MANTENIMIENTO DE CARRETERASDefinicin: El mantenimiento de una carretera consiste en prever y solucionar los problemas que se presentan, a causa de su uso, y as brindar al usuario el nivel de servicio para el que la carretera fue diseada. La vida de un camino est en funcin de una adecuada respuesta al mantenimiento para prolongar su vida til.Justificacin e importancia Mantener una red de carreteras eficiente no slo comprende la adecuada construccin de los caminos sino tambin el mantenimiento de los ya construidos, puesto que representan un patrimonio invaluable. No conservar o conservar a medias ser motivo de prdidas importantes de este patrimonio. La inquietante realidad de la prdida de infraestructura de carreteras por su grado de deterioro. Cunto vale una carretera hoy en da? La respuesta es inquietante. Cunto tenemos que invertir para llevarla a un nivel de servicio adecuado? Por falta de un mantenimiento adecuado y a tiempo, desgraciadamente se pierde infraestructura de carreteras. Las carreteras se deterioran como se muestra pasando por una fase B de un deterioro lento con fallas poco perceptibles a una fase C en donde el deterioro se acelera y se presenta un colapso de las estructuras para que finalmente en una fase D se presente la destruccin total. Es por esta razn que requerimos de polticas de mantenimiento en las que a travs de una planeacin podamos seleccionar los tiempos y procedimientos para las mismas. Se muestra los gastos de mantenimiento en funcin del deterioro de una carretera. Podemos observar que cuando la carretera se encuentra en una situacin regular, es el momento de proceder con los trabajos de rehabilitacin. Despus de este tiempo el incremento en los costos ser varias veces mayor, conducindonos a una reconstruccin.CLASIFICACIN DE LAS CARRETERAS SEGN CONAVIALClasificacin de las carreteras segn la designacin oficial.Las vas en general se clasifican en siete (07), las cuales son las siguientes: Segn su importancia. Segn la corriente de trnsito. Segn la designacin demogrfica. Segn la designacin oficial. Segn su transitabilidad. Segn el tipo de terreno. Segn el nmero de canales. Para considerar la clasificacin de las carreteras, se debe tomar en cuenta la clasificacin administrativa adoptada por el M.T.C. (MINFRA). Tambin deben tomarse en cuenta sus caractersticas funcionales y su geometra.CLASIFICACIN ADMINISTRATIVA: Se refiere a la informacin contenida en la publicacin titulada nomenclatura y caractersticas fsicas de la red de Venezuela M.T.C. 1979.Troncales: Son vas que contribuyen a la integracin nacional, proveyendo la conexin interregional y la comunicacin internacional. Su simbologa y sealizacin tienen rango nacional.Locales: Son vas de inters regional, que permiten la comunicacin entre centros poblados. Deben poder orientar el trnsito proveniente de ramales y sub-ramales hacia las Vas Troncales. Su simbologa y sealizacin tienen rango estatal.Ramales: Son vas de inters local, que conectan diversos centros generadores de trnsito, orientando el mismo hacia la red Local o Troncal. Su simbologa y sealizacin tienen rango estatal.Subramales: Son vas de inters local, que conectan caseros o centros generadores de trnsito especficos, orientando el mismo hacia redes viales de mayor jerarqua. Generalmente no tienen continuidad. Su simbologa y sealizacin tienen rango estatal y es semejante a los RamalesCLASIFICACIN FUNCIONAL: En la Clasificacin Funcional se toman en cuenta las caractersticas propias de las corrientes de trnsito. Es la ms utilizada en la planificacin vial de una regin.Arteriales: Son vas en la que predomina el trnsito de paso.Colectoras: Son vas, cuya funcin predominante es recoger el trnsito generado por el entorno y conducirlo hacia el Sistema Arterial.Locales: Son vas, cuya funcin predominante es proveer acceso a los desarrollos adyacentes.CLASIFICACIN SEGN SU GEOMETRA: En la Clasificacin segn su geometra se toman en cuenta las caractersticas geomtricas de las carreteras, y se clasifican de la siguiente manera:Autopista: Son vas con divisoria fsica continua entre los sentidos del trnsito y con control total de accesos. Las calzadas pueden tener alineamientos independientes o ser paralelas. Cada calzada debe tener por lo menos una franja de estacionamiento de emergencia. (Hombrillo)Va expresa: Son vas con divisoria fsica entre los sentidos del trnsito, que puede tener aperturas ocasionales y con control parcial de accesos. Las calzadas pueden tener alineamientos independientes o ser paralelas. Cada calzada debe tener por lo menos una franja de estacionamiento de emergencia. (Hombrillo)Carreteras: Son vas sin divisoria fsica entre los sentidos del trnsito. La calzada puede tener ms de un canal por sentido. Se recomienda la inclusin de un hombrillo a cada lado de la calzada, sobre todo cuando se prevean volmenes de trnsito considerables. Es inaceptable la inclusin de un canal central con doble sentido de circulacin. Los accesos deben cumplir con las condiciones relativas a visibilidad y espaciamiento, contempladas en estas normasMTODOS DE EVALUACIN OPERACIONAL DE CARRETERASEn el proceso de planificacin de carreteras, as como para conocer el funcionamiento del trfico, es necesario realizar medidas y estudios en las carreteras existentes. Los datos obtenidos se utilizarn como base del planeamiento y explotacin de las redes viarias, las regulaciones de trfico y para realizar investigaciones sobre el efecto de los diferentes elementos en la circulacin de los vehculos.

Estudio de velocidadLa velocidad es de capital importancia para realizar cualquier tipo de estudio de trfico, considerando que todos los conceptos fundamentales de los mismos estn ntimamente ligados y relacionados con ella. En relacin con la accidentalidad la velocidad es uno de los factores ms importantes, siendo la velocidad media de recorrido uno de los factores determinantes. La velocidad mnima del elemento ms limitativo del tramo, velocidad de proyecto, es menos influyente que la velocidad media de recorrido, pues su variacin mxima slo aumenta el 20% el ndice de peligrosidad en carreteras convencionales y nos es significativa en autovas. Quizs la variable velocidad media de recorrido- velocidad de proyecto sea la ms influyente en la seguridad, por lo que se est investigando en estos momentos. Los volmenes de trfico, proporcionan un mtodo para cuantificarlos valores de la capacidad. La velocidad es una medida importante de la calidad del servicio que se proporciona al usuario de la va. Se utiliza como una de las medidas de eficacia ms importante para definir los niveles de servicio, en muchos tipos de va. Un conductor espera alcanzar una velocidad ms alta en una autopista que en una arteria urbana. Las velocidades bajas se toleran en aquellas calzadas que presentan unas alineaciones crticas tanto en planta como en alzado. Los criterios de niveles de servicio se establecen en funcin de estos factores.Estudio de volumen y densidad:Volmenes de Trnsito: Es el nmero de vehculos que pasa un punto determinado durante un periodo especifico de tiempo. Densidad de Trnsito: Es el nmero de vehculos que ocupan una unidad de longitud de carretera en un instante dado. Por lo general se expresa en vehculos por kilmetro. Intensidad o Volumen Medio Diario (VMD): Es el volumen total que pasa por una seccin transversal o por un segmento de una carretera, en ambos sentidos, durante un ao, dividido entre el nmero de das en el ao. Se puede obtener tambin para un solo sentido. Trigsimo Volumen Horario Ms Alto: El volumen horario que es excedido slo por 29 volmenes horarios durante un ao dado. Volumen Horario de Diseo (VHD): Es el volumen horario futuro utilizado para diseo. Por lo general se usa el trigsimo volumen horario ms alto para el ao futuro de diseo. Relacin entre el Volumen Horario de Diseo (VHD) y el Volumen Medio Diario (VMD): El volumen horario de diseo se expresa a menudo como un porcentaje del volumen medio diario. El rango normal est entre un 12% y un 18 % para ambos sentidos, y un 16% a un 24% para un solo sentido. Distribucin Direccional: Es el volumen durante una hora en particular en el sentido predominante expresado como un porcentaje del volumen en ambos sentidos durante la misma hora. Composicin del Trnsito: Vehculos pesados o de transporte pblico expresados (excluyendo vehculos livianos, con una relacin peso/potencia similar a vehculos privados) como un porcentaje del volumen horario de diseo. USOS DE LOS DATOS DE VOLMENES DE TRNSITO La informacin sobre volmenes de trnsito es de gran utilidad en la planeacin del transporte, diseo vial, operacin del trnsito e investigacin.

Niveles de servicioCuando la intensidad del trfico llega a igualar la capacidad de una carretera o calle cualquiera las condiciones de operacin en la misma se tornan deficientes con velocidades de circulacin pequeas y frecuentes paradas y demoras considerables en el viaje, aun cuando las condiciones de trazado y de trfico sean ideales.La intensidad mxima de vehculos que puede soportar un tramo de carretera para un nivel de servicio seleccionado, es lo que se ha definido como intensidad de servicio.Se han seleccionado seis niveles de servicio para cualquier tipo de carretera o calle, en los que se identifican las condiciones existentes bajo ciertos requerimientos previos de intensidad y velocidad, que se designan de A a F.Nivel de servicio A: Representa las caractersticas de la circulacin libre, fluida, slo posible cuando la intensidad de servicio es pequea y la velocidad del trayecto elevada, donde los conductores pueden desarrollar la velocidad, por ellos mismos elegida con gran libertad de maniobra.Nivel de servicio B: Indica la zona donde la circulacin es libre pero la velocidad comienza a sentirse restringida por algunas condiciones del trfico. Sin embargo, los conductores an poseen una libertad razonable para seleccionar su propia velocidad y carril de circulacin.Nivel de Servicio C: Este nivel representa an las caractersticas de circulacin estable, fluida aunque la velocidad posible a desarrollar y la libertad de maniobra de los conductores estn ya ms ligadas a las condiciones impuestas por el trfico que por la propia voluntad de aquellos. La mayor parte de los usuarios encuentran dificultades para seleccionar su propia velocidad, cambiar de carril y adelantar a otros vehculos.Nivel de Servicio D: Dentro de esta zona las condiciones de operacin se aproximan a la inestabilidad, con velocidad real notable, aunque difcil de mantener constante a travs de un trayecto largo. Los conductores encuentran poca libertad de maniobra y comodidad.Nivel de servicio E: Determina las caractersticas de una circulacin inestable con velocidad variable y paradas de breve duracin; la velocidad oscila normalmente alrededor de los 50 km/h y las intensidades de servicio se acercan mucho ms a la capacidad de la va.Nivel de servicio F: Representa las condiciones de trfico de circulacin forzada con pequea velocidad y paradas frecuentes de menor o mayor duracin, debidas a la congestin del trfico, en casos extremos la velocidad y la intensidad de servicio pueden descender a 0.Estudio de demorasLos estudios de demora se efectan para evaluar el comportamiento de una interseccin, es decir, para evaluar la efectividad de los elementos controladores del flujo vehicular. Este estudio evala el tiempo de demora en una interseccin. Adicionalmente a la metodologa a continuacin presentada, existen los modelos computacionales para determinar la demora y otros parmetros (SIDRA, TRANSYT)Objetivo Evaluacin de la eficiencia de los elementos reguladores en relacin con las diferentes pistas de circulacin. Clculo de costo por demora en un anlisis econmico. Anlisis de los resultados de cambios en el control vehicular.ProcedimientoLos estudios de demora se efectan en aquellas intersecciones donde hay problemas de congestin. El momento ms adecuado para efectuarlas es en las horas de mayor demora. Cuando se efecta este estudio en horas de demora relativa, es posible determinar el grado de problema por comparacin. Al igual que en todo tipo de estudio, las condiciones atmosfricas deben ser adecuadas y la situacin del flujo vehicular debe ser normal.El estudio de demora requiere de un formulario especial y de un cronmetro cuando se efectan manualmente.La prctica recomienda que el nmero mnimo de observaciones para este estudio se determine por medio de la siguiente expresin:

Donde:N = Nmero mnimo de observaciones.p = Proporcin de vehculos que se detienen en la interseccind = Error permitido en la apreciacin del nmero de vehculos que se detienen.X = Valor para el nivel de confianza esperado.Previo el estudio mismo se observar la interaccin y se determina cuntos vehculos de 100 se detienen. El valor de chi-cuadro generalmente usado es 7,88 que asegura un nivel de confianza de un 99.5% y 6.63 para 99,0%.El error permitido o valor d depende del propsito del estudio y vara de 0,01 a de 0,1, siendo el valor menor el ms adecuado cuando se requiere precisin. Si se resuelve la expresin para determinar N y el nmero determinado es menor que 50, se deber tomar 50 como mnimo.El estudio consiste en observar el nmero de vehculos que estn detenidos en 4 perodos de 15 segundos y el nmero de vehculos que no se detienen en la interseccin.Es importante iniciar las observaciones teniendo presente que no coincidan los perodos de 15 segundos y el nmero de vehculos que no se detienen en la interseccin.Es importante iniciar las observaciones teniendo presente que no coinciden los perodos de 15 segundos con una misma situacin del semforo. Un perodo usual de observaciones es de diez minutos.Estudio de capacidadTericamente la Capacidad se define como la tasa mxima de flujo que puede soportar una autopista o calle. De manera particular, la Capacidad de una infraestructura vial es el mximo nmero de vehculos que razonablemente pueden pasar por un punto o seccin uniforme de un carril o calzada durante un intervalo de tiempo dado, bajo las condiciones prevalecientes de la infraestructura vial, del trnsito y de los dispositivos de control.El intervalo de tiempo utilizado en la mayora de los anlisis de Capacidad es de 15 minutos, debido a que se considera que ste es el intervalo ms corto durante el cual puede presentarse un flujo estable. Como se sabe, que el volumen en 15 minutos as obtenido es convertido a tasa de flujo horaria, entonces la Capacidad de un sistema vial, es la tasa mxima horaria. La infraestructura vial, como ya se explic en el captulo anterior sea sta una autopista o calle, puede ser de circulacin continua o discontinua. Los sistemas viales de circulacin continua no tienen elementos externos al flujo de trnsito, tales como los semforos y seales de alto que produzcan interrupciones en el mismo. Los sistemas viales de circulacin discontinua tienen elementos fijos que producen interrupciones peridicas del flujo de trnsito, independientemente de la cantidad de vehculos, tales como los semforos, las intersecciones de prioridad con seales de alto y ceda el paso, y otros tipos de regulacin. Dependiendo del tipo de infraestructura vial a analizar, se debe establecer un procedimiento para el clculo de su Capacidad y calidad de operacin. Por lo tanto, el principal objetivo del anlisis de Capacidad, es estimar el mximo nmero de vehculos que un sistema vial puede acomodar con razonable seguridad durante un periodo especfico. Sin embargo, los sistemas operan pobremente a Capacidad; pero generalmente ellos raramente se planifican para operar en este rango. A su vez, mediante los anlisis de Capacidad, tambin se estima la cantidad mxima de vehculos que el sistema vial puede acomodar mientras se mantiene una determinada calidad de operacin, introducindose aqu el concepto de Nivel de Servicio.

MTODOS DE EVALUACIN ESTRUCTURAL DE CARRETERASLa evaluacin estructural de pavimentos consiste, bsicamente, en la determinacin de la capacidad portante del sistema pavimento-subrasante en una estructura vial existente, en cualquier momento de su vida de servicio, para establecer y cuantificar las necesidades de rehabilitacin, cuando el pavimento se acerca al fin de su vida til o cuando el pavimento va a cambiar su funcin. Las necesidades de evaluar estructuralmente los pavimentos de una red aumentan a medida que se completa el diseo y la construccin de una red vial nacional o regional y consecuentemente aumenta la necesidad de su preservacin y rehabilitacin.

La Viga Benkelman El deflectmetro Benkelman funciona segn el principio de la palanca. Es un instrumento completamente mecnico y de diseo simple. Segn se esquematiza en la figura 2.4, la viga consta esencialmente de dos partes: Un cuerpo de sostn que se sita directamente sobre el terreno mediante tres apoyos (dos delanteros fijos "A" y uno trasero regulable "B") y (2) Un brazo mvil acoplado al cuerpo fijo mediante una articulacin de giro o pivote "C", uno de cuyos extremos apoya sobre el terreno (punto "D") y el otro se encuentra en contacto sensible con el vstago de un extensmetro de movimiento vertical (punto "E"). Adicionalmente el equipo posee un vibrador incorporado que al ser accionado, durante la realizacin de los ensayos, evita que el indicador del dial se trabe y/o que cualquier interferencia exterior afecte las lecturas, como se ver ms adelante. El extremo "D" o "punta de la viga" es de espesor tal que puede ser colocado entre una de las llantas dobles del eje trasero de un camin cargado. Por el peso aplicado se produce una deformacin del pavimento, consecuencia de lo cual la punta baja una cierta cantidad, con respecto al nivel descargado de la superficie. Como efecto de dicha accin el brazo DE gira en torno al punto fijo "C", con respecto al cuerpo AB, determinando que el extremo "E" produzca un movimiento vertical en el vstago del extensmetro apoyado en l, generando as una lectura en el dial indicador. Si se retiran luego las llantas cargadas, el punto "D" se recupera en lo que a deformacin elstica se refiere y por el mismo mecanismo anterior se genera otra lectura en el dial del extensmetro. La operacin expuesta representa el "principio de medicin" con la Viga Benkelman. Lo que se hace despus son slo clculos en base a los datos recogidos. As, con las dos lecturas obtenidas es posible determinar cunto deflect el pavimento en el lugar subyacente al punto "D" de la viga, durante el procedimiento descrito. Es de anotar que en realidad lo que se mide es la recuperacin del punto "D" al remover la carga (rebote elstico) y no la deformacin al colocar sta. Para calcular la deflexin deber considerarse la geometra de la viga, toda vez que los valores dados por el extensmetro (EE') no estn en escala real sino que dependen de la relacin de brazos existentes (Ver figura 2.4b).

Equipo requerido El equipo mnimo para la realizacin de ensayos de medicin de deflexiones es el Siguiente: i. Deflectmetro Viga Benkelman, tal como el modelo Soiltest HT-350 (con relacin de brazos 1:2). ii. Extensmetro con dial indicador de divisiones cada 0.01 mm (Modelo Soiltest HT-300M). iii. Camin cargado, con eje trasero de 18000 libras igualmente distribuidas en un par de llantas dobles infladas a una presin de 75 a 85 psi. iv. Vehculo auxiliar para transportar al personal y equipo miscelneo (camioneta). v. Balanza porttil para pesaje del camin, con capacidad de 10 toneladas. vi. Accesorios de medicin y varios (Cinta mtrica de 3 m, plumones de punta gruesa, plomada, destornillador, alicates, hojas de campo, lpices, seales de seguridad, termmetro, cincel, martillo, varilla de metal o madera de 2m, alambre de amarre, etc.) Procedimiento en el campo La carga aplicada al pavimento para la realizacin de ensayos de deflexiones ha sido estandarizada en 9000 libras (4090 kg), y es proporcionada por una de las llantas dobles del eje trasero de un camin. Previamente a la realizacin de los ensayos deber verificarse que se cumpla esta condicin, as como que la presin de las llantas sea la requerida. Una vez localizado el lugar donde se realizar el ensayo (usualmente los puntos de medicin se localizan en la mitad exterior de un carril), se coloca la llanta a usarse sobre el punto de manera tal que ste coincida aproximadamente con el eje vertical del centro de gravedad del conjunto (ver figura 2.5a, punto "D"). Para esta operacin es aceptable una tolerancia en el rango de 3 pulgadas alrededor del punto. Estacionados los neumticos se inserta entre ellos el extremo del brazo mvil de la viga colocndolo nuevamente sobre el punto de ensayo seleccionado. Dado que esto ltimo se dificulta por la inaccesibilidad tanto visual como manual, se realizar previamente la siguiente operacin: Se coloca la Viga en la posicin como si estuviera entre las llantas pero en la parte exterior de las mismas, haciendo coincidir, empleando una plomada, el extremo del brazo mvil con el eje vertical del centro de gravedad. Tomando como punto de referencia una varilla vertical adosada a la parte trasera del camin (ver figura 2.5b), se efecta una marca en la viga de manera tal que, en adelante, basta con hacerlas coincidir (la marca con la varilla vertical) para asegurarse que el extremo de la viga coincide con el centro de las llantas, en el momento de iniciar las mediciones.

De igual forma se puede efectuar, a partir de la primera, sucesivas marcas a distancias elegidas a las cuales se desee medir deflexiones adicionales (puede ser a 30, 40 y 50 cm). Para la metodologa de anlisis se requiere de por lo menos tres lecturas, como se ver en el numeral 2.4, pero se pueden obtener ms con fines de verificacin, lo cual es recomendable, o si es que se desea tener una idea grfica del tipo de curvas de deflexiones se producen. Como norma se realiza la primera marca adicional a una distancia tal que la deflexin que se obtenga en ese punto sea la mitad de la deflexin mxima (obtenida en la marca inicial). La segunda marca adicional se realiza al doble de la distancia de la primera marca adicional. Estas dos distancias se determinarn especficamente para cada proyecto de evaluacin que se emprenda. Esto deber hacerse por medio de tanteos previos, antes de comenzar la recoleccin masiva de datos. Es comn que se observen variaciones durante la realizacin de los ensayos, pero no deber hacerse modificaciones mientras que las deflexiones tomadas en la primera marca adicional estn en el rango entre 35% y 65% de la deflexin mxima.

Una vez instalada la viga en el punto de medicin haciendo coincidir con la cadena vertical y la marca inicial (ver figura 2.6a), se verificar que sta se encuentre alineada longitudinalmente con la direccin del movimiento del camin. Se pondr el dial del extensmetro en cero, se activar el vibrador y mientras el camin se desplaza muy lentamente se proceder a tomar lecturas conforme la varilla vertical vaya coincidiendo con la primera y segunda marcas adicionales (figuras 2.6b, c) y una lectura final cuando el camin se haya alejado lo suficiente del punto de ensayo que el indicador del dial ya no tenga movimiento (aproximadamente 5.00 m.), registro que corresponde al punto de referencia con deflexin cero. Para la realizacin de esta rutina ser necesario del concurso de tres operadores: Un tcnico calificado que lea y dicte las lecturas, un operador que anote las mediciones y un ayudante que coordine con el conductor del camin y a la vez de aviso al tcnico que realiza las lecturas, cuando la varilla adosada al camin vaya coincidiendo con las marcas hechas en la viga. Todo el trabajo deber ser supervisado permanentemente por un ingeniero de campo quien verificar los valores que se vayan obteniendo as como tomar anotacin de cualquier factor que a su juicio pueda explicar los resultados que se obtengan (corte, relleno, tipo de material, presencia de alcantarillas, napa fretica, estado del pavimento, etc.). Clculo de las deflexiones Una vez tomados los datos de campo, el clculo de las deflexiones para cada estacin consiste en sustraer la lectura final (punto de referencia de deflexin cero) a cada una de las otras, representando las respectivas diferencias la deformacin en dichos puntos, las cuales en conjunto definen la curva de deflexin de superficie del pavimento.

Mtodo de ndice de condicin de pavimento (PCI)El ndice de Condicin del Pavimento (PCI, por su sigla en ingls) se constituye en la metodologa ms completa para la evaluacin y calificacin objetiva de pavimentos, flexibles y rgidos, dentro de los modelos de Gestin Vial disponibles en la actualidad. La metodologa es de fcil implementacin y no requiere de herramientas especializadas.Se presentan la totalidad de los daos incluidos en la formulacin original del PCI, pero eventualmente se harn las observaciones de rigor sobre las patologas que no deben ser consideradas debido a su gnesis o esencia ajenas a las condiciones locales.El deterioro de la estructura de pavimento es una funcin de la clase de dao, su severidad y cantidad o densidad del mismo. La formulacin de un ndice que tuviese en cuenta los tres factores mencionados ha sido problemtica debido al gran nmero de posibles condiciones. Para superar esta dificultad se introdujeron los valores deducidos, como un arquetipo de factor de ponderacin, con el fin de indicar el grado de afectacin que cada combinacin de clase de dao, nivel de severidad y densidad tiene sobre la condicin del pavimento. El PCI es un ndice numrico que vara desde cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. En el Cuadro 1 se presentan los rangos de PCI con la correspondiente descripcin cualitativa de la condicin del pavimento.

El clculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condicin del pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y CANTIDAD de cada dao presenta. El PCI se desarroll para obtener un ndice de la integridad estructural del pavimento y de la condicin operacional de la superficie. La informacin de los daos obtenida como parte del inventario ofrece una percepcin clara de las causas de los daos y su relacin con las cargas o con el clima.

APLICACIN DEL MTODO PCIEl mtodo PCI (Pavement Condition Index) es un procedimiento que consiste en la determinacin de la condicin del pavimento a travs de inspecciones visuales, identificando la clase, severidad y cantidad de fallas encontradas, siguiendo una metodologa de fcil implementacin y que no requiere de herramientas especializadas, pues se mide la condicin del pavimento de manera indirecta. Fue desarrollado entre los aos 1974 y 1976 a cargo del Centro de Ingeniera de la Fuerza Area de los E.E.U.U. con el objetivo de obtener un sistema de administracin del mantenimiento de pavimentos rgidos y flexibles. Este mtodo constituye el modo ms completo para la evaluacin y calificacin objetiva de pavimentos, siendo ampliamente aceptado y formalmente adoptado, como procedimiento estandarizado, por agencias como por ejemplo: el Departamento de Defensa de los Estados Unidos, el APWA (American Public Work Association) y ha sido publicado por la ASTM como mtodo de anlisis y aplicacin (Procedimiento estndar para la inspeccin del ndice de condicin del pavimento en caminos y estacionamientos ASTM D6433-03). El clculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual del estado del pavimento en el cual se establecen clase, severidad y cantidad de cada falla presente. Dada la gran cantidad de combinaciones posibles, el mtodo introduce un factor de ponderacin, llamado valor deducido, para indicar en qu grado afecta a la condicin del pavimento cada combinacin de deterioro, nivel de severidad y densidad (cantidad). El PCI se desarroll para obtener un ndice de la integridad estructural del pavimento y de la condicin operacional de la superficie, un valor que cuantifique el estado en que se encuentra el pavimento para su respectivo tratamiento y mantenimiento.Objetivos de la aplicacin del PCI Los objetivos que se esperan con la aplicacin del Mtodo PCI son los siguientes: Determinar el estado en que se encuentra el pavimento en trminos de su integridad estructural y del nivel de servicio que ofrece al usuario. El mtodo permite la cuantificacin de la integridad estructural de manera indirecta, a travs del ndice de condicin del pavimento (ya que no se realizan mediciones que permiten calcular directamente esta integridad). Cuando se habla de integridad estructural, se hace referencia a la capacidad que tiene el paquete estructural de soportar solicitaciones externas, como cargas de trnsito o condiciones ambientales. En cambio, el nivel de servicio es la capacidad del pavimento para brindar un uso confortable y seguro al conductor. Obtener un indicador que permita comparar, con un criterio uniforme, la condicin y comportamiento del pavimento y de esta manera justificar la programacin de obras de mantenimiento y rehabilitacin, seleccionando la tcnica de reparacin ms adecuada al estado del pavimento en estudio. Terminologa A continuacin se definen los principales trminos utilizados en el mtodo, que son de vital importancia para la comprensin y correcta aplicacin del mismo. Red de pavimento: Es el conjunto de pavimentos a ser administrados, es una sola entidad y tiene una funcin especfica. Por ejemplo, un aeropuerto o una avenida, es una red de pavimento. Tramo de pavimento. Un tramo es una parte identificable de la red de pavimento. Por ejemplo, cada camino o estacionamiento es un tramo separado. Seccin de pavimento. Es un rea de pavimento contigua de construccin, mantenimiento, historial de uso y condicin uniformes. Una seccin debe tener el mismo volumen de trfico e intensidad de carga. Unidad de muestra del pavimento. Es una subdivisin de una seccin de pavimento que tiene un tamao estndar que vara de 225 +/- 90 m2, si el pavimento no es exactamente divisible entre 2500 o para acomodar condiciones de campo especficas. Muestra al azar. Unidad de muestra de la seccin de pavimento, seleccionada para la inspeccin mediante tcnicas de muestreo aleatorio. Muestra adicional. Es una unidad de muestra inspeccionada adicionalmente a las unidades de muestra seleccionadas al azar con el fin de incluir unidades de muestra no representativas en la determinacin de la condicin del pavimento. Deben ser consideras como muestras adicionales aquellas muestras muy pobres o excelentes que no son tpicas en la seccin ni entre las unidades de muestra, que contienen deterioros poco comunes tales como cortes utilitarios (ejemplo: corte para instalacin de tuberas de agua o desage, electricidad, telfonos, etc.). Si una unidad de muestra que contiene una falla poco comn es escogida al azar como unidad de muestra, sta deber ser considerada como unidad de muestra adicional y otra unidad de muestra al azar deber ser escogida. Si todas las unidades de muestra son inspeccionadas, entonces no habr unidades de muestra adicionales. ndice de condicin del pavimento (PCI). Es un grado numrico de la condicin del pavimento. Vara desde cero (0), para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. Cada rango del PCI tiene su correspondiente descripcin cualitativa de la condicin del pavimento. Grado de la condicin del pavimento. Es una descripcin cualitativa de la condicin del pavimento, como una funcin del valor de PCI que vara entre fallado hasta excelente, como se aprecia en la figura 3.1. Figura 3.1. ndice PCI.

Fallas del pavimento. Indicadores externos del deterioro del pavimento causado por las cargas de trfico, factores ambientales, deficiencias constructivas, o una combinacin de estas causas.

Materiales e instrumentos Hoja de datos de campo. Documento donde se registrar toda la informacin obtenida durante la inspeccin visual: fecha, ubicacin, tramo, seccin, tamao de la unidad de muestra, tipos de fallas, niveles de severidad, cantidades, y nombres del personal encargado de la inspeccin. En la tabla 3.1 se aprecia un modelo utilizado como hoja de registro. Odmetro Manual. Instrumento utilizado para medir distancias en calles, carreteras, caminos, etc. Regla o Cordel. Para medir la deformacin longitudinal y transversal del pavimento en estudio. Conos de seguridad vial. Para aislar el rea de calle en estudio, ya que el trfico representa un peligro para los inspectores que tienen que caminar sobre el pavimento. Plano de Distribucin. Plano donde se esquematiza la red de pavimento que ser evaluada

Muestreo y unidades de muestra El muestreo se llevar a cabo siguiendo el procedimiento detallado a continuacin: 1. Identificar tramos o reas en el pavimento con diferentes usos en el plano de distribucin de la red, tales como caminos y estacionamientos. 2. Dividir cada tramo en secciones basndose en criterios como diseo del pavimento, historia de construccin, trfico y condicin del mismo. 3. Dividir las secciones establecidas del pavimento en unidades de muestra. 4. Identificar las unidades de muestras individuales a ser inspeccionadas de tal manera que permita a los inspectores, localizarlas fcilmente sobre la superficie del pavimento. Es necesario que las unidades de muestra sean fcilmente reubicables, a fin de que sea posible la verificacin de la informacin de fallas existentes, la examinacin de variaciones de la unidad de muestra con el tiempo y las inspecciones futuras de la misma unidad de muestra si fuera necesario. 5. Seleccionar las unidades de muestra a ser inspeccionadas. El nmero de unidades de muestra a inspeccionar puede variar de la siguiente manera: considerando todas las unidades de muestra de la seccin, considerando un nmero de unidades de muestras que nos garantice un nivel de confiabilidad del 95% o considerando un nmero menor de unidades de muestra. 5.1. Todas las unidades de muestra de la seccin pueden ser inspeccionadas para determinar el valor de PCI promedio en la seccin. Este tipo de anlisis es ideal para una mejor estimacin del mantenimiento y reparaciones necesarias. 5.2. El nmero mnimo de unidades de muestra n a ser inspeccionadas en una seccin dada, para obtener un valor estadsticamente adecuado (95% de confiabilidad), es calculado empleando la Ec. 1 y redondeando el valor obtenido de n al prximo nmero entero mayor.

Donde: e = error admisible en el clculo del PCI de la seccin, comnmente, e=+/- 5 puntos del PCI. s = desviacin estndar del PCI de una muestra a otra en la misma seccin. Al realizar la inspeccin se asume que la desviacin estndar es 10. Esta suposicin debe ser comprobada de la forma como se describe a continuacin despus de haber determinado los valores del PCI. Para subsiguientes inspecciones, la desviacin estndar de la inspeccin precedente debe ser utilizada para determinar el valor de n. N = nmero total de unidades de muestra en la seccin. 5.2.1. Si obtener el 95% de confiabilidad es crtico, la conveniencia del nmero de unidades inspeccionadas debe ser verificada. El nmero de unidades de muestra fue estimado en base a un valor de desviacin estndar asumido. Calcular el valor actual de la desviacin (es) estndar de la siguiente manera (ver Ec.2):

PCI PCI S (Ec. 2) Donde: PCIi = valor PCI de las unidades de muestra inspeccionadas i. PCIs = valor PCI de la seccin. n = nmero total de unidades de muestra inspeccionadas. 5.2.2. Calcular el nmero revisado mnimo de unidades de muestra (Ec.1) a ser inspeccionadas utilizando la desviacin estndar calculada (Ec.2). Si el nmero de unidades de muestra revisado a ser inspeccionadas es mayor que el nmero de muestras ya inspeccionadas, seleccionar e inspeccionar unidades de muestra adicionales al azar. Estas unidades de muestra deben ser espaciadas uniformemente a travs de la seccin. Repetir este proceso de chequeo del nmero de unidades de muestra revisado, e inspeccionar las unidades de muestra adicionales al azar hasta que el nmero total de unidades de muestra inspeccionadas sea igual o mayor al 34 nmero mnimo requerido de unidades de muestra n obtenido de la Ec.1, usando la desviacin estndar total de muestras real. 5.3. Una vez que el nmero de unidades de muestra a ser inspeccionadas est definido, calcular el intervalo de espaciamiento de las unidades utilizando el muestreo sistemtico al azar. Las muestras deben ser igualmente espaciadas a travs de toda la seccin seleccionando la primera muestra al azar. El intervalo del espaciamiento i de las unidades a ser muestreadas debe ser calculado mediante la siguiente frmula (Ec. 3) redondeando el resultado al prximo nmero entero menor:

Donde: N = nmero total de unidades de muestra en la seccin. n = nmero de unidades de muestra a ser inspeccionadas. La primera unidad de muestra a ser inspeccionada es seleccionada al azar entre las unidades de muestra 1 hasta i. Las unidades de muestra en la seccin que son incrementos sucesivos del intervalo i despus de la primera unidad seleccionada al azar tambin son inspeccionadas. Las unidades de muestra adicionales deben ser inspeccionadas slo cuando se observan fallas no representativas. Estas unidades de muestra son escogidas por el usuario. Procedimiento de inspeccin 1. Inspeccionar individualmente cada unidad de muestra seleccionada. 2. Registrar el tramo y nmero de seccin as como el nmero y tipo de unidad de muestra (al azar o adicional). 3. Registrar el tamao de unidad de muestra medido con el odmetro manual. 4. Realizar la inspeccin de las fallas, cuantificando cada nivel de severidad y registrando la informacin obtenida. Los tipos de fallas y el grado de severidad se encuentran descritos en el punto 3.9. 5. El mtodo de medicin se encuentra incluido en la descripcin de cada falla. 6. Repetir este procedimiento para cada unidad de muestra a ser inspeccionada.

TIPOS DE REPARACIONES DE PAVIMENTOS FLEXIBLES Lechada asflticaLa lechada asfltica es una mezcla compuesta por una emulsin asfltica de quiebre lento, rido bien graduado, filler, agua y eventualmente aditivos. Es una mezcla de consistencia fluida, capaz de penetrar y sellar grietas y defectos menores.Los continuos progresos en las mezclas, emulsiones y maquinarias, han hecho de la lechada asfltica una gran solucin para conservar firmes y pavimentos, debido a su bajo costo y gran duracin. La lechada es actualmente muy utilizada en todo el mundo como tratamiento de conservacin para cualquier tipo de superficie, desde calles en zonas residenciales, hasta carreteras pblicas, autopistas, pistas de aterrizaje en aeropuertos, estacionamientos y un gran nmero de otras superficies pavimentadas.La lechada asfltica se prepara en un equipo especialmente diseado, montado sobre un camin, cuya tecnologa avanzada garantiza una mezcla uniforme y fluida. La lechada se hace in-situ de forma rpida y precisa, realizndose el mezclado y extendido mediante una operacin contina. El uso de esta tcnica permite abrir la superficie al trnsito en un corto plazo.Algunas de las ventajas de utilizar lechadas asflticas son: Bajo costo. Colocacin econmica y de alto rendimiento. Utilizacin rpida. Fcil aplicacin y rpida apertura al trnsito. Prevencin de problemas. Sobre pavimentos nuevos, evita el deterioro del firme y los efectos de agentes climatolgicos, adems de proporcionar una excelente superficie de rodadura. Correccin de problemas. El deterioro existente en los pavimentos antiguos puede corregirse mediante la aplicacin de la lechada asfltica (impermeabilizando), evitando as un mayor deterioro. Valor esttico. Con una sola aplicacin el pavimento existente recibe una nueva capa de rodadura de color y textura uniformes. Micro carpeta asflticaLa micro carpeta es utilizada principalmente en la conservacin y mantenimiento de pavimentos de asfalto. Es utilizado para sellar grietas menores y evitar o retardar el efecto de desprendimiento de la carpeta asfltica ocasionando baches.Aplica en:EstacionamientosAndadores pblicosVialidades en Fraccionamientos, Municipios y Ciudades.

Refuerzos estructurales y reemplazo total de la estructuraSobrecapas (asflticas - concreto) Incluyen reparaciones no cubiertas por los otrosSe pueden construir para acondicionar la capacidad estructural del pavimento a la intensidad del trnsito futuro, caso en el cual su espesor es mayor y se obtiene como resultado de un diseo. Una sobrecapa construida con esta misin tambin corrige las deficiencias de tipo funcional.La sobrecapa debe satisfacer la deficiencia entre la capacidad estructural requerida para soportar el trnsito futuro (SCf) y la capacidad estructural del pavimento existente (SCeff)Las sobrecapas de concreto sobre pavimentos asflticos se construyen para aumentar la capacidad estructural y se disean como pavimentos nuevos, considerando al pavimento existente como una fundacin de elevada friccin y alta capacidad portanteSe recomienda que el espesor de diseo no sea inferior a los siguientes mnimos, para refuerzos de concreto simple conjuntas:150 mm para vas principales100 mm para vas de bajo trnsito y estacionamientosReciclado en fro en el lugar tratamientos El reciclado en fro en el lugar es un medio de incrementar la capacidad estructural de un pavimento asfltico mediante el reprocesamiento de los materiales de las capas superioresSe emplean ligantes hidrocarbonados (emulsin o asfalto espumado), cemento Portland o una mezcla de ellosLas capas recicladas en fro son susceptibles a la abrasin y a la erosin, por lo cual deben ser protegidas por un revestimiento, generalmente de tipo asflticoEl diseo del pavimento reciclado se puede realizar a partir del concepto de la deficiencia estructural o mediante procedimientos emprico - mecnicos

RECONSTRUCCIN TOTAL DEL PAVIMENTO Demolicin, remocin y reemplazo parcial o total del pavimento rgido existente, conservando la explanacin y el alineamiento de la va Constituye el caso ms enrgico de rehabilitacin y se aplica cuando el pavimento presenta muy elevados ndices de deterioro La reconstruccin se puede acometer a travs de una nueva estructura asfltica o de un pavimento rgido nuevo El rango de vida de servicio suele oscilar entre 10 y 20 aos para la solucin asfltica y entre 20 y 30 aos para la solucin en hormign

ENFOQUE PARA EL DISEO DE LA RECONSTRUCCINLa alternativa de reconstruccin es la ms drstica que se contempla para la rehabilitacin de pavimentosSe adopta cuando el pavimento existente presenta deterioros tan severos y extensos, que resulta necesaria la remocin parcial o total de la estructura y su reemplazo por materiales totalmente nuevosEn este caso, la vida residual del pavimento existente es nulaPROCEDIMIENTO PARA EL DISEO DE LA RECONSTRUCCIN1. Estimacin del trnsito futuro de diseo2. Determinacin de la resistencia de la subrasante y del espesor de capas por remover, segn las caractersticas de sus materiales y el tipo, gravedad e intensidad de las fallas del pavimento3. Determinacin del aporte que pueden presentar las capas del pavimento existente que no est previsto remover4. Determinacin del espesor requerido de nuevas capas para soportar el trnsito futuro sobre la estructura remanente empleando un procedimiento reconocido. La solucin puede ser en pavimento asfltico o rgido