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CÁLCULO DE REFUERZO DE FIRMES SEGÚN EL MÉTODO AASHTO
Ramón Crespo del Río Pedro Aliseda Pérez de Madrid Pedro Yarza Álvarez
AEPO, Ingenieros Consultores S.A.

1. CONCEPTOS BÁSICOS MÉTODO AASHTO

DEL

El método AASHTO (Guide for Design of Pavement Structures. Edición 1.993) de dimensionamiento de firmes permite diversas opciones de refuerzo, siendo la que más interesa para los propósitosde este trabajo la denominada: AC Overlay of AC Pavement, es decir, refuerzo de un firme bituminoso con mezcla bituminosa. Todas ellas se basan en el siguiente supuesto general: El espesor de refuerzo se define como: DIFERENCIA ENTRE LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL NECESARIA PARA SOPORTAR EL TRÁFICO PREVISTO DURANTE EL PERIODO DE PROYECTO DEL REFUERZO Y LA CAPACIDAD ESTRUCTURAL ACTUAL DEL FIRME EXISTENTE.El procedimiento se basa en: (1) determinar el Número Estructural (SN) necesario para soportar el tráfico previsto y (2) calcular el Número Estructural efectivo del firme existente. La diferencia define el refuerzo necesario expresado como número estructural.
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Antes de entrar en la descripción detallada interesa presentar los conceptos basicos del método AASHTO de dimensionamiento de firmes.1.1 NÚMERO ESTRUCTURAL El método AASHTO emplea el concepto de Número Estructural (SN) que representa la capacidad de un firme para soportar las solictaciones del tráfico. Tiene unidades de longitud y se expresa en milímetros. 1.2 NIVEL DE SERVICIO Otro concepto es el de Nivel de Servicio (SI). El número estructural (SN) se calcula entre dos niveles de servicio: (1) Inicial y (2) final. Losvalores los determina el ingeniero proyectista dentro de una escala númerica de 0 a 5, donde 5 indica un estado perfecto (ideal) y 0 un estado de ruina del firme. Existen estudios de correlación entre el nivel de servicio y el valor del IRI, la más conocida es la expresión: PSI'5.0&3.17log( IRI ) 1.04

A efectos prácticos los valores recomendados por la Guía AASHTO son: un valor mayor de 4, comovalor inicial y entre 2 y 3 como valor final. Una pareja típica es 4.2 y 2.5 (valores empleados durante el conocido ensayo AASHO1 de finales de los años 50). Las actuales recomendaciones AASHTO para el nivel de servicio final se recogen en la tabla siguiente:
NIVEL DE SERVICIO FINAL 3.0 - 3.5 2.5 - 3.0 2.0 - 2.5

1.4 VARIABILIDAD Se trata de un coeficiente para tener en cuenta los errores odesviaciones del diseño, incluyendo las variaciones en las propiedades de los materiales, variación en las propiedades de la explanada, en las estimaciones del tráfico, en las condiciones climáticas y en la calidad de la construcción. Para ello se establece un valor de desviación típica. Teóricamente este valor debe ser resultado de las condiciones locales, aunque en la práctica la propia guía AASHTOrecomienda un valor de 0.44, si no se tienen en cuenta variaciones en la evaluación del tráfico y 0.49 si se tienen. 1.5 TRÁFICO La vida del firme se expresa por el número de ejes de 80 kN que se prevén en el periodo de proyecto. Se calcula el número estructural derivado del calculo de trafico, de los niveles de servicio inicial y final, de la confiabilidad, de la variabilidad y del valor del moduloresiliente de la explanada (subgrade). El número estructural del firme debe ser igual o ligeramente superior al número estructural calculado partir del tráfico y la explanada. 2. CÁLCULO DEL REFUERZO

IMD > 10.000 3.000 - 10.000 < 3.000

IRI FINAL 3.1 - 2.4 3.9 - 3.1 4.7 - 3.9

1.3 CONFIABILIDAD El método define un parámetro de control del diseño como medida de la garantía del proceso. Laconfiabilidad (R) es la probabilidad (expresada como porcentaje) que el firme proyectado aguante el tráfico previsto. La confiabilidad debe ser mayor cuanto más importante sea la carretera y mayor el volumen de tráfico. Valores entre 0.80 y 0.99 son apropiados para carreteras de la red principal.

La AASHO (American Association of State Highway Officials), fue convertida en los años 80 en la...