Yo Joel Jesús Montoya Supo, como egresado de la Escuela Profesional de Ingeniería Civil de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Privada de Tacna, identificado con DNI 75507351. Somos los autores de la disertación titulada “Determinación del Índice Internacional de Rugosidad y Propuestas para el Diseño de Pavimento Flexible en la Avenida Tarapacá, Tramo: Óvalo Cuzco - Av. El objetivo general es determinar el índice de rugosidad internacional y mejorar las condiciones del pavimento flexible en la Avenida Tarapacá, el tramo Óvalo Cuzco hasta Avenida Gustavo Pinto. , basado en la metodología IRI y AASHTO 93.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
- Descripción del problema
- Formulación del problema
- Problema General
- Problemas Específicos
- Justificación e importancia
- Objetivos
- Objetivo General
- Objetivos Específicos
- Hipótesis
- Hipótesis General
- Hipótesis Especificos
Cómo una propuesta de diseño de pavimento flexible utilizando AASHTO 93 mejoraría el Índice Internacional de Rugosidad en la Avenida Tarapacá. Determinar el índice de rugosidad internacional y mejorar las condiciones del pavimento flexible en la Av.
MARCO TEÓRICO
Antecedentes del estudio
- A nivel internacional
- A nivel nacional
- A nivel local
Tesis de diplomatura titulada “Análisis comparativo del índice de rugosidad del pavimento Av. Mamanija y Vallejosa (2020) en su trabajo “Cálculo del índice de rugosidad y condición del pavimento flexible para mejorar la transitabilidad en la Av. su trabajo de investigación titulado “Evaluación de la superficie del pavimento flexible según el método PCI y una propuesta para Mejoramiento de la infraestructura vial en la Av.
Bases teóricas
- Pavimentos
- Clasificación de los Pavimentos
- Pavimento flexible
- Pavimento rígido
- Pavimento híbrido
- Constitución de los Pavimentos Flexibles
- Carpeta Asfáltica
- Base
- Sub Base
- Subrasante
- Transitabilidad
- Serviciabilidad
- Cálculo de la transitabilidad mediante el método VIZIR
- Rugosidad
- Causas posibles de la Rugosidad
- Factores que afectan la rugosidad de los pavimentos
- Índice de Rugosidad Internacional (IRI)
- Escalas y características del IRI
- Cálculo de la Rugosidad (IRI)
- Rugosímetro MERLIN
- Utilización del rugosímetro de MERLIN
- Modo de Utilización
- Determinación de la Rugosidad
- Método AASHTO
- Factores de Diseño
- Variables de Diseño
- Propiedades de los Materiales
- Módulo de Reacción de Subrasante (K)
- Módulo de rotura del pavimento
- Módulo de elasticidad del pavimento
- Funciones del Pavimento
- Desaguamiento
- Transmisión de carga
- Pérdida de soporte
La configuración del espesor de un pavimento depende de varios factores, como la calidad de carga del subsuelo, las propiedades mecánicas del material que se utilizará en la capa base, la capacidad vehicular, entre otros. La estructura del pavimento suele estar formada por la capa asfáltica, la base y la subbase. La capacidad de servicio es la perspectiva que tiene el área usuaria sobre la capacidad de servicio de la carretera.
El Banco Mundial propuso una medida de rugosidad llamada índice internacional de rugosidad (IRI), cuyo parámetro va de 0 (un pavimento ideal, en buen estado) a 20 (un pavimento defectuoso, completamente intransitable). Cálculo de desviaciones de la superficie del pavimento con relación a la curva media AB. La siguiente figura muestra las deformaciones y alturas de la superficie del pavimento, datos necesarios para el cálculo del IRI.
Se deberá seleccionar un tramo de 400 metros de longitud, situado en el carril elegido de la vía. Se tienen en cuenta dos datos: periodo de análisis y vida útil de la vía en estudio. El valor de K explica la variación del sustrato cuando se le aplica tensión como se muestra en la Figura 7.
Explicación: La figura muestra la curva de variación de las pérdidas de calidad del firme en función del tiempo en períodos. Para la evaluación basada en la resistencia a la tracción se utiliza la siguiente ecuación (3). El drenaje consiste en retirar fluidos del drenaje superficial o subterráneo; estos fluidos son expulsados del suelo mediante procesos naturales y/o no naturales.
Definición de términos
- Bache
- Fallas en Pavimentos
- Índice de Rugosidad Internacional
- Rugosímetro de Merlín
- Estudio de Tráfico Vehicular
- Metodología AASHTO 93
La siguiente tabla indica los rangos de pérdida de soporte según el material de aplicación. Siglas correspondientes al Índice Internacional de Rugosidad, que es el parámetro que calcula el estado más característico de las condiciones funcionales en la huella de desgaste de una carretera. Es un dispositivo diseñado con el fin de calcular la rugosidad de una carretera, y observa las variaciones del perfilómetro estático.
Es un estudio que tiene como objetivo contar, clasificar y encontrar el volumen del número de vehículos que circulan por un carril o vía vehicular, el cual representa uno de los principales factores para realizar el diseño de pavimentos. Es un método para el diseño estructural de pavimentos asfálticos, utiliza una ecuación a través de la cual se obtiene un factor llamado número estructural (SN), este factor es fundamental para calcular el espesor de las diferentes capas que forman parte del pavimento (el asfalto capa ). , base y sub base.
MARCO METODOLÓGICO
- Tipo y Diseño de la investigación
- Tipo de investigación
- Diseño de la investigación
- Población y/o muestra de estudio
- Población
- Muestra
- Operacionalización de variables
- Técnicas e instrumentos para la recolección de datos
- Técnicas
- Instrumentos
- Procesamiento y análisis de datos
La figura muestra el tramo de evaluación de la Avenida Tarapacá en Óvalo Cuzco y el tramo Av. Determinación de espesores de capa de la estructura vial y condiciones de conservación con el objetivo de mantener un alto nivel de confort durante el período. El método y/o técnica que se utilizará es el uso del Rugosímetro MERLIN, para obtener datos de campo y calcular el Índice Internacional de Rugosidad en la Avenida Tarapacá en todo el tramo que comprende Óvalo Cuzco hasta Av.
Para realizar esta tesis, optaremos por determinar un tramo de la vía que tenga características suficientes para ser examinado, refiriéndose al cálculo del índice de rugosidad internacional y de esta manera tener una idea del estado en el que se encuentra el pavimento. situado. flexible. Una vez realizadas las mediciones y toma de datos de campo, se realiza un trabajo de oficina que realiza los cálculos necesarios para obtener las deflexiones y el valor del IRI, para lo cual será imprescindible el uso de los equipos antes mencionados. De igual forma, con las variables de diseño necesarias para aplicar el método AASHTO 93 en pavimentos flexibles, se recolectaron datos de campo en el sitio donde se diseñó la tesis (Avenida Tarapacá tramo Óvalo Cuzco – Av. Pinto), siendo necesario utilizar los instrumentos que se describen a continuación.
Para el rugosímetro MERLIN se determina en ambos sentidos de la vía y en tramos de 400 m, para el cálculo del índice de rugosidad internacional (IRI) se utiliza la información recolectada en campo y cálculos respectivos EXCEL Electrónico Hoja. Para procesar la información recopilada respecto al método de diseño AASHTO 93, el procesamiento de datos se realizó mediante hojas de cálculo, tablas de soporte, nomogramas y software, también se consideró la norma CE.010 Pavimentos Urbanos, los resultados se presentan junto con la memoria de cálculo y respectivo representación grafica.
RESULTADOS
Determinación del Índice de Rugosidad Internacional (IRI)
Diseño de espesores del pavimento flexible utilizando AASHTO 93
- Cálculo de ESAL de diseño
- Aforo vehicular
- Cálculo del índice medio diario (IMD)
- Cálculo de diseño de pavimento flexible
- ESAL de diseño
- CBR de diseño
- Módulo de resiliencia de la sub-base (Mr)
- Nivel de confiabilidad
- Desviación estándar
- Pérdida de serviciabilidad
- Ecuación básica de diseño
- Cálculo del número estructural (SN)
- Cálculo de coeficientes de capa
- Tipos de drenaje para capas granulares
- Espesores mínimos utilizando metodología AASHTO 93
La variación diaria del vehículo también se puede probar mediante un gráfico de barras como se muestra en la Figura 9. Para propósitos de diseño, el CBR de diseño se determinó evaluando una muestra de la carretera para este propósito, se realizó una prueba en boxes in situ, obtenida como se muestra en Figura 10. En el ensayo CBR de diseño, esta es una indicación de la capacidad de soporte de la subrasante, la cual normalmente se realiza en condiciones de humedad y densidades controladas. El resultado de la prueba se muestra en la Figura 11 y en el Anexo 3.
La figura muestra el resultado del diseño base CBR: 34% a 95% MDS. De acuerdo a la clasificación funcional de la vía estudiada, la metodología AASHTO recomienda un rango de confiabilidad (R), del cual asumimos una media de R = 85% con una desviación estándar de Zr = -1.037, esto se define según la Tabla 7. Según AASTHO, se debe utilizar la ecuación de diseño básica, que se muestra en la Figura 12.
Determinamos SN mediante la ecuación AASHTO 93 de acuerdo con los datos obtenidos en la Tabla 10 y calculados utilizando el software AASTHO 93 que se muestra en la Figura 13. Para lograr una aproximación uniforme de la ecuación, necesitamos establecer valores aproximados para (D ). Al lograr la igualdad de la ecuación comprobamos que nuestro diseño es correcto y es recomendable utilizar espesores entre 5 cm y 6 cm en pavimentos flexibles, fríos y calientes, como se muestra en la Figura 14.
El diseño es correcto al lograr igualdad de comparación de espesores, el cual es el resultado final del proyecto de investigación “Determinación del Índice Internacional de Rugosidad y propuesta de diseño de pavimento flexible en la Avenida Tarapacá, tramo: Óvalo Cuzco – Avenida Gustavo Pinto, Tacna 2021”.
DISCUSIÓN
Análisis de los resultados de la rugosidad
Una vez recolectados los datos, se calculó el Índice Internacional de Rugosidad (IRI) en ambas direcciones, resultando IRI = 6.26 m/km para el carril derecho, el cual se clasifica como pavimento POBRE, y para el carril izquierdo, IRI = 6,08. . m/km calificó de igual manera como POBRE, estos resultados se muestran en la Tabla 13. El resultado de Gustavo Pinto es IRI = 6.17 m/km, clasificado como pavimento POBRE, como se muestra en la Figura 18. Análisis de Resultados del Índice de Rugosidad Internacional Ponderado Nos muestra el estado del pavimento al momento de la investigación, con base en la ecuación de William Paterson, califica la calidad de los servicios que prestan la Avenida Tarapacá – Tramo Ovalo Cuzco y Av.
Análisis del diseño del pavimento flexible
- Índice de Rugosidad Internacional
- Aforo Vehicular
- ESAL de diseño
- CBR del terreno
- Módulo de Resiliencia (Mr)
- Espesores de la propuesta de pavimento flexible
Aplicando la metodología Merlin Roughness Meter, se logró determinar el Índice Internacional de Rugosidad (IRI) y desarrollar una propuesta para mejorar el estado superficial de la Avenida Tarapacá, tramo Óvalo Cuzco - Avenida Gustavo Pinto. Se concluye que la propuesta de diseño de pavimento flexible mejorará el Índice Internacional de Rugosidad de la Avenida Tarapacá mediante la aplicación de la metodología AASHTO 93. Definimos la nueva configuración del pavimento con nuestras capas viales de la siguiente manera: Capa asfáltica =. 2 pulgadas, base = 8 pulgadas y debajo de la base = 17 pulgadas.
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