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EVALUACIÓN DE LA ECUACIÓN DE DISEÑO
AASHTO 1993 APLICADA EN PAVIMENTOS
FLEXIBLES DEL ALTIPLANO BOLIVIANO
Christian O. Rojas TorricoOrlando Rojas Torrico
IntroducciónGuía AASHTO 1993
Método empírico basado en
observaciones de campo
IntroducciónGuía AASHTO 1993
Vehículos y cargas de la época (década de los 50´s)Velocidad oper. 56 Km/hora
IntroducciónGuía AASHTO 1993
El diseño del pavimento se basa en la solución de la ecuación:
07.8log32.2
)1(10944.0)5.12.4(log
20.0)1log(36.9log 19.5018 RR M
SNPSI
SNSZW
332211 DaDaDaSN
ai : Coeficientes de capa
Di: Espesor
IntroducciónGuía AASHTO 1993
Perfilómetro que medía la variación de la pendiente longitudinal del pavimento (CHLOE)
IntroducciónGuía AASHTO 1993Método de sencilla aplicación, empleado
en gran parte de Latinoamérica
Adoptado en Bolivia como metodología oficial para diseño de pavimentos
IntroducciónGuía AASHTO 1993Al ser empírico, el método difícilmente
puede extrapolarse a escenarios distintos al de su desarrollo
Illinois:
IntroducciónGuía AASHTO 1993
• Gran parte de la Red Vial Fundamental de Bolivia atraviesa el altiplano boliviano
• Hasta la fecha, no se verificó la ecuación de diseño aplicada en esta región
Información empleada• Inventario Vial ABC
Deflectometría FWD
Determinación Mr subrasante
Rugosidad
Estimación PSI
• Estadística Vial ABC:Tráfico Promedio
Diario Anual (TPDA)
Composición Vehicular
• Información de pesaje
0
10
20
30
40
0 5 10 15
Frec
ueci
a po
rcen
tual
Carga por eje (Ton)
Distribución de carga Eje Simple – Tipo 1S-2D
Retén Suticollo Retén CaihuasiRetén Senkata Retén San Antonio
Información empleadaRuta
RVF
Departamento
TramoLongit
ud (km)
Año apertu
ra
Años de medición de IRI
1
La PazAchica Arriba -
Calamarca20.00 2005*
2008, 2010
La PazAyo Ayo -
Patacamaya20.16 2005*
2008, 2010
La PazSica Sica - Cruce
Luribay16.15 2005*
2008, 2010
La PazCruce Luribay -
Panduro20.06 2005*
2008, 2010
Potosí Ventilla - Yocalla 62.50 20042008, 2012
Potosí Yocalla - Tarapaya 19.50 20042008, 2012
PotosíPotosí - Cuchu
Ingenio35.90 2004
2008, 2012
4Oruro
Caihuasi - Huayllamarca
30.00 19932008
Cochabamba
Huayllamarca - Confital
25.00 19932008
7Cochabamb
aCochabamba – La
Angostura9.20 1999
2012
12 Oruro Oruro – Capachos 3.10 1998 2012
2 La PazRío Seco – Patamanta
25.00 20012008
4 Oruro Caracollo – Caihuasi 17.25 1994 2008* Año de conclusión del refuerzo del tramo con concreto asfáltico mezclado en caliente
Información empleada
0
2
4
6
8
10
12
14
16
00+000 50+000 100+000 150+000 200+000
IRI (
m/k
m)
IRI 2010 IRI 2008 Media móvil IRI 2010 Media móvil IRI 2008
Verificación Ecuación AASHTO
• Estimación de PSI inicial a partir de valores de IRI determinados a distintas edades
07.8log32.2)1(10944.0)5.12.4(log
20.0)1log(36.9log 19.5018 RR M
SNPSI
SNSZW
• Qué es ΔPSI?
ΔPSI
PSI0
PSIFinal
ΔPSI= PSI0 - PSIFinal
ESAL’s
PS
I
• Estimación del IRI inicial a partir de valores de IRI determinados a distintas edades
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 1'000'000 2'000'000 3'000'000 4'000'000 5'000'000
Índ
ice
de
Ru
go
sid
ad
Inte
rna
cio
na
l,
IRI
Ejes Equivalentes de 80 KN acumulados
Achica arriba -Calamarca
Ayo Ayo - Patacamaya
Sica Sica - Luribay
Luribay - Panduro
Potosí - Khuchu Ingenio
Ventilla - Yocalla
Yocalla - Tarapaya
Verificación Ecuación AASHTO
• Estimación de PSI a partir de valores de IRI determinados a distintas edades
)1818.0(5 IRIePSI
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
0 1'000'000 2'000'000 3'000'000 4'000'000 5'000'000
Índ
ice
de
Se
rvic
iab
ilid
ad
, PS
I
Ejes Equivalentes de 80 KN acumulados
Achica arriba -Calamarca
Ayo Ayo - Patacamaya
Sica Sica - Luribay
Luribay - Panduro
Potosí - Khuchu Ingenio
Ventilla - Yocalla
Yocalla - Tarapaya
(Patterson et al)
PSI0 diferente al supuesto (4.2)
Verificación Ecuación AASHTO
Verificación Ecuación AASHTO
Suposiciones:
CarpetaCoef.
Estructural (ai)
Estabilidad Marshall
(lb)
CBR (%)
Concreto asfáltico convencional
0.43 2000 -
Base granular 0.14 - 100Subbase granular
0.11 - 50
Capa de coronamiento
0.09 - 10
Factores de drenaje: 1.00
Verificación Ecuación AASHTO
07.8log32.2
)1(10944.0)5.12.4(log
20.0)1log(36.9log 19.5018 RR M
SNPSI
SNSZW
• W18 se calculó para el SN, MR y ΔPSI de cada una de las 13 carreteras
• Se calculó un segundo valor de W18 con un segundo PSI
• Los valores obtenidos de W18 representan el tráfico que debía haber soportado el pavimento para sufrir el ΔPSI medido
Procedimiento:
Resultados obtenidos
y = 0.405xR² = 0.6236
0
1,000,000
2,000,000
3,000,000
4,000,000
5,000,000
6,000,000
7,000,000
Eje
s E
qu
ival
ente
s ca
lcu
lad
os
po
rec
uac
ión
AA
SH
TO
93
Ejes Equivalentes observados en servicio al momento de la medición de IRI
Desempeño al 2008 Desempeño al 2010 Desempeño al 2012
Línea de igualdad Recta de regresión calculada
Línea de igualdad
• Espesor C.A. de 5 a 14 cm
Conclusiones y Recomendaciones
• La ecuación AASHTO tiende a sobreestimar el número admisible de ESAL’s. (Confiabilidad = 50%)
• El método subestima el desempeño real de los pavimentos en el altiplano
• Por tanto, tiende a existir un sobredimensionamiento de los pavimentos diseñados
Agradecimientos
Se agradece a ABC por la información proporcionada para la realización de este estudio
GRACIAS!!