Memoria Calculo Articulado
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7/25/2019 Memoria Calculo Articulado
1/16
PROYECTO: CONSTRUCC IN DELAP A V IMENTAC IN DE LOSJRS .TRUJILLO, UN IN ,MONTERO,BOLIVAR,
UMA,
ICA,
C CERES ,
ARICA,
JUN NYPARDO,
DE
J ESS ,DISTRITO
DE
J ESS
CAJAMARCA
-
CAJAMARCA
MEMORIA
DED ISEODEPAVIMENTOJNTERTRABADODECONCRETO(ADOQUINES)
PROYECTO:
CONSTRUCCIONDE LA PAVIMENTACION DE LOS
JRS. TRUJILLO, UNIN,
MONTERO,
BOLIVAR,
LIMA, ICA, CCERES,
ARICA,
JUNN Y
PARDO,
DE
JESUS,
DISTRITO DE JESUS
CAJAMARCA
CAJAMARCA ;
SNIP:180785
1. OBJETIVO
E obetivodepresente estudio esdisearepaquete estructura de pavmento Intertrabados, con adoqunes
deconcreto, enla
construccin
depstas de proyectoenreferenca, consderando ios sguentes aspectos:
>
Metodologa
paraeestudioy
seleccin
de los rangosde
trnsito
de
diseo.
>
Metodologa
para e estudio y
seleccin
de los rangos de capacdad de soporte de sueo o
subrasante.
>
Metodologa
paradetermnar condicones
climticas
desfavorabes.
>
Hiptesis
yfundamentosde
diseo.
> Metodologay criterios para laseleccinde tipo de materia, tipo de estructuraytipo de pavmento
enfuncinde lasvariabesde
cima,
construccin, trnsitoysueo..
2. CARACTERISTICASDE UNPAVIMENTOINTERTRABADO
2.1. Diseode
pavimento
intertrabados (Adoquines)
E pavmento es la superfice de rodamento para los distintos tipos de
vehculos,
formada por e
agrupamento de capas de distintos materiaes destinadosadistriburytransmtirlascargas apicadas por e
trnsitoa cuerpo deterrapln.Exsten tres tipos de pavmentos: los flexbes (de asfato) y losrgidos(de
concretohidrulico ySemfiexbesoPavmentos Intertrabados (adoqunes).
COMPORT MIENTO
DE LOS
P VIMENTOS
2.2. Pavimentos SemifiexiblesoPavimentosIntertrabados
Este pavmento es una estructura formada por varias capas, con la finaidad de cumpir con los sguentes
propsitos:
a) Soportarytransmtirlascargasque se
presentan
cone pasode
vehculos.
b) Ser
lo
suficentemente impermeabe.
c) Soportareldesgaste producdoporei trnsitoyporelcima.
d) Mantener
una
superfice
cmoda
y 5egura(antidesizante)para
e
rodamento
de losvehculos.
e) Mantenerungrado de flexblidad para cubrir los asentamentos que presente la capa inferior (base
o sub base).
2.3. Valor RelativodeSoporte
Los materiaes de estos pavmentos necestan tener una ran resstenca a corte para evtarlas posbes
falas. De esta forma e
diseo
de este tipo de pavmento se basa en ensayos de
penetracin,
es decr
mediantela
determinacin
devaordesoportedeCaifornaoCBR(Caiforna Bearing
Reto .
MUNCPALIDAD DSTRTAL DE
JESS
Con Fe
y
Alegra Jess
siempre
Arriba
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PROYECTO: C O N S T R U C C I N
DE LA
P A V IM E N T A C I N D E L O S J R S .TRUJILLO, U N I N ,
MONTERO,
BOLIVAR,
LIMA,IC A , C C E R E S ,ARICA,J U N N
Y
PARDO, DE J E S S ,
DISTRITO
D E J E S S
CAJAMARCA
-
CAJAMARCA
Este
ndice de
resstenca a corte, nosotros lo conocemos como V.RS., e cua se
da
como e porcentae de
la carga necesaria para introducr un
pistn estndar
en un materia determnado. E materia que srve de
referencaes unacaiza triturada Crespo, 2002).
3. FUNCIONAMIENTODE LACAPADE
RODADURA
Y METODOLOGA AEMPLEARSE
PARA
EL DISEO
DELPAVIMENTO
3.1. Funcionamientode la
Capa
derodadura
En
la capa
de
adoqunes, las undades
no
trabaan
de
maneras independentes sno mancomunadas.Estose
logra dependendo de entreazamento vertica, horizonta y
rotacin
horizonta que se genera entre elos
debdo a
patrn
de
colocacin
apareo o forma como
estn
dspuestos los adoqunes en e pano de
pavmento), a su establidad dmensona y
pequeas
toerancas
(ms
o menos 15 mm para su longtud y
ancho) y la presenca
de una
junta estrecha
(1
a
5 mm
preferibemente
2 a 3
mm llena de materia granuar
finoarenafina).
Todo esto lleva
a
que cuando un
adoqun
es sometido a una carga, parte se trasmte
a travs
de
la
junta, a
las undades vecnas, y parte a la capa de arena subyacente, para lo cua es fundamenta tener
un
espesor
adecuado mayor de 60 mm), ecua,a rotar los adoqunes, les permta generar suficente paanca entre
elos para an-astrarseunos
a
otros
y no,
smpemente, grar
y
sairse
de su
ncho,
y una
longtud reativamente
corta hasta 250
mm),
conservando
una relacin
entre la longtud
y ei
espesor
no
mayor
que
4.
En las primeras investigacones desarroladas
en
la Cement
Concret Assocation de Reno Undo por Aian
Lley y John Knapton, a comenzos de la
dcada
de 1970, se
encontr
que larigi ezde una capa de
rodadura de adoqunes de 80mmde espesor, con una capa de arena de 50
mm
de espesor, debdamente
seladaycompactada,eraequvaentea la de una
capa
de 160 mm de
concreto
asfltico.
Esta
relacin
inca de 160 a 130 1.3 aproxmadamente) se ha dscutido y verificado ampiamente en
dversas investigacones, invoucrando variantes en la
forma,
tamao, patrndecolocacin ycaracteristicas
de los adoqunes,
en
e ancho y materia de lleno de
la
junta y e espesor
de la
capa
de
arena,
adems de
la
caidad constructiva de conunto, lo cua ha llevado, con e tiempo y por razones de seguridad a que los
diseadores
asuman un factor que puede estar
1
y 12 para dcha equvaenca. O sea que una capa de
adoqunes de 80 mm y 40 mm de arena puede hacerse equvaente entre 120 mm y 144mm de concreto
asfltico,
y la capa de adoqunes de 60
mm
y 40
mm
de arena puede hacerse equvaente entre 100
mm
y
120 mm.
Desde
otro punto
de
vista,
a
ia capa
de
rodadura
se
le asgnan vaores de Moduo Resliente entre 2760 MPa
400000 ps) y 3100 MPa 450000 ps) para
el
conunto
de:
Adoqunes de 80
mm y
40
mm
de
capa
de
arena
yuncoeficente AASHTO entre 0.42y0.44. Iguamente se4e.ha asgnadoun mdulodeeasticdad de 4000
MPa y una Relacin
de Posson
de
0.15.
MUNCPALIDAD DSTRITAL DE
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Con FeyAlegra.. .Jess siempreArriba
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TRUJILLO,
U N I N ,MONTERO,
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LIMA,
IC A , C C ER ES,
ARICA,
J U N NYPARDO, D E J ES S,DISTRITO D E J E S SCAJAMARCA-
CAJAMARCA
E pavmento de adoqunes de concreto se
cataoga,
entonces como pavmento
flexibe,
cuya rodadura tiene
una
caracterstica
estnctura
nica
y unfome, por lo cua no se le debe denomnar "articuado", que impica
dscontinudad entre
sus
eementos
y
comportamento dferenca entre elos
y ta unin.
Es de anotarse que este
mdulo
no se ve afectado con los cambos de cima, aun en condcones extremas
de
temperatura,
Adems,dcha rigdez no es fija sno que evoucona y se incrementa con e tiempo (cco dedilataciny
contraccinde las undades y e sstema) y con e paso de losvehculos(hasta unos 10000 eesEstndar,
cuando se acanza
su
vaor
mximo o se
llega
al
estado
de en
trabamento"
Con los vaores ctados en los prrafosanteriores, se pueden utilizar cas todos losmtodosdediseo
exstentes,
modificndolos
para incorporar
una
rodadura
de
adoqunes
de
concreto
de
dchas
caractersticas.
Como resutado de lo anterior, se empean dferentes mtodosde diseode pavmentos de concreto
asfltico,
en tos cuaes se rempaza una
porcin
superfica de este por la rodadura de adoqunes, y e resto
se presenta
en
materiaes
de
base
y
SubBase.
Tambin
se utiliza e moduo asgnado a materia
en
conunto, y se cacuan los esfuerzos
y
deformacones,
por las ecuacones de ta teoria de capas, para definr los espesores de capas de base y subbase que se
deben
coocar.
3.2. Metodologa de DiseoEstructuraldePavimento Intertrabados
Por lo tanto, en e
diseo
estructura de pavmento Intertrabados se
realizar
utilizando la
metodologa
AASHTO 1993 (GUDE FOR DESGN OF PAVEMENT STRUCTURE 1993), tomando en cuenta
caracteristicas particuares de la cudad de estudo. En este sentido se consderan las
caractersticas
de
trfico
y cargas, condcones
climticas,
materiaes y otros aspectos de
diseo
apicabes en la
regin.
La
metodologa
smpifica consderabemente e proceso de
diseo,
sn dsmnur
la
confiablidad de
mtodo,
por
lo que es de utilidad para ediseoenvasde baotrfico,probema que usuamente deben enfrentar los
profesonaes
y
constnctores
de
pavmentos.
Los pavmentos con adoqunes como se les llama, ofrecen importantes ventaas en especa paravasde
bao voumen, entre estas;
^ Tenenunmenor
costo
incia.
^
Permten
la constnjccin
por etapas.
^
Proceso Constructivo
fcil y rpido lo que
pemite
el uso de
mano
de
Obra loca
^ Fciles de
mantener
y
rehablitar.
Son reccabes.
Faclitan una meor
demarcacin.
a
^
Mayor durablidad
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"Con fey
Alegra Jess
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ARICA,
JUN N
YPARDO,
DEJ ESS ,
DISTRITO
DEJ E S S
CAJAMARCA-CAJAMARCA
Este procedmento es posbemente e modeo de
diseo
msempeado, a nve munda, para
diseo
y
rehabilitacin
de pavmentos.
Est
basadoenlos resutados de ensayo va AASHTO desarroladoenIllinos
a fines de los 50s, sendo la
versin
ms recente ia pubicada en 1993 que contiene las
ltimas
modficacones incorporadas.
Las ecuacones de comportamento de los pavmentos que se estabeceron en e Experimento Va de la
AASHO en 1961, como los modeos
bsicos
que deben ser empeados en e
diseo
de pavmentos;
introducendo, sn embargo, los cambos ms importantes suceddos en dferentes
reas
de
diseo,
incuyendo
las
sguentes:
1. incorporacinde un Factorde Confiabilidad -fundamentado en un posbe cambo detrficoa lo
largode periodode
diseo,
que permtea Ingenero Proyectista utilizar
el
conceptode
anlisis
deriesgo
para los dversos tiposdefaclidades vaesaproyectar.
2.
Sustitucinde Vaor Soporte de Sueo (S), por eMduloResliente Mtodode Ensayo AASHTO
T274), e cua proporcona un procedmento de laboratorio racona, o meor
an
de
carcter cientfico
que se corresponde con los princpos fundamentaes de la
teora elstica
para la
determinacin
de los
propedades de resstencadelos materiaes.
3. Empeo de los
mdulos
reslientes para la
determinacin
de los coeficentes estructuraes, tanto de los
materiaes naturaesoprocesados,
como
de losestablizados.
4. Estabecmento de
guas
para la
construccin
de sstemas de sub-drenaes, y
modificacin
de las
ecuaconesde
diseo,
que permten tomar
en
cuenta las ventaasqueresutan, sobreecomportamento
de ios pavmentos,
como
consecuencade un
buen
drenae.
5.
Sustitucin
de Tactor Regona"-vaor indudabemente bastante subetivo- por
un
enfoque
ms
racona
que toma en
consideracin
los efectos de las caracteristicas ambentaes -taes como humedad y
temperatura- sobre las propedades
de
los materiaes,
Ecuacin ded iseo:
La
ecuacinAASHTO-93 toma la sguente forma:
i o g ( A P S U
' 9 i o
= X So + 9.36 X log (SN + 1) - 0.20 + (4.2-1.5) + 2.32 x log^ (M) - 8.07
0.40 + 1094
5 19
i
(SN+1)
E
Mtodo
AASHTO -
93,
consdera las sguentes variabes de
diseo:
MUNCPALIDAD DSTRTAL DE
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ARICA,
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YPARDO,
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-CAJAMARCA- CAJAMARCA
Variables
Independientes:
W8,2:Nmerode apicacones de cargas equvaentes de 80kN(8.2 Ton.) acumuadasene periodo de
diseo
(n)
ZR:
Vaor
dei
desvador
en
una curva de
distribucin
norma,
funcin
de la Confiablidad de
diseo
(R) o
grado confianza
en
que las cargas de
diseo
no
sern
superadas por las cargas reaes apicadas sobre
e pavmento.
So :
Desviacin estndar
de sstema,
funcin
de posbes variacones en las estimacones de
trnsito
(cargas y
volmenes)
y comportamento de pavmento
a
lo largo
de su
vda
de
servicio.
APSI: Prdida
de
Serviciabidad Condicin
de Servco) prevsta en e
diseo,
y medda como la
dferencia entre la -
planitud
(caidad de acabado) de pavmento a concurse su
construccin
Serviciabidad
Incia(po)y su pantud a fina de periodo de
diseo Serviciabidad
Fna(pt).
MR:MduloResliente de la sub rasante y de las capas de bases y sub-bases granuares, obtendo a
travs
de ecuacones de
correlacin
con la capacdad portante (CBR) de los materiaes (sueos y
granuares).
Variable dependiente:
SN: NmeroEstructura , o capacdad de la estructura para soportar las cargas bao las condcones
(variabes independentes)de diseo.
ai: Coeficente Estructura de ia capa i
Di: Espesordela Capa i
mi:Coeficente
de
Drenae de la Capa Granuar i
En e
grfico
siguente se presenta e nomograma
de diseo
para resover la
ecuacin
anterior
y
obtener
e
nmero
estructura SN
D e s v i a c i n
e s n d a r
Q i a l So
99.9 r-
a ;
99
;b
f
m
90
80
O
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70
60
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d i s e o .
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T H i
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1 1 i
6
5
4
3
2
N m e r o
e s t r u c i u r a
de
diseno,
SN
Nomograma de
diseo
para pavimentos fiexibles.
Mtodo
AASHTO 93.
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CAJAMARCA
-
CAJAMARCA
3.3.
VARIABLES
DE DISEO
Las variabes dediseose presentan acontinuacin,en forma simpificada en e procedmento para
vas
de bao voumen
de trnsito.
3.3.1.
Ejesde
Carga
Equivalente (EAL)
El trnsito es la vaable ms
importante
en el diseo depavimentos
Para e dmensonamento de un pavmento es necesario determnar los efectos que las cargas de estos
vehculos causarn
sobre e pavmento, por lo cua se debe conocerel
nmero
y tipo de
vehculos
que
circularnpor unavia,asi como la intensdad delacargaylaconfiguracinde ee que la apica.
Dete r m inac indel efecto de lascargastransmitidas por los diferentesejessobreun pavimento
Intertrabados.
Uno de ios factores dediseoque presenta mayor variablidad es e correspondente a efecto de las
cargas que transmten los
vehculos.
Cuaquer observador, por
ms
inexperto que sea en e
rea
de
pavmentos, no puede dear de notar que por una
seccin
dada de pavmento circuan dariamente un
sinnmero
de tipos de
vehculos,
y un mayor
nmero
de tipos de carga:
observar
para un msmo tipo
de
camin
que agunos
circularn vacos,
otros cargados con cemento, otros con cerveza, otros con
materiaes de
construccin,
etc.;
adems
la
condicin
de variablidad descrita se
repetir
para cada tipo
de camin
sobre la via.
Es necesario, en consecuenca, transfonnar toda esa gama de reaidades de formas e intensdades de
carga, en un vaor que los represente y que sea smpemente obtenbe y maneabe. Por esta
razn
se
defini un
Eje Patrn que representa la carga
estndar,
o normaizada.
En la granmayorade lospasesoccidentaes, este eepatrn contempa una carga por ee smpede
cuatro ruedas de8,200kg(80KN 18,000 libras).
Adconamente fue necesario asgnar a este ee
patrn
un vaor de efecto que causaba a pasar sobre
un pavmento, este efecto se conoce como factordao ,y para
una
carga
patrn
de 18 kips, sobre un
ejesmpe de cuatro ruedas (o ruedas morochas), se le
asign
un vaor untario, es decr cada vez que
unejesmpe de 18,000 ibs pasa sobre una
seccin
de un pavmento intertrabado, causa sobre ese
pavmento
un dao
igua a uno (1).
Como consecuenca de esta
simplificacin
surge la
definicin
de los Factoresde equivalencia de
cargas ,que son vaores numricosque definen e daoque causa e paso de unvehculo,o ee
determnado, sobre unaseccinde pavmento en una manera reativa adaoque e vehculo,o ee
patrn,causa a pasar sobre la msmaseccinde pavmento , o dchodeotra manera, los Factores de
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Equvaenca transforman las repeticones de un ee cuaquera, a un
nmero
de repeticones de ee
patrnque causan e msmo efecto dao sobre e pavmento que e dao causado por ese ee
cuaquera.
Per ododeD iseo
Es
e
nmero
de
aos
para e cua se
disea
especftcamente
e
pavmento; generamente
vara
entre los
Dez (10) y vente (20)
aos,
dependendo de tipo de
va.
En casos excepconaes pudera reducrse e
periodo de
diseo
hasta un
mnimo
de cinco (5)
aos.
A fina de
Perodo
de
Diseo
puede esperarse
que e pavmento requera una carpeta
asfltica
de refuerzo para restaurar su capacdad de servicio. La
Taba II resume los periodos de
diseo
recomendados por la
Asociacin
Americana de Admnstradores
de Carreteras y Transporte (AASHTO) y la con-espondente
a
la
tipologa
de la
red
via naciona.
TIPO
DE VIA PERIODO DE
D I S E O
Urbana con altosv o l m e n e s de transito 30 - 50 a o s
Interurbana con altos
v o l m e n e s
de
transito
20 ~ 50anos
Pavimentada con bajos
v o l m e n e s
de
transito
15-25 anos
Revestidas con
bajos
v o l m e n e s de
transito
10-20 anos
E"PerododeDiseo"no debe ser confunddo con la Vida
t i l
de pavmento, n con ePerodode
Anlisis;
este
ltimo
puede comprender varios
Perodos
de
Diseo,
como
en
e caso
de
la
pavimentacin
por etapas. Por otra parte, la Vda
til"
de un pavmento puede extenderse indefindamente con ia
colocacin
de carpetas de refuerzo y otras meddas de
rehabilitacin,
o durar mucho menos que lo
estimado en e
diseo,
debdo a falas prematuras, o
"sub-diseo"
de pavmento. Para efectos de
presente proyecto se consderara
un
periodo de diseo de 20 aos.
C lcu lo delEAL de d ise o:
De acuerdo a
mtodo
simpificado de
diseo,
estabecdo por e Instituto de Asfato y apicabe a la
metodologa
AASHTO 93, se puede consderar e
trfico
de la zona como de medana intensidad,
siendoestauna via deltipo
COLECTORA
y s e g n ia Norma de Pavimentos Urbanos CE 010
deber atenerun t r f ico de3*000,000de.Ejes
equivalentes
a uneje
simple
de18,000.00
libras.
Colectoras. Estas calles
recolectan ei
t r f i c o
de diferentes
V a s Locales
y pueden tener
varios
k i l m e t r o s
de largo. Pueden servir como rutas de
buses
y para el movimiento de
camionesLos
v o l m e n e s
de
t r f i c o v a r a n
de 1000 a
8000
vpd, con aproximadamente 50 a
500 ADTT. Lascargas m x i m a s para estas calles son 116 kN para ejes simples y 196 kN
para ejes
t n d e m .
Para los f^nes de esta Norma se^,considera dentro deesta
c l a s i f i c a c i n
a
f a s V a s Colectoras.
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Sebas enla siguenteinfornnacinsobre laciasificacindevas segn CE010:
TABLA
F2
Ejemplosde EALs de
D i s e o ^
Clase
de Va
EALS^
(millones)
Nivel
de
Confiab.^
(%)
Factor
de
Confiabir(Fr)
EALs
de
d i s e o ' '
(millones)
Expresas
7.5 90
3,775
28,4
Arteriales
^
85 83
Colectoras
| 1,3
80
2 39
1 3.0
T c a l e s | 0,43 75
2 , U 1
0.S4
Notas:
a. Basados
en una vida de
d i s e o
de 20
a o s ,
4% de crecimiento. 50% de
t r f fco
direccional
b.
Basada
en una
d e s v i a c i n e s t n d a r
de 0.45.
TABLA
30
Tipo de
^
-^ .Pavimento
Elemento
Flexible
R g i d o
Adoquines
Sub-rasante
95 % de
c o m p a c t a c i n :
SuelosGranulares - Proctor Modificado
Suelos Cohesivos- Proctor
E s t n d a r
Sub-rasante
Espesorcompactado:
>
250 mm -
V a s
localesy colectoras
>
300 mm -
V a s
arteriales yexpresas
Sub-base
C B R
> 40 %
100%
C o m p a c t a c i n
Proctor
Modificado
C B R
> 30 %
100%
c o m p a c t a c i n
Proctor Modificado
Base
C B R
> 80 %
100%
C o m p a c t a c i n
Proctor Modificado
N.A.*
C B R
> 80%
100%
c o m p a c t a c i n
Proctor Modificado
I m p r i m a c i n / c a p a
de apoyo
P e n e t r a c i n
de la
I m p r i m a c i n
> 5 mm
NA.'
Camade arena fina, de
espesor
comprendido
entre 25 y 40 mm.
Espesor
V a slocales
de la
V a s
colectoras
>
60 mm
>
150 mm
>
80 mm
capa
de
rodadura
V a s
artenaies
> /O mm
NR
apa
de
rodadura
V a s
expresas
>
80 mm
>
200 mm
NR*-
Material
V a s
locales
V a s
colectoras
V a s
arteriales
V a sexpresas
Concreto
a s f l t i c o
**'
MR > 3.4 MPa
(34 kg/cm^)
f
c
> 38 MPa
(380 kg/cm^)
Notas: ' N.A.; No a p l i c a b e : N.R.: No Recomendabie: ** El concreto a s f l t i c o debe ser hecho
prefefentemenle con mezcla en caliente. Donde el Proyect o cons idere mezcl as en
f r o ,
estos
deben
ser
hechas
con
asfalto eniulsiftcado.
3.3.2.Confiabilidad (R%)
Con e
parmetro
de Confiablidad - R% se trata de llegar a cierto grado de certeza en et
mtodo
de
diseo para asegurar que las dversas aternativas de laseccinestructura que se obtengan,durarn
comomnimoe periodo dediseo.Se consderan posbes variacones en las predccones detrnsito
enees acumuadosy ene comportamentodelaseccin diseada.
MUNCPALIDAD DSTRTAL DE
JESS
Con Fe
yAiegria Jess
siempre rriba
-
7/25/2019 Memoria Calculo Articulado
9/16
PROYECTO:
C O N S T R U C C I NDE LAP A V I M E N T A C I N D E L OS J R S .
TRUJILLO,
U N I N ,MONTERO,BOUVAR.
UMA, IC A , C C E R E S ,
ARICA,
J U N NYPARDO, DE J E S S ,DISTRITO D E J E S S
CAJAMARCA
-
CAJAMARCA
E actua
mtodo
AASHTO para e
diseo
de la
seccin
estructura de pavmentos Intertrabados,
recomenda vaores desde 50 y hasta 99.9 para e
parmetro
- R de confiablidad, con dferentes
clasificaciones funcionaes,
notndose
que los nvees ms atos corresponden a obras que
estarn
suetas a un uso intensivo, mentras que ios nvees
ms
baos con-esponden
a
obras o camnos locaes
y secundarios.
La variabe de confiablidad se entiende comounfactor de
seguridad.
Esteparmetrose define como la
probablidad de que unaseccinde pavmento se comporte satisfactoriamente durante e periodo de
diseo
bao las condcones de
trfico
determnadas. La
seleccin
de nve apropado de confiablidad
depender
de tipo de
trfico
y de la caidad de servicio que se provee. AASHTO estabece
recomendacones generaes indcadas
en
la taba
que
se presenta
a continuacin.
Valores
de R de Confiabilidad (%)
recoinendados
porAASHTO.
Tipo de camino Confiabilidad recon>endadaTipo de camino
Zona urbana Zona rural
Riftas
interestatales y
autopistas
85-99.99
SO-
99.99
Arterias principales 80-99 75-99
Colectoras 80-95
75-95 1
Locales
50-80
50-80
De acuerdo
con
las
caractersticas
de presente
diseo,
se
ha
consderado convenente trabaar
con
una
confiabilidadde90%,
NOTA IMPORTANTE
Para efectos de
diseo
debe quedar claro que a medda que e vaor de la confiablidad se hace
ms
grande,
sern
necesarios unos mayores espesores de pavmento.
3.3.3.CurvaNormalizada (ZR)
Unavez seecconadoelvaorde-R consderado
adecuado,
se buscaelvaorde ZR,mentras mayor
sea el vaor de -R mayor
ser
la -confianza en e
diseo, tratar
de seecconar los vaores en e
rango ato
de
la Taba
1.
E vaor que representa a la -Confiabilidad y que es llevado a la
ecuacin
de
diseo
ASSHTO-93 es,
finalmente, e vaor ZR
Valores
de ZR en lacurvanonnal paradiversos
grados
deconfial>il(dad
Confiabilidad
R
VatordeZR
50
-0.000
60
-0.253
70
-0.524
75
-0,674
80 0.841
-1.037 ,
90 -U82
1
91
-1,340
MUNCPALIDAD DSTRTAL DE
JESS
Con Fe /
Alegra Jess siempre rriba
-
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10/16
PROYECTO:
C O N S T R U C C I N D E
LA
PA V IMEN T AC I N D E L O S J R S .TRUJILLO,U N I N ,
MONTERO,BOUVAR,
UMA, ICA,
C C E R E S ,ARICA,
JUNlN YPARDO,
DE J E S S ,
DISTRITO
D E J E S S
-CAJAMARCA-CAJAMARCA
3.3.4.
Desv iac in es tndartotal(So)
E vaor de la
desviacin estndar
(So) que se seeccone debe ser representativo de las condcones
locaes. La siguente Taba se recomendan para uso genera, pero estos vaores pueden ser austados
en funcin
de la experiencia para
uso
local.
Valores Recomendados
para la
D e s v i a c i n Es t n d a r
(So)
Condicin de Diseo Desviacin Estndar
Var iacin
de
la prediccin en
el
Comportamiento
del
pavimento
(Sin
error
de trfico)
0 ^
Variacin
total
en laprediccin
dei
Comportan-iiento
del
pavimento
y
en
La est imacin
dei
trf ico
' 0,35
0.50
(0.45
valor ecomendado)
A medda que e vaor de la
desviacin estndar
es menor, meor se
ajustar
e modeo a los datos de
proyecto. Tenendo en cuenta que e modeo usado para e
diseo
corresponde a de un pavmento
nuevo
y
dado que
no existirn
variacones de sueo de subrasante, el vaor seecconado
es
de0.45
3.3.5.Serviciabllidad(Prd ida odiferenciaentrend icesdeservicioinicialyterminal).
E cambo o
prdida
en la caidad de servicio que la carretera proporcona a usuario, se define en el
mtodo con
la siguente
ecuacin;
PSI =ndice deServco Presente
APS
=
pi-pt
Donde:
APSI = Dferenca entre los
ndices
de servicio incia
u
origna
y el
fina
o
termna deseado,
p =
ndice de
servicio incia (4.5 para pavmentos
rgidos
y4.2paraflexibes
y
semfiexibes).
R
= ndice
de servicio termna (fina), para e cua AASHTO manea en su
versin
1993 vaores de 3.0,
2.5 y
2.0
recomendando 2,5 3.0 para camnos principaes
y
2.0para secundarios.
Se hace notar que
an
en la
versin
actua, AASHTO no ha modficado la escaa de
ndice
de servicio
origna de
O
a 5 para camnos intransitabes hasta carreteras perfectas, respectivamente. Sn embargo,
se sugere que e criterio para definr e Indce de servicio termna omnimode rechazoestenfuncin
de la
aceptacin
de los usuarios de
la
carretera. .
La
metodologa
AASHTO define la serviciablidad como Ja hablidad de pavmento para servir a
trfico
que
circular
en
l.
En e ensayo via de AASHO se
desarroll
una escaa deOa 5 que representa las
condcones extremas de
un
pavmento:
5
para condcones perfectas
y
0 para
un
camno intransitabe.
MUNICIPAUDADDISTRITALD E J ES S
Con
Fe y Aleg r Jess iempre
niba
-
7/25/2019 Memoria Calculo Articulado
11/16
PROYECTO:
C O N S T R U C C I NDE LAP A V I M E N TA C I NDELOSJR S .
TRUJILLO,
U N I N ,MONTERO,BOLIVAR,
LIMA,ICA, C C E R E S ,ARICA,JU N NYPARDO,DEJ E S S ,DISTRITODEJ E S S-CAJAMARCA-CAJAMARCA
Paraeld i seoseemp lea runaserviciabllidad inicialde4.2 yunaserviciabilidadfinalde2.
3.3.6. Eva luac in
de
calidad
la
subrasanteof u ndac i n
E vaor soporte de sueo es fundamenta paraecorrecto
diseo
de pavmento.
E vaor soporte de la sub rasante
o
fundacin
de pavmento debe caracterizarse
en
trminos
de Moduo
Reslente (Mr) -ponderado-en
funcin
de las condcones de humedad a que
estara
sometido e sueo
a lo largo de
ao
ya que esta
condicin
afectasuvaor soporte, en especa en sueos finos arcllosos.
EiEstudiodeMecnica de Suelos
E.M.S.)
Eestudo serealizpor medo deexploracinde caicatas y sus respectivos ensayos de laboratorio, con
la finaidad de determnar ia estratigrafa tas propedades fsicasy mecnicasde sueo y posbes
peigros geolgicos. Dndonos informacin de la capacdad de soporte de sueo (CBR), y las
recomendacones generaes que
servirn
para la
ejecucin
de proyecto.
Dete rm inac indelCBR de d i seo
Para efectos de
clculo
se trabaara
con
e menor vaor
de
los resutados de CBR acanzados.
En la Gua de
diseo
AASHTO 1993, e
Mdulo
Resliente (Mr), reempaza a CBR como variabe para
caracterizar la subrasante, subbase y base. En e
mtodo
AASHTO deben usarse vaores medos
resutantes de los ensayos de laboratorio dado que las incertidumbres son tomadas en cuenta en la
confiablidad R Es importante utilizar vaores a la densdad y contendo de humedad que los sueos
desarrollarncuando se encuentren en servco.
Lasub-rasante es la capa en ia que se apoya la estructuradepavmentoyla
caracterstica
especa que
define la propedad de ios materiaes que componen la sub-rasante, se conoce como
Mdulo
de
Reslienca (Mr). La GuaAASHTO reconoce que muchas agencas no poseen los equpos para
determnar eMduloResliente de la sub-rasante y propone e uso de la conocdacorrelacincon e
CBR por lo que laecuacinutilizadaesia sguente:
Mr= 5 x
CBR
para
CBR
E menor de los vaores de CBRs obtendos de las caicatas (En zona deVasProyectadas), determna
e vaorde CBR dediseode la subrasante para los pavmentos:
CBR=6.8%.
Mr=1,500x6.8=
10,200
psL
MUNCPALIDAD DSTRTAL DE
JESS
"ConFey
Alegra... Jess
siempre
Arrba
-
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PROYECTO: C O N S T R U C C I N
DE LA
PA V IMEN T AC I N D E L O S J R S .TRUJILLO,U N I N ,MONTERO,
BOLIVAR,
UMA,
IC A , C C ER ES,
ARICA,
J U N N
YPARDO,
D E J ES S,
DISTRITO
D E J E S S
CAJAMARCA- CAJAMARCA
ANLISIS DE
RESULTADOS
La capacdad de soporte (CBR) en condcones de servicio, junto con e
trnsito
y las
caractersticas
de
ios materiaes de
construccin
de a superficie de rodadura, constituyen las variabes
bsicas
para e
diseo de laestructuradelpavmento que secolocarencma.
La subrasante correspondente a fondo de las excavacones en terreno natura o de la
ltima
capa de
terrapln, serclasificada enfuncina CBR representativo paradiseo,en una de las cncocategoras
C l a s i f i c a c i n
S;; subrasante muy pobre
-
7/25/2019 Memoria Calculo Articulado
13/16
PROYECTO: C O N S T R U C C I N DE LAP A V I M E N T A C I N DEL O S J R S .TRUJILLO, U N I N ,MONTERO, BOUVAR,
LIMA,
ICA,C C E R E S ,ARICA,J U N NYPARDO,DEJ E S S ,DISTRITO DE J E S SCAJAMARCA- CAJAMARCA"
Los coeficientes de capa son coeficientes estructuraes que representan los aportes de las dstintas
capas de la estructura
del
pavmento.
En e caso de las capas granuares, es deseabe que la capa superior tenga sempre mayor capacdad
estructura que la inferior. Esto es, la base granuar
tendr
mayor aporte que la subbase y
sta
que la
subrasante. En e cuadro siguente se indcan los coeficentes de aporte estructura recomendados
cuando se construyen capas de buena caidad. Se indcan los coeficentes de aporte estructura
recomendados cuandoseconstruyen capas de buena caidad.
Tenendo en cuenta las
caractersticas
de los materiaes de base y sub base asumda en e presente
diseo
y consderando
adems
una superficie de rodadura de ata establidad (pavmento flexibe y
semfiexibes), se han seecconado los sguentes coeficientes:
E coeficiente de capa (ai), es e
Nmero
expresado en undades de 1/pug, o 1/cm que representa la
resstenca reativa de los materiaes de
construccin
que forman parte de pavmento. Los vaores
promedo usadosenla Psta de Prueba AASHO son:
^
Capa
desuperficie de adoqunes: 0,44/pug.
^
Base
granuar: 0,14/pug
^
Sub-base Granular: 0,11/pug
3.3.8.Coeficientes
dedrenajeCdy mi
Son tos
parmetros
que representan en la
metodologa
AASHTO de 1993 a las
caractersticas
de
drenablidad de un materia granuar empeado como base o sub-base y se expresan como Cd para
pavmentos
rgidos
y como m para pavmentos flexibes y cuyo vaor depende de tiempo en que estos
materiaes se encuentran expuestos a nvees de humedad cercana a lasaturaciny de tiempo en que
drenaelagua,
En las Taba
se
presenta los coeficentes recomendados por la AASHTO-
Valoresdemi
recomendados
porlaAASHTOpara pavimentos Intertrabados
mi
Tiempo
r s n s c i i T i d o
para que e
suelo libere
el 50^0 de su
agua
Ubre
Porcentaje
de t iempo en que la estructura de
pavimento e s t a r expuesta a niveles de humedad
cercanas
a ta s a t u r a c i n
C a l i f i c a c i n
de cirenaie
Tiempo
r s n s c i i T i d o
para que e
suelo libere
el 50^0 de su
agua
Ubre
Menos a 1- 5 .- 5 - 25^-.
M s de
2 5 %
Excelente 2 horas 1,40-1.35
1 3 5 - 1.30
130 - 1.20
L
1.20
Bueno 1
ciia
1 3 5 - 1 2 5 1 2 5 - 1 1 5 1 1 5 - 100 100
Reguiar
1 semana
1 25 -
115
1 1 5 - 1D5
IDO-0.SO
0.6Q
Pobre
1mes
1 1 5 - 1 0 5
i G5-o.eo
0,0-Q.60 0,60
Muy pebre 105 -0 ,9 5 0 .95-0 .75
0,7S - 0.40
0.40
(
E efecto de la caidad de drenae sobre la estructura de pavmento se toma en cuenta a
travs
de un
"factor de auste (m)", -que se obtiene de la Taba A2, y por e cua se mutipican los coeficientes
MUNCPALIDAD DSTRTAL DEJESS "Con feyAlegra Jess
si mpr
Arrba
-
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C O N S T R U C C I N D ELAP A V IM E N T A C I N D E L O S J R S .
TRUJILLO,
U N I N ,MONTERO,BOLIVAR,
LIMA,IC A , C C E R E S ,ARICA,J U N NYPARDO, DE J E S S ,DISTRITO D E J E S SCAJAMARCA-CAJAMARCA
estructuraes de la baseo dela sub-base,so ene casodeque los materiaes/mezcasqueconstituyan
estas capas sean de tipo no-tratados.
E factor de auste (m) es
funcin
de las
caractersticas
de drenae de sueo de
fundacin
-caificado
segn
ia Taba A2-, y de tiempo durante e cua la sub-rasante
podr
estar en condcones de
saturacin.
E pavmento,
estar
sometido por lo menos 04 meses a
ao
a condcones
prximas
a la
saturacin
esto es arededor de 33% para condcones de drenae buenas a exceentes tenemos que oscilan ios
factores de auste (m) entre 1.00a1.20
E
diseo prev
un sstema de drenae puvia urbano superficia que garantizara una adecuada
evacuacinsuperficia de las aguas de lluvia, con lo cua se reduce la posblidad desaturacinde la
base producto de agua que se infiltra. Sn embargo, aun con las debdas prevsones de drenae
superficia, debdo a la caidad de sueo encontrado se ha
credo
convenente consderar una
condicin
conservadora, para lo cua se asume un vaor decoeficiente de drenaje para la
base
ysubbase(mi)
iguala1.10
Para
el
presente proyecto consderamosm2= m3 =1.10
VARIABLES DE DISEOOBTENIDOS
R Nve de Confiablidad 80%
ZR Standard Norma
Desvate
-0.841
So Overal Standard Devate 0.45
P Servcablidad incia 4.2
P Servcablidad fina 2
al Coeficente estructura de CA 0.44/pug
a2 Coeficente estructura de BG 0.14/pug
a3 Coeficente estructura de S.B.G 0.11/pug
m2Coeficente de Drenae de BG 1.10
m3 Coeficente de Drenae de S.B.G 1.10
CBR (De estudo
de
sueos - promedo) 6.7
M
Mdulo
Resliente 10.050 ps
MUNCPALIDAD DSTRTAL DE
JESS
Con
Fe
y
Alegra. .Jess
siempre
Arriba
-
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LA
P A V I M E N T A C I N D E L OS J R S .TRUJILLO,U N I N ,
MONTERO,BOLIVAR,
UMA.
IC A , C C ER E S,
ARICA,
J U N N
YPARDO,
D E J ES S.
DISTRITO
D E J E S S
CAJAMARCA-CAJAMARCA
NME ROESTRUCTURAL DE DISEOSN
NmeroEstructura requerido para proteger toda la estructuradelpavmento. (Ver
Hoa
de diseo).
Se obtiene e Numero Estructura totaSNREQUERIDO= 4.42 (Para un Periodo de D iseode 20
aos)
Asmsmo, la
posicin
de materia en la estructura
y
e
modo
de dao
(mecansmo
de
fala) pueden influr
la
relacin
entre
el
coeficiente
de
capa
y el mdulo elstico.
Dchos coeficientes son una
relacin emprica
entre e
nmero
estructura y espesores
y
son una medda
de la capacdad reativa de los materiaes para funconar como un componente de ia estructura de
pavmento.
En la publicacin -Pavement Anayss" Ullidz, 1987) se presenta la ecuacin para determnar e
coeficiente de capa al en
funcin
de
mdulo elstico.
La ecuacones sem
logartmica
y se utiliza un
mdulo dereferenciade3,000MPa.
Adoquines:
a1=0.184xln(EA)-
1.9547
Para 0.20
-
7/25/2019 Memoria Calculo Articulado
16/16
DISEODEPAVIMENTOSEMIFLEXIBLE CON DOQUNDE CONCRETO(METODO AASHTO-1993)
Proyecto:
CONSTRUCCIN DE LAPA VIMENTACINDELOS J RS.
TRUJILLO,
UNIN,
MONTERO.
BOLIVAR,
LIMA
ICA,C CERES.
ARICA JUNNY PARDODE JESS,DISTRITODE J ESS-CAJAMARCA- CAJAMARCA .
1.-
DATOS
DE
TRARCO Y PROPIEDADES DE LA SUBRASANTE:
a) Periodo
dediseoenaos
(t):
b)
Tasade
crecmento anua {g ):
c) Trafico(W8-10 x[{{1+g)'-1}/g])
d) Indcedeconfianza (R }:
e) Desviacin estndarnorma (ZR :
f) Errorde
combinacin estndar
(So):
g) Indcedeservcaidad inica {pi):
h) Indce de servcaidad fina (pt):
i) Dferenca
de
servcaidad (APS
=
p - pt):
j) CBRde laSub Rasante ( :
k} Moduo de Reslienca ( R
=
CBRx 1500):
20
1.20%
22.452.863.53
80
0.841
0.45
4.20
2.00
2.20
6.70
10,050.00
= 0,0120
mllones
psi
(AASHTO H-2)
(Usar labial)
(Usar taba 2)
(Usar taba 3)
(Usar taba 4)
(Usar taba 4)
(AASHTO 11-10)
(Info.
EMS)
(AASHTO 1-14)
1.1.
- CARA CTERiSTCAS DEMATERIALES:
a) ModuodeResliencadeAdoqun{Mr):
b) ModuodeResliencadeConcreto
Asfltico
(Mr):
c) ModuodeResliencade laBase Granuar ( Mr):
d) ModuodeResliencadela Sub Base Granuar (Mr):
1.2.- DATOS PARA ESTRUCTURACION DEL
REFUERZO:
A.COEFICIENTES ESTRUCTURALESDE CAPA
ConcretoAsflticoConvencona (al):
Base Granuar (a2 - 0.2491ogMr
-
0.977):
Sub-Base (a3 - 0.227*iogMr-0,839):
B.COEFICIENTESDE DRENAJE DE CAPA
Base granuar (m2):
Subbase granuar (m3):
400,000.00 ps
450,000.00 psi (AASHTO
30,000.00 psi (AASHTO
15,000.00 psi (AASHTO
11-1711-18)
11-20
H-5)
il-20,
H-5)
0.44(Usar graf carpeta, AASHTO 11-1711-18 H-2)
0.14(AASHTO 11-20)
0.11(AASHTO 11-22
1.10(Verm
1.10(Verm
(AASHTO 11-25)
(AASHTO 11-25)
2. NUMEROESTRUCTURAL DELPAVIMENTO (SN):
1.4.2-1.5
0.40
1094
2 32 xlog o(M.)-8.07
Reempazando vaoresen lafrmula,paraecacuode SNterico: '
Para: SN 4.4200 (iterar)
7.351 = 7.351
SN = 4.420
3.- CALCULO DEESPESORES
DE
CAPAS DE LA ESTRUCTURA
DEL
PAVIMENTO: (AASHTO ii-35)
E
Nmero
Estructura
secalcularcon
la
ecuacin de diseo
presentada por
la
AASHTO-93 se
inerrelacionancon losespesoresdecapaydrenaesegnlaexpresin:
