Trabajo Final de Pavimentos

Trabajo de Pavimentos.
Diseño de Estructuras de Pavimento Flexible y Rígido.

Autor:
Ronald José Pitalúa Castro. 1.128.457.992
rjpitaluac@unal.edu.co
Presentado a:
Vanessa Senior Arrieta.
Jorge Eliecer Maquilón Córdoba.

6 de Diciembre de 2013

Facultad de Minas

Se va a realizar una ampliación, rectificación y pavimentación de una carretera que va del sitio A al sitio
B, con una longitud de 30km. Actualmente la carretera tiene un ancho de 10 m y la superficie de
rodadura es un afirmado de 12 cm de espesor pero la vía se encuentra en mal estado, sus obras de
drenaje y sub-drenajes son deficientes, en todo el recorrido la atraviesan dos ríos de 5 y 10 m de ancho
en los kilómetros 7 y 14 respectivamente, la topografía del terreno por donde pasa la vía varía entre
plana y montañosa y laregión es lluviosa. Se requiere ampliar la carretera para que tenga 4 carriles en
cada sentido de 3.50 m, bermas de 1,3 m y cunetas de 0,7 m. El volumen en corte es del 60% y el de
lleno es del 40%, durante la construcción la vía siempre debe permanecer abierta al tráfico.
Se pide diseñar la estructura de pavimento flexible y rígido según las siguientes características:
Diseñar un pavimento flexiblepara un periodo de diseño de 20 años y en el cual se espera un TPDs
inicial de vehículos comerciales según datos que se muestran en la tabla nº1. Se asume un coeficiente de
confiabilidad de 85% y una desviación estándar de 0,35 un factor de carril de 0,90 no existen materiales
expansivos, pero la pluviosidad de la zona exigirá la construcción de dispositivos de drenaje que
evacuen los excesos deagua en el término de dos horas y el porcentaje de tiempo de exposición de la
estructura del pavimentos a nivel de humedad próximo a la saturación es de 5-25% para la base y > 25%
para la sub-base.
El índice de servicio inicial = 4,3
El índice de servicio final = 2,3
El suelo de la sub-rasante presenta bajo las condiciones de humedad y densidad esperadas unos CBR a
lo lago de la vía de:

Tabla 1.Valores de CBR (%) a lo largo de la vía, para la Sub-rasante.

Abscisas
Km 1 + 000
Km 5 + 500
Km 10 + 900
Km 12 + 000
Km 12 + 500
Km 13 + 500
Km 14 + 500
Km 15 + 000

CBR (%)
5
7
6
1
2
1
1
2

Diseño de Estructuras de pavimento Flexible y Rígido.

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Facultad de Minas

El CBR de la sub-base = 29%
El CBR de la base = 78%
La temperatura media de la zona del proyecto es de 15° C, y se estimaque el modulo elástico del
concreto asfáltico sea de 26600 Kg/cm2
Datos del tránsito: Se tienen datos de tránsito de los años de 2001 a 2011. El año 2011 será el año
inicial del proyecto, la composición vehicular está conformada por el 82% de automóviles, 10% de
buses y un 8% de camiones, hallar la tasa de crecimiento que se aplicará en el periodo de diseño.

Tabla 2. Datos de Tránsito (TPDs) paralos años (2001 – 2011).

AÑO
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011

TPDs
14001
14721
14751
15404
15983
15999
17001
16984
17021
18736
18999

Tabla 3. Distribución para el tránsito de Camiones.

Camión
Porcentaje (%)
F. de Equivalencia
C2
33
1,4
C3
32
2,4
C4
10
3,67
C5
12
4,6
>C5
13
5,0
C2
33
1,4
El factor de equivalencia MOP-Ingeroute, para el bus es 0,2

Diseño de Estructuras depavimento Flexible y Rígido.

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Facultad de Minas

Inicialmente, dividimos los 15 km en 2 tramos basándonos en la similitud de los CBR dados, así
diseñaremos una estructura de pavimento para cada tramo.
 Tramo 1.
Tabla 4. Valores de CBR (%) para la Sub-rasante, tramo 1.

Abscisas
Km1 + 000
Km10 + 900
Km5 + 500

CBR (%) # Valores
5
3
6
2
7
1

%
100,0
66,7
33,3

% para CBR en el intervaloGraficamos el porcentaje que representa cada CBR, contra el valor del mismo, tomamos el 80%
representado y es ese nuestro CBR para la Sub-rasante en el tramo 1.

100,0
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0

CBR 1
Lineal (CBR 1)

y = -33,333x + 266,67
R² = 1
4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

Valor para CBR - tramo 1

Gráfica 1. Valores para la selección del CBR (%) para la Sub-rasante,...