2. criterios de diseño y construccion
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CRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIONCRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION
ING. DIEGO A. JARAMILLO PORTOING. DIEGO A. JARAMILLO PORTO
Suelo de fundación
Drenaje subteráneoFiltro
Talud delcorte
Corte
Cuneta
Estructura del pavimento
Terraplén
Superficie de la subrasante
Capa de rodaduraBaseSubbaseSubrasante mejorada
Talud de la estructura del pavimento
Confinamiento(bordillo)
Hombro
Superficie de la rasante
Rasante o vía
Pendiente transversal:de la bermade la rasante
Berma
Terreno natural
Terraza
Cuneta del pie
Talud del terraplén
Berma
Hombro
Cuneta decorona
CL
1.1. DISEÑO INTEGRALDISEÑO INTEGRAL
2.2. APROVECHAR DE LA INFRAESTRUCTURA APROVECHAR DE LA INFRAESTRUCTURA EXISTENTEEXISTENTE
CONCRETO
RELLENO FLUIDO BASE GRANULAR SUBBASE GRANULAR SUELO CEMENTO
CONCRETO
WHITETOPPING PAVIMENTO COMPUESTO SOBRELOSAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTO RIGIDO
NO ADHERIDAS
SOBRELOSAS DE CONCRETO
SOBRE PAVIMENTO RIGIDO
ADHERIDAS
BASE GRANULAR
SUBBASE GRANULAR
ASFALTORELLENO FLUIDO
SUBBASE GRANULARSUBRASANTE
CONCRETO
SUBBASE GRANULAR
CONCRETO
SUBBASE GRANULAR
ASFALTO - RF
TIPOS DE PAVIMENTOS DE CONCRETO
3.3. NUEVOS VEHICULOS DE DISEÑONUEVOS VEHICULOS DE DISEÑO
➲ CAPACIDAD 160 PASAJEROS➲ SENTADOS 48➲ DE PIE 112
➲ MASA POR PASAJERO 68 kg
➲ CARGA MÁXIMA DE OPERACIÓN 30,0 t➲ CARGA DE DISEÑO 32,5 t
7,5 t12,5 t12,5 t
NUEVAS FRECUENCIASNUEVAS FRECUENCIAS
➲ BUSES EN LA HORA PICO 190➲ FACTOR DE EXPANSIÓN HORA PICO A DÍA 13,3➲ BUSES POR DÍA 2.527➲ FACTOR DE CRECIMIENTO (AÑO 0 AL 5) 2,19 %➲ FACTOR DE CRECIMIENTO (AÑO 6 AL 20) 1,65 %➲ VELOCIDAD DE DISEÑO 80 km/hora
REF : TRONCAL CALLE 13
AVEN IDA CARACAS
1 BUS CADA 19 SEGUNDOS
4.4. DISEÑAR RESISTENCIA ALTASDISEÑAR RESISTENCIA ALTAS
• MÓDULOS DE ROTURA SUPERIORES A 42 kg/cm2– CAPACIDAD ESTRUCTURAL– RESISTENCIA AL DESGASTE
– RESISTENCIAS UTILIZADAS EN ALGUNOS PROYECTOS• PLATAFORMA DE CATAM - AEROPUERTO ELDORADO MR 53 kg/cm2• VIA A LA CALERA MR 50 kg/cm2• AVENIDA VILLAVICENCIO MR 45 kg/cm2• TRONCALES SISTEMA DE TRANSPORTE MASIVO MR 50 kg/cm2• PATIOS - ESTACIONES DE CABECERA - TRANSMILENIO MR 50 kg/cm2
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DEL MODULO DE ROTURAANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DEL MODULO DE ROTURAMÉTODO AASHTOMÉTODO AASHTO
5.5. VIDA UTIL DE DISEÑOVIDA UTIL DE DISEÑO
•VIDA UTIL DE DISEÑO DE 20 AÑOS
EN ALGUNOS PAISES SE DISEÑAN CON VIDAS UTILES DE 30, 50, HASTA 100 AÑOS
A MAYOR VIDA UTIL DE DISEÑO, MENOR COSTO ANUALIZADO
SI SE MODIFICA LA VIDA UTIL DE DISEÑO DE 20 A 50 AÑOS, EL INCREMENTO EN ESPESOR DE LA LOSA DE CONCRETO ESTA
ALREDEDOR DE 1 CENTIMETRO
6.6. CONFIABILIDAD DEL DISEÑOCONFIABILIDAD DEL DISEÑO
PROBABILIDAD ESTADÍSTICA DE QUE UN PAVIMENTO LLEGUE PROBABILIDAD ESTADÍSTICA DE QUE UN PAVIMENTO LLEGUE A SU VIDA DE DISEÑO.A SU VIDA DE DISEÑO.
TIPO DE VIA CONFIABILIDAD
TRANSMILENIO 95 %
VIAS PRINCIPALES 85 %
SECUNDARIAS -COLECTORAS 75 %
LOCALES 70 %
NUNCA SE DEBE COMPARAR DISEÑOS CON DIFERENTES CONFIABILIDADES
(CONFIABILIDAD = FACTOR DE SEGURIDAD)
7.7. DAÑO EN LOS PAVIMENTOS DAÑO EN LOS PAVIMENTOS
CARGA = P
CARGA =2 x P
DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
EL DAÑ O PRODUCIDO A UN PAVIMENTO POR UN CAMIÓN SEMIREMOLQUE DE 36 TON. EQUIVALE A 9,523 AUTOMÓVILES.
EN LAS DÉ CADAS DE LOS 50S Y 60S, EL PORCENTAJE DE CAMIONES PESADOS ERA DEL 6% RESPECTO AL TRÁFICO TOTAL.
ACTUALMENTE, LA CONCENTRACIÓN DE CAMIONES PESADOS ES DEL 25 AL 40%.
UTILIZACION DE FACTORES AJUSTADOS A LOS VEHICULOS UTILIZACION DE FACTORES AJUSTADOS A LOS VEHICULOS
TRONCAL AVENIDA DE LAS AMÉRICAS - FIGURA No. 5ANÁLISIS DE LA AGRESIVIDAD DE LOS VEHÍCULOS DEL PROYECTOFACTORES DAÑO POR TIPO DE VEHÍCULO - PAVIMENTOS FLEXIBLES
1,50
7,19
0,40
1,14
9,03
3,44
4,60
10,94
5,60
7,40
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
Vehículos Típicos Transmilenio
Fa
cto
r D
añ
o p
or
Tip
o d
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eh
ícu
lo
BU
S
BU
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3-C
4
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Má
xim
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Má
xim
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Má
xim
o
Pro
ba
ble
Car
ga
Máx
ima
12,86AV. CARACASAUTONORTE
CALLE 13AV. AMERICAS
8.8. MODULACION DE LOSAS MAS CORTASMODULACION DE LOSAS MAS CORTAS
❐ CRITERIOS DE DISEÑO DE JUNTAS❐ MENOS DE 25 VECES EL ESPESOR DE LA LOSA❐ FACTOR DE ESBELTÉZ INFERIOR A 1,4❐ VERIFICAR POR EL RADIO RELATIVO DE RIGIDÈZ
❐ LAS LOSAS CUADRADAS FUNCIONAN MEJOR
❐ A MENOR TAMAÑO DE LA LOSA, LAS TENSIONES SE REDUCEN Y SOPORTA EL PASO DE MÀS EJES
450 cm 100 cm100 cm 100 cm
La po ca s eparació n entre las juntas puede reduc ir mucho las tensio ne s de flexión e n las lo s as delg adas
ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LAS JUNTASANÁLISIS DE SENSIBILIDAD DE LAS JUNTASMÉTODO AASHTOMÉTODO AASHTO
9.9. DISEÑO Y CONSTRUCCION DE JUNTAS DISEÑO Y CONSTRUCCION DE JUNTAS IMPERCEPTIBLESIMPERCEPTIBLES
➲ ANCHO DE LA JUNTA ENTRE 3 mm y 6 mm
➲ CORTE DE LA JUNTAS EN CONCRETO
ENDURECIDO
➲ NO SE PERMITE EL BOCELADO
DETALLES DE JUNTASDETALLES DE JUNTAS
3 mm
1/3 1/4
6 mm
CORTE INICIAL
25 - 30 mm
ENSANCHE
3 mm
1/3 1/4
3 mm
10 - 13 mm
CORTE INICIAL DE 3 mmCORTE INICIAL DE 3 mmCON ENSANCHE A 6 mmCON ENSANCHE A 6 mm
JUNTA DE 3 mmJUNTA DE 3 mmSIN ENSANCHESIN ENSANCHE
10.10. ADHERENCIA SUPERFICIALADHERENCIA SUPERFICIAL
• MICROTEXTURA• SENTIDO LONGITUDINAL• TELA DE YUTE (COSTAL)
• MACROTEXTURA• SENTIDO TRANSVERSAL A LA
CIRCULACIÓN• CEPILLO DE CERDAS METÁLICAS
11.11. CONSTRUCCION SOBRE BASES NO BOMBEABLESCONSTRUCCION SOBRE BASES NO BOMBEABLES
➲ ASFALTO
➲ SUELO CEMENTO
➲CONCRETO POBRE
➲CONCRETO POROSO
➲ RELLENO FLUIDO
➲
EVITAR LA EROSION DE LA BASE Y EL BOMBEO DE
MATERIAL
12.12. CRITERIOS DE ACEPTACIONCRITERIOS DE ACEPTACION
RESISTENCIA A LA FLEXION
ESPESOR
PERFIL
DESVIACIONDESVIACION
Todas aquellas áreas que presenten una desviación igual o mayor a alancho de banda en 7.5 metros o menos deberán corregirse,independiente del cumplimiento o no del Indice de Perfil en el Tramo.
5 m 8 m
Altura de corte(cutoff height)
Ancho de banda(Blanking band)
Desviación(Scallops)
CONTROL DE LA RESISTENCIACONTROL DE LA RESISTENCIA
ACI 325-9R“Re comendaciones para la construcción de pavime ntos de concreto y bases para c oncreto”
•Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)•Promedio móvil de 5 > MR Especificado•De los 5 resultados, por lo menos 4 deben estar por encima del 90 % del MR
ACI 325-9RACI 325-9R“Recomendaciones para la construcción de pavime ntos de concre to y bases para c oncreto”“Recomendaciones para la construcción de pavime ntos de concre to y bases para c oncreto”
••Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)••Promedio móvil de 5 Promedio móvil de 5 >> MR Especificado MR Especificado••De los 5 resultados, por lo menos 4 deben estar por encima del 90De los 5 resultados, por lo menos 4 deben estar por encima del 90 % del MR % del MR
ESPESOR MINIMOESPESOR MINIMO
IRIIRI
❚ DESARROLLADO POR ELBANCO MUNDIAL
❚ SIMULACION DE UNA RUEDATRANSITANDO POR ENCIMADEL PAVIMENTO
❚ ALGORITMO MATEMATICOCOMPLEJO
IRI
CONTROL DE LA RESISTENCIACONTROL DE LA RESISTENCIA
ACI 325-9R ACI 325-9R ““Recomendaciones para la construcción de pavimentos de concreto y bases para concreto”Recomendaciones para la construcción de pavimentos de concreto y bases para concreto”
•Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)Resistencia a la flexión (Módulo de Rotura)•Promedio móvil de 3 Promedio móvil de 3 >> MR Especificado MR Especificado•Ningùn resultado debe estar por debajo del 90 % del MRNingùn resultado debe estar por debajo del 90 % del MR
1.2 m 3.50 m
Ancho de fundida
0.60 m
0.20 m
0.20 m0.40 m
CONTROL DEL ESPESOR MINIMOCONTROL DEL ESPESOR MINIMO
• Colocación con Extendedora de Formaletas Deslizantes X• Verificar antes y después de la fundida
CONTROL DEL ESPESORCONTROL DEL ESPESOR
Tabla 9 Tolerancias – Espesor de losa de concreto
Deficiencia en Espesor de Losadeterminada por cada sección de 500 m
Factor de Ajuste aplicable sobre elPrecio Unitario Contratado
De 0.0 a 5.0 mm 1.00De 5.1 a 7.5 mm 0.85De 7.6 a 10.0 mm 0.75De 10.1 a 12.5 mm 0.65De 12.6 a 20.0 mm 0.50De 20.1 a 25.0 mm 0.00Mayor que 25.0 mm ó 1/8
del espesor de proyectoDEMOLER Y FUNDIR NUEVAMENTE
OPCION 1•Tolerancia del espesor entre 0 y 5 mm (100 % del pago)•Losas con deficiencias de más de 5 mm se deben demoler•No se aceptan sobrelosas para corregir espesor
OPCION 2•Factores de pago por tolerancias
IMPACTO DEL INDICE DE PERFILIMPACTO DEL INDICE DE PERFIL
0
5
10
15
20
3 4 5 6 7
Profile Index (in/mi with 0.2-in band)
Lif
e E
xten
sio
n (
%) NCHRP 1-31
QualityIndex
Log(Traffic or ESAL’s)
Asphalt
Concrete
IMPACTO DEL INDICE DE PERFILIMPACTO DEL INDICE DE PERFIL
27+ kips27+ kips
18 kips18 kips
wavelengthwavelength
amplitudeamplitude
Whe
el L
oad
Whe
el L
oad
DistanceDistance
ProfileProfile
IMPACTO DEL INDICE DE PERFILIMPACTO DEL INDICE DE PERFIL
CARGA = P
CARGA =2 x P
DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
DAÑO DAÑO DAÑO DAÑO
27+ kips27+ kips
18 kips18 kipsWhe
el L
oad
Whe
el L
oad
DistanceDistance
ProfileProfile
IMPACTO DEL INDICE DE PERFILIMPACTO DEL INDICE DE PERFIL
MEDICIONES REALESMEDICIONES REALES
EL PERFIL ES UN TRAZO DE LA SUPERFICIE ACTUAL DE LA VIA
ANCHO DE BANDA DE 10 mm
ANCHO DE BANDA DE 0 mm
ANCHO DE BANDA
DESVIACIONDESVIACION
TODAS AQUELLAS ÁREAS QUE PRESENTEN UNA DESVIACIÓN IGUAL O MAYOR A AL ANCHO DE BANDA EN 7.5 METROS O MENOS DEBERÁN
CORREGIRSE, INDEPENDIENTE DEL CUMPLIMIENTO O NO DEL INDICE DE PERFIL EN EL TRAMO.
5 m 8 m
Altura de corte(cutoff height)
Ancho de banda(Blanking band)
Desviación(Scallops)
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COMPUTADORA
CABLE
RUEDA LIBRE
7.50 m
TRAZADO PERFILOGRAFO DE CALIFORNIA
TRAZADO PERFILOGRAFO RAINHART
PERFILOGRAFO DE CALIFORNIAPERFILOGRAFO DE CALIFORNIA
PARAMETROS PARA LA MEDICIONPARAMETROS PARA LA MEDICION
➲ Longitud de tramos de medición 200 m
➲ Ancho de banda 10 mm
➲ Numero de mediciones por tramo 2
➲ Distancia del borde de la losa o carpeta 1 m
➲ Resultado Promedio
PARAMETROS
➲ Curvas horizontales con radios menores a 300 m
➲ 5 metros antes y despúes de las juntas de final de día.
➲ 5 metros antes y después de las intersecciones
➲ Dependiendo del ancho de banda, se debe calcular el
radio de curvas verticales que se debe excluir.
EXCLUSIONES
PARAMETROS PARA LA MEDICIONPARAMETROS PARA LA MEDICION
JUNTA DE CONSTRUCCIONFINAL DE DIA
ZONA DE EXCLUSIONZONA DE EXCLUSION
5 METROS5 METROS 5 METROS5 METROS
1 METRO1 METRO
MEDICION 1MEDICION 1
1 METRO1 METRO
MEDICION 2MEDICION 2
CONTROL DEL PERFILCONTROL DEL PERFIL
Tabla 10 Tolerancias – Indice de perfil del pavimento
Indice de Perfil en cm por km por cada secciónde 200 m
Factor de Ajuste aplicable sobre el PrecioUnitario Contratado
5.0 o menos 1.05 5.0 a 8.0 1.04 8.0 a 12.0 1.0312.0 a 16.0 1.0216.0 a 20.0 1.0120.0 a 22.5 1.0022.5 a 25.0 0.9825.0 a 27.5 0.9627.5 a 30.0 0.9430.0 a 32.5 0.9232.5 a 35.0 0.90Más de 35.0 CORREGIR
OPCION 1•Tolerancia del perfil entre 0 y 22,5 cm/km (100 % del pago)•Tramos con perfiles de más de 22,5 cm/km se deben corregir•Para el fresado, se deben tener en cuenta las tolerancias en el espesor de la losa.
OPCION 2•Factores de pago por tolerancias
13.13.CONTROL DE LAS HUELLASCONTROL DE LAS HUELLAS
SE DEBE VERIFICAR EL EFECTO
DE LAS LLANTAS DE LOS
BUSES PASANDO POR EL
MISMO LUGAR, SOBRETODO EN
LAS ZONAS DE FRENADO Y
ARRANQUE.
AVENIDA CARACAS CALLE 80
CALLE 80
14.14. UTILIZAR EQUIPOS DE COLOCACION DE ULTIMA UTILIZAR EQUIPOS DE COLOCACION DE ULTIMA GENERACIONGENERACION
REGLA VIBRATORIA
RODILLOS VIBRATORIOS
PAVIMENTADORA DE CIMBRA DESLIZANTE
15.15. ANALISIS DE LA INVERSION A FUTUROANALISIS DE LA INVERSION A FUTURO
Costo del Ciclo de Vida
-
200.000.000
400.000.000
600.000.000
800.000.000
1.000.000.000
1.200.000.000
1.400.000.000
1.600.000.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
Concreto
Asfálto
Análisis de la Inversión
-
5.000.000.000
10.000.000.000
15.000.000.000
20.000.000.000
25.000.000.000
30.000.000.000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Años
$
CONCRETO
ASFALTO
DIFERENCIA
ASFALTO - CONSTRUCCION VS MANTENIMIENTO
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
CONSTRUCCION
MANTENIMIENTO
CONCRETO - CONSTRUCCION VS. MANTENIMIENTO
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
CONSTRUCCION
MANTENIMIENTO
ANALISIS DE COSTOS NQSANALISIS DE COSTOS NQS
100.000,00
105.000,00
110.000,00
115.000,00
120.000,00
125.000,00
130.000,00
135.000,00
$/m2
FLEXIBLE RIGIDO
TIPO DE PAVIMENTO
TRONCAL NQSCALZADA TRANSMILENIO - REHABILITACION
-
20.000,00
40.000,00
60.000,00
80.000,00
100.000,00
120.000,00
140.000,00
$/m2
FLEXIBLE RIGIDO
TIPO DE PAVIMENTO
TRONCAL NQSCALZADA MIXTA - REHABILITACION
ANALISIS COMPARATIVO ANALISIS COMPARATIVO RIGIDO - FLEXIBLERIGIDO - FLEXIBLE
CRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCIONCRITERIOS DE DISEÑO Y CONSTRUCCION
ING. DIEGO A. JARAMILLO PORTOING. DIEGO A. JARAMILLO PORTO
