Metodología diseño pavimento flexible método UNAM (Dispav) Ejemplo 2 JM PDF

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son ejemplos del diseño de pavimentos flexibles por el método de UNAM...

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Ejemplo No. 2:

Diseñar un Pavimento Flexible para un Camino de 2 carriles, con la Metodología del Instituto de Ingeniería de la UNAM, con el uso del programa Dispav-5 versión 3.0, con los siguientes datos de entrada. En base al Tránsito Mezclado

a)

Tipo de Camino

b)

Calcularlo a partir del Tránsito Mezclado

Caminos de altas especificaciones

Nota: El TDPA del proyecto depende del número de carriles del camino, el cual resulta de multiplicar el TDPA obtenido en campo por un coeficiente de distribución. Para un camino de 2 carriles el coeficiente de distribución = 0.50 TDPA obtenido en campo = 3,334 vehículos TDPA en el carril de Proyecto = 3,334 * 0.50 =

1,667 vehículos

c)

Tasa de crecimiento anual del tránsito en %

2%

d)

Periodo de proyecto en años

15 Años

e)

Tipo de camino (Utilizar norma del decreto publicado el 7 de enero de 1997)

f)

Composición del Transito Auto Autobús Camión unitario Camión unitario Tractocamión articulado

g)

1. Tipo “A” o “B”

A: 82 % B3: 9 % C2: 2 % C3: 6 % T3-S2: 1 %

Tasa de crecimiento Emplear un porcentaje de vehículos cargados aplicable a todos los vehículos comerciales

h)

i)

(un porcentaje promedio)

55 %

Profundidad

Daño superficial:

15 cm.

Daño profundo:

90 cm.

Sección estructural de la carretera

5 capas 1.2.3.4.5.-

Carpeta Base Subbase Subrasante Terracería 15

j)

Características de los materiales Capa

k)

1.-

Carpeta

2.-

Base

(Mínimo 80%)

105%

3.-

Subbase

(Mínimo 25%)

58%

4.-

Subrasante

(Mínimo 15%)

41%

5.-

Terracería

(Mínimo 3%)

21%

1.-

Carpeta

Estos valores los determina el programa

2.-

Base

3.-

Subbase

4.-

Subrasante

5.-

Terracería

MR (Kg/cm^2) 30,000.00 Estos valores los determina el programa, a través de E= 130*CBRz^0.7

Relación de Poisson ( v ) Capa

m)

(CBRp %)

Módulo de Rigidez (MR en la carpeta, E en las otras capas de las estructura del camino) Capa

l)

(CBRz %)

1.-

Carpeta

2.-

Base

3.-

Subbase

4.-

Subrasante

5.-

Terracería

Nivel de Confianza

v

Estos valores los determina el programa.

85 %

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Procedimiento: Para ejecutar la aplicación denominada Dispav-5 versión 3.0, creada por el Instituto de Ingeniería de la UNAM, se tiene que descargar primeramente el Dispav 2014, posteriormente la aplicación Java, puesto que el Dispav 2014 es un archivo ejecutable .Jar Nota: El icono ejecutable del Dispav 2014 se encuentra en la carpeta ProgramaActualizado. a)

Accedemos a la aplicación a través del icono Dispav 2014 y se despliega la siguiente ventana de inicio. Para el caso del ejemplo ingresamos en Dispav-5.

b)

En la ventana D1 Tipo de Camino, el programa tiene dos opciones de diseño. Para el caso de este ejemplo: Caminos de altas especificaciones.

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c) En la ventana D2 Transito del Proyecto, se requiere conocer el tránsito en el carril de proyecto en millones de ejes estándar (ejes sencillos de 8.2 toneladas). Para el caso de este ejemplo, lo calcularemos a partir del Transito mezclado.

d)

En la ventana D3 Transito acumulado en vehículos TDPA. Para el caso de este ejemplo: TDPA en el carril de Proyecto = 1,667 vehículos; Tasa de crecimiento anual del tránsito = 2 %; Periodo de proyecto en años = 15 años; Tipo de camino = 1. Tipo “A” o “B”

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e)

En la ventana D4 Composición del Tránsito, el programa permite introducir el porcentaje para cada tipo de vehículo. Para el caso de este ejemplo: A: 82%; B3: 9%; C2: 2%; C3: 6% y T3-S2: 1%

f)

En la ventana D5 Tasa de Crecimiento, el programa permite introducir el porcentaje para cada tipo de vehículo. Para el caso de este ejemplo: Emplear un porcentaje de vehículos cargados aplicable a todos los vehículos comerciales (un porcentaje promedio) = 55%

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g)

En la ventana D7 Autobús B3, el programa genera automáticamente de acuerdo a los tipos de ejes los valores de la carga y de la presión. Se presiona siguiente tipo de vehículo y así sucesivamente para todos los tipos de vehículos.

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h)

En la ventana D8 Coeficientes de Equivalencia del Vehículo (o de Daño Relativo) Autobús B3, el programa genera automáticamente de acuerdo a los tipos de ejes los valores de la carga y de la presión. Se presiona siguiente tipo de vehículo y así sucesivamente para todos los tipos de vehículos.

21

i)

En la ventana D9 Profundidad, el programa permite ingresar los valores correspondientes. Para el caso de este ejemplo: Daño superficial = 15 cm. y Daño profundo = 90 cm.

22

j)

En la ventana D10 Transito, el programa genera automáticamente el tránsito de proyecto en millones de ejes estándar, por fatiga en las capas estabilizadas y por deformación en capas no estabilizadas. No guardar los resultados.

k)

En la ventana D12 Sección Estructural de la Carretera, el programa permite analizar pavimentos que contengan algunas de las siguientes capas (o todas ellas). Para el caso de este ejemplo 5 capas. (Tanto la capa 1. Carpeta y la capa 5. Terracería siempre deben de formar parte de la sección estructural de la carretera, por lo que no se puede prescindir de ellas, a excepción de las otras tres capas).

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l)

En la ventana D13 Características de los Materiales, ingresar los valores de CBRz por cada capa. Para el caso de este ejemplo: Base 105%, Subbase 58%, Subrasante 41% y Terracería 21%.

m)

En la misma ventana D13 Características de los Materiales, el programa calcula automáticamente los valores de CBRp (%).

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n)

En la misma ventana D13 Características de los Materiales, ingresar el valor del Módulo de Rigidez de la Carpeta. Para el caso de este ejemplo: MR = 30,000.00 Kg/cm^2. Para los valores de E de las otras capas Permitir que el sistema pueda sugerir.

o)

En la misma ventana D13 Características de los Materiales, presionar sugerir para las otras cuatro capas restantes, el programa las calcula a través de E = 130*CBRz^0.7.

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p)

En la misma ventana D13 Características de los Materiales, el programa calcula automáticamente los valores de la Relación de Poisson (v).

q)

En la ventana D18 Niveles de Confianza, El método permite elegir el nivel de confianza del proyecto. Se sugiere emplear un nivel de confianza del 85% pero puede emplear otro nivel (entre 50% y 99%). Para el caso de este ejemplo: Nivel de Confianza = 85%.

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r)

El programa genera automáticamente un aviso (Las Normas recomiendan que el espesor mínimo de la Capa Subbase no sea menor de 20 cm. de espesor).

s)

Nuevamente el programa genera automáticamente otro aviso (Las Normas recomiendan que el espesor mínimo de la Capa Subrasante no sea menor de 30 cm. de espesor).

t)

El programa genera automáticamente la ventana D14 Espesores de Proyecto para el Transito de Diseño en Millones de Ejes Estándar.

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u)

El programa genera automáticamente la ventana D15 Resumen de Datos para el Cálculo del Comportamiento Estructural bajo Cargas Repetidas.

v)

El programa genera automáticamente un aviso.

w)

El programa genera la ventana D16 Resultados Finales del Proyecto, que incluye los espesores de las capas en cm., así como la comparación entre la Vida Previsible y el Tránsito de Proyecto en millones de ejes estándar en el carril de proyecto, comparando la falla por fatiga en la Carpeta y la falla por deformación en las capas inferiores (Base granular – Terracería). El resultado es: El diseño No es Adecuado.

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x)

Para modificar el diseño generado por el programa, con las siguientes opciones: Cambiar módulo de asfáltica y de carpeta; cambiar espesores y por ultimo emplear base asfáltica. Para el caso de este curso utilizaremos la opción de cambiar los espesores finales de las capas obtenidas.

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y)

Al dar la opción de cambiar los espesores, el programa nos regresa automáticamente a la ventana D15 Resumen de Datos para el Cálculo del Comportamiento Estructural bajo Cargas Repetidas. En esta ventana D15 el programa nos da la opción de cambiar manualmente los espesores (cm.) de las primeras cuatro capas, a excepción de la capa de Terracería que es Semi-Infinita. Para el caso de este ejemplo propongo 11, 15, 26 y 30 cm. respectivamente.

Nota: Por procedimiento constructivo se recomienda que los espesores de las capas propuestos sean en centímetros cerrados, sin milímetros. El Ingeniero en diseño de pavimentos tiene que realizar “n” número de veces la propuesta u opción de modificar los espesores, tomando en consideración tres cosas: 1.- Nunca una capa superior deberá ser de mayor espesor que la subyacente o que la antecede; 2.- Los precios unitarios por unidad de obra terminada P.U.O.T. ( M3 o M2) definen que las capas inferiores por composición serán siempre de menor costo que las capas superiores, por lo que hay que realizar la comparativa correspondiente; 3.- La Tolerancia permitida siempre deberá ser es ≥ al 10% del Tránsito de Proyecto Critico.

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z)

El programa genera nuevamente la ventana D16 Resultados Finales del Proyecto, que incluye los espesores de las capas en cm., así como la comparación entre la Vida Previsible y el Tránsito de Proyecto en millones de ejes estándar en el carril de proyecto, comparando la falla por fatiga en la Carpeta y la falla por deformación en las capas inferiores (Base granular – Terracería). El resultado es: La vida previsible es cercana o mayor que la vida de proyecto. El diseño parece Adecuado. La Tolerancia es +/- 10% del Tránsito de Proyecto Critico.

aa)

Se le da la opción de guardar resultados. Posteriormente Salir. Terminar.

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