Alternativa para la recuperación de condiciones de servicio en Av. Federico Villareal entre la Prol. Unión y carretera Industrial mediante diseño estructural del pavimento flexible

Abstract

La presente investigación tuvo por objetivo determinar en qué medida el diseño estructural del pavimento flexible recupera condiciones de servicio en Av. Federico Villarreal entre la Prolongación Unión y la Carretera Industrial. La población estuvo conformada por la Av. Federico Villarreal cuadras ubicadas entre la Av. Prolongación Unión y Carretera Industrial. Como instrumento se utilizó el Manual de Carreteras del MTC y la Guía de Diseño de Estructuras de Pavimentos AASHTO – 1993. Los resultados nos permiten concluir: Respecto al objetivo general, se calculó el diseño estructural de pavimento flexible con un SNR de 2.941, con una dimensión de 6 cm de carpeta asfáltica, 20 cm de base y 20 cm de subbase lo que devolvería el estado de serviciabilidad PI = 4 como establece la norma, hasta un estado de serviciabilidad PT = 2.5 en 10 años; Se realizo el estudio de suelos de lo que se infiere que la composición de suelo está formada por una carpeta superficial de concreto endurecido, soportado por arena arcilla limosa de grado fino identificado por el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) como SC SM. El CBR del material arcilloso limoso se ubica en los rangos de CA-001 95% = 15.52, CA-002 95% = 17.10 y CA-003 95% = 23.2. Recomendándose la colocación de una capa sub base granular (hormigón, especificaciones en anexo). El cual tendrá como función impedir que los finos de la subrasante contaminen la capa base, absorber deformaciones por cambios volumétricos en la subrasante y actuar como filtro para drenar agua, que se introduzca a través de la carpeta o de las bermas o de impedir el ascenso capilar y abaratar el costo del pavimento. Se realizó el estudio de tráfico, mostrando un ESAL de 2’,059,831 lo que lo clasifica como TP6 (Tráfico pesado 6); El estudio del módulo Resiliente y/o elástico fue de 14,776.16 psi., la confiabilidad para TP6 fue de 85%, el Zr = -1.036, So = 0.45; El índice de serviciabilidad inicial fue PI = 4 y el índice de serviciabilidad final fue PT= 2.5; El número estructural SNR encontrado fue de 2.941, encontrándose acorde al manual del MTC los coeficientes a1 = 0.170, a2 = 0.052 y a3 = 0.047, los coeficientes de drenaje se asumieron m2,m3 =1, acorde al manual, encontrando de resultado el cálculo de espesores de las capas d1 = 6cm, d2 = 20cm y d3 = 20cm, esto recuperaría su estado actual a un nivel de serviciabilidad de 4 que es lo idóneo.

The objective of this research was to determine to what extent the structural design of the flexible pavement recovers service conditions in Av. Federico Villarreal between the Prolongation Unión and the Industrial Highway. The population was made up of Av. Federico Villarreal blocks located between Av. Prolongation Unión and Carretera industrial. The MTC Highway Manual and the AASHTO Pavement Structures Design Guide - 1993 were used as instruments. The results allow us to conclude: Regarding the general objective, the structural design of flexible pavement was calculated with an SNR of 2.941, with a dimension of 6 cm of asphalt layer, 20 cm of base and 20 cm of sub-base, which would return the serviceability status to 4 as established by the norm up to a serviceability status of 2.5 in 10 years; The soil study was carried out, from which it is inferred that the soil composition is formed by a surface layer of hardened concrete, supported by fine-grade silty clay sand identified by the Unified Soil Classification System (SUCS) as SC SM. The CBR of the silty clayey material is located in the ranges of CA-001 95% = 15.52, CA-002 95% = 17.10 y CA-003 95% = 23.2. Recommending the placement of a granular sub-base layer (concrete, specifications in annex). Which will have the function of preventing the fines of the subgrade from contaminating the base layer, absorbing deformations due to volumetric changes in the subgrade and acting as a filter to drain water, which is introduced through the layer or the berms or to prevent the ascent capillary and reduce the cost of the pavement. The traffic study was carried out, showing an ESAL OF 2’,059,831, which classifies it as TP6 (Heavy traffic 6); The study of the Resilient and/or elastic modulus was 14,776.16 psi, the reliability for TP6 was 85%, Zr = -1.036, So = 0.45; The present serviceability index was PI = 4 and the final serviceability index PT was 2.5; The SNR structural number found was of 2.941, finding the coefficients a1 = 0.170, a2 = 0.052 and a3 = 0.047 according to the MTC manual, the drainage coefficients were assumed m2, m3 =1, according to the manual, finding by trial and error d1 = 6, d2 = 20 and d3 = 20, this would restore its current state to a serviceability level of 4 which is ideal.