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LO PRADO
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Diseño de Pavimento Rígido en Lo Prado: Control de Fisuración y Transferencia de Carga

Investigación de suelos, sin sorpresas.

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La arcilla limosa de Lo Prado no perdona un mal cálculo de losas. Acá el suelo fino retiene humedad, se expande y se contrae con los cambios de estación. Si a eso le sumamos el tránsito pesado que viene del sector industrial por la Ruta 68, el pavimento trabaja el doble. Nosotros diseñamos paquetes rígidos que no se agrietan a los dos años. Partimos siempre por la subrasante, porque en esta comuna la resistencia del suelo varía mucho entre el borde poniente y las zonas más consolidadas cerca de la Av. San Pablo. No basta con tirar concreto sobre una base granular estándar. Hay que calcular el módulo de reacción k de la subrasante, proyectar las juntas de contracción y modelar la transferencia de carga con dovelas metálicas. En obra reciente cerca del Metro Lo Prado, logramos un índice de serviciabilidad final de 4.2 manteniendo un espesor de losa de 20 cm sobre una base tratada con cemento. La clave fue el dato real del suelo, no el supuesto.

Una losa de hormigón diseñada con el k real de la subrasante de Lo Prado transfiere el 85% de la carga a la barra de dovela adyacente, duplicando la vida útil del pavimento.

Nuestras áreas de servicio

Método y cobertura

Un error típico en la zona de Lo Prado es asumir que el CBR de la subrasante es 6% sin ensayar. Hemos visto losas de 18 cm que se agrietan antes del año porque el suelo real bajo la carpeta está saturado y tiene un CBR de 2.5%. El diseño de pavimento rígido no empieza con el concreto. Empieza con el suelo. Nosotros perforamos, extraemos muestras y determinamos la capacidad de soporte real. Luego modelamos las tensiones de tracción en la fibra inferior de la losa usando el método AASHTO 93 y la guía PCA. Definimos el espesor, el tipo de junta y la necesidad de berma de confinamiento. Para el concreto, especificamos la resistencia a flexotracción MR, el asentamiento y el contenido de aire incorporado, sobre todo porque el viento seco de la cuenca acelera la evaporación y el riesgo de fisuración plástica es alto. El complemento natural a este diseño es el ensayo Proctor para controlar la compactación de la base de apoyo y asegurar que el paquete trabaje como una unidad sólida.
Diseño de Pavimento Rígido en Lo Prado: Control de Fisuración y Transferencia de Carga
Imagen técnica — Lo Prado

Contexto regional

El equipo que usamos para verificar el soporte incluye el penetrómetro dinámico de cono DCP, que clavamos directo en la subrasante de Lo Prado. Es rápido y nos da un perfil continuo de resistencia. Si el suelo está muy blando —cosa que pasa en las zonas de relleno no controlado cerca del Zanjón de la Aguada— el cono se hunde sin dar resistencia. Ahí frenamos todo. Proponemos un mejoramiento de suelo con cemento o cal, o un aumento del espesor de losa. No seguimos adelante sin resolver la base. El riesgo más grave es la erosión por bombeo en las juntas. Cuando una losa deflecta bajo un camión cargado, expulsa agua con finos. En tres años, la losa queda sin apoyo y se quiebra. Lo prevenimos con bases drenantes, sellos de junta de silicona de bajo módulo y barras de dovela bien alineadas. Todo esto lo detallamos en planos de junta que entregamos con el diseño.

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Estándares relevantes


AASHTO Guide for Design of Pavement Structures 1993, NCh3171:2010 Diseño de Pavimentos de Hormigón, NCh 1516 Standard Test Method for Standard Penetration Test (SPT), NCh2369.Of2003 Diseño sísmico de estructuras e instalaciones industriales

Valores típicos

ParámetroValor típico
Módulo de rotura del hormigón (MR)4.2 - 4.8 MPa
Módulo de reacción de subrasante (k)40 - 80 MPa/m
Coeficiente de transferencia de carga (J)2.5 - 3.2 (con dovelas)
Índice de serviciabilidad final (pt)2.0 - 2.5
Confiabilidad del diseño (R)85 - 95%
Desviación estándar total (So)0.35 - 0.40
Tasa de crecimiento de tránsito anual2 - 5%

Preguntas comunes


¿Qué espesor de losa de hormigón necesito para un estacionamiento de camiones en Lo Prado?

Depende del CBR de la subrasana y el peso de los camiones. Con un CBR de 5% y camiones con eje simple de 11 toneladas, el espesor típico ronda los 20 cm con dovelas en las juntas. Hacemos el cálculo exacto según AASHTO 93.

¿Cuánto cuesta el diseño de un pavimento rígido en Lo Prado?

El diseño de un pavimento rígido, incluyendo el estudio de suelos, cálculo de espesores y planos de juntas, varía entre $956.000 y $3.161.000, según la superficie total y la cantidad de calicatas necesarias.

¿Qué tipo de junta es mejor para un pavimento rígido en la zona de Lo Prado?

Recomendamos juntas de contracción aserradas en verde con dovelas metálicas lisas de 25 mm de diámetro. El sello debe ser de silicona de bajo módulo para soportar los ciclos de dilatación térmica diarios típicos de la cuenca.

¿Cada cuánto se deben hacer las juntas de contracción en un pavimento rígido?

La separación máxima es 24 veces el espesor de losa. En una losa de 20 cm, la junta va cada 4.8 metros. En Lo Prado, con alta oscilación térmica, preferimos paños más cortos, de 4 a 4.5 metros, para controlar mejor el alabeo.

¿Cómo evitan que el pavimento rígido se agriete en Lo Prado?

Controlando tres factores: la retracción plástica con curado húmedo y membrana anti-evaporante, la fisuración por alabeo con una relación longitud/espesor menor a 24, y el bombeo en juntas con una base granular drenante bien compactada.

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