| Title: | Factor de corrección de carga para el cálculo de deflexiones en pavimentos rígidos mediante Deflectómetro de impacto (FWD) caso de estudio: vía Cuenca – Molleturo – El Empalme |
| Authors: | Zhañay Ledesma, Wilmer Andrés |
| metadata.dc.contributor.advisor: | Bojorque Iñeguez, Jaime Asdrúbal |
| metadata.dc.ucuenca.correspondencia: | willyof24@hotmail.com |
| metadata.dc.subject.other: | Ingeniería vial |
| Keywords: | Ingeniería Civil
Transporte
Infraestructura de transportes
Carreteras |
| metadata.dc.audience.educationLevel: | Tesis de Maestría en Ingeniería en Vialidad y Transportes |
| metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoamplio: | 33 Ciencias Tecnológicas |
| metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescodetallado: | 3305.29 Construcción de Carreteras |
| metadata.dc.ucuenca.areaconocimientounescoespecifico: | 3305 Tecnología de la Construcción |
| Issue Date: | 11-Jun-2021 |
| metadata.dc.ucuenca.paginacion: | 237 páginas |
| Publisher: | Universidad de Cuenca |
| metadata.dc.description.city: | Cuenca |
| Series/Report no.: | TM4;1825 |
| metadata.dc.type: | masterThesis |
| Abstract: | The Ministerio de Transporte y Obras Publicas MTOP annually invests large
financial resources in the maintenance of the state road network in order to maintain a good
level of service for users, considering the evaluation of pavements as a prerequisite for their
maintenance and rehabilitation. To this end, the MTOP currently conducts tests using Non
Destructive Tests (NDT), using the FWD 1500 Impact Deflectometer (Falling Weight
Deflectometer). Due to the nature of the FWD test, it can be performed with different loads,
which are then normalized by correction factors to 40 kN according to the recommendation
of the AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials).
This degree project is focused on validating the load correction factor given by the AASHTO
for the calculation of deflections in rigid pavements. This factor makes it possible to correct
the deflection produced by the application of load on the paving slab and convert it in terms
of a normalized load, which is used for the design of the thickness of the overlay. The
structural evaluation is carried out in two segments of the Cuenca - Molleturo - El Empalme
road, included in the abscissa 10+000 - 15+000 and 16+000 - 21+000, whose PCI Pavement
Condition Index values are Excellent and Very Good, respectively. To verify the relationship
between the applied load and the normalized load, a series of deflectometric tests are carried
out with the different loads in intervals of 5 kN, starting from 35 kN to 55 kN, and through a
regression analysis the trend is verified which follow the deflection values, thus obtaining
the deflection value corresponding to the normalized load of 40 kN. Also, a correlation
analysis is performed to validate the AASHTO load correction equation. Additionally, the
influence of the load on obtaining the design parameters of overlayers, such as they are, is
analyzed; the modulus of reaction of the subgrade, the modulus of elasticity of the concrete
and the modulus of failure of the concrete. For this, the normalized deflection results are used
and by means of a correlation analysis it is verified that the parameters keep an excellent
degree of correlation, whose correlation coefficient values are in the range of 0.98 to 1.00,
with respect to those obtained by the AASHTO method that corrects deflections for the
applied load in the test. Finally, by means of the asphalt overlay design method, the influence
of the application of different loads during the deflectometric tests on the thickness is
analyzed. From the results it is found that the variation in the thickness of the concrete slab
required for traffic in the established design period varies by a percentage less than 1.00%.
Variations in the thickness of the overlay were determined, however, these variations are not
representative in terms of design since in the cases analyzed the suggested design thickness
remains the same for the five load states, corresponding to 4.00 inches of overlay in the first
leg and 2.00 inches in the second leg. |
| Description: | El Ministerio de Transporte y Obras Publicas MTOP anualmente invierte grandes
recursos económicos en el mantenimiento de la red vial estatal con la finalidad de mantener
un buen nivel de servicio para los usuarios, considerando la evaluación de los pavimentos
como requisito previo para su mantenimiento y rehabilitación. Para tal fin, el MTOP,
actualmente, realiza ensayos mediante pruebas No Destructivas (Non Destructive Test,
NDT), utilizando para ello el Deflectómetro de Impacto FWD 1500 (Falling Weight
Deflectometer). Debido a la naturaleza del ensayo FWD, se puede realizar el mismo con
diferentes cargas, que después se normalizan mediante factores de corrección a 40 kN según
la recomendación de la AASHTO (American Association of State Highway and
Transportation Officials). El presente proyecto de titulación está enfocado en validar el factor
de corrección de carga dado por la AASHTO para el cálculo de deflexiones en pavimentos
rígidos. Este factor permite realizar la corrección de la deflexión producida por la aplicación
de carga sobre la losa de pavimento y convertirla en términos de una carga normalizada,
misma que es empleada para el diseño de los espesores de las sobrecarpetas. Se realiza la
evaluación estructural en dos segmentos de la vía Cuenca - Molleturo - El Empalme,
comprendidos en las abscisas 10+000 - 15+000 y 16+000 - 21+000, cuyos valores de Índice
de Condición de Pavimento PCI son de Excelente y Muy Bueno, respectivamente. Para la
verificación de la relación existente entre la carga aplicada y la carga normalizada se realiza
una serie de ensayos deflectométricos con las diferentes cargas en intervalos de 5 kN
partiendo desde 35 kN hasta 55 kN, y a través de un análisis de regresión se verifica la
tendencia que siguen los valores de deflexión obteniéndose así el valor de deflexión
correspondiente a la carga normalizada de 40 kN. Así también, se realiza un análisis de
correlación para validar la ecuación de corrección por carga de la AASHTO. Se analiza,
adicionalmente, la influencia de la carga en la obtención de los parámetros de diseño de
sobrecarpetas como lo son; el módulo de reacción de la subrasante, el módulo de elasticidad
del concreto y el módulo de rotura del concreto. Para ello, se emplean los resultados de
deflexión normalizados y por medio de un análisis de correlación se comprueba que los
parámetros guardan un grado de correlación excelente, cuyos valores de coeficiente de
correlación están el rango de 0.98 a 1.00, con respecto a los obtenidos mediante el método
de la AASHTO que corrige las deflexiones por la carga aplicada en el ensayo. Finalmente,
por medio del método de diseño de sobrecarpetas asfálticas se analiza la influencia de la
aplicación de diferentes cargas durante los ensayos deflectométricos en los espesores. De los
resultados se comprueba que la variación en el espesor de la losa de hormigón requerido para
el tráfico en el periodo de diseño establecido varía en un porcentaje menor al 1.00%. Se
determinaron variaciones en el espesor de la sobrecarpeta, sin embargo, estas variaciones no
son representativas en términos de diseño ya que en los casos analizados el espesor sugerido
de diseño permanece igual para los cinco estados de carga, correspondiente a 4.00 pulgadas
de sobrecarpeta en el primer tramo y de 2.00 pulgadas en el segundo tramo. |
| metadata.dc.description.degree: | Magíster en Ingeniería en Vialidad y Transportes |
| URI: | http://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/36352 |
| Appears in Collections: | Tesis Maestrías
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