Comparación técnica y Económica en el diseño de pavimentos flexibles por medio de los métodos AASHTO, Shell y Sudafricano

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2016

Profesor Guía

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Universidad de Valparaíso

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Departamento o Escuela

Escuela de Ingenieria Civil

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Resumen

Se debe destacar la comparación entre estos métodos no es directa, ya que los parámetros de diseño que toma cada metodología, lo toma de distinta manera tanto en la definición de la capacidad estructural (número estructural, módulo resiliente, número de pasadas) como también los resultados de diseño (ejes equivalentes, deformaciones). Además no todos los métodos de diseño toman los mismos parámetros, un ejemplo de esto es el parámetro drenaje, el cual el método AASHTO lo incluye modificando la resistencia de los materiales granulares a través de la inclusión de un factor, mientras que los métodos empíricos no lo utiliza. La confiabilidad de diseño es un parámetro empleado para incluir la variabilidad presente en la obtención de las propiedades físicas, constructivas, de la modelación de la carga de tránsito y de la capacidad resistente o número de pasadas de rueda de cada capa del pavimento. Cada método de diseño posee distintos valores de confiabilidad asociados a estos parámetros, por esto es sumamente necesario adaptar las ecuaciones de diseño para las condiciones presentes en donde se realiza el diseño de la estructura. El método de diseño Shell no especifica una confiabilidad en el diseño, aunque Shell dispone de tres niveles de confianza (50%, 85% y 95%), pero la aplicación de un nivel de confiabilidad del 95 % en la subrasante genera diseños similares en comparación a los obtenidos por los demás métodos de diseño. Además se debe destacar que la metodología de diseño Shell no posee ecuaciones de diseño que representen algún factor de confiabilidad en el diseño de la capa asfáltica, es por esta razón que el método Sudafricano genera mayores espesores de la capa asfáltica en la mayor parte de los diseños realizados en esta memoria. En la definición de las características de las estructuras, se mantuvieron los espesores de las capas granulares constantes en todos los distintos diseños realizados en esta memoria, entonces en algunos casos en los diseños realizados mediante el método AASTHO, la capacidad estructural total del pavimento (número estructural total), no es alcanzada mediante la suma de la capacidad estructural mínima de la capa de asfalto (número estructural mínimo sobre la base) en conjunto con la capacidad estructural de las capas granulares, por lo cual se debe aumentar el espesor de la capa de asfalto para alcanzar la capacidad total de la estructura requerida por el diseño, esta es la razón de la diferencia tan elevada entre los resultados de espesores de asfalto obtenidos mediante los tres métodos de diseño en la Región de Punta Arenas. Las estructuras diseñadas por medio de los métodos empíricos-mecanicistas generan costos menores a las estructuras diseñadas por medio del método AASHTO, esto es, porque tanto para el método Shell como el Sudafricano no se justifica la aplicación de capas superiores de mayor resistencia, debido a que la mayor demanda de esfuerzo se produce en la fibra inferior de la capa de asfalto, por lo cual se usó una sola capa de asfalto en el diseño de las estructuras de pavimento.

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Auspiciador

Palabras clave

DISEÑO AASHTO, COMPARACION DE DISEÑOS, METODO SUDAFRICANO

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