Análisis del dimensionamiento de estructuras de pavimento flexible empleando los métodos de diseño racional (2002) y AASHTO (1993). Caso de estudio TMAP 20°, 25° y 30° C (2022)
En Colombia, una de las estructuras de pavimento más utilizadas en proyectos viales es la de tipo flexible, la cual se compone de capas conformadas por materiales seleccionados que tienen por objetivo soportar las cargas impuestas por el tráfico y disminuir las presiones que éstas generan en la subrasante (terreno natural sobre el cual se apoya la estructura). En el país, esta estructura de pavimento se dimensiona usando el método de la American Association of State Highway and Transportation Officials - AASHTO (1993), la cual tiene como variables de diseño la subrasante, el tránsito, la confiabilidad, la serviciabilidad, las condiciones de drenaje, entre otros. Otro método que sirve para este propósito es el método “Racional”, el cual es un método mecanicista producto de un estudio realizado por el Instituto de Desarrollo Urbano – IDU y la Universidad de Los Andes (2002). Las estructuras flexibles diseñadas por método Racional tienden a presentar mayores espesores de capas o dimensiones en comparación con aquellas obtenidas empleando el método AASHTO (1993). Por lo anterior, el método Racional es de poco uso. Inicialmente en la presente investigación se realizó un análisis de cada una de las variables de diseño de ambas metodologías. Lo anterior, con el fin de identificar las posibles causas que generan que el método AASHTO (1993) reporte estructuras de pavimento con menores dimensiones en comparación con el método Racional (2002). Luego se ejecutó una fase de simulaciones, en donde se realizó un análisis de sensibilidad de cada una de las variables de diseño de ambas metodologías, con el objeto de conocer las diferencias en los espesores de capa de asfáltica. En el método Racional, los estados de esfuerzos y deformaciones de las capas del pavimento se calcularon empleando el software académico y libre DEPAV. El estudio se aplicó para estructuras sometidas a zonas donde las temperaturas medias anuales (TMAP) sean de 20°, 25° y 30°C. Adicional a los resultados obtenidos de las simulaciones, se realizó un análisis de costos. Un estudio similar, pero con temperaturas menores está siendo ejecutado por otros estudiantes en otro trabajo de grado.