3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 Análisis de daño por deformación permanente en pavimentos flexibles mediante Metodología Empírico Mecanicista (MEM) utilizando modelos de deterioro para capas no estabilizadas Analysis of creep damage in flexible pavements by means Mechanistic Empirical Methodology (MEM) using deterioration models for non-stabilized layers Carlos Adolfo Coria Gutiérrez, Ing. en Diseño de Pavimentos Jr., SemMaterials México. Palabras clave: Pavimento Flexible, Metodología empírico mecanicista, Teoría elástica multicapa, modelos de deterioro, deformación permanente, capas no estabilizadas, daño acumulativo. RESUMEN: Este trabajo tiene por objeto el presentar un análisis de daño por deformación permanente de un pavimento tricapa, mediante la metodología empírico-mecanicista (MEM). Este análisis se llevará a cabo mediante la obtención de la respuesta a compresión arriba de la capa subrasante justo en el eje de simetría de un área circular uniformemente cargada por medio del software elástico multicapa WinJULEA. Una vez obtenidas las respuestas se incorporaran a modelos de deterioro por deformación permanente propuestos por varias agencias de transporte e investigación en el mundo para obtener, a través del daño acumulativo o ley de Miner, la vida remanente del pavimento en estudio. Con ello se determinará cuál modelo puede subestimar o sobrestimar la vida del pavimento por deformación permanente o rodera y su importancia en el diseño óptimo de pavimentos flexibles. ABSTRACT: This work aims to present an analysis of creep damage of a three-layer pavement by mechanistic-empirical method (MEM). This analysis was carried out by obtaining the response to compression above the subgrade layer just on the axis of symmetry of a uniformly loaded circular area through the WinJULEA multilayer elastic software. After obtaining the responses were incorporated into models of deterioration permanent deformation given by various transportation agencies and research in the world to get through the cumulative damage or Miner law, the remaining life of the pavement under study. This will determine which model may underestimate or overestimate the life of the pavement permanent deformation or rut and its importance in the optimal design of flexible pavements is determined. 1 INTRODUCCIÓN Las metodologías de diseño de pavimentos flexibles han evolucionado notoriamente en los últimos veinte años. Con la introducción de equipo de laboratorio mucho más sofisticado y a partir de la mecánica del medio continuo y de la mecánica de materiales, ha sido posible estudiar y modelar el comportamiento de materiales presentes en las capas que conforman los pavimentos flexibles, de una manera mucho más realista. De estos conceptos surgen las metodologías mecanicistas. Las metodologías mecanicistas requieren desde luego de la parte empírica o la de la experiencia propia de campo, ya que sin ella es imposible establecer una correlación entre lo que ocurre en campo con lo que se predice en el laboratorio. De allí que se le denomine coloquialmente Metodología Empírico Mecanicista (MEM) para diseño de pavimentos flexibles. Dentro de estas metodologías tenemos el método del Instituto del Asfalto, AASHTO 2004 (NCHRP 1-37A), DISPAV UNAM, IMT PAVE, PerRoad 3.5, por mencionar los que se utilizan en nuestro medio. Estas metodologías requieren de modelos de deterioro que permitan predecir la vida del pavimento a través de daño acumulativo. Este trabajo tiene por objeto presentar un análisis de daño por deformación permanente en capas no estabilizadas para mostrar el efecto estructural que tienen éstas respecto al sistema global del pavimento. Se hace incapié en que el análisis de daño sólo se hace para este tipo de daño puntualizando la importancia de este tipo de capas (bases, subbases, subrasante) en el desarrollo óptimo del pavimento con lo cual se redituará en mejores estados de confort por parte del usuario así como la reducción de los costos de operación del mismo. Ver Fig. 1. Fig. 1. Las Metodologías empírico-mecanicista juegan un papel preponderante en el desarrollo carretero-económico de nuestro país. Coria (2013). SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 1 Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas 2 METODOLOGÍA EMPÍRICO MECANICISTA PARA DISEÑO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES La gran mayoría de los métodos de diseño de pavimentos flexibles desarrollan una metodología general de diseño empírico- mecanicista aceptada internacionalmente con algunas variantes en su ejecución. La metodología general para el diseño de pavimentos flexibles asume que los materiales utilizados en la estructura del pavimento son conocidos con anticipación y que sólo sus espesores están sujetos a iteraciones de diseño. Si los espesores propuestos no soportarán el tránsito durante la vida útil esperada, será entonces necesario cambiar los tipos y propiedades de los materiales a utilizar o sus espesores. A continuación se describen brevemente las etapas de esta metodología de diseño. Ver Fig. 2. dulo dinámico (E*) es el usual y para las capas granulares los módulos resilientes (Mr) son los utilizados. c) Modelos climáticos Estos modelos han sido muy poco difundidos debido a la complejidad de análisis que ello representa. Se reconocen modelos de equilibrio de humedad (succión), transferencia de calor e infiltración y drenaje. d) Condiciones de tránsito. El tránsito debe subdividirse en un cierto número de grupos, cada uno con diferentes configuraciones, pesos y número de repeticiones. El peso, la configuración, la separación entre ejes, el radio y la presión de contacto son variables utilizadas en los modelos estructurales, mientras que el número de repeticiones se usa en los modelos de deterioro. e) Respuesta del pavimento. La respuesta de un pavimento ante una solicitación está dada en términos de esfuerzos, deformaciones permanentes y deflexiones, y es obtenida a partir de los modelos estructurales utilizados. De manera general se acepta que la deformación unitaria por tensión debajo de la carpeta asfáltica está asociada al agrietamiento por fatiga de la misma y la deformación unitaria por compresión arriba de la capa subrasante está asociada a la deformación permanente de las capas granulares. Estos son los dos criterios de diseño de pavimentos flexibles más difundidos y utilizados en el plano internacional. Ver subtitulo 3. f) Fig. 2. Metodología empírico-mecanicista. Huang (1993). a) Configuración del pavimento. El primer paso implica la suposición inicial del pavimento o geometría del mismo que incluye el número de capas, su espesor y el tipo de materiales a utilizar. Análisis de confiabilidad. Dada la variabilidad que existe en las características de los materiales de los factores de clima, en la valoración de tránsito y en los procesos constructivos, será necesario realizar un análisis de confiabilidad en el proyecto. Los métodos de diseño de pavimentos pueden ser de tipo determinístico o probabilístico. g) Modelos de deterioro. Los modelos de deterioro son funciones de transferencia que relacionan la respuesta estructural de un sistema con Las características elásticas de los materiales que confor- varios tipos de deterioro. Estos modelos requieren una exman las capas de pavimento son sus módulos elásticos y tensiva y permanente calibración y verificación en campo sus relaciones de Poisson. Para las capas asfálticas el mó- para que sean confiables, y tomar en cuenta las condiciones locales del ámbito en que serán utilizados. Ver subtitulo 4. SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 2 b) Caracterización de materiales. 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas h) Diseño Final. Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 3.1 Teoría elástica multicapa de Burmister (1943) El diseño final consiste en comparar el número de repeticiones esperadas de tránsito durante el período de diseño del pavimento con el número de repeticiones permisibles en la carpeta asfáltica y en las capas granulares derivados de los modelos de deterioro. Si resultan mayores, quiere decir que los materiales todavía no satisfacen todas las repeticiones de tránsito, por lo tanto se repite el procedimiento modificando la geometría del pavimento o las características elásticas de las capas (módulos dinámicos y módulos resilientes) hasta que cumplan con la solicitación de tránsito esperada. Ver subtitulo 5. Partiendo de los postulados de la teoría de la elasticidad y de los desarrollos iniciales de Boussinesq, Burmister (1943) dedujo las primeras soluciones para sistemas estructurales de pavimentos para dos y tres capas mediante la resolución de ecuaciones diferenciales de cuarto orden que se resuelven considerando ciertas condiciones de frontera entre cada una de las capas del pavimento, siendo las más importantes las de las interfaces entre capa y capa. Ver Fig. 4. 3 RESPUESTA ESTRUCTURAL DE UN PAVIMEN- TO FLEXIBLE: ESFUERZOS, DEFORMACIONES Y DEFLEXIONES. Se denomina respuesta estructural de un pavimento a los esfuerzos, deformaciones y deflexiones que se generan en las capas que constituyen el mismo debido a la acción repetida de las cargas vehiculares que obran sobre la superficie de rodamiento. Ver Fig. 3. A lo largo de los años esta respuesta estructural ha sido objeto de numerosos estudios e investigaciones alrededor del mundo. Los primeros estudios corresponden a los análisis hechos por Boussinesq quien consideraba un espacio homogéneo, isotrópico y lineal. Primeramente sus soluciones fueron para cargas puntuales y posteriormente se extenderían para cargas circulares. Estos planteamientos teóricos permitieron a Burmister desarrollar una teoría mucho más general para medios estratificados. Fig. 3. Respuesta de un pavimento en términos de esfuerzos, deformaciones y deflexiones. Elaboración propia. Fig. 4. Solución de Burmister (1943) para esfuerzos normales para un sistema de dos capas. Elaboración propia utilizando el programa WESLEA. Fig. 5. Sistema elástico multicapa. Yoder y Witczak (1975). SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 3 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas Según Huang (1993), existen ciertas consideraciones que se deben tener en cuenta para aplicar esta teoría de una manera más general. A saber (Ver Fig. 5): Cada una de las capas es homogénea, isotrópica y linealmente elástica. El material no tiene peso. Cada capa tiene un espesor finito “h”, a excepción de la capa más baja que es infinita. Existe una carga uniforme “q” que es aplicada en la superficie sobre un área circular de diámetro “a”. La fricción se desarrolla completamente entre cada una de las capas. Los esfuerzos de corte no están presentes en la superficie. La solución del esfuerzo se basa en dos propiedades de los materiales para cada capa: la relación de Poisson “υ”, y el Módulo de Elasticidad “E”. Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 Posteriormente Ulery y Ahlvin (1962) presentaron soluciones tabulares también para sistemas monocapa pero extendido las soluciones a cualquier relación de Poisson del sistema. Raad y Marhamo (1991) presentaron resultados gráficos para obtener la respuesta de un pavimento de dos capas mediante un método denominado “análisis dimensional”. Ver Fig. 7. 3.2 Soluciones tabulares y gráficas derivadas de la teoría elástica multicapa. Las soluciones de Burmister (1943) establecieron un parteaguas en el desarrollo de soluciones gráficas y numéricas para determinar esfuerzos y deformaciones por parte de varios autores, quienes con ayuda de ordenadores de cómputo obtuvieron interesantes desarrollos numéricos. Foster y Ahlvin (1954) fueron los primeros que presentaron soluciones gráficas para determinar esfuerzos en sistemas monocapa, teniendo ésta una relación de Poisson de 0.5. Ver Fig. 6. Fig. 6. Soluciones gráficas de Foster y Ahlvin (1954) para calcular esfuerzos radiales. Elaboración propia utilizando el programa WESLEA. Fig. 7. Soluciones gráficas de Raad y Marhamo (1991) para calcular esfuerzos normales en un sistema de dos capas. Elaboración propia utilizando el programa WESLEA. Jones (1962) presentó soluciones tabulares muy extensas para sistemas de tres capas mediante “factores de esfuerzo”, donde se calculaban esfuerzos normales y radiales en cada una de las interfaces del sistema tricapa. Peattie (1962) presentó los resultados de Jones en forma gráfica (cuadrículas). Fig. 8. Método de estructuras equivalentes o espesores equivalentes de Odemark. Coria (2013). SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 4 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas Palmer y Barber (1940) y Odemark (1949) presentaron alternativas de soluciones mediante “estructuras equivalentes” para sistemas de dos capas y n-capas respectivamente. Este procedimiento tiene por objeto transformar un sistema en otro llamado equivalente, donde las respuestas mecánicas son las mismas. Estas soluciones han simplificado enormemente muchos análisis de respuesta y han cobrado gran impulso en los últimos años. Ver Fig. 8. Para sistemas de más de tres capas, las soluciones se volvieron muy complejas de tal manera que fue imposible darlas a conocer a través de forma tabular o gráfica, tal y como se ha visto con anterioridad. Por tal motivo y desde entonces se han desarrollado un gran número de programas que difieren en la interfaz para la entrada y salida de datos, siendo el núcleo del programa el proceso matemático similar en todos ellos y basado en la solución multicapa de Burmister. Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 4 MODELOS DE DETERIORO POR DEFORMACIÓN PERMANENTE PARA CAPAS NO ESTABILIZADAS (SUELOS). Kerkhoven y Dormon (1953) fueron los primeros en sugerir el uso de la deformación vertical de compresión en la parte superior de la subrasante como criterio de falla para controlar la deformación permanente (Ver Fig. 10 y Fig. 11). Análogamente Saal y Pell (1960) recomendaron el uso de la deformación a tensión en el fondo de la capa estabilizada como criterio de falla para controlar la fatiga (Mateos, 2003). Dormon y Metcalf (1965) utilizaron ambos conceptos para elaborar gráficas de diseño de pavimentos flexibles. Estos conceptos continúan hasta nuestros días y han cobrado gran valor e importancia. Los modelos de deterioro por deformación permanente, están en función de la deformación de compresión en la capa sub-rasante,z la cual está asociada a las roderas en la superficie del pavimento. Fig. 10. Mecanismo de falla por deformación permanente o rodera en un pavimento flexible. Coria (2013). Fig. 9. Programas comerciales para análisis estructural de sistemas de pavimentos flexibles. Modificado Coria (2013). Entre los programas más conocidos tenemos el WESLEA (WES), KENPAVE (Universidad de Kentucky), BISAR (Shell), EVERSTRESS (DOT Washington), DAMA (Instituto del Asfalto), WinJULEA (MEPDEG), 3D-MOVE Analysis (Universidad de Nevada EE.UU), me-PADS (Sudáfrica), WINDEPAV (Universidad del Cauca, Colombia), ALIZÉ III (LCPC de Francia), AMADEUS (RRC, Bélgica), GAMES (Japón), Cedem-KENPAV (Escuela Colombiana de Ingeniería), CIRCLY (Mincad Australia), ICAFIR (España), entre muchos otros. Ver Fig. 9. Chen et al (1995) en base a un análisis con varios programas (incluyendo programas de elemento finito), concluye que DAMA es el programa más adecuado para llevar a cabo análisis estructurales de pavimentos flexibles. Fig. 11. Falla por deformación permanente o rodera. Los modelos de deterioro por deformación permanente que se utilizarán en este trabajo dado la utilización generalizada de los mismos en varias agencias y laboratorios de transporte en el mundo, fueron los siguientes. Ver fórmula 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 5 Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas Instituto del Asfalto (Huang, 1993) (1) concepto está definido con un modelo de deterioro especial de la guía empírico mecanicista AASHTO 2004 (NCHRP 1-37A). Para términos de investigación se considerará sólo al efecto concerniente de las capas granulares o no estabilizadas. (2) 5 DAÑO ACUMULATIVO: LEY DE MINER Shell para 50% de confiabilidad (Huang, 1993) Shell para 85% de confiabilidad (Huang, 1993) (3) La hipótesis de Miner consiste en que cada aplicación de carga “consume” una fracción de la vida del pavimento igual a la inversa del número de repeticiones permitidas para dicha carga. Por ejemplo, si consideramos “i” configuraciones de carga y “j” periodos temporales, el daño acumulado sería (ver Formula 10): (10) Shell para 95% de confiabilidad (Huang, 1993) (4) Laboratorio de Transporte TRRL del Reino Unido para 85% de confiabilidad (Huang, 1993) (5) Laboratorio de Investigación Belga RRC de Bélgica (Huang, 1993) (6) Laboratorio de Transporte LCPC, Francia (Higuera, 2007) (7) Donde: nij = número de repeticiones esperadas del eje i durante el periodo j. Nij = número de repeticiones admisibles del eje i. El pavimento se considera agotado cuando este daño sea igual a 1. El recíproco de este daño acumulativo nos da por ende la vida remanente del pavimento. Algunos programas elásticos multicapa como el DAMA (Hwang and Witczak, 1979) y el KENPAVE (Huang, 1993) utilizan el concepto de daño acumulativo de forma mensual, para obtener la vida remanente del pavimento. Para este trabajo en particular tomaremos el análisis de daño acumulativo propuesto por el programa DAMA establecido de la siguiente manera. Ver Formula 11 y 12. CHEVRON, EUA (Higuera, 2007) (11) (8) (12) Instituto Tecnológico de la India (Das & Pandey, 1999) (9) Cabe aclarar que la deformación permanente asociada a la rodera, también está asociada al comportamiento por deformación permanente que sufre la mezcla asfáltica. Este Donde el análisis se llevará a cabo de manera mensual teniendo que “n esperadas” es el número de repeticiones de carga (tránsito) en el umbral de servicio y “N admisibles” el nivel máximo de repeticiones del material justo antes de la falla y derivado de los modelos de deterioro anteriores. DAMA es el acrónimo de la palabra en inglés DAMAGE que significa daño. SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 6 Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas 6 ESQUEMA DE ANÁLISIS Consideraremos un sistema tricapa convencional (Carpeta Asfáltica + Base Granular + Subrasante) donde variaremos algunos de los parámetros de entrada (espesores, módulos elásticos) mismos que se observan en la Tabla 1. Ver Fig. 12. El análisis de la respuesta se hará bajo una carga circular uniformemente cargada con presión de inflado de 0.6 MPa (6 kg/cm2), radio del neumático de 15 cm y sobre el eje de simetría. Se tomaran para fines de cálculo: ESALS (20 años) = 6, 000,000 ESALS mensuales = 25,000 Daño mensual = ESALS mensuales/Nd (modelo de deterioro) Daño acumulativo = 12*Daño mensual Vida remanente =1/Daño acumulativo Para términos de investigación se hará solamente análisis de daño por deformación permanente o rodera en las capas no estabilizadas (base y subrasante). El análisis de daño por fatiga en la capa estabilizada no se llevará a cabo pero siempre en cualquier análisis de daño del pavimento se debe de considerar, ya que el daño acumulativo mayor entre la fatiga y la deformación condiciona la vida del pavimento. De allí su importancia de no obviarlo. Posteriormente introduciremos estos valores al programa elástico multicapa lineal WinJULEA (Dr. Jacob Uzan) para obtener las deformaciones unitarias a compresión arriba de la subrasante. Hecho lo anterior introduciremos estas respuestas a los modelos de deterioro por deformación permanente propuestos anteriormente (ver fórmula 1 a la fórmula 9). Finalmente determinaremos el daño acumulativo por deformación permanente mediante la ley de Miner y calcularemos la vida remante para cada modelo, determinando así cual modelo puede a sobrestimar o subestimar la vida del pavimento por deformación permanente o rodera. 7 RESULTADOS Fig. 12. Secciones de pavimento flexible consideras en el análisis. Tabla 1.- Valores considerados en el análisis de daño por deformación permanente o rodera. h1 (cm) h2 (cm) E1 (MPa) 20°C 1-10 20-30 2,500-10,000 E2 (MPa) 1503,000 E3 (MPa) 10-300 Una vez llevada la secuencia y plataforma de análisis descritas en el apartado anterior, se obtuvieron los siguientes resultados después de llevar a cabo 127 corridas en el software WinJULEA. De la Fig. 13 a la Fig. 17 se observará un par de flechas de orientación vertical y horizontal. Las verticales nos indican que a mayor daño acumulativo (↓) la vida de nuestro pavimento por deformación permanente es menor que la condición de menor daño acumulativo (↑) donde la vida se incrementa notoriamente. Las horizontales nos indican que a mayor incremento de nuestro espesor o módulo elástico de alguna capa (→) la vida por deformación permanente se incrementa, caso contrario cuando disminuimos espesores o módulos elásticos (←) la vida se ve reducida. SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 7 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas Fig. 13. Análisis de daño por deformación permanente variando espesor de capa asfáltica. Obtenido del análisis en el programa WinJULEA. En la Fig. 13 se observa que al aumentar el espesor de la carpeta asfáltica el modelo por deformación permanente de la India, se dispersa consideradamente del resto de los modelos sobreestimando la vida remanente del pavimento para este modo de falla. En la misma, el modelo de la SHELL al 85% de confiabilidad y el del LCPC de Francia parecen ser coherentes en resultados. El resto de los modelos son muy conservadores (Shell 95% Conf., CHEVRON, RRC, etc.). En la Fig. 14 se observa que al variar los espesores de la base granular ahora es el modelo de la SHELL al 50% de confiabilidad y el del LCPC de Francia los que se dispersan del resto de los modelos pero sus vidas remanentes pueden llegar a ser aceptables ya que el resto de los modelos arrojan vidas por deformación permanente muy bajas. En esta primera instancia de variabilidad de espesores de la capa asfáltica y de la base granular puede observarse que la mayoría de los modelos utilizados son muy conservadores siendo a juicio del autor el modelo de Francia LCPC el que se coloca en un punto medio de todos los modelos ya que la vida remanente por deformación permanente no la sobrestima pero tampoco la subestima. Se observa que la variación de espesor en la capa asfáltica incrementa notoriamente la vida del pavimento por deformación permanente no así el aumento de la base granular donde la vida es muy baja y no hay un incremento considerable. Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 Fig. 14. Análisis de daño por deformación permanente variando espesor de base granular. Obtenido del análisis en el programa WinJULEA. Fig. 15. Análisis de daño por deformación permanente variando módulo dinámico de capa asfáltica. Obtenido del análisis en el programa WinJULEA. La Fig. 15 nos muestra que al aumentar el módulo dinámico de la capa asfáltica la vida por deformación permanente en las capas no estabilizadas no tiene gran impacto e inclusive el diseño no pasa para cuaquiera de los modelos presentados. Seguramente la vida remante por fatiga de esa capa estará por encima de la vida del diseño. En conclusión, bajo el análisis de daño, elevar el módulo dinámico de la capa estabilizada no contribuye al aumento SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 8 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas de la vida remanente por deformación permanente en las capas no estabilizadas. Ciudad de México – 08 de agosto de 2014 modelo de la LCPC de Francia vuelve a establecerse como un modelo promedio por lo que parece adecuado para definir la vida por deformación permanente. En conclusión se observa que los modelos de deterioro por deformación permanente examinados no son muy sensibles cuando cambian los espesores de la capa asfáltica y de la base, inclusive el cambio del módulo de la capa estabilizada. Sin embargo comienza a volverse muy sensible cuando se modifican los módulos elásticos o resilientes de las capas no estabilizadas traducidas estas en mejores calidades y por lo tanto en menores deformaciones unitarias arriba de la capa subrasante lo que se traduce en mayores vidas remanentes para estas capas. De aquí se desprende la enorme importancia de brindar un mejor calidad a las capas granulares o capas no estabilizadas ya sea proponiendo la utilización de bases negras o bases asfálticas y el mejoramiento de la capa de apoyo o capa de subrasante. 8 CONCLUSIONES Fig. 16. Análisis de daño por deformación permanente variando módulo resiliente de base granular. Obtenido del análisis en el programa WinJULEA. Fig. 17. Análisis de daño por deformación permanente variando módulo resiliente de la capa subrasante. Obtenido del análisis en el programa WinJULEA. En la Fig. 16 y Fig. 17se observa que al rigidizar las capas no estabilizadas (mayor calidad en las mismas) las vidas remanentes por deformación permanente son muy grandes, siendo el modelo de la India el que se dispersa exponencialmente. Los modelos de la CHEVRON y del Instituto del Asfalto parecen ser los más conservadores. El Las metodologías de diseño de pavimentos flexibles empírico mecanicista han tomado un gran impulso en los últimos años. Estas metodologías incorporan modelos de deterioro por fatiga y deformación permanente que se relacionan con respuestas críticas del pavimento como lo son las deformaciones unitarias, esto con el objeto de determinar el daño acumulativo y por ende la vida remanente del pavimento. Se llevó a cabo un análisis de daño de un pavimento de tres capas donde se variaron sus módulos y espesores con lo cual se obtuvo el daño acumulativo con varios modelos de deterioro por deformación permanente de las capas no estabilizadas. Se observó que la mayoría de los modelos por deformación permanente analizados tienen muy baja sensibilidad y por lo tanto baja vida remanente cuando se modifican los espesores de la capa asfáltica (a excepción del modelo de la India, el modelo de la SHELL al 50% de Conf. y el de la LCPC) y de la base granular. Cuando se variaron los módulos elásticos de las capas no estabilizadas existió una reducción de los daños acumulativos (al rigidizarse las capas) y vidas remanentes muy grandes. La rigidización de la capa asfáltica aporta muy poca vida remanente a la deformación permanente de las capas no estabilizadas. A juicio del autor el modelo francés de la LCPC es el que mejor desempeño puede tener frente al análisis de daño por deformación permanente o rodera. El mejoramiento mecánico de las capas no estabilizadas brindando a estas una mejor rigidez traducida en mejores calidades (por ejemplo la utilización de bases negras), puede garantizar un desempeño del pavimento mucho más óptimo que garantice comodidad y menor costo SOCIEDAD MEXICANA DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA A.C. 9 3° Coloquio de Jóvenes Geotecnistas de operación para el usuario de carreteras. Se debe impulsar el uso de bases mejoradas con productos asfálticos. 9 RECONOCIMIENTO Se agradece a la división de ingeniería de la empresa SemMaterials México (laboratorio central de Puebla) por el espacio y tiempo proporcionado para la elaboración de este trabajo. Lo expresado por el autor en este artículo representa su punto de vista y no necesariamente el de la empresa SemMaterials. 10 REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA - Ahlvin R.G and Ulery H.H (1962). “Tabulated Values for Determining the Complete Pattern of Stresses, Strains, and Deflections Beneath a Uniform Circular Load on a Homogeneous Half Space”, In Transportation Research Board (TRB), Bulletin 342, pp. 1-13, Washington D.C, EUA. - Burmister D. (1943). “The General Theory of Stresses and displacements in layered soil systems”, In Transportation Research Board (TRB), Washington D.C, EUA. - Chen D., Zaman M., Laguros J. and Soltani A. (1995) “Assessment of computer programs for analysis of flexible pavement structure”, In Transportation Research Record TRB, Issue 1482, pp. 123-133, Washington D.C, EUA. - Coria C. 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