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Copy of Copy of Diseño de Pavimento Flexible: Tramo de Carretera Casco Urbano Ciudad Darío - Las Calabazas por el Método ASSHTO 93

Presentado por Alvaro Matamoros y Elmer Matamoros (prezi en 3D)

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Transcript of Copy of Copy of Diseño de Pavimento Flexible: Tramo de Carretera Casco Urbano Ciudad Darío - Las Calabazas por el Método ASSHTO 93

(cc) image by nuonsolarteam on Flickr
ESTUDIO DE TRÁNSITO
Ubicación de Estaciones de Conteos de Tráfico
ESTUDIO DE LOS SUELOS
DISEÑO DE LOS ESPESORES
DE PAVIMENTO FLEXIBLE

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
Blanco, M. (2011). Mecánica de Suelos. Estelí. Nicaragua
Bustamante, J. (2011). Guia de Protocolo de Tesina. Estelí. Nicaragua.
Centro de Coordinación para la Prevención de los Desastres Naturales en América Central CEPREDENAC. (Marzo 2010). Manual Centroamericano de Mantenimiento de Carreteras con Enfoque de Gestión de Riesgo y Seguridad Vial (S.I.E.C.A). Recuperado el 10 de Noviembre de 2011 de http://www.sieca.int/site/Cache/17990000003469/17990000003469.pdf
Cordo V. (2006). Diseño de Pavimento AASHTO 93 (III). Recuperado el 13 de Noviembre de 2011 de http://dc424.4shared.com/doc/0Z1bCwZy/preview.html
Hernández, H. (2011). Ingeniería de Tráfico. Estelí. Nicaragua
Montejo Fonseca (1997). Ingeniería de Pavimentos para Carreteras (I). Recuperado el 13 de Noviembre 2011 de http://www.quedelibros.com/libro/74674/Ingenieria-de-pavimentos-para-carreteras-pdf.html
Ordeñana, Antonio. Entrevista 15 Noviembre 2011 en Alcaldía Ciudad Darío, Matagalpa, Nicaragua. Entrevistador: Álvaro Matamoros, Elmer Matamoros.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Diseñar los espesores del pavimento flexible del tramo “Casco Urbano Ciudad Darío – Las Calabazas” por el método AASTHO 93
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Analizar la proyección del tránsito en la zona para valorar los elementos significativos que conllevarán a realizar un diseño óptimo de la carpeta de rodamiento.
Analizar estudios de suelos existentes de la vía y bancos de materiales para identificar propiedades físico-mecánicas del mismo.
Aplicar del método AASTHO 93 para proponer espesor del pavimento flexible para el tramo “Ciudad Darío – Las Calabazas” utilizando el programa AASHTO 93.
1
2
3
Estación N1, Km 90, Aforo o Conteo Semanal
T = TPDAxF xf xf x365
D
c
s
c
Donde:
TPD = Tránsito Promedio Diario.
Fc = Factor de Crecimiento.
f = Factor de Distribución por Sentido.
f = Factor de Distribución por Carril.
s
c
n = Periodo de Diseño
Tc = Tasa de Crecimiento
Tn = Tránsito Proyectado
To = Tránsito Inicial
i = Tasa de crecimiento inicial
TPDA y Tránsito Proyectado a 20 Años
Factor de Distribución por Sentido o Dirección fs
Factor de Distribución por Carril fc
Suelos en Línea
De acuerdo a los resultados obtenidos de los ensayes de laboratorio, los estratos de suelos encontrados en cada sondeo presentan bastante homogeneidad, conformados predominantemente por los cuatro tipos de suelos:
(A-2-4 (0); A-4 (0); A-1-b (0) y A-7-5 con diferentes IG.
Generalidades
Agregados para Sub-base o Base
Además de lo estipulado anteriormente en, deberá cumplir
con lo siguiente:
1. Graduación (Cuadro 1003-3)
2. Límite Líquido, AASHTO T 89 (25 máx.)
Agregado para Capas de
Sub-base, Base o de Revestimientos Superficiales
El agregado deberá ser de partículas o fragmentos, durables de piedra, escoria o grava triturados que cumplan con los siguientes requisitos
:
Desgaste Los Ángeles,
AASHTO T 96 (50% máx.)
Intemperismo acelerado, 5 ciclos,
AASHTO T 104 (Pérdida) (12% máx)
Índice de Durabilidad (grueso).
AASHTO T 210 (35% mín.)
Índice de Durabilidad (fino),
AASHTO T 210 (35 min.)
Caras Fracturadas,
FLH T 507 (50% mín.)
Libre de materia orgánica y pelotas
de lodo
1
3
6
5
4
2
No usar material que se quiebre cuando
es alternativamente mojado y secado.
La graduación del agregado deberá ser obtenida mediante los procesos de trituración, cribado y mezcla según sea necesario. El agregado fino será material que pase por el tamiz de 4.75 mm y podrá ser arena natural o triturada y partículas minerales finas.
Se realizó además el ejercicio de calcular el CBR de Diseño utilizando el método del Instituto de Asfalto, que propone que el CBR de Diseño es el
87.5%
Percentil del CBR de la Sub-rasante para tramos con tráfico entre
10,000.00 – 1,000,000.00
En este caso se elabora una tabla con números de valores de CBR iguales o mayores, se calcula su porcentaje y se grafica. De la gráfica se calcula el
87.5%
Percentil.
La gráfica presenta los valores de CBR de la subrasante y el cálculo del CBR de Diseño con el
87.5%
Percentil que resulta del
5%
.
NORMA NIC-2000
SECCIÓN 1003.23-II.d
Materiales Naturales para Base
Estabilizada con Cemento
Resultados
de los materiales de bancos estabilizados con Cemento
(Resistencia en Kg/cm²)
Los materiales al ser tratados deberán cumplir
con los siguientes requisitos:

Gravas y Arenas Gruesas Arcillosas:
1. Tamaño máximo (2 – 40 mm)
2. Porcentaje que pasa por el tamiz de 0.075 mm (máx. 35%)
3. Coeficiente de uniformidad (máx. 10%)
4. Índice de Plasticidad (máx. 25%)
Módulo de Plasticidad:
1. Método de mezcla en el sitio (máx. 1500)
2. Método de planta estación (máx. 700)
CBR al 95 % de
A.A.S.H.T.O. Modificado:

(A.A.S.H.T.O. T - 180) y
4 días de saturación
(mín. 30%)
Diseño de Pavimento Flexible
Variación en el Coeficiente Estructural de la Carpeta Asfáltica (a )
1
Gráfico Para Determinar Coeficiente Estructural
Variación de los Coeficientes de Capa “a ”
En bases estabilizadas con cemento
2
Pérdida de Servilidad ( PSI)
PSI = Po - Pt
Donde:
Serviciabilidad inicial Po:
es la condición inmediata después de la construcción.
Serviciabilidad final Pt:
es la condición final que tendrá el pavimento antes de fallar.
La AASHTO recomienda los valores
siguientes según el tipo de camino:

Po= 4.5 para pavimento rígido y
4.2 para pavimento flexible.
Pt= 2.5 ó 3.0 para caminos principales
y 2.0 para secundarios.

Para este diseño se utilizó:
Po= 4.2
y
Pt= 2.0
Módulo de Resilencia (Mr)
La correlación para determinar el módulo de resiliencia
usando el CBR es:

Mr = Ko * CBR


Donde:
Ko = 1500
Mr = 1500 * 5 Mr = 7500

Limitación: para hacer uso de la es necesario que se cumpla con la siguiente condición: El CBR ≤ 10 en suelos húmedos de grano fino (arcilla).
Cálculo de los Espesores del Pavimento Flexible
Datos para el cálculo del ESAL’S :
Periodo de diseño para el tramo
de estudio (n): 20 años
Serviciabilidad inicial (Po): 4.2
Serviciabilidad final (Pt): 2.0
Numero estructural asumido (SN): 5
Resultados
Obtenidos del Programa
AASHTO 93
Espesores Finales de la
Estructura del Pavimento Flexible
Capas
Pulgadas
Centímetros
Carpeta Asfáltica
Base
5
12
12.7
30.48
Se estudió la proyección del tránsito en el tramo “Ciudad Darío – Las Calabazas”, tomando en cuenta los elementos significativos, como son: tipo y cantidad de vehículo que transita en la zona, el año horizonte para el tramo a diseñar y factor de crecimiento, resultando un ESAL´s de
2,432,262
, valor que se usó para el diseño óptimo de la carpeta de rodamiento.
Al analizar los resultados del estudio de suelo, obtuvimos los valores de la capacidad de soporte de suelo (CBR) para cada sondeo a lo largo del tramo “Ciudad Darío – Las Calabazas”, logrando determinar por método estadístico que el valor óptimo de CBR es de
5%
. Se llego a la conclusión que el CBR de los Bancos de Materiales no son aptos para base, por consiguiente se estabiliza con cemento para lograr la resistencia optima.
Se Diseño la estructura de pavimento flexible por el método de la AASHTO 93 del tramo de carretera “Ciudad Darío – Las Calabazas” y se determinaron los materiales que la constituirán de tal forma que el pavimento mantenga un “nivel” de servicio requerido durante la vida útil para la cual fue diseñada.
Se logró diseñar
el tramo de carretera “Ciudad Darío – Las Calabazas”, utilizando todos los parámetros y aspectos fundamentales que nos brinda el método de la AASHTO 93 para pavimento de estructura flexible, resultando que los espesores para cada capa son los siguientes: base 12” y carpeta de rodamiento 5”, mediante los cuales se conservará un nivel de servicio aceptable durante una vida útil de 20 años.
Utilizar los materiales de los bancos analizados en este documento y estabilizarlos de manera que cumpla con especificaciones técnicas al momento de ejecutar el proyecto.
Cuando se esté en proceso de construcción, respetar los espesores y la calidad de los materiales que se están proponiendo en el diseño de estructura de pavimento para que cumpla satisfactoriamente su función durante la vida útil.
Dar seguimiento al
funcionamiento de la estructura de pavimento a lo largo de los 20 años de diseño, para evaluar la necesidad de un mantenimiento preventivo y así alargar la vida útil de la estructura de pavimento.
Muchas gracias por su atención!
DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE DEL TRAMO DE CARRETERA
CASCO URBANO CIUDAD DARÍO – LAS CALABAZAS
POR EL MÉTODO AASHTO 93

Presentado por:
Br. Alvaro Matamoros
Br. Elmer Matamoros
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