Diseño de un pavimento rígido permeable como sistema urbano de drenaje sostenible
Autor | Pedro Ronald Guerra Chayña, César Edwin Guerra Ramos |
Cargo | Ingeniero Civil, Investigador de la Universidad Peruana Unión, Perú/Ingeniero Civil, Maestría en Ingeniería Civil mención Geotecnia, Docente e Investigador de la Universidad Nacional del Altiplano, Perú. Consultor de obras, Past-Decano CIP-CD Puno |
Páginas | 121-140 |
Pág.[ 121 -
Artículo Original
Septiembre 2020
Volumen 20
Fides Et Ratio
ISSN 2411-0035
Diseño de un pavimento rígido permeable como
sistema urbano de drenaje sostenible
Design of a rigid permeable pavement as a sustainable urban
drainage system
Pedro Ronald Guerra Chayña1
guerra.piter.16@gmail.com
EP. Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería y Arquitectura,
Universidad Peruana Unión, Lima Perú
César Edwin Guerra Ramos2
cguerraramos699@gmail.com
EP. Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería Civil y Arquitectura,
Universidad Nacional del Altiplano, Puno - Perú
Resumen
Los pavimentos rígidos permeables, empleados en áreas urbanas, permiten lograr
un sistema de drenaje sostenible. En la presente, se analiza el desempeño de un
pavimento rígido permeable en la mejora de la calidad en el drenaje a través del
diseño de 4 tramos de vías de estudio, como infraestructura urbana de bajo tránsito,
ubicado en la ciudad de Juliaca, Sur del Perú, que actué como sistema urbano de
drenaje sostenible durante la presencia de lluvias en la localidad, haciendo énfasis a
los parámetros de comportamiento, mecánicos e hidráulicos; puesto que el diseño
convencional de pavimentos en el Perú se centra más en la resistencia, mas no en la
preservación del agua. La metodología de la investigación es de tipo aplicada con un
diseño pre-experimental. Para el desarrollo se introducen aspectos básicos del concreto
permeable en conjunto con parámetros necesarios para diseñar pavimentos urbanos
y la guía AASHTO 93. En el diseño para el concreto se realizaron tres diseños de
mezcla adicionando tiras de polipropileno. El diseño de mezcla optimo (0.05% de
polipropileno) obtuvo como resultados mecánicos: a los 28 días, una resistencia a la
compresión del concreto, de 196.95 kg/cm2, módulo de rotura 31.74 kg/cm2 y como
1 Ingeniero Civil, Investigador de la Universidad Peruana Unión, Perú.
2 Ingeniero Civil, Maestría en Ingeniería Civil mención Geotecnia, Docente e Investigador
de la Universidad Nacional del Altiplano, Perú. Consultor de obras, Past-Decano CIP-CD
Puno.
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resultado hidráulico se logró una permeabilidad de 0.463 cm/s. Para dimensionar
la estructura del pavimento se consideró los criterios vigentes de la guía de diseño
AASHTO 93 logrando como resultados: espesores de losa de concreto permeable de
20 cm., una subbase granular ltrante de 30 y 40 cm, con una tubería perforada de 25
cm, 30 cm y 35 cm de diámetro, en tramos y colectores principales respectivamente
y una capa anticontaminante de 5 cm usada para proteger la subbase. El tiempo
en que el agua se inltra por la supercie del pavimento hacia el subdrenaje es de
1:36 horas. Concluyendo que el pavimento rígido permeable es una alternativa con
aplicación eciente en la evacuación del agua de lluvia y cumple los requerimientos
estructurales, para un bajo tránsito vehicular.
Palabras clave:
Calidad en el drenaje; estructura de pavimento; sistema urbano; vías de bajo trán-
sito.
Abstract
Rigid permeable pavements, used in urban areas, allow to achieve a sustainable
drainage system. In the present, the performance of a rigid permeable pavement
in improving drainage quality is analyzed through the design of 4 sections of
study roads, as urban infrastructure with low trac, located in the city of Juliaca,
South of the Peru, which acted as a sustainable urban drainage system during the
presence of rains in the locality, emphasizing the behavioral, mechanical and hydraulic
parameters; since conventional pavement design in Peru focuses more on resistance,
but not on water preservation. e research methodology is of an applied type with
a pre-experimental design. For the development, basic aspects of permeable concrete
are introduced together with the parameters necessary to design urban pavements
and the AASHTO 93 guide. In the design for concrete, three mix designs were
made adding polypropylene strips. e optimal mix design (0.05% polypropylene)
obtained as mechanical results: after 28 days, a compressive strength of the concrete
of 196.95 kg/cm2, modulus of rupture 31.74 kg/cm2 and as a hydraulic result a
permeability was achieved 0.463 cm/s. To size the pavement structure, the current
criteria of the AASHTO 93 design guide were considered, achieving the following
results: permeable concrete slab thickness of 20 cm., A ltering granular subbase of 30
and 40 cm, with a 25 cm perforated pipe. , 30 cm and 35 cm in diameter, in sections
and main collectors respectively and a 5 cm anti-pollution layer used to protect the
subbase. e time in which the water inltrates the pavement surface into the sub-
drain is 1:36 hours. Concluding that the permeable rigid pavement is an alternative
with ecient application in the evacuation of rainwater and meets the structural
Pedro Ronald Guerra Chayña, César Edwin Guerra Ramos
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