Análisis comparativo de metodologías AASHTO y Mecanicista aplicado a la estructura de pavimento flexible de una vía terciaria en el municipio de La Jagua de Ibirico departamento del Cesar

El presente proyecto de investigación consiste en realizar los cálculos de una estructura de pavimento flexible existente en mal estado, diseñada inicialmente por la metodología AASHTO 93, la cual presenta diferentes daños como: hundimientos, piel de cocodrilo, depresiones, huecos y grietas, en cons...

Full description

Autores:
Toloza Marín, José Alfredo
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Militar Nueva Granada
Repositorio:
Repositorio UMNG
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
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Palabra clave:
PAVIMENTOS
PAVIMENTOS FLEXIBLES
CARRETERAS - MANTENIMIENTO Y REPARACION
Flexible pavement
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description El presente proyecto de investigación consiste en realizar los cálculos de una estructura de pavimento flexible existente en mal estado, diseñada inicialmente por la metodología AASHTO 93, la cual presenta diferentes daños como: hundimientos, piel de cocodrilo, depresiones, huecos y grietas, en consecuencia, se propone el análisis y diseño empleando las metodologías AASHTO 93 y Mecanicista como medida de verificación de las causas de las fallas, inicialmente se evalúan las dimensiones de la estructura existente para comprobar si existió algún error en el cálculo inicial del tramo de vía, finalmente, se proponen las recomendaciones técnicas sobre la intervención que requiere el pavimento.
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Planteamiento del problema 14 1.2. Justificación 14 1.3. Delimitaciones 15 1.3.1. Delimitaciones geográficas 15 1.3.2. Límites del municipio 16 1.4. Objetivos 17 1.4.1. Objetivo general 17 1.4.2. Objetivos específicos 17 1.5. Alcance 17 2. Marco teórico 18 2.1. Pavimento flexible 18 2.2. Número Estructural (SN) 18 2.3. Espesores de las capas que conforman la estructura de Pavimento (Di) 19 2.4. Coeficientes estructurales (ai) 19 2.5. Coeficiente de drenaje 20 2.6. Tránsito 21 2.6.1. Espectro de cargas 22 2.6.2. Número de ejes equivalentes 23 2.7. Serviciabilidad 24 2.7.1. Índice de serviciabilidad inicial 25 2.7.2. Índice de serviciabilidad final 25 2.8. Confiabilidad 26 2.9. Desviación estándar y factor de desviación normal (Zr) 26 2.10. Variabilidad de error estándar (So) 27 2.10.1. Valores de error estándar (So) 28 2.11. Carpeta asfáltica 28 2.12. Base estabilizada con emulsión asfáltica 28 2.13. Base estabilizada con una mezcla asfáltica natural 29 2.14. Base granular 31 2.15. Sub-base granular 33 2.16. Subrasante 35 2.17. Mejoramiento de la subrasante 35 2.17.1. Mejoramiento de la subrasante con adición de materiales 35 2.17.2. Separación de suelos de subrasante y capas granulares con geotextil 36 2.18. Mezclas asfálticas drenantes 36 2.18.1. Ventajas de las mezclas asfalticas drenantes 37 2.18.2. Desventajas de las mezclas asfalticas drenantes 38 2.18.3. Especificaciones de ensayos para mezclas drenantes 38 2.19. Mezclas asfálticas en frío 38 2.20. Mezclas asfálticas semi-tibias 39 2.21. Mezclas asfálticas tibias 39 2.22. Mezclas asfálticas en caliente 39 2.23. Fallas en pavimentos flexibles 41 3. Resultados 41 3.1. Cálculo de la estructura de pavimento flexible por metodología aashto 1993 41 3.1.1. Tránsito 42 3.1.2. Confiabilidad 44 3.1.3. Desviación estándar 46 3.1.4. Coeficientes estructurales 46 3.1.5. Coeficiente de drenaje 47 3.1.6. índice de serviciabilidad 47 3.1.7. Determinación de módulos resilientes de acuerdo con los coeficientes estructurales para cada capa de la estructura de pavimento. 48 3.1.8 modulo resiliente de la subrasante a partir del CBR 52 3.1.9 Cálculo del número estructural empleando la ecuación AASHTO 93 para pavimento flexible 53 3.2 cálculo de la estructura de pavimento flexible por metodología racional mecanicista 59 3.2.1 Número de ejes equivalentes 60 3.2.2 Relación de Poisson 60 3.2.3 Radio de aplicación de la carga 61 3.2.4 Análisis mecánico mecanicista 61 3.2.5 Ahuellamiento 63 3.2.6 Fatiga 64 3.2.7 Modelo de fatiga de shell 65 3.2.8 Deformación permanente 65 3.2.9 Factor daño 66 3.2.10 Datos de entrada para el diseño racional mecanicista mediante el software windepav . 66 3.2.11. Primera iteración Windepav 68 3.2.12. Segunda iteración Windepav 74 3.2.13. Tercera iteración Windepav 76 Conclusiones y Recomendaciones 822 Referencias 90The present research project consists of carrying out the calculations of an existing flexible pavement structure in poor condition, initially designed by the aashto 93 methodology, which presents different damages such as: subsidence, crocodile skin, depressions, holes and cracks, consequently , the analysis and design is proposed using the aashto 93 and mechanistic methodologies as a measure to verify the causes of the failures, initially the dimensions of the existing structure are evaluated to check if there was any error in the initial calculation of the track section, finally , technical recommendations are proposed on the intervention required by the pavement.Especializaciónapplicaction/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 InternationalAcceso abiertohttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis comparativo de metodologías AASHTO y Mecanicista aplicado a la estructura de pavimento flexible de una vía terciaria en el municipio de La Jagua de Ibirico departamento del CesarComparative analysis of AASHTO and Mechanistic methodologies applied to the structure of flexible pavement of a tertiary road in the municipality of La Jagua de Ibirico department of CesarPAVIMENTOSPAVIMENTOS FLEXIBLESCARRETERAS - MANTENIMIENTO Y REPARACIONFlexible pavementDamageTrafficGeotechnicsAASHTO 93MechanicistPavimento flexibleDañosTransitoGeotecniaAASHTO 93MecanicistaTesis/Trabajo de grado - Monografía - Especializacióninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fEspecialización en Ingeniería de PavimentosFacultad de IngenieríaUniversidad Militar Nueva GranadaMyer Kutz. Handbook of Transportation Engineering, Volume II: Applications and Technologies, Second Edition (McGraw-Hill Education: New York, Chicago, San Francisco, Lisbon, London, Madrid, Mexico City, Milan, New Delhi, San Juan, Seoul, Singapore, Sydney, Toronto, 2011).Instituto Nacional de Vías (2022). Especificaciones generales de construcción de carreteras. AASHTO, (1993) Guía de diseño de estructura de pavimento.Montejo Fonseca, A. (1997). Ingeniería para pavimentos de carreteras. Bogotá: Universidad Católica de Colombia.Jiménez Guzmán, P. A., & Gómez García, R. E. (2013). Diseño de la estructura de pavimento en concreto asfáltico de la vía Tabio Subachoque en el departamento de Cundinamarca. Bogotá: Repositorio Universidad Católica.Universidad del Cauca. (2015). Manual de diseño de pavimentos asfálticos en vías con medios y altos volúmenes de tránsito.El Alcanzar Limitada. (2007). Manual de diseño de pavimentos asfálticos para vías con bajo volúmenes de tránsito.IDU. (27 de 12 de 2013). Diseño de pavimentos para bajos volúmenes de tránsito y vías locales para Bogotá D.C. Bogotá D.C.: Instituto de Desarrollo Urbano.ORIGINALTOLOZAMARINJOSEALFREDO2023.pdfTOLOZAMARINJOSEALFREDO2023.pdfTrabajo de gradoapplication/pdf2164940http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/45888/1/TOLOZAMARINJOSEALFREDO2023.pdfe38ab2aa641e7e48515646d4eb70d160MD51open accessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-83420http://repository.unimilitar.edu.co/bitstream/10654/45888/2/license.txta609d7e369577f685ce98c66b903b91bMD52open access10654/45888oai:repository.unimilitar.edu.co:10654/458882024-02-27 16:05:28.057open accessRepositorio Institucional 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