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DISEÑO DE PAVIMENTOS

En la ingeniería civil, el pavimento es una estructura formada por distintas capas de materiales que permiten soportar las cargas vehiculares y/o de otros tipos. Además de resistir el tráfico también cumple otras funciones como la de proveer una superficie de rodadura uniforme, impermeable, antideslizante y resistente a los agentes del medio ambiente.

El diseño de pavimentos consiste en la determinación de los espesores de cada capa que constituye la sección estructural del pavimento, la cual permitirá soportar las cargas durante un periodo de tiempo determinado. Existen diferentes métodos de diseño de pavimentos, los cuáles toman en cuenta principalmente los siguientes factores: tránsito o condiciones de carga, características del suelo de cimentación, características de los materiales que constituyen las capas del pavimento, agentes ambientales y periodo de diseño.

Un diseño de pavimentos permite optimizar los volúmenes de materiales de construcción a utilizar, mejorar la vida útil esperada y/o incrementar la resistencia de la sección estructural del pavimento o de alguna de sus capas. Es decir, con un adecuado diseño de pavimentos se proyectan vías terrestres técnica y económicamente factibles.


Con el diseño de pavimentos también se pueden comparar diferentes alternativas de materiales y de espesores de capa. Cada método de diseño tiene algún parámetro que permite identificar la calidad o la resistencia del pavimento, ya sea mediante un coeficiente o una equivalencia que representa el paquete estructural.

Los métodos de diseño de pavimentos también pueden utilizarse con otras finalidades, como la de determinar la vida remanente. Esto se logra mediante un cálculo inverso de la sección estructural del pavimento, conociendo los espesores y las características de los materiales tanto del pavimento como de las terracerías. La vida remanente del pavimento es muy importante, ya que permite tomar medidas para la conservación de las vías terrestres.

En el caso de los caminos federales y autopistas, el mantenimiento de los pavimentos impacta fuertemente en términos económicos. No es lo mismo hacer la conservación de carreteras de forma preventiva (ya sea con mantenimiento menor o actuaciones rutinarias) que de forma correctiva (con mantenimiento mayor, actuaciones periódicas o reconstrucción) ya que los costos correctivos son mucho mayores respecto a los preventivos.

Las dependencias de gobierno, principalmente la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT) y Caminos y Puentes Federales (CAPUFE) son las entidades que requieren realizar diseños de pavimento, principalmente por razones de proyecto, construcción, mejoramiento y conservación de carreteras. Sin embargo, empresas privadas también requieren de este tipo de trabajos debido a que se requieren caminos y carreteras sustentables para fines industriales, como pueden ser la construcción de parques industriales, mantenimiento de líneas de conducción, parques eólicos y obras civiles en general.

Existen diferentes tipos de diseño de pavimentos, de acuerdo con los materiales que constituyen el paquete estructural. De forma general, se pueden diseñar pavimentos flexibles y rígidos, sin embargo, existentes otros tipos de pavimento como son los pavimentos semirígidos, pavimentos reforzados con geosintéticos, pavimentos modificados, pavimentos articulados, entre otros. Sin embargo, los métodos de diseño de estos últimos están basados en los diseños de pavimento flexible y rígido principalmente.

DISEÑO DE PAVIMENTO FLEXIBLE

El pavimento flexible o pavimento asfáltico es una estructura cuya superficie de rodadura está formada por una mezcla asfáltica, ya sea fría o caliente. La principal característica de un pavimento flexible es que los esfuerzos y deformaciones dentro de su estructura se transmiten de forma vertical, por lo que las capas subyacentes son más susceptibles a deteriorarse. Los pavimentos flexibles se componen de tres capas primordialmente, carpeta, base y subbase.

Los métodos de diseño de pavimentos flexibles más importantes dentro de la práctica de la ingeniería civil de vías terrestres en México son los siguientes:

• Método AASHTO

Este método fue desarrollado en E.U.A. por la American Association of State Highway and Transportation Officials. Consiste en la determinación de un número estructural (SN”) calculado a partir de datos de tránsito, periodo de diseño, serviciabilidad, condiciones de drenaje y otros factores estadísticos.

• Método del IINGEN UNAM y DISPAV

Este método fue desarrollado en México por el Instituto de Ingeniería de la UNAM. Consiste en la determinación del Espesor de Grava Equivalente (E.G.E.) calculado a partir de nomogramas de diseño que fueron resultado de investigaciones con diferentes secciones de pavimento flexible dentro de una pista circular que simula el tránsito dentro del laboratorio. DISPAV es un programa de diseño y revisión de pavimentos asfálticos basado en esta metodología pero con algunas diferencias, principalmente en los umbrales del tránsito de proyecto.

• Método del Instituto del Asfalto

Este método fue desarrollado en E.U.A. por la asociación de productores de petróleo Asphalt Institute. Consiste en la determinación de un espesor de asfalto equivalente (Full-depth) que representa la sección estructural del pavimento si fuera completamente de asfalto. Para determinar los espesores de las capas de pavimento se hace una equivalencia del número de diseño de tráfico (DTN).

• Método Español

Este método fue desarrollado en España por el Ministerio de Obras Públicas de España (MOPU). Consiste en la elección de un paquete estructural de pavimento flexible tomando en consideración los niveles de tránsito y las características de la explanada que sustentará la sección estructural..Este método fue desarrollado en España por el Ministerio de Obras Públicas de España (MOPU). Consiste en la elección de un paquete estructural de pavimento flexible tomando en consideración los niveles de tránsito y las características de la explanada que sustentará la sección estructural.

DISEÑO DE PAVIMENTO RÍGIDO

El pavimento rígido es una estructura cuya superficie de rodadura está formada por una capa de concreto hidráulico con o sin pasajuntas. La principal característica de un pavimento rígido es que los esfuerzos y deformaciones dentro de su estructura se transmiten de forma horizontal, por lo que las losas se transmiten la carga entre sí, afectando en menor medida a las capas subyacentes. Los pavimentos rígidos se componen de dos capas primordialmente, losa y subbase.

Los métodos de diseño de pavimentos rígidos más importantes dentro de la práctica de la ingeniería civil de vías terrestres en México son los siguientes:

• Método AASHTO

Este método fue desarrollado en E.U.A. por la American Association of State Highway and Transportation Officials. Consiste en la determinación de un espesor de losa (D) calculado a partir de datos de tránsito, periodo de diseño, serviciabilidad, condiciones de drenaje y otros factores estadísticos.

• Método Español

Este método fue desarrollado en España por el Ministerio de Obras Públicas de España (MOPU). Consiste en la elección de un paquete estructural de pavimento rígido tomando en consideración los niveles de tránsito y las características de la explanada que sustentará la sección estructural.


BENEFICIOS

Tenemos los conocimientos técnicos necesarios para optimizar sus diseños de pavimento, que se traduce en ahorro económico en la construcción y menor costo de conservación de carreteras. Podemos realizar proyectos para todo tipo de pavimentos. Contamos con el software especilizado para el diseño de carreteras, como el programa AASHTO, DISPAV y CEMEX entre otros.


EXPERIENCIA

Diseño de pavimento para plataformas, parques industriales, caminos de construcción y operación en San Luis Potosí, Chiapas, Oaxaca, Querétaro y Estado de México Diseño de pavimento para vialidades de Aeropuertos, Escuelas, Parques en Baja California Sur, Nuevo León y Tamaulipas Cambio de sección de pavimento flexible a rígido en Quintana Roo.