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(PDF) Benefits of the Minnesota Road Research Project

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Benefits of the Minnesota Road Research Project
August 2007 · Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board 2087(2087)
DOI:10.3141/2087-02
Authors:
Derek M. Tompkins
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Lev Khazanovich
University of Pittsburgh
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David M. Johnson
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Abstract and Figures
The Minnesota Department of Transportation began construction on the Minnesota Road
Research Project (MnROAD) in 1991 and opened the full-scale pavement research facility
to live traffic in 1994. Since the time of its construction, MnROAD, the first major test track
since the AASHO Road Test of the 1950s and 1960s, has provided many lessons in
pavement testing and pavement engineering on behalf of the greater pavement
community. Researchers at the University of Minnesota reviewed these lessons from the
first phase of MnROAD (the facility's first 10 years of operation) for a project titled
MnROAD Lessons Learned. The Lessons Learned project involved more than 50
interviews; 300 published and unpublished reports, papers, and briefs; and an online
survey of pavement professionals. This paper, based on the Lessons Learned project,
presents a sample of the lasting benefits of MnROAD at the local, state, and national
levels. Furthermore, the paper provides extensive references for these benefits in the hope
of increasing awareness of this pavement test facility's underpublicized contributions to
pavement engineering.
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BENEFICIOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓ N DE CARRETERAS DE MIN
Director asociado
Instituto
Investigación de Pavimentos
DerekdeM.Tompkins
Universidad de Minnesota
Departamento de Ingeniería Civil
500 Pillsbury Drive SE
Mineápolis, MN 55455
Teléfono: 612-626-4098
Fax: 612-626-7750
Correo electrónico: tompk019@umn.edu
Lev Jazánovich
profesor adjunto
Universidad de Minnesota
Departamento de Ingeniería Civil
500 Pillsbury Drive SE
Mineápolis, MN 55455
Teléfono: 612-624-4764
Fax: 612-626-7750
Correo electrónico: khaza001@umn.edu
david m johnson
Gerente de investigación de carreteras de Minnesota, jubilado
Departamento de Transporte de Minnesota
Oficina de Investigación de Materiales y Carreteras
Avenida Gervais 1400
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Maplewood, Minnesota 55109
Documento presentado el 31 de julio de 2007
en consideración por
Reunión Anual 87 de la Junta de Investigación de Transporte , 13-17 de enero de 2008
Cifras: 1
Palabras:
Mesas:695
1
Fotografías: 0
Recuento total de palabra
Tompkins, Khazanovich y Johnson
1
BENEFICIOS DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓ N DE CARRETERAS DE MINNES
RESUMEN
El Departamento de Transporte de Minnesota (Mn/DOT) comenzó la construcción del Minnesota
Road Research Project (MnROAD) en 1991 y abrió la instalación de investigación de pavimentos
al tráfico vivo en 1994. Desde el momento de su construcción, MnROAD, la primera pista de pru
desde la prueba de carretera de AASHO de las décadas de 1950 y 1960, ha aprendido muchas lecc
pruebas e ingeniería de pavimentos en nombre de la gran comunidad de pavimentos. Investigador
la Universidad de Minnesota revisó estas lecciones de la primera fase de MnROAD (el
primeros diez años de funcionamiento de la instalación) para un proyecto titulado Lecciones apren
El proyecto Lessons Learned involucró más de cincuenta entrevistas, trescientas publicadas e inéd
informes, documentos y resúmenes, y una encuesta en línea de profesionales del pavimento. Este
el proyecto Lessons Learned, presenta una muestra de los beneficios duraderos de MnROAD a niv
niveles estatal y nacional. Además, el documento proporciona extensas referencias para estos ben
con la esperanza de aumentar la conciencia de las contribuciones poco publicitadas de esta instala
a la ingeniería de pavimentos.
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ANTECEDENTES
En la década de 1980, el Departamento de Transporte de Minnesota (Mn/DOT) exploró la idea de
Cold Regions Pavement Research Test Facility (CRPRTF), que condujo a un grupo de trabajo que
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consistía en ingenieros y funcionarios de Mn/DOT, Administración Federal de Carreteras (FHWA
Administradores del Programa de Investigación de Carreteras Estratégicas (SHRP) , representante
consultores de universidades. En mayo de 1987, el grupo de trabajo se decidió por las carreteras in
planes de sección de prueba de bajo volumen para lo que se llamaría el Proyecto de Investigación
(MnROAD) ( 1 ). Luego, los planes fueron revelados en una serie de informes por el Dr. Matthew
un consultor del Grupo de Trabajo CRPRTF ( 2,3 ).
Simultáneamente con el desarrollo de los planes de las secciones de prueba, el grupo de tra
con la asistencia específica del Dr. Witczak, la Universidad de Minnesota (UMN), y Mn/DOT
ingenieros, sobre objetivos de investigación para MnROAD. Este temprano enfoque en la invest
determinación de catorce objetivos en investigación para MnROAD que incluyeron la evaluación
métodos de diseño mecanicista y empírico; la verificación y posterior desarrollo de las heladas
métodos de predicción; y la investigación de las propiedades de la base/subbase en el desempeño
( 4 ). (Se puede obtener más información sobre estos objetivos de investigación y el desarrollo de
encontrado en Tompkins y Khazanovich [ 5 ].) Teniendo tanto planes de construcción como de in
El gobierno y los funcionarios del Mn/DOT iniciaron la construcción cerca de Albertville , Minne
construcción de una carretera interestatal de 3.5 millas y una carretera de bajo volumen de 2.5 mil
que consiste en secciones de prueba y más de 4500 sensores que monitorean la respuesta del pavim
datos ambientales. En la Figura 1 se proporciona un esquema de las secciones de prueba en MnRO
Figura 1. El circuito cerrado de bajo volumen y las secciones de prueba de la línea principa
La carretera interestatal, o la línea principal, está sujeta a tráfico en vivo redirigido desde el oeste
tráfico en la Interestatal 94 de EE. UU., mientras que la carretera de bajo volumen está sujeta a un
de 80 kip en un carril y 102 kip en el otro. La instalación de MnROAD se abrió al tráfico en agos
1994, y al 31 de diciembre de 2003, las secciones de prueba flexibles de la línea principal recibier
Las cargas por eje único equivalentes (ESAL) y las secciones rígidas de la línea principal recibier
7,8 millones de ESAL ( 7 ).
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El siguiente documento describirá algunos de los productos de MnROAD en términos de su
beneficios para los ingenieros de pavimentos a nivel nacional, estatal y local. Se espera que al ver
una instalación de prueba de pavimento de esta manera, el lector no solo puede comprender mejor
productos, pero también es capaz de apreciar los efectos de gran alcance del tipo de investigación
que ocurre en una instalación de prueba de pavimento a gran escala como MnROAD.
APORTES DE MNROAD A NIVEL NACIONAL
MnROAD ha participado en una serie de proyectos de interés nacional, y algunos de ellos
Los proyectos también se detallan a continuación.
Experiencia en pistas de pruebas de pavimento
El reto de forjar un nuevo camino a través de los treinta años de cambios por venir desde la
AASHO Road Test significó que MnROAD tenía muchas lecciones que aprender para las pistas d
aceras por venir. Ingenieros de MnROAD involucrados en la construcción e instalación de sensor
en el sitio de MnROAD tuvo la previsión de detallar de cerca su experiencia en los informes de M
ejemplificado por informes como Baker et al. ( 8). Este informe presenta la instalación paso a pas
procedimientos para 16 sensores de superficie instalados en MnROAD para recopilar datos sobre
secciones. El informe también describe los procedimientos de prueba para verificar el funcionami
sensores y verifique si hay algún mal funcionamiento, y el informe analiza la capacidad de superv
y posibles fuentes de falla del sensor.
Debido a la gran cantidad de sensores instalados en MnROAD (más de 4500), MnROAD g
considerable información sobre la vida útil real del sensor y la durabilidad para comparar con las
los diversos fabricantes, y el trabajo posterior en MnROAD se ocupó del problema de la falla del
que MnROAD experimentó a gran escala. Uno de los estudios más destacados sobre este
El problema fue realizado por ingenieros de MnROAD y detallado por Burnham ( 9 ). Este papel
aproximadamente debido a la falla de los sensores originales integrados en las secciones de prueb
Para reemplazar estos sensores, los ingenieros de MnR OAD tuvieron que determinar la orientació
sensores Al hacerlo, los ingenieros de MnROAD descubrieron que la posición in situ de los senso
difería mucho de la posición prevista para ellos en el diseño original. Una vez que la viabilidad
Se concluyó el estudio para adaptar los sensores defectuosos, los ingenieros de MnROAD instalar
sensores en agujeros en las secciones de prueba de extracción de muestras de profundidad total. E
sujetos a carga y monitoreados para determinar si los sensores actualizados proporcionaron datos
cargando. En este caso, los ingenieros involucrados consideraron que los datos recopilados por es
al menos tan precisos como los datos recopilados por los sensores originales y, por lo tanto, efecti
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La experiencia en pistas de prueba de MnROAD se utilizó en otras de sus principales insta
como WesTrack, el Centro Nacional de Tecnología de Asfalto (NCAT) y el camino de prueba SH
en Ohio. Funcionarios de estas y muchas otras instalaciones han recorrido MnROAD y han consu
con los ingenieros de MnROAD sobre las instalaciones de MnROAD en sí. La voluntad de MnRO
Ofrecer información abiertamente a todas las partes interesadas, ya sea el tema , la experiencia, lo
investigación, es el beneficio más significativo de sus primeros diez años de funcionamiento.
Base de datos MnROAD
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La base de datos de MnROAD es uno de los principales productos de la primera década de funcio
Si bien la base de datos MnROAD no tiene el gran volumen de secciones de prueba y datos de la
Base de datos LTPP, en otros aspectos ofrece al investigador interesado muchos beneficios no dis
a través de LTPP. La construcción de todas las celdas de MnROAD se supervisa de cerca y los da
caracterizar el sistema de pavimento a través de un número de variables está fácilmente disponible
Los informes relacionados con MnROAD de los ingenieros de Mn/DOT se han esforzado mucho
de celdas individuales y detallar las diversas propiedades de cada capa del sistema de pavimento (
Además, un sorprendente espectro de datos de respuesta dinámica que caracterizan muy estrecho
intervalos en el tiempo está disponible para cada sección, y el mismo espectro está disponible par
seguimiento periódico de las secciones . La Tabla 1 presenta un breve resumen de los muchos tipo
recogido regularmente en MnROAD.
TABLA 1 Tipos de datos recopilados en MnROAD ( 17)
Área temática Tipo de datos
Ejemplos de datos recopilados en MnROAD
Diseño, construcción, mantenimiento,
capa celular
Eventos de celda, elevaciones, datos GIS
Información de celda
Datos de celda
Borde recto, sistema de perfilado láser automatizado (ALPS), papel
Trazas, Caminos, PaveTech, Dipstick
en celo
Campo
Paseo
Pathways, PaveTech, Frost Pins, fallas, análisis forense, fricción
Vigilancia
Angustia
agrietada
Encuestas
, mapeo de grietas, ventosas
Penetrómetro de cono dinámico (DCP), caída de peso
Deflectómetro (FWD)
Fuerza
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Galga extensométrica biaxial (BS), galga extensiométrica de empo
CE), transductor diferencial variable lineal (DT), horizontal
Clip Gage (HC), Galga extensiométrica de empotramiento longitud
Acera
Galga extensométrica de empotramiento transversal (TE), aceleróm
(PA), celda de presión dinámica del suelo (PG, PK), galga extensio
(SS), Inclinómetro (TM), Galga extensiométrica de cuerda vibrant
Termopar de subsuperficie (TC), Bloque de humedad (WM), Diná
Datos del sensor
Celda de presión de agua intersticial (DW), termistor (XD, XL, XT
Tubo vertical abierto (OS), celda de presión lateral estática (PL), e
Subsuperficie
Célula de presión del suelo (PT), sonda de resistividad (RP), agua
Celda de presión (SW), Balde basculante (TB), Dominio del tiemp
Reflectómetro (TD)
Instalaciones de línea principal y LVR de células de carga hidráulic
sensores
Tráfico
Reómetro de corte dinámico bituminoso, haz de flexión
Reómetro, tensión directa, fluencia repetida, cizallamiento cero
Bituminoso
Viscosidad, módulo dinámico, prueba de tensión indirecta, fractura
Dureza, diseños de mezcla, gradaciones
Pruebas de laboratorio
vacíos de aire de hormigón, compresión, coeficiente de temperatu
Expansión, Relación de Poisson, Diseños mixtos
Hormigón
Módulo resiliente, curvas Proctor, densidad de campo, gradaci
Propiedades de materiales no saturados
Sin consolidar
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La base de datos también incluye datos no tradicionales, como los datos forenses de excavación d
diagnosticar fallas en el pavimento en secciones de prueba de asfalto ( 18-20).
Debido a su respuesta en profundidad, diseño y datos conforme a obra para más de 40 secc
La base de datos de MnROAD ya se incorporó al Proyecto NCHRP 1-37A, y las instituciones
en todo el mundo han utilizado la matriz de datos constitutivos de MnROAD en el diseño de pavim
investigar. Por ejemplo, los datos de propiedades materiales se utilizaron ampliamente para los in
Administración Nacional de Carreteras de Finlandia (FINRA) en pruebas de laboratorio sobre me
Laboratorio de Ingeniería e Investigación de Regiones Frías (CRREL) del Cuerpo de Ingenieros d
de suelos helados y modelado de profundidades de heladas en subrasantes ( 21-25).
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MnROAD Participación en TERRA
En 2004, un grupo de trabajo comisionado para expandir la gobernanza y aumentar la investigació
oportunidades en MnROAD llevaron a la creación de la Ingeniería de Transporte y Carreteras
Alianza de Investigación (TERRA). TERRA es un consorcio de fondos colectivos cuyos miembro
representantes de agencias de transporte, industria del sector privado e investigación académica.
Si bien TERRA se fundó inicialmente para apoyar a MnROAD, desde entonces se ha convertido e
vehículo significativo para colaboraciones nacionales en investigación de pavimentos que utilizan
para esta investigación. Además, TERRA también presenta MnROAD con una manera eficiente d
transmitiendo valiosos datos sobre el pavimento y experiencia en pistas de prueba a algunos de lo
Como señalaron Stehr y Corrigan en TR News de TRB , el modelo TERRA para asociaciones en c
la investigación ha dado lugar a una serie de asociaciones recientes que se extienden más allá de M
las alianzas incluyen colaboraciones entre Mn/DOT y/o investigadores de la UM N con el Centro
para la Investigación y Educación en Transporte (CTRE) en la Universidad Estatal de Iowa, el De
y la Administración de Carreteras Públicas de Noruega ( 26 ).
Evaluación y contribuciones a los métodos de diseño de pavimentos
Al estudiar de cerca los objetivos de investigación originales de MnROAD, está claro que MnROA
diseñado originalmente como el llamado experimento de espesor, o estructural . es decir que
Los ingenieros de Mn/DOT se dispusieron a utilizar la instalación a gran escala que tenían a su di
el pavimento dado debía ser adecuado para funcionar adecuadamente en un entorno de región fría
Los ingenieros de MnROAD observaron rápidamente, con un poco de ayuda del agrietamiento a b
secciones de prueba, que la verdadera pregunta de una instalación de pavimento de regiones frías
ambiente. La variedad de la investigación de MnROAD en métodos de diseño de pavimentos dura
años refleja este cambio de enfoque.
MnROAD y Calibración y Verificación de Diseño de Pavimentos
Gran parte del trabajo inicial en MnROAD consistió en caracterizar los sistemas de pavimento en
de las secciones de prueba. Una de las primeras asociaciones entre MnR OAD y CRREL implicó
Datos de MnROAD que caracterizan sus tramos de prueba para predecir el rendimiento de estos tr
según el modelo mecanicista-empírico CRREL para pavimentos de regiones frías ( 27, 28 ).
Otro trabajo anterior de Berg utilizó datos de MnROAD para calibrar un modelo de predicción de
Otro proyecto importante en MnROAD, de Burnham y Pirkl, involucró la aplicación
de datos que caracterizan las secciones de prueba de hormigón según las directrices de diseño de p
la Guía AASHTO de 1993 para el diseño de estructuras de pavimento (AAS HTO-93) y la Guía d
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Diseño de espesor de la Asociación de Cemento Portland para pavimentos de carreteras y calles d
(PCA-84). Burnham y Pirkl encontraron que la vida útil prevista de cada sección de prueba era
muy variable a medida que el investigador se movía entre los métodos de diseño y los niveles de c
Las grandes imprecisiones de estos modelos y las discrepancias entre sus predicciones como
expuesto por el estudio de Burnham y Pirkl fue el primer uso importante de datos de pista de prue
evaluar los métodos de diseño de pavimento existentes , y este estudio en particular ilustró que el
Los métodos de principios de la década de 1990 eran inadecuados.
Varios investigadores de universidades han aprovechado los datos de MnROAD para
realizar una amplia actividad en:
• calibraciones de modelos estructurales de elementos finitos ;
• validaciones de parámetros y métodos de diseño mecanístico-empírico ;
• el desarrollo de modelos para predecir el rendimiento de agrietamiento a baja temperat
pavimentos de asfalto;
• evaluaciones de modelos de drenaje para sistemas de pavimento; y
• investigaciones de tensiones inducidas por neumáticos y grietas iniciadas en la superfic
Estos informes incluyen y no se limitan al trabajo de Álvarez y Thompson, Ariza y
Birgisson, Bao, Forst, Holewinski et al., Marasteanu et al., Mateos y Snyder, Wu et al., y
Zhang et al. ( 31-40 ).
Software de diseño de pavimentos para regiones frías (MnPave)
La primera contribución de MnROAD a un diseño mecanicista-empírico específico para Mn/DOT
el programa de diseño de espesores ROADENT desarrollado por la UMN. Utilizando el modelo W
análisis elástico en capas como base, los investigadores universitarios utilizaron MnROAD para v
ROADENT para uso como herramienta de diseño de pavimentos flexibles ( 41-43 ). En respuesta
trabajo en variaciones estacionales en pavimentos, Mn/DOT e investigadores de la UMN desarrol
MnPave, un software de diseño empírico-mecanicista con base en ROADENT pero con
muchas capas de sofisticación adicional. MnPave se desarrolló utilizando el rendimiento de MnRO
datos y, en menor medida, datos de tramos de carreteras de Minnesota ( 44, 45 ).
MnROAD y MEPDG
El procedimiento de diseño del Proyecto 1-37A del NCHRP, comúnmente conocido como el Mec
Empirical Pavement Design Guide (MEPDG), ha incorporado una gran cantidad de MnROAD
datos y experiencia en su calibración continua. Para calibrar la capacidad de MEPDG para predec
las elevaciones de un pavimento de asfalto, el equipo MEPDG usó datos forenses de excavación d
estudios realizados en secciones de prueba de MnROAD y descritos en informes de Isackson et al
y Worel ( 18-20 ). Además, se calibró el modelo de craqueo térmico utilizado por MEPDG
usando craqueo térmico MnROAD. Los datos de rendimiento y temperatura del PCC se utilizaron
calibrar los modelos rígidos de MEPDG y verificar el Modelo Climático Integrado Mejorado
(EICM) predicciones respectivamente ( 46).
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(EICM) predicciones respectivamente ( 46).
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Whitetopping fino y ultrafino
El proceso de superposición de pavimentos asfálticos con finas capas de hormigón, conocido com
es uno que ha sido estudiado por Mn/DOT desde 1993 y en MnROAD desde 1997. Desde entonce
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7
tiempo, los ingenieros de Mn/DOT en la Oficina de Investigación de Materiales y Caminos han pr
de informes y presentó muchos trabajos sobre el diseño y la construcción de whitetopping. Estas
Los informes detallan la experiencia de MnROAD con una variedad de cubiertas blancas finas y u
diseños en secciones de prueba MnROAD de alto y bajo volumen de tráfico durante tres años y m
periodo de un año ( 47, 48 ). Los investigadores de Mn/DOT también han estado involucrados en
experimentos en carreteras y caminos de bajo volumen alrededor de Minnesota que toman prestad
técnicas de construcción y reparación de la experiencia de la sección de prueba de MnROAD ( 49
también ha estado en la posición envidiable de poder utilizar su amplia gama de sensores de respu
para monitorear el desempeño de estas delgadas losas de concreto en tiempo real ( 52 ). En el curs
menos de cuatro años, los ingenieros de MnROAD pasaron de tener poca o ninguna experiencia e
ser impulsor del diseño y construcción de whitetopping para pavimentos asfálticos
en los Estados Unidos.
Control de compactación continua (Compactación inteligente)
En los últimos años de sus primeros diez años de operación, los ingenieros de MnROAD estuviero
con una nueva e interesante herramienta en el control de calidad de la construcción de pavimentos
control (más comúnmente conocido como “ compactación inteligente” o IC). A través de manifes
MnROAD y la participación de los ingenieros de MnROAD en un grupo de trabajo de IC en todo
Los factores relacionados con el uso de IC en la compactación de material no unido se han descub
MnROAD. Durante las demostraciones in situ , los ingenieros de MnROAD confirmaron los paso
involucrados en el proceso de IC y las herramientas utilizadas para completar cada paso. Los inge
la transferencia de datos del compactador al servidor. En general, los ingenieros de MnROAD de
Los compactadores hacen un excelente trabajo al garantizar la uniformidad en la compactación y
módulo para la próxima generación de diseño de pavimento mecanístico-empírico ( 53 ). Gracias
Experiencia e iniciativas de MnROAD, Minnesota tiene una cartera de proyectos y demostracione
programados que involucran IC, y esta experiencia probablemente jugará un papel importante en
IC en los Estados Unidos ( 54 ).
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MNROAD Y EL ESTADO DE MINNESOTA
Los beneficios de la instalación de Minnesota Road Research en el estado de Minnesota comenza
momento en que se eligió el sitio de la instalación . Ha habido una serie de cambios legislativos q
surgen gracias al trabajo de MnROAD en la variación estacional de pavimentos. Además,
Mn/DOT continúa beneficiándose de la experiencia de los ingenieros de MnROAD con nuevos eq
métodos de construcción y técnicas de evaluación de pavimentos, muchos de los cuales se han vu
estándares o especificaciones para Mn/DOT. Las siguientes secciones detallan algunos de los ben
MnROAD al estado de Minnesota.
Variaciones estacionales en pavimentos
Uno de los beneficios más publicitados de MnROAD para el estado de Minnesota ha sido en el ca
variaciones estacionales en los pavimentos. Usando datos de MnROAD, Ovik et al. pudieron reali
análisis detallado de los módulos en varias capas de un sistema de pavimento flexible. Al hacerlo,
researchers divided the calendar year into five distinct seasons for the purposes of a mechanisticempirical design method specific to Minnesota. This so-called fifth season falls during the early
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8
spring-thaw period, when an excess of moisture is present and the granular base has a minimal
resilient modulus (55).
This innovation in the approach to pavement and environment lead to legislation
concerning spring load restrictions for Minnesota’s roadways (56, 57). The Mn/DOT Office of
Materials and Road Research continued to apply Ovik’s understanding of seasonal variation in
flexible pavement systems to new winter load limits for Minnesota’s roadways (58). Strangely
enough, the work also has indirectly lead to a closer examination of the need for spring-load
restrictions altogether. A recent study found that the reduced maintenance costs due spring-load
restrictions might not outweigh the increased revenue from roadways operating year-round at the
maximum single-axle load (59). Despite the various legislative activity that was instigated by
Ovik et al., the main benefit of this research is its new understanding of cold-regions pavements
and the use of this understanding in developing and calibrating mechanistic-empirical pavement
design methods such as Mn/DOT’s MnPave.
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New Techniques for State Pavement Engineers
In addition to serving as a site for research, MnROAD has also served the state of Minnesota as a
testing ground for new pavement technologies. In some cases, this has involved the use of
MnROAD engineers in certifying practitioners in the use of equipment or the use of MnROAD
as a demonstration site (53, 60, 61). Two notable techniques in pavement assessments, the
dynamic cone penetrometer (DCP) and ground penetrating radar (GPR) have been first explored
at MnROAD before seeing greater use by Mn/DOT across the state of Minnesota.
Dynamic Cone Penetrometer
MnROAD personnel have applied the dynamic cone penetrometer (DCP) to test sections since
the initial stages of MnROAD beginning in June 1991. During the construction phase,
MnROAD engineers conducted over 700 DCP tests at the MnROAD facility (62). Since that
time, MnROAD has used the DCP regularly to evaluate newly constructed and rehabilitated
pavements. MnROAD engineers have suggested and made a series of physical modifications to
the device itself, modifications that have now become standard on the DCP as used by Mn/DOT.
Furthermore, to avoid inaccurate results due to operator fatigue, Mn/DOT proposed the
development of an automated DCP (ADCP) (62-64).
MnROAD’s entire efforts with DCP have influenced Mn/DOT and its assessment of
subgrades and pavement systems in the field. Furthermore, MnROAD’s work with DCP
prompted Mn/DOT to incorporate DCP testing in two specifications for pavement assessments:
1) quality control for the backfill compaction of pavement edge drain trenches (Mn/DOT Spec
SP5-128) and 2) quality control of granular base layer compaction (Mn/DOT Spec 2211.3.C4).
Mn/DOT has had the confidence to use DCP testing for a variety of non-specified work that
includes an assessment of base and subgrade conditions under full-depth bituminous cracks and
the foundation strength of footing pads for a building (65, 66).
Ground Penetrating Radar
MnROAD has also benefited Minnesota pavements through the adoption of ground penetrating
radar (GPR) by Mn/DOT. In the earliest work using GPR at MnROAD in 1994, GPR was used
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Citas (11)
Referencias (76)
... Los programas logran un mayor impacto a través de la comunicación y las alianzas (Gibson et al. 2008). Varias
formas de asociaciones y alianzas en los programas APT se publican en otros lugares (Brown et al. 2002, Tompkins y
Khazanovich 2007 , Tompkins et al. 2008 , Steyn 2012, Choubane y Greene 2019, Worel et al. 2020. Las
colaboraciones y asociaciones en los programas APT son muy beneficiosas (Saeed y Hall Jr 2003, Gibson et al. 2008,
Harvey et al. 2008, Steyn 2012, Worel et al. 2020. ...
Explorando las lecciones aprendidas de las asociaciones para establecer una instalación regional de prueba
acelerada de pavimentos en Wyoming
Artículo
mayo 2022
Benjamín Fosu-Saah ·
Vista
Marwan Hafez ·
Khaled Ksaibati
Mostrar resumen
... The GPR is a non-destructive device used to locate underground utilities and gives a profile of subsurface conditions
and bridge condition evaluation. Based on research findings, the GPR was adopted by MnDOT for use across the state
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of Minnesota [63, 64] . Consequently, MnROAD is a described as a site for equipment certification [11,65,66]. ...
A Review of Accelerated Pavement Testing Applications in Non-Pavement Research
Full-text available
Article
Jul 2021
Benjamin Fosu-Saah ·
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Marwan Hafez ·
Khaled Ksaibati
Show abstract
... The initial stage of analysis had taken during the literature review and was developed further using Scott's (2006)
analysis criteria. These criteria, and a rigorous model of internal criticism (Tompkins et al., 2009) , were used to analyse
the archival data and documentary source material. The internal criticism model was selected, rather than using a
sampling strategy during this stage, to create the fullest picture possible, and the volume of data was felt to be
manageable. ...
‘The paradox of living with the unknown’ The Mulberry Bush School: an exploration of how a therapeutic approach to
looking after emotionally traumatised children affects their capacity to develop relationships, and to understand an…
Conference Paper
Jul 2020
David Roberts
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... Most commercial GPR provide antennas with frequencies between 50 MHz and 1.5 GHz (Daniels [3]). The primary
GPR evaluative function for pavements was to determine thickness of both asphaltic and concrete layers (Tompkins et
al. [4] ). The possibility of performing surveys with GPR equipment coupled to a vehicle allows this this type of
evaluation to be very productive, making it almost continuous, with minimal traffic interruption (Olhoeft and Smith III [5])
GPR calibration is usually done with the use of a concrete specimen comparing the travel time with the exact specimen
thickness (Hugenschmidt [6]). ...
Non-destructive ultrasonic tomography for concrete pavement evaluation: signal processing and image analysis of
crucial parameters
Full-text available
Article
Nov 2017
Lucio Salles de Salles ·
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Jose T. Balbo ·
Lev Khazanovich
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... MnROAD has an extensive infrastructure supporting automated sensors configured to record dynamic and
environmental pavement response. Additional information on the MnROAD project can be found on the MnROAD
website or numerous reports highlighting research findings and lessons learned (1) . ...
Investigation of Joint Deterioration in MnROAD Phase 1 Jointed Concrete Pavement Test Sections
Article
Ryan Rohne · Primary Author
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... Comparisons with ground truth data have been few because of difficulties in obtaining information. However, the
Minnesota Road Research Facility (MnROAD) provides an opportunity for conducting this type of investigation (2) . This
paper presents the results of a blind test that evaluated the ability of various nondestructive testing techniques to
determine the extent of concrete joint deterioration. ...
Detection of Subsurface Joint Deterioration
Full-text available
Article
Dec 2013 · TRANSPORT RES REC
Kyle Hoegh ·
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Lev Khazanovich · Benjamin James Worel ·
Thomas Yu
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... Automated sensors are configured to record data continuously to the MnROAD database. All historical sensor,
sampling, testing, and construction data can be found in the MnROAD database and in various publications (Tompkins,
Khazanovich, and Johnson 2008 ). Additional isolated test sections have been installed and monitored at the MnROAD
test site and throughout the state of Minnesota. ...
Subgrade Temperature and Freezing Cycles in Pervious Pavements
Article
Aug 2009
R. J. Rohne · M A Lebens
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Theoretical analysis on the measurement accuracy of embedded strain sensor in asphalt pavement dynamic
response monitoring based on FEM
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Oct 2022
Dongdong Han ·
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Guoqiang Liu · Yinfei Xi · Yongli Zhao
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Internal deformation monitoring of granular material using intelligent aggregate
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Jul 2022 · AUTOMAT CONSTR
Yiqiu Tan ·
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Zundong Liang ·
Huining xu ·
Chao Xing
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Correlation Analysis of 2D Tomographic Images for Flaw Detection in Pavements
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Article
Mar 2012 · J TEST EVAL
Kyle Hoegh ·
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Lev Khazanovich
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Machine Learning Application of Mechanistic-Empirical Rigid Pavement Design and Analysis
Haoran Li ·
Lev Khazanovich
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Development of Simplified Mechanistic-Empirical Design Tool for Pennsylvania Rigid Pavements
Haoran Li ·
Lev Khazanovich
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Overview of the First Ten Years of the Minnesota Road Research Project
November 2007 · Journal of Transportation Engineering
Derek Tompkins ·
Lev Khazanovich · David M. Johnson
The Minnesota Department of Transportation began construction on the Minnesota Road Research Project (MnROAD) in 1991 and
opened the full-scale pavement research facility to live traffic in 1994. Since the time of its construction, MnROAD, the first major test
track since the AASHO Road Test of the 1950s and 1960s, has learned a number of lessons on behalf of the greater pavement
community. As ... [Show full abstract]
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Evaluation of Bearing Capacity of Low-Volume Roads in Minnesota
December 2014 · Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board
Lev Khazanovich · Derek Tompkins · Erland Lukanen
Deflection testing and analysis are routinely used to evaluate the spring load capacity of pavements and to design structural overlays.
The current falling-weight deflectometer (FWD) deflection analysis process used by the Minnesota Department of Transportation was
found to be unreliable. Traditionally, the process used to interpret FWD deflection measurements converted the measured maximum
FWD ... [Show full abstract]
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Article
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State Design Procedure for Rigid Pavements Based on the AASHTO Mechanistic–Empirical Pavement Design...
CompanyJanuary 2015 · Transportation
Support
Business
Research Record
Journalsolutions
of the Transportation Research Board
Lev
Khazanovich ·
Luke
Johanneck
·
About us Derek Tompkins Help
Center
Advertising
News
Recruiting
Careers This paper describes research efforts sponsored by the Minnesota Department of Transportation (DOT) to update its rigid design
procedure to take advantage of locally calibrated mechanistic empirical models for performance and consequently design. The new
procedure, MnPCC-ME, is based on the AASHTO Mechanistic Empirical Pavement Design Guide (MEPDG) Version 1.1, but restricts
the user to ... [Show full abstract]
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Article
Low-Volume-Road Lessons Learned: Minnesota Road Research Project
January 2007 · Transportation Research Record Journal of the Transportation Research Board
Derek Tompkins · Benjamin J. Worel · Timothy R. Clyne · [...] ·
Thomas Burnham
The Minnesota Department of Transportation built the Minnesota Road Research Project (MnROAD) and its low-volume road (LVR)
between 1990 and 1993. The 2.5-mi LVR consists of a two-lane roadway that originally contained gravel, hot-mix asphalt, and
concrete test sections designed for low-volume road research. Each of these test sections is trafficked by a controlled five-axle tractorsemitrailer ... [Show full abstract]
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Last Updated: 05 Jul 2022
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