An overview of asphalt pavement design for streets and roads



Document title: An overview of asphalt pavement design for streets and roads
Journal: Revista Facultad de Ingeniería. Universidad de Antioquia
Database:
System number: 000563509
ISSN: 0120-6230
Authors: 1
1
Institutions: 1Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Manizales. Colombia
Year:
Season: Ene-Mar
Number: 98
Pages: 10-26
Country: Colombia
Language: Inglés
Spanish abstract Los pavimentos constituyen un problema geotécnico pues se construyen sobre el terreno con materiales obtenidos del mismo: no tratados, como suelos y rocas, y procesados como los aglomerantes hidráulicos y bituminosos; en consecuencia, el marco de referencia geotécnico es útil para describir sus elementos. El diseño de pavimentos asfálticos evolucionó de procedimientos empíricos a mecanicistas-empíricos (M-E) durante el siglo veinte. El método mecanicista-empírico, basado en la teoría de capas elásticas, se convirtió en una práctica con la publicación de los procedimientos de la Shell Oil, el Asphalt Institute y el LCPC, entre otros. Desde su origen, el procedimiento M-E consideró el diseño incremental del pavimento, sin embargo, solo hasta comienzos del siglo veintiuno se dispuso de la potencia computacional necesaria. La MEPDG representa el estado del arte del diseño incremental con avances e inconvenientes significativos, estos últimos relacionados con las actividades de calibración requeridas para el adecuado análisis y diseño según la subrasante, clima y materiales del sitio y para un nivel requerido de confiabilidad. Los pavimentos perpetuos son un subconjunto diseñado con el método M-E y con una trayectoria exitosa para las condiciones en las cuales son apropiados. Ningún método de diseño, desde la aproximación empírica más sencilla hasta el más complejo método mecanicista incremental, es adecuado sin un conocimiento satisfactorio de los factores de diseño y la calibración de los modelos de comportamiento para cada modo de daño.
English abstract Pavements constitute a geotechnical problem since they are built on the ground and with materials obtained from it: untreated, such as soils and rocks, and processed as hydraulic and bituminous binders; consequently, a geotechnical framework is useful to describe their constitutive elements. The design of asphalt pavements for streets and roads evolved from empiric to mechanistic-empiric (M-E) procedures throughout the 20th century. The mechanistic-empiric method, based on layered elastic theory, became a common practice with the publication of separate procedures by Shell Oil, Asphalt Institute, and French LCPC, among others. Since its origin, the M-E procedure can consider incremental pavement design but, only until the beginning of the 21st century, the computational power became available to practicing engineers. American MEPDG represents the state-of-the-art M-E incremental design procedure with significant advantages and drawbacks, the latter mainly related to the extensive calibration activities required to assure a proper analysis and design according to subgrade, climate, and materials at a particular location and for an intended level of reliability. Perpetual pavements are a subset of M-E designed pavements with a proven history of success for the conditions where they are warranted. No design method, either the most straightforward empirical approach or the most elaborated incremental mechanistic one, is appropriate without proper knowledge about the fundamental design factors and calibration of the performance models for each distress mode upon consideration.
Keyword: Pavimento asfáltico,
Diseño de pavimentos,
Pavimento perpetuo,
Diseño incremental,
MEPDG
Keyword: Asphalt pavement,
Pavement design,
Perpetual pavement,
Incremental design,
MEPDG
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