos rgidos y pavimentos articuladosarticulados

CAPAS REQUERIDAS PARA DIFERENTES ESTRUCUTRAS DE PAVIMENTOS

PAVIMENTOS FLEXIBLESPavimento constituido por una capa de rodadura Pavimento constituido por una capa de rodadura consistente en un tratamiento de mezcla de materiales granulares y asfalticos, que se construye sobre una capa de base granular o estabilizada y una capa de sub base

Si l d b d ti l l i t Si la capa de base es de tipo granular, el pavimentos se llama Flexible, en tanto que si est constituida por materiales estabilizados, el pavimentos se denomina semirigido

ESTRUCTURA TPICA DE UN PAVIMENTOS FLEXIBLE

ESTRUCTURA TPICA DE UN PAVIMENTO FLEXIBLE

PAVIMENTOS RIGIDOSPAVIMENTOS RIGIDOSPavimento constituido por un conjunto de losas deconcreto de cemento portland que se puedenconcreto de cemento portland que se puedenconstruir directamente sobre la subrasantepreparada o sobre una capa intermedia de apoyop p p p y(base o subbase), elaborada con materialesgranulares o estabilizados o con un concreto pobre

ESGTRUCTURA DE UN PAVIMENTO RIGIDOESGTRUCTURA DE UN PAVIMENTO RIGIDO

ESGTRUCTURA DE UN PAVIMENTO RIGIDOESGTRUCTURA DE UN PAVIMENTO RIGIDO

DIFERENCIAS ENTRE PAVIMENTO FLEXIBLE Y RIGIDO

FACTORES QUE AFECTAN EL DISEO DE PAVIMENTOS

PARAMETROS PRINCIPALES EN EL DISEO DE PAVIMENTOS

1. SUELOTRAFICO2. TRAFICO

3. MATERIALES

ESTUDIO DE SUELOS

1 EXPLORACIN1. EXPLORACIN2. CARACTERIZACIN3. PROPIEDADES4. CAPACIDAD DE SOPORTE

EXPLORACIN DE TIPO DE FUNDACIN

La respuesta del suelo de subrasante es elfactor ms importante en la determinacin defactor ms importante en la determinacin delos espesores de diseo del pavimentoLa respuesta de la subrasante ante las cargasd l t it d d d l ti d ldel trnsito depende de los tipos de suelo quela constituyen y de la densidad y la humedadde ellos, tanto durante la construccin como,durante el servicio.

EXPLORACIN DE TIPO DE FUNDACIN

La respuesta del suelo de subrasante es elfactor ms importante en la determinacin defactor ms importante en la determinacin delos espesores de diseo del pavimentoLa respuesta de la subrasante ante las cargasd l t it d d d l ti d ldel trnsito depende de los tipos de suelo quela constituyen y de la densidad y la humedadde ellos, tanto durante la construccin como,durante el servicio.

CRITERIOS PARA LA EJECUCIN DE CALICATAS OCRITERIOS PARA LA EJECUCIN DE CALICATAS OPERFORACIONES EN EL TERRENO PARA DEFINIR UN PERFILDEL SUELOTipo de Zonas Espaciamiento ProfundidadTipo de Zonas Espaciamiento Profundidad

Carreteras 200 500 m 1.50

Pistas de A i j

A lo largo de la lnea l

Cortes: - 3 m por debajo de a Aterrizaje central rasante

Relleno: - 3 m debajo de la superficie existente del suelo

Otras reas pavimentadas

1 perforacin cada 1,ooom2

Cortes: - 3 m por debajo de a rasanteRelleno: - 3 m debajo de la Relleno: 3 m debajo de la superficie existente del suelo

Prstamos Pruebas suficientes para Hasta la profundidad que se pdefinir claramente el material

p qpropone usar como prstamo.

INFLUENCIA DE LA CARGA DE PAVIMENTOINFLUENCIA DE LA CARGA DE PAVIMENTO

CARACTERIZACIN DE LOS SUELOS

Visualmente a los suelos se clasifican engrupos bsicos tales como: grava, arena limosg p gy arcillas.Observacin directa propiedades en campo.

TexturaForma de los granosGranulometraGranulometraPlasticidad

PROPIEDADES FISICAS MECANICAS

ANALISIS GRANULOMETRICOSPROPIEDADES FISICASCLASIFICACION DE LOS SUELOSCAPACIDAD DE SOPORTE ( CBR )

PERFIL ESTATIGRFICO

VALORES DE SOPORTE DEL SUELO DE FUNDACINFUNDACIN

Ensayo de California Bearing Ratio (CBR)Ensayo de California Bearing Ratio (CBR)Norma ASTM D-1883

Actualmente se viene reemplazando alCBR por el Mdulo Resiliente (MR)p ( )especificado en la norma AASHTO T-274

ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBRGrficoSe traza una curva presin - penetracin en escala aritmtica.Se traza una curva presin penetracin en escala aritmtica.El CBR se calcula para 0.1 y 0.2 pulgadas de penetracin con laspresiones correspondientes.

ENSAYO CBRENSAYO CBRGrfico

Si la curva tiene la curvatura con mas de dos puntos de inflexin, se debe efectuar la correccin trazando una tangente en el punto de mayor pendiente y se prolonga hasta la base para obtener un cero corregido. Luego se leen los valores de carga corregidos para 0.1

l d d t i 0 2 l d d t ipulgadas de penetracin y 0.2 pulgadas de penetracin

ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBRGrfico

Curva de CBR Vs Densidad SecaCurva de CBR Vs Densidad Seca

ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBREjemploPENENETRACION PRESION MOLDE1 MOLDE2 MOLDE3

ENPULGADAS PATRON DIAL PRESION DIAL PRESION DIAL PRESION

0.025 28 96.2 15 51.5 7 24

0.05 70 240.4 39 134 18 61.8

0.075 124 425.9 69 237 32 109.9

0 1 1000 185 635 4 122 419 60 206 10.1 1000 185 635.4 122 419 60 206.1

0.15 310 1,064.70 217 745.3 105 360.6

0.2 1500 443 1,521.60 301 1,033.80 146 501.5

0.25 525 1,803.20 374 1,284.60 186 638.8

0.3 1900 614 2,108.90 452 1,552.50 217 745.3

0.4 2300 820 2,816.40 589 2,023.00 277 951.4

0.5 2600 1,011.00 3,472.40 712 2,445.50 339 1,164.40

ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBREjemplo

ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBRCompactacin

PruebaN 1 2 3Ndecapas 5 5 5

Nde golpesporcapa 56 25 10

Pesodelmolde+Suelocompacto(gr) 8901 8825 8519

PesodelMolde(gr) 3937 4052 3975Pesosuelocompactop(gr) 4964 4773 4544VolumendelMolde(cm3) 2111 2101 2095DensidadHumeda(gr/cm3) 2.351 2.272 2.169Densidadseca(gr/cm3) 2.204 2.13 2.034Contenidodehumedad(%) 6.7 6.6 6.7

ENSAYO DE CBRENSAYO DE CBR

CLASIFICACIN DE SUELOS PARA USOS DE CLASIFICACIN DE SUELOS PARA USOS DE PAVIMENTOS

ENSAYOS PARA LA OBTENCIN DEL MODULO ENSAYOS PARA LA OBTENCIN DEL MODULO ELASTICO

ENSAYOS PARA LA OBTENCION DEL MODULO ENSAYOS PARA LA OBTENCION DEL MODULO ELASTICOEl ensayo de comprensin confinada utilizando ely pconsolodimetro simula el comportamientodeformocional que tendr el suelo debajo de unacimentacin superficial El esfuerzo decimentacin superficial. El esfuerzo deconfinamiento lateral es variable durante la prueba,dada por la pared metlica del equipo que nopermite la deformacin horizontal de la muestra. Elensayo permite obtener el modulo elstico en lacondicin natural y humedecida En sueloscondicin natural y humedecida. En suelosarenosos el humedecimiento bajo carga ocurre demanera inmediata y es posible medir el

i di i l fasentamiento adicional por este efecto

ENSAYOS PARA LA OBTENCIN DEL MODULO ENSAYOS PARA LA OBTENCIN DEL MODULO ELASTICO

El ensayo triaxial estudia el comportamiento deformocionald l l b j fi i t it bt d ldel suelo bajo confinamiento y permite obtener mduloselsticos para cualquier nivel de presin de confinamiento ydeformacin. Los parmetros se utilizan cuando las presionesverticales transmitidas alcanzan profundidades importantes.El equipo no permite medir el efecto de humedecimiento.

El ensayo de CBR y el ensayo de placa de carga permitenobtener los parmetros elsticos en la evaluacin de la subrasante Sin embrago en nuestro medio no se utiliza en larasante. Sin embrago, en nuestro medio no se utiliza en lapractica no es recomendad de ensayar muestras inalteradas. Laventaja del ensayo CBR es la evaluacin de la influencianatural y el humedecimiento.

ENSAYOS PARA MODELAR EL EFECTO DE ENSAYOS PARA MODELAR EL EFECTO DE CARGAS EN EL PAVIMENTO

ENSAYOS PARA MODELAR EL EFECTO DE CARGAS NS OS MO C O C G S EN EL PAVIMENTOCada ciclo de carga produce en el suelo una componentede deformacin plstica no recuperable y unade deformacin plstica, no recuperable y unacomponente de deformacin elstica, recuperable. Conlos ciclos siguientes de cargas los incrementos dedeformacin plstica producidos tienden a desaparecer,deformacin plstica producidos tienden a desaparecer,en cambio las deformaciones elsticas tienden a serconstantes.

El modulo Resiliente, Mr relaciona el esfuerzo aplicadoy la deformacin elstica en la condicin estable oresidual cuando el suelo presente un comportamientoresidual cuando el suelo presente un comportamientoelstico. El modulo resiliente no representa elcomportamiento total, desde el inicio del ciclo de cargashasta el finalhasta el final

ENSAYOS PARA MODELAR EL EFECTO DE CARGAS NS OS MO C O C G S EN EL PAVIMENTOSin embargo, el modulo resiliente relaciona las cargasmviles o rpidas y las deformaciones instantneasmviles o rpidas y las deformaciones instantneasresultantes. El valor del Mr puede ser 10 veces el valordel modulo elstico.Los suelos granulares que conforman las capas delLos suelos granulares que conforman las capas delpavimento; presentan una adecuada gradacin ycompactacin. El comportamiento de estas capasgranulares bajo los ciclos de carga no presentargranulares, bajo los ciclos de carga, no presentardeformaciones plsticas significativas. Se asume quedurante el adecuado proceso constructutivo, lasdeformaciones plasticas se anularn En este caso esdeformaciones plasticas se anularn. En este caso esapropiado modelar el comportamiento de las capas conel modulo Resiliente, Mr. al respecto la guia AASHTO93 presenta valores establecidos en el laboratorio,93 presenta valores establecidos en el laboratorio,basados en el CBR