Experimento Vial de la AASHO (USA)

Experimento Vial de la AASHO (USA)

Ha sido, sin duda alguna, la prueba de carreteras más completa de todas las ejecutadas a la fecha. De la información que en ella se obtuvo se siguen produciendo beneficios, ya que los últimos métodos de diseño se fundamentan en los datos de campo de esta prueba. Fue inicialmente conceptuada como una prueba similar a la de la WASHO, pero el Comité Asesor designado para su programación (1951) decide ampliar sus objetivos.

Desde mediados de 1951 hasta diciembre de 1954 se realizan todas las etapas de planificación -desde la selección del sitio hasta el establecimiento de objetivos- y en abril de 1955 se inician los trabajos de topografía en la localización futura de la prueba, y la preparación de planos y especificaciones. En agosto de 1956, cerca de Ottawa, en el Estado de Illinois, comienza la construcción de las facilidades del proyecto, y en octubre del año 1958 se inicia la aplicación de las cargas sobre los tramos del pavimento construido.

Dos años más tarde -en octubre de 1960- se concluye con la etapa de mediciones en campo y se inicia el análisis de la información recogida a lo largo de la prueba. A finales de 1962 -prácticamente 11 años después de decidida la realización de la prueba AASHO- se publican las primeras “Guías Provisionales para el Diseño de Pavimentos”.

Los objetivos básicos planteados para el desarrollo de esta prueba vial fueron:

a. Determinar las relaciones significativas entre el número de repeticiones de cargas por ejes de diferentes magnitudes y configuraciones, y el comportamiento de diferentes secciones de pavimentos flexibles y rígidos, construidos sobre una misma fundación pero sobre capas de sub-bases y bases de diversos tipos y espesores.

b. Determinar los efectos significativos de diferentes cargas por eje, y cargas totales, sobre los elementos estructurales de puentes de características conocidas.

c. Realizar estudios especiales referentes a hombrillos pavimentados, tipos de bases, fatiga en pavimentos, tamaño y presión de inflado de los cauchos, vehículos militares especiales, y correlacionar estos resultados con los obtenidos en la investigación básica.

d. Obtener un registro de los recursos y materiales requeridos para mantener las secciones de prueba en condiciones de ser ensayadas.

e. Desarrollar instrumentación, procedimientos de ensayo y laboratorio, datos, gráficos, tablas y fórmulas que reflejarán las características de las diferentes secciones de prueba y que pudieran ser útiles posteriormente en la evaluación de las condiciones estructurales de un pavimento existente.

f. Determinar áreas que requiriesen estudios posteriores.

Estas son las características más importantes del Experimento Vial de la AASHO, en cuanto a construcción, materiales empleados y cargas aplicadas.

Secciones de prueba en pavimentos flexibles

Material de fundación

Materiales de la estructura del pavimento

Cargas

Diseño de pavimentos

Definición:

Lo podemos definir como una estructura que se diseña y se forma mediante un conjunto de capas construidas sobre el suelo de fundación, con la finalidad de ser utilizado como una superficie apta para el libre tránsito de vehículos de tipo liviano, pesado y comercial; y donde la circulación se hace de manera rápida, confortable, segura y económica.

Pavimentos flexibles:

SUBRASANTE

SUB-BASE

BASE

CAPA DE RODADURA

Diseño de pavimentos flexibles

Para el procedimiento de cálculo debemos de tener en cuenta la siguiente ecuación:

log⁡w18=Zr*S+9,36 log⁡〖(Sn+1)-0,20+log⁡〖∆psi/(4,2-1,5)〗/(0,4+ 1094/(Sn+1)^5,19 )+2,32 log⁡〖Mr-8,07〗 〗

Dónde:

Número de Ejes Equivalentes de 8,2 Ton (W18)

Confiabilidad (Zr)

Error Estándar total (So)

Módulo de Resiliencia (Mr)

Pérdida de Serviciabilidad (ΔPSI)

W18 (Eje equivalentes)= Se utiliza para determinar el efecto destructivo, dependiendo de las cargas y tipo de ejes de los vehículos.

Son el número de pasadas de ejes trasformados en un número de ejes tipo, que de acuerdo a directivas AASHTO es un eje simple de 18 Kips, 8.2 Tn u 80 kN.

Formula W18

W18=Dd*Dl*EAL

Factor de distribución por carril (Dl)

FACTOR DE DISTRIBUCION POR DIRECCION (Dd)

Confiabilidad (Zr)

Desviación estándar (So)

Módulo de resiliencia (Mr)

Este ensayo fue desarrollado a los efectos de estudiar una propiedad del material que describa mejor el comportamiento del suelo bajo cargas dinámicas de ruedas.

Una rueda que se mueve imparte un pulso dinámico a todas las capas del pavimento y a la subrasante. Como respuesta a este pulso dinámico, cada capa de pavimento sufre una deflexión. El pulso de solicitudes varía desde un valor muy bajo hasta un máximo en un breve período, en función de la velocidad del vehículo.

Relación de CBR y Mr

El CBR por definición es

Perdida de serviciabilidad (∆psi)

Determinación de los espesores de la capa

a1, a2 y a3 son los coeficientes estructurales ó de capa, de la superficie de rodadura, base y sub-base respectivamente.

m2, m3 son los coeficientes de drenaje para base y sub-base.

D1, D2, D3 son los espesores de capa en pulgadas para la superficie de rodadura, base y sub-base respectivamente

Coeficiente de capa

Coeficientes de drenaje

Espesores mínimos de concreto asfaltico y base

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