manual para revision diseno pavimentos1

194
1

Upload: carlos-andres-cogollo-diaz

Post on 24-Nov-2015

145 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 1

  • 2

    El presente Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos es uno de los resultados del Estudio Realizacin de Manuales Tcnicos para la Revisin y Aprobacin de Estudios y Diseos de Carreteras que se llev a cabo con la colaboracin y financiamiento del Real Gobierno de Dinamarca por medio del Programa de Apoyo al

    Sector Transporte PAST-DANIDA y con el decisivo apoyo y direccin del Ministerio de Transporte e Infraestructura por medio de la Divisin General de Planificacin (DGP).

    Dicha consultora fue realizada por la firma de Ingenieros Consultores y Planificadores

    Corea y Asociados S.A. (CORASCO), con un equipo de los mejores especialistas

    profesionales nicaragenses. La direccin, coordinacin y control de calidad del estudio de

    consultora fue llevado a cabo por los Ingenieros Leonardo Zacaras Corea, Manuel Zamora

    Rivera y lvaro J. Flores M. por Corasco. El presente manual fue elaborado con la

    participacin del Ing. Oswaldo Chvez Arvalo y un equipo de ingenieros de la DGP. El

    Ing. Chvez es un reconocido profesional de la ingeniera con Maestra en Ciencias de la

    Ingeniera Civil y con ms de 20 aos de experiencia profesional en la ejecucin de

    proyectos viales.

    Este primer esfuerzo para normalizar los procesos de revisin de estudios y diseos viales,

    implicar necesariamente el estudio de los mismos e iniciar su aplicacin pronta en

    proyectos de infraestructura y transporte, esta herramienta ser de mucha utilidad tanto para

    los equipos de profesionales del rea de planificacin como para las reas que administran

    proyectos de construcciones viales puesto que todos estn involucrados en diversos

    momentos en el proceso de elaboracin y revisin de estudios y diseos. Es necesario

    adems, iniciar una etapa de monitoreo para llevar registros acerca de los resultados en la

    aplicabilidad de estos manuales de forma que en el futuro se puedan hacer las adecuaciones

    y actualizaciones que se consideren necesarias.

    Managua, Nicaragua, 3 de Octubre de 2008

  • 3

    Contenido CAPITULO

    I. INTRODUCCION ................................................................................. 7

    1.1 ANTECEDENTES DEL MANUAL PARA LA REVISION DE ESTUDIOS DE DISEOS DE PAVIMENTOS ..................................................................................................... 8

    1.2 COMO SE FORMULO LA NECESIDAD DE ESTE MANUAL ........................................ 8

    1.3 LO SOLICITADO EN LOS TERMINOS DE REFERENCIA ............................................. 8

    1.4 PRESENTACION DEL MANUAL ............................................................................. 9

    1.5 PROPUESTA DE METODOS DE DISEO ................................................................ 9

    II. OBJETIVOS Y CONTENIDO GENERAL DEL MANUAL PARA LA REVISION DE DISEOS DE PAVIMENTOS .............................................................................................. 10

    2.1 OBJETIVOS DEL MANUAL .................................................................................. 10

    2.2 OBJETIVOS SECUNDARIOS DEL MANUAL ........................................................... 10

    2.3 PROPUESTA DE METODOS DE DISEO .............................................................. 11

    2.4 CONCEPTOS INCLUIDOS EN EL MANUAL............................................................ 11

    2.4.1 CONCEPTOS DE REVISIN Y DE MANUAL ........................................................................................... 12 2.4.2 OBJETIVOS DE LA REVISIN: ........................................................................................................... 13 2.4.3 USUARIOS DEL MANUAL: ................................................................................................................. 13 2.4.4 ALCANCE DEL MANUAL: ................................................................................................................. 13 2.4.5 OTRAS CONSIDERACIONES ACERCA DEL MANUAL: ............................................................................... 14 2.4.6 ENCUESTA SOBRE EL MANUAL ......................................................................................................... 14 2.4.7 ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DE LA DIVISIN GENERAL DE PLANIFICACIN .............................................. 14 2.4.8 FUNCIONES DE LA DIVISION GENERAL DE PLANIFICACION Y DE LA DIVSION DE PREINVERSION DEL MTI ........ 15

    2.4.8.1 DIVISION GENERAL DE PLANIFICACION ................................................................... 15 2.4.8.2 DIVISIN DE PREINVERSIN Y GESTIN DE PROYECTOS DE TRANSPORTE ... 16

    2.5 MANERAS DE REVISAR UN ESTUDIO DE PAVIMENTOS ....................................... 16

    2.5.1 ASPECTOS GENERALES .................................................................................................................... 16 2.5.2 VAS PARA REVISAR ESTUDIOS DE DISEO DE PAVIMENTOS ................................................................... 22

    2.5.2.1 CONSIDERACION POR TIPO DE PROYECTO-PAVIMENTO Y METODO DE ANALISIS ........................................................................................................................... 22

    2.5.2.2 REVISION CONSIDERANDO EL PROCESO ACTIVIDADES- DEL ESTUDIO ...... 23 2.5.3 MTODOS DE REVISIN A UTILIZAR .................................................................................................. 25

    2.6 LIMITACIONES DEL MANUAL ............................................................................ 25

  • 4

    III. DISEO DE PAVIMENTOS .......................................................................... 27

    3.1 CONSIDERACIONES GENERALES DE PAVIMENTOS ............................................ 27

    3.1.1 DEFINICIN Y VARIABLES ................................................................................................................ 27 3.1.2 CARACTERSTICAS DE UN PAVIMENTO ............................................................................................... 27 3.1.3 CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOS ................................................................................................ 28

    3.2 PARAMETROS PRINCIPALES EN EL DISEO DE PAVIMENTOS ............................. 30

    3.2.1 FASES Y FACTORES DE DISEO ......................................................................................................... 30

    3.3 CONSIDERACIONES, CONCEPTOS Y METODOLOGIAS PARA EL DISEO DE PAVIMENTOS ................................................................................................... 31

    3.3.1 CONSIDERACIONES PARA EL DE DISEO ............................................................................................. 31 3.3.2 CONCEPTOS ESTRUCTURALES BSICOS EN LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES .................................................... 32

    3.4 DISEO DE PAVIMENTOS .................................................................................. 34

    3.4.1 FACTORES PARA EL DISEO ............................................................................................................. 34 3.4.1.1 ESTUDIO DE SUELOS ...................................................................................................... 34 3.4.1.2 ESTUDIO DE TRANSITO. ................................................................................................. 35 3.4.1.3 ESTUDIO Y CALIDAD DE LOS MATERIALES ............................................................. 37 3.4.1.4 CLIMA ................................................................................................................................. 38

    3.4.2 COSTOS ....................................................................................................................................... 38

    3.5 METODOLOGIAS DEL DISEO DE PAVIMENTOS ................................................. 39

    3.5.1 METODOLOGAS CLSICAS. .............................................................................................................. 39 3.5.2 METODOLOGAS ACTUALES USADAS EN LA DGP. ................................................................................. 40

    3.6 METODO AASHTO - 93 ...................................................................................... 40

    3.6.1 VARIABLES A CONSIDERAR EN ESTE MTODO. .................................................................................... 40 3.6.1.1 VARIABLES EN FUNCIN DEL TIEMPO. ..................................................................... 41 3.6.1.2 VARIABLES EN FUNCIN DEL TRNSITO. ................................................................ 41 3.6.1.3 CONFIABILIDAD .............................................................................................................. 41 3.6.1.4 CALIDAD DE LASUBRASANTE. SUBRASANTES EXPANSIVAS ............................. 41 3.6.1.5 CALIDAD O INDICE DE SERVICIABILIDAD. .............................................................. 42 3.6.1.6 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. EL MDULO RESILIENTE DE LA

    SUBRASANTE ................................................................................................................... 42 3.6.1.7 CLIMA-DRENAJES. .......................................................................................................... 42

    3.7 DETERMINACIN DE ESPESORES. ...................................................................... 43

    3.7.1 FORMULA BSICA PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES ................................................................................. 43 3.7.2 ESTIMACIN DE LOS ESALS ............................................................................................................ 45

    3.7.2.1 VOLMENES DE TRNSITO. ......................................................................................... 45 3.7.2.2 EJES EQUIVALENTES Y ESPESOR. ............................................................................... 45

    3.8 METODO DE MURILLO LOPEZ DE SOUZA ........................................................... 48

    3.8.1 MTODO DE MURILLO LPEZ DE SOUZA. ........................................................................................... 48

  • 5

    IV. ESTUDIO DE DISEO DE ESPESORES ......................................................... 56

    4.1 INTRODUCCIN ................................................................................................ 56

    4.1.1 DESCRIPCIN GENERAL DE LOS PAVIMENTOS ...................................................................................... 56 4.1.2 ELEMENTOS DE DISEO PARA ESTABLECER LOS ESPESORES ................................................................... 57 4.1.3 METODOLOGAS DE DISEOS Y SUS CARACTERSTICAS .......................................................................... 60

    4.2 DISEO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES .................................................................. 60

    4.2.1 MTODO ASSHTO 1993- ECUACIN GUA ......................................................................................... 60 4.2.1.1 VARIABLES A CONSIDERAR ......................................................................................... 61 4.2.1.2 DETERMINACION DE LOS ESPESORES ....................................................................... 61 4.2.1.3 DETERMINACION DEL NMERO ESTRUCTURAL .................................................... 62

    4.2.2 METODO TRL SEGN ORN 31 ................................................................................................... 63 4.2.2.1 ANTECEDENTES DEL METODO .................................................................................... 63 4.2.2.2 METODOLOGIA DE DISEO .......................................................................................... 64 4.2.2.3 DESCRIPCION DE LOS PASOS ....................................................................................... 64 4.2.2.4 CATALOGOS DE DISEO ................................................................................................ 67

    4.3 PAVIMENTOS RIGIDOS...................................................................................... 69

    4.3.1 METODO ASSHTO 1993 ............................................................................................................. 69 4.3.1.1 VARIABLES DE DISEO DE PAVIMENTOS RGIDOS ............................................... 70 4.3.1.2 ESPESOR ............................................................................................................................ 70 4.3.1.3 SERVICIABILIDAD ........................................................................................................... 71 4.3.1.4 EL TRNSITO. ................................................................................................................... 72 4.3.1.5 TRANSFERENCIA DE CARGAS ...................................................................................... 72 4.3.1.6 PROPIEDADES DEL CONCRETO ................................................................................... 73 4.3.1.7 RESISTENCIA DE LA SUBRASANTE............................................................................. 73 4.3.1.8 DRENAJE Y COEFICIENTE DE DRENAJE CD ............................................................. 74 4.3.1.9 CONFIABILIDAD .............................................................................................................. 75

    4.3.2 MTODO DE DISEO PCA ......................................................................................................... 76 4.3.2.1 CRITERIOS DE ANALISIS ................................................................................................ 77 4.3.2.2 PARMETROS DE DISEO ............................................................................................. 78 4.3.2.3 DISEO DE ESPESORES CON EL METODO PCA ........................................................ 80

    4.4 PAVIMENTOS ARTICULADOS PAVIMENTOS DE ADOQUIN.................................. 81

    4.4.1 ANTECEDENTES PARA EL DISEO ............................................................................................. 81 CONSIDERACIONES Y REFERENCIAS DE LAS VARIABLES DE DISEO............................. 82

    4.4.1.1 NDICE DE CONFIABILIDAD (RELIABILITY), R ......................................................... 82 4.4.1.2 SERVICIALIDAD ............................................................................................................... 82 4.4.1.3 DRENAJE ............................................................................................................................ 82 4.4.1.4 EL TRFICO ....................................................................................................................... 83 4.4.1.5 MATERIAL DE LA SUBRASANTE ................................................................................. 85

    4.4.2 CALCULO DE LOS ESPESORES ................................................................................................... 86 4.4.2.1 PROCEDIMIENTOS EN EL CASO DE ADOQUIN AASTHO ........................................ 86 4.4.2.2 PROCEDIMIENTOS GENERALES CON OTRAS METODOLOGIAS ........................... 86

    4.5 CRITERIOS PARA EL DISEO DE PAVIMENTOS PARA REHABILITACION DE CARRETERAS .................................................................................................... 87

    4.5.1 EVALUACIN DEL PAVIMENTO Y DEL TRANSITO ..................................................................... 87 4.5.2 REHABILITACIN Y/O RECARPETEO ......................................................................................... 88

  • 6

    4.6 CRITERIO GENERAL PARA LA FORMULACION DE LOS TERMINOS DE REFERENCIA ........................................................................................................................ 89

    4.7 RESOLUCIN DE PROBLEMAS. .......................................................................... 90

    4.7.1 ACTIVIDADES Y TRMINOS DE REFERENCIA ............................................................................. 91 4.7.2 TRABAJOS QUE EJECUTARA UNA EMPRESA CONSULTORA PARA EL DICTAMEN TCNICO ....... 92

    DATOS BASICOS PARA DICTAMEN TECNICO DEL PROYECTO .......................................... 95

    V. PROCEDIMIENTOS PARA LA REVISION ..................................................... 98

    5.1 PROCEDIMIENTOS PARA LA EJECUCION DEL ESTUDIO ....................................... 98

    5.2 PROCEDIMIENTO PARA REVISION INFORME DE DISEO .................................. 101

    5.3 PROCEDIMIENTO PARA REVISION DE METODOS DE DISEO ........................... 103

    5.3.1 HOJAS DE CONTENIDO POR METODOS DE DISEO ................................................................. 103 5.3.1.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES Y PAVIMENTOS RIGIDOS ........................................... 103 5.3.1.2 CASO DE DISEO PARA ADOQUINES ....................................................................... 104

    5.3.2 PROCEDIMIENTOS PARA LAS REVISIONES ............................................................................... 112 5.3.2.1 LA REVISION DEL INFORME DE DISEO ................................................................. 112 5.3.2.2 INSTRUMENTOS PARA HACER LAS REVISIONES .................................................. 112

    VI. LISTAS DE REVISION (CHECKLIST) ............................................................ 118

    6.1 CONSIDERACIONES GENERALES ...................................................................... 118

    6.2 PROCESO DE REVISION DEL ESTUDIO DE DISEO DE PAVIMENTOS .................. 118

    6.3 VALORACIN E INFORME DEL ESTUDIO .......................................................... 120

    TEMA 6.1: CHECK LIST POR TEMAS GENERALES ABORDADOS EN TODO EL PROCESO . 121 PARA REVISAR UN INFORME ........................................................................................................ 124

    TEMA 6.2: CHECKLIST PARA LA REVISIN DE UN INFORME DE DISEO POR CONTENIDO

    ............................................................................................................................ 124

    6.3.1 REVISIN DE DISEOS MTODO ASSHTO 93 PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES ..... 127 6.3.2 REVISIN DE DISEOS MTODO TRL ORN 31 PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES .. 129 6.3.3 REVISIN DE DISEOS MTODO ASSHTO 93 PARA PAVIMENTOS RGIDOS .......... 131

    6.3.4 REVISIN DE DISEOS MTODO PCA PARA PAVIMENTOS RGIDOS ................... 133 6.3.5. REVISIN DE DISEOS MTODO PARA PAVIMENTOS ARTICULADOS O

    ADOQUINADO ...................................................................................................... 135

    VII. BIBLIOGRAFIA BASICA Y GLOSARIO ....................................................... 137

    7.1 LITERATURA ENTREGADA EN ARCHIVO ELECTRONICO DURANTE EL TALLER DEL 26 SEPTIEMBRE DE 2008 ...................................................................................... 137

    7.2 GLOSARIO ...................................................................................................... 137

    ANEXOS VARIOS ........................................................................................... 141

    ANEXO: RESULTADOS DE ENCUENTA EN LA DGP ............................ 152

    ANEXO: FIGURA N 5.3 ................................................................................. 154

    ANEXO: FEC RED VIAL BSICA DEL MTI ............................................. 156

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    7

    MANUAL PARA LA REVISION DE ESTUDIOS DE DISEO DE

    PAVIMENTOS

    I. INTRODUCCION El contexto de este manual es la red vial de Nicaragua que en el ao 2004 ascenda a 19,036 kilmetros de conformidad a estadsticas del Ministerio de Infraestructura y Transporte (MTI). Esta clasificacin por tipo de superficie es dinmica y recoge la necesidad de adecuar los pavimentos ms convenientes en la medida que las categoras de superficie se mejoran como respuestas a las crecientes demandas impuestas por los volmenes vehiculares.

    TOTAL 232.176 1950.75 3124.066 2380.742 470.015 8157.749 100

    COMPOSICION % 2.85 23.91 38.30 29.18 5.76 100.00

    TOTAL 29.90 86.33 234.79 3688.49 6839.31 10878.82 100.00

    COMPOSICION % 0.275 0.794 2.158 33.905 62.868 100.00

    262.08 2037.08 3358.86 6069.24 7309.33 19036.57

    TIPO DE SUPERFICIE (KILOMETROS)DE LA RED VIAL NO BASICA TOTAL

    (KM)%

    ADOQUIN ASF. REV. T. T. E.S TERRITORIO NACIONAL

    TERRITORIO NACIONALTIPO DE SUPERFICIE (KILOMETROS)DE LA RED VIAL BASICA TOTAL

    (KM)%

    ADOQUIN ASF. REV. T. T. E.S

    Algunos de estos tramos soportaron en el ao 2001 ms de 47,000 vehculos por da como lo muestra la tabla adjunta. Con estos datos se debe figurar la importancia de nuestras vas y lo importante que resulta en discernir en temas relacionados con los diseos de pavimentos de nuestra red vial bsica y el creciente trfico en vehculos por das (vpd) a los cuales se ven sometidas nuestras vas. Este discernimiento es uno de los temas de la Divisin General de Planificacin dentro del MTI organismo encargado de dirigir las polticas de infraestructura vial en Nicaragua.

    Tramo Vpd en 1999 Vpd en 2001

    Portezuelo - El Dancing 41195 45187

    El Dancing - La Subasta 34727 47479

    La Subasta - Aeropuerto 23181 30244

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    8

    1.1 ANTECEDENTES DEL MANUAL PARA LA REVISION DE ESTUDIOS DE

    DISEOS DE PAVIMENTOS Este manual surge como una necesidad de los avances cualitativos y la preocupacin por elevar los estndares de calidad que desarrolla la Divisin General de Planificacin dentro del contexto de la red vial nacional, los altos volmenes de transito y de las funciones del Ministerio de Transporte e Infraestructura como organismo rector de esta infraestructura. El desarrollo y modernizacin de nuestra red vial y las experiencias acumuladas en la materia de diseos y construccin de pavimentos han coadyuvado para discernir la necesidad de establecer una metodologa para realizar una revisin sistemtica por parte de la entidad encargada de contratar los servicios de consultora dentro de este ministerio. La Divisin General de Planificacin del MTI, es la encargada de la planificacin a corto, mediano y largo plazo el desarrollo sostenible de la infraestructura vial bsica, estratgicamente es la dependencia donde se elaboran gran parte de los documentos de preinversin de los proyectos viales, y con el Manual para Revisin de Estudios de Diseo de Pavimentos se completa una serie de documentos tcnicos dirigidos especficamente a la revisin de los estudios tcnicos de ingeniera y diseos, as como para las evaluaciones econmicas de los proyectos viales. Por lo anterior, se requiere que existan procedimientos claros y bien definidos, que permitan a los funcionarios de esa dependencia el seguimiento y la supervisin de los diseos elaborados con la nuevas tecnologas acordes con el crecimiento de la red vial y de las cargas producidas por el cambio cualitativo de los incrementos del trnsito en la red vial nacional.

    1.2 COMO SE FORMULO LA NECESIDAD DE ESTE MANUAL En la actualidad el MTI realiza la mayora de los Estudios y Diseos de Proyectos Viales, por medio de consultores externos; por lo que esta institucin y La Divisin General de Planificacin, deben contar con una contraparte con igual o superior conocimiento en la materia, que permita efectuar una excelente revisin a los trabajos que realizan las diversas firmas consultoras, garantizando as la calidad esperada. Los Trminos de Referencias concibieron que, Partiendo de todo lo anterior, se hace necesario la contratacin de una consultora que contenga un pool de especialistas, para que formulen y elaboren manuales tcnicos, para la revisin y control de calidad a los estudios de ingeniera y diseos, as como los estudios econmicos de los proyectos viales, as mismo completar con tutora la aplicacin y uso de los manuales.

    1.3 LO SOLICITADO EN LOS TERMINOS DE REFERENCIA Otro aspecto conveniente de mencionar para contribuir con la visin integral de este documento, se encuentra en los Trminos de Referencia. En los mismos, estos, establecan lo siguiente:

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    9

    1. El consultor deber desarrollar muy claramente las metodologas a utilizar para la realizacin de los componentes involucrados en cada uno de los manuales. La metodologa debe reflejar tcnicamente los procesos y formas de como se debe llevar la revisin y realizacin de todos los criterios, clculos y procedimientos efectuados para estos estudios en cada una de las disciplinas. 2. Como parte de los estudios a realizar por el consultor, deber recopilar toda la informacin necesaria que le sirva de base para la formulacin de los manuales. Para la recopilacin de esta informacin el consultor bajo su responsabilidad deber investigar toda la informacin necesaria en todas las instancias del MTI. 3. La realizacin de talleres para entrenar el uso de los manuales

    1.4 PRESENTACION DEL MANUAL El resultado de aplicar lo establecido en los trminos de referencia y los procesos de compatibilizacin y ejecucin de los trminos contractuales posteriores a la orden de inicio se plasmaron en un el contenido que se presenta a continuacin. La formulacin del manual conteniendo la metodologa de revisin correspondiente, se presenta en siete captulos cuyo orden es el siguiente:

    CAPITULO I INTRODUCCION CAPITULO II OBJETIVOS Y CONTENIDO GENERAL DEL MANUAL CAPITULO III DISEO DE PAVIMENTOS CAPITULO IV ESTUDIO DE DISEO DE ESPESORES CAPITULO V PROCEDIMIENTOS PARA LA REVISION CAPITULO VI. LISTAS DE REVISION (CHECKLIST) CAPITULO VII GLOSARIO Y BIBLIOGRAFIA

    El documento incorpora las ideas surgidas durante los procesos de intercambios de correspondencia, presentacin y el taller correspondiente. Uno de los logros fue la de establecer como una propuesta de cuatro metodologas de diseo de espesores de pavimentos adecuadas a la realidad, experiencia y sobre todo aplicables en nuestro medio

    1.5 PROPUESTA DE METODOS DE DISEO Uno de los aspectos ms importantes considerados en el Manual es la propuesta de considerar preferiblemente los mtodos de diseo siguientes.

    Mtodo de la AASHTO 1993 (American Association of State Highway and Transportation Officials) para pavimentos flexibles y rgidos

    Mtodo de la PCA (Portland Cement Association) para pavimentos rgidos

    Mtodo de la TRL-ORN 31 (Transport Research Laboratory Crowthorne, Berkshire, Reino Unido) para pavimentos flexibles

    En el Captulo IV se har una exposicin de los conceptos y consideraciones de diseo de cada mtodo.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    10

    II. OBJETIVOS Y CONTENIDO GENERAL DEL MANUAL PARA LA REVISION DE DISEOS DE PAVIMENTOS

    2.1 OBJETIVOS DEL MANUAL El Diseo de Pavimentos tiene por finalidad analizar y cuantificar los factores presentes o futuros en una carretera sean internos o externos a la misma, para establecer los parmetros y caractersticas de un pavimento eficaz y eficiente. Los factores externos representan variables relacionadas con los volmenes y composicin del trnsito, los materiales de construccin, condiciones climticas. Los factores internos estn representados por la calidad de la sub rasante, los materiales existentes en la va y de los terrenos atravesados o afectados por las obras. Un diseo de pavimentos se compone de varias fases empezando por las investigaciones de la subrasante, la calidad de los materiales de construccin y bancos, ensayos de laboratorio, escogencia del mtodo de diseo, evaluacin del diseo ms conveniente y la elaboracin de un informe final donde debe consignarse las conclusiones y recomendaciones. De esta manera el manual para la revisin de diseo de pavimento contempla la informacin metodolgica necesaria y suficiente para realizar de manera ordenada y sistemtica las labores de revisin de un determinado estudio de diseo de pavimentos incluyendo el informe final de diseo. Se trata de un documento en donde se establecen criterios de diseo, anlisis de los criterios y los procedimientos que conduzcan a una revisin del estudio en su conjunto y de los documentos de la naturaleza indicada inicialmente. Otro objetivo del manual es proporcionar informacin de forma conceptual, los criterios de diseos ms conocidos e instrucciones tcnicas para la realizacin de las actividades de revisin de un estudio de diseo de los espesores de pavimento. Como los otros manuales insertado en el contrato ES-003-2008, El manual procura que el contenido del manual y las actividades para hacer la revisin: Sean fciles de comprender y ejecutar. Tenga en cuenta uso de la habilidad y experiencia adquirida de los revisores. Estn basadas de acuerdo a propuesta de mtodos de diseo. Puedan actualizarse

    2.2 OBJETIVOS SECUNDARIOS DEL MANUAL Como objetivos secundarios que distinguen el presente manual se pueden apreciar los siguientes:

    i. Se constituya una herramienta prctica para mejorar y estandarizar el procedimiento de revisin de los documentos

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    11

    ii. Sirva como gua con respecto a los procesos que se deben revisar del estudio, y criterios a considerar en un diseo de pavimento.

    iii. Que contenga metodologa a seguir para una revisin integral, de las fases y procesos del estudio e informe respectivo.

    iv. Que a la par que mejore los conocimientos del revisor, se utilice como gua para la revisin para beneficio de la calidad de los estudios.

    v. Contribuya al mejor desempeo los ingenieros en la revisin de estudios de ingeniera, revisin planos y elaboracin de trminos de referencia

    vi. Gua metodolgica para realizar un estudio de diseo de espesores de pavimento para su posterior revisin conforme la partes que componen el informe del estudio

    vii. Fortalecimiento institucional MTI, darle seguimiento a estudios y diseos en ejecucin para cumplir con los trminos de referencia

    2.3 PROPUESTA DE METODOS DE DISEO El manual est estructurado conforme el contenido, en siete partes, incluyendo glosario y bibliografa en adecuacin al contenido establecido en los Trminos de Referencia Los aspectos generales incluyen: Objetivos, contenido, procesos de los estudios de diseo de espesores de pavimentos, la revisin y las listas de revisin (checklist). Sin embargo uno de los aspectos ms importante del manual es establecer cuatro mtodos caractersticos para diseos de espesores de pavimentos, los cuales se describen con minuciosidad a lo largo del Captulo III del manual. A partir de lo anterior se puede coordinar los aspectos solicitados en los trminos de referencia y la interrelacin con los estudios afines de un diseo vial.

    2.4 CONCEPTOS INCLUIDOS EN EL MANUAL De acuerdo a los Trminos de Referencia en el manual deban abordarse los temas siguientes: Concepto de Revisin. La Poltica de Revisin en la DGP, los Objetivos de la Revisin y el contexto de la revisin. Esto ltimo considerando que los diseos de pavimentos estn relacionados con otros temas abordados en los manuales de revisin, por ejemplo:

    a. La relacin de los diseos con la importancia de una carretera y la clasificacin funcional.

    b. Los volmenes y clasificacin del trnsito c. Los estudios de factibilidad econmica d. Los estudios geotcnicos e. Geometra y diseos f. Costos g. Especificaciones de obras

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    12

    Los conceptos antes sealados se abordan a continuacin de una manera amplia para establecer lo que se considera debern ser los temas de revisin del manual. En el aspecto de las polticas de revisin en la Divisin General de Planificacin Incorporamos el resultado de encuesta realizada con el personal de contrapartida de la Divisin General de Planificacin (DGP) la cual nos indica que no existe de manera escrita poltica de revisin de este tipo de estudios en la DGP sin embargo se ha tratado de hacer una interpretacin que ha quedado reflejada en los procedimientos que se exponen ms adelante.

    2.4.1 CONCEPTOS DE REVISIN Y DE MANUAL Como se explic en el manual de revisin de estudios de trnsito segn el diccionario1, Espasa-Calpe, revisar significa: i) Examinar una cosa con atencin y cuidado ii) Someter una cosa a un nuevo examen para corregirla, repararla o comprobar su funcionamiento y validez: revisar un escrito. Revisar, de acuerdo a esta ltima acepcin es un concepto que describe la accin de someter a examen una cosa para corregirla o repararla; incluye las ideas de modificar, rectificar. Manual2 es un conjunto de documentos que partiendo de los objetivos fijados y las polticas implantadas para lograrlo, seala la secuencia lgica y cronolgica de una serie de actividades, traducidas a un procedimiento determinado, indicando quien los realizar, que actividades han de desempearse y la justificacin de todas y cada una de ellas, en forma tal, que constituyen una gua para el personal que ha de realizarlas Por otra parte, se denomina manual a un libro que contiene abreviadas las nociones principales de un arte o de una ciencia. Para nuestro presente caso el documento anexo, es un Manual para Revisin de Estudios de Diseo de Pavimentos. El mismo trata de ser un documento que contenga la manera adecuada de como revisar y aprobar de una manera racional y cientfica un estudio de esta naturaleza. Dentro del contexto general de los Trminos de Referencia el objetivo de este documento se inscribe como la Elaboracin de un Manual Tcnico para el mejoramiento de la elaboracin de los Trminos de Referencias para Estudios y Diseos de Carreteras, as como de Manuales Tcnicos para la revisin y aprobacin de los Estudios y Diseos de Carreteras, que administra la Divisin General de Planificacin (DGP), con el objeto de mejorar los productos que resulten de las consultoras contratadas y de esta manera lograr que todas las revisiones sean las correctas a travs del uso y la aplicacin de los manuales y lista de chequeo para cada rea de especialidad. As como realizar una tutora para ensear la aplicacin de los diversos manuales.

    1 Diccionario de la lengua espaola 2005 Espasa-Calpe S.A., Madrid:

    2 Organizacin y Mtodos. B. Franklin, G. Gmez Mc Graw Hill, 2002

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    13

    2.4.2 OBJETIVOS DE LA REVISIN: El Objetivo de este manual es establecer polticas y procedimientos uniformes para contribuir en el proceso final de diseo dentro del ciclo del proyecto, despus de las etapas de planeamiento, identificacin, preinversin, a fin de que los estudios de factibilidad, diseo sean elaborados adecuadamente y comprobar antes de su aprobacin final, la manera como la informacin debe ser revisada en el proceso de entrega de un proyecto en las instancias de la DGP. Este manual explicar el significado de los estudios de pavimento, los mtodos y los estndares necesarios para efectuar la revisin de estos estudios de conformidad a la manera como se ejecutan los mismos

    2.4.3 USUARIOS DEL MANUAL: El personal profesional encargado de la revisin de los estudios de tcnicos incluyendo a los ingenieros en los aspectos pertinentes. Los usuarios podrn se los directores de reas, directores de divisin a fin de establecer de manera conjunta los procedimientos ms adecuados para la revisin integral de los estudios de ingeniera y diseo. El manual establece polticas uniformes y procedimientos para realizar las revisiones. Estas polticas uniformes asistirn a las unidades de la DGP en el control de calidad que se implemente, la productividad y eficacia de las revisiones, as como de compartir resultados afines coadyuvantes en la determinacin del diseo integral y total de una carretera. El documento, establece pautas para ejecutar estas funciones las cuales deben actualizarse de manera sistemtica.

    2.4.4 ALCANCE DEL MANUAL: Este manual no es un libro de textos, ni un substituto de textos de ingeniera ms extensos. Es un compendio de conocimientos, experiencia, mtodos de trabajo que debern mejorarse en la medida que las tcnicas y procedimientos cambian positivamente. El manual incluye aspectos y procedimientos que son encontrados ms profusamente en libros de textos. stos manuales se piensan como ayudas en la solucin rpida de los problemas de revisin de campo y de la oficina. A excepcin de nuevos progresos, no se hace ninguna tentativa de detallar la ingeniera bsica y tcnicas ampliamente tratadas en las referencias que haremos mencin ms adelante; las referencias son libros guas estndares que deben ser utilizados. Para los procedimientos que se detallan en los estudios especficos o especiales, este manual se debe utilizar conjuntamente con los detalles e indicaciones establecidos en manuales tcnicos o textos de referencia que se detallan en el ltimo captulo.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    14

    2.4.5 OTRAS CONSIDERACIONES ACERCA DEL MANUAL: Los procedimientos estndares encontrados en este manual deben ser seguidos a travs del proceso del desarrollo del proyecto, para beneficiar a todos los profesionales que intervienen en su revisin y/o elaboracin. Los estndares usados en el proceso del desarrollo del proyecto conducen al uso eficiente de archivos y de la informacin para todos, promoviendo de esta manera el compartir de la informacin ms bien que promover el desarrollo de la informacin para un solo usuario. Los estndares contenidos dentro de este manual se han simplificado para permitir a cada profesional del equipo de revisin tcnico de la DGP a lo largo de la trayectoria del desarrollo del proyecto y de su revisin utilizar la informacin que les es pertinente o vital, sin cambiar o suprimir la informacin que es importante para otro miembro del equipo. Los estndares no significan ser requisitos absolutos o una tarea nica para satisfacer el proceso de entrega, sino que debe ser entendido como una manera que todos los revisores pueden aprovecharse del uso eficiente de la informacin contenida en el estudio o disponible en otras fuentes.

    2.4.6 ENCUESTA SOBRE EL MANUAL Las expectativas y opiniones del personal de contrapartida de la DGP aparecen resumidas en el Cuadro que aparece al final como el Anexo RESPUESTAS DEL PERSONAL DE LA DGP QUE CONTESTO EL CUESTIONARIO. Estos resultados son producto de una encuesta realizada previo al inicio del manual de tal manera que a las opiniones sirvieron de gua para elaborar los aspectos contenidos en los captulos siguientes del presente manual.

    2.4.7 ESTRUCTURA ORGANIZATIVA DE LA DIVISIN GENERAL DE PLANIFICACIN Los procesos o el proceso de revisin del presente manual ocurren en el espacio organizativo de la Divisin General de Planificacin (DGP) del Ministerio de Transporte e Infraestructura (MTI). La jerarqua de la divisin general de acuerdo al organigrama mostrado en la Figura 2.7 es la siguiente

    DIRECTOR GENERAL DIVISION DE POLITICAS Y PLANES DE DESARROLLO

    DIVISION DE PREINVERSION

    DIVISION DE ADMINISTRACION VIAL

    DIVISION AMBIENTAL Y CONTROL TECNICO

    1. OFICINA DE GESTION Y EVALAUCION

    2. OFICINA DE ESTUDIOS DE INGENIERIA Y DISEOS

    3. OFICINA DE COSTOS

    Se ha resaltado la Divisin de Preinversin por ser este lugar en donde se originan o donde se realizan los procesos de revisin objetos de este manual y por lo cual en los procedimientos que se propondrn ms adelante aparecen sealados estas instancias.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    15

    En un reciente estudio elaborado por la Firma Consultora CAEM se propusieron las funciones que se exponen de manera muy general en el numeral 2.3.8.

    2.4.8 FUNCIONES DE LA DIVISION GENERAL DE PLANIFICACION Y DE LA DIVSION DE PREINVERSION DEL MTI

    2.4.8.1 DIVISION GENERAL DE PLANIFICACION

    OBJETIVOS DE LA DIVISION: Dirigir, coordinar y fortalecer los procesos de planificacin de corto, mediano y largo plazo del sector transporte, procurando que los mismos se originen de un ejercicio participativo y concertado entre los distintos niveles de la organizacin, precautelando el cumplimiento a disposiciones legales en vigencia y en sujecin a las estrategias y polticas definidas por los Sistemas Nacionales de Planificacin e Inversin Pblica y a lo establecido en el Plan Nacional de Desarrollo del pas. Garantizar la gestin oportuna de los recursos de financiamiento necesarios para el cumplimiento de planes, programas y proyectos y el establecimiento de un sistema de seguimiento y control que permita medir e identificar el grado de cumplimiento de los

    ORGANIGRAMA PARCIAL DEL MTI MOSTRANDO LA DIVISION GENERAL DE PLANIFICACION

    FIGURA N 2.7

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    16

    objetivos, generando a su vez si corresponde las medidas correctivas necesarias para el cumplimiento optimo de los resultados establecidos en la planificacin. La Figura N 2.7 como se anot muestra el organigrama general de la Divisin General de Planificacin mostrando las divisiones y oficinas de conformidad al organigrama que aparece en la pagina web del ministerio3 2.4.8.2 DIVISIN DE PREINVERSIN Y GESTIN DE PROYECTOS DE TRANSPORTE OBJETIVO DE LA DIVISION: Dirigir, fortalecer y controlar el proceso de preinversin a travs de la formulacin de proyectos a nivel de prefactibilidad, la gestin oportuna de recursos de financiamiento necesarios para la contratacin y posterior supervisin y evaluacin de los estudios de factibilidad y diseo de proyectos de transporte, velando por el cumplimiento de estndares de calidad, disposiciones legales en vigencia y en sujecin a las polticas sectoriales y naciones del pas.

    Como se puede apreciar la Divisin de Preinversin es la principal usuaria de los documentos considerando que dentro de sus objetivos estn los de: Dirigir, fortalecer y controlar el proceso de preinversin, formular proyectos a nivel de prefactibilidad, gestionar recursos necesarios para la contratacin y posterior supervisin. Esto procesos apuntan directamente a lo que llamamos el ciclo de los proyectos incluyendo las gestiones que debe hacer esta divisin para la evaluacin de los estudios de factibilidad y diseo de proyectos y el cumplimiento de estndares de calidad de dichos estudios. Con esta ltima idea se cierra el crculo con la cual se formularon los Trminos de Referencia de los manuales objetos del presente documento.

    2.5 MANERAS DE REVISAR UN ESTUDIO DE PAVIMENTOS La revisin es un proceso que tiene lugar en el contexto organizativo descrito en los apartados anteriores. Los procesos de revisin que se exponen estn inscritos en el contexto de la DGP independiente que en otras instancias del MTI se hagan procesos de revisin de estudios y diseos.

    2.5.1 ASPECTOS GENERALES El estudio y diseo de espesores de pavimento se puede revisar de varias maneras. Sea considerando los diferentes tipos de pavimento, las metodologas ms utilizadas o conocidas en nuestro medios para disear estos pavimentos, y los diferentes instantes de la ejecucin del estudio. Estos a su vez difieren por las categoras de los proyectos y los factores que deben de tenerse en cuenta. Con respecto a estos dos ltimos los criterios para la revisin de los estudios tienen que tomar en cuenta al menos dos aspectos, la

    3 http://www.mti.gob.ni/

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    17

    clasificacin o tipo de camino y la metodologa utilizada para el diseo incluyendo las investigaciones especficas sean estas documentales o de campo.

    La figura N 2.4 trata de ilustrar que la lista de revisin y los procedimientos de revisin deben de tomar en cuenta los cinco elementos que aparecen en la figura.

    1. El tipo de camino (clasificacin funcional) 2. El tipo de proyecto: nuevo, mejoramiento, rehabilitacin, reconstruccin 3. El tipo de pavimento adecuado y conveniente y sus elementos 4. Criterios y mtodo de diseo empleado y las variables de diseo: trnsito,

    materiales, clima, calidad materiales, calidad subrasante, etc. 5. La etapa del estudio que se quiera revisar: campo, gabinete o informe final (o

    parcial) Es importante este aspecto para la revisin de los estudios de pavimento El tipo de revisin depender del tipo de proyecto (asociado a la clasificacin funcional del camino) y la metodologa establecida para el pavimento y mtodo escogido. Por ejemplo, no pueden ser el mismo tipo de revisin para el diseo de pavimento para un camino vecinal de

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    18

    adoquines que para un camino troncal. La revisin de un estudio de pavimentos depende del pavimento usado y del mtodo utilizado como lo se ver ms adelante. Cada caso ser hecho de una manera diferente. Para nuestro tema en la elaboracin del manual para revisin de estudios de diseo de pavimentos, podemos caracterizar dos mtodos, i) por etapas examinando las actividades que involucra todo el proceso de investigacin y diseo y ii) al final por el informe respectivo de su ejecucin. El proceso por etapas o el proceso de cmo se elabora el estudio (Ver Cuadro N 2.4.1 y Figura N 2.4.3) se hace durante el perodo en que se realizan los estudios e incluyen la revisin de todas o algunas de las actividades que conducen a los resultados finales. Las revisiones se pueden hacer escogiendo todas (o las ms importantes) actividades que se hacen en el campo, en el laboratorio y en la oficina. Estos procesos se pueden dividir en fases o etapas y en cada fase o etapa se aglutinan una serie de actividades afines Las revisiones se pueden hacer, tambin, por fases. Cuando se hace una revisin al final de los estudios, esta revisin por lo general se hace al informe final y la revisin se hace conforme al contenido del informe (Ver Cuadro N 2.4.2 y Figura N 2.4.4). En el Cuadro N 3 aparece la Clasificacin Funcional que utiliza el Ministerio y lo adjuntamos porque en general todos los estudios y diseos deben referirse al establecimiento de esta clasificacin. En la clasificacin funcional hay aspectos relacionados con la funcin social de un camino y con los volmenes de trnsito que circulan por el mismo

    C.1 INTRODUCCION Y ANTECEDENTES

    C.2 TRABAJOS DE CAMPO

    C.3 TRABAJOS DE LABORATORIO

    C.4 ANALISIS: TRAFICO, MATERIALES, CLIMA

    C.5 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO

    C.6 DISEO RECOMENDADO

    C.7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES SECCION 4

    SECCION 3

    CUADRO N 2.4.2 CONTENIDO DEL INFORME

    SECCION 1

    SECCION 2

    ETAPA ACTIVIDADES FASE

    E.1 ORGANIZACIN

    E.2 LEVANTAMIENTOS/INVESTIGACIONES

    E.3 PROCESAMIENTO Y TRABAJOS DE LABORATORIO

    E.4 CONSIDERACIONES ANALISIS Y PROYECCIONES

    E.5 INCORPORACION RESULTADOS AL DISEO

    E.6 DISEO

    E.7 ELABORACION INFORME

    CUADRO N 2.4.1

    ETAPAS O PROCESOS DEL ESTUDIO/FASES DEL ESTUDIO

    FASE 1

    FASE 2

    FASE 3

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    19

    1 2 3 4

    1

    Cuales son los mtodos

    comnmente utilizados en la DGP

    en los estudios de diseo de

    pavimento.

    Manual SIECA y el AASHTO 93Mtodo AASHTO 93 2. Murillo Lopez

    3. Metodo Sudafricano

    1.-Mtodo AASHTO 93 2. Manual

    SIECA

    1.- Contratacin de consultores privados 2.-AASTHO-

    93

    2

    Cuales han sido sus experiencias u

    observaciones con los mtodos

    utilizados

    Adecuar a la realidad de nuestras

    obras viales considerando el tipo

    de pavimento y volumenes de

    trnsito

    Son mtodos que deberan involucrar

    criterios amplios en la seleccin de

    las capas

    1.- El Manual SIECA es un esbozo del

    Manual AASTHO 2.-El Manual

    AASHTO esta elaborados para las

    carreteras de EE UU 3.- En Nicaragua

    debe haber un manual adecuado a

    nuestra realidad

    1.- Utilizarlos sin conocimientos de las

    consideraciones del desarrollo del mtodo pueden

    causar variaciones significativas 2. Incorporacin de

    elementos en la metodologa que no son propios al

    mtodo de diseo 3.- No se cuenta con softwares 4.

    No se han propuesto la aplicacin de nuevos mtodos

    3

    Cuales son los aspectos mas

    importantes que esperan encontrar

    en el manual para revisin de

    estudios de diseo de pavimentos.

    Se deberan tomar en cuenta

    otros mtodos de diseo a los

    que se utilizan normalmente

    Que a travs de las metodologas nos

    den criterios tcnicos en la seleccin

    de cada capa de pavimento

    1.- Seleccin adecuada del mtodo de

    diseo conforme a la superficie de

    rodamiento a disear 2.- Los

    aspectos mas importantes para hacer

    una revisin 3.- El procedimiento para

    los clculos referente al uso de los

    bacos y formulas

    1.-Propuesta ed aplicacin de nuevos mtodos 2.-

    Metodologa y consideraciones de los mtodos

    comunmente usados 4.-Aspectos mas importante

    para revisar en los diseos 4.- Aplicacin de nuevos

    materiales para conformacin de capas 5.- Propuesta

    para el analisis del nivel de servicio en funcin de su

    capacidad estructural

    4

    Cuales son los documentos de

    referencia que utilizan ustedes para

    la revisin de estudios similares de

    diseo.

    Los manuales AASHTO y SIECA e

    informes de diseos de otros

    estudios hechos para el MTI

    No tenemos documentos de

    referencia, solamente nos basamos

    por lo indicado en 1 1.-Manual SIECA y 2.- Manual Chileno

    1.- Manual de Diseos ed Pavimentos SIECA 2.-

    Normas de Diseo AASHTO 1993

    5

    Cuales han sido los conceptos que

    han causado mas inters en las

    revisiones (mencionar

    brevemente).

    1.Diseo de la mezcla 2. Diseo

    de pavimentos hidrulicos

    1.- Determinacin de ejes

    equivalentes 2. determinacin de

    espesores 3.-Criterios para

    seleccionar los tipos de capas en una

    estructura

    Todos

    1.- Aplicacin de las ecuaciones de correlacin 2.-

    Factores de seguridad de los mtodos 3.-

    Consideraciones en la determinacin del trfico de

    diseo 4.- Anlisis para la seleccin de los suelos

    tipos y capacidad soporte de la capa sub rasante 5.-

    Consideraciones para la utilizacin de los materiales

    de cada capa propuesta para el diseo 6.-

    Especificaciones tcnicas de los materiales

    propuestos

    6

    En que se basan para elabora en la

    DGP los alcances y/o Trminos de

    Referencia par los estudios

    1. Trminos de referencias de

    otros proyectos 2.

    Caractersticas mnimas del

    propio proyecto

    1.-En los objetivos generales y

    especficos 2.-En las necesidades de

    la va 3.-En la clasificacin funcional.

    En el trfico existente

    1.- En el perfil del proyecto y 2.-

    trminos de referencias anteriores

    con las mismas caractersticas

    1..En las caractersticas particulares del tramo a ser

    diseado 2.-La importancia estratgica 3.-

    Disponibilidad de recursos

    CUESTIONARIO RESPUESTAS DEL PERSONAL QUE CONTESTO EL CUESTIONARIO

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    20

    I II III IV V VI

    TROCHAS Y

    PRINCIPALES SECUNDARIOS PRINCIPALES SECUNDARIOS VEREDAS

    A

    Importancia en la red vial a

    nivel de la regin Centroame-

    ricana

    1) Parte de la red vial de Cen-

    troamrica

    Importancia en la Red Vial a

    nivel Nacional de Nicaragua

    1) Conectan centros cabeceras

    Departamentales (o centros

    econmicos importantes)

    2) Dan acceso a puestos de

    fronteras

    3) Se usan como conexin

    entre dos caminos Principales

    Troncales

    Importancia en la Red Vial a

    nivel Regional de Nicaragua

    1) Conectan una o varias Cabe-

    ceras Municipales con un

    nmero total de ms de 10 mil

    habitantes a la red nacional

    1) Conectan una zona o un

    municipio a la red nacional

    2) Conectan una zona con un

    nmero total de ms de 10 mil

    habitantes a la red nacional

    3) Se usa como conexin entre

    dos caminos troncales secun-

    darios

    DImportancia en la red vial a

    nivel municipal de Nicaragua

    3) Caminos de alta importan-

    cia para la municipalidad y un

    nivel de TPDA mayor de 50

    1) Incluido en actual

    Inventario Vial del MTI y que

    no cumplen con algunos de los

    criterios anteriores

    1) No incluido en actual

    Inventario Vial

    E Flujo de Trfico TPDA 3) Mayor de 1000 veh/da 4) Mayor de 500 veh/da 4) Mayor de 250 veh/da 4) Mayor de 50 veh/da 2) Menor de 50 veh/da

    CUADRO N 3 MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA

    CLASIFICACIN FUNCIONAL DE LA RED VIAL DE NICARAGUA

    B

    C

    2) Conectan una zona o un

    municipio con ms de 5 mil

    habitantes a la red nacional

    VECINALESCRITERIOSItem TRONCALES COLECTORES

    2) Conectan cabeceras depar-

    tamentales o centros urbanos

    con ms de 50 mil habitantes

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    21

    ETAPA ACTIVIDADES FASE

    E.1 ORGANIZACIN TIPO PAVIMENTO

    E.2 LEVANTAMIENTOS/INVESTIGACIONES

    E.3 PROCESAMIENTO Y TRABAJOS DE LABORATORIO

    E.4 CONSIDERACIONES ANALISIS Y PROYECCIONES METODO DISEO

    E.5 INCORPORACION RESULTADOS AL DISEO

    E.6 DISEO

    E.7 ELABORACION INFORME

    FIGURA N 2.4.3

    ELABORACION DE CHECK LIST POR

    CRITERIOS PARA FORMULAR LA LISTA DE CHEQUEO. TOMANDO LAS ACTIVIDADES DEL ESTUDIO EL TIPO DE PROYECTO, EL TIPO DE PAVIMENTO

    Y METODO DISEO

    TIPO DE PROYECTO ACTIVIDADES / FASES

    La lista de chequeo o las

    preguntas de revisin deben

    elaborarse considerarndo que

    la revisin se est haciendo

    durante el proceso y se deben

    tomar en cuenta elementos

    que aparecen en el cuadro:

    Pavimento, Metodo de Diseo,

    y la fase o actividad que se

    est revisando

    PREGUNTA P REVISARCUADRO N 2.4.3

    ETAPAS O PROCESOS DEL ESTUDIO/FASES DEL ESTUDIO

    FASE 1

    FASE 2

    FASE 3

    1 2 3 4

    C.1 INTRODUCCION Y ANTECEDENTES TIPO PAVIMENTO

    C.2 TRABAJOS DE CAMPO

    C.3 TRABAJOS DE LABORATORIO

    C.4 ANALISIS: TRAFICO, MATERIALES, CLIMA METODO DISEO

    C.5 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO

    C.6 DISEO RECOMENDADO

    C.7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES SECCION 4

    TIPO DE PROYECTO PREGUNTA P REVISAR

    CRITERIOS PARA FORMULAR LAS LISTA DE CHEQUEO CUANDO ES UN INFORME FINAL Y TOMANDO EN CUENTA EL TIPO DE PAVIMENTO Y LA METODOLOGIA DE DISEO

    La lista de chequeo o las preguntas de revisin

    deben elaborarse considerarndo que la revisin se

    est haciendo a un informe y deben de tomar en

    cuenta los elementos que aparecen en el cuadro:

    Pavimento, Metodo de Diseo, y la parte del

    informe que se est revisando

    CONTENIDO INFORME

    SECCION 1

    SECCION 2

    EVALUACION

    CATEGORIA EVALUACIONELABORACION DE CHECK LIST POR

    CONTENIDO DEL INFORME

    FIGURA N 2.4.4

    SECCION 3

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    22

    2.5.2 VAS PARA REVISAR ESTUDIOS DE DISEO DE PAVIMENTOS 2.5.2.1 CONSIDERACION POR TIPO DE PROYECTO-PAVIMENTO Y METODO DE

    ANALISIS Para los estudios del pavimento su situacin actual y sus espesores, los mismos estn ligados ntimamente al tipo de camino (clasificacin funcional) o de proyecto (nuevo, rehabilitacin, mejoramiento) al tipo de pavimento considerado y a la metodologa de diseo. As mismo los estudios y diseos dependen de cuatro caractersticas bsicas que se describen ms adelante:

    Materiales de la plataforma, la sub rasante y su calidad Materiales locales y su calidad para uso en el pavimento o como pavimento Trnsito y sus caractersticas Clima y ambiente

    En la Figura N 2.4.5 se trata de explicar lo anterior de la siguiente manera:

    i. Existen diversos casos de estudios de espesores de acuerdo al tipo de camino (clasificacin funcional) y al tipo de proyecto que resulta de la formulacin del proyecto.

    ii. Existen diversos tipos de pavimento que pueden aplicarse a cada caso para evaluacin ms conveniente

    iii. En esa misma relacin se tiene que considerar las diversas metodologas de diseo.

    CASO 1CARRETERAS TRONCALES

    NUEVO, REHABULITACION

    CASO 2CARRETERAS TRONCALES

    NUEVO, MEJORAMIENTO REHABILITACION

    C A S O C A R R E T E R A S

    C O LE C T O R A S S E C U N D A R IA S

    C A S O C A R R E T E R A S

    C O L E C T O R A S P R I N C I P A L E S P A V I M E N T O

    CASO CAMINOS VECINALES QUE

    MEJORA SU PAVIMENTO

    CLASIFICACION CARRETERA Y TIPO DEPROYECTO

    METODO DE PORTLAND CEMENT ASSOCITION

    PCA

    METODO DE TRANSPORTATION

    RESEARCH LABORATOTY TRL

    METODO AASHTOPAVIMENTO FLEXIBLE

    PAVIMENTO SEMIRIGIDO

    METODOLOGIA DE DISEO

    FIGURA NO. 2.4.5

    RELACION PROYECTO CAMINOS- TIPOS DE PAVIMENTO- METODO DISEO

    PAVIMENTO RIGIDO

    PAVIMENTO ARTICULADO

    TIPO DE PAVIMENTO

    TIPO DE

    PROYECTO

    PAVIMENTO MAS

    CONVENIENTE

    METODO DE

    DISEO UTILIZADO+ +

    = DISEO DEL PAVIMENTO

    TIPO DE

    PROYECTO

    PAVIMENTO MAS

    CONVENIENTE

    METODO DE

    DISEO UTILIZADO+ +

    = DISEO DEL PAVIMENTO

    TIPO DE

    PROYECTO

    PAVIMENTO MAS

    CONVENIENTE

    METODO DE

    DISEO UTILIZADO+ +

    = DISEO DEL PAVIMENTO

    TIPO DE

    PROYECTO

    PAVIMENTO MAS

    CONVENIENTE

    METODO DE

    DISEO UTILIZADO+ +

    = DISEO DEL PAVIMENTO

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    23

    1. El primer aspecto (Los tipos de caminos, su clasificacin funcional y la metodologa

    de evaluacin y el tipo de proyecto) condicionan el tipo de pavimento ms conveniente de tal manera que se generan mltiples combinaciones, conexiones y/o escenarios que son necesarios considerar en el proceso de revisin. La clasificacin funcional es un instrumento bsico para la planificacin vial y para el caso de Nicaragua y del desarrollo de los estudios de factibilidad, diseos, u otros estudios la clasificacin funcional podr guiar el alcance y especificaciones de los mismos. Este se presenta en el Cuadro N 3

    2. El segundo aspecto se relaciona con la escogencia del pavimento ms conveniente

    considerando los cuatro factores sealados en el apartado 2.4.2.1 anterior para los casos anteriores.

    3. El Tercer aspecto es la escogencia del mtodo ms adecuado para resolver las

    variables impuestas por los factores sealados en 2.4.2.1

    2.5.2.2 REVISION CONSIDERANDO EL PROCESO ACTIVIDADES- DEL ESTUDIO En la Figura N 2.4.6 adjunta, podemos observar las etapas o procesos generales de un estudio de pavimento en una secuencia general en que se desarrollan. Esta grfica adjunta es complementaria de la Figura N 2.4.5. Recordemos que en sa se mostraron las conexiones o enlaces en base a las consideraciones, (Los tipos de caminos y/o proyecto, tipo de pavimento y la metodologa de evaluacin o diseo del pavimento) que afectan la elaboracin y/o determinacin de los espesores o tipo de pavimento. Estas dos consideraciones conducen a determinar las variantes en los estudios a lo largo del proceso general que se muestra en la pequea grfica de arriba. En la Figura N 2.4.7 se

    puede apreciar de manera resumida las secuencias entre los procesos (investigaciones

    anlisis proyecciones resultados) y nuevamente es importante considerar la

    I II III IV V VI

    TROCHAS Y

    PRINCIPALES SECUNDARIOS PRINCIPALES SECUNDARIOS VEREDAS

    A

    Importancia en la red vial a

    nivel de la regin Centroame-

    ricana

    1) Parte de la red vial de Cen-

    troamrica

    Importancia en la Red Vial a

    nivel Nacional de Nicaragua

    1) Conectan centros cabeceras

    Departamentales (o centros

    econmicos importantes)

    2) Dan acceso a puestos de

    fronteras

    3) Se usan como conexin

    entre dos caminos Principales

    Troncales

    Importancia en la Red Vial a

    nivel Regional de Nicaragua

    1) Conectan una o varias Cabe-

    ceras Municipales con un

    nmero total de ms de 10 mil

    habitantes a la red nacional

    1) Conectan una zona o un

    municipio a la red nacional

    2) Conectan una zona con un

    nmero total de ms de 10 mil

    habitantes a la red nacional

    3) Se usa como conexin entre

    dos caminos troncales secun-

    darios

    DImportancia en la red vial a

    nivel municipal de Nicaragua

    3) Caminos de alta importan-

    cia para la municipalidad y un

    nivel de TPDA mayor de 50

    1) Incluido en actual

    Inventario Vial del MTI y que

    no cumplen con algunos de los

    criterios anteriores

    1) No incluido en actual

    Inventario Vial

    E Flujo de Trfico TPDA 3) Mayor de 1000 veh/da 4) Mayor de 500 veh/da 4) Mayor de 250 veh/da 4) Mayor de 50 veh/da 2) Menor de 50 veh/da

    CUADRO N 3 MINISTERIO DE TRANSPORTE E INFRAESTRUCTURA

    CLASIFICACIN FUNCIONAL DE LA RED VIAL DE NICARAGUA

    B

    C

    2) Conectan una zona o un

    municipio con ms de 5 mil

    habitantes a la red nacional

    VECINALESCRITERIOSItem TRONCALES COLECTORES

    2) Conectan cabeceras depar-

    tamentales o centros urbanos

    con ms de 50 mil habitantes

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    24

    complejidad de los casos generados que resultan de esas combinaciones para efectos de revisin.

    Estas grficas nos ilustran los procesos que se formulan ms adelante para los procesos de revisin de los estudios de pavimento:

    i. De acuerdo a los procesos o o fases.

    ii. De acuerdo al a las actividades encada proceso y

    iii. Para revisar el informacin de diseo.

    Por lo anterior la revisin, ser enfocada en estos tres conceptos considerando la manera como podra ser dividido un estudio de pavimento expuesto en los cuadros 2.4.1, 2.4.2, y figuras N 2.4.3, y N 2.4.4. Dos mtodos de abordar la revisin ser durante el procesos de ejecucin y/o con la entrega el informe final considerando en este ltimo los temas, captulos o secciones que pudiera dividirse el informe del estudio. En el Cuadro N 4 se puede apreciar estas dos alternativas y las diferencias entre los temas de los captulos y las secciones en que pudieran dividirse el contenido del informe de estudio vs. las etapas o procesos del

    FIGURA N 2.4.7 PROCESOS ACTIVIDADES DEL ESTUDIO

    ESTUDIOS DE PAVIMENTOS

    INVESTIGACIONES CAMPO

    GABINETE

    PROYECCIONES Y

    ANALISIS

    ALTERNATIVA OPTIMA

    RESULTADOS

    PROYECTO METODOLOGIAPAVIMENTO

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    25

    estudio. Sin embargo siempre priva la complejidad que introducen los temas relacionados con los tipos de camino, el tipo de pavimento considerado, la metodologa del estudio y los cuatro factores para diseo.

    2.5.3 MTODOS DE REVISIN A UTILIZAR Despus de estas consideraciones y las vas (maneras) para revisar un estudio de pavimento se expondrn metodologas de revisin por procesos y para examinar los resultados. Las razones para elegir este mtodo son las siguientes:

    i. Los estudios de pavimentos presentan diversas complejidades en las diversas etapas de ejecucin. Las etapas previas son prerrequisitos para continuar con la siguiente etapa. (La toma de muestra y lo que se investiga influye en los trabajos de campo y en el anlisis de resultados). Las consideraciones del pavimento se hacen una vez que se conoce la disponibilidad y costos de los materiales

    ii. El personal de la DGP acostumbran realizar revisiones conforme los procesos de ejecucin de los estudios y revisa los informes parciales simultneamente

    iii. La revisin del Informe Final se hace ms expedito dado que se ha venido revisando el proceso integral que conduce a la elaboracin de este informe

    Se debe evitar la discrecionalidad para realizar las revisiones pues estas deben obedecer a un proceso de revisin metodolgico conforme la propuesta de este manual. Estos procedimientos deben considerarse cuando se formulen las polticas bsicas de revisin de estudios de pavimentos en la DGP.

    2.6 LIMITACIONES DEL MANUAL Los objetivos de los Trminos de Referencia, estn orientados para que el presente documento cumpla lo siguiente: i) Sean Manuales Tcnicos para mejorar los procedimientos tanto de la revisin y aprobacin de los Estudios y Diseos de proyectos viales que administra la Direccin General de Planificacin (DGP), ii) Para mejorar los productos que resulten de las consultoras contratadas y de esta manera lograr que todas las revisiones sean las correctas a travs del uso y la aplicacin de los manuales y lista de chequeo para cada rea de especialidad. Considerando adems que el consultor ha

    Act N ACTIVIDADES FASE N DESCRIPCION DE LOS CAPITULOS SECCION N

    1 ORGANIZACIN C.1 INTRODUCCION Y ANTECEDENTES SECCION 12 LEVANTAMIENTOS/INVESTIGACIONES C.2 TRABAJOS DE CAMPO3 PROCESAMIENTO Y TRABAJOS DE LABORATORIO C.3 TRABAJOS DE LABORATORIO SECCION 24 CONSIDERACIONES ANALISIS Y PROYECCIONES C.4 ANALISIS: TRAFICO, MATERIALES, CLIMA5 INCORPORACION RESULTADOS AL DISEO C.5 CONSIDERACIONES PARA EL DISEO SECCION 36 DISEO C.6 DISEO RECOMENDADO7 ELABORACION INFORME C.7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES SECCION 4

    CONTENIDO DEL INFORME

    FASE 1

    FASE 2

    FASE 3

    ETAPAS O PROCESOS DEL ESTUDIO/FASES DEL ESTUDIO

    CUADRO N 4 FORMAS DE ABORDAR LA REVISION DE ESTUDIOS DE PAVIMENTOS

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    26

    realizado una valoracin inicial del rea encargada de llevar la supervisin de los estudios y diseos de pavimentos, se ha tratado de dar respuestas a los principales problemas a considerar, para ejecutar de manera prctica y en respuestas a las necesidades encontradas las soluciones pertinentes Teniendo en cuenta lo anterior, el presente Manual no es un compendio para aprender a disear pavimentos; sin embargo contiene todos los elementos necesarios para hacer una revisin constructiva de los diseos de pavimentos. A lo anterior se deber aunar la experiencia profesional del revisor como elemento necesario para efectuar la revisin. El presente Manual no realiza un anlisis y descripcin exhaustiva para el diseo de con cada uno de los tipos de pavimentos que aparecen descritos. Sin embargo la propuesta de revisin abarca de manera general todos los tipos de pavimentos y el revisor podr formular la revisin para cada caso particular. El Presente manual, tampoco realiza un anlisis y descripcin de todas las metodologas de diseo, sin embargo hace una descripcin de las ms utilizadas en Nicaragua, en este caso el Mtodo AASTHO y el de Murillo Lpez de Souza dado que fue solicitado en la encuesta del personal de contrapartida, no obstante que no se ha considerado dentro de los mtodos recomendados quedando lo escrito en este documentos para efectos de ilustracin. La razn de lo anterior es la poca literatura en idioma espaol y la no existencia de referencias de organismos calificados en idioma ingls. Sin embargo es importante recordar que para efectos de metodologas de revisin se tendr en cuenta nicamente lo recomendado en la Seccin 1.5 del Manual referente a los siguientes mtodos:

    Mtodo de la AASHTO 1993 (American Association of State Highway and Transportation Officials) para pavimentos flexibles y rgidos

    Mtodo de la PCA (Portland Cement Association) para pavimentos rgidos

    Mtodo de la TRL-ORN 31 (Transport Research Laboratory Crowthorne, Berkshire, Reino Unido) para pavimentos flexibles. ORN significa Overseas Road Notes, o sea los documentos de ultramar preparadas para las autoridades de transporte por el Gobierno Britnico en pases donde se recibe asistencia tcnica de ese gobierno.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    27

    III. DISEO DE PAVIMENTOS

    3.1 CONSIDERACIONES GENERALES DE PAVIMENTOS

    3.1.1 DEFINICIN Y VARIABLES Para efectos del presente manual, pavimento, es la estructura integral de capas superpuestas, generalmente horizontales denominadas subrasante, subbase, base y carpeta, colocadas hasta coronar la rasante y destinada a permitir el trnsito vehicular. Se disean y construyen tcnicamente con materiales apropiados y adecuadamente compactados. Un vez definido este aspecto bsico, se presenta una exposicin de criterios y conceptos que servirn de ayuda en el proceso de revisin Una de las primeras decisiones que debe tomar ingeniero especialista en pavimentos es la de cmo manejar una gran serie de variables, y transformarlas en "parmetros y valores de diseo", que le permitan usarlas en el mtodo seleccionado, como parte del proceso total. El diseo de un pavimento es esencialmente distinto del de otra estructura de ingeniera: el pavimento, en su totalidad se apoya sobre el material de fundacin y es, por lo tanto, altamente influenciado por las condiciones ambientales. Una carretera, por otra parte, atravesar a lo largo de su recorrido una multiplicidad de depsitos de suelos, cada uno con propiedades diferentes. Cada uno de esos suelos, que son la fundacin del pavimento, y tambin los materiales y mezclas que formarn la estructura propiamente dicha del pavimento, se ven afectados por muchos factores, entre los que pueden citarse: densidad, humedad, textura y estructura de sus componentes, y grado de confinamiento. A todos estos hechos debe aadir las caractersticas y variables propias del trnsito vehicular que actuar sobre el pavimento. Tales caractersticas hacen del diseo de pavimentos una tarea compleja, y para facilitar el manejo de tal volumen y tipo de informacin. Por ese motivo y para efectos prcticos, el diseador de pavimentos podra determinar en los casos de proyectos nacionales lo que se denomina "Unidades de Diseo". Estas unidades pueden definirse como: "tramos de la va que presentan condiciones similares de topografa, drenaje, clima, trfico esperado, suelos existentes, y materiales de construccin." Como una sugerencia hecha en otros pases y por las facilidades de construccin se establece que las "Unidades de Diseo" tengan, como regla general, una longitud mnima de dos (2) kilmetros.

    3.1.2 CARACTERSTICAS DE UN PAVIMENTO La mayor parte de autores consideran que un pavimento debe reunir los siguientes requisitos:

    i. Resistente a las cargas provocadas por el trnsito

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    28

    ii. Capacitado para las circunstancias impuestas por el medio ambiente y la exposicin a los agentes climatolgicos especialmente a la lluvia y las variaciones de temperatura.

    iii. Presentar una relacin que combine la textura superficial, el desgaste provocado por la abrasin de las llantas, maximizando el adecuado nivel de seguridad de los vehculos. Superficie + textura = seguridad.

    iv. Minimizar las afectaciones del drenaje. El peor enemigo del pavimento es el agua

    v. Un pavimento debe ser eficiente y eficaz vi. Debe tener una sensacin agradable cuando se conduzca sobre ella

    minimizando par el conductor aspectos de ruido, impacto visual, y maximizando la comodidad de conducir.

    3.1.3 CLASIFICACIN DE LOS PAVIMENTOS De manera general los pavimentos se clasifican atendiendo lo que se denomina una clasificacin mecnica de su funcin, de esta manera:

    Pavimentos flexibles Pavimentos semi - rgidos Pavimentos rgidos Pavimentos articulados

    Pavimentos flexibles. Un pavimento flexible es una estructura que mantiene un contacto ntimo con las cargas y las distribuye a la subrasante; su estabilidad depende del entrelazamiento de los agregados, de la friccin de las partculas y de la cohesin4. Estn formados por una capa bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rgidas, la base y la sub base (Ver Figura PF # 1)

    Pavimento semirrgidos. Es un pavimento especial ya que es una estructura combinada compuesta por una carpeta bituminosa flexible apoyada sobre estructuras rgidas como

    4 Standard Nomenclature and Definitions for Pavement Components and Deficiencies. Special Report N 113,

    Highway Research Board, Washington, D.C. (1970)

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    29

    losas antiguas de concreto o bases estabilizadas con cemento o similares. Su anlisis es complejo debido a la diferencia de rigidez de las capas. Si el espesor no es adecuado en ocasiones reflejan las grietas preexistentes en las losas de concreto. Guarda bsicamente la misma estructura de un pavimento flexible exceptuando su componente rgido.

    Pavimentos rgidos. Est conformado superficialmente por losas de concreto apoyadas sobre una estructura granular calculada de acuerdo a la capacidad de soporte del terreno, que en algunos casos se denomina sub-base, y al volumen del trnsito, para garantizar sus rigidez. Se le llama rgido porque al ser sometido a las cargas del trnsito deben ser prcticamente nulas las deformaciones que ocurran. Pavimento articulado o de adoquines. Est compuesto por pequeos bloques prefabricados, normalmente de concreto, que se denominan en nuestro medio como adoquines; se asientan sobre un colchn de arena soportado por una capa de sub-base o directamente sobre la sub-rasante. Su diseo, como todo pavimento, debe estar de acuerdo con la capacidad de soporte de la subrasante para prevenir su deformacin.

    Losa de concreto

    Sub - base

    Subrasante

    FIGURA R # 1SECCION DE UN PAVIMENTO RIGIDO

    FIGURA R # 1SECCION DE UN PAVIMENTO RIGIDO

    FIGURA R # 1SECCION DE UN PAVIMENTO RIGIDO

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    30

    3.2 PARAMETROS PRINCIPALES EN EL DISEO DE PAVIMENTOS

    3.2.1 FASES Y FACTORES DE DISEO El diseo de pavimentos est conformado por dos grandes fases: a. La definicin de factores objetivos o externos. Estos aspectos no dependen directamente del mtodo de diseo o del analista y estn relacionados con las circunstancias o ambiente del proyecto. Los ms importantes son los siguientes

    1.- Caracterizacin del material de la subrasante, fundaciones o calidad de los suelos 2.- Trnsito y su cuantificacin 3.- Materiales y mezclas disponibles que sern empleados en el pavimento 4.- El clima

    b. La determinacin de los espesores de capas Ambas etapas deben ser desarrolladas simultneamente: cada una depende de la otra; los espesores resultantes sern funcin de las caractersticas de los materiales y mezclas empleados en su construccin, y los espesores podrn condicionar las exigencias del clima y calidad que se impongan sobre los materiales a ser empleados en el pavimento. c. Otros aspectos ligados al diseo y que forman parte del todo de un pavimento son los componentes de la seccin transversal del camino. Estos son los principales:

    Los hombros o bermas Las obras de drenaje Las obras de subdrenaje

    En la figura N 1 podemos apreciar las secciones transversales tpicas de un proyecto haciendo notorio los elementos tpicos de la misma.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    31

    3.3 CONSIDERACIONES, CONCEPTOS Y METODOLOGIAS PARA EL

    DISEO DE PAVIMENTOS

    3.3.1 CONSIDERACIONES PARA EL DE DISEO Para el Ingeniero que disea pavimentos o que revisa los diseos debe quedar claramente establecido que deben tomarse en consideracin los siguientes elementos, relacionados con el procedimiento de diseo seleccionado: a. Los conceptos tericos empleados para predecir los parmetros que pueden causar el fallamiento de la estructura. b. Los mtodos de evaluacin de las propiedades de los materiales o mezclas que participaran / coadyuvan en la definicin de la estructura del pavimento c. La determinacin de la relacin entre los criterios de falla y del comportamiento esperado del pavimento.

    SECCIONES TRANSVERSALES TIPICAS

    FIGURA No 1

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    32

    Anlisis de

    trnsito

    Factores

    ambientales

    Analisis basico

    de esfuerzos o

    deformaciones

    Propiedaddes de

    los materiales

    Estabilizaciones

    Materiales de

    fundacin

    Bases y

    subbases

    Carpeta de

    rodamiento

    MATE

    RIA

    LES

    ASP

    ECTO

    S EX

    TERNOS

    DATOS DE

    ENTRADA

    PROCESO DE

    DECISION

    VARIABILIDAD

    SELECCIN DE LOS

    VALORES DE DISEO

    ANALISIS DE

    ALTERNATIVAS

    ANALISIS DE COSTOS

    SELECCION DE

    ESTRUCTURA DE

    PAVIMENTO

    CONSTRUCCION

    Y

    MANTENIMIENTO

    EVALUACION

    COMPORTAMIENTO

    VERIFICACION CON LAS HIPOTESIS Y CRITERIOS ORIGINALES

    DISEO VERIFICACION

    CUADRO N 1FACTORES RELACIONADOS CON EL PROCESO DE DISEO

    DE PAVIMENTOS

    3.3.2 CONCEPTOS ESTRUCTURALES BSICOS EN LOS PAVIMENTOS FLEXIBLES En el caso de los pavimentos flexibles, su capacidad de soporte se debe a la forma de como se distribuyen las cargas aplicadas sobre la superficie. Por definicin, un pavimento flexible es una estructura que mantiene un contacto ntimo con las cargas y las distribuye a la subrasante; su estabilidad depende del entrelazamiento de los agregados, de la friccin de las partculas y de la cohesin, Este tipo de pavimento se caracteriza porque consiste de una serie de capas con el mejor material cercano a la superficie. Como consecuencia, la carga aplicada se reduce con la profundidad. La forma como sta vare depender de las propiedades de los diferentes materiales empleados en la construccin del pavimento. La sub-rasante es, por ende la capa que debe soportar las cargas impuestas, al igual que las capas que sobre ella sern construidas. La Figura N D muestra la carga de una rueda (W), que es transmitida a la superficie del pavimento a travs de la llanta del vehculo, y que resulta en una presin unitaria vertical aproximadamente uniforme, identificada como Po. Cada capa del pavimento absorbe parte de esta presin, y distribuye la presin restante sobre la capa inferior de tal manera que este esfuerzo se ve reducido a un valor menor al esfuerzo resistente de la capa subyacente. La seleccin adecuada de los materiales y/o mezclas, y de los correspondientes espesores, resultar en que el esfuerzo aplicado sobre la sub-rasante

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    33

    (P1), ser suficientemente pequeo para ser soportado fcilmente por el material donde se asienta el camino Otro aspecto de este tipo de pavimento es que cada vez que un vehculo pasa sobre una seccin de un pavimento, ste sufre una deformacin, o deflexin, que es recuperable; es decir es una deformacin elstica. La Figura N C1 representa como la carga del vehculo (W) deforma levemente la estructura del pavimento, causando esfuerzos de traccin y compresin dentro del mismo. Las capas asflticas tienen resistencia a la traccin y compresin para soportar los esfuerzos impuestos. Las capas granulares de sub-base y/o base slo resisten esfuerzos de compresin.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    34

    3.4 DISEO DE PAVIMENTOS A continuacin, despus de exponer los principales elementos y conceptos sobre pavimentos se har una exposicin general sobre los mtodos de diseos ms caracterizados y usados en el pas haciendo una revisin conceptual del tema. Por lo general cuando se piensa en diseos en general se tienen que fijar los aspectos relacionados con. En el aspecto de diseo otro de los aspectos a considerar sobre las variables de tiempo y calidad y los factores externos

    3.4.1 FACTORES PARA EL DISEO Dentro de los factores externos se haban descritos

    1.- Caracterizacin del material de la subrasante, (fundaciones) o calidad -estudios- de los suelos 2.- Trnsito y su cuantificacin 3.- Materiales y mezclas disponibles que sern empleados en el pavimento 4.- El clima 5.- Costos

    3.4.1.1 ESTUDIO DE SUELOS Para fines de diseo es conveniente que un ESTUDIO DE SUELOS abarque los siguientes temas:

    1.1 Exploracin 1.2 Caracterizacin 1.3 Propiedades 1.4 Capacidad de Soporte

    1.1- La exploracin del suelo tiene por finalidad definir el tipo y capacidad de soporte de los suelos de fundacin. Tambin como la hemos denominado la calidad de la subrasante. Se deben efectuar: - Calicatas como mnimo cada 250 m. - La profundidad mnima recomendada es de 1.50m de acuerdo al Manual para la Revisin de Estudios de Suelos 1.2 Caracterizacin de los Suelos. Visualmente se clasifica a los suelos en grupos bsicos tales como: grava, arena, limos y arcillas. Generalmente el mtodo empleado es la observacin directa propiedades en campo, tales como:

    Textura Forma de los granos

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    35

    Granulometra Plasticidad

    1.3 Propiedades Fsico-Mecnicas. Estas se determinan con los siguientes ensayes:

    Anlisis granulomtrico ASTM D-422 Constantes Fsicas ASTM D-4318 Clasificacin de los suelos SUCS y AASHTO Capacidad de Soporte (CBR) Perfil Estratigrfico. El perfil Estratigrfico es confeccionado con los datos que se obtiene de los anlisis granulomtricos.

    1.4 Capacidad Soporte del Suelo: Estos valores se obtienen a travs de los siguientes indicadores:

    a. Ensayo de California Bearing Ratio (CBR) b. Norma ASTM D-1883 c. Actualmente se viene remplazando al CBR por el Mdulo Resiliente (MR) especificado en la Norma AASHTO T-274.

    3.4.1.2 ESTUDIO DE TRANSITO. Para el dimensionamiento de un pavimento es necesario determinar los efectos que las cargas de los vehculos causarn sobre el pavimento, por lo cual se debe conocer el nmero y tipo de vehculos que circularn por una va, as como la intensidad de la carga y la configuracin del eje que la aplica. El objeto de este captulo es presentar la metodologa para la determinacin de los parmetros de trnsito que se requieren para el diseo estructural de los pavimentos en las carreteras del pas Los estudios de trnsito estn descritos en el Manual de Revisin de Estudios de Trnsito y en los estudios de conteos volumtricos para los aspectos de diseo de pavimento se necesita conocer: Composicin. La composicin de los vehculos de carga es un aspecto muy importante y para efectos del manual se debe tener en cuenta que los vehculos estn clasificados en los formatos que utiliza el sistema de Administracin de Pavimentos de la DGP de conformidad con la tabla adjunta Como se puede observar en dicha tabla la Norma establece que el peso bruto mximo total por vehculo < 41,000Kg Una tabla simplificada para motivos de la investigacin de espesores se podra establecer de la siguiente manera en base a los tipo de vehculos, el nmero de llantas y el nmero mximo de kilogramos permitidos como la que aparece como Tabla CV-1 y CV-2 : Estadstica. Se trata de los valores obtenidos para el trnsito actual proveniente de los valores investigados en el sistema nacional de Administracin de Pavimentos que administra la DGP en la red de estaciones de trnsito a nivel nacional. Esta red clasifica los vehculos de tal manera que se pueden obtener valores acerca de la composicin vehicular Proyeccin. Cuando se hacen estudios para el futuro es preciso elaborar las respectivas proyecciones teniendo en cuenta los valores investigados en el estudio de factibilidad.

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    36

    TABLA CV-1 DIAGRAMA DE CARGAS PERMISIBLES Y

    PESOS MAXIMOS PERMISIBLES POR TIPO DE VEHICULOS

    TIPO ESQUEMAS PESO MAXIMO AUTORIZADO

    DE DE 1er. Eje 2do. Eje 3er. Eje 4to. Eje 5to. Eje 6to. Eje Peso Mximo

    VEHICULOS VEHICULOS Total (1) Ton - Met.

    16.00

    8.00 8.00

    20.00

    6.67 6.66 6.66

    T2-S1 5.00 9.00 9.00 23.00

    16.00

    8.00 8.00

    20.00

    6.67 6.66 6.66

    16.00

    8.00 8.00

    16.00 16.00

    8.00 8.00 8.00 8.00

    16.00 20.00

    8.00 8.00 6.67 6.66 6.66

    4.50 9.00 4.0 a 4.0 a 21.50

    4.50 9.00 6.5 b 6.5 b 26.50

    5.00 16.00 4.0 a 4.0 a 29.00

    5.00 8.00 8.00 6.5 b 6.5 b 34.00

    5.00 16.00 4.0 a 5.0 a 5.0 a 35.00

    5.00 8.0 b 8.0 b 6.5 b 5.0 b 5.0 b 37.50

    NOTA: El peso mximo permisible ser el menor entre el especificado por el fabricante y el contenido en esta columna.a : Eje sencillo llanta sencilla.b : Eje sencillo llanta doble.

    T3-S3

    C2-R2

    C3-R2

    C3-R3

    5.00 41.00

    C2

    C3

    C4

    T2-S2

    T2-S3

    T3-S1

    T3-S2

    5.00 9.00 30.00

    5.00 37.00

    5.00 9.00 30.00

    5.00 9.00 34.00

    5.00 25.00

    4.50 9.00 13.50

    5.00 21.00

    Uniendo a Nicaragua !

    TABLA CV-2 RESUMEN DE LOS PRINCIPALES VEHICULOS UTILIZADOS EN LOS ESTUDIOS DE DISEO DE PAVIMENTO

    EJES LLANTAS KILOGRAMOS

    C-2 06 13,500

    C-3 10 21,000

    C-4 14 25,000

    T2-S1 10 23,000

    T2-S2 14 30,000

    T3-S2 18 37,000

    T3-S3 22 41,000

  • Ministerio de Transporte e Infraestructura

    Manual para la Revisin de Estudios y Diseos de Pavimentos

    37

    Para el clculo del trfico futuro (Tf), en base al trnsito inicial o actual (Ti) se emplea la siguiente frmula: Tf = Ti(1+Fc)n . El factor 1+r contiene el valor de la tasa de crecimiento anual representado por r.

    Fc = Tasa de Crecimiento Anual. Esta se obtiene colectado datos de trnsito en donde

    V1 = Valor del Ao Base a partir del cual se han colectado los datos.

    Vn = Valor en el ao n del dato colectado m = Nmero de periodos desde el ao base (m = n-1).

    De esta manera la forma ms conocida para calcular tasa de crecimiento se escribe de la siguiente manera:

    Una ampliacin del concepto del clculo de la tasa de crecimiento aparece en el Manual para la Revisin de Estudios de Trnsito y en Manual para los Estudios de factibilidad Econmica: 3.4.1.3 ESTUDIO Y CALIDAD DE LOS MATERIALES La construccin de pavimentos es muy exigente en cuanto al control de calidad que se debe aplicar desde el diseo, fabricacin y construccin de ellos. En el diseo de pavimentos la calidad de los materiales para la base, la sub base y la carpeta (las mezclas para estabilizacin) debe ser una preocupacin especial del diseador. Los daos en los pavimentos flexibles se deben a mltiples causas, entre las cuales se encuentran