Modelo de optimización de estructuras viales que influyen en vías de segundo orden, 2022. - Vásquez Vargas, Jairo David (Machala: Universidad Tëcnica de Machala, 2022)
The present investigation is carried out for the second order roads of the Province of El Oro that present deficiencies in the pavement structure, where it leads us to an improvement in the structures, for a longer life and a reduction in construction costs. For this reason, the objective of developing a pavement thickness optimization model was proposed, starting from the stabilization of the subgrade with cement that improves the mechanical properties of the soil and the resistance to climatic conditions on second-order roads. The method used to obtain an optimized model consists of two parts: The analysis and design with the ASSTHO method and the analysis using the fatigue and deformation analytical method. The method consists of proposing an initial condition by calculating thicknesses based on the ASSHTO 93 Method. Subsequently, simulations are carried out where fatigue and deformation values are analyzed, which indicate the failure of the wearing course and admissible vertical deformation of the subgrade. In this process, several interactions will be carried out, based on the thicknesses obtained with the improved subgrade until permissible deformations are obtained within the permitted ranges. As a result, the optimization model was applied in the case study of the Chilla - Quera road of 15 km, where soil information was obtained, finding a CBR of 2.7% and traffic with an ESAL's of 86078 equivalent axes. The model that was obtained contains minimum characteristics which are: The thickness of the asphalt layer must be greater than 9 cm with a modulus of elasticity greater than 3000 MPa, for the base the thickness is between 10 and 15 cm, with a modulus of elasticity between 195 and 365 MPa, for the subbase the thickness will be greater than 20cm with a modulus of elasticity greater than 120MPa and a base stabilized with soil-cement of 15cm with a modulus of elasticity greater than 1000MPa.
La presente investigación se realiza para las carreteras de segundo orden de la Provincia de El Oro que presentan deficiencias en la estructura de pavimentos, donde nos conlleva a un mejoramiento en las estructuras, para un mayor tiempo de vida y una reducción en costos de construcción. Por ello se planteó el objetivo de desarrollar un modelo de optimización de espesores de pavimento, partiendo de la estabilización de la subrasante con cemento que mejoren las propiedades mecánicas del suelo y la resistencia a las condiciones climáticas en vías de segundo orden. El método utilizado para obtener un modelo optimizado consta de dos partes: El análisis y diseño con el método ASSTHO 93 y el análisis mediante el método analítico por fatiga y deformación. El método consiste en proponer una condición inicial mediante el cálculo de espesores en base al Método ASSHTO 93. Posteriormente se realiza las simulaciones donde se analizan los valores de fatiga y deformación, los cuales indican la falla de la capa de rodadura y deformación vertical admisible de la subrasante. En este proceso se realizarán varias interacciones, en base a los espesores obtenidos con la subrasante mejorada hasta obtener deformaciones admisibles dentro de los rangos permitidos. Como resultado se aplicó el modelo de optimización en el caso de estudio de la vía Chilla - Quera de 15 Km, donde se obtuvo información del suelo encontrando un CBR de 2.7% y un tráfico con un ESAL’s de 86078 ejes equivalentes. El modelo que se obtuvo contiene características mínimas las cuales son: El espesor de carpeta asfáltica deberá ser mayor a 9 cm con un módulo de elasticidad mayor a 3000 MPa, para la base el espesor se encuentra entre 10 y 15 cm, con un módulo de elasticidad entre 195 y 365 MPa, para la subbase el espesor será mayor a 20cm con un módulo de elasticidad mayor a 120 MPa y una base estabilizada con suelo-cemento de 15 cm con un módulo de elasticidad mayor a 1000MPa.
Keywords: OPTIMIZACION DE ESTRUCTURA VIAL; PAVIMENTO FLEXIBLE; CEMENTO HIDRAULICO; ESTABILIZACION DE SUELO