pavimentos

APLICACIÓN DE LA DISTRIBUCIÓN WEIBULL PARA ESTIMAR LA
VIDA REMANENTE DE PAVIMENTOS FLEXIBLES
Nazario D. Ramírez Beltrán1 y Benjamín Colucci2
RESUMEN: La Guía de Diseño para Estructuras de Pavimentos de la AASHTO (American
Association of State Highway and Transportation Officials, 1993) utiliza el concepto de vida remanente
para determinar el espesor de recubrimiento asfáltico que requiere unpavimento flexible en servicio. El
cálculo del recubrimiento está basado en la relación de las cargas acumuladas de transporte al momento
del análisis con respecto a las cargas acumuladas de transporte requeridas para que el pavimento alcance
el nivel terminal de servicio. En este artículo, se propone un procedimiento analítico para estimar la
vida remanente de un pavimento flexible el cualse encuentra en servicio. La metodología propuesta es
especialmente útil cuando la información disponible de tráfico y del desempeño del pavimento es
limitado. La distribución Weibull se utiliza para estimar las cargas acumuladas de transporte requeridas
para lograr que el pavimento alcalce el nivel terminal de servicio. La carga de transporte acumulada
hasta el tiempo en que se realiza elanálisis es estimada utilizando la función de desempeño del
pavimento la cual se ha desarrollado basándose en las mediciones de rugosidad y condiciones climáticas.
Debido a que los efectos de las cargas que recibe el pavimento varían de acuerdo a las características
ingeniereliles de los suelos y de las condiciones climáticas, los parámetros de la distribución Weibull
han sido diseñados para cadaregión climatológicamente homogénea. Un grupo de expertos en el campo
de la transportación y diseño de pavimentos han colaborado para establecer los valores esperados y el
rango de variación de las cargas acumuladas requeridas para alcanzar el nivel terminal del pavimento
para cada región. Se utilizó la técnica de simulación Monte Carlo para determinar los parámetros de la
distribución Weibulla fin de que éstos vayan en armonía con las opiniones de los expertos y asi poder
desarrollar las curvas de sobrevivencia que revelen la opinión de los expertos. Las curvas de
sobrevivencia para cada región nos ayudan a determinar las cargas acumuladas requeridas para alcanzar
el nivel terminal del pavimento y consecuentemente, poder estimar la vida remanente y el espesor de
recubrimientorequerido.

INTRODUCCION
Las condiciones climáticas de una región tropical, tales como la precipitación y el drenaje inadecuado tanto en la base
como la sub-base del pavimento crean serios daños a la estructura del pavimento, lo cual afecta significativamente su
desempeño y la vida útil. Aunque Puerto Rico es una isla pequeña (100 x 35 millas), esta tiene diferentes regiones
climatológicas. Lazona lluviosa se extiende desde el noroeste al noreste, la zona húmeda se ubica en el norte, y la
región seca en el sur. Estas regiones están separadas por las montañas conocida como la Coordillera Central que cubre la
parte central de la isla.
Es importante notar que Puerto Rico no cuenta con un sistema ferroviario, asi que las carreteras se usan para
transportar productos muy pesados loscuales exceden los límites de diseño del pavimento reduciendo significatívamente
la vida útil de las mismas.
Se utilizaron técnicas estadísticas de clasificación para identificar cuatro regiones climatológicamente homogéneas en
Puerto Rico (Colucci, et al., 1997). Se identificó una función genérica que representa el desempeño del pavimento en
esa región.
Basándose en las opiniones de expertos enel campo de transportación y pavimentos se desarrolló un modelo para
cada región que exprese la confiabilidad del pavimento. La función de confiabilidad es útil para estimar la vida
remanente del pavimento. Existen varios modelos probabilísticos que puden ser usados para representar la confiabilidad.
La función de confiabilidad relaciona las cargas acumuladas de ejes sencillos equivalentes a...