DISEÑO DE PAVIMENTOS EN CARRETERAS

INSTITUTO TECNOLOGICO DEL [pic 1][pic 2]

ESTADO DE CAMPECHE

INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL ESTADO DE CAMPECHE.

CARRERA: INGENIERÍA CIVIL.

GRUPO: MV1

SEMESTRE: SEPTIEMBRE 2020 - DICIEMBRE 2020

MATERIA: FUNDAMENTOS DE INVESTIGACIÓN.

PROFESORA: LAYDA SELINA AMEZCUA OREZA.

INVESTIGACIÓN: DISEÑO DE PAVIMENTOS EN CARRETERAS.

ALUMNO: PEDROZA CASTILLO ANGEL ALEXIS.

FECHA DE ENTREGA: 20 DE ENERO DEL 2021.

ÍNDICE.        

INTRODUCCIÓN:        2

DISEÑO DE PAVIMENTOS EN CARRETERAS.        3

1.        CAPAS DEL PAVIMENTO.        4

2.        FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS.        5

3.        FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL CÁLCULO DE ESPESORES.        6

3.1.        TRÁNSITO.        6

3.2. RESISTENCIA DE LOS MATERIALES        7

3.3. SUBRASANTE.        7

3.4. DRENAJE.        7

3.5. ACCIÓN DE LAS HELADAS.        8

3.6. VIDA ÚTIL PARA EL DISEÑO.        8

4.        MÉTODOS DE DISEÑOS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES.        8

5. ANÁLISIS ESTRUCTURAL DEL DISEÑO Y MÉTODO PARA EL DIMENSIONAMIENTO.        9

5.1. FATIGA.        10

5.2. MÉTODO PARA EL DIMENSIONAMIENTO.        10

REFERENCIAS.        12

INTRODUCCIÓN:

Una parte importante del trabajo del ingeniero civil, de caminos, de carreteras, de transito o de transporte y vías se basa en examinar una problemática específica como fase preliminar a la planeación, diseño y construcción de cualquier proyecto de infraestructura.

Cuando se trata especialmente de la infraestructura del transporte, el análisis se hace desde el estudio del fenómeno del tránsito y de un diagnóstico de las propiedades de los recursos que intervienen en el desarrollo de la actividad del transporte, entre estos, la vía y los dispositivos para controlar el tránsito, y los estacionamientos, paraderos y rutas de trasporte encontrados en el área de predominación del lugar objeto de estudio, que están afectando de manera directa la conducta del tránsito en las ciudades.

Las vías y medios de transporte conforman una parte primordial para la vida económica y social de las naciones, al interconectar las diferentes ocupaciones productivas y sociales, así como los movimientos de personas y bienes dentro y entre las naciones. La calidad de estas vías es un factor que determina el nivel de intercambio económico en ciertas regiones.

En México, la cantidad de construcción de carreteras a lo largo del territorio del país es de 750,691 km, integrados en carreteras, autopistas y caminos rurales, de los cuales:

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Imagen 1. Fuente: Subsecretaria de infraestructura.

A pesar de esta cantidad de carreteras construidas en el país, México cuenta con un rezago en construcción de este tipo en comparación con otros países del mundo.

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DISEÑO DE PAVIMENTOS EN CARRETERAS.

En la ingeniería civil, el pavimento es parte del firme y es la capa constituida por uno o mas materiales que se colocan en el terreno natural o nivelado para aumentar su resistencia, permitiendo la circulación de personas o vehículos.

La función del pavimento en carreteras y vías de tránsito es proporcionar una superficie de rodamiento adecuada al tránsito y distribuir las cargas que aplica el mismo, esto sin que se sobrepasen las tensiones qué admiten las distintas capas que conforman el pavimento.

El diseño del pavimento tiene como objetivo calcular el mínimo espesor necesario para las capas del mismo, de tal forma que cumplan con las exigencias de resistencia y ser una superficie adecuada, sin dejar de lado el valor económico que tendrá su construcción, logrando así una solución técnico - económica más conveniente.

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Imagen 3. Infraestructura vial y pavimentación.

Contar con calles y otros espacios pavimentados significa propiciar el desarrollo de las ciudades o poblaciones, además, que con estos caminos y vías pavimentadas se reducen los tiempos de traslado, ya que tanto peatones como vehículos se pueden desplazar de forma sencilla y rápida por la población y zonas cercanas.

El pavimento permite la accesibilidad y movilidad en dichas zonas, lo cual trae beneficios como un mayor flujo de mercancías, visitantes, la práctica de nuevas actividades relacionadas con el comercio y la generación de más recursos económicos. Otro aspecto trascendental, es la creación de empleos directos e indirectos para las localidades y ciudades.

El contar con más áreas pavimentadas también beneficia a las zonas urbanas cercanas. Ya que así se pueden evitar cuellos de botella y el tráfico en determinados puntos, esto gracias a que se cuentan con más vías de salida o acceso a lugares donde antes sólo existía una.

Relacionado al movimiento de mercancías locales, la pavimentación de caminos y carreteras permite llevar o traer productos en menor tiempo desde puertos, vías férreas y aeropuertos o zonas fronterizas. De esta manera es como México se conecta a través de su infraestructura carretera.

1. CAPAS DEL PAVIMENTO.

Los pavimentos se conforman por capas de resistencia que van decreciente conforme a la profundidad. Estas capas distribuyen las tensiones provenientes de la parte superior, reduciéndolas hasta valores admisibles para las capas inferiores del pavimento.

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        Imagen 4. Capas del pavimento en carreteras. Fuente: VISE.com

Las capas del pavimento son las siguientes:

• Capa subrasante: Generalmente es el terreno natural en la cual se apoya toda la estructura del pavimento, es decir que no forma parte de la estructura en sí. Sin embargo, la capacidad soporte de la subrasante es un factor básico que afecta directamente la selección de los espesores totales de las capas del pavimento. Su finalidad es resistir las cargas que el tránsito transmite al pavimento, transmitir y distribuir las cargas al cuerpo del terraplén, evitar que los materiales finos plásticos del cuerpo del terraplén contaminen el pavimento y economizar los espesores de pavimento.
• Capa de relleno: Es una capa compactada consistente en materiales de procedencia natural o que son sometidos a modificaciones mínimas previo a su utilización en una obra. El material que compone estas capas debe poseer mejores propiedades que la subrasante El propósito de esta capa es alejar las cargas del tráfico de la subrasante mediante un material con costo menor que las capas de base y subbase.

• Capa Subbase: Es la capa de material que se construye directamente sobre la terracería y sus funciones son las siguientes.

• Reducir el costo de pavimento disminuyendo el espesor de la base.
• Proteger a la base aislándola de la terracería, ya que, si el material de la terracería se introduce en la base, puede sufrir cambios volumétricos generados al cambiar las condiciones de humedad dando como resultado una disminución en la resistencia de la base.
• Proteger a la base impidiendo que el agua suba por capilaridad.
• Transmitir y distribuir las cargas a las terracerías.

• Capa base: Es la capa de material que se construye sobre la subbase. los materiales con los que se construye deben ser de mejor calidad que los de la subbase y su función es la de tener la resistencia estructural para soportar las presiones transmitidas por los vehículos. Tener el espesor suficiente para que pueda resistir las presiones transmitidas a la sub base. Aunque exista humedad la base no debe de presentar cambios volumétricos perjudiciales.
• Capa de rodadura o revestimiento asfáltico: Esta capa trasmite las cargas inducidas por el tráfico hacia la capa de base en la que se apoya, además que provee una superficie adecuada para el rodamiento del tráfico. También debe poseer la menor permeabilidad posible, con el fin de que el agua superficial drene en su mayor parte sobre ésta, reduciendo la cantidad de agua que llegue a la base.

1. FUNDAMENTOS DEL DISEÑO DE PAVIMENTOS.

Para la realización de todo proyecto en ingeniería civil es importante hacer un análisis del entorno que rodea al lugar en que se realizara el proyecto, y eso toma mucha mas importancia a la hora de diseñar el pavimento de una carretera.

Es importante realizar un análisis de la carga que interactuara directamente sobre el pavimento, así como conocer la resistencia de los materiales que se disponen para el desarrollo del proyecto. También es de suma importancia estudiar el terreno en el cual se apoyará la construcción, que será la capa subrasante de la carretera.

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