pavimentos - Departamento de Ingeniería Civil

Código: FDI-FOA-FR-01
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL
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CONTENIDO PROGRAMATICO
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1. IDENTIFICACIÓN DE LA ASIGNATURA
DESCRIPCIÓN
Nombre:
Código:
PAVIMENTOS
142
Área:
Ingeniería Aplicada
Subárea:
Semestre:
Geotecnia
VII
Concretos Hidráulicos
Mecánica de suelos
Concretos Asfálticos
Prerrequisitos:
INTENSIDAD HORARIA
SEMANAL
Teóricas:
4
Laboratorio o práctica:
2
Créditos:
5
INTENSIDAD HORARIA SEMESTRAL
Teóricas:
Laboratorio o práctica:
Total:
72
36
108
Correquisitos:
Aprobado mediante Acuerdo No. 010 de febrero 7 de 2014, emanando por el Consejo
Académico de la Universidad de Nariño
2. INTRODUCCIÓN
Esta asignatura hace parte del área de Ingeniería Aplicada que el programa ofrece a sus
alumnos. El adquirir conocimientos de pavimentos le permite al estudiante que ha elegido la
carrera de Ingeniería civil, culminar con éxito las subáreas de Geotecnia, Vías y Transporte,
dejándolo en capacidad de desempeñarse en su vida profesional en el campo de las vías
terrestres.
3. JUSTIFICACIÓN CURRICULAR
La asignatura de Pavimentos se justifica en el currículo puesto que en el perfil profesional del
ingeniero civil egresado de la Universidad de Nariño le permite estar en capacidad de
desempeñarse, además de otras ramas de la ingeniería civil, en el diseño y construcción de
Pavimentos.
4. OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA
El Estudiante al finalizar el curso debe ser capaz de diseñar y construir pavimentos Flexibles,
Rígidos y Articulados.
5. CONTENIDO PROGRAMÁTICO
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UNIDAD No. 1 CONCEPTOS FUNDAMENTALES
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Conocer los diferentes tipos de estructuras de
pavimentos.
TEMA
1.1
Tipos de pavimentos. Características de un pavimento. Funciones de las capas de un
pavimento flexible, rígido, semi–rígido y articulado.Variables que afectan el diseño, la
construcción y el comportamiento de los pavimentos.
UNIDAD No. 2DRENAJE DE PAVIMENTOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD:
Conocer las obras de drenaje superficial y
subterráneo, para evacuar el agua de una estructura de pavimento.
TEMA
2.1
Obras de drenaje superficial y subterráneo, para una estructura de pavimento.
UNIDAD No. 3ESTUDIO DE SUELOS DE SUBRASANTE
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Evaluación de los suelos de subrasante, para la
identificación de unidades de diseño o sectores homogéneos.
TEMA
3.1
Estudio geotécnico para el diseño de un pavimento.
homogénea de diseño.
Investigaciones en una unidad
UNIDAD No. 4COMPACTACIÓN DE SUELOS DE SUBRASANTE, MATERIALES DE BASE Y
SUBBASE
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Conocer el procedimiento mecánico, para el
mejoramiento de la capacidad portante de las diferentes capas de la estructura del pavimento.
4.1
4.2
4.3
4.4
TEMA
Definición de compactación. Variables que afectan el proceso de compactación de los
suelos. Diagramas de compactación. Ensayos de compactación Proctor Normal,
Proctor Modificado y Harvard o Proctor Miniatura.
Compactación en el terreno.
Control de la densidad alcanzada en el terreno.
Determinación de la densidad y humedad de equilibrio de la subrasante.
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UNIDAD No. 5 DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS SUELOS DE
SUBRASANTE Y MATERIALES GRANULARES DE CAPAS DE SUB-BASE Y
BASE.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Evaluación de la capacidad portante de las
capas granulares de la estructura del pavimento y suelos de subrasante.
5.1
TEMA
Ensayos C.B.R. para suelos gruesos y finos.
5.2
Prueba con el Penetrómetro Dinámico de Cono - PDC
5.3
Prueba de Placa
UNIDAD No. 6FACTORES AMBIENTALES Y CLIMATICOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD:Evaluación de los factores ambientales y
climáticos bajo los cuales funciona una estructura de pavimento.
TEMA
6.1
Definiciones. Régimen de precipitaciones. Temperaturas medias anuales ponderadas.
Regiones climáticas según la temperatura y precipitación.
UNIDAD No. 7SUB – BASES Y BASES GRANULARES
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Conocer las especificaciones y el control de
calidad de los materiales granulares de las capas de sub-base y base de pavimentos flexibles,
rígidos y articulados, como también de la construcción de éstas.
TEMA
7.1
Caracterización física, especificaciones y control de calidad de sub-bases y bases
granulares. Construcción de sub-bases y bases.
UNIDAD No. 8ESFUERZOS Y DEFORMACIONES EN PAVIMENTOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Calculo de esfuerzos y deformaciones a través
de diferentes modelos para pavimentos flexibles y rígidos.
TEMA
8.1
8.2
Teoría Elástica de medios Semi – Infinitos
Aplicación de la solución de Boussinesq y Teoría Elástica
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8.3
Sistemas Bicapas, Tricapas y Multicapas
UNIDAD No. 9 TRÁNSITO
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Cuantificar la variable tránsito y conocer el efecto
que producen sus cargas sobre la estructura del pavimento.
TEMA
9.1
9.2
Definiciones y nomenclatura. Carga máxima legal. Cargas equivalentes. Efecto de las
cargas sobre los pavimentos. Espectro de cargas.
Determinación del factor camión. Proyección del tránsito.
UNIDAD No. 10SUPERFICIES DE RODAMIENTO EN CONCRETO ASFÁLTICO
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD:
Conocer las diferentes técnicas de
tratamientos superficiales, carpetas asfálticas, construcción y control de calidad.
TEMA
Clasificación de los riegos o tratamientos superficiales. Ejecución de los tratamientos
superficiales
10.2 Dosificación de los tratamientos superficiales.
10.3 Puesta en obra de mezclas bituminosas y control de calidad
10.1
UNIDAD No. 11 DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD:
Conocer algunos métodos de diseño de
estructuras de pavimentos flexibles, semirígidos, rígidos y articulados para carreteras.
TEMA
11.1
Métodos mecanicistas y empírico – mecanicista para el diseño de pavimentos flexibles,
rígidos y articulados utilizados en Colombia.
UNIDAD No. 12 CONSTRUCCIÓN CAPAS DE RODADURA PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS Y
ARTICULADOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA UNIDAD: Conocer los métodos de construcción más
utilizados para una losa de un pavimento rígido y construcción de un pavimento articulado.
TEMA
12.1
12.2
12.3
Construcción de la losa con equipo apoyado sobre formaletas fijas.
Construcción de la losa con equipo de formaleta deslizante.
Tipos de adoquines. Capas de asiento. Construcción.
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6. ENSAYOS DE LABORATORIO
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Relaciones de Peso Unitario-Humedad en los Suelos. Proctor Normal.
Relaciones de Peso Unitario-Humedad en los Suelos. ProctorModificado.
Relación de Soporte del Suelo en el Laboratorio (CBR de Laboratorio).
Relación del Soporte del Suelo en el Terreno (CBR "in Situ").
Prueba de resistencia con el penetrómetro dinámico de cono portátil (PDC)
Ensayo de Placa.
Determinación de la Humedad en Suelos Mediante un Probador con Carburo de Calcio.
Peso Unitario del Suelo en el Terreno. Método del Cono de Arena.
7. MÉTODO PEDAGÓGICO.
Comprende exposiciones magistrales, prácticas de laboratorio y de campo. Como refuerzo y
complemento de las exposiciones teóricas se desarrollan visitas técnicas y trabajos en grupoy
desarrollo de proyectos de investigación formativa.
8. EVALUACIÓN.
La evaluación académica será:
a) PERMANENTE: Los procesos y actividades que la conforman deben estar distribuidos a
b)
c)
d)
e)
f)
lo largo de todo el periodo académico, con la periodicidad que la estrategia pedagógica
elegida aconseje.
SISTEMATICA: Cada proceso y actividad que la conforman responden a una
concepción global de la misma.
ACUMULATIVA: Produce, al término del período académico, una calificación definitiva
en la que se reflejan, según la ponderación contemplada en la programación, todos los
procesos y actividades realizadas ordinariamente durante el semestre o año y las
pruebas complementarias.
OBJETIVA: Esto es, compuesta por procedimientos que tiendan a medir el real
desempeño del estudiante.
FORMATIVA: En cuanto debe retroalimentar el proceso de formación del estudiante y
reforzar la estrategia de aprender a aprender. En este sentido, deben evitarse pruebas
basadas principalmente en la memoria. La valoración deberá, en todo caso, respetar la
libertad de pensamiento y de opinión del estudiante y apreciará positivamente su
capacidad de formarse un criterio propio fundamentado y racional.
CONSECUENTE: En cuanto responde a los objetivos, a la estrategia pedagógica y a los
contenidos.
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9. BIBLIOGRAFÍA.
BIBLIOGRAFÍA GUIA
Texto Guía:
MUÑOZ RICAURTE, Guillermo y ARGOTY BURBANO, Jorge Luis. Pavimentos Viales: Diseño y
Construcción. Universidad de Nariño. San Juan de Pasto, 2015.
MUÑOZ RICAURTE, Guillermo y ARGOTY BURBANO, Jorge Luis. Tecnología del Asfalto y
Mezclas Bituminosas. Universidad de Nariño. San Juan de Pasto, 2015.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
AASHTO 2002. Guide for Mechanistic – Empirical Design of New and Rehabilitated Pavement
structures, National Cooperative Highway Research Program Transportation Research Board
National Research Council, Illinois, USA, 2004.
AMERICAN ASSOCIATION OF STATE OF HIGHWAY AND TRANSPORTATIÓN. AASHTO
guide for design of pavement structures. 2002. Washington: AASHTO, 2002.
COLOMBIA, MINISTERIO DE TRANPORTE. Resoluciones 4100 de 2004 y 2888 de 2005.
CRESPO VILLALAZ, C. Vías de comunicación: Caminos, ferrocarriles, aeropuertos, puentes y
puertos. Editorial Limusa S.A, México 1979.
CRESPO VILLALAZ, C. Vías de comunicación: Caminos, ferrocarriles, aeropuertos, puentes y
puertos. Editorial Limusa S.A, México 1979.
HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. Mecánica de pavimento: Principios básicos.
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja, 2007.
HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. Nociones sobre métodos de diseño de estructuras
para pavimentos para carreteras, volumen I: Principios fundamentales, el tránsito, factores
climáticos y geotecnia vial. 1ra Ed. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja,
2010.
HIGUERA SANDOVAL, Carlos Hernando. Nociones sobre métodos de diseño de estructuras
para pavimentos para carreteras, volumen II: Teoría y ejemplos de aplicación. 1ra Ed.
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Tunja, 2010.
HUANG Yang H. Pavementanalysis and design. Universidad de Kentuchy. 2ª Ed. Prentice Hall.
New Jersey, 2004.
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INSTITUTO COLOMBIANO DE PRODUCTORES DE CEMENTO. Diseño de espesores para
pavimentos de adoquines de concreto. Medellín, 1986 (Serie notas técnicas, ( 4-19-184).
INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación
de pavimentos asfálticos para carreteras.
JOSA GARCIA-TORNELL, A. et al. Manual de pavimentos de hormigón para vías de baja
intensidad de tráfico. In Dorios Tenorio, P. La experiencia española en la pavimentación con
cemento. Medellín, ICPC, 1989.
KNAPTON, John. Adoquines de concreto. Instituto colombiano de productores de cemento.
Medellín, 1988.
LONDOÑO, C. A. Juntas en pavimentos de concreto. Medellín, ICPC, 1992.
técnicas 4-29-905).
(ICPC, Notas
LONDOÑO, Cipriano Alberto. Diseño, construcción y mantenimiento de pavimentos de concreto.
1ra Ed. Editorial Piloto S.A. Medellín, 2000.
MARTÍN, Rogers y WALLACE, Hugh. Pavimentos asfálticos: Proyecto y Construcción. 1ª Ed.
Aguilar. Madrid, 1963.
MINAYA, S., ORDOÑEZ, A. Diseño moderno de pavimentos. 2ª Ed. Universidad Nacional de
Ingeniería, 2006.
MONTEJO FONSECA, Alfonso. Ingeniería de pavimentos para carreteras. 2ª Ed. Universidad
Católica de Colombia. Santafé de Bogotá, D.C., 1998.
PAVCO, Departamento de Ingeniería. Manual de Diseño Geosintéticos. 7ª Ed. Bogotá –
Colombia, 2006.
REPÚBLICA DE COLOMBIA. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Guía metodológica para el
diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfalticos de carreteras.
REPÚBLICA DE COLOMBIA. MINISTERIO DE OBRAS PÚBLICAS Y TRANSPORTE.
método AASHTO (1986). Para el diseño de pavimentos flexibles de carreteras, 1987.
El
REPÚBLICA DE COLOMBIA. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Instituto Nacional de Vías.
Normas de ensayo de materiales para carreteras, Bogotá, D.C., 2006.
REPÚBLICA DE COLOMBIA. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Instituto Nacional de Vías.
Especificaciones generales de construcción de carreteras, Bogotá D.C., 2007.
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REPÚBLICA DE COLOMBIA. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Instituto Nacional de Vías.
Manual de Drenaje para Carreteras, Bogotá, D.C., 2009.
REPÚBLICA DE COLOMBIA. MINISTERIO DE TRANSPORTE. Instituto Nacional de vías.
Manual de diseño de pavimentos en vías con medios y altos volúmenes de transporte.
REYES LIZCANO, Fredy Alberto. Diseño racional de pavimentos. 1ª Ed. Centro Editorial
Javeriano. Escuela Colombiana de Ingeniería. Bogotá D.C., 2003.
RICO RODRIGUEZ, A. y del Castillo, H. La Ingeniería de suelos en las vías terrestres:
carreteras, ferrocarriles y aeropistas. Editorial Limusa. México, 1981.
SALAZAR RODRÍGUEZ, Aurelio. Guía para el diseño y construcción de pavimentos rígidos.
Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto A.C., 2ª Ed. México, 2011.
SANCHEZ SABOGAL, Fernando. Curso de laboratorio de pavimentos: Guía para la ejecución e
interpretación de los resultados. Universidad del Cauca. Instituto de Vías. Popayán, Colombia,
1983.
SANCHEZ SABOGAL, Fernando. Pavimentos Tomo 1: Fundamentos teóricos guías para el
diseño. Universidad Gran Colombia. Bogotá, D.C., 1984.
SANTANDER RESTREPO, N. Pavimentos de concreto, Manual de diseño. Medellín, ICPC,
EditorialPiloto Ltda., 1984.
SHELL INTERNATIONAL PRTROLEUM COMPANY LIMITED. Shell Pavement Desing Manual
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VILLEMAGNE, M., PAILLERE, A. M. y RETOUR, P. Construcción de pavimentos de concreto.
Traducido del francés por Cipriano Alberto Londoño. Medellín, ICPC, 1993.
YODER, Eldon Joseph y WITCZAK, Matthew. Principles of pavement Design. 2ª Ed. John
wiley&Sons Nueva York, 1975.