7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

1/7

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION - 2006

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN

TALLER : TALLER DE OBRAS DE VIALES

TEMA : EEEEEEEEEE

METODO DE DISEO

Propuesto por el Instituto del Asfalto, contenido en el Manual MS-1

CLASIFICACION Y NUMERO DE CAMIONESSegn tabla IV-1 "Distribucin de Camiones en Diferentes clases de Carreteras en los Estados Unidos", para sistema urbano menor arterial.

Unidades Simples de Camiones

2 ejes, 4 llantas 84 %

2 ejes, 6 llantas 09 %

3 ejes o ms 02 %

Unidades Mltiples de Camiones

4 ejes o menor 02 %

5 ejes 03 %

6 ejes o ms 01 %

VIAS DE DISEOLas vas de diseo son 02, entonces los camiones en la va de diseo (D) ser el 50% y con una concentracin (L) del 100%.

CALCULO DEL FACTOR DE CRECIMIENTO

De acuerdo al Periodo de Analisis (De Diseo) se tiene:

n = 20 aos

Tambien se tiene la Tasa de Creciemiento Mnimo de:

r = 2 %

La Tasa de Crecimiento seporque se considera que

la va es de servicio interno para un uso tpico como el actual

Entonces calculando la Tasa Anual de Crecimiento del Transito:

F = 24.30

Verificando con la Tabla N 3.1 Tasa Anual de

Crecimiento del Transito, se tiene:

F = 24.30

TRAFICO PROMEDIO DIARIO INICIALConsiderando (ADT)o = 100

PORCENTAJE DE CAMIONES (T)Mayores de 2 ejes con 4 llantas de unidades simples a mayor (50%).

FACTOR CAMIONObtenido de la tabla IV-5 "Distribucin de los Factores Camin (TF) para diferentes clases de Carreteras y Vehculos - USA",para sistema urbano menor arterial.

Unidades Simples de Camiones

2 ejes, 4 llantas 0.006

2 ejes, 6 llantas 0.23

3 ejes o ms 0.76

Unidades Mltiples de Camiones

4 ejes o menor 0.46

5 ejes 0.77

6 ejes o ms 0.64

DISEO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO ASFALTICO

r

rF

n

11

7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

2/7

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION - 2006

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN

TALLER : TALLER DE OBRAS DE VIALES

TEMA : EEEEEEEEEE

DISEO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO ASFALTICO

ESAL DE DISEO

Las cargas de ejes simples equivalente se obtiene as

(ADT)0 = 100T = 0.5

D = 0.5 Remplazando ESAL = 9125L = 1

1 A O = 365

Luego, se establece la siguiente tabla:

N DE VEHCULOS(1)

FACTORCAMION

(2)

FACTOR DECRECIMIENTO(3)

ESAL(1x2x3)

7665 0.006 24.30 1117821 0.23 24.30 4588

183 0.76 24.30 3379

183 0.46 24.30 2045

274 0.77 24.30 5126

91 0.64 24.30 1415

S 17670

POR LO TANTO: ESAL = 17670 = 1.8 E+04

NOTA: El N de Vehiculo fue calculado de la siguiente manera: 9125 (ESAL) x 0.84 (Nmero de camiones) = 7665

CALIDAD DE LA SUB-RASANTEEn el diseo de pavimentos flexibles, el suelo es evaluado por su resistencia a la penetracin, por cuanto al actuar la carga

se produce la mayor deflexin en el entorno de la rueda.

El ensayo de laboratorio que proporciona la relacin entre la carga aplicada y la penetracin lograda es el California Bearing Ratio(CBR) que consiste en introducir un pistn sobre una muestra sobre una muestra debidamente compactada con la humedadptima y una densidad seca mxima. Los resultados obtenidos se comparan con los datos de penetracin efectuados con

con muestras patrn (piedra chancada).

El CBR puede ser transformado a su vez en su equivalente del Mdulo de Resistencia (Mr), mediante relaciones como:

Del Estudio de Mecnica de Suelos, se obtiene un

CBR = 15.00 % (al 95%)Mr = 154.50 MPa

NOTA: Los datos del CBR fueron obtenidos del Estudios de la Mecanica de Suelos

En la calicata No 01, en el estrato de cimentacin del pavimento, se han encontrado los siguientes resultados

CALICATA C-1

Grava bien graduada con presencia de buenacantidad de limos, compacidad alta.

Limo arcilla de color marrn con arenas y conescasa plasticidad, muestra consolidacin normal,poca humedad, libre de material grueso.

PROCTOR MODIFICADO = 2.09 g/cm3= 8.6%

CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) Al 100% de la Mxima Densidad Seca = 33.5%

Al 95% de la Mxima Densidad Seca = 15%

5 ejes6 ejes o ms

UNIDADES SIMPLES

UNIDADES MULTIPLES

2 ejes, 6 llantas3 ejes o ms

4 ejes o menor

Mxima Densidad SecaHumedad ptima

TIPO DEVEHICULO

2 ejes, 4 llantas

CLCULO DE ESAL DE DISEO

AO)(1(L)(D)(T)(ADT)oESAL

(MPa)CBR10.3Mr

7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

3/7

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION - 2006

UNIVERSIDAD NACIONAL HERMILIO VALDIZAN

TALLER : TALLER DE OBRAS DE VIALES

TEMA : EEEEEEEEEE

DISEO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO ASFALTICO

En los estratos ms profundos de la va vehicular, los suelos son de mejor calidad, pudiendo arrojar valores de CBR

mucho mayores, pero que no son necesarios para los fines del proyecto

CONDICIONES CLIM TICASEl clima promedio de Hunuco es menor a los 20C, casi siempre cercano a los 15.5C que contempla las cartas de Diseo del MS-1

del Instituto del Asfalto.

DETERMINACIN DEL ESPESOR DEL PAVIMENTOPara los siguientes datos:

= 154.50 MPa = 1.5 E+02 MPa= 1.8 E+04

Clima = 15.5 C

75 mm de concreto asfltico150 mm de base de agregados no tratados150 mm de sub-base de agregados no tratados

50 mm (2") de concreto asfltico a base de mezcla emulsificadaSiendo este el espesor mnimo utilizado en las

carpetas preparadas en fro para el nivel de trfico existente.

150 mm (6") de base de agregados no tratados

200 mm (8") de sub-base de agregados no tratados

400 mm (16") de espesor total

Donde 1" de mezcla emulsificada fue reemplazada por 2" de sub-base de agregados no tratados.

y la diferencia estar constituida por una sub-base de menor calidad. Luego se tiene:

Pero por conveniencia econmica y de disposicin de los materiales se opta por la siguiente estructura:

Mr de la sub-rasanteESAL del trfico

Encontrando para una base de agregados no tratados de 300 mm, en la carta N A-12 del MS-1, donde 150 mm sern de base-granular de buena calidad

7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

4/7

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION - 2006

METODO DE DISE O

CLASIFICACION Y NUMERO DE CAMIONESSegn tabla IV-1 "Distribucin de Camiones en Diferentes clases de Carreteras en los Estados Unidos", para sistema urbano menor arterial.

Unidades Simples de Camiones

2 ejes, 4 llantas 84 %

2 ejes, 6 llantas 09 %

3 ejes o ms 02 %

Unidades Mltiples de Camiones

4 ejes o menor 02 %5 ejes 03 %

6 ejes o ms 01 %

VIAS DE DISE OLas vas de diseo son 02, entonces los camiones en la va de diseo (D) ser el 50% y con una concentracin (L) del 100%.

CALCULO DEL FACTOR DE CRECIMIENTO

De acuerdo al Periodo de Analisis (De Diseo) se tiene:

n = 20 aos

Tambien se tiene la Tasa de Creciemiento Mnimo de:

r = 2 %

La Tasa de Crecimiento seporque se considera que

la va es de servicio interno para un uso tpico como el actual

Entonces calculando la Tasa Anual de Crecimiento del Transito:

F = 24.30

Verificando con la Tabla N 3.1 Tasa Anual de

Crecimiento del Transito, se tiene:

F = 24.30

TRAFICO PROMEDIO DIARIO INICIALConsiderando (ADT)o = 100

PORCENTAJE DE CAMIONES (T)Mayores de 2 ejes con 4 llantas de unidades simples a mayor (50%).

FACTOR CAMIONObtenido de la tabla IV-5 "Distribucin de los Factores Camin (TF) para diferentes clases de Carreteras y Vehculos - USA",para sistema urbano menor arterial.

Unidades Simples de Camiones

2 ejes, 4 llantas 0.006

2 ejes, 6 llantas 0.23

3 ejes o ms 0.76

Unidades Mltiples de Camiones

4 ejes o menor 0.46

5 ejes 0.77

6 ejes o ms 0.64

ESAL DE DISEOLas cargas de ejes simples equivalente se obtiene as

(ADT)0 = 100T = 0.5

D = 0.5 Remplazando ESAL = 9125L = 1

1 A O = 365

DISEO DEL ESPESOR DEL PAVIMENTO AFIRMADO

Propuesto por el mtodo NAASRA, (National Association of Australian State Road Authorities, hoy AUSTROADS)

r

rF

n

11

AO)(1(L)(D)(T)(ADT)oESAL

7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

5/7

Luego, se establece la siguiente tabla:

N DE VEHCULOS

(1)

FACTORCAMION

(2)

FACTOR DE

CRECIMIENTO(3)

ESAL

(1x2x3)

7665 0.006 24.30 1117

821 0.23 24.30 4588

183 0.76 24.30 3379

183 0.46 24.30 2045

274 0.77 24.30 5126

91 0.64 24.30 1415

S 17670

POR LO TANTO: ESAL = 17670 = 1.8 E+04

NOTA: El N de Vehiculo fue calculado de la siguiente manera: 9125 (ESAL) x 0.84 (Nmero de camiones) = 7665

CALIDAD DE LA SUB-RASANTEEn el diseo de pavimentos flexibles, el suelo es evaluado por su resistencia a la penetracin, por cuanto al actuar la carga

se produce la mayor deflexin en el entorno de la rueda.

El ensayo de laboratorio que proporciona la relacin entre la carga aplicada y la penetracin lograda es el California Bearing Ratio(CBR) que consiste en introducir un pistn sobre una muestra sobre una muestra debidamente compactada con la humedadptima y una densidad seca mxima. Los resultados obtenidos se comparan con los datos de penetracin efectuados con

con muestras patrn (piedra chancada).

El CBR puede ser transformado a su vez en su equivalente del Mdulo de Resistencia (Mr), mediante relaciones como:

Del Estudio de Mecnica de Suelos, se obtiene un

CBR = 15.00 % (al 95%)Mr = 154.50 MPa

NOTA: Los datos del CBR fueron obtenidos del Estudios de la Mecanica de Suelos

En la calicata No 01, en el estrato de cimentacin del pavimento, se han encontrado los siguientes resultados

CALICATA C-1

Grava bien graduada con presencia de buenacantidad de limos, compacidad alta.

Limo arcilla de color marrn con arenas y conescasa plasticidad, muestra consolidacin normal,

poca humedad, libre de material grueso.

PROCTOR MODIFICADO = 2.09 g/cm3= 8.6%

CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) Al 100% de la Mxima Densidad Seca = 33.5%

Al 95% de la Mxima Densidad Seca = 15%

En los estratos ms profundos de la va vehicular, los suelos son de mejor calidad, pudiendo arrojar valores de CBR

mucho mayores, pero que no son necesarios para los fines del proyecto

CONDICIONES CLIM TICASEl clima promedio de Hunuco es menor a los 20C, casi siempre cercano a los 15.5C que contempla las cartas de Diseo del MS-1

del Instituto del Asfalto.

DETERMINACI N DEL ESPESOR DEL PAVIMENTOPara los siguientes datos:

= 154.50 MPa = 1.5 E+02 MPa= 1.8 E+04

Clima = 15.5 C

4 ejes o menor5 ejes6 ejes o ms

CLCULO DE ESAL DE DISEO

TIPO DE

VEHICULOUNIDADES SIMPLES

2 ejes, 4 llantas2 ejes, 6 llantas

Mxima Densidad SecaHumedad ptima

Mr de la sub-rasanteESAL del trfico

3 ejes o msUNIDADES MULTIPLES

(MPa)CBR10.3Mr

7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

6/7

75 mm de concreto asfltico150 mm de base de agregados no tratados150 mm de sub-base de agregados no tratados

50 mm (2") de concreto asfltico a base de mezcla emulsificadaSiendo este el espesor mnimo utilizado en las

carpetas preparadas en fro para el nivel de trfico existente.

150 mm (6") de base de agregados no tratados

200 mm (8") de sub-base de agregados no tratados

400 mm (16") de espesor total

Donde 1" de mezcla emulsificada fue reemplazada por 2" de sub-base de agregados no tratados.

Pero por conveniencia econmica y de disposicin de los materiales se opta por la siguiente estructura:

Encontrando para una base de agregados no tratados de 300 mm, en la carta N A-12 del MS-1, donde 150 mm sern de base-granular de buena calidady la diferencia estar constituida por una sub-base de menor calidad. Luego se tiene:

7/27/2019 Calculo de Pavimento Afirmado

7/7

Estudio de conteo de Vehiculos

Fecha

Yanahuanca Cerro de pasco

Sentido

Pick up Combi 2E 3E 2E 3E 4E 2S1/2S2

0.00 Yanahuanca

1.00 Cerro de Pasco

1.00

2.00

2.00 Yanahuanca

3.00 Cerro de Pasco

3.00

4.00

4.00 Yanahuanca

5.00 Cerro de Pasco

5.00 1

6.00 2

6.00 Yanahuanca 2

7.00 Cerro de Pasco 1

7.00

8.00 2 1

8.00 Yanahuanca 1

9.00 Cerro de Pasco 3

9.00 1 2 1

10.00

10.00 Yanahuanca 2 1 1 1

11.00 Cerro de Pasco 1

11.00 1

12.00 1

12.00 Yanahuanca 2 2

13.00 Cerro de Pasco 1

13.00 1

14.00 1 1

14.00 Yanahuanca

15.00 Cerro de Pasco

15.00 2

16.00 1

16.00 Yanahuanca 1 1

17.00 Cerro de Pasco 1 1

17.00 1

18.00 3 118.00 Yanahuanca 1

19.00 Cerro de Pasco

19.00

20.00

20.00 Yanahuanca 1 1

21.00 Cerro de Pasco

21.00

22.00

22.00 Yanahuanca

23.00 Cerro de Pasco

23.00

24.00

12 5 6 0 0 1 2 0 1 0

12 3 3 0 0 1 0 2 0 0

24 8 9 0 0 2 2 2 1 0

Tramo de la carretera Federico Basadre

Sentido

Ubicacin Aguaytia

Total Yanahuanca

Total Cerro de Pasco

TOTAL

MicroHora Autocamionetas Bus Camion