GUIA DE DISEÑO PARA PAVIMENTOS RÍGIDOS EN ZONAS URBANAS DE CHILE

Abstract

Actualmente en Chile, el diseo de pavimentos rígidos urbanos se basa en la metodología de diseo AASHTO 1998 (suplemento a la metodología AASHTO 1993). La única región cuyo diseo es diferente (en las vías de bajo tránsito) es la Región Metropolitana, dado que el SERVIU Metropolitano cuenta con Cartillas de Diseo Empírico-Mecanicista para Vías de Servicio, Locales y Pasajes, de aplicación sólo en la región. En lo que respecta a los criterios de falla de la metodología actual (AASHTO 98), estos se encuentran representados por la serviciabilidad del pavimento, el escalonamiento en juntas transversales y la tensión de esquina (sólo en pavimentos sin barras de traspaso de cargas), sin considerar modelos de deterioros que se encuentren calibrados a la realidad nacional. Además se debe considerar que las pruebas de deterioros AASHO realizadas entre los aos 1958 y 1960 en los Estados Unidos se realizaron con niveles de tránsito menores a los actuales en nuestro país, con una capacidad de soporte de la subrasante muy baja y en condiciones climáticas más extremas. Ante esta situación y observando la experiencia nacional, donde se ha encontrado que existen una serie de pavimentos de hormigón que duran un mayor tiempo para el cual fueron diseados, se tiende a pensar que la metodología actual estaría sobredimensionando los espesores de losa. Por esta razón, la presente memoria da a conocer los fundamentos teóricos de la metodología de diseo actual y a su vez propone una serie de Cartillas de Diseo para todo el país, tanto para vías de alto tránsito como para vías de bajo tránsito, luego de haber realizado un estudio de zonificación por tipo de clima y nivel de solicitación de los pavimentos, expresado en Ejes Equivalentes (EE). En el caso de las vías de bajo tránsito, se propone un Método de Diseo Mecanicista, el cual analiza el estado de esfuerzos y deformaciones en la losa de hormigón, bajo distintas configuraciones de carga y condiciones ambientales, presentando una única Cartilla de Diseo para todo el país, la cual se generó mediante la utilización del programa de elementos finitos con interfaz tridimensional (3z(BEverFe 2.24(3y. (BJunto con esto, resulta de interés analizar una nueva Metodología de Diseo que se está desarrollando hoy en día en E.E.U.U. y que podría llegar a ser reconocida e implementada como tal. Dicha metodología es presentada en el Proyecto NCHRP 1-37A, y corresponde a la nueva (3z(BGuía de Diseo Empírico - Mecanicista AASHTO 2002(3y(B, la cual se encuentra en revisión por la comisión AASHTO. La presente memoria da a conocer a su vez, los principales fundamentos teóricos de dicha metodología, proponiendo Cartillas de Diseo para las vías Expresas, Troncales y Colectoras, las cuales se han utilizado para realizar un análisis comparativo entre estos espesores de losa y los obtenidos con AASHTO 1998. A la vista de los resultados, se ha encontrado que los espesores de AASHTO 2002 son menores a los de AASHTO 1998, lo cual tiende a pensar que esta última estaría sobredimensionando los diseos y por lo tanto, los costos de construcción de los pavimentos se podrían reducir si se utilizaran los espesores de losa requeridos realmente para la vida de diseo. Lo anterior se podría traducir en una futura optimización de los diseos, una vez que la comisión AASHTO valide la Guía de Diseo AASHTO 2002 y que a su vez se cuente con una base de datos climáticos suficiente para las distintas ciudades de nuestro país.