Semana 8 Diseño de Pavimentos Semirigidos

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Programa de Especialización en Gestión de 
Proyectos Viales
Semana 8
DISEÑO DE PAVIMENTOS SEMIRIGIDOS
Ing. Wilder Rodriguez
2021
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
MÉTODOSEMPÍRICOS
❖Basados en el sistema de clasificación de suelos y el tipo desubrasante 
(Oficina de Rutas Públicas de EE.UU.)
❖Basados en pruebas de carretera realizadas porAASHO.
❖En ambos casos, los métodos de diseño se basan en la experiencia, ya 
sea en pavimentos en servicio o a partir de experimentoscontrolados.
❖Las ventajas de tales métodos son que se dispone de suficientes datos 
disponibles y los procedimientos de diseño son relativamente simplesy 
consumen menos tiempo.
❖La principal desventaja es que el diseño no puede acomodar el tráfico, 
las condiciones ambientales y los materiales para loscuales no existe la 
experiencia y/olos resultados de los experimentos.
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MÉTODODELCBR
❖Este método sebasaenel uso deábacosque relacionan el espesor del
pavimento requerido sobre la sub‐rasante con la capacidad de soporte
(CBR) de lamisma.
❖Elconcepto de CBR y el método de prueba, fueron desarrollados por la 
División de Carreteras de California en1920.
❖Posteriormente fue modificado por el Cuerpo de Ingenieros delos 
EE.UU.
❖Finalmente la Sociedad Americana de Ensayos de Materiales (ASTM)y 
la Asociación Estadounidense de Carreteras y Funcionarios de 
Transporte (AASHTO), adoptaron como una metodología para diseño 
estructural.
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MÉTODOAASHTO‐93
❖El procedimiento de diseño AASHTO introdujo una seriede conceptos 
de diseño importantes.
❖El procedimiento de diseño surgió del análisis estadístico dedatos de
unaextensaprueba decarretera realizada entre 1955 y 1960 cercade
Ottawa, Illinois.
❖El tráfico, que consiste en camiones con diferentes cargas y ejes,se 
ejecutó hasta el fallo sobre diferentes secciones de pavimento, que 
consta de diferentes materiales ygrosores.
❖Seutilizaron dos conceptos importantes, la capacidad de servicio y la 
confiabilidad.
❖Este procedimiento de diseño se ha revisado posteriormentepara 
agregar más componentes mecánicos a lo largo de losaños.
❖La última versión es la GuíaAASHTOparael DiseñodeEstructuras de 
Pavimento, fue publicada en1993.
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MÉTODOAASHTO‐93
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ECUACIÓNEMPÍRICA ‐AASHTO
La ecuación completa que relaciona el tráfico yel grosor es la siguiente.
El usodeestaecuación requiere la selección deniveles de confiabilidad 
en términos de ZR y S0, PSI inicial y final o cambio en PSI, y 
determinación del módulo resiliente,Mr.
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VARIABLES
Log W18: Logaritmo de base 10 del número previsto de ESAĹ s a lo
largo de la vida útil del pavimento. El logaritmo se toma en base a la
ecuación empírica original de la prueba decarreteraAASHO.
Número estructural (SN): Es un número abstracto que expresa la 
resistencia estructural de un pavimento requerido para 
combinaciones dadas de soporte de suelo (Mr), tráfico total (ESAL) 
y cambiopermisible en la capacidaddeservicio durante la vidaútil
del pavimento (ΔPSI).
El número estructural se usa para determinar las profundidadesde capa 
mediante el uso de un parámetro llamado coeficiente de capa, talque:
Dónde
• ai es el coeficiente estructural de lacapa
• Di es la profundidad de la capa, enpulgadas.
• mi es el coeficiente de drenaje de la capa.
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VARIABLES
Coeficiente estructuralai:
Los valores típicos de los coeficientes estructural de capa sonlos 
siguientes.
➢MAC (capa superficial): 0.44;
➢capa base (piedra triturada):0.14;
➢material de base estabilizado:0.30‐0.40;
➢subbase (piedra triturada): 0.11.
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VARIABLES
Coeficiente estructurala1‐MAC:
Se determina mediante el uso del Abaco obtenido experimentalmentey 
depende del módulo elástico de la mezcla asfáltica a68°F.
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VARIABLES
Coeficiente estructural 
a2‐BASEGRANULAR
ESTABILIZADAS CON 
CEMENTO:
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VARIABLES
Coeficiente estructural a3‐SUB‐BASEGRANULAR:
Se determina mediante el uso de escalas según el parámetro de capacidad 
de soporte con el que secuenta.
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E STABILIZACIÓN DE SUELOS CON UN AGENTE ESTABILIZADOR
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MÉTODO GRÁFICO
Los pavimentos semi rígidos se constituyen en una posibilidad de solución 
para condiciones especiales de cargas dinámicas, que fundamentalmente se 
trata de rigidizar una de las capas del pavimento, sin que ésta sea una losa de 
concreto hidráulico. Nos referimos a incorporarle rigidizadores a materiales 
geotécnicos, siendo el cemento Portland el principal agente de 
semirigidización
El pavimento acaba siendo estabilizado, para lo cual será necesario entender 
detalladamente el diseño teórico laboratorial de la rigidización del material 
geotécnico correspondiente a la capa que va a estabilizarse
Las rigidizaciones con cemento, de gran auge, incorporan gran aporte estructural a la 
capa, por ende, al paquete de pavimentos
La efectividad de la semi rigidización pasa además de un adecuado diseño téorico, por 
un asiduo control de calidad en los procedimientos constructivos de la capa
GRACIAS