CONTROL EFECTIVO DE UNA EMPRESA

CAPITULO 7:
DISEÑO EMPÍRICO-EXPERIMENTAL
AASHTO 1993
7.1. INTRODUCCIÓN
Esta guía orienta sobre los pasos del diseño de pavimentos flexibles de concreto asfáltico,
utilizando la “Guide for Design of Pavement Structures 1993” de la American Association of
State Highway and Transportation Officials (AASHTO).
Por lo general, todo pavimento flexible está conformado por: una capa de subrasantepreparada y compactada a una densidad específica, una capa de sub base que puede ser
omitida dependiendo de la calidad de la subrasante, una capa de base que se coloca sobre la
sub base, o sobre la subrasante. Sobre la base se conforma la carpeta asfáltica que consiste
de una mezcla de material bituminoso y agregados.
El método AASHTO es un método de regresión basado en resultados empíricos dela carretera
de prueba AASHO construida en los años 50. AASHTO publicó la guía para el diseño de
estructuras de pavimento en 1972, cuyas revisiones fueron publicadas en 1981, 1986 y la
actual versión de 1993.
El proceso de diseño AASHTO se amplió para el uso de geomallas para reforzamiento del
pavimento flexible. La metodología de incorporación de refuerzo tiene sustento en extensos
ensayosde laboratorio y verificación a escala real.
7.2. PROCEDIMIENTO DE DISEÑO
El método AASHTO 1993 utiliza el número estructural SN para cuantificar la resistencia
estructural que el pavimento requiere para determinada capacidad de soporte del suelo, tráfico
esperado y pérdida de serviciabilidad. Con la ecuación de diseño empírica usada en AASHTO
93 se busca el número estructural requerido porel proyecto:
⎡ ΔPSI ⎤
log10 ⎢
⎣ 4.2 − 1.5⎥ + 2.32 log (M ) − 8.07
⎦
log10 (W18 ) = Z R S o + 9.36 log10 (SN + 1) − 0.20 +
10
R
1094
0.40 +
(7.1)
(SN + 1)5.19

S. MINAYA & A. ORDOÑEZ

Diseño Moderno de Pavimentos

Diseño EmpíricoExperimental de
Pavimentos Asfálticos

Donde:
SN
número estructural requerido por la sección de carretera
W18 número de ejes equivalentes de 80 kN(18,000 lb), en el período de diseño.
desviación estándar normal (depende de la confiabilidad, R, de diseño)
ZR
error estándar por efecto del tráfico y comportamiento
So
ΔPSI variación del índice de serviciabilidad.
módulo resiliente de la subrasante medido en psi
MR
El número estructural requerido por el proyecto, SN, se convierte en espesores de carpeta
asfáltica, base y sub base,mediante coeficientes de capa que representan la resistencia
relativa de los materiales de cada capa. La ecuación de diseño es la siguiente:
SN = a1 D1 + a 2 D2 m2 + a3 D3 m3

(7.2)

Donde:
coeficiente de la capa i (1/pulg.)
ai
espesor de la capa i (pulg.)
Di
coeficiente de drenaje de la capa i (adimensional)
mi
Los subíndices 1,2 y 3 se refieren a las capas de carpeta asfáltica, base y subbase (si se
aplica) respectivamente. Los coeficientes de capa dependen del módulo resiliente del suelo
(MR), se determinan empleando los conceptos esfuerzo-deformación de un sistema multicapa.
Los coeficientes de capa usados en la pista de prueba AASHO son:
Concreto asfáltico superficial, a1
Base de piedra chancada, a2
Sub base de grava arenosa, a3

0.40 - 0.44 pulg-1
0.10 - 0.14 pulg-10.06 - 0.10 pulg-1

7.3. CALCULO DEL NUMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO
El diseño de la carretera depende del tráfico esperado durante la vida de servicio y la
confiabilidad en el comportamiento. Luego de caracterizar el suelo de la subrasante y
seleccionar los valores de confiabilidad (R), para el error estándar So y ESAL estimado, se
puede determinar el valor del número estructural, SN, usandoel nomograma de la figura 7.2 ó
la ecuación (7.1).
A continuación se detallan los parámetros de diseño y recomendaciones de AASHTO.

S. MINAYA & A. ORDOÑEZ

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Pavimentos Asfálticos

a) Período de Diseño
El período de diseño se refiere al tiempo desde que la estructura de pavimento entra en
servicio hasta antes que...