Diseño AASHTO: Pavimentos
El diseño de pavimentos proporciona un sistema que resiste las condiciones de tránsito, ofreciendo una superficie segura y cómoda. Se distinguen dos sistemas tradicionales:
- Hormigón Asfáltico (Flexibles): Presentan mayor deformación y su deterioro ocurre por materiales con variaciones en sus propiedades, lo que disminuye su capacidad resistente.
- Pavimentos Rígidos: Traspasan poca deformación a la subrasante.
Conceptos Clave
- Integridad Estructural: Capacidad del pavimento para soportar cargas.
- Integridad Funcional: Estado de la superficie. El deterioro se manifiesta en la disminución de esta integridad.
- Serviciabilidad: Condición necesaria para proveer un manejo seguro y confortable.
- Variabilidad: Dispersión de los valores de los factores de comportamiento.
- Confiabilidad: Certidumbre de que el diseño llegará al fin de su periodo de servicio en buenas condiciones.
Metodologías de Diseño
Los métodos de diseño relacionan la evolución funcional y estructural con los factores de deterioro. Se utilizan:
- Modelos Empíricos: Basados en la experiencia; presentan dificultades para extrapolar diseños a otras zonas.
- Procedimiento Analítico: Módulos mecanicistas teóricos, cuya desventaja es la complejidad matemática para modelar todos los aspectos del comportamiento.
- Modelo Teórico-Empírico: Combina las fortalezas de ambos enfoques.
Prueba AASHTO
Diseña pavimentos rígidos y flexibles adaptándose a condiciones nacionales. Los algoritmos fueron publicados entre 1972 y 1981, con modificaciones en 1986 y 1993 para asfaltos. En 1998 se generó un suplemento para pavimentos rígidos utilizado en Chile. Estudia estructuras bajo cargas móviles, efectos ambientales y determina la relación entre secciones, cargas y espesores de bases.
Diseño de Caminos y Tránsito
El diseño considera el peso, dimensión de vehículos y configuración de ruedas. La carga de rueda se distribuye uniformemente sobre un área circular. Es fundamental el efecto combinado de los ejes (Rodado Simple, Doble, Tándem).
- Factor de Ejes Equivalentes (EE): Transforma distintos tipos de pesos y ejes a un eje patrón único.
- TMDA (Tránsito Medio Diario Anual): Total de vehículos que circulan como promedio diario en un año. El TMDAC (Tránsito Pesado) es el más adecuado para el diseño.
Diseño de Pavimentos Flexibles y Rígidos
El diseño de pavimentos flexibles considera el Módulo Resiliente del suelo, coeficientes de drenaje y estructurales. Por otro lado, el diseño de pavimentos rígidos se basa en la resistencia a la flexotracción, módulo de reacción de la subrasante y el uso de barras de traspaso de cargas.
Evaluación y Rehabilitación
Las actividades de conservación incluyen:
- Ahuellamiento: Depresión longitudinal en la zona de rodado.
- Cepillado: Desbaste para reducir irregularidades.
- Fresado: Recorte de espesores de hormigón o mezcla asfáltica.
- Recapado: Restauración o sobreposición de una capa sin alterar la geometría.
Puentes: Estructuras y Evolución
Los puentes son obras civiles que permiten el paso continuo sobre irregularidades del terreno. Se componen de:
- Superestructura: Tablero, vigas, cables, arcos y armaduras que transmiten cargas.
- Infraestructura: Pilares, estribos y cimientos que transmiten esfuerzos al terreno.
Tipos de Puentes
- Arco: Transmite cargas mediante una estructura en forma de arco.
- Viga: Vanos soportados por vigas.
- Ménsula: Utiliza voladizos (técnica de volados sucesivos).
- Colgante: Tablero sujeto mediante cables o piezas atirantadas.
- Atirantado: Tirantes unidos directamente al pilar.