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UNIVERSIDAD
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PRIVADA DEL NORTE
FACULTAD DE INGENIERÍA CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL PAVIMENTO COMPUESTO
CURSO:
PAVIMENTOS INTEGRANTES:
ALVARADO CARRASCO, CARRASCO, José Iván AGUILAR GONZÁLES, GONZÁLES, Ronald Ronald ARTEAGA MURGA, MURGA, Roció CABANILLAS PAREDES, Graciela E. TERRONES BENAVIDEZ, Ruth E.
DOCENTE:
ING. SANCHEZ PORTAL, Fabián Sebastián CLASE: 1647 FECHA: 25 de OCTUBRE de 2017
PAVIMENTOS
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I.
RESUMEN ........................................................................................................................... 3
II.
INTRODUCCIÓN. ............................................................................................................... 3
III.
OBJETIVOS. ................................................................................................................... 4
3.1.
Objetivo General: ......................................................................................................... 4
3.2.
Objetivos Específicos: ................................................................................................... 4
IV.
MARCO TEORICO ......................................................................................................... 4
4.1.
Pavimento ..................................................................................................................... 4
4.2.
Pavimento Flexible. ...................................................................................................... 5
4.3.
Pavimento Rígido. ......................................................................................................... 5
4.4.
Pavimento Compuesto. ................................................................................................ 6
....................................................................................................................................................... 6 ....................................................................................................................................................... 6
4.4.1.
Ventajas técnicas: ................................................................................................. 6
4.4.2.
Ventajas económicas: ........................................................................................... 7
4.4.3.
Ventajas económicas: ........................................................................................... 7
4.5.
ESTUDIO DE TRÁNSITO PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS ........................................ 7
4.5.1.
Eje sencillo: Es un eje con una o dos ruedas sencillas en sus extremos. .............. 7
4.5.2.
Eje tandem: Son dos ejes sencillos con ruedas dobles en los extremos .............. 7
4.5.3.
Eje tridem: Son tres ejes sencillos con ruedas dobles en los extremos................ 8
4.5.4.
Volumen de tráfico ............................................................................................... 8
4.5.5.
Índice medio diario (IMD) .................................................................................... 8
4.5.6.
Periodo de diseño ................................................................................................. 8
4.5.7.
Carril de diseño ..................................................................................................... 9
V. ESTUDIOS BÁSICOS...................................................................................................... 10
PAVIMENTOS
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I.
RESUMEN Los pavimentos compuestos están constituidos por una capa asfáltica apoyada sobre una capa granular tratada o ligada con materiales hidráulicos. También conocidos como pavimentos mixtos es muy similar al pavimento flexible y rígido, la parte flexible suele estar en la parte superior, mientras que la rígida en la parte inferior y posee una capa de cemento o concreto. Y sus usos se dan en vías urbanas, aeropuertos, muelles, zonas de estacionamiento de camiones y autobuses.
II.
INTRODUCCIÓN. La Municipalidad Provincial de Cajamarca con el fin de garantizar que el Jr: José Sabogal ofrezca un nivel de serviciabilidad adecuado que genere bienestar, confort y seguridad tanto al comercio, al turismo y al transporte urbano; realizó la construcción de la misma. La cual con el pasar del tiempo ha ido teniendo fisuras siendo un malestar para los conductores; es por ello que con el objetivo de conseguir que el Jr: José Sabogal se acomode a las condiciones a las cuales es sometida, se realiza un estudio para el diseño de un pavimento compuesto con el método de AASHTO. El presente informe tiene como objetivo el análisis del pavimento compuesto, que permita reforzar el actual pavimento que presenta condiciones
inadecuadas
como:
agrietamientos
o
roturas,
deformaciones, desprendimiento, entre otros.
PAVIMENTOS
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III.
OBJETIVOS.
3.1.
Objetivo General:
Diseñar un pavimento compuesto para el Jr: José Sabogal, teniendo en cuenta que garantice resistencia a la acción de cargas impuestas por el tránsito en esta.
3.2.
Objetivos Específicos:
Realizar la topografía de la zona afectada y hacer su perfil.
Calcular el área de las fisuras.
Realizar el conteo de vehículos IMD, que transitan por la carretera.
Realizar el diseño con el método AASHTO.
Realizar el plano topográfico y de ubicación de la vía presentada.
IV.
MARCO TEORICO
4.1.
Pavimento Es un elemento estructural que se encuentra apoyado en toda su superficie sobre el terreno de fundación llamado subrasante. Esta etapa debe estar preparada para soportar un sistema de capas espesores diferentes, denominad paquete estructural, diseñado a soportar cargas externas durante un determinado periodo de tiempo (Velásquez, 2009). Está compuesto de:
Capa de rodadura: es la parte superior de un pavimento, que puede ser de tipo bituminoso(flexible) o de concreto de cemento portland(rígido) o de adoquines, cuya función es sostener directamente el tránsito (MTC, 2013).
Base: es la capa inferior a la capa de rodadura que tiene como principal función de sostener, distribuir y transmitir las cargas PAVIMENTOS
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ocasionadas por el tránsito. Esta capa será de material granular drenante (CBR≥80%) o será tratada con asfalto, cal o cemento
(MTC, 2013).
Sub-base: Es una capa de material especificada y con un espesor de diseño, el cual soporta a la base y a la carpeta. Además, se utiliza como capa de drenaje y controlador de la capilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseño y dimensionamiento del pavimento, esta capa puede obviarse. Esta capa puede ser de capa granular (CBR≥40%) o tratada con asfalto, cal o cemento (MTC, 2013).
4.2.
Pavimento Flexible. Es una estructura compuesta por capas granulares (subbase, base) y como capa de rodadura una carpeta constituida con materiales bituminosos como aglomerantes, agregados y de ser el caso, aditivos. Principalmente se considera como capa de rodadura asfáltica sobre capas granulares: mortero asfaltico, tratamiento superficial bicapa, mezclas asfálticas en frio y mezclas asfálticas en caliente (MTC, 2013).
4.3.
Pavimento Rígido. La superficie de rodamiento de un pavimento rígido es proporcionada por las losas de concreto hidráulico por la cual también se las llama pavimento de concreto hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehículos hacías las capas inferiores por medio de toda la superficie de toda la losa y de las adyacentes, se trabaja en conjunto y recibe directamente las cargas. Este tipo de pavimentos no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores sin que se presente la falla estructural. Aunque en la teoría las losas de concreto hidráulico pueden colocarse en forma directa sobre la subrasante, es necesario construir una capa de subbase para evitar que los finos sean bombeados a la superficie de rodamiento al pasar los vehículos, lo que provoca falla de las esquinas u orillas de la losa (Moreno, 2005). PAVIMENTOS
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4.4.
Pavimento Compuesto. Es aquel en el que se combinan tipos de pavimentos diferentes, es decir, pavimentos “flexibles” y pavimentos “rígidos”, normalmente la
capa rígida está por debajo y la capa flexible por encima. Es usual que un pavimento compuesto comprenda una capa de base de concreto o tratada con cemento Portland junto con una superficie de rodadura de concreto asfáltico. La estabilidad de suelos por medio de ligantes hidráulicos (cemento Portland) permite que se obtengan materiales con capacidad de soporte suficiente para construir capas para base en pavimentos sujetos a cargas pesadas como ser camiones o aeronaves.
Figura 3.1 Pavimento compuesto Fuente: Clase de Pavimentos.
4.4.1.
Ventajas técnicas:
Excelente capacidad estructural
Elevada vida de servicio
Ausencia de fatiga en capas bituminosas PAVIMENTOS
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Deformaciones muy reducidas en la sub-rasante
4.4.2.
Ventajas económicas:
Excelente relación costo/ vida útil
Empleo de materiales con prescripciones poco exigentes.
Reducción de volumen de asfalto.
Equipos de construcción de suelos.
4.4.3.
Ventajas económicas:
Sensibilidad a la fabricación o puesta en obra poco cuidadosa.
Posibilidad de aparición de fisuras (inconveniente superado con
técnicas de prefisuración)
4.5.
ESTUDIO DE TRÁNSITO PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS
4.5.1. Eje sencillo: Es un eje con una o dos ruedas sencillas en sus extremos.
Fuente: S. MINAYA & A. ORDO EZ
4.5.2. Eje tandem: Son dos ejes sencillos con ruedas dobles en los extremos
Fuente: S. MINAYA & A. ORDOÑEZ
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4.5.3. Eje tridem: Son tres ejes sencillos con ruedas dobles en los extremos.
Fuente: S. MINAYA & A. ORDOÑEZ
4.5.4. Volumen de tráfico Se define como el número de vehículos que pasan por un punto o un carril durante una unidad de tiempo. Sus unidades son vehículos/día, vehículos/hora, etc .
4.5.5. Índice medio diario (IMD) Es el promedio del número de vehículos que pasan por un punto durante un período de tiempo. Según el período de análisis para medir el volumen, podrá ser índice medio diario anual (IMDA), índice medio diario mensual (IMDM) o índice medio diario semanal (IMDS). Ejemplo, de un aforo realizado durante una semana se obtuvieron los siguientes resultados
4.5.6. Periodo de diseño El período seleccionado en años, para el cual se diseña el pavimento, se denomina período de diseño. Al final de este período puede PAVIMENTOS
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esperarse que el pavimento requiera trabajos de rehabilitación, para devolverle a la vía un adecuado nivel de transitabilidad.
4.5.7. Carril de diseño Para calles y carreteras de dos carriles, el carril de diseño puede ser cualquiera de los dos, mientras que para calles y carreteras de carriles múltiples, generalmente es el carril externo. Las recomendaciones del Instituto del Asfalto y la American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), son:
Ins tituto del As falto:
Gráficamente se puede representar como:
Según AASHTO Parte del conteo en ambas direcciones, el factor
direccional recomendado es de 50%, aunque este valor puede variar entre 30 a 70%. El tráfico en un sentido se separa para el carril de diseño según la recomendación:
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4.5.8.
Crecimiento del Tránsito
El pavimento debe ser diseñado para servir adecuadamente la demanda del tránsito durante un período de años; por lo tanto, el crecimiento del tránsito se debe anticipar. El crecimiento puede considerarse como el Factor de Crecimiento: Donde: =
( 1 + ) − 1
r = tasa de crecimiento anual % n= período de diseño en años
V.
ESTUDIOS BÁSICOS
Topografía: La ciudad de Cajamarca y su área de expansión urbana, se ubica sobre una topografía ondulada, configurada por zonas de laderas fuerte y suave pendiente. el entorno circundante al área urbana por el lado oeste está conformado por estribaciones de la cordillera occidental que a la vez limitan la cuenca del río Cajamarca, cuyas altitudes van desde los 2,800 hasta los 3,400 m.s.n.m; en tanto el lado este de la ciudad está enmarcado por la zona baja del valle. Dentro de los estudios de diseño para la construcción de vías uno de los aspectos importantes es el estudio topográfico, ya que nos permite determinar la ubicación espacial del lugar, donde los puntos ubicados varía desde 2690 hasta 2670 m.s.n.m. PAVIMENTOS
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Tránsito:
Índice medio diario (IMD) El aforo realizado durante una semana se obtuvo los siguientes resultados Avenida: Fecha:
JR. José Sabogal 16/10/17 al 22/10/17
DIAS Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes Sábado Domingo
N° DE VEHICULOS 300 234 206 178 223 280 107
IMDS
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Determinación de eje equivalente: Eje sencillo: Es un eje con una o dos ruedas sencillas en sus extremos. El peso máximo admisible para un eje simple de 2 neumáticos es de 7.000 Kg. (15 Kips). El peso máximo admisible para un eje simple de 4 neumáticos es de 11.000 Kg. (24 Kips).
Fuente: S. MINAYA & A. ORDOÑEZ
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Fuente: Propia
PERDIDA DE LAS CAPAS DE LA ESTRUCTURA * Descascaramientos (DC) Este deterioro corresponde al desprendimiento de parte de la capa superficial, sin llegar a afectar las capas asfálticas subyacentes. Figura N°16. Descaramiento (DC, Unidad de medida: m2)
Fuente: Bogotá, 2006
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Baches(BCH) Desintegración total de la capa asfáltica que deja expuestos los materiales granulares lo cual lleva al aumento del área afectada y al aumento de la profundidad debido a la acción del tránsito. Dentro de este tipo de deterioro se encuentra los ojos de pescado que corresponde a baches de forma redondeada y profunda variable, con bordes bien definidos que resultan de una deficiente localizada en las capas estructurales. Figura N°17. Bache (BCH, Unidad de medida: m2)
Fuente: Bogotá, 2006
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