UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE PANAM

FACULTAD DE INGENIERA CIVIL

POSTGRADO EN INGENIERA GEOTCNICA

DISEO DE PAVIMENTOS Y ESTABILIZACIN DE SUELOS

TAREA 1

PROBLEMA No.1

Se desea disear un pavimento flexible para una carretera de 18 km, a la que se ha

proyectado un trnsito vehicular de 10,3 millones de ejes equivalentes para un periodo

de 20 aos. Los materiales disponibles para este proyecto tienen las siguientes

caractersticas:

Concreto asfltico: EAC = 250 000 psi; B/.105/m3

Capa base: CBRBS = 65%; B/.38,50/m3

Capa sub-base: CBRSB = 25%; B/.11,25/m3

Subgrado: CBRSG = 4%

(a)Asumiendo un 95% de confiabilidad y una prdida de servicialidad aceptable de 2,5

Con qu nmero estructural deber contar dicho pavimento?

(b)Si se desea que la carpeta de concreto asfltico sea de 6 in de espesor, Qu

espesores recomendara usted para la capa base y sub-base?

(c)Se le ha solicitado compare el costo/m2 del pavimento propuesto en la seccin (b)

con otro diseo con 5 in de espesor de concreto asfltico, pero que cumpla con el mismo

nmero estructural calculado en la parte (a). Cul propuesta resulta ms econmica?

PROBLEMA No.2

Calcule el nmero de ejes equivalentes totales para el carril de diseo de un pavimento

que se colocar sobre una carretera de 4 carriles donde, segn anlisis de trnsito,

actualmente transitan 18300 vehculos por da en ambas direcciones con la composicin

vehicular mostrada en la tabla adjunta. Sin embargo, tambin se analiz que el 60% del

trnsito se dirige al norte y 40% al sur. Adems, el 65% del trnsito en cada sentido se

ubica sobre el carril de la derecha. Se quiere que este pavimento tenga un periodo de

vida til de 20 aos y los estudios muestran que la tasa de crecimiento esperada durante

este periodo es de 3%. Tipo de

vehculo

%Composicin Factor de equivalencia

Eje 1 Eje 2 Eje 3

Auto 68 0,0002 0,0002

Bus 12 0,0020 0,0100

C2 6 0,0040 0,0850

C3 6 0,0100 0,4810

T3-S2 8 0,0100 0,6430 0,6430

Ojo! Distingan entre los ejes sencillos y tndem.

Nota: Asuma un nmero estructural de 4 en el clculo y un ndice de servicialidad

terminal de 2,0

PROBLEMA No.3

(a)Determine el espesor de la losa de concreto de un pavimento rgido con MR = 450

psi y sub-base de 10 cm de espesor con las caractersticas definidas en el PROBLEMA

No.1

(b)Determine el nmero de pasadas permisibles de vehculos T3-S2 correspondiente al

espesor de losa del punto (a).

PROBLEMA No.4:

Determine el dimetro ms econmico (demuestre su respuesta) de las barras pasajuntas

espaciadas 12 in (centro a centro) con una longitud total de 18 in, dadas las siguientes

condiciones:

Espesor de losa de concreto, D = 8 in

Carretera rural de dos carriles (24 ft de ancho)

Juntas transversales a cada 15 ft

Abertura de la junta, z = in Mdulo de soporte del pasajunta, K = 1500 kci

Resistencia a la compresin del concreto a los 28 das, fc = 3000 psi. Utilice el mdulo elstico del concreto Ec = 57000 fc y una relacin de Poisson de 0,15 Mdulo de reaccin combinado del subgrado, k = 50 pci

Vehculo de diseo: Bus de pasajeros, tipo B2 (eje sencillo delantero de 12 kips y eje

sencillo doble trasero de 22 kips), distancia entre llantas del eje trasero = 6 ft

Ecuacin corregida para el clculo del radio de rigidez relativa:

42

3

)1(12 k

DEL c

Calcule la deflexin de la barra pasajunta en la cara de la junta a 6 y 10 in de la cara de

la junta.