Pavimentos

Ciencia e Ingeniería Neogranadina, Vol. 17-2, pp. 41-65. Bogotá, Diciembre de 2007. ISSN 0124-8170

METODOLOGÍAS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES: TENDENCIAS, ALCANCES Y LIMITACIONES DESIGN METHODOLOGIES OF FLEXIBLE PAVEMENTS: TENDENCIES, REACHES AND LIMITATIONS
Hugo Alexander, Rondón Quintana
Ing. Civil, M.Sc., Docente, Facultad de Ingeniería Civil, Investigador Grupo de Pavimentos yMateriales de Ingeniería. Universidad Católica de Colombia, Bogotá D.C., Colombia, harondon@ucatolica.edu.co.

Fredy Alberto, Reyes Lizcano
Ing. Civil, Ph.D., Departamento de Ingeniería Civil, Investigador Grupo CECATA. Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá D.C., Colombia, fredy.reyes@javeriana.edu.co Fecha de recepción: Abril 24 de 2007 Fecha de aprobación: Agosto 22 de 2007

RESUMEN
Elartículo presenta los tipos de metodologías para el análisis y diseño de estructuras de pavimentos flexibles en el mundo, las tendencias actuales y el avance de herramientas computacionales en la ingeniería de pavimentos. Se discuten los alcances y limitaciones de dichas metodologías y tendencias, haciendo énfasis en el comportamiento de materiales granulares que conforman capas de base y subbase. Ademásse realiza una discusión crítica sobre la forma como el método de diseño colombiano evalúa el fenómeno de deformación permanente en estructuras de pavimentos flexibles. PALABRAS CLAVES: Metodologías de diseño de pavimentos, métodos empíricos, métodos analíticos, programas de elementos finitos, micromecánica, materiales granulares.

ABSTRACT
The paper presents the methodologies for the analysis anddesign of flexible pavement structures in the world, the actual tendencies and the advance of computation tools in the pavements engineering. The reaches and limitations of these methodologies and tendencies are discussed, doing emphasis in the behavior of granular materials that conforms base and subbase layers. In addition, a critique is made on the form as the design Colombian method evaluatesthe permanent strain phenomenon in flexible pavements structures. KEY WORDS: Pavement Design methodologies, empirical methods, analytical methods, finite element programs, micromechanics, granular materials.
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METODOLOGÍAS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES: TENDENCIAS, ALCANCES Y LIMITACIONES

INTRODUCCIÓN
Un pavimento debe ser diseñado de tal manera que las cargas impuestas por el tránsitono generen deformaciones permanentes excesivas. En el caso de los pavimentos flexibles estas deformaciones se producen en cada una de las capas. Los métodos de diseño de pavimentos descritos en [1, 2, 3, 7, 43, 48, 50, 87, 92] suponen que las deformaciones permanentes ocurren solamente en la subrasante. Sin embargo, en vías donde se construyen capas asfálticas delgadas o de baja rigidez (p.e. víasde bajo tráfico) las capas granulares soportan el esfuerzo aplicado casi en su totalidad y la magnitud de dichos esfuerzos puede llegar a generar valores altos de deformación permanente. Por lo tanto, las metodologías de diseño deben comenzar a tener en cuenta las deformaciones que se producen en estas capas, y los modelos para predecir dichas deformaciones, deben ser capaces de reproducir elcomportamiento de estos materiales bajo diversas trayectorias de carga cíclica y condiciones del medio ambiente. Este artículo resume la primera fase de un proyecto de investigación que tiene como objetivo evaluar la respuesta que experimentan materiales granulares bajo cargas cíclicas y condiciones ambientales similares a las que presentan in situ cuando conforman capas granulares de base y subbaseen pavimentos flexibles. Basados en una amplia revisión bibliográfica, en esta primera fase y por ende en el presente artículo, se contextualiza la forma como los métodos de diseño evalúan el fenómeno de deformación permanente en estructuras flexibles con el ánimo de justificar el proyecto. Presenta los alcances y las limitaciones de los mismos así como su evolución y la forma como se está llevando...