Comparación del sistema AASHTO con el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos - SUCS (Unified Soil Classification System (USCS))

La tabla anterior la encontré en internet en el siguiente enlace; el cual contiene más información.

El texto a continuación, tiene como fuente la página http://www.ingenierocivilinfo.com.

La principal diferencia en los dos sistemas de clasificación es el uso que tiene cada uno de ellos, ya que el sistema AASHTO es esencialmente para la construcción de carreteras mientras que el Unificado no presenta restricciones de ningún tipo y su uso es más general.

Ambos sistemas de clasificación están basados en los mismos ensayos de laboratorio, como la distribución de tamaño de partículas, el límite liquido y plástico, con la diferencia de que cada sistema adopta distintos valores como límites entre los tipos de suelos. Por ejemplo el sistema AASHTO considera como suelo fino si más del 35% del total de la muestra de suelo pasa por el tamiz Nº 200, mientras que el sistema Unificado lo hace si más del 50% de la muestra de suelo pasa por el mismo tamiz.

En el sistema AASHTO el tamiz Nº 10 es el que separa la grava de la arena mientras que en el unificado es el tamiz Nº 4.

En el sistema Unificado los suelos gravosos de los arenosos están muy claramente separados, mientras que en el sistema AASHTO no lo están. El grupo A-2 en particular contiene una amplia variedad de suelos gravosos y arenosos. En el sistema Unificado los símbolos GW, SM, CH y otros son usados para una mejor descripción de las propiedades de los suelos, mientras que los símbolos de grupo A del sistema AASHTO no son tan descriptivos en este aspecto.

En el sistema Unificado se puede clasificar a los suelos orgánicos como OL, OH y Pt; mientras que en el sistema AASHTO no se los toma en cuenta en el proceso de clasificación,  y se los deja con el grupo A-8, que no figura en las tablas de clasificación.

Liu (1967) hizo investigaciones comparando los sistemas de clasificación AASHTO y Unificado. Son los que se encuentran en la tabla de arriba y/o el enlace.

Valores típicos de los módulos de capas de pavimentos asfálticos

Los siguientes son los valores típicos sacados de la guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos de carreteras (INVIAS - Colombia, 2002). Tabla 3.4.5
Valores típicos de los módulos de capas de pavimentos asfálticos
Material	Rango (PSI)		Rango (Kg/cm2)		Rango (Mpa)		Valor típico
	Desde	Hasta	Desde	Hasta	Desde	Hasta	PSI	Kg/cm2	MPa
Concreto asfáltico*	200000	450000	14061	31638	1379	3103	350000	24607	2413
Base estabilizada con asfalto*	100000	400000	7031	28123	689	2758	200000	14061	1379
Base estabilizada con cemento	500000	1000000	35153	70307	3447	6895	800000	56246	5516
Base granular	20000	50000	1406	3515	138	345	35000	2461	241
Subbase granular	10000	20000	703	1406	69	138	15000	1055	103
Subrasante	3000	15000	211	1055	21	103	7000	492	48
* Los módulos de las capas asfálticas son áltamente dependientes de la temperatura
Los valores indicados corresponden a temperaturas entre 20°C y 27°C

Los valores vienen originalmente en PSI, por lo que para las demás unidades se hizo la conversión; por lo que estos valores se pueden acercar a los valores "cerrados" más cercanos.

Espesores mínimos de estructura de pavimento recomendados por Aashto y en Perú

AASHTO


Los espesores mínimos recomendados por la AASHTO 1993, se presentan en la siguiente tabla. Estos espesores buscan garantizar que no se sobrepasen los esfuerzos y deformaciones admisibles en las capas del pavimento.

Espesores mínimos en pulgadas, recomendados por la AASHTO 1993

Fuente: AASHTO Guide for design of pavement structures 1993

Los valores de la tabla anterior, expresados en unidades del SI, se presentan en la siguiente tabla.

Espesores mínimos en centímetros, recomendados por la AASHTO 1993

Tráfico, ESAL's	Carpeta asfáltica	Base granular
Menos de 50 000	2,5 cm (o tratamiento superficial)	10 cm
50 000 – 150 000	5 cm	10 cm
150 001 – 500 000	6,5 cm	10 cm
500 001 – 2 000 000	8 cm	16 cm
2 000 001 – 7 000 000	9 cm	16 cm
Más de 7'000.000	10 cm	16 cm

Fuente: Elaboración propia a partir de AASHTO Guide for design of pavement structures 1993

PERÚ - Manual de Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volúmen de Tránsito

En la siguiente tabla se pueden observar los espesores mínimos deseables según el Manual de Diseño de Carreteras Pavimentadas de Bajo Volumen de Tránsito.

Tipos de superficie de rodadura y espesores mínimos deseables

Número de repeticiones de EE de 8.2 T	Superficie de rodadura deseable
50 000 < Rep. EE < 150 000	Tratamiento Superficial Bicapa (TSB)
150 000 < Rep. EE < 300 000	Carpeta asfáltica en frío, con asfalto emulsionado. Espesor mín. 5 cm (ó 2 capas de 2.5 cm)
300 000 < Rep. EE < 600 000	Carpeta asfáltica en caliente. Espesor mín. 6 cm
600 000 < Rep. EE < 1 000 000	Carpeta asfáltica en caliente. Espesor mín. 7.5 cm

Fuente: Manual de diseño de carreteras de bajo volumen de tránsito

Número estructural requerido (SNreq)

Número estructural requerido (SNreq): El número estructural necesario o requerido, que debe tener la estructura del pavimento para soportar las solicitaciones del tráfico en el período de análisis con las condiciones particulares de la subrasante, se obtiene teniendo en cuenta la siguiente ecuación:

Donde:

·           W18: Número de ejes equivalentes de 8.2 toneladas acumulado para el período y carril de diseño.

·            Confiabilidad (R): Se entiende por confiabilidad en un proceso de diseño, el comportamiento de un pavimento a la probabilidad de que una sección diseñada usando dicho proceso, se comporte satisfactoriamente bajo las condiciones de tránsito y ambientales prevalecientes durante el período de diseño. La selección del nivel apropiado de confiabilidad para el diseño de un pavimento está dictada por el uso esperado de ese pavimento. Se tomará en cuenta el valor de la confiabilidad de acuerdo la importancia de la vía, la alternativa de diseño, y de acuerdo a la incertidumbre del tránsito que circulará por la vía.

·           Desviación estándar normal (Zr): Para el valor de confiabilidad (R) seleccionado, existe un valor asociado de desviación estándar (Zr), de acuerdo con la siguiente tabla.

Desviación estándar normal (Zr) en función de los niveles de confiabilidad (R).

Confiabilidad	Desviación Normal Estándar ZR
50	0,000
60	-0,253
70	-0,524
75	-0,674
80	-0,841
85	-1,037
90	-1,282
91	-1,340
92	-1,405
93	-1,476
94	-1,555
95	-1,645
96	-1,751
97	-1,881
98	-2,054
99	-2,327
99.9	-3,090
99.99	-3,750

Fuente: AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993.

·           Serviciabilidad (ΔPSI): Es la capacidad de un pavimento para servir a la clase de tránsito para el cual se ha diseñado. Se mide a través de la variación en el Índice de Serviciabilidad Presente (PSI) después de aplicado el diseño propuesto, mediante el cual el pavimento es calificado entre 0 (pésimas condiciones) y 5 (perfecto). La Guía AASHTO establece que “La serviciabilidad es la habilidad específica de una sección de pavimento para servir al tráfico”. Se deben elegir, la serviciabilidad inicial y final. La inicial es función del diseño del pavimento y de la calidad de la construcción, y la final es función de la categoría de la vía.

·           Desviación estándar combinada (So): Los valores de So desarrollados en el AASHTO ROAD TEST no incluyeron error por el tránsito. Sin embargo, la metodología AASHTO 93 establece un rango de So en pavimentos flexibles comprendido entre 0.40 y 0.50.

·           Modulo resiliente de la subrasante (Mr): El esfuerzo desviador repetido aplicado en compresión triaxial entre la deformación axial recuperable.



Fuente: AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993

En la literatura se encuentran diversas ecuaciones para relacionar el CBR con el módulo resiliente de la subrasante, a continuación se presentan algunas de ellas.

Mr (psi) = 1500 CBR (Shell (Heukelomm y Foster 1960)

Mr (psi) = 5409 CBR^0.711 (U.S. Cuerpos de Ingenieros - Green y Hall 1975)

Mr (psi) = 3000 CBR^0.65 (Concilio Sur Africano de Investigaciones Científicas e Industriales)

Mr (psi) = 2555 CBR^0.64 (Laboratorio de Investigación de Transporte y Carreteras TRRL - Lister 1987)

Mr = 4326*LN(CBR) + 241 (FHWAPL-98-029)