Pavimentos flexibles

pa1. Introducción
La de construcción, mantenimiento o rehabilitación hay que adicionarle también los costos que se derivan por el mal estadode las vías, por eso los nuevos ingenieros que se dediquen a esta rama de la profesión se enfrentaran a un reto muy importante que es el de proporcionar estructurase pavimentos eficaces con presupuestos cada vez mas restringidos.
Dentro del contexto deldiseño de pavimentos se acepta que el dimensionamiento de estas estructuras permite que se establezcan las características de los materiales de las distintas capas del pavimento y los espesores, de tal forma que el pavimento mantenga un "índice" de servicio aceptable durante la vida de servicio estimada.
El método que se describe en este documento está encaminado a dar una aproximación de lascorrelaciones empíricas logradas hasta la primera mitad del siglo XX en el diseño estructural de pavimentos; se ha llegado a este estado del arte aplicando metodologías usadas en otras áreas de la ingeniería que tienen en cuenta las propiedades de los materiales que constituyen el pavimento; el procedimiento puede tener el grado de sofisticación que el ingeniero desee. Con este procedimiento se puedenobtener los esfuerzos, deformaciones y deflexiones producidas por las cargas a las que esta sometida la estructura(tránsito).El procedimiento seguido para el diseño de un pavimento por métodos racionales se planteo inicialmente por medio de modelos bicapas que posteriormente fueron generalizados a tricapas y multicapa.

Modelación mecanicista de un pavimento flexible
Existen en general dosclases de estructuras de pavimento, los flexibles y los rígidos; la principal diferencia entre estos es la forma como reparten las cargas. Desde el punto de vista de diseño, los pavimentos flexibles están formados por una serie de capas y la distribución de la carga está determinada por las características propias del sistema de capas. Los rígidos tienen un gran módulo de elasticidad distribuyen lascargas sobre una área grande, la consideración más importante es la resistencia estructural del concreto hidráulico.

Figura 1. Distribución de carga característica de un Pavimento rígido versus uno flexible
Una buena forma de caracterizar el comportamiento de un pavimento flexible bajo la acciónde cargas de ruedas, es considerarlo como un semiespacio homogéneo; este tiene una área infinita yuna profundidad infinita con una carpeta delgada encima donde son aplicadas las cargas.
Como un primer análisispara determinar la distribución de esfuerzos en un pavimento se aplicó el modelopropuesto por el matemático francés Boussinesq en 1885, estado de esfuerzos en una masa de sueloa cualquier profundidad; el estudio del matemático se basó en una carga concentrada aplicada en un semiespaciolineal, elástico, isótropo y homogéneo; los esfuerzos, deformaciones y deflexiones debidos a la carga concentrada pueden ser extrapolados para obtener aquellas debidas a una área circular cargada.
Esta solución fue por mucho tiempola única disponible, hasta que en 1945 Donald M. Burmister propuso una teoría que se podía aplicar a estructuras de pavimentos, basada en la de Boussinesq pero quetenia en cuenta estratos y las propiedades mecánicas de los materiales que conforman la masa de suelo, para calcular el estadode esfuerzos de ésta a cualquier profundidad. Desde el punto de vista del estudio de pavimentos, el modelo de Burmister puede ser usado para determinar los esfuerzos, deformaciones y deflexiones en la subrasante si la relación de módulos del pavimento y la subrasante escercana a la unidad, si no es así, la modelación es más compleja. Analíticamente es un procedimiento más complejo que los basados en el primer modelo, que se podía solucionar con ecuaciones relativamente fáciles; el modelo de Burmister introduce transformadas de Fourier que requieren funcionesde Basel para su solución y que sin la ayuda de un programa de computador no se pueden modelar estructuras de...