DISEÑO DE PAVIMENTOS

CATALOGO DE DISEÑO DE PAVIMENTOS RIGIDOS DE LA PCA ADAPTADO
A LAS CONDICIONES DE TRANSITO COLOMBIANAS
Ingeniera: María Fernanda García Aladín
Magister en ingeniería de Vías Terrestres
Facultad de ingeniería Civil
Universidad del Cauca.
Profesora Pontificia Universidad Javeriana
Popayán, 2003
1. RESUMEN
El procedimiento de diseño de pavimentos rígidos de la Portland Cement
Asociation(PCA) es aplicable cuando se dispone del espectro de carga por eje
que se prevé va a hacer uso de la vía durante el periodo de diseño. Cuando existe
desconocimiento de las cargas es posible usar el método de diseño simplificado
de la PCA..
La PCA desarrolló unas tablas de diseño en función de las categorías de tránsito
representativas de Norte América y habitualmente se usa para diseñarpavimentos
rígidos en Colombia. Un estudio realizado por el ingeniero Fernando Sánchez
Estrada para un caso particular de cargas de tránsito en una vía colombiana,
comparadas con las cargas dadas por el método simplificado de la PCA, se
concluye que Colombia esta muy lejos de poder aplicar ese método si no se
realiza antes una adaptación de las cargas de tránsito.
Colombia cuenta con informaciónsuficiente en la Red Vial Nacional para definir la
composición promedio vehícular para cada vía y con registros de pesajes de ejes
vehiculares, que manejados estadísticamente conforman la adaptación de cargas
necesaria para generar el Método Simplificado de la PCA adaptado a las
condiciones de tránsito nacionales. A partir del estudio de la variable tránsito se
encontró el espectro de cargarepresentativo para Colombia. Este espectro, junto
con las el análisis de las tasas de crecimiento, dieron como resultado el METODO
SIMPLIFICADO DE DISEÑO DE PAVIMENTOS RIGIDOS DE LA PCA
ADAPTADO A LAS CONDICIONES DE TRANSITO COLOMBIANAS.
Se espera que esta información pueda servir como referencia en el diseño de
pavimentos rígidos tanto en vías nacionales como departamentales y municipales.
2.OBJETIVOS
ü Establecer la composición del parque vehícular colombiano de acuerdo a los
rangos de TPDS definidos por el Instituto Nacional de Vías.
ü Identificar en Colombia, las distintas tasas de crecimiento del parque automotor a
nivel nacional.
185

ü Definir el espectro de carga por tipo de eje para los camiones colombianos.
ü Exponer el Método Simplificado de la PCA adaptado a lascondiciones de tránsito
Colombianas.
3. VARIABLES DEL DISEÑO
Para el diseño de pavimentos es necesario tener en cuenta las siguientes
variables:
Módulo de reacción (K) del apoyo de la losa.
Resistencia del concreto.
Condiciones de apoyo lateral.
Existencia o no de pasadores en las juntas transversales.
Transito de diseño.
3.1. Módulo de reacción (K) del material de soporte.
La resistenciadel material de soporte se enmarca dentro de los límites propuestos
en la siguiente tabla, en la cual se clasifica el suelo en 5 categorías:
Tabla 1.1 Entornos de la resistencia. Fuente INVIAS
CATEGORIA
S1
S2
S3
S4
S5

INTERVALO MODULO
INTERVALO C.B.R.%
RESILIENTE ( E )
Kg/cm2
300 - 500
3-5
500 - 700
5-7
700 - 1000
7 - 10
1000 - 1500
10 - 15
Mayor a 1500
Mayor a 15INTERVALO K
Mpa
24.64 - 33.86
33.86 - 41.28
41.28 - 50.01
50.10 - 60.83
Mayor a 60.83

Este rango de K se encuentra incluido en la parte superior de cada tabla dando
origen a las diferentes columnas de diseño. Se debe partir entonces por
determinar el valor de K correspondiente a la vía que se va a diseñar, o bien, a
rehabilitar y encontrar a que categoría pertenece.
3.2. Resistencia delconcreto
En el catálogo se encuentran diseños realizados con seis diferentes resistencias
de concreto, desde muy bajas de 3.1 Mpa, pasando por resistencias de 3.35 Mpa,
3.60 Mpa, 3.8 Mpa, 4.1 Mpa, hasta resistencias altas de 4.4 Mpa. Se debe tener
en cuenta que no siempre la mayor resistencia garantiza menores espesores. Si
es una tendencia cuando el diseño está gobernado por el consumo de...