INGENIERIA DE TRANSPORTE tr PRACTICA DISEO DE PAVIMENTOS _
CALCULO DE EJES EQUIVALENTES PROF. IVET ANGUIZOLA NOV 2010
l.
Determine el nmero de ejes equivalentes esperados en el carril
de diseo para los prximos 15 aos, si se conoce el crecimiento
esperado es de 3.6Yo anual, para los primeros 5 aos y deZYo para
los siguientes 10. El nmero estructural ser aproximadamente 5 y la
condicin final de pavimento permitida ser de 2.5. TPDA: 9700 vpd,
distribucin direccional 70/30
Tipo de vehculo AutosBuses
oA comp.
70
t210 8
T3.52T3-S3
2.
Durante un proceso de evaluacin de un tramo de va de 4 carriles,
a ser rehabilitado, se determin a travs de un aforo vehicular que
el trfico promedio diario es de 14,000 vpd, donde el60o6 de los
vehculos se dirige hacia el este y el 40Yo hacia el oeste. El canil
mas cargado lleva el 85% de los camiones y buses. El levantamiento
de campo mostr que existen 4 tipos de vehculos caractersticos' cuya
distribucin se presenta en la Tabla mostrada. En el pavimento
existente, se realizaron sondeos y pruebas de laboratorio que
dieron los siguientes resultados: Espesor de carpeta asfltica: l5
cm, con un mdulo elstico de 200,000 psi. Espesor de base granular
:22.5 cm, con un mdulo elstico de 36,000 psi. Espesor de subbase
granular: 30 cm, ccn un mdulo elstico de 10,500 psi. Las pruebas al
sistema de drenaje indican que la base y subbase drenan en menos de
3 horas y en el rea hay lluvias promedio cada 3 das.Determine el
nmero de ejes equivalentes que se esperan, en el carril de diseo,
en los prximos 20 aos, s se conoce, a travs de un estudio de
demanda, que los prximos 8 aos se espera un crecimiento anual del
2.5% y durante los siguientes el 3%. En la va no se permitir un
ndice de servicio menor a 2.0 Tipo de vehculo o/o comp. del trfico
Carga/Eje Autos 65% Sencillos: 1 T Buses 7% Senc. T, Doble C3 t2%
Senc. = 5 T, Doble: 14 T I6a/o T3- 52 Senc. 5 T, Dobles: 16 T
:2
:47
:
3. Para los datos mostrados,
determine el valor del mdulo de resiliencia del subgrado que
debe
ser usado para el clculo > >>>>>
t>>>?>.r>>> r > > > >
EqB = 25 ksi, DcB = 8 pulg. Ecss= 15 ksi" Dcss= 10 puig.
CBR subgdrado= 9Yo
3. Disee un pavimento flexible, para cada uno de los valores de
CBR suBcRADo mostrados, para un TPDA de 28000 vpdcon la composicin
vehicular mostrada. Perodo de analisis 20 aos, confiabilidad 957o,
desviacin estrdar 0.4, PSI al terminar la construccin 4.3, PSI
permitido al final del perodo 2.0, prdida del PSI por condiciones
ambientales 0.3, drenaje bueno con 163 lluvias por ao. Tipo de
Vehculo % Comp.
Autos Microbuses Buses T3-S2
c-284 c-374
Trfico 65 5 10 5
Crec anual4 3-53
E.qcCBR CBR CBR
Prop. Materiales
= 350000 psi
5
= 95 o/o eASs = 40 Yo s,ssss srmcnqo :9 oA CBRsueoRaDo =6To
CBRsTB6RADo =3Yo
Para los siguientes costos unitarios determine y graque la
variacin de costos del pavimento, en funcin del CBR del subgado;
ut^o.tu asfaltica Bl.2g0 /m', capa base 8i.55/m3, y capa subbase
Bl.2l /m3. b) Cmo cambiara la estructura del pavimento si se
plantea construir el pavimento en dos etapas de 10 arlos cada una.
a)
Los datos siguientes corresponden a la evaluacin de un pavimento
existente. Segun archivos la confiabilidad en el diseo fue de 0.85
con una desviacin estandar de 0.4. El ndice de servicio actual se
ha estimado en 3.9 y debido a los efectos ambientales se estima una
disminucin acional en el mismo de 0.25. Determine: a) Tiempo en que
la base &ea95oA del agua acumulada bajo conciones de saturacin.
b) Valoi del CBR del subgrado si en la prueba de penetracin en el
laboratorio se obtuvo un esfuerzo de 75 lb/pulg2 c) El tiempo de da
til que le queda al pavimento expresado en ejes equivalentes de
carga y considerando que no se permitira en el pavimento un nce de
servicio menor a 1.8. (Ver figura 2)4.
Figura 2.
INGENIERTA DE TRANSPORTE LABORATORIO DE DISEO DE PAVIMENTOS
II2010
Carpeta Asfiiltica
Estabilidad Marshall 1750 Ib, D = 5 pulg
Es=
Ean= 32 ksi . Dcs =18 ksi, D.gB
=
8 pulg 12 pulg.
Tambin se presentan los resultados, obtenidos en estudios
previos, de ios valores del incremento annual esperado en s Asuma
un espesor de,osa v determine el nmero
Para la planeacin de una carretera de 3 carriles en cada
sentido, se realiz un aforo en una avenida existente de la ciudad'
el cual mostr que existen 4 tipos de vehiculos caracteristicos, con
la dsitribucin indicada a continuacin.
l"i'l.llI;ijf'T:iili::::r"'-::*:'^::T:':?:fll:1i::--".y;:72d;"];;i"r#'tTilAt"t:J
de ejes equivalentes esperados si se ha esrimado que el ESALESAL
total y el TPDA estimado actual es de 17000 vnd Tipo de vehiculo
AUTOS:BUSES:
%del TPDA813
YoCrecim6.3
c-3:T3.S2:
5
2.6a J
ll
6'
Determine el espesor de losa mnimo requerido para un
par,'imento, en una caractersticas: - Mdulo de ruptura del hormign
= 6401b/putg2 - Mdulo de elasticidad del hormign = 5 millones psi-
Nmero de ejes equivalentes, iniciales, estimados - Tasa de
crecimiento anual esperada =3olo - Perodo de desempeo: 15 aos -
Perodo de aruilisis:20 aos - Distribucia direccional = 60/40
via de dos carriles, con las
siguientes
in
la va = 250,0c0
- Espesor de subbase granular = g pulg. - Modulo de elasticidad
de la subbase = 32,000 psi - Mdulo de resilencia del subgrado =
5500 psi - Prdida de soporte por erosin de la base y subgrado
- Espesor del subgrado = 9 pies - Coeficiente de transferencia
de carga = 3.1 - Confiabilidad para el diseo :95o/o - Desviacin
estrdar: 0.35 - Indice de serviciabilidad: po= 4.4; pr= 1.2 -
Prdida en el ndice de servicio por efectos ambientales = 0.15 -
Drenaje excelente con,n promedio de rg2 lluvias por ao.7
=
1.0
'
Despus de la construccin del pavimento, del problema anterior,
se detect que el espesor final fue de En cunto se ver incrementada
la da til del mismo?
I pulgada
mas.
