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    S09.s1 - Material de La Clase

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    Junior Castro
    El documento describe los principales aspectos del diseño de pavimentos. Explica que un pavimento está compuesto de varias capas de diferentes materiales que soportan las cargas del tráfico. Luego detalla las etapas del diseño como la geometría, capacidad y estructura. Finalmente describe los tipos de pavimentos como flexibles, rígidos y articulados así como los métodos de diseño.

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    El documento describe los principales aspectos del diseño de pavimentos. Explica que un pavimento está compuesto de varias capas de diferentes materiales que soportan las cargas del tráfico. Luego detalla las etapas del diseño como la geometría, capacidad y estructura. Finalmente describe los tipos de pavimentos como flexibles, rígidos y articulados así como los métodos de diseño.

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    S09.s1 - Material de la clase

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    El documento describe los principales aspectos del diseño de pavimentos. Explica que un pavimento está compuesto de varias capas de diferentes materiales que soportan las cargas del tráfico. Luego detalla las etapas del diseño como la geometría, capacidad y estructura. Finalmente describe los tipos de pavimentos como flexibles, rígidos y articulados así como los métodos de diseño.

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    El documento describe los principales aspectos del diseño de pavimentos. Explica que un pavimento está compuesto de varias capas de diferentes materiales que soportan las cargas del tráfico. Luego detalla las etapas del diseño como la geometría, capacidad y estructura. Finalmente describe los tipos de pavimentos como flexibles, rígidos y articulados así como los métodos de diseño.

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    Pavimentos

    1. DISEÑO DE PAVIMENTOS

    Pavimento o carretera, es una


    estructura de transporte que va
    soportar cargas provenientes del
    tráfico que circula sobre esta.
    • Apoyada sobre el terreno de
    fundación.
    • Capas de diferentes materiales
    y espesores.
    • Superpuestas y relativamente
    paralelas
    1. DISEÑO DE PAVIMENTOS

    MATERIALES
    Calidad
    de los
    “Proceso por medio del cual se materiales
    determinan los componentes para
    todas las
    estructurales de un segmento capas
    vial, teniendo en cuenta la
    naturaleza de la subrasante,
    los materiales disponibles, la
    composición del tránsito y las
    condiciones del entorno”
    Número y tipo de
    Cambios de
    Ing. Fernando Sánchez Sabogal. Colombia vehículos que
    temperatura,
    circularán por una
    lluvias
    vía SUBRASANTE
    Caracterización del terreno
    de fundación - CBR
    2. ETAPAS DEL DISEÑO DE
    PAVIMENTOS
    DISEÑO GEOMÉTRICO
    Ruta, visibilidad, alineamiento, pendientes, anchos de vía

    • TOPOGRAFÍA
    • GEOLOGÍA
    • HIDROLOGÍA
    • DRENAJE
    • IMPACTO AMBIENTAL
    2. ETAPAS DEL DISEÑO DE
    PAVIMENTOS
    DISEÑO DE CAPACIDAD
    Carriles para satisfacer la demanda

    • IMDA
    • CLASIFICACIÓN VEHICULAR
    • VARIACIONES DE DEMANDA
    • PROYECCIONES DE TRÁNSITO
    2. ETAPAS DEL DISEÑO DE
    PAVIMENTOS
    DISEÑO ESTRUCTURAL
    Tipo de pavimento, espesores de las capas, dosificación

    • COSTO BENEFICIO
    • PERIODO DE VIDA
    • TIEMPO DE CONSTRUCCIÓN
    3. FUNCIONES Y COMPONENTES
    DEL PAVIMENTO
    RASANTE

    ESPESOR TOTAL DEL PAVIMENTO


    CAPA SUPERFICIAL
    Por lo general el
    pavimento se compone BASE
    de las siguientes
    capas: subrasante,
    subbase, base y capa SUB BASE
    SUB RASANTE
    de rodadura.
    SUELO DE FUNDACIÓN
    3. FUNCIONES Y COMPONENTES
    DEL PAVIMENTO
    • Capa de rodadura o rodamiento.
    • Superficie uniforme y estable al tránsito, debe
    CAPA SUPERFICIAL resistir los efectos abrasivos provenientes del
    tránsito y del medio ambiente.
    • Puede ser del tipo flexible, rígido o articulado.

    • Capa que se apoya sobre la sub base.


    • Transmite los esfuerzos provenientes del tráfico,
    a la sub base y sub rasante.
    BASE • Función económica.
    • CBR Mín 80% - Tráfico en ejes equivalentes (<10⁶)
    • CBR Mín 100% - Tráfico en ejes equivalentes (≥10⁶)
    3. FUNCIONES Y COMPONENTES
    DEL PAVIMENTO
    • Capa de transición sobre la sub rasante.
    • Disminución de deformaciones.
    SUB BASE • Función económica.
    • Drenaje.
    • CBR 40% Mín.

    • Sub rasante (Cota geométrica superior)


    • Cimiento del pavimento.
    SUELO DE FUNDACIÓN • Puede estar conformado por un terraplén o
    pedraplén (caso de rellenos) o terreno
    natural en el caso de cortes
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    FLEXIBLES
    PAVIMENTOS
    ASFÁLTICOS
    SEMI RÍGIDOS
    TIPOS DE PAVIMENTOS CONCRETO SIMPLE CON JUNTAS

    CONCRETO REFORZADO CON JUNTAS


    PAVIMENTOS
    RÍGIDOS
    CONCRETO CON REFUERZO ESTRUCTURAL

    CONCRETO CON REFUERZO CONTINUO

    ADOQUINES DE CONCRETO
    PAVIMENTOS
    ADOQUINES DE ARCILLA
    ARTICULADOS
    OTROS
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    Pavimentos Flexibles
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    PAVIMENTO FLEXIBLE

    MEZCLA
    CARPETA ASFÁLTICA
    ASFÁLTICA
    BASE
    BASE
    SUB BASE AGREGADOS

    SUB RASANTE

    • Capa asfáltica sobre capas granulares


    • Admite grandes deformaciones sin rotura
    • Transmisión de esfuerzos al terreno
    mediante disipación de tensiones.
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    Pavimentos Rígidos
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    Pavimentos Rígidos
    Pavimento rígido o pavimento de concreto hidráulico, consiste básicamente en una losa de
    concreto simple o armado, apoyada directamente sobre una base o subbase.

    LOSA DE CONCRETO

    SUB BASE

    SUB RASANTE

    • Separadas o no por juntas


    • Concreto de cemento portland
    • Función de resistencia y durabilidad
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS

    Esfuerzos producidos en los pavimentos

    En un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y


    produce mayores tensiones en la sub rasante, caso contrario al pavimento rígido, debido a la
    consistencia de la superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando
    como resultado tensiones muy bajas en la sub rasante.
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    Pavimentos Articulados
    4. TIPOS DE PAVIMENTOS
    Pavimentos Articulado
    Pavimento articulado, segmentado o de unidades de bloques, compuestos por una capa de
    rodadura elaborada por bloques o adoquines, los cuales deben tener una resistencia
    adecuada para soportar las cargas del tránsito y el desgaste.
    5. MÉTODOS DE DISEÑO
    MÉTODOS

    HASTA 1993 DESPUÉS 1993

    AASHTO 93 AASHTO 2002

    TEÓRICOS EMPÍRICOS MECANICISTA - EMPÍRICOS MECANICISTAS


    • Aplican los principios • Combinación de • Consideran leyes de • Desarrollados con
    de elasticidad en los ensayos teóricos y fatiga de los base a las
    pavimentos estudios realizados materiales en los características físicas
    en circuitos cálculos de vida útil de los materiales y la
    preparados mecánica estructural

    • Boussinesq • Indice de Grupo • Shell • Westergaard


    • Burmister • CBR • Instituto • Elementos Finitos
    • Hogg • Wyoming Norteamericano del
    • Bacheley Asfalto
    5. MÉTODOS DE DISEÑO
    Norma ASSHTO para el diseño de pavimentos
    El método impone un nivel de servicio final que se debe mantener al concluir el periodo de diseño.

    RÍGIDO

    Periodo de Diseño Variables


    Mínimo de 20 años • El tránsito (ESALs)
    • Serviciabilidad
    • La confiabilidad “R” y la desviación estándar (So)
    • El suelo y el efecto de las capas de apoyo (Kc)
    • Resistencia a flexotracción del concreto (MR)
    • Módulo elástico del concreto
    • Drenaje (Cd)
    • Transferencia de cargas (J)
    5. MÉTODOS DE DISEÑO
    Norma ASSHTO para el diseño de pavimentos

    FLEXIBLE

    El propósito del modelo es el cálculo del Numero Estructural requerido (SNr), en base al cual se
    identifican y determinan un conjunto de espesores de cada capa de la estructura del pavimento

    Periodo de Diseño Variables


    • W18, es Número Acumulado de Ejes Simples
    • Hasta 10 años para
    Equivalentes a 18000 lb (80 kN)
    caminos de bajo volumen • Módulo de Resilencia (MR)
    de tránsito. • Confiabilidad (%R)
    • Periodo de diseños por • Coeficiente Estadístico de Desviación Estándar
    dos etapas de 10 años. Normal (Zr)
    • Periodo de diseño en una • Desviación Estándar Combinada (So)
    etapa de 20 años • Índice de Serviciabilidad Presente (PSI)
    • Numero Estructural Requerido (SNR)
    5. MÉTODOS DE DISEÑO
    Norma ASSHTO para el diseño de pavimentos

    ARTICULADOS

    Este método asume que un pavimento de adoquines tiene un comportamiento similar al de un


    pavimento flexible.
    Variables
    • W18, es Número Acumulado de Ejes Simples Equivalentes a
    18000 lb (80 kN)
    • Módulo de Resilencia (MR)
    • Confiabilidad (%R)
    • Coeficiente Estadístico de Desviación Estándar Normal (Zr)
    • Desviación Estándar Combinada (So)
    • Índice de Serviciabilidad Inicial (Pi)
    • Índice de Serviciabilidad Final (Pf)
    6. NORMATIVIDAD
    NORMA CE.010 PAVIMENTOS
    URBANOS - RNE

    NORMA CE.020. SUELOS Y


    TALUDES - RNE 93
    Manual de Ensayo de Material para Carreteras - MTC

    Manual de Carreteras: Especificaciones Técnicas


    Generales para construcción - MTC
    Manual de Carreteras: Suelos, Geología, Geotecnia y
    Pavimentos - MTC
    Diseño Geométrico - MTC
    GRACIAS

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