Propuesta de tramificación de carreteras de bajo volumen de tránsito para determinar su estado estructural

Abstract

En el presente trabajo de investigación plantea desarrollar una propuesta de tramificación para determinar el estado estructural del pavimento en carreteras de bajo volumen de tránsito, basado en la medición de deflexiones a partir de ensayos no destructivos con el uso de la Viga Benkelman. Las lecturas deflectométricas obtenidas en campo, han sido procesadas y analizadas con el modelo matemático de Hogg, con la finalidad de determinar las deformaciones teóricas del suelo, modulo elástico de la subrasante y con ello el CBR en cada punto ensayado. Una vez obtenido los valores antes mencionados (D0,E0,CBR), se procedió a realizar el análisis de 04 metodologías existentes para tramificación de carreteras. Cada metodología posee diferentes formas para tramificar un tramo de carretera, basado en distintos parámetros y criterios de evaluación en función de las deflexiones obtenidas de campo; Sin embargo, en la presente tesis se ha realizado un aporte a los resultados de las tramificaciones realizadas por cada uno de los métodos; este aporte consiste en volver a tramificar los resultados obtenidos (tramos), considerando una segunda tramificación a todos los métodos empleados, bajo el análisis del módulo de elasticidad y clasificación del suelo de fundación por medio del CBR. Una de las metodologías desarrolladas en la presente tesis, y más aplicadas para estudios de tramificación, es el Método de la Diferencias Acumuladas, el mismo que es recomendada por la AASHTO 1993 conforme al apéndice J de la Guía de Diseño Estructural de Pavimentos. Con la finalidad de validar los resultados obtenidos, se desarrolló una codificación numérica utilizando el programa MATLAB, donde Hogg, resuelve la ecuación del problema de Boussinesq para pavimentos con series de Bessel, obteniendo de esta forma los módulos de elasticidad de la subrasante y deflexiones teóricas para su posterior comprobación con las deflexiones medidas en campo.

In the present work, we propose to develop a proposal for a process to determine the structural condition of pavement in low traffic roads, based on the measurement of deflections from non-destructive tests using the Benkelman Beam. The deflectometric readings obtained in the field have been processed and analyzed with the mathematical model of Hogg, with the purpose of determining the theoretical deformations of the soil, elastic modulus of the subgrade and with it the CBR at each point tested. Once the values mentioned above (D0, E0, CBR) were obtained, the analysis of 04 existing methodologies for road mapping was carried out. Each methodology has different ways to process a section of road, based on different parameters and evaluation criteria depending on the deflections obtained in the field; However, in this thesis a contribution has been made to the results of the tests carried out by each of the methods; This contribution consists in reprocessing the obtained results (sections), considering a second process to all the methods used, under the analysis of the modulus of elasticity and classification of the foundation soil by means of the CBR. One of the methodologies developed in the present thesis, and more applied for studies of process, is the Method of Accumulated Differences, the same that is recommended by the AASHTO 1993 according to appendix J of the Guide of Structural Design of Pavements. In order to validate the results obtained, a numerical coding was developed using the MATLAB program, where Hogg solves the equation of the Boussinesq problem for pavements with Bessel series, thus obtaining the modules of elasticity of the subgrade and theoretical deflections for later verification with the deflections measured in the field.