Este documento presenta el cálculo del diseño de una estructura de pavimento flexible para un período de 20 años en una vía secundaria ubicada en la zona III de Venezuela. Se proporcionan datos de tráfico, suelos, materiales y condiciones climáticas. Se realizan cálculos para determinar factores de carga, espesores mínimos requeridos y la estructura definitiva propuesta de 18.5 cm de mezcla asfáltica, 30 cm de base y 23.5 cm de sub-base, totalizando 72 cm.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
AREA DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE VIALIDAD
CATEDRA PAVIMENTO (TEORIA)
UNIDAD III
AÑO TC % PDT
1996 3.9 1700
2002 4.3
Además, el conteo vehicular es:
tipo de vehiculo cantidad de vehiculos
6 EJES 60
5 EJES 40
4 EJES 30
3 EJES 32
2 EJES 50
El estudio de suelo arroja los siguientes resultados:
CBR para los períodos secos: 6.9%
CBR para los períodos húmedos: 6.5%
CBR para los periodos saturados 5.3 %
Los materiales a usar son:
CALIDAD DE DRENAJE
BASES: EXCELENTE Y SUB-BASE BUENA.
EJERCICIO METODO M.T.C.
Se requiere diseñar la estructura de un pavimento flexible para un periodo de 20 años, se estima una tasa de crecimiento de 3.7
%, para una via SECUNDARIA (urbana), ubicada en la zona III predominante TACHIRA Y MERIDA. El proyectista cuenta con los
siguientes datos estadisticos de transito:
Pendiente longitudinal de la vía 9 %. El diseño requerido será para el periodo 2005- 2025. Temperatura media anual del aire
28ºC.
Considere el transito desbalanceado, en la mayoría de la vía, con 2 canales de circulación en dos sentidos, con 76% que circula
por el canal crítico.
Mezcla asfáltica en caliente tipo III (alta estabilidad) 2000 LBS,con una carpeta remanente de mezcla asfaltica en caliente tipo VI
con estabilidad marxhall de 2100 , elaboradas con C.A. 85 -100, material franular (p. picada) CBR 82%, y una grava arenosa con
CBR 32%

2. SOLUCION:
Calculo del Factor Camión SEGÚN TABLA
Cij FCm
TIPO DE VEHICULO Nº DE
VEHICULOS
FC
PONDEREADO
Cij x FC m
6 EJES 60 7.987 479.22
5 EJES 40 7.455 298.20
4 EJES 30 6.499 194.97
3 EJES 32 3.304 105.73
2 EJES 50 0.747 37.35
TOTAL 212 1,115.47
1.- Calculo del Factor Camión (2do Procedimiento explicado en AASHTO)
FC = ∑(Cij * FCm) = 1115.468 = 5.26
NC 212 FC = 5.26
a. NC = Nº total de vehiculos NC = 212
b.- NC = VTP i = PDT i x % VP
Para calcular NC Y Nt necesito PDT 2005, para ello debo obtener dos PDT, ya que te tienen dos tc diferentes.
n = 2002 - 1996 = 6 tc= 3.9 % Se asume que se estima que se mantiene desde 1996-2002
PDT 2002= PDT 1996(1+0.039)^6 = 1700 (1.039)^6 = 2138.66
n = 2005 - 2002 = 3 tc= 4.3 % Se asume que se estima que se mantiene desde 2002 al 2005
PDT 2005= PDT 2002(1+0.043)^3 = 2138.66 (1.043)^3 = 2426.58
PDT 2005 = 2426.58
el % VP según tabla paraq vias secundarias esta entre 5 % - 10 %
se asume el promedio %VP = 7.5 %
NC = VTP i = PDT i x % VP = 2426.58 x 0.075 = 181.99
Escojo el NC menor para optener mayor margen de seguridad. NC = 181.99 ASUMIDO
FC = ∑(Cij * FCm) = 1115.468 = 6.13
NC 181.99 FC = 6.13

3. 2.- Calculo de Nd (CARGAS EQUIVALENTES DIARIAS PARA EL AÑO INICIAL)
VTP i = PDT i * % VP = 2426.58 * 0.075= 181.99
Nd = VTP i x FC = 181.99 * 6.13 = 1115.47
Nd= 1,115.47
3.- F LO OBTENGO CON N= 20 AÑOS (PERIODO DE DISEÑO) Y TC = 3.7
Se obtiene Factor de crecimiento por la Tabla A3 o por la formula siguiente;
F= (1+TC)^N - 1 1.068117111 = 28.87
TC 0.037
4.- Calculo de N´t ( Cargas equivalentes totales en el periodo de diseño),
N´t = Nd F 365
N´t = 1,115.47 28.87 365.00
N´t = N´t= 11.75 x 10^6
5.-
Nt = N´t . Rg
Rg =(p/3)^0.25= (9/3)^0.25= 1.32
para p menor o igual a 3 Rg = 1
Nt= 1.32 Nt = 15,510,000.00
Nt = 15.51 x10^6
6.-
Uf = 5.05 CBR -2.32
CBR SECO = 6.90% CBR HUMEDO= 6.5%
CBRSATURAD= 5.30%
Uf (calculado) meses Ufx meses
Uf (seco)= 5.05*6.9^(-2.32) 0.057 3 0.172
Uf (húmedo)= 5.05*6.5^(-2.32) 0.066 3 0.197
Uf (saturado)= 5.05*5.3^(-2.32) 0.105 6 0.633
∑ 12 1.001
11,753,497.75
Calculo de Nt (Cargas equivalentes totales en el periodo de diseño mayoradas ó ajustada)
11.75 x 10^6
¡Calculo del CBR de sr. Requiero el calculo del daño relativo. Dato zona III Uso Fig. D1 CON LA ZONA obtengo la cant. De
meses secos 3, húmedos 3 y saturados 6 del total de 12 meses (Pag. 70).

4. U`f= 0.083 (Uf ponderado)
U`f = 0.172 0.197 0.633 = 0.083
12
Se usa la formula para CBR menor o igual 7.2 %
CBR sr = 2.01 U´f^-0.431 5.86
CBR sr = 5.86 %
7.-
NEV/i = 3,236 Nt ^10^(0.094 LOG CBR - 0.932)
CBR (i) ^0.533
N´t= 1.55E+07
CBR b= 82% NEV/ b= 5.79
CBR Sb= 32% NEV/ sb = 7.46
NEV/ ms = 8.65
CBR sr= 5.86 % NEV/ sr = 12.41
8.- Determinación de los coeficientes estructurales (ai)
capa asfaltica
a.-
ecar= 0.38
Calculo de potencia del pavimento minimo (NEV/(i), requeridos sobre la capa i:
arod = 0.43

5. Figura 7
b.
a2 = 0.14 base
a3 = 0.12 sb
a4 = 0.065 ms
arod = 0.43

6. Para la Base y Sub-base de materiales granulares
9.- Determinacion del factor regional Rta.
Para TMAA = 28 ºC y c.a. 85- 100 pag. 121 ab= 0.14 ; asb= 0.105
Rta = 1.25

7. 10.- Calculo del espesor mínimo por fatiga del total de capa asfaltica ecaf
fig 9 pag 116
sr = 5.86 % y Nt 1.55 x 10¨ 7
ecaf = 10 cm (mínimo)
11.- Calculo del espesor mínimo de mezcla asfaltica: NEV/ b= 5.79
NEV/b = NEVma NEV/ sb = 7.46
ecar = NEV/b- 5 arod 5.79 - 5 *0.43= 9.58 NEV/ ms = 8.65
acar 0.38 NEV/ sr = 12.41
etma = 9.58 + 5 = 14.58 etma = 14.58 cm
12.-
edma = etma x Rta= 14.58 1.25 18.23
edma= 18.23 edma = 18.23 cm
13.-
edma comparo con ecaf
18.23 > 10 cm
ecma = 18.23 cm = edma* ecma : espesor de construcción de la mezcla asfaltica
ecma = edma*= 18.23 cm ecma = 18.5 cm
14.-
edma* = etma * x Rta =…. etma* = edma*/Rta = 18.23 /1.25 arod = 0.43
etma = 14.58 a carp= 0.38
a b= 0.14
ecar* = etma* - 5 = 14.58 - 5 = 9.58 CM asb= 0.105
ecar* = 9.58 cm a ms= 0.092
NEV/ b= 5.79
NEV/ sb = 7.46
NEV/ ms = 8.65
NEV/ sr = 12.41
Para determinar el espesor total de la mezcla asfaltica (valor virtual etma*)

8. 15.-
eb = NEV/sb- (erod x arod +ecar*acar) = 7.46- (5 *0.43+ 9.58*0.38)= 11.93 cm
ab 0.14
eb= 12 cm
esb = NEV/sr- (erod x arod +ecar*acar+eb*ab)= 12.41- (5 *0.43+ 9.58*0.38+12*0.14)= 47.04
a sb 0.105
esb= 47.04 cm
16.- Comparo espesores obtenidos con los minimos de AASHTO (capa asfaltica y base) y minimos en Venezuela para la base
Esp. Mínimo AASHTO Venezuela
ecma= 18.5 cumple
eb= 17.00 cumple es 15cm no cumple 30 cm
esb= 47.04
∑ 82.54 cm
17.- Estructura propuesta
ecma= 18.5 (5CM RODAMIENTO + 13.5 CM CARP. REMANENTE)
eb= 30.00
esb= 23.50 recalculo
TOTAL 72.00 CM CUMPLE ESPESOR TOTAL ENTRE 50 -90 CM
esb = NEV/sr- (erod x arod +ecar*acar+eb*ab)= 12.41- (5 *0.43+ 9.58*0.38+30*0.14)= 23.04
a sb 0.105
esb= 23.04
LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO DEBE ESTAR ENTRE 50 - 90 CM (cumple)
Determino los espesores de las capas de pavimento (base, sub-base y ms)

9. 18.- Verifico que cumple con los espesores minimos NEV/i arod = 0.43
a carp= 0.38
Se debe verificar que se cumple con los NEV/minimos a b= 0.14
NEV/b= 5.79
NEV/sb= 7.46 asb= 0.105
NEV/sr= 12.41
NEB/b* = nevMA* = 5 arpd + ecar* acar= 5*0.43 +13.5*0.38= 7.28
NEV/b* NEV/b
7.28 > 5.79 CUMPLE
NEV/sb* = NEVma* + eb*x ab = 7.28 +30*0.14= 11.48
NEV/sb* NEV/sb
11.48 > 7.46 CUMPLE
NEV/sr*= NEV ma*+ eb*ab+ esb *asb = 11.48 + 23.5 * 0.105 = 13.95
NEV/sr* NEV/sr=
13.95 > 12.41 CUMPLE
19.- Estructura definitiva:
ecma= 18.5
eb= 30.00
esb= 23.50
∑ 72.00 Cumple con espesor entre 50 - 90 cms.
20.-
La estructura propuesta cumple con los espesores minimos por tal motivo es la definitiva.
18.5
30 cm
SUB-RASANTE
23.50
72 cm