Diseño de pavimentos para adoquines
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DISEÑO DE PAVIMENTOS DE ADOQUINES CONTENIDO Ventajas y desventajas de los pavimentos de adoquines Trabazón en los pavimentos articulados Método de diseño ICPI DISEÑO DE PAVIMENTOS DE ADOQUINES VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUINES INTRODUCCIÓN VENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUINES Por ser elaborados con un concreto o ladrillo de alta resistencia, los adoquines presentan alta resistencia a las cargas concentradas, a la abrasión y a los agentes atmosféricos. Además, no son afectados por los productos derivados del petróleo Por el reducido tamaño de los bloques, el pavimento no está sujeto a los esfuerzos por cambios térmicos que afectan a los pavimentos rígidos y se acomodan fácilmente a pequeños asentamientos del soporte Los adoquines son reutilizables cuando se requiere su remoción para ejecutar trabajos subterráneos Su construcción puede emplear mano de obra no calificada si no se desea la instalación mecánica INTRODUCCIÓN DESVENTAJAS DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUINES Debido a la innumerable cantidad de juntas que posee el pavimento, la circulación es incómoda y se traduce en mayores costos de operación vehicular en relación con otras alternativas de pavimento DISEÑO DE PAVIMENTOS DE ADOQUINES TRABAZÓN EN LOS PAVIMENTOS ARTICULADOS TRABAZÓN EN LOS PAVIMENTOS ARTICULADOS Trabazón vertical Se logra por transferencia de cortante entre bloques vecinos a través de la arena presente en las juntas Trabazón rotacional La mantienen los adoquines si tienen suficiente espesor, si se encuentran muy cercanos entre sí y si están confinados por un sardinel que restrinja las fuerzas laterales de las ruedas de los vehículos TRABAZÓN EN LOS PAVIMENTOS ARTICULADOS Trabazón horizontal Se logra, fundamentalmente, mediante un adecuado ensamble de los adoquines que disperse las fuerzas de frenado, aceleración y giro de los vehículos El ensamble más efectivo es el de espina de pez TRABAZÓN EN LOS PAVIMENTOS ARTICULADOS TRABAZÓN EN LOS PAVIMENTOS ARTICULADOS DISEÑO DE PAVIMENTOS DE ADOQUINES MÉTODO DE DISEÑO ICPI MÉTODO DE DISEÑO ICPI MÉTODO DE DISEÑO ICPI FACTORES DE DISEÑO Medio ambiente Los ensayos de resistencia de la subrasante se deben realizar en las condiciones de humedad y densidad de equilibrio esperadas Cuando la resistencia se evalúe indirectamente a partir de la clasificación de los suelos, se debe establecer previamente una opción de medio ambiente y drenaje MÉTODO DE DISEÑO ICPI FACTORES DE DISEÑO Medio ambiente MÉTODO DE DISEÑO ICPI FACTORES DE DISEÑO Resistencia de la subrasante Utilizar el valor de CBR o el módulo resiliente de diseño, cuando se disponga de él Si no se tienen resultados de ensayos de resistencia, adoptar valores por correlación con la clasificación del suelo y la opción ambiental Cuando el CBR < 3%, se debe contemplar el reemplazo del suelo por otro de mayor capacidad portante, la construcción de una subrasante mejorada, el mejoramiento del suelo mediante estabilización o el uso de geomallas y/o geotextiles MÉTODO DE DISEÑO ICPI FACTORES DE DISEÑO Resistencia de la subrasante MÉTODO DE DISEÑO ICPI FACTORES DE DISEÑO Tránsito Alternativa 1 — Si se dispone de datos suficientes, calcular N (EALs) Alternativa 2 — Si no hay información detallada disponible sobre el tránsito, emplear la tabla siguiente MÉTODO DE DISEÑO ICPI FACTORES DE DISEÑO Tránsito (Alternativa 2) MÉTODO DE DISEÑO ICPI DETERMINACIÓN DE ESPESORES El espesor de adoquines de concreto para tránsito vehicular se establece en 80 mm El espesor de la capa de arena de soporte de los adoquines, oscila entre 25 y 40 mm (esta capa no brinda aporte estructural) Hay una gráfica de diseño para cada tipo de material de base considerado por el método (granular, estabilizado con asfalto, estabilizado con cemento) Parte del espesor de la base que se obtiene en las gráficas puede ser convertido a un espesor equivalente de subbase granular MÉTODO DE DISEÑO ICPI DETERMINACIÓN DE ESPESORES Se deben respetar los siguientes espesores mínimos para la capa de base: — granular: 100 mm si N < 500,000 ejes 150 mm si N ≥ 500,000 ejes — estabilizada con asfalto: 75 mm — estabilizada con cemento: 100 mm MÉTODO DE DISEÑO ICPI DETERMINACIÓN DE ESPESORES Factores de conversión de espesor de base a espesor equivalente de subbase granular: —para base granular: 1.75 —para base estabilizada con asfalto: 3.40 —para base estabilizada con cemento: 2.50 MÉTODO DE DISEÑO ICPI GRÁFICAS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS ARTICULADOS DE CONCRETO MÉTODO DE DISEÑO ICPI GRÁFICAS DE DISEÑO DE PAVIMENTOS ARTICULADOS DE CONCRETO MÉTODO DE DISEÑO ICPI EJEMPLO DE DISEÑO Vía urbana residencial de dos carriles Suelo predominante de subrasante: arcilla limosa (CH) No hay datos disponibles sobre la resistencia de la subrasante ni sobre tránsito De acuerdo con la información climática, se anticipa que el pavimento estará expuesto a niveles cercanos a la saturación más del 25 % del tiempo Se prevé que la calidad del drenaje sea aceptable MÉTODO DE DISEÑO ICPI SOLUCIÓN DEL EJEMPLO DE DISEÑO Tránsito Como no hay información detallada disponible, se emplea el valor N que recomienda la tabla respectiva (840,000 ejes equivalentes ) Medio ambiente Por las condiciones esperadas, se adopta la opción 1 para el establecimiento de la resistencia de la subrasante Resistencia de la subrasante Para la clase de suelo (CH) y la condición ambiental (opción 1), se adopta un MR= 4,500 psi (31 MPa) MÉTODO DE DISEÑO ICPI SOLUCIÓN DEL EJEMPLO DE DISEÑO Caso de pavimento con base granular Espesor adoquines de concreto = 80 mm Espesor capa de soporte de arena = 25 a 40 mm Espesor total de base (gráfica) = 330 mm Espesor mínimo requerido de base granular = 150 mm Espesor subbase granular = (330 - 150)*1.75 = 320 mm MÉTODO DE DISEÑO ICPI SOLUCIÓN DEL EJEMPLO DE DISEÑO Caso de pavimento con base granular MÉTODO DE DISEÑO ICPI SOLUCIÓN DEL EJEMPLO DE DISEÑO Caso de pavimento con base estabilizada con asfalto Espesor adoquines de concreto = 80 mm Espesor capa de soporte de arena = 25 – 40 mm Espesor total de base (gráfica) = 135 mm Espesor mínimo requerido de base = 75 mm Espesor subbase granular = (135 -75)*3.40 = 200 mm MÉTODO DE DISEÑO ICPI SOLUCIÓN DEL EJEMPLO DE DISEÑO Caso de pavimento con base estabilizada con asfalto
