Influencia del espectro de carga para optimizar el diseño del pavimento utilizando el método empírico mecanístico

• Autor: Escriba Mallma, Raul Federico
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Ricardo Palma
• Repositorio: URP-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.urp.edu.pe:20.500.14138/9315
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14138/9315
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Pavimentos -- Rendimiento; Pavimentos -- Duración de servicio; Capacidad de carreteras; Flujo de tráfico; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.05

El presente estudio analiza el impacto del espectro de carga vehicular para optimizar el diseño de pavimento por medio del espectro de daño y la metodología mecanístico-empírica, tomando como caso de estudio la estación de pesaje Cerro Azul Sur, ubicada en la Panamericana Sur (km 127+000). La investigación se basa en datos históricos de tráfico registrados entre 2015 y 2019, los cuales incluyen configuraciones vehiculares predominantes, como T3S3 (47.6%) y otras configuraciones como C3 (16.6%) y B2 (12%). Con base en la metodología AASHTO 93, se estableció que el tráfico proyectado para 20 años es de 36.5 E+06, requiriéndose un pavimento con un número estructural de 5.62. El diseño propuesto incluye una carpeta asfáltica (MAC) de 15 cm, una base granular (BG) de 25 cm y una subbase granular (SBG) de 35 cm. Sin embargo, al aplicar la metodología mecanístico-empírica para verificar el desempeño del diseño, se observó que el pavimento fallará por fatiga a los 14.2 años y por deformación permanente a los 19.3 años, lo que demuestra que no alcanzará la vida útil proyectada. El análisis detallado de las fallas revela que los vehículos sobrecargados contribuyen de manera significativa al daño acumulado. En la falla por fatiga, los ejes trídem generan el mayor daño acumulado (1.07), con un 64% atribuido a sobrecargas. En cuanto a la deformación permanente, los ejes trídem también son responsables del mayor daño (0.92), con un 69% asociado a sobrecargas. La integración del espectro de carga vehicular y el método mecanístico-empírico proporciona una herramienta efectiva para predecir el desempeño del pavimento, permitiendo ajustar los espesores de las capas y establecer medidas preventivas que prolonguen la vida útil de la infraestructura. Este enfoque no solo optimiza el diseño del pavimento, sino que también proporciona información clave para la gestión y planificación vial, destacando la necesidad de controles más estrictos para vehículos sobrecargados