DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS Método de la AASHTO-1993 Ing. Wilder O. Zelada Delgado Sub-Gerente de Pavimentos Grupo TDM Abril - 2016 1 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.1.- Objetivos 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO - 1993 1.3.- Tipo de fallas en pavimentos asfálticos. 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de estabilización de Bases y Optimización. 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado 2 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.1.- Objetivos Conocer: • Las Bases del Diseño de Pavimentos Flexibles. • Los Geo-sintéticos en uso en pavimentos flexible. • Método de diseño de Mejoramiento de suelos con geomallas rígidas. • Método de diseño de pavimentos con el uso de geo-mallas rígidas. 3 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO - 1993 El diseño de pavimentos AASHTO, siguió en gran medida los resultados de una prueba de carretera por la Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras del Estado (AASHO 1956-1961). Ubicación: Ottawa – Illinois. EE.UU, que pertenece a la Carretera Interestatal I80 4 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO La prueba de carretera AASHO llevado a cabo a finales de 1950. Construcción: 1956 – 1958. Ensayo de Tráfico: 1958 – 1960 Estudios Especiales: en primavera y el verano de 1961. 5 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Construcción: 1956 – 1958. Suelos Arcillosos A-6 y A-7-6 Con pobre drenaje Equipos de construcción de la década de los 50. 6 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Construcción: 1956 – 1958. 7 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Construcción: 1956 – 1958. Se construyeron 06 pistas de prueba en forma de lazo de 2 carriles. 01 pista no sujeta a tráfico, para probar efectos ambientales. 05 pistas sujetas a tráfico de acuerdo a cargas de vehículos de la época. 8 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Ensayo de Tráfico: 1958 – 1960. 9 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Ensayo de Tráfico: 1958 – 1960. 10 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Ensayo de Tráfico: 1958 – 1960. 11 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Ensayo de Tráfico: 1958 – 1960. Se consideraron cargas de vehículos de los años 50. 12 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Estudios Especiales: en primavera y el verano de 1961. Mediciones de desempeño del pavimento. Se recolectaron las siguientes medidas de Performance: • Rugosidad y Fallas visuales. • Deflexiones, deformaciones. • Índice de Serviciabilidad del Pavimento (PSI) 13 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Esta prueba que sirvió de base para que la Ingeniería de Pavimentos avance a través de las décadas de 1970, 1980 y 1990. • Interim Guide 1961. • 1972 AASHTO Interim Guide for Pavement Structures. • AASHTO 1986. • 1993 AASHTO Pavement Design Guide. • 2008 – MechanisticEmpirical Pavement Design Guide. 14 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO 1993 AASHTO Pavement Design Guide La guía de diseño AASHTO, es una metodología Empírica; basado en una prueba de campo (AASHO Road Test -1960) 15 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO 1993 AASHTO Pavement Design Guide 16 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Donde: W18 = Diseño de Tráfico. ZR= Desviación normal Standard. S0= Desviación combinada standard por error de predicción de tráfico y performance. SN= Número Estructural. ΔPSI= Diferencia entre Índice de Serviciabilidad inicial y terminal. MR= Módulo de resiliencia de la sub-rasante. 17 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO 18 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO 19 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO http://www.pavementin teractive.org/article/199 3-aashto-flexiblepavement-structuraldesign/ 20 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO http://www.pavementin teractive.org/article/199 3-aashto-rigidpavement-structuraldesign/ 21 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Número estructural (SN) Donde: SN= Número Estructural del pavimento. ai= coefientes de números estructurales de capa, obtenidos por nomogramas de acuerdo al módulo de resilencia del material usado. mi= coeficientes de drenaje, obtenido de la tabla del manual AASHTO – 1993. 22 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes estructurales de Mezclas asfálticas convencionales 23 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes estructurales de Bases Granulares 24 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes estructurales de Bases Granulares Tratadas con Cemento 25 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes estructurales de Bases Granulares Tratadas con Asfalto 26 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes estructurales de Sub- Bases Granulares 27 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes de drenaje del pavimento 28 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.2.- Historia y Bases del diseño de Pavimentos AASHTO Coeficientes de drenaje del pavimento 29 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.3.- Tipo de fallas en pavimentos asfálticos. 30 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.3.- Tipo de fallas en pavimentos asfálticos. Fisuramiento por fatiga (Piel de Cocodrillo) 31 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.3.- Tipo de fallas en pavimentos asfálticos. Ahuellamientos y Depresiones 32 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.3.- Tipo de fallas en pavimentos asfálticos. Fisuramiento Transversal y en Bloque 33 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOSINTÉTICOS (1960). Son productos sintéticos de polímeros, derivados del petroleo, utilizados para estabilizar terreno 34 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos 35 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos HISTORIA Los primeros trabajos de geosintéticos, se desarrollaron en la década de los 60, usándose como filtros en los EE.UU y como refuerzos en Europa. La primera conferencia de geosintéticos se realizó en Paris en 1977. En 1982, se funda la Sociedad Internacional de Geosintéticos. El IGS desde su creación organiza cada 4 años conferencias Internacionales del uso y desarrollo de los geosintéticos. 36 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos HISTORIA 37 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos IGS – PERÚ Formó - 2002 Costos: Individual US $/. 71.0 Coorporativo US $/. 1000.0 38 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOTEXTILES 39 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOMALLAS 40 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEONETS 41 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOMEMBRANAS 42 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GCL (Geosynthetic clay liner) 43 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOFOAM (Geo-espumas) 44 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOCELDAS 45 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS I.- INTRODUCCIÓN 1.4.- El Uso de geo-sintéticos en el Diseño de Pavimentos GEOCOMPUESTOS 46 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 Estabilidad de la Sub-rasante 47 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 Estabilidad de la Sub-rasante 48 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 Estabilidad de la Sub-rasante 49 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 Estabilidad de la Sub-rasante 50 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 Estabilidad de la Sub-rasante 51 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE USFS Method (1977) – Bearing Capacity Method: Unpaved USACOE (2003) – Bearing Capacity Method: Unpaved Giroud-Han (2004) – Serviceability Method: Unpaved 52 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Métodos Diseño geosintéticos Estabilización de la subrasante. en la FHWA Geosynthetic Instrucciones de diseño y construcción - 2008 Secciones 5.4 y 5.5 53 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Métodos Diseño geosintéticos Estabilización de la subrasante. en la Sección 5.4 - Instrucciones de diseño para el uso de geotextiles en las carreteras sin pavimentar y temporales • 1977 Steward, et. Alabama. (Servicio Forestal de Estados Unidos) 54 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Métodos Diseño geosintéticos Estabilización de la subrasante. en la Sección 5.5 - Instrucciones de diseño para el uso de geomallas en las carreteras sin pavimentar y temporales • 2003 Tingle y Webster (U.S.A.C.E.) • 2004 Giroud y Han 55 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Métodos Diseño geosintéticos Estabilización de la subrasante. en la Un camino sin pavimentar temporal o puede constituir una mejor sub-rasante o una plataforma de construcción de una carretera permanente. 56 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 1977 - Steward, et. al. (U.S. Forestry Service) • Sólo geo-textil. • Factor utiliza Capacidad de carga - NC desarrollados antes de la existencia de la geomalla biaxial. 57 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 1977 - Steward, et. al. (U.S. Forestry Service) Se aplican las siguientes limitaciones: • la capa de agregado debe cumplir: a) compactado a CBR 80 % b) sin cohesión (no de plástico); • El número de pasadas de vehículo menos de 10.000. • Los criterios de supervivencia del geotextil deben ser considerados; y • sub-rasante resistencia al corte no drenada menos de aproximadamente 90 kPa (CBR <3). 58 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 59 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers • Es un método Modificado Steward, et. Alabama. de geo-mallas y geo-textiles • Utiliza Factor de Capacidad de carga – determinando el NC para geo-mallas. • Identifica 3 mecanismos de rendimiento de geo-malla. 60 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers 1.- Restricción Lateral "Confinamiento" (Verdadera estabilidad) 61 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers 2.- Mejorar la Capacidad de carga "Efecto de la raqueta" (distribución de la carga) 62 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers 3.- Membrana Tensionada "Efecto de la hamaca" (Tensión inicial) U.S. Army Corps of Engineers ETL 1110-1-189 63 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers En las primeras etapas de la investigación en relación con geomalla de refuerzo de los sistemas de pavimento, se pensaba que el efecto de membrana tensada ser el mecanismo de refuerzo primario. 64 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers Sin embargo, las investigaciones posteriores han mostrado que los beneficios de refuerzo se obtienen sin una deformación significativa de la sección de pavimento. 65 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers Por lo tanto, la restricción lateral ha sido identificado como el mecanismo de refuerzo primario, seguido por el concepto capacidad de soporte mejorado y el efecto membrana tensada. 66 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2003 - Tingle and Webster (U.S. Army Corps of Engineers 67 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2004: Giroud and Han • Geomalla y geotextil • Construido en los principios de Giroud y Noiray (1981) Método de diseño para geotextiles. • Las geomallas deben ser calibrados por productor con la fórmula empírica general desarrollada. 68 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 2004: Giroud and Han • Utiliza Factor de Capacidad de carga - Nc • Utiliza coeficiente de Movilización Capacidad de carga - m • Utiliza ángulo Distribución de esfuerzos -α 69 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Debido a sus grandes aberturas, geomallas pueden entrelazan con agregado capa de base si existe una relación adecuada entre el tamaño de la abertura de la geomalla y el tamaño de partícula de agregado. 70 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Aunque el grado de enclavamiento depende de la relación entre tamaño de abertura y tamaño de partícula geomalla agregado, la eficacia de enclavamiento depende de la rigidez en el plano de la geomalla y la estabilidad de las costillas de la geomalla y cruces. 71 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Como resultado de enclavamiento, los mecanismos de refuerzo de la estructura de tierra son diferentes para geotextiles y geomallas 72 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Sólo tres (3) métodos de diseño detallado para sub-rasantes blandas: Steward, et. Alabama. se refiere únicamente a los geotextiles. Tingle y Webster construidas sobre estudio Steward y desarrollaron mecanismos de funcionamiento de la geomalla. 73 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE Giroud y Han introducen factores movilización de la capacidad de carga y distribución de esfuerzos de la geomalla. 74 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE ▪ Método Oficialmente publicado en agosto de 2004 ▪ Las calibraciones y Aplicaciones publicado en agosto de 2004 ▪ Discusión del método y el esquema apropiado de calibración para todos los productos (2006) 75 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE ▪ Modelo genérico que puede ser utilizado con cualquier producto con una calibración adecuada (2012). 76 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE ▪ Modelo genérico que puede ser utilizado con cualquier producto con una calibración adecuada (2012). 77 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE - GEOGRID BI-AXIAL 78 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE 79 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 ESTABILIZACIÓN DE LA SUB-RASANTE GEOGRID TRIAX 80 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 2.1.- Método de Giroud-Han 2004 SOFTWARE SPECTRA PAVE 4PRO 81 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 82 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 83 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 84 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 85 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS II.- MEJORAMIENTO DE SUB-RASANTE 86 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Muchos Geo-sintéticos Usos en aplicaciones de Carreteras • Geo-textiles • Geo-mallas • Geo-compuesto Geo-malla-Geo-textil • Geo-compuestos de drenaje. 87 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Los Geo-sintéticos sirven para muchas funciones • Separación. • Estabilización de sub-rasante • Sistemas de drenaje • Reforzamiento de bases granulares • Reforzamiento de carpetas asfálticas existente. 88 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Conceptos generales de geo-sintéticos en las carreteras. 89 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Los geo-sintéticos pueden proporcionar Restricción Lateral. 90 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Los geo-sintéticos incrementan la capacidad de carga. 91 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Los geo-sintéticos pueden proporcionar efecto de membrana Tensionada. 92 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS Base Reforzada Vs. Mejoramiento de Sub-rasante. 93 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 94 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 95 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS AASHTO Standard Practice 96 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS AASHTO Standard Practice Geo-sintéticos en el pavimento, debe reconocerse como: • Mejora de la vida • espesor reducido Los beneficios no se pueden derivar teóricamente Los diseños no se pueden traducida fácilmente a otros geo-sintéticos Las secciones de ensayo son necesarios para obtener la cuantificación beneficio. Se recomienda a los usuarios a sustentar sus diseños con la verificación de campo. 97 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización Enclavamiento mecánico / lateral agregada Confinamiento 98 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización 99 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización Beneficio de la estabilización de las capas granulares se deriva de pruebas a escala real y ensayos (con superficie de asfalto) 100 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización Fase 1: Construcción Fase 2: Servicio Fase 3: mantenimient o 101 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización ITASCA Discrete Element Model (DEM) 102 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización ITASCA Discrete Element Model (DEM) 103 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización ITASCA Discrete Element Model (DEM) 104 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización Contribución estructural del Sistema Suelo-Geomalla (TRIAX) De acuerdo a test de laboratorio y campo (APT), se ha Definido el Beneficio del uso de geomallas. Estos Beneficios se han expresados en: ▪ Relación Beneficio de Tráfico (TBR) ▪ Reducción de la capa de base (relación BCR) ▪ Relación de Coeficiente de Capa (LCR) 105 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización Contribución estructural del Sistema Suelo-Geomalla (TRIAX) ▪ Relación Beneficio de Tráfico (TBR) 106 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.1.- Beneficios de la estabilización de bases y Optimización Contribución estructural del Sistema Suelo-Geomalla (TRIAX) ▪ Relación Beneficio de Tráfico (TBR) 107 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software El Software de diseño SpectraPave 4-PRO de TENSAR y AASHTO 93, fue Verificado por la Consultora de gran prestigio Internacional ARA. www.ara.com 108 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software • Una Consultora externa como ARA a verificado el Software de AASHTO -1993 diseño de pavimentos usando geomallas Tensar TriAx. • Metodologías de diseño verificadas utilizados en el software SpectraPave 4-Pro www.ara.com 109 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 110 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Componentes del pavimento • Pavimento de asfalto • base de agregado • sub-rasante Geo-malla TriAx de Tensar 111 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Ensayos de laboratorio 112 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Se Reconocer que el método de la AASHTO-1993 está basado en la serviciabilidad del pavimento. La serviciabilidad es una medida compuesta de: • Rugosidad del pavimento • El agrietamiento del pavimento • El Ahuellamiento del Pavimento • Las fallas superficiales del pavimento Asimismo el espesor de la MAC conduce mecanismo de falla primaria. 113 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Espesores delgado de MAC falla primaria del pavimento Rugosidad de la Base / Ahuellamiento de la sub-rasante 114 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Espesores Estandar de MAC falla primaria del pavimento Rugosidad de la Base / Ahuellamiento de la sub-rasante 115 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Espesores gruesos de MAC falla primaria del pavimento Rugosidad de la Base / Ahuellamiento de la sub-rasante 116 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software Revisión de las conclusiones SpectraPave 4-PRO ™ Cumple con la practica estandar de AASHTO R50-09 y de acuerdo con la Guía de diseño AASHTO-1993. • Apropiado para la práctica de la ingeniería pavimentos. • Emula procedimientos AASHTO-1993. • Produce diseños que son compatibles con la metodología. Documentación Investigación compatible con los protocolos. 117 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 118 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 119 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 120 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 121 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 122 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 123 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software 124 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS III.- USO DE GEOSINTÉTICOS EN DISEÑO DE PAVIMENTOS 3.2.- Método de la AASHTO-1993 Modificado SpectraPave4-PRO™ Software APLICACIÓN PRACTICA DEL SOFTWARE 125 DISEÑO DE PAVIMENTOS CON EL USO DE GEO-SINTÉTICOS ¡MUCHAS GRACIAS! Ing. Wilder O. Zelada Delgado Sub-Gerente de Pavimentos Grupo TDM 126
