Ripio calculo de Espesor

DISEÑO DE ESPESORES EN CARPETAS GRANULARES

EGON WOLF MIRANDA, Ingeniero Civil,
Dirección de Vialidad, Región del Bío-Bío, Chile. egonwf@telsur.cl
RESUMEN
El presente trabajo corresponde a la proposición de un procedimiento de cálculo para la
determinación de espesores de una carpeta de ripio, ya sea por un cambio de estándar o para
recebos. Su definición está basada en las relaciones yconceptos que entrega el HDM-4 y su
cálculo se complementa con la aplicación de criterio de falla mediante la metodología mecanicista.
1. INTRODUCCION
De los 80.672 kilómetros que tiene la red vial de nuestro país, el 51% posee carpeta granular y un
26% es de tierra. En Chile, como en la mayoría de los países, para el diseño del espesor de estas
estructuras no se utilizan métodos propiamentetales y casi siempre se asumen espesores de
manera más o menos arbitraria.
Esto hace conveniente la existencia de un método de diseño de espesores que permita, basándose
en las principales variables que afecten el comportamiento de este tipo de caminos, establecer los
espesores adecuados que aseguren el tránsito de los vehículos.
2. PLANTEAMIENTO DEL METODO DE CALCULO
Siguiendo el modeloutilizado por el HDM, el espesor de diseño para una carpeta de rodado
granular quedará formado por dos espesores:
-

Un espesor mínimo, que asegure la transitabilidad durante el último año de vida útil o de
diseño (ho) y

-

Un espesor que se determinará a partir de la pérdida de material que sufre la carpeta en el
tiempo, durante el período de diseño definido (hMLA).

La expresión quepermitirá determinar el espesor total de una carpeta granular, basándose en lo
anteriormente expuesto es la siguiente

h = ho + hMLA

hMLA =
Donde:
h
ho
hMLA
MLA
n

MLA ⋅ (n − 1)
10

(1)

(2)

: espesor de la carpeta granular (cm)
: espesor mínimo de la carpeta que asegure transitabilidad el último año (cm)
: espesor basado en la pérdida de material en (cm).
: pérdida dematerial anual (mm/año)
: número de años de diseño.

En el caso que ho< MLA ,

entonces ho = MLA

Es necesario señalar que el valor del espesor mínimo de la carpeta ( ho ), no corresponde al
espesor mínimo constructivo, sino sólo es determinado para efectos de cálculo.
Al analizar ( 1 ) y ( 2 ), se puede notar que, con su utilización se asegura que en el último año del
período para el cual fuediseñada la carpeta aún quede presente el espesor mínimo, por que el
camino seguirá siendo transitable y prestando un servicio acorde con las expectativas.
En lo que respecta a la vida útil a considerar para el diseño de carpetas, es decir, los años que
estás deben servir en forma satisfactoria a los usuarios, corresponde estrictamente a un problema
económico, siendo un uso extendido yhabitual el considerar períodos de diseño de 4 años.
3. CALCULO DEL ESPESOR MINIMO
3.1. Introducción
El modelo HDM-4 plantea, dentro de los modelos de deterioro para caminos sin pavimentar, el
criterio de transitabilidad. Este criterio fue propuesto por Visser (1981), indica que la superficie
permite el tránsito de forma aceptable, cuando se cumple la siguiente relación:

SFCBR > 8,25 + 3,75 ×log(TMDA)

(3)

Donde:
SFCBR
TMDA

: Razón de Soporte California (CBR) de la superficie de rodado
: tránsito medio diario anual (veh/día)

En él se indica que la carpeta de rodado tendrá un comportamiento aceptable sólo si el valor de la
Razón de Soporte California es superior a un mínimo que dependerá del nivel de tráfico circulante.
Este criterio puede ser utilizado, previamodificación de la expresión original, para la determinación
de un modelo que permita el cálculo de un espesor, que denominaremos espesor mínimo.
3.2. Determinación del espesor mínimo
A partir de (3) y conforme a lo que se detalla en la referencia (1) el espesor mínimo se puede
calcular mediante la expresión:

h =
o

( (

(

))

)

90 ⋅ k ⋅ 8,25 + 3,75 ⋅ log k ⋅ ADH − k ⋅ CBRSR
3
4
2...