8 0-PAVIMENTOS-Parte 4-Ejemplo completo - Nestor Barreto

Vista previa del material en texto

DISEÑO Y GESTION DE 
PAVIMENTOS 
IP-66
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
1
UNIDAD 4 : 
DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 
2
DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 
EJEMPLO DE APLICACIÓN DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
OPTIMIZACION DE ESPESORES DE LAS CAPAS
CÁLCULO DEL REFUERZO REQUERIDO EN UN
PAVIMENTO FLEXIBLE
3
ECUACION DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 
EL OBJETIVO DEL MODELO ES ESTABLECER EL NUMERO
ESTRUCTURAL (SN) REQUERIDO PARA EL PAVIMENTO FLEXIBLE
4
Modulo de Resiliencia (MR)
Indicador de la medida de la rigidez del suelo de subrasante
Se calcula en base a ensayos de múltiples repeticiones de carga
en laboratorios o mediante ecuaciones de correlación en función
del CBR:
 Versión AASHTO 1993
 Versión AASHTO 2002
 Versión AASHTO 2008
Nota.- El valor de CBR se aplica expresado en porcentaje (20%; 8 %, etc) 
5
CRITERIO DE CONFIABILIDAD (%R)
Tabla 7
Valores recomendados de Nivel de Confiabilidad, para una sola
etapa de diseño (10 ó 20 años) según rango de Tráfico
Tabla 8
Valores recomendados de Nivel de Confiabilidad, para dos
etapas de diseño de 10 años cada una, según rango de Tráfico
6
Coeficiente Estadístico de Desviación Estándar Normal (Zr)
El coeficiente estadístico de Desviación Estándar Normal (Zr) representa el valor de la
confiabilidad seleccionada, para un conjunto de datos en una distribución normal.
Tabla 9
Coeficiente Estadístico de la Desviación Estándar Normal (Zr), para una sola etapa de
diseño (10 ó 20 años) y según el Nivel de Confiabilidad seleccionado y el Rango de
Tráfico
Tabla 10
Coeficiente Estadístico de la Desviación Estándar Normal (Zr), para dos etapas de diseño 
de 10 años cada una y según el Nivel de Confiabilidad seleccionado y el Rango de Tráfico
7
Desviación Estándar Combinada (So)
Este parámetro considera la variabilidad esperada de la predicción del
tránsito y de los otros factores que afectan el comportamiento del
pavimento:
Variabilidad de calidad durante el proceso de construcción
Variaciones por influencia del medio ambiente
Incertidumbre del modelo
La Guía AASHTO recomienda adoptar, valores de So comprendidos
entre 0.40 y 0.50, para los pavimentos flexibles, es practica usual
tomar So = 0.45
8
Serviciabilidad Inicial (Pi) y Serviciabilidad Final o Terminal (PT)
Serviciabilidad Inicial (Pi)
La Serviciabilidad Inicial (Pi) es la condición de una vía recientemente
construida. (Tabla 11)
En los pavimentos flexibles estudiados por la AASHTO, el pavimento nuevo
alcanzó un valor medio de pi = 4,2.
Serviciabilidad Final o Terminal (PT)
La Serviciabilidad Terminal (PT) es la condición de una vía que
requiere algún tipo de rehabilitación o reconstrucción. (Tabla 12)
9
Variación de Serviciabilidad (Δ PSI)
(Δ PSI) es la diferencia entre la Serviciabilidad Inicial
y Terminal asumida para el proyecto en desarrollo.
(Tabla 13)
10
Numero Estructural Requerido (SNR)
Los datos obtenidos y procesados se aplican a la ecuación de diseño
AASHTO y se obtiene el Número Estructural (SN), que representa un valor
numérico de la capacidad del pavimento en conjunto y debe ser
transformado al espesor efectivo de cada una de las capas que se
construirán, es decir la capa de rodadura, de base y de sub base.
Esta conversión se realiza mediante el uso de los coeficientes estructurales
y de drenaje, y se obtiene aplicando la siguiente ecuación:
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3
11
COEFICIENTE DE DRENAJE (mi )
El valor del coeficiente de drenaje esta dado por dos
variables que son:
a. La calidad del drenaje (Tabla 15)
b. Exposición a la saturación, que es el porcentaje de
tiempo durante el año en que un pavimento está
expuesto a niveles de humedad que se aproximan a la
saturación. (Tabla 16)
Nota.- Es practica usual asumir como mi = 1.00, esto debido a las características exigidas a través de las
Especificaciones Técnicas, para las capas granulares del pavimento
12
EJEMPLO DE APLICACION
Calcular la estructura del pavimento flexible, a construirse en una
sola etapa de diseño, que se requiere para las siguientes
condiciones:
ESAL 1.52E07
CBR máximo encontrado = 12%
Nota.-
Para una carretera de segunda clase, se establece lo siguiente:
 Las capas granulares deben tener un espesor mínimo de 6”
 La carpeta asfáltica debe tener un espesor mínimo de 4” 
13
Veces CBR (%) Mr (psi)
No de Valores 
>= Mr
% de Valores 
>= Mr
1 12.00 15087 1 6
1 11.20 14425 2 13
1 10.80 14088 3 19
2 9.20 12694 5 31
1 8.40 11965 6 38
1 8.00 11591 7 44
2 7.50 11115 9 56
1 6.40 9600 10 63
1 6.20 9300 11 69
1 5.60 8400 12 75
1 4.90 7350 13 81
2 4.20 6300 15 94
1 3.80 5700 16 100
16
1 8.00
2 12.00
3 7.50
4 6.40
5 9.20
6 4.20
7 3.80
8 5.60
9 6.20
10 8.40
11 4.90
12 9.20
13 7.50
14 11.20
15 4.20
16 10.80
Datos de CBR 
(16 Valores)
CARACTERIZACIÓN DE SUBRASANTE 
14
Modulo de Resiliencia (MR)
Indicador de la medida de la rigidez del suelo de subrasante
Se calcula en base a ensayos de múltiples repeticiones de carga
en laboratorios o mediante ecuaciones de correlación:
Nota.- El valor de CBR se aplica expresado en porcentaje (10%; 12%, etc) 
15
EJEMPLO DE CARACTERIZACION DE SUBRASANTE 
Dato
De las muestras
representativas
de subrasante,
se han obtenido
16 valores y se
desea
caracterizar el
Mr de la
subrasante para
diseño
16
GRAFICO DE
DISTRIBUCION
ACUMULADA
DE MR
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
95
100
5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000
17
DATOS COMPLEMENTARIOS 
En función de transito esperado sobre el pavimento, el método del Instituto
del Asfalto recomienda los siguientes valores percentiles para calcular el Mr
de diseño para la subrasante:
VALOR PERCENTIL A NIVEL DE TRAFICO
Nivel del Transito (ESAL) Percentil de Diseño (%)
10^4 o Menos 60
Entre 10^4 y 10^6 75
10^6 o Más 87.5
ESAL (%)
1.52E+07 87.5
Para nuestro caso:
Del grafico anterior, (o por interpolación lineal): Mr (87.5%) = 6825 psi
18
CALCULO GRAFICO DE Mr DE DISEÑO
Mr (87.5%) = 6825 psi
19
FACTORES DE CALCULO 
DEL PAVIMENTO
Trafico
W18 = 1.52E+07
Modulo Resiliente de Subrasante 
Mr = 6825 psi
Confiabilidad
Valor R Z (tablas) 
95% -1.645
Desviación Estándar
Rango de So So
0.40 - 0.50 0.4
Índice de Serviciabilidad
Po = 4.00 ΔPSI
Pt = 2.50 1.5
20
ECUACION DE DISEÑO 
APLICAMOS DATOS PARA ESTABLECER EL NUMERO ESTRUCTURAL
(SN) REQUERIDO
21
RESULTADOS DE SN 
Por iteraciones 
SN = 5.78
Por aplicación de programas
22
CALCULO DE ESPESORES DE CAPAS
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3
a1,a2,a3 Coeficientes de capa representativos de carpeta, base y subbase 
respectivamente
D1,D2,D3 Espesor de la carpeta, base y subbase respectivamente, en cm
m2,m3 Coeficientes de drenaje para base y subbase, respectivamente.
Para nuestro caso 
W18 = 1.52E+07
SN = 5.78
a1 0.170 /cm
a2 0.064 /cm
a3 0.047 / cm 
Requerimientos Mínimos
cm
Carpeta 10.00
Base 15.00
m2 0.9
m3 0.9
Para nuestro caso 
23
CALCULO DE ESPESORES DE CAPAS
Calculo de D1
> Aplicar la formula de diseño considerando la subrasante con características de la capa de base 
> Obtener un valor SN1 D1 = SN1 / a1
> Calcular D1 dividiendo SN1, entre a1
Calculo de D2
Aplicar la formula de diseño considerando, la subrasante con características de la capa de sub base 
Obtener un valor SN2
Calcular D2 mediante la ecuación:
D2 = (SN2 - a1D1) / (a2m2)
SN2 = a1D1 + a2D2m2
Calculo de D3
En base a los valores de SN y los espesores D1 y D2, el espesor de la subbase, calcular D3
SN = a1D1 + a2D2m2 + a3D3m3 D3 = (SN - (a1D1 + a2D2m2 )) / (a3m3)
24
REFUERZO DEL PAVIMENTO 
FLEXIBLE
25
NECESIDAD DE REFUERZO DEL PAVIMENTO
La necesidad de refuerzo de un pavimento flexible, puede determinarse
por:
a. Insuficiencia estructural del pavimento: Previa evaluación estructural,
se define la necesidad del refuerzo por haberse cumplido o estar
próximo a cumplir la vida útil del pavimento.
b. Crecimiento del tráfico mayor al previsto: El incremento mayor al
previsto hace necesario el análisis para la aplicación de un refuerzo.
c.Costos de Conservación excesivos: Se verifica que la estrategia de
conservación vial del pavimento, la frecuencia y costos de las
intervenciones de conservación rutinaria y periódica del pavimento
para el periodo de su vida útil, son muy superiores a las previstas.
26
OBJETIVO DEL REFUERZO DEL PAVIMENTO
El refuerzo del pavimento debe permitir prolongar su vida útil para resistir la acción del
tráfico proyectado, en condiciones de serviciabilidad adecuada y con los costos de
conservación de acuerdo a lo previsto para el tipo de carretera y pavimento
27
NECESIDAD DE REFUERZO DEL PAVIMENTO
La aplicación de las actividades
de conservación en cantidades
mayores a las previstas generará
mayores costos de conservación
y es un indicativo de que el
comportamiento del pavimento
no está de acuerdo al previsto;
en tal sentido, es necesario el
análisis para la aplicación de un
refuerzo u otra medida de
mejoramiento de la vía.
28
FACTORES BÁSICOS PARA DEFINIR EL REFUERZO DEL PAVIMENTO
1) Estado superficial del pavimento
2) Capacidad estructural del pavimento existente, (evaluación de deflexiones).
3) Necesidad de regularización superficial del pavimento, longitudinal y/o transversal
4) Características de la estructura existente
5) Naturaleza y estado de la plataforma del camino (cortes y rellenos)
6) Estado del sistema de drenaje de la carretera (superficial y subsuperficial)
7) Tráfico pesado acumulado previsible para el nuevo periodo de diseño.
8) Ensanches del pavimento existente, que obligue reforzar la estructura existente.
9) Desvío de tráfico sobre un pavimento donde no estaba previsto la circulación de 
tráfico pesado o es mayor al previsto.
10) Tipos de materiales a emplear en el refuerzo.
29
TRÁFICO PARA EL REFUERZO DEL PAVIMENTO
La estructura del refuerzo o del cambio de superficie de
rodadura, depende del número y características de los
vehículos pesados que se prevea que vayan a circular por
el carril de diseño durante el periodo del proyecto. Este
periodo será como mínimo de 5 años y como máximo de
10 años.
30
FALLAS EN EL PAVIMENTO
Las magnitud e incidencia de fallas puede darse por factores de diverso origen que
perjudican la seguridad, comodidad y rapidez con que debe circular el tráfico presente
y el futuro.
31
CAUSAS DE LAS FALLAS (1/5) 
DENOMINACIÓN
INCREMENTO NO CONTROLADO DE LAS CARGAS EN PESO O
EN FRECUENCIA
ORIGEN PROBABLE
FALTA DE CONTROL DE PESOS Y DE PRESION DE LLANTAS
CONDICION IMPLICADA
INFRADISEÑO GENERADO POR CAUSAS EXTERNAS
32
CAUSAS DE LAS FALLAS (2/5) 
DENOMINACIÓN
ORIGEN PROBABLE
CONDICION IMPLICADA
DEFICIENCIAS EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO
ESPESORES MENORES QUE LOS PREVISTOS, ELABORACIÓN INADECUADA DE
LAS MEZCLAS Y ESTABILIZACIONES, DEFICIENCIAS EN EL PROCESO DE
DISTRIBUCIÓN, COMPACTACIÓN O TERMINACIÓN DE LAS CAPAS
TODOS ESTOS FACTORES TRAEN COMO CONSECUENCIA UNA DISMINUCIÓN
DE LA CALIDAD DE LOS MATERIALES Y DEL PAVIMENTO EN CONJUNTO
DEBILITAMIENTO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO POR CAUSAS PROPIAS
33
CAUSAS DE LAS FALLAS (3/5) 
Nota.- La mayor causa de las fallas es por causas propias 
DENOMINACIÓN
ORIGEN PROBABLE
CONDICION IMPLICADA
PROYECTO DEFICIENTE
ESPESORES DE DISEÑO MENORES DE LO QUE REALMENTE
REQUIERE EL PAVIMENTO
INFRADISEÑO POR CAUSAS PROPIAS
34
CAUSAS DE LAS FALLAS (4/5)
Nota.- La mayor causa de las fallas es por causas propias 
DENOMINACIÓN
ORIGEN PROBABLE
CONDICION IMPLICADA
FACTORES CLIMÁTICOS REGIONALES NO PREVISTOS
ELEVACIÓN DE LA NAPA FREÁTICA, INUNDACIONES, LLUVIAS PROLONGADAS,
INSUFICIENCIAS DEL DRENAJE SUPERFICIAL O SUBTERRÁNEO PROYECTADO,
VARIACIONES TÉRMICAS EXTERNAS, FENÓMENOS DE CONGELAMIENTO, PRESENCIA DE
SALES NOCIVAS POR ARRASTRE DE FLUJOS.
INFRADISEÑO POR CAUSAS PROPIAS
35
CAUSAS DE LAS FALLAS (5/5)
Nota.- La mayor causa de las fallas es por causas propias 
DENOMINACIÓN
ORIGEN PROBABLE
CONDICION IMPLICADA
DEFICIENTE CONSERVACIÓN VIAL
POR ESCASEZ DE EQUIPOS, DE FONDOS O DE PERSONAL CAPACITADO; POR
EMPLEO DE MATERIALES Y/O TÉCNICAS INADECUADAS; O BIEN, POR FALTA
TOTAL DE CONSERVACIÓN.
INFRADISEÑO POR CAUSAS PROPIAS
36
IDENTIFICACION DE CAUSAS DE LAS FALLAS 
La identificación de la causa más probable de una
determinada falla, es un problema complejo, se
debe analizar:
 Ubicación
 Frecuencia y patrones de aparición
 Análisis de factores tráfico – clima - drenaje
37
FALLAS SUPERFICIALES Y FALLAS ESTRUCTURALES 
FALLAS SUPERFICIALES:
Comprende los defectos de la superficie de
rodadura debido a fallas de la capa asfáltica
superficial propiamente dicha y no guardan
relación con la estructura del pavimento.
Las fallas de tipo superficial se corrigen
regularizando la superficie, mediante la
colocación de capas asfálticas delgadas que
poco aportan estructuralmente, fresados y/o
capas nivelantes.
38
FALLAS ESTRUCTURALES 
Fallas estructurales:
Corresponden a defectos del pavimento,
originados en una falla en la estructura, es
decir afecta a una o más capas.
Cuando se trata de fallas estructurales, es
necesario un refuerzo sobre el pavimento
existente (previa reparación de las fallas
detectadas y de ser necesario de fresados
y capas nivelantes) o una reconstrucción
para que el conjunto responda a las
exigencias del tráfico presente y futuro.
39
EVALUACION ESTRUCTURAL POR DEFLECTOMETRIA 
El estudio de la deflectometría permite
conocer las deformaciones verticales de la
superficie al aplicarse una determinada
carga.
La deflexión es la medida de la
deformación del conjunto “pavimento –
subrasante” (Modelo de Hogg); frente a
una determinada carga, indica la condición
del pavimento desde el punto de vista
estructural.
ENSAYO MTC-E-1002-200: MEDIDA DE LA
DEFLEXIÓN EMPLEANDO VIGA
BENKELMAN
40
CARACTERIZACION DE LA VIA POR DEFLECTOMETRIA 
Los datos obtenidos permiten la elaboración del deflectograma, que
permite visualizar la variabilidad y la homogenización de la capacidad
estructural del pavimento existente
41
DEFLEXIONES CARACTERÍSTICAS (Manual MTC) (1/2)
Tipo de Carretera Deflexión
Característica (Dc)
Observación
(Confiabilidad)
Autopistas:
Carreteras de IMDA mayor de 6000 veh/día, de
calzadas separadas, cada una con dos o más carriles
Dc = Dm + (1.645xds) 95%
Carreteras Duales o Multicarril:
Carreteras de IMDA entre 6000 y 4001 veh/día, de
calzadas separadas, cada una con dos o más carriles
Dc = Dm + (1.645xds) 95%
Carreteras de Primera Clase:
carreteras con un IMDA entre 4000- 2001 veh/día, de
una calzada de dos carriles
Dc = Dm + (1.645xds) 95%
Nota: Dc = Deflexión característica, Dm = Deflexión media, ds = desviación estándar
42
DEFLEXIONES CARACTERÍSTICAS (Manual MTC) (2/2)
Tipo de Carretera Deflexión
Característica (Dc)
Observación
(Confiabilidad)
Carreteras de Segunda Clase:
Carreteras con un IMDA entre 2000- 401 veh/día,
de una calzada de dos carriles.
Dc = Dm + (1.282xds) 90 %
Carreteras de Tercera Clase:
Carreteras con un IMDA entre 400- 201 veh/día,
de una calzada de dos carriles.
Dc = Dm + (1.282xds) 90 %
Carreteras de Bajo Volumen de Transito:
Carreteras con un IMDA ≤ 200 veh/día, de una
calzada.
Dc = Dm + (1.036xds) 85 % 
Nota: Dc = Deflexión característica, Dm = Deflexión media, ds = desviación estándar
43
DEFLEXION ADMISIBLE 
ESTUDIO CONREVIAL (Estudio de Rehabilitación de Carreteras
del País. MTC-Perú); establece como propuesta para el paquete
estructural del pavimento, la siguiente relación:
Dadm = (1.15/N) 0.25
Donde:
Dadm = Deflexión admisible en mm (este valor se compara con
deflexiones características obtenidas con viga Benkelman)
N = Número de repeticiones de ejes equivalentes en millones
44
REFUERZOS DEL PAVIMENTO
Para establecer la necesidad y características del refuerzo requerido,
cada ingeniero debe efectuar, como mínimo, lo siguiente:
 Inspección de la zona de estudio para evaluación cualitativa
 Evaluación estructural cuantitativa de las condiciones del pavimento
Análisis e interpretación en conjunto de todas las evidencias
recopiladas como parte de las evaluaciones (muestreos, ensayos,
identificaciónde fallas, causas probables de las fallas)
 Propuestas y evaluación de alternativas de soluciones
Definición de solución técnica y económicamente factibles
45
RESULTADO DE LA EVALUACIÓN DE LA DEFLECTOMETRÍA
EVALUACIÓN DE LA 
DEFLECTOMETRÍA
ANÁLISIS DE 
LA MAGNITUD
SEVERIDAD FRECUENCIA DE LAS 
DEGRADACIONES 
SUPERFICIALES
RENOVACIÓN 
SUPERFICIAL
REFUERZO 
ESTRUCTURAL 
RECONSTRUCCIÓN 
PARCIAL O TOTAL
ANALISIS SISTEMATICO DE: 
46
RENOVACIÓN SUPERFICIAL
 El objeto es restaurar sus características
superficiales
 No tiene por objeto aumentar la capacidad
resistente del pavimento, aun cuando en
determinados casos si se logre este objetivo:
 Mezcla asfáltica
 Micro-pavimento
 Tratamientos superficiales
 Sellos o Lechadas asfálticas
 Otros procedimientos, según análisis de cada 
caso.
CAPAS GRANULARES 
CARPETA ASFALTICA 
FISURADA 
Renovación superficial 
47
CALCULO DEL REFUERZO
Donde:
h : Espesor del refuerzo en cm
Dc : Deflexión Característica en mm, evaluada en campo
Dadm : Deflexión Admisible en mm, establecida por el Proyectista 
48
ABACO PARA ESTIMACION DEL REFUERZO (Manual MTC) 49
CUENCO DE DEFLEXION DE LA VIGA BENKELMAN
Tipo Do Lo Caracterización
I Bajo Alto Buena Subrasante 
Buen Pavimento
II Alto Alto Mala Subrasante 
Buen Pavimento
III Bajo Bajo Buena Subrasante 
Mal Pavimento
IV Alto Bajo Mala Subrasante 
Mal Pavimento
Lo = Extensión del cuenco Do = Profundidad del cuenco
50
CONSIDERACIONES PARA LA PROPUESTA DE REFUERZO
 Plan de desvíos y mantenimiento del tráfico durante la ejecución de los
trabajos.
 Sí el pavimento está deformado, se requiere fresarlo antes del refuerzo
o aplicar una capa nivelante
 El aumento de espesor de la calzada crea un desnivel con las bermas,
por seguridad vial deben ser también niveladas.
 Analizar la probable reflexión de fisuras en la capa nueva y la forma de
atenuarlas.
 Considerar mejoras de drenaje.
 Problemática por juntas en los ensanches requeridos
51
MÉTODO 
MECANÍSTICO – EMPÍRICO 
DE DISEÑO DE PAVIMENTOS 
52
CIRCUITO DE PRUEBAS AASHTO
53
METODO EMPIRICO AASHTO - 93
LA LIMITACION DEL MODELO AASHTO -93, ESTA EN QUE SE TRATA DE UN
MODELO EMPIRICO BASADO EN LAS CONDICIONES DE MODELAMIENTO,
EQUIPOS, MATERIALES, CARGAS Y PRUEBAS EFECTUADAS EN LA EPOCA DE
SU FORMULACION.
54
METODO MECANISTICO - AASHTO
LOS MODELAMIENTOS CON NUMERO DE REPETICIONES MAYORES A LAS
PRUEBAS EJECUTADAS, CON MATERIALES Y EQUIPOS DISTINTOS SON
EXTRAPOLACIONES QUE EN LA PRACTICA SON ESPECULACIONES DEL
COMPORTAMIENTO DEL MODELO
LOS METODOS DE DISEÑO MECANISTICOS, MAS CONOCIDOS SON:
• Método Shell, 1977 
• Método del Instituto del Asfalto 
• Método MEPDG – AASHTO 2008
55
Método MEPDG – AASHTO 2008
En el año 2008 la AASHTO (American Association Of State Highway And
Transportation Officials) publica la guía de diseño mecánico - empirico de
pavimentos “Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide – MEPDG”
La Guía de Diseño de Pavimentos Mecanístico - Empírico (MEPDG) destaca
como una herramienta completa para el análisis y diseño de pavimentos
Existe la necesidad de mayores investigaciones para conocer esta
metodología y comparar con métodos tradicionales, adecuando las
condiciones reales mediante calibraciones de ecuaciones de desempeño
56
Método MEPDG – AASHTO 2008
El método MEPDG ya no utiliza el modelo de ESAL, y requiere como
información base:
 La caracterización del tránsito por medio de espectros de carga
 Las propiedades mecánicas de los materiales (subrasante y
pavimento)
 Utiliza el EICM (Enhanced Integrated Climatic Model), traducido
como Modelo Climático Integrado Mejorado para predecir el perfil
de temperatura a través de la estructura de pavimento, el contenido
de humedad y las condiciones de congelamiento de las capas
granulares y subrasante
57
LIMITACIONES DEL MODELO
El Dr. Carlos Chang Albitres (UNI-PERU), a través del estudio de Aplicabilidad del
Método Mecanístico-Empírico de Diseño de Pavimentos (MEPDG) AASHTO 2008
en Latinoamérica 2013; describe los avances realizados en el proceso de
implementación, resumiendo las limitaciones de los países, en lo siguiente:
 Falta de conocimiento del MEPDG 2008
 Calibración de los modelos de predicción del comportamiento del pavimento
 Acceso al software del MEPDG 2008
 Falta de equipos de laboratorio para ensayos de materiales
 Falta de información climática detallada
 Ausencia de datos de tráfico para generar los espectros de carga
 Apoyo de las entidades gubernamentales
58
PARAMETROS DE DISEÑO - Método MEPDG – AASHTO 2008
1) TERRENO DE FUNDACIÓN
2) CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES DE LA ESTRUCTURA
3) CONFIABILIDAD DEL DISEÑO
4) CONFIABILIDAD EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO
5) FACTORES AMBIENTALES (TEMPERATURA Y HUMEDAD)
6) TRAFICO
7) SUBDRENAJE
8) DESEMPEÑO DEL PAVIMENTO DURANTE VIDA ÚTIL PREVISTA
9) COSTO DEL CICLO DE VIDA
59
ESQUEMA DEL MODELO MEPDG – AASHTO 2008
DATOS
TRANSITO TERRENO DE 
FUNDACION
PROPIEDADES DE 
LOS MATERIALES 
MEDIO 
AMBIENTE
CONFIABILIDAD
SELECCIONAR LA ESTRUCTURA TENTATIVA MODIFICAR DISEÑO
MODELOS DE ANALISIS DE PAVIMENTOS 
MODELO DE DESEMPEÑODAÑO ACUMULADO
¿DESEMPEÑO ES 
SATISFACTORIO?
NO
SI
ANALISIS DE CICLO DE VIDA 
ANALISIS 
SELECCIONAR ESTRATEGIA
ALTERNATIVAS VIABLES ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
ESTRATEGIA POLITICA DEL SECTOR
60
PANORAMA EN LATINOAMERICA - Método MEPDG: AASHTO 2008
En Argentina existen diversos estudios sobre calibración del modelo para pavimentos
rígidos en la zona centro-norte del país, laboratorios con ensayos para calibración del
método así como también elaboración de archivos climáticos para diferentes regiones.
En Chile existen investigaciones relacionadas a la calibración de modelo de deterioro de
pavimento, comparación con metodologías tradicionales como el AASHTO 93, desarrollo
de base de datos de espectro de carga para sus vías principales entre otros.
En Costa Rica se viene invirtiendo considerablemente en laboratorios con tecnología de
punta, en materia de investigación para la calibración del MEPDG
En Colombia se cuenta con una base de datos sobre archivos climáticos en varias
condiciones climáticas en su sector, además de implementar cursos en posgrado y
maestrías relacionados a la metodología.
61
PERSPECTIVAS
LA EFECTIVIDAD DE LA METODOLOGÍA MEPDG, DEPENDE DEL
NIVEL DE INFORMACIÓN QUE SE TENGA COMO DATOS DE
ENTRADA Y LA CALIBRACIÓN DEL MODELO DE ACUERDO A LA
UBICACIÓN DEL ANÁLISIS.
LA GUÍA DE DISEÑO MECANÍSTICO-EMPÍRICO DE PAVIMENTOS
(AASHTO) TRADUCIDA POR EL DR. CARLOS CHANG ALBITRES -
LIMA: INSTITUTO DE LA CONSTRUCCIÓN Y GERENCIA, ES UNA
EXCELENTE BASE DE REVISIÓN PARA PROYECTOS DE TESIS DE
INVESTIGACIÓN Y DE CALIBRACIÓN DEL MODELO MEPDG
62
MUCHAS GRACIAS POR 
SU ATENCION Y POR 
SUS APORTES !!
Docente : MsC GUSTAVO LLERENA CANO
pccidlle@upc.edu.pe
63
	Número de diapositiva 1
	UNIDAD 4 : �DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 
	DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 
	ECUACION DE DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 
	Modulo de Resiliencia (MR)
	CRITERIO DE CONFIABILIDAD (%R)
	Coeficiente Estadístico de Desviación Estándar Normal (Zr)
	Desviación Estándar Combinada (So)
	Serviciabilidad Inicial (Pi) y Serviciabilidad Final o Terminal (PT)
	Variación de Serviciabilidad (Δ PSI)
	Numero Estructural Requerido (SNR)
	COEFICIENTE DE DRENAJE (mi )
	EJEMPLO DE APLICACION
	Número de diapositiva 14
	Modulo de Resiliencia (MR)
	EJEMPLO DE CARACTERIZACION DE SUBRASANTE 
	GRAFICO DE DISTRIBUCION ACUMULADA DE MR
	DATOS COMPLEMENTARIOS 
	CALCULO GRAFICO DE Mr DE DISEÑO
	FACTORES DE CALCULO DEL PAVIMENTO
	ECUACION DE DISEÑO 
	RESULTADOS DE SN 
	CALCULO DE ESPESORES DE CAPAS
	CALCULO DE ESPESORES DE CAPAS
	Número de diapositiva 25
	NECESIDAD DE REFUERZO DEL PAVIMENTO
	OBJETIVO DEL REFUERZO DEL PAVIMENTO
	NECESIDAD DE REFUERZO DEL PAVIMENTO
	FACTORES BÁSICOS PARA DEFINIR EL REFUERZO DEL PAVIMENTO
	TRÁFICO PARA EL REFUERZO DEL PAVIMENTO
	FALLAS EN EL PAVIMENTO
	CAUSAS DE LAS FALLAS (1/5) 
	CAUSAS DE LAS FALLAS (2/5) 
	CAUSAS DE LAS FALLAS (3/5) 
	CAUSASDE LAS FALLAS (4/5)
	CAUSAS DE LAS FALLAS (5/5)
	IDENTIFICACION DE CAUSAS DE LAS FALLAS 
	FALLAS SUPERFICIALES Y FALLAS ESTRUCTURALES 
	FALLAS ESTRUCTURALES 
	EVALUACION ESTRUCTURAL POR DEFLECTOMETRIA 
	CARACTERIZACION DE LA VIA POR DEFLECTOMETRIA 
	DEFLEXIONES CARACTERÍSTICAS (Manual MTC) (1/2)
	DEFLEXIONES CARACTERÍSTICAS (Manual MTC) (2/2)
	DEFLEXION ADMISIBLE 
	REFUERZOS DEL PAVIMENTO
	RESULTADO DE LA EVALUACIÓN DE LA DEFLECTOMETRÍA
	RENOVACIÓN SUPERFICIAL
	CALCULO DEL REFUERZO
	ABACO PARA ESTIMACION DEL REFUERZO (Manual MTC)
	CUENCO DE DEFLEXION DE LA VIGA BENKELMAN
	CONSIDERACIONES PARA LA PROPUESTA DE REFUERZO
	Número de diapositiva 52
	CIRCUITO DE PRUEBAS AASHTO
	METODO EMPIRICO AASHTO - 93
	METODO MECANISTICO - AASHTO
	Método MEPDG – AASHTO 2008
	Método MEPDG – AASHTO 2008
	LIMITACIONES DEL MODELO
	PARAMETROS DE DISEÑO - Método MEPDG – AASHTO 2008
	ESQUEMA DEL MODELO MEPDG – AASHTO 2008
	PANORAMA EN LATINOAMERICA - Método MEPDG: AASHTO 2008 
	PERSPECTIVAS 
	Número de diapositiva 63