Métodos de diseño de pavimentos

1. Métodos de Diseño de
Pavimentos
INTRODUCCIÓN
Ingº Eliezer Chirinos C.

2. Pavimento:

3. Rígidos
Calzada de
Concreto Asfáltico
Capa de Subbase
Confinamiento Lateral
Subrasante Compactada
Calzada de
Concreto Hidráulico
Capa de Base
Tipos de Pavimentos
Flexibles

4. Subrasante compactada
Base granular
Capa asfáltica (HMA)
Concreto Hidráulico
La diferencia fundamental entre ambos tipos de pavimento es la
forma como los esfuerzos -producidos por las cargas- son
distribuidos dentro de la estructura y transmitidos a la subrasante.
Subbase Granular
Rígidos
Tipos de Pavimentos
Flexibles
Subbase Granular

5. Componentes de un Sistema de Pavimentos

6. Capa de SubBase
• Función Económica
• Capa de Transición
• Dism. de Deformaciones
• Resistencia
• Drenaje
Capa de Base
• Función Económica
• Dism. de Deformaciones
• Resistencia
Carpeta de Rodamiento
• Superficie de Rodamiento
Segura y Confortable
• Resistencia
• Impermeabilidad***
Subrasante
Componentes de un Sistema de Pavimento

7. Capa de SubBase
• Protección
• Capa de Transición
• Dism. de Deformaciones
• Drenaje
• Mejoramiento de Soporte
Losa de Concreto
• Superficie de Rodamiento
Segura y Confortable
• Resistencia
• Impermeabilidad***
Subrasante
Componentes de un Sistema de Pavimento

8. Hay que comprender
como funciona un
pavimento y los conceptos
básicos de la mecánica de
su estructura, ya que es
fundamental en el Diseño
y la Construcción del
mismo; así como en la
aplicación de técnicas de
Mantenimiento y
Rehabilitación, y en la
implantación de Sistemas
de Gerencia.

9.  El Diseño de pavimentos, será "el proceso de determinación de
una combinación de tipos de materiales, y espesores de capas
construidas con tales materiales, que garanticen tanto el
comportamiento estructural de su conjunto, cuando es
sometido a los efectos impuestos por las variables actuantes
sobre esta estructura, como el cumplimiento de las funciones
para las cuales ha sido diseñado".
Ing. Gustavo Corredor Müller. (+)Venezuela.
Diseño de Pavimentos
 “Proceso por medio del cual se determina los componentes
estructurales de un segmento vial, teniendo en cuenta la
naturaleza de la subrasante, los materiales disponibles, la
composición del transito y las condiciones del entorno”.
Ing. Fernando Sánchez Sabogal. Colombia.

10. ////////////////////////////////
subrasante
Tráfico
cargas
Problema de Diseño:
Definir la estructura requerida para
que un pavimento construido sobre
una subrasante determinada, en un
medio ambiente especifico, tenga
un comportamiento preestablecido
al ser sometido a un cierto número
de repeticiones de carga.
Ing. Augusto Jugo B. PhD
?SN
Número
Estructural
Principio Básico del
Diseño de Pavimentos

11. 4. Clima
3. Materiales1. Tránsito
2. Subrasante
Criterios de Diseño

12. 3. Clima 4. Materiales
2. Subrasante
1. Tránsito
Diseño de
Pavimentos: Criterios de Diseño
 Número y tipo de vehículos a lo largo
del período de diseño
 Magnitud de la carga aplicada
 Configuración de la carga aplicada.
 Repeticiones de carga.
 Velocidad de desplazamiento.
 Presión de inflado/ área de contacto
 Error esperado en las estimaciones • Resistencia o estabilidad
• Densidad
• Contenido de Humedad
• Textura y Estructura
• Grado de confinamiento
• Precipitación pluvial
• Temperatura, o altura
sobre el nivel del mar, de la
unidad de diseño
• Drenaje del área en estudio
• Pendiente longitudinal
promedio de la unidad de
diseño
• Resistencia o estabilidad
• Densidad
• Contenido de Humedad
• Textura y Estructura
• Grado de confinamiento
• Disponibilidad
• Costo
• Variabilidad en la construcción
Costos
N.S
U.D= 2 Kms

13. 2. Métodos a la Falla Cortante Limite
3. Métodos de Deflexión Limite
4. Métodos de Regresión basados en el
desempeño de Tramos de Prueba
1. Métodos Empíricos. C/S Prueba de Resistencia.
5. Métodos Empíricos-Mecanicístas
(MEPGD)
Métodos de Diseño de Pavimentos

14. Métodos de Diseño de Pavimentos
1. Sin Prueba de Resistencia: Karl Terzaghi. 1929
• Suelos Uniforme: A-1 a A-8
• Suelos No Uniformes: B-1 a B-3
2. Con Prueba de Resistencia:
1929. California Highway Department (CHD).
Relación Soporte California. CBR. (Californoa
Bearing Ratio)
1945. Highway Research Board (HRB)
• Suelos: A-1 a A-7. Índice de Grupo.
• AASHTO M145 / ASTM D-3282

15. Métodos de Diseño de Pavimentos
Determinar el espesor de pavimentos
con el que la falla al corte no ocurra.
1. LA COHESIÓN
2. EL ANGULO DE FRICCIÓN INTERNA
Las principales propiedades de los materiales
constitutivos del pavimento y capa de
soporte que se toman en cuenta son:

16. Métodos de Diseño de Pavimentos
Determinar el espesor de pavimentos, de forma
que la deflexión vertical no exceda cierto límite
permisible
1. Esfuerzos
2. Deformaciones
La deflexión como un criterio de diseño tiene la
aparente ventaja que ésta puede ser medida
fácilmente en campo.

17. Métodos de Diseño de Pavimentos
• Están basado en los resultados de tramos de prueba
• Ecuaciones de diseño pueden ser aplicadas solo a las
condiciones del sitio de prueba.
• Modificaciones basadas en teoría o experiencia
“Semi-empíricos”.
515 a 550 kPa (75 a 80 psi)
650 a 720 kPa (95 a 105 psi)
AASHTO 1993

18. Métodos de Diseño de Pavimentos
Están basados en la Mecánica de Materiales que relaciona datos
de Entrada, como:
• Frecuencia e intensidad de las cargas vehiculares.
• Características de los materiales como el módulo elástico y
relación de Poisson.
• Estructura del pavimento.
Con parámetros de Salida o Respuesta
del pavimento como:
• Esfuerzos
• Deformaciones
• Deflexiones
Metodologia Empirico – Mecanicista (M-E)

19. Métodos de Diseño de
Pavimentos
INTRODUCCIÓN
Ingº Eliezer Chirinos C.