Análisis por Confiabilidad del Modelo de Diseño AASHTO-93 para Pavimentos Flexibles en el Valle de Aburra

Autor: Hernández Arango, Mario Santiago
Přispěvatelé: Osorio Salas, Juan Pablo, Viviescas Restrepo, Juan Camilo
Jazyk: Spanish; Castilian
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Repositorio UdeA
Universidad de Antioquia
instacron:Universidad de Antioquia
Popis: RESUMEN: El desarrollo y la aplicación de la ingeniería de pavimentos colombiana en sus fases de exploración geotécnica, diseño estructural y construcción, ha traído consigo un conjunto de aprendizajes que han sido reservados en la experiencia particular de cada equipo de trabajo. La necesidad de construir pavimentos con mejores especificaciones técnicas y mayores periodos de servicio, que atiendan el creciente desarrollo del país, implica modelar con mayor rigor la variabilidad en las propiedades geotécnicas y en los esfuerzos externos e internos que soportan, con el fin de garantizar estructuras confiables. El estudio geotécnico del suelo para el diseño de estructuras de pavimento se concentra, generalmente, en las capas superiores de los perfiles estratigráficos (hasta 2.0 m. de profundidad con nivel de referencia en la superficie, aproximadamente); particularmente en vías construidas sobre terrenos planos, vías urbanas y vías rurales de segundo y tercer orden, donde la viabilidad económica de los proyectos se garantiza con la aproximación altimétrica entre el alineamiento del corredor vial proyectado y el terreno natural existente. Varias investigaciones han demostrado que el número estructural de los materiales de construcción y el módulo de resiliencia de la subrasante tienen el mayor efecto sobre la capacidad de carga de la estructura. En consecuencia, la variación de las propiedades geotécnicas del suelo de cimentación interfiere directamente en el dimensionamiento y servicio final del elemento diseñado. El presente proyecto está enfocado en el análisis de confiabilidad del método AASHTO-93 asociado a la función de probabilidad del módulo resiliente de la subrasante, empleando varias estructuras establecidas por el Manual de Diseño de Pavimentos Asfálticos en Vías con Medios y Altos Volúmenes de Tránsito 1998, que fueron calculadas con el método de diseño previamente indicado. Se obtuvo que la función de densidad del módulo resiliente que mayor confiabilidad induce, en las estructuras de pavimento analizadas, fue la log-normal, admitiendo coeficientes de variación del módulo resiliente entre 28% y 53% para pavimentos de vía primarias (autopistas y arterias) y secundarias (colectoras), definidas por el método AASHTO-93; y de 21% y 43% para garantizar una confiabilidad del 90% en los pavimentos, establecida por la metodología INVIAS 1998. Sin embargo, los rangos de coeficiente de variación del módulo establecidos son considerablemente inferiores a los valores geotécnicos obtenidos a nivel nacional e internacional, por lo cual hay una alta posibilidad que las estructuras de pavimento analizadas fallen antes de cumplir su vida de servicio. ABSTRACT: The development and application of pavement engineering in Colombia, in its phases of geotechnical exploration, structural design and construction, has led to a series of learnings that has remained within each work team. The need to build pavements with better technical specifications and longer service periods, attending a growing trend in the country´s development, requires a more rigorous modelling of the geotechnical properties variability and the internal and external stresses it withstands, warranting more reliable structures. The ground investigation for pavement design is mainly focused on the surficial layers of the soil profile (on the upper 2.0 m); particularly, for roads over flat terrains, urban areas, secondary o tertiary rural roads, where the economic viability of the project is dependent on difference between the vertical alignment design of the corridor and the natural topography. Several investigations have shown that the structural umber of the construction materials and the resilient modulus of the subgrade have the greatest effect on the load capacity of the structure. Thus, the variability of the geotechnical properties has a direct impact in the thickness and serviceability of the structure designed. The present project is focused on the reliability analysis of the AASHTO-93 method associated with the probability function of the subgrade’s resilient modulus. Several pavement structures recommended in the Asphalt Pavements with Medium and High Traffic Design Manual (1998) were used on the analysis. These structures were calculated using the aforementioned method. The probability density function for the resilient modulus with more reliable results, for the analyzed pavement structures, was the log-normal with a coefficient of variation between 28% and 53% for primary and secondary roads, as defined by the AASHTO-93 method; and between 21% and 43% for a 90% reliability of the structures, as defined by the INVIAS 1998 manual. However, these coefficients of variation are considerably lower than those reported nationally and internationally, hence, there is a significant possibility that the pavement structures analyzed fail before reaching its projected service life. El grupo de investigación es GeoResearch International (GeoR). .
Databáze: OpenAIRE
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