SID686 Manual DISPAV (1).pdf

Dispav-5 Versión 3.0: Actualización del sistema
para el diseño estructural de pavimentos asfálticos,
incluyendo carreteras de altas especificaciones
Dispav-5
Versión
3.0:
Actualización
del
sistema
para
el
diseño
estructural
de
pavimentos
asfálticos,
incluyendo
carreteras
de
altas
especificaciones
Serie
INVESTIGACIÓN Y
DESARROLLO
Publicación arbitrada
ISBN: 978-607-02-6290-6
SANTIAGO CORRO CABALLERO†
GABRIEL CASTILLO HERNÁNDEZ
ALEXANDRA OSSA LÓPEZ
JESÚS A. HERNÁNDEZ NOGUERA
DAVID A. MANDUJANO MONTES
FABIÁN HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ
SERGIO ULISES ARIZAGA GONZÁLEZ
Las Series del Instituto de Ingeniería describen los resultados de algunas de las
investigaciones más relevantes de esta institución. Con frecuencia son trabajos
in extenso de artículos que se publican en revistas especializadas, memorias de
congresos, etc.
Cada número de estas Series se edita con la aprobación técnica del Comité Editorial
del Instituto, basada en la evaluación de árbitros competentes en el tema, adscritos
a instituciones del país y/o el extranjero.
Actualmente hay tres diferentes Series del Instituto de Ingeniería:
SERIE INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
Incluye trabajos originales sobre investigación y/o desarrollo tecnológico. Es
continuación de la Serie Azul u Ordinaria, publicada por el Instituto de Ingeniería
desde 1956, la cual actualmente tiene nueva presentación y admite textos en
español e inglés.
SERIE DOCENCIA
Está dedicada a temas especializados de cursos universitarios para facilitar a
estudiantes y profesores una mejor comprensión de ciertos temas importantes de
los programas de estudio.
SERIE MANUALES
Abarca manuales útiles para resolver problemas asociados con la práctica
profesional o textos que describen y explican el estado del arte o el estado de la
práctica en ciertos temas. Incluye normas, manuales de diseño y de laboratorio,
reglamentos, comentarios a normas y bases de datos.
Las Series del Instituto de Ingeniería pueden consultarse gratuitamente
desde la dirección electrónica del Instituto (II UNAM), http://www.ii.unam.
mx (http://aplicaciones.iingen.unam.mx/ConsultasSPII/Buscarpublicacion.
aspx) y pueden grabarse o imprimirse en formato PDF desde cualquier
computadora.
SID 686
ENERO 2014

DISPAV-5-versión 3.0
actualización del sistema para
el diseño estructural de
pavimentos asfálticos,
incluyendo carreteras de altas
especificaciones
SANTIAGO CORRO CABALLERO†*
GABRIEL CASTILLO HERNÁNDEZ**
ALEXANDRA OSSA LÓPEZ*
JESÚS A. HERNÁNDEZ NOGUERA*
DAVID A. MANDUJANO MONTES***
FABIÁN HERNÁNDEZ RODRÍGUEZ***
SERGIO ULISES ARIZAGA GONZÁLEZ***
Investigador, Instituto de Ingeniería*
Técnico Académico, Instituto de Ingeniería**
Becario, Instituto de Ingeniería***

ÍNDICE
iii
ÍNDICE iii
RESUMEN v
ABSTRACT vi
1 INTRODUCCIÓN 1
1.1 Ventajas 2
2 DISPAV-5 VERSIÓN 3.0 3
2.1 Requerimientos técnicos y ejecución del sistema 4
2.2 Problemas comúnmente encontrados 5
2.2.1 No se ha instalado la máquina virtual Java VM 5
2.2.2 Asociación incorrecta de la extensión .jar 7
2.3 Soporte técnico 8
3 EJEMPLOS RESUELTOS 9
3.1 Navegación básica 10
3.2 Ejemplo 1 11
3.2.1 Tipo de diseño 12
3.2.2 Tránsito de proyecto 12
3.2.3 Datos del tránsito y Tipo de camino 13
3.2.4 Composición del tránsito 14
3.2.5 Carga de los vehículos comerciales 15
3.2.6 Propiedades de los materiales disponibles para el proyecto y valor
relativo de soporte de los materiales no aglutinados 19
3.2.7 Módulos de rigidez de los materiales 23
3.2.8 Relación de Poisson 25
3.2.9 Nivel de confianza 25
3.2.10 Diseño por deformación 26
3.2.11 Diseño por fatiga en las capas asfálticas 27
3.2.12 Solución 1 28
3.2.13 Solución 2. Alternativa de solución empleando base asfáltica 31
3.2.13.1 Propiedades de la base asfáltica 31
3.2.13.2 Revisión del número de capas 32
3.2.13.3 Ajuste de espesores 33

DISPAV-5-VERSIÓN 3.0 ACTUALIZACIÓN DEL SISTEMA PARA EL DISEÑO…
iv
3.3 Ejemplo 2 36
3.3.1 Tipo de procedimiento 36
3.3.4 Tres datos del tránsito y Tipo de camino 37
3.3.6 Propiedades de los materiales disponibles para el proyecto 39
3.3.7 Valor relativo de soporte de los materiales no aglutinados 39
3.4 Ejemplo 3 45
3.4.1 Tipo de procedimiento 45
3.4.2 Tipo de camino 46
3.4.3 Tipo de estructura 47
3.4.6 Resultado de la revisión 49
3.5 Ejemplo 4 50
3.5.3 Datos del tránsito y Tipo de camino 52
3.5.5 Carga de los vehículos comerciales 53
3.5.6 Propiedades de los materiales disponibles para el proyecto y VRS 56
4 REFERENCIAS 63

RESUMEN
v
RESUMEN
El programa Dispav-5 versión 3.0 corresponde a una modernización en la interfaz de
captura de datos y presentación de resultados del sistema de diseño de pavimentos de
caminos normales y de altas especificaciones: Dispav-5 versión 2.0. Este manual
presenta de forma detallada los pasos que debe llevar a cabo el usuario para la instalación
y ejecución del programa. La nueva versión del Dispav-5, incluye una actualización de
pesos de vehículos de acuerdo a la normatividad de pesos y dimensiones vigentes para la
República Mexicana (NOM-012-SCT-2008).
Palabras Clave: Dispav-5, método de diseño de pavimentos.

vi
ABSTRACT
The version 3.0 of the Dispav-5 program, presents a new data capture and presentation
results interface of the pavement design method for highways: Dispav-5 version 2.0.This
document outlines the steps to install and run the program. The new version of Dispav-5,
includes a vehicle weight updating, according to the official Mexican standard NOM-
012-SCT-2008 on the for weight and dimensions of circulating vehicles.
Key words: Dispav-5, pavement design method.

1. INTRODUCCIÓN
1
1. INTRODUCCIÓN
En la segunda mitad del 2010, Santiago Corro, como parte de su trabajo relativo a su año
sabático, propuso la modernización del sistema de diseño de pavimentos de altas
especificaciones: Dispav-5 versión 2.0[1]
; para ello, invitó a Gabriel Castillo como
experto en el desarrollo de sistemas1
.
El Dispav-5 es un programa interactivo que utiliza conceptos teórico-empíricos para
diseñar secciones estructurales de pavimentos flexibles de caminos normales y de
grandes especificaciones. Como variables de entrada, el programa utiliza la información
de tránsito del proyecto y las características de los materiales de cada una de las capas
que conforman la estructura. Una vez concluida la entrada de información, el programa
calcula los espesores requeridos para evitar la falla por deformación de las capas no
estabilizadas con asfalto y por fatiga de las capas asfálticas. Adicionalmente, dicho
programa permite revisar el desempeño por fatiga y deformación de secciones
estructurales de pavimentos flexibles a partir de información de tránsito, geometría y
características de materiales.
El enfoque para el desarrollo del Dispav-5 versión 3.0 derivó de la migración del código
original, escrito en QBasic (compilador ampliamente empleado en el antiguo sistema
operativo MS-DOS) a un ambiente JAVA. El objetivo fundamental de la migración fue
1
Los informes del Instituto de Ingeniería mencionados en este documento pueden ser
descargados gratuitamente de la página oficial http://www.iingen.unam.mx

2
la ejecución del programa con independencia del sistema operativo (Windows, Apple,
Linux, etc).
El equipo de desarrollo se enfocó a migrar el sistema, manteniendo siempre el modelo
plasmado en el Dispav-5 versión 2.0, pero modernizando la interfaz de captura y
presentación de resultados. La primera versión de este sistema se tuvo a principios de
2012, y se establecieron pruebas de funcionamiento y validación de resultados.
Lamentablemente, Santiago Corro falleció el 5 de mayo de 2012, antes de terminar la
revisión del sistema.
Con la finalidad de concluir el sistema y poder ofrecerlo públicamente, el trabajo
continuó con la incorporación de Alexandra Ossa y de Jesús Alfredo Hernández,
especialistas en pavimentos. Bajo su dirección se terminó la revisión. Asimismo, fue
incorporado y adecuado el sistema para considerar la actualización de pesos, según la
NOM-012-SCT-2008[2]
(que el Dispav-5 versión 2.0 no contemplaba).
1.1 Ventajas
La principal ventaja del Dispav-5 versión 3.0 es que este programa ofrece una interfaz
amigable y cómoda de ejecutar. En esta versión, el usuario puede navegar de manera
fácil y rápida a través de todas las pantallas, ya sea por medio del teclado o con el ratón
(mouse). Asimismo, la posibilidad de ir hacia adelante y atrás en el programa, permite la
modificación de valores específicos conservando todos los demás intactos, sin necesidad
de reescribirlos, ni de ejecutar el programa nuevamente.
Los campos cuentan con validaciones para que siempre contengan los valores correctos.
Por ejemplo: si en un campo se esperan números reales y se introducen caracteres que no
sean números, entonces se borrarán automáticamente dejando el último valor válido.

2. DISPAV-5-VERSIÓN 3.0
3
En este apartado se presentan los requerimientos técnicos para la ejecución del sistema.
También se comentan algunos problemas comunes que pueden impedir o dificultar su
ejecución.

4
2.1 Requerimientos técnicos y ejecución del sistema
El Dispav-5 Versión 3.0 es un programa escrito en Java, por lo que para su ejecución
debe tener instalada la máquina virtual[5]
, correspondiente al sistema operativo de la
computadora donde se desea ejecutar el sistema. Es posible que se tenga ya instalada la
Java VM (máquina virtual); si no fuese así, puede descargarse de internet[6]
. Una vez
instalado Java VM, la ejecución del Dispav-5 versión 3.0 es directa:
1. Abra la carpeta donde guardó el archivo "Dispav2012.jar" (figura 2.1). Observe el
icono asociado al archivo y la identificación de que dicho archivo es un archivo
ejecutable (Executable Jar File), lo que indica que está correctamente instalada la
máquina virtual y la extensión .jar está asociada a Java VM.
Fig. 2.1 Ejemplo de directorio donde está almacenado Dispav.jar

5
2. De un doble click al archivo Dispav 2012, con lo que se comenzará a ejecutar el
programa (figura 2.2).
Fig. 2.2 Ventana principal de Dispav-5 versión 3.0
2.2 Problemas comúnmente encontrados
Los problemas más comunes que impiden la ejecución del sistema son:
2.2.1 No se ha instalado la máquina virtual Java VM.
Este problema puede ser fácilmente identificado debido a que al abrir el explorador en el
directorio donde se tiene el programa (figura 2.3), el archivo no posee el icono de Java.

6
Fig. 2.3 Archivo tipo ".jar" no asociado a la máquina virtual Java VM.
Al tratar de ejecutar el programa se obtiene una indicación de que no se puede abrir el
archivo. Por ejemplo, la figura 2.4 muestra la ventana en WindowsXP.
Fig. 2.4 Error generado al tratar de ejecutar el Dispav-5 sin que esté asociado a la máquina virtual

7
Para resolver este problema, se debe instalar Java VM, descargándolo gratuitamente de la
página oficial[6]
.
2.2.2 Asociación incorrecta de la extensión .jar
Algunos programas de compresión de archivos identifican la extensión .jar como un
identificador de archivo empacado (similar a la extensión .zip o .rar). Es probable que
durante la instalación de la utilería de descompresión se haya solicitado la asociación de
este tipo de archivos con la aplicación de descompresión. En el caso de instalar WinRar
(http://www.winrar.es/) la ventana mostrada en la figura 2.5 permite habilitar o
deshabitar dicha asociación.
Fig. 2.5 Ejemplo de asociación incorrecta de un .jar como un archivo empacado
El problema se manifiesta de la siguiente manera: Primero, se tiene instalado el Java
VM; al tratar de ejecutar el programa se identifica el archivo como un archivo empacado,
y se abre el desempacador en lugar del programa. La figura 2.6 muestra la pantalla que
abre el programa WinRar.

8
Fig. 2.6 Archivo .jar abierto como si fuera un archivo empacado.
La solución a este problema es reasociar la extensión a Java VM. Existen varias formas
de hacerlo. La más simple es ejecutar un pequeño programa llamado jarfix[7]
.
2.3 Soporte técnico
Aunque no existe una unidad específica para dar soporte a los usuarios del sistema; en la
medida de lo posible, se ofrece soporte en problemas para la ejecución del programa.
Para ello puede enviar un correo electrónico a: Gabriel Castillo
(gch@pumas.ii.unam.mx), indicándole el tipo de situación, así como toda la información
que considere necesaria para que sea resuelto el problema.
En el siguiente capítulo se presentan los ejemplos que fueron resueltos en el informe CI-
8[1]
con el Dispav-5 versión 2.0, solucionados ahora con el Dispav-5 versión 3.

3. EJEMPLOS RESUELTOS
9
A continuación se muestra la solución de los ejemplos planteados en el Informe CI-8[1]
resueltos ahora con el Dispav-5 Versión 3.0. Son presentados tres ejemplos de aplicación
del método de diseño, ya expuestos en el CI-8. El primero es el diseño del pavimento de
un camino con tránsito pesado; el segundo es el diseño de un camino con tránsito bajo; el
tercero es la revisión de la vida de un pavimento ya existente. Asimismo, se presenta un
cuarto ejemplo (no contenido en el CI-8), donde se diseñará un pavimento similar al del
Ejemplo 1, pero con los pesos de la Norma NOM-012-SCT-2008.

10
3.1 Navegación básica
Para navegar en el sistema y elegir lo que se hará, es posible utilizar las teclas de flechas
y la tecla enter. También se debe utilizar el ratón, posicionado sobre los botones
mediante y mediante un click. Cabe decir que el sistema está diseñado para que el usuario
navegue hacia adelante o hacia atrás de éste, según sus necesidades de trabajo. Para ello,
en todas las pantallas se proporcionan tres botones como lo muestra la figura 3.1:
 Botón Anterior: regresa el sistema a la pantalla anterior a la actualmente
presentada.
 Botón Siguiente: avanza el sistema a la siguiente pantalla.
 Botón Ayuda: Proporciona información sobre los datos solicitados en la pantalla
actual.
 Botón Salir: Permite al usuario terminar el programa en cualquier momento del
proceso de diseño.
Fig. 3.1 Botones de navegación e identificador de ventana

11
Aunado a esto, todas las ventanas tienen un identificador único que se muestra en el
extremo inferior al centro de la pantalla. En la figura 3.1 la ventana se identifica como
(Ventana D2). Este identificador es importante referirlo en caso de reportar errores del
sistema.
3.2 Ejemplo 1
Se quiere obtener el diseño del pavimento para un camino importante, con un volumen
de tránsito alto. Se tienen las características de resistencia de los materiales considerados
en el proyecto: VRSz de suelos y módulo de rigidez de la capa asfáltica. También, se
cuenta con los datos del tránsito diario promedio anual en el carril de proyecto, así como
la composición de dicho tránsito. La tasa de crecimiento anual del tránsito se estima en
cuatro por ciento y el periodo de proyecto es de diez años.
Fig. 3.2 Ventana principal Dispav-5 versión 3.0
En este caso se va a obtener el diseño de espesores a partir de las características del
tránsito y de los materiales disponibles; se ejecuta el programa y en la ventana principal
(figura 3.2) se elige la opción Dispav-5.

12
3.2.1 Tipo de diseño
Se debe elegir el tipo de camino según la importancia e intensidad del tránsito que vaya a
darse durante la vida del proyecto.
Como el camino es importante, con un tránsito de vehículos de flujo considerable, se
considera que lo adecuado es aplicar el diseño de altas especificaciones de manera que se
mantenga un buen nivel de servicio en todo el periodo de proyecto (figura 3.3). Para
seleccionar, se puede hacer con un click del ratón, o se puede cambiar la selección
mediante las flechas del teclado o la tecla de tabulador. Para ir a la siguiente ventana se
presiona enter o se selecciona Siguiente.
Fig. 3.3 Ventana de elección de camino según las deformaciones. Dispav-5 versión 3.0
3.2.2 Tránsito de proyecto
El programa permite introducir directamente el tránsito de proyecto, en ejes estándar de
8.2 toneladas métricas, en caso de ser conocido. También se puede calcular el tránsito de
proyecto a partir de los datos del tránsito promedio diario anual, en el carril de proyecto,
y de su composición por tipo de vehículo. En este ejemplo se calcula el tránsito de

13
proyecto a partir de la composición del tránsito mezclado, por lo que se elige la segunda
opción (figura 3.4).
3.2.3 Datos del tránsito y Tipo de camino
Se requiere del tránsito diario promedio anual en el carril de proyecto considerando el
coeficiente direccional y la distribución por carriles. Conviene subrayar que la tasa de
crecimiento anual debe estimarse mediante un análisis estadístico. En este caso fueron
empleados los resultados obtenidos en muestras tomadas en la red Nacional del Instituto
Mexicano del Transporte. También se requiere el periodo de diseño del pavimento, en
años.
Fig. 3.4 Ventana de selección del tránsito del proyecto. Dispav-5 versión 3.0
Para efecto de las cargas máximas legales en los vehículos comerciales, en la siguiente
carátula de la ventana se consideran especificaciones de un camino de tipo A, según la
clasificación SCT de la Norma de 1997.

14
También tiene la posibilidad de actualizar los pesos, según la nueva norma de 2008, o
seguir la de 1997. Sin embargo, conviene comentar que en la norma de 1997 los caminos
tipo A y B, tienen los mismos pesos, mientras que en la norma de 2008 son distintos
entre sí.
Los datos introducidos para este ejemplo se muestran en la figura 3.5. Siempre que
existan casillas en las ventanas, los datos se deben introducir, colocando el valor en cada
casilla. Si se presiona enter o el tabulador, el cursor se moverá a la siguiente casilla.
También se puede navegar entre los valores mediante las flechas del teclado.
Fig. 3.5 Ventana de transito acumulado Dispav-5 versión 3.0
3.2.4 Composición del tránsito
Tomando en cuenta la información obtenida de datos viales, la Tabla 3.1 muestra la
distribución del tránsito para el ejemplo en cuestión.

15
Tabla 3.1 Composición del tránsito. Ejemplo 1
Los vehículos que no aparecen en la Tabla 3.1 no se tomarán en cuenta de aquí en
adelante. Además, la suma de los porcentajes siempre debe ser de un 100% En la figura
3.6 se aprecia la captura de datos de tránsito por composición vehicular, indicando la
suma de porcentajes capturados.
Fig. 3.6 Ventana de composición de tránsito. Dispav-5 versión 3.0
3.2.5 Carga de los vehículos comerciales
El programa permite considerar los diferentes porcentajes de vehículos cargados para
cada uno de los tipos de vehículos considerados en la composición del tránsito, o emplear
un porcentaje constante para todos los vehículos comerciales (figura 3.7).
Distribución del tránsito mezclado
Tipo de vehículo Porcentaje
A 66.2
B3 9.7
C2 8.0
C3 4.1
T3-S2 6.0
T3-S3 4.0
T3-S3-R4 2.0

16
En este ejemplo se supone que el 70% de los vehículos comerciales circulan cargados y
30%, vacíos. Dicho porcentaje de camiones cargados se puede obtener por medio de
muestras en la carretera de interés, o empleando los resultados obtenidos en muestras
tomadas en la red nacional. Cabe hacer notar que al seleccionar la opción de “Emplear
porcentaje de veículos cargados aplicable a todos los vehículos comerciales”,
automaticamente puede introducir a éste, el valor sin necesidad de hacer click o de mover
la selección con las flechas.
Fig. 3.7 Ventana de selección de la tasa de crecimiento. Dispav-5 versión 3.0
El programa presenta la carga máxima legal en cada eje, para el tipo de camino de
proyecto (A, B, C, ó D) por cada tipo de vehículo incluido. Se pide al proyectista que la
modifique si tiene información al respecto, o que la ratifique, en caso contrario. Es decir,
el proyectista tiene la opción de introducir el peso estimado para cada uno de los ejes de
los vehículos comerciales considerados.

17
Asimismo, se requiere conocer la presión de las llantas de los vehículos. Cabe decir que
el programa incluye las presiones admisibles en la norma oficial. En caso de que el
proyectista conozca las presiones reales debe hacerlo, tomando en cuenta que dicha
presión debe medirse después de haber mantenido transitando el vehículo suficiente
tiempo.
Es conveniente destacar que las presiones de contacto de las llantas tienen un efecto
significativo en las capas cercanas a la superficie de rodamiento.
En el ejemplo se han tomado las cargas y presiones máximas reglamentarias, presentadas
inicialmente por el programa DISPAV-5. En la figura 3.8 se muestra como ejemplo, la
ventana correspondiente al camión T3-S2. Para revisar los pesos de los diferentes
camiones se usan los botones "Anterior tipo de vehículo" y "Siguiente tipo de vehículo",
o mediante las flechas Derecha e Izquierda del teclado.
Fig. 3.8 Ventana de pesos en los ejes de cada vehículo. Dispav-5 versión 3.0

18
A continuación, el programa calcula y presenta los coeficientes de equivalencia (o de
daño relativo) para cada vehículo. La figura 3.9 muestra los cálculos para un tractor con
semirremolque T3-S2.
Fig. 3.9 Ventana de coeficientes equivalentes. Dispav-5 versión 3.0
Por último, el programa calcula el tránsito acumulado de proyecto (N), a diferentes
profundidades, tomando en cuenta los coeficientes de equivalencia de cada vehículo, el
tránsito diario promedio, la distribución del tránsito, la tasa de crecimiento anual y el
periodo de proyecto.
Para el cálculo de la vida por agrietamiento de fatiga en las capas asfálticas, se
recomienda tomar como tránsito acumulado de proyecto el determinado a una
profundidad de 15 cm.
Para calcular el espesor de la sección estructural del pavimento por deformación
permanente (Δ20) se recomienda utilizar el obtenido a una profundidad de 90 cm. Sin
embargo, el proyectista puede elegir el tránsito acumulado de proyecto, de acuerdo con
las características del camino, y aplicando su criterio, para cualquiera de las
profundidades calculadas, tanto por fatiga como por deformación permanente.

19
Debe recordarse que el tránsito de proyecto (figura 3.10) se presenta en millones de ejes
estándar de 8.2 toneladas métricas por eje sencillo (18,000 libras), de acuerdo con los
estándares internacionales.
Fig. 3.10 Ventana del tránsito a diferentes profundidades. Dispav-5 versión 3.0
Conviene que el proyectista imprima o apunte estos datos, para no tener que recalcular el
tránsito de proyecto, en caso de que tenga que estudiar otras alternativas para el mismo
estudio.
3.2.6 Propiedades de los materiales disponibles para el proyecto y valor relativo de
soporte de los materiales no aglutinados
El proyectista debe partir de un anteproyecto de la sección estructural del pavimento; es
decir, de cuáles capas y qué tipo de materiales planea incluir. El programa considera un
máximo de cinco capas (figura 3.11), incluyendo la terracería, lo cual es conveniente
para un diseño estructural adecuado y confiable.

20
Fig. 3.11 Ventana de selección de las capas a utilizar. Dispav-5 versión 3.0
La inclusión de bases estabilizadas con asfalto está contemplada después de encontrar el
diseño empleando una carpeta asfáltica.
Para la elección de las diferentes capas del pavimento conviene tomar en cuenta que la
deformación unitaria de tensión en la parte inferior de la carpeta asfáltica, depende en
buena medida de la rigidez de la capa de apoyo. Conviene que la capa que se coloque
debajo de la carpeta asfáltica sea de buena calidad, y que no pierda rigidez en la época de
lluvia; de ahí que es recomendable emplear bases granulares adecuadas.
En el ejemplo se decidió explorar la posibilidad de un diseño con carpeta asfáltica; base
granular, sub-base, subrasante y terracería.
Para seleccionar las capas (figura 3.11) que se quieren dejar o quitar, se pone o se quita la
“palomita” que se encuentra a la izquierda de cada capa. Para lograrlo, se puede hacer
click con el ratón sobre las “palomitas”, o desplazándose con la flechas del teclado y con
la tecla de Espacio, poner o quitar las “palomitas”.

21
El VRSz estimado se debe establecer considerando la compactación en la cual se van a
colocar los materiales, así como las condiciones de humedad previsibles durante la vida
de servicio del camino.
También deben hacerse consideraciones estadísticas de manera que el valor medio
obtenido se ajuste por un factor de seguridad. Se sugiere emplear: VRSz=VRS (1-CV).
En la expresión anterior, “C” es un factor que depende del nivel de confianza deseado.
Para fines prácticos, puede considerarse una distribución normal en la resistencia. Por
ejemplo, si se desea un nivel de confianza de 80 por ciento, entonces C=0.84.
Por su parte “V” es el coeficiente de variación de la resistencia. Si no se cuenta con la
suficiente información para estimarlo, se puede emplear un valor alrededor de 0.3,
aceptable para una construcción de buena calidad. Los valores de proyecto considerados
en este ejemplo son los mostrados en la figura 3.12.
El método establece valores mínimos y máximos para el VRSz con el propósito de
obtener espesores adecuados cuando éste excede los umbrales máximos o mínimos
convenientes de los materiales empleados.
En el Manual del Usuario aparece una tabla con los límites establecidos, de acuerdo con
la experiencia obtenida en las investigaciones desarrolladas. El valor de proyecto se
designa como VRSp.
En caso de que se propongan valores inferiores a los mínimos admisibles, el programa se
detiene y el proyectista debe replantear el proyecto con otros materiales. En caso de que
se propongan valores mayores a los máximos, el programa toma el valor máximo
admisible como el VRSp, aunque registra el valor propuesto por el proyectista para

22
emplearlo en la estimación del módulo de rigidez de la capa correspondiente, en caso de
requerirse.
Fig. 3.12 Ventana de captura del VRSz. Dispav-5 versión 3.0
En el ejemplo los valores propuestos están en el intervalo aceptable; excepto la sub-base
que se ajusta a un VRSp=30 (figura 3.13).
Fig. 3.13 Ventana de corrección del VRSz. Dispav-5 versión 3.0

23
3.2.7 Módulos de rigidez de los materiales
Para el cálculo de esfuerzos, deformaciones unitarias, y desplazamientos verticales, se
requieren los módulos de rigidez de todas las capas. En el caso de la carpeta asfáltica, si
el proyectista no tiene información de laboratorio para establecer el módulo dinámico de
rigidez del concreto asfáltico, puede emplear el programa MODULO para estimarlo
aproximadamente a partir de relaciones volumétricas.
Los datos obtenidos generalmente tienen variaciones significativas y deben emplearse
únicamente como una guía cualitativa.
Se hace notar que la estimación del módulo de rigidez de proyecto es un problema difícil
que requiere de un análisis amplio y del buen criterio del proyectista. En efecto, el
módulo de rigidez cambia de manera significativa con varios factores, entre ellos, la
temperatura y la velocidad de aplicación de las cargas de las ruedas de los vehículos. A
esto debe agregarse el efecto dinámico vertical, que altera las cargas estáticas.
Por lo anterior, se recomienda dividir el período de diseño en etapas climáticas típicas, y
realizar pruebas dinámicas de laboratorio para estimar los módulos de rigidez en
diferentes condiciones. El módulo de rigidez de proyecto puede estimarse ponderando los
daños producidos en diferentes etapas y aplicando la Ley de Miner.
En consecuencia, la estimación de los módulos de rigidez de los diferentes materiales
debe considerarse con mucho cuidado, para evitar fallas debido a una apreciación
inadecuada de las características mecánicas de los materiales.
Para el caso de los materiales no estabilizados con asfalto, las recomendaciones son
similares. Por tanto, se insiste en realizar un buen control de laboratorio, tomando en

24
cuenta que la compactación, el contenido de agua y los efectos climáticos, modifican de
manera significativa el comportamiento de los materiales.
En caso de que el proyectista no pueda obtener los módulos de rigidez de los materiales
no aglutinados en pruebas de laboratorio, o en el campo, el programa permite estimarlos
de manera aproximada, con la expresión: E = 130 VRSZ
0.7
.
En el ejemplo se supone conocido el módulo de rigidez de la carpeta y se estima el
módulo de rigidez de las otras capas, a partir del VRSz (figura 3.14). En la ventana
también se ofrece la opción de que el programa pueda sugerir algunos valores al oprimir
el botón "Sugerir", ya sea con el ratón o con enter. Cabe decir que estos valores pueden
ser modificados por el usuario en cualquier momento.
Fig. 3.14 Ventana de captura o cálculo del Módulo de rigidez. Dispav-5 Versión 3.0

25
3.2.8 Relación de Poisson
El programa propone relaciones de Poisson para cada tipo de material (figura 3.15), si el
proyectista tiene información confiable que indique que el valor es diferente al anotado
puede modificarlo.
Fig. 3.15 Ventana de número de Poisson. Dispav-5 Versión 3.0
3.2.9 Nivel de confianza
El programa permite elegir el nivel de confianza del proyecto (figura 3.16), entre 50 y
99% Por omisión, siempre se sugiere un nivel de 85% En el ejemplo se acepta el nivel
propuesto de 85%

26
Fig. 3.16 Ventana de nivel de confianza. Dispav-5 versión 3.0
3.2.10 Diseño por deformación
Una vez concluido el ingreso de información, el programa calcula los espesores
requeridos para evitar la falla prematura por deformación de las capas no estabilizadas
con asfalto. El diseño obtenido se muestra en la figura 3.17.
Fig. 3.17 Ventana de espesores en cada capa. Dispav-5 versión 3.0

27
El programa ha revisado que los espesores obtenidos sean mayores que los valores
mínimos establecidos para este tipo de camino y este tránsito de proyecto. En el caso de
que alguna capa hubiera tenido un espesor menor al mínimo, el diseño se ajusta al valor
mínimo, y en las capas inferiores se deduce ese incremento (Ver procedimiento de diseño
en CI-8[1]
, página 15).
En este caso el espesor de sub-base calculado es de 11.6 y se ha incrementado al espesor
mínimo de 15 cm, en consecuencia el espesor de subrasante calculado se ha disminuido
en la misma cantidad.
Puede observarse que los espesores no se han redondeado. Se espera que el proyectista
haga eso posteriormente, usando su criterio.
3.2.11 Diseño por fatiga en las capas asfálticas
La vida previsible por fatiga está basada en las deformaciones unitarias generadas en la
parte inferior de la carpeta asfáltica de la estructura obtenida en el paso anterior. Se
emplea el modelo de fatiga correspondiente al tipo de camino elegido.
El resultado de la revisión (figura 3.18) indica que la vida previsible es inferior al tránsito
de proyecto por fatiga. Se requiere modificar el diseño para que la vida previsible
coincida, aproximadamente, con el tránsito de proyecto. El programa proporciona cuatro
opciones al usuario.

28
Fig. 3.18 Ventana de resultados. Dispav-5 versión 3.0
En este ejemplo se presentan dos soluciones al diseño. En la primera se mantienen las
capas consideradas actualmente (CA/BG/SB/SR), y se modifica el grueso de la carpeta
hasta encontrar un espesor que proporcione una vida previsible igual al tránsito de
proyecto por fatiga.
En la segunda solución se considera incluir una base estabilizada con asfalto.
3.2.12 Solución 1
Se elige la opción 2 del menú: "Cambiar espesores" (figura 3.19), y se incrementa el
espesor de la carpeta a 17 cm. Se pueden reducir o no, algunos espesores de las capas
inferiores. En este caso, se disminuye el espesor de base granular a 20 cm y el de
subrasante a 50 cm.

29
Fig. 3.19 Ventanas para el cambio de espesores. Dispav-5 versión 3.0
Se observa que todavía no se alcanza la vida de proyecto por fatiga (figura 3.20), por lo
que se incrementa el espesor de carpeta en 2 cm más. Así, el nuevo diseño, y el resultado
del cálculo de vida previsible, quedan de la siguiente manera:

30
Fig. 3.20 Ventanas de comparación de resultados, con variación de espesores. Dispav-5 versión 3.0
En este caso, la vida previsible es un poco mayor que el tránsito de proyecto, por lo que
se puede disminuir ligeramente el espesor de la carpeta, utilizando una de 18 cm. La vida
previsible del nuevo diseño final se muestra en la figura 3.21.

31
Fig. 3.21 Ventana de resultados favorable. Dispav-5 versión 3.0
La vida previsible es ahora menor que el tránsito de proyecto; aunque la diferencia es
menor que el 10% del tránsito de proyecto, lo que se considera tolerable. Queda a criterio
del proyectista definir si el espesor de carpeta es de 18, 19, o 18.5 cm.
3.2.13 Solución 2-Alternativa de solución empleando base asfáltica
Para incluir una base asfáltica en el diseño se debe seleccionar la opción número 3:
"Emplear base asfáltica".
3.2.13.1 Propiedades de la base asfáltica
Se deben iniciar los cálculos con un espesor inicial para la nueva capa. Dicho valor se
puede fijar por las consideraciones mínimas de espesor, tomando en cuenta el tamaño
máximo de agregado, tránsito de proyecto, etc. También puede suponerse a partir de las
características estructurales del proyecto, estimadas con los resultados anteriores.

32
Asimismo, es necesario proporcionar el módulo de rigidez de la nueva capa y la relación
de Poisson como se muestra en la Figura 3.22, en donde se introdujeron, respectivamente,
los valores de 20,000 y 0.35 para el módulo de rigidez y la relación de Poisson.
Fig. 3.22 Ventanas para agregar base asfáltica. Dispav-5 versión 3.0
3.2.13.2 Revisión del número de capas
El máximo número de capas que se puede analizar es cinco. Si ese número se sobrepasa,
como en este ejemplo, se debe eliminar una de ellas. Para decidir cuál capa debe ser

33
eliminada, se deben considerar aspectos de la economía del proyecto y de la
conveniencia estructural.
Desde el punto de vista estructural se debe recordar que el comportamiento de la base
asfáltica va a tener influencia de manera significativa por la rigidez de la capa subyacente
a la base asfáltica. Desde ese punto de vista puede ser conveniente mantener la base
granular (CA/BA/BG/SR/TERR); sin embargo, esta solución es más costosa que la de
emplear una sub-base debajo de la base asfáltica (CA/BA/SB/SR/TERR).
En este ejemplo se decide eliminar la capa de base granular (figura 3.22) y construir la
base asfáltica sobre la sub-base con VRSz=40 (CA/BA/SB/SR/TERR). Para eliminar esa
capa, se debe introducir el número tres, que corresponde a la capa de base granular
contando de arriba hacia abajo.
3.2.13.3 Ajuste de espesores
Como se ha añadido una capa de base asfáltica con 10 cm de espesor se considera que se
puede reducir el espesor de alguna(s) capa(s). En este ejemplo se reduce la carpeta
asfáltica a 10 cm. Con los nuevos espesores se repite el cálculo para determinar la vida
previsible de la estructura, obteniendo los resultados mostrados en la figura 3.23.
Fig. 3.23 Ventana de resultados con base asfáltica. Dispav-5 versión 3.0

34
La vida previsible con este diseño es inferior a la vida de proyecto, tanto por fatiga como
por deformación. Se decide incrementar el espesor de la base asfáltica en 5 cm, con el
resultado mostrado en la figura 3.24.
Fig. 3.24 Ventana de resultados no favorables con base asfáltica. Dispav-5 versión 3.0
La vida previsible sigue siendo inferior al tránsito de proyecto; se incrementa el espesor
de la base asfáltica en 3 cm más. La figura 3.25 muestra el resultado obtenido.
Fig. 3.25 Ventana de resultado favorable con base asfáltica. Dispav-5 versión 3.0

35
Como la vida previsible es ahora mayor que el tránsito de proyecto, se estudia la
alternativa de disminuir el espesor de la base asfáltica en un centímetro (figura 3.26).
Fig. 3.26 Ventana de variación del cambio en la base asfáltica. Dispav-5 versión 3.0
La vida previsible por fatiga es inferior al tránsito de proyecto; sin embargo, la diferencia
no es exagerada. Por su parte, la vida previsible por deformación permanente es
ligeramente inferior al tránsito de proyecto correspondiente. Así, a partir de lo anterior se
tienen dos alternativas de diseño, tal como se indica en la Tabla 3.2:
Tabla 3.2 Alternativas de diseño. Ejemplo 1
Capa Espesor en cm
Carpeta asfáltica 18 10
Base asfáltica - 18
Base granular 20 -
Sub-base 15 15
Subrasante 50 50

36
Nótese que éstas son solamente dos de las posibles soluciones al proyecto. El método no
da un diseño único de pavimento, solo proporciona una herramienta sencilla para que el
proyectista analice las soluciones que él conciba.
3.3 Ejemplo 2
Se tiene un camino secundario, con tránsito relativamente ligero. Se quiere diseñar un
pavimento con un periodo de proyecto de diez años. Como es un camino secundario que
permite tener actividades de conservación sin provocar interrupciones graves del tránsito,
se piensa diseñar un pavimento para un camino "normal".
El procedimiento para este diseño es similar al ejemplo anterior, por lo que no se realiza
una explicación detallada en cada etapa del diseño.
3.3.1 Tipo de procedimiento
En este caso se va a obtener el diseño de espesores, a partir de las características del
tránsito y de los materiales disponibles, por lo que se elige el primer botón (figura 3.2).
Se considera el diseño "normal"; es decir, al término del periodo de proyecto, el camino
tendrá deformaciones en la rodada del orden de 2.5 cm, y posiblemente requiera una
actividad de conservación rutinaria amplia.
En este ejemplo se vuelve a calcular el tránsito de proyecto a partir de los siguientes
datos de tránsito y composición de vehicular:
 Tránsito promedio diario anual en el carril de proyecto: 1050.
 Tasa de crecimiento anual del tránsito en el periodo de proyecto, en por ciento: 4.

37
 Periodo de proyecto (en años): 10.
3.3.4 Tres datos del tránsito y Tipo de camino
Para efecto de las cargas máximas legales en los vehículos comerciales se considera que
el camino es del tipo C (figura 3.27).
Fig. 3.27 Ventana de tránsito acumulado. Dispav-5 versión 3.0
La tabla 3.3 muestra la composición del tránsito considerada para este problema.
Tabla 3.3 Composición del tránsito. Ejemplo 2
Tipo de vehículo Porcentaje
A 73.2
B3 7.6
C2 7.0
C3 6.1
T3-S2 2.8
T3-S3 1.4
T3-S2-R4 1.9

38
La figura 3.28 muestra la captura de esa información en el sistema.
En este ejemplo se supone que el 65% de los vehículos comerciales circulan cargados y
35% circulan vacíos. Este porcentaje de camiones cargados se puede obtener por medio
de muestras en la carretera de interés, o empleando los resultados obtenidos en muestras
tomadas en la red nacional por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), y
por el Instituto Mexicano del Transporte (IMT). Cabe decir que en el ejemplo se han
tomado simplemente las cargas y presiones propuestas en el programa.
A continuación, el programa calcula y presenta los coeficientes de equivalencia de cada
vehículo. Al final calcula el tránsito en ejes estándar a diferentes profundidades.
Siguiendo la recomendación, se toma como tránsito de proyecto por fatiga en las capas
asfálticas el tránsito obtenido a una profundidad de 15 cm, y para deformación
permanente el obtenido a una profundidad de 60 cm. Sin embargo, el proyectista puede
elegir el tránsito en otra de las profundidades calculadas. El tránsito de proyecto
resultante (en millones de ejes estándar) se muestra en la figura 3.29.

39
3.3.6 Propiedades de los materiales disponibles para el proyecto
En el ejemplo se decide explorar la posibilidad de un diseño con carpeta: asfáltica/base
granular/sub-base/subrasante/terracería, por lo que se debe elegir un número de capas
igual a cinco.
3.3.7 Valor relativo de soporte de los materiales no aglutinados
El VRSz estimado en el lugar, durante la vida de servicio de la carretera, se debe
establecer considerando la compactación en la que se van a colocar los materiales. Deben
tomarse en cuenta las condiciones de humedad previsibles a largo plazo, así como la
posibilidad de existir condiciones críticas que puedan afectar al pavimento. También
deben hacerse consideraciones estadísticas de manera que el valor promedio obtenido se
ajuste por un factor de seguridad. Se sugiere emplear VRSz=VRSmedio(1-CV).
Los valores de proyecto considerados en este ejemplo son los mismos del ejemplo
anterior, y se muestran en la Tabla 3.4.

40
En este ejemplo los valores propuestos están en el intervalo aceptable, excepto la sub-
base que se ajusta a VRSp=30.
Tabla 3.4 Valor relativo de soporte. Ejemplo 2
Capa VRSz
Base granular 100
Sub-base 40
Subrasante 20
Terracería 5
Para el cálculo de esfuerzos y deformaciones unitarias se requieren los módulos de
rigidez de todas las capas. En el ejemplo se supone conocido el módulo de rigidez de la
carpeta y se estima el módulo de rigidez de las otras capas, a partir del VRSz.
El programa propone relaciones de Poisson para cada tipo de material si el proyectista
tiene información confiable que indique que el valor es diferente al anotado puede
modificarlo. En este ejemplo se aceptan los valores propuestos (figura 3.30).
Fig. 3.30 Ventana de captura del VRSz y del Módulo de rigidez. Dispav-5 versión 3.0

41
Se acepta el nivel propuesto de 85%
Una vez concluida la entrada de información el programa calcula los espesores
con asfalto.
Al calcular los espesores se ha llegado a algunos que no son aceptables, simplemente por
razones prácticas de construcción, como en la base granular y sub-base, el programa
permite que el diseñador elimine alguna de esas capas y pregunta al proyectista si las
desea eliminar tal como lo muestra la figura 3.31.
Fig. 3.31 Ventana para eliminar capas muy pequeñas. Dispav-5 versión 3.0
Como se dijo, el comportamiento por fatiga de la carpeta asfáltica está influido
fuertemente por la rigidez de la capa subyacente, por lo que no es recomendable eliminar
la capa de base. Por otra parte, la rigidez de la capa de base, a su vez, está influida por la
rigidez de la capa inferior. El programa emplea como guía, la relación deseable de
módulos desarrollada por los Laboratorios de Investigación Shell, la cual es compatible
con las investigaciones realizadas por los autores en numerosos tramos de prueba del país
y en la pista circular del Instituto de Ingeniería de la UNAM.
Tomando en cuenta lo anterior no es recomendable eliminar ninguna de las dos capas. El
programa emplea los espesores mínimos establecidos en el Método de Diseño y ajusta el

42
espesor de la subrasante a su valor mínimo. El diseño queda como se muestra en la figura
3.32. Observe que el espesor de carpeta no se ha redondeado, se espera que el proyectista
haga eso posteriormente, usando su criterio.
Fig. 3.32 Ventana de espesores en cada capa. Disvap-5 versión 3.0
La vida previsible por fatiga está basada en las deformaciones unitarias generadas en la
parte inferior de la carpeta asfáltica de la estructura obtenida en el paso anterior. Para
calcularla, se emplea el modelo de fatiga correspondiente al tipo de camino. El resultado
de la revisión (Tabla 3.5) indica que la vida previsible es inferior al tránsito de proyecto
por fatiga.
Tabla 3.5 Resultados vida previsible. Ejemplo 2
Vida previsible Tránsito proyecto
Deformación 2.6 2.7
Fatiga 2.3 2.6
Se requiere modificar el diseño para que la vida previsible coincida, aproximadamente,
con el tránsito del proyecto. Se tienen cuatro opciones:

43
1. Cambiar el módulo de rigidez de la carpeta, lo que implica modificar la calidad
del concreto asfáltico previsto.
2. Cambiar los espesores de las capas consideradas en el actual proyecto;
fundamentalmente, el espesor de carpeta asfáltica.
3. Emplear una base asfáltica.
4. Terminar el programa y replantear todo el proyecto de nuevo.
Se elige el número 2 para indicar la opción seleccionada, y se incrementa el espesor de la
carpeta, tal como se muestra en la Tabla 3.6. La vida previsible, con el nuevo diseño, se
muestra en la figura 3.33.
Tabla 3.6 Modificación espesores. Ejemplo 2
Capa Espesor Anterior Espesor modificado
Carpeta asfáltica 5.3 7
Base granular 15 15
Sub-base 15 15
Subrasante 30 30
Se observa que la vida previsible por fatiga se acerca al tránsito de proyecto. De hecho, la
diferencia está dentro de la tolerancia. El diseño puede quedar de esta manera, o ser
incrementado ligeramente el espesor de la carpeta (Tabla 3.7).
El diseño puede quedar con 7cm (figura 3.33) ó 7.5 cm (figura 3.34) de carpeta. Ambas
figuras muestran la vida previsible calculada. Obsérvese que para efectos de deformación
la vida previsible está sobrada, por lo que el proyectista puede estudiar otras alternativas
de diseño, que satisfagan los requisitos estructurales y que puedan ser más económicas.
Tabla 3.7 Espesores finales. Ejemplo 2
Capa Espesor
Carpeta asfáltica 7.5
Base granular 15
Sub-base 15
Subrasante 30

44
Fig. 3.33 Resultados con un espesor de carpeta de 7.0. Dispav-5 versión 3.0
Fig. 3.34 Resultados con un espesor de carpeta de 7.5. Dispav-5 versión 3.0
Se vuelve a enfatizar que el proyectista no debe considerar que el programa Dispav-5, es
el que proporciona el diseño; éste es responsabilidad del proyectista que propone
alternativas de diseño y el programa es solamente una herramienta de análisis.

45
3.4 Ejemplo 3
Se quiere revisar la vida previsible del pavimento mostrado en la figura 3.35:
8.4 cm Concreto asfáltico E = 35 000 km/cm2
9.3 cm Mezcla asfáltica E = 22 000 kg/cm2
21.5 cm Base granular
VRSz=95%
E* = 3 150 kg/cm2
39.2 cm Subrasante
VRSz=25%
E* = 1 240 kg/cm2
Terracería
VRSz=6%
E* = 456 kg/cm2
E* ≡ Módulo de rigidez estimado
empleando el VRSz
Fig. 3.35 Esquema estructura de pavimento. Ejemplo 3
Los espesores de cada capa y los VRSz se han medido directamente en el lugar. Los
módulos de rigidez de las capas no aglutinadas se han estimado a partir del VRSz. Los de
las capas asfálticas se han medido en el laboratorio, empleando corazones de las capas.
3.4.1 Tipo de procedimiento
El programa permite: Diseñar y Revisar. En este ejemplo se revisará la vida previsible de
una estructura dada, por lo que en la ventana principal (figura 3.36) se selecciona el
botón de Revpab-5.

46
Fig. 3.36 Ventana principal. Dispav-5 versión 3.0
3.4.2 Tipo de camino
Se tienen dos opciones de revisión según el estado de servicio terminal, al final del
periodo de proyecto. Si se desea que al término de la vida previsible, la deformación sea
del orden de 1 cm, con agrietamiento ligero a medio, entonces se debe elegir la revisión
de camino de altas especificaciones. Si se puede aceptar que la deformación en la rodada
sea del orden de 2.5 cm, con posible agrietamiento generalizado, al final de la vida
previsible, entonces debe elegir un camino normal. En este caso se elige revisar como si
fuera un camino de altas especificaciones (figura 3.37).
Fig. 3.37 Ventana para la selección del tipo de camino. Dispav-5 versión 3.0

47
3.4.3 Tipo de estructura
Se indican cuáles son las capas que constituyen el pavimento que se va a revisar. Si se
tiene un tratamiento superficial; es decir, sin una contribución estructural al pavimento,
entonces no se incluye dentro de las capas.
En esta pantalla (figura 3.38) para seleccionar las capas que quiere incluir, se puede
mover dentro del cuadro de la izquierda con las flechas Arriba y Abajo; con la flecha
Derecha, puede incluir la capa que se encuentre seleccionada en ese momento, para
quitar una capa puede cambiarse al cuadro de la derecha mediante el tabulador,
desplazarse con las flechas de Arriba y Abajo y con la flecha Izquierda quitar la capa
seleccionada, también se puede utilizar el ratón haciendo click en la capa que desea y
usando las flechas que se encuentran entre los dos cuadros.
Primero se introducen los VRSz estimados de los materiales. En el caso de que el VRSz
estimado en el lugar para alguna capa sea menor que el mínimo admisible el programa le
avisará pues el método no es aplicable para esos materiales. Si el VRSz introducido en
alguna capa es mayor al máximo admisible para esa capa, el valor se ajusta al máximo
admisible (VRSp), pero el VRSz estimado se emplea en la determinación del módulo de
rigidez de dicha capa.
Fig. 3.38 Ventana para la selección de capas. Dispav-5 versión 3.0

48
En el ejemplo el VRSz de la subrasante se ha estimado en 25% Este valor es mayor a
20% (valor máximo aceptable para esa capa), por lo que el VRSp de proyecto se
considera igual a este último valor; sin embargo el programa retiene el valor de 25% para
el caso de que se quiera estimar el módulo de rigidez de esa capa a partir del VRSz. Pero,
en el caso de este ejemplo se supone que el proyectista ha medido los módulos de rigidez,
obteniendo 35,000 kg/cm2
para el concreto asfáltico de la superficie de rodamiento, y
22,000 kg/cm2
para la base asfáltica.
En el caso de las capas de materiales no aglutinados, si no se cuenta con una medición
directa del módulo de rigidez sobre los materiales, se puede estimar el módulo de rigidez
aproximadamente con la relación establecida con el VRSz estimado en el lugar.
En este ejemplo se estiman estos módulos de rigidez a partir de los VRSz estimados en el
lugar, obteniéndose 3,150; 1,240; y 456 kg/cm2
para la base granular, subrasante y
terracería, respectivamente.
Por último, deben introducirse las relaciones de Poisson de todos los materiales. Se
sugieren valores comunes para cada uno de ellos; el proyectista puede modificar esos
valores, para adecuarse a los materiales específicos del proyecto, en caso de tener
estimaciones confiables. En el ejemplo se toman los valores sugeridos (fig. 3.39).

49
Fig. 3.39 Ventana de especificaciones del proyecto. Dispav-5 versión 3.0
Se debe introducir el nivel de confianza. En el ejemplo se sugiere un nivel de 85 por
ciento, pero es decisión del proyectista fijar el nivel conveniente. En este ejemplo se
toma el nivel sugerido de 85%
3.4.6 Resultado de la revisión
Al terminar de introducir los datos requeridos se calcula la vida previsible (figura 3.40),
usando el modelo correspondiente al tipo de camino elegido; en este caso, de altas
especificaciones.
Fig. 3.40 Ventana de resultados del comportamiento. Dispav-5 versión 3.0

50
La vida previsible del pavimento es de aproximadamente 10.9 millones de ejes estándar;
Se alcanza primero la condición de falla por deformación en la rodada (del orden de 1 a
1.2 cm), seguida por el agrietamiento por fatiga, aproximadamente a los 13.2 millones.
3.5 Ejemplo 4
Se diseñará un pavimento similar al del Ejemplo1 pero con los pesos de la Norma NOM-
012-SCT-2008. Para tal caso, se busca obtener el diseño del pavimento para un camino
importante, con un volumen de tránsito alto. Se tienen las características de resistencia de
los materiales considerados en el proyecto: VRSz de suelos y módulo de rigidez de la
capa asfáltica. También se cuenta con los datos del tránsito diario promedio anual en el
carril de proyecto así como la composición de dicho tránsito; la tasa de crecimiento anual
del tránsito se estima en cuatro por ciento y el periodo de proyecto es de diez años.
¿Cómo se va a obtener el diseño de espesores?: a partir de las características del tránsito
y de los materiales disponibles, por lo que se elige la opción Dispav-5 (figura 3.41).
Fig. 3.41Ventana principal. Dispav-5 versión 3.0

51
Como el camino es importante, con un tránsito de vehículos muy frecuente, se considera
que lo adecuado es aplicar el diseño de altas especificaciones, de manera que se
mantenga un buen nivel de servicio en todo el periodo de proyecto (figura 3.42).
En este ejemplo se calcula el tránsito de proyecto a partir de la composición del tránsito
mezclado, por lo que se elige la segunda opción. (figura 3.43)
Fig. 3.42 Ventana para la selección del tipo de camino. Dispav-5 versión 3.0
Fig. 3.43 Ventana de selección para el tránsito por carril. Dispav-5 versión 3.0

52
3.5.3 Datos del tránsito y Tipo de camino
Se requiere del tránsito diario promedio anual en el carril de proyecto considerando el
coeficiente direccional y la distribución por carriles.
La tasa de crecimiento anual debe estimarse mediante un análisis estadístico. En este
caso se emplearon los resultados obtenidos en muestras tomadas en la red nacional por el
Instituto Mexicano del Transporte, también se requiere el periodo de diseño del
pavimento, en años.
Para efecto de las cargas máximas legales en los vehículos comerciales, en la siguiente
carátula se consideran especificaciones de un camino de tipo A, según la clasificación de
la SCT, de la Norma NOM-012-SCT-2008 (figura 3.44).
Fig. 3.44 Ventana de tránsito acumulado. Dispav-5 Versión 3.0
Tomando en cuenta la información obtenida de datos viales, se considera la distribución
del tránsito mostrada en la figura 3.45.

53
3.5.5 Carga de los vehículos comerciales
Se supone que el 70% de los vehículos comerciales circulan cargados y 30% circulan
vacíos (figura 3.46).
Fig. 3.46 Ventana de selección de la tasa de crecimiento. Dispav-5 versión 3.0

54
El programa presenta la carga máxima legal, en cada eje, para el tipo de camino de
proyecto (A, B, C, o D) por cada tipo de vehículo incluido; en este caso basándose en la
Norma NOM-012-SCT-2008, y se pide al proyectista que la modifique si tiene
información al respecto, o que la ratifique en caso contrario. Es decir, el encargado de
proyectar tiene la opción de introducir el peso estimado para cada uno de los ejes de los
vehículos comerciales considerados, o cambiar los pesos a la Norma anterior haciendo
uso del campo que se encuentra debajo de los valores propuestos, en la figura 3.47 se
muestra, como ejemplo, el camión T3-S2.
En el ejemplo se han tomado las cargas y presiones máximas reglamentarias, siguiendo la
norma publicada en el 2008.
Fig. 3.47 Ventanas de pesos en los ejes de cada vehículo normas 1997 y 2003.
Dispav-5 versión 3.0
A continuación, el programa calcula y presenta los coeficientes de equivalencia (o de
daño relativo) para cada vehículo, como se muestra, la figura 3.48 muestra la
información para un tractor con semirremolque T3-S2.

55
Fig. 3.48 Ventana de coeficientes equivalentes por eje de cada vehículo. Dispav-5 versión 3.0
Por último el programa calcula el tránsito acumulado de proyecto (N) a diferentes
profundidades (figura 3.49), tomando en cuenta los coeficientes de equivalencia de cada
vehículo, el tránsito diario promedio, la distribución del tránsito, la tasa de crecimiento
anual y el periodo de proyecto.

56
3.5.6 Propiedades de los materiales disponibles para el proyecto y VRS
En este ejemplo se decide explorar la posibilidad de un diseño con carpeta asfáltica; base
granular; sub-base; subrasante; y terracería (figura 3.50).
Fig. 3.50 Ventana para la selección de las capas a utilizar Dispav-5 versión 3.0
Los valores de proyecto considerado de VRSzs en este ejemplo son los mostrados en la
figura 3.51.
Fig. 3.51 Ventana de captura del VRSz. Dispav-5 versión 3.0

57
En este ejemplo los valores propuestos están en el intervalo aceptable, excepto la sub-
base que se ajusta a un VRSp = 30 (figura 3.52).
Fig. 3.52 Ventana de corrección del VRSz DISPAV-5 Versión 3.0
En el ejemplo se supone conocido el módulo de rigidez de la carpeta y se estima el
módulo de rigidez de las otras capas, a partir del VRSz (figura 3.53)
Fig. 3.53 Ventana de captura o cálculo del Módulo de rigidez. Dispav-5 versión 3.0

58
El programa propone relaciones de Poisson para cada tipo de material (figura 3.54).
Fig. 3.54Ventana de número de Poisson. Dispav-5 versión 3.0
En este ejemplo se acepta el nivel propuesto de 85 por ciento (figura 3.55).
Fig. 3.55 Ventana de nivel de confianza. Dispav-5 versión 3.0

59
Una vez concluida la entrada de información el programa calcula los espesores
con asfalto. El diseño obtenido es el mostrado en la figura 3.56.
Fig. 3.56 Ventana de espesores en cada capa. Dispav-5 versión 3.0
En este caso, el espesor de sub-base calculado es de 11.4 y se ha incrementado al espesor
mínimo de 15 cm, en consecuencia el espesor de subrasante calculado se ha disminuido
en la misma cantidad.
La vida previsible por fatiga se basa en las deformaciones unitarias generadas en la parte
inferior de la carpeta asfáltica de la estructura obtenida en el paso anterior. Se emplea el
modelo de fatiga correspondiente al tipo de camino elegido (figura 3.57).

60
Fig. 3.57 Ventana de resultados Dispav-5 versión 3.0
Mediante el menú se pueden seguir las mismas opciones que en el primer ejercicio, hasta
llegar a un diseño adecuado (figuras 3.58 y 3.59).

61

62

REFERENCIAS
63
4. REFERENCIAS
[1] Corro, S y Prado G, Diseño estructural de pavimentos asfálticos, incluyendo
carreteras de altas especificaciones, colección de informes: Informe CI-8, Instituto de
Ingeniería, UNAM, julio de 1999.
[2] NOM-012-SCT-2-2008, Norma oficial mexicana sobre el peso y dimensiones
máximas con los que pueden circular los vehículos de autotransporte que transitan en
las vías generales de comunicación de jurisdicción federal. Secretaría de
Comunicaciones y Transportes, Dirección General de Autotransporte Federal, México,
marzo de 2008.
[3] Corro S, Magallanes R, Prado G, Instructivo para diseño estructural de pavimentos
flexibles para carreteras, serie Azul: Investigación y desarrollo: Informe 444, Instituto
de Ingeniería, UNAM, noviembre de 1981.
[4] Corro, Santiago, Diseño estructural de carreteras con pavimento flexible, serie Azul:
Investigación y desarrollo (azul) 325, Instituto de Ingeniería, UNAM, 1974.
[5] http://es.wikipedia.org/wiki/Maquina_virtual_Java, Maquina virtual Java.
(Consultada el 15 de enero de 2013).
[6] http://www.java.com/es/download/"Descarga gratuita de Java". (Consultada el 15 de
enero de 2013).

64
[7] http://johann.loefflmann.net/en/software/jarfix/index.html, "Jarfix 2.0.0" Johann N.
Löfflmann. (Consultada el 15 de enero de 2013).

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