Este documento presenta los datos necesarios para diseñar la estructura de un pavimento flexible para un período de 20 años en una autopista urbana ubicada en la zona VI. Proporciona información sobre el tráfico, condiciones climáticas, características del suelo y materiales disponibles. Luego, sigue los pasos del Método Venezolano para calcular los espesores requeridos de cada capa y proponer una estructura definitiva de 76.5 cm que cumple con los espesores mínimos requeridos.

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
AREA DE TECNOLOGIA Clase: 21-10-2011
DEPARTAMENTO DE VIALIDAD
CATEDRA PAVIMENTO (TEORIA)
UNIDAD III
AÑO TC % PDT % VP
1998 5 1300 15
Pendiente longitudinal de la vía 3%
El año inicial del periodo de diseño es el 2002
Además, el conteo vehicular es:
tipo de vehiculo cantidad de vehiculos
2 163
3 64
4 30
5 40
6 15
En cuanto a la temperatura media aire anual es de 28ª C, C.A. 60-70.
Considere el transito desbalanceado, con un 62% que circula por el canal crítico.
El estudio de suelo arroja los siguientes resultados:
CBR para los períodos secos: 6.4%
CBR para los períodos húmedos: 5.2%
CBR para los periodos saturados 4.4%
Los materiales a usar son:
Mezcla asfáltica en caliente tipo IV (alta estabilidad) 2000 Lbs. CARP. RODAMIENTO
Mezcla asfáltica en caliente tipo IV (alta estabilidad) con estabilidad marshall de 2.000 Lb
Piedra Picada CBR 88%
Arena Arcillosa CBR 25 %
Material Seleccionado con CBR 20%.
CALIDAD DE DRENAJE
BASES: EXCELENTE Y SUB-BASE BUENA.
EJERCICIO METODO VENEZOLANO 82
Se requiere diseñar la estructura de un pavimento flexible para un periodo de 20 años, se estima una tasa de crecimiento de 4%,
para una via primaria (autopista urbana), ubicada en la zona VI. El proyectista cuenta con los siguientes datos estadisticos:

2. SOLUCION:
Calculo del Factor Camión USAR TABLA A-4
Cm FCm
Nº DE
VEHICULOS
FC PONDEREADO
2 163 1.94 316.22
3 64 12.69 812.16
4 30 14.49 434.70
5 40 9.65 386.00
6 15 7.16 107.40
TOTAL 312 2,056.48
1.- Calculo del Factor Camión (2do Procedimiento explicado en AASHTO)
FC = ∑(Cij * FCm) = 2056.48 = 6.59
NC 312 FC = 6.59
a. NC = Nº total de vehiculos NC = 312
b.- NC = VTP i = PDT i x % VP
NC = VTP i = PDT i x % VP = 1580.16 x 0.15 = 237.02 NC= 237
PTDi (calculado en el punto 2.-)
2.- Para calcular Nt necesito PDT 2002
n = 2002 - 1998 = 4 tc= 5 % Se asume que se mantiene desde 1998-2002
PDT i = PDT 1998(1+0.05)^4 = 1300 (1.05)^4 = 1580.16
Asumo que el % VP se mantiene para el año 2002
%VP = 15 % PDT 2002 = 1580.16
Considero adecuado mantener el 15 % del dato por ser el valor limite contemplado en la tabla de %VP
Cm x FC m
TIPO DE VEHICULO
Tengo 2 opciones mantener el % VP del año dato (1998) ó ubicarlo según tabla para via princial que esta entre 10 - 20 %

3. 5.- Calculo de Nd (CARGAS EQUIVALENTES DIARIAS PARA EL AÑO INICIAL)
Si NC = VTPi = 312
Nd = VTP i x FC = 312.00 * 6.59 = 2056.48
Nd= 2,056.48
% VP : Se asume que se mantiene desde 1998 - 2002 en 15 %
6.- F LO OBTENGO CON N= 20 AÑOS (PERIODO DE DISEÑO) Y TC = 4
Se obtiene Factor de crecimiento por la Tabla A3 o por la formula siguiente;
F= (1+TC)^N - 1 1.191123143 = 29.78
TC 0.04
7.- Calculo de N´t ( Cargas equivalentes totales en el periodo de diseño),
N´t = Nd F 365
N´t = 2,056.48 29.78 365.00
N´t = N´t= 22.35 x 10^6
8.-
Nt = N´t . Rg
Rg =(p/3)^0.25=
para p menor o igual a 3 Rg = 1
Nt= Nt = 22.35 x 10^6
9.-
Uf = 5.05 CBR -2.32
CBR SECO = 6.40% CBR HUMEDO= 5.2%
CBRSATURAD= 4.40%
Uf (calculado) meses Ufx meses
Uf (seco)= 5.05*6.4^(-2.32) 0.068 5.5 0.374
Uf (húmedo)= 5.05*5.2^(-2.32) 0.110 3 0.331
Uf (saturado)= 5.05*4.4^(-2.32) 0.162 3.5 0.568
∑ 12 1.273
22,351,878.41
Calculo de Nt (Cargas equivalentes totales en el periodo de diseño mayoradas ó ajustada)
22.35 x 10^6
Para el calculo del año relativo, Dato zona Fig. D1 CON LA ZONA VI obtengo la cant. De meses secos 5.5, húmedos 3 y
saturados 3.5 del total de 12 meses (Pag. 70).

4. U`f= 0.106 (Uf ponderado)
U`f = 0.374 0.331 0.568 = 0.106
12
Se usa la formula para CBR menor o igual 7.2 %
CBR sr = 2.01 U´f^-0.431 5.29
CBR sr = 5.29 %
10.-
NEV/i = 3,236 Nt ^10^(0.094 LOG CBR - 0.932)
CBR (i) ^0.533
N´t= 22.35 x 10^6
CBR b= 88% NEV/ b= 6.07
CBR Sb= 25% NEV/ sb = 8.47
CBR ms= 20 % NEV/ ms = 9.03
CBR sr= 5.29 % NEV/ sr = 13.48
11.- 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
a4 = 0.065 ms
Para el material seleccionado
ams= 0.092
a3 = 0.12 sb
arod = 0.43
a b= 0.34 a sb= 0.10

6. Para la Base y Sub-base de materiales granulares
12.- Determinacion del factor regional Rta.
Para TMAA = 28 ºC y c.a. 60- 70 pag. 121
Rta = 1.05
a b= 0.34 a sb= 0.10

7. 13.- Calculo del espesor mínimo por fatiga del total de capa asfaltica ecaf
fig 9 pag 116
ms = 20 % y Nt 16.98 x 10¨ 6
ecaf = 10 cm (mínimo)
14.- Calculo del espesor mínimo de mezcla asfaltica: NEV/ b= 6.07
NEV/b = NEVma NEV/ sb = 8.47
ecar = NEV/b- 5 arod 6.07 - 5 *0.43= 10.32 NEV/ ms = 9.03
acar 0.38 NEV/ sr = 13.48
etma = 10.32 + 5 = 15.32 etma = 15.32 cm
15.- Calculo el espesor de diseño de mezcla asfaltica edma
edma = etma x Rta= 15.32 1.05 16.09
edma= 16.09 edma = 16.09 cm
16.- Determino el ecma y edma*
edma comparo con ecaf
16.09 > 10 cm
ecma = 16.09 cm = edma* ecma : espesor de construcción de la mezcla asfaltica
ecma = edma*= 16.09 cm ecma = 16.5 cm
17.-
edma* = etma * x Rta =…. etma* = edma*/Rta = 16.09 /1.05 arod = 0.43
etma = 15.32 a carp= 0.38
a b= 0.14
ecar* = etma* - 5 = 15.32 - 5 = 10.32 CM asb= 0.10
ecar* = 10.32 cm a ms= 0.092
NEV/ b= 6.07
NEV/ sb = 8.47
NEV/ ms = 9.03
NEV/ sr = 13.48
Para determinar el espesor total de la mezcla asfaltica (valor virtual etma*)

8. 18.-
eb = NEV/sb- (erod x arod +ecar*acar) = 8.47-(5*0.43+ 10.32*0.38)= 17.13 cm
ab 0.14
eb= 17.5 cm
esb = NEV/sm- (erod x arod +ecar*acar+eb*ab)= 9.03- (5 *0.43+ 10.32*0.38+17.5*0.14)= 5.08
a sb 0.1
esb= 5.50
ems = NEV/sr- (erod x arod +ecar*acar+eb*ab+esb*asb)= 13.48- (5*0.43+ 10.32*0.38+ 17.5*0.14+5.5*0.10)=
a ms 0.092
ems = 47.92 cm
ems= 48 cm
19.- Comparo espesores obtenidos con los minimos de AASHTO
Esp. Mínimo AASHTO Venezuela
ecma= 16.5 cumple (10 min) Maximo 12.5 cm
eb= 17.50 cumple (15cm minimo) 30.00
esb= 5.50
ems= 48.00
∑ 87.50 cm
20.- Estructura propuesta
ecma= 16.5
eb= 30.00
esb= 10.00 Asumido
ems= 20.00 Asumido
∑ 76.50 Cumple con espesor entre 50 - 90 cms.
Determino los espesores de las capas de pavimento (base, sub-base y ms) (Uso ecar*)
LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO DEBE ESTAR ENTRE 50 - 90 CM

9. 21.- 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= 6.07
NEV/sb= 8.47 asb= 0.100
NEV/ms= 9.03 a ms= 0.092
NEV/sr= 13.48
a.- Reviso espesor de carpeta asfaltica:
NEB/b* = nevMA* = 5 arpd + ecar* acar= 5*0.43 +(11.5)*0.38= 6.52
NEV/b* NEV/b
6.52 > 6.07 CUMPLE
ecma= 16.5 cm ecar= 11.5 cm y erod = 5cm
b.- Reviso espesor de capa base:
NEV/sb* = NEVma* + eb*x ab = 6.52 +30*0.14= 10.72
NEV/sb* NEV/sb
10.72 > 8.47 CUMPLE
eb= 30 cm
c.- Reviso espesor de capa sub base:
NEV/ms*= NEV ma*+ eb*ab+ esb *asb = 10.72 + 10 * 0.10 = 11.72
NEV/ms* NEV/ms
11.72 > 9.03 CUMPLE
esb= 10 cm
d.- Reviso espesor de capa material seleccionado:
NEV/sr* = nevMA* + eb*x ab + esb*asb+ ems*ams= 11.72+20*0.092 13.56
NEV/sr* NEV/sr
13.56 > 13.48 CUMPLE
e ms= 20 cm
22.- Estructura definitiva:
ecma= 16.50
eb= 30.00
esb= 10.00
ems= 20.00
∑ 76.50 Cumple con espesor entre 50 - 90 cms.
La estructura propuesta cumple con los espesores minimos por tal motivo es la definitiva.
16.5 cm
30.00 cm
25.00 cm
10.00 cm
total = 76.5 cm
13.48
9.03
8.47
6.07