Criterios de comportamiento

El diseño de pavimentos rígidos con juntas (JPCP) está basado en los valores de las fisuras transversales, el escalonamiento y el IRI al final del período de diseño, de los cuales, el diseñador puede elegir uno de ellos como criterio para evaluar el modelo de prueba; sin embargo, se recomienda evaluar todos los tipos de falla y tomar como referente el que menor confiabilidad presente y ver si este satisface el criterio de diseño preestablecido.

5.3.3.2.1 Fisuración transversal

Las fisuras eventualmente conducen al aumento de la rugosidad. Los criterios de diseño por fisuras transversales, definen el máximo porcentaje permitido de losas fisuradas al final del período de análisis y determina el nivel de fisuración de las losas. Los niveles de fisuración permitidos dependen de las políticas de cada una de las Agencias; típicamente, se usan porcentajes de losas fisuradas entre el 10 y 45, dependiendo de la clase de vía.

5.3.3.2.2 Escalonamiento

El escalonamiento promedio es un factor que afecta directamente la calidad de la rodadura, así que se debe limitar para asegurar que el pavimento tendrá una rugosidad adecuada al final del período de análisis.

El criterio de diseño define la cantidad de asentamiento promedio al final del período de análisis y determina el nivel de escalonamiento. El nivel permitido depende de las políticas de cada una de las Agencias; típicamente, se aconseja un escalonamiento promedio de 0.1 pulg a 0.2 pulg (2.54 mm a 5.08 mm), dependiendo de la velocidad y de la clase de vía.

5.3.3.2.3 Ancho de la fisura y Eficiencia en la Transferencia de Carga (LTE)

El ancho de la fisura es importante, sobretodo en la época de lluvia; además, ésta afecta la Eficiencia en la Transferencia de Carga (LTE). El software de la Guía de Diseño 2002169 calcula el ancho de fisura en la profundidad del refuerzo, la cual debe limitarse máximo a 0.02 pulg (0.508 mm). La Eficiencia en la Transferencia de Carga (LTE) depende del ancho de la fisura y del número de ejes pesados, la cual debe limitarse mínimo al 95%.

5.3.3.2.4 Rugosidad (IRI)

La adecuada funcionalidad de un pavimento es cuantificada a menudo con la rugosidad. Una carretera con mucha rugosidad conlleva a poco confort, a incrementar el tiempo de viaje y a aumentar los costos de operación vehicular. Aunque el comportamiento

169 _{AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL}

(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A. Estados Unidos. 2002.

estructural, en términos de fallas es importante, las quejas generadas por la rugosidad, a menudo contribuyen a la toma de decisiones sobre rehabilitación. En una forma simple, la rugosidad puede ser definida como: “la variación de la superficie que induce vibraciones en los vehículos”. El IRI es la forma más común de medir la rugosidad en los pavimentos. Los criterios de diseño son definidos como el IRI final, después de cumplir la vida útil. Valores típicos son 150 a 250 pulg/milla (2.4 a 4.0 m/Km) como IRI final, dependiendo del tipo de vía y de las políticas de cada Agencia.

5.3.4 TRÁNSITO

Los datos de tránsito son los más importantes para el análisis y diseño de pavimentos. La Guía de Diseño 2002170 _{considera el tránsito de camiones en términos del espectro de}

carga. El software de Guía de Diseño 2002 da el número mensual acumulado de camiones pesados en el carril de diseño, el cual puede ser considerado como un indicador general del nivel del tránsito.

Para el desarrollo y validación del modelo, se utiliza la información del Long Term Pavement Performance (LTPP), de la NCHRP 10 – 41 y de otras entidades como la RPPR y registros de diseños anteriores171. Entre los datos recolectados se encontraban datos de Tránsito Diario Anual (ADT), Tránsito Promedio Diario Anual (AADT) y ejes equivalentes (ESALs), los cuales se transformaron para obtener el espectro de carga, que es la forma de manejar el tránsito con métodos mecanicistas. La transformación para los dos primeros tipos de datos, se realizó de la siguiente manera172:

 Determinar el porcentaje de camiones. Donde no se podía, se utilizó un valor entre 10 y 35%.

 Determinar el tránsito promedio diario anual de camiones (AADTT) – multiplicando el Tránsito Diario Anual (ADT) o el Tránsito Promedio Diario Anual (AADT), por el porcentaje de camiones.

 Determinar la distribución del tránsito por carril. Se usaron los valores observados en el sitio y en su defecto, los valores propuestos en el Capítulo 4.

170 _{AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL}

(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A. Estados Unidos. 2002.

171 _{NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). “Traffic Default}

Values”, en Traffic Loadings. Final Document. Project 1 – 37 A. Champaign, Illinois, Estados Unidos. 1999.

172172 _{AMERICAN ASSOCIATION OF STATE HIGHWAY AND TRANSPORTATION OFFICIAL}

(AASHTO) – NATIONAL COOPERATIVE HIGHWAY RESEARCH PROGRAM (NCHRP). Mechanistic – Empirical Pavement Guide Design 2002 – Project 1 – 37 A, Part 3 – Design Analysis, Chapter 4 – Design of New and Reconstructed Rigid Pavements. Estados Unidos. 2002. pag 18

 Determinar el factor de distribución por clase de camión. Cada porcentaje se multiplica por el Tránsito Diario Anual (ADT) o por el Tránsito Promedio Diario Anual (AADT), para obtener el número de vehículos de cada clase.

 Determinar el número de ejes por clase de camión. Cada porcentaje se multiplica por el número de vehículos de cada clase, para obtener el número total de ejes aplicados, de cada tipo de eje.

 Determinar la distribución por carga de eje. Se usaron los valores observados en el sitio y en su defecto, los valores propuestos en el Capítulo 4.

 Determinar el factor de crecimiento. Se usaron los valores observados en el sitio y en su defecto, los valores propuestos en el Capítulo 4.

La transformación para los datos de ejes equivalentes, se realizó de la siguiente manera173:

 Determinar el factor de crecimiento.

 Determinar la relación eje equivalente/camión. Se usa información del sitio; de lo contrario, se toma un valor de 1.5. El número total de camiones se halló multiplicando el número de ejes equivalentes (ESALs), por la relación eje equivalente/camión.

 La distribución por clase de camión, ejes y peso de cada eje, se realizó como en el caso anterior (ADT y ADTT).

Un resumen de los datos de tránsito necesarios para el diseño de pavimentos rígidos con juntas (JPCP), es presentado a continuación: