tesis 17-marzo-2013
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“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELESDE CHIMBOTE”
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESINAL DE INGENERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
Proyecto de Tesis
“EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL DEL PAVIMENTOFLEXIBLE DE LA CARRETERA CASMA – HUARAZ EN ELTRAMO KM 127+000 (CENTRO POBLADO SANTA ROSA–CANSHAN) AL KM 138+000 (CENTRO POBLADO URPAY),DISTRITO DE INDEPENDENCIA, PROVINCIA DE HUARAZ”
PARA OPTAR EL TITULO DE:
INGENIERO CIVIL
AUTOR:
BACH. HERBERT PABLO OBREGON FLOR
ASESOR:
INGº RAFAEL ASUNCION SEMINARIO VÁSQUEZ
HUARAZ – PERÚ
2013
“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELESDE CHIMBOTE”
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESINAL DE INGENERÍA CIVIL
DEPARTAMENTO DE METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
Proyecto de Tesis
“EVALUACIÓN DEL ESTADO ACTUAL DEL PAVIMENTOFLEXIBLE DE LA CARRETERA CASMA – HUARAZ EN ELTRAMO KM 127+000 (CENTRO POBLADO SANTA ROSA–CANSHAN) AL KM 138+000 (CENTRO POBLADO URPAY),DISTRITO DE INDEPENDENCIA, PROVINCIA DE HUARAZ”
Aprobado por:
Dedicatoria
Dedico este proyecto y mi formación de Ingeniero Civil, en primer lugar a
Dios por darme fuerzas para culminar mis metas, a mis padres que en
paz descansan Isidro y María, a mi esposa Fabiana y a mis hijos Hellen
y Engels; Ellos son fuente de inspiración y motivación para superarme
cada día.
Agradecimiento
A mi alma mater Universidad “Católica los Ángeles de Chimbote” y
Universidad “Santiago Antúnez de Mayolo”.
A todos mis catedráticos que me formaron.
En especial a mi asesor Ing° Rafael Asunción Seminario Vásquez y a los
miembros del Jurado.
Toda mi familia por la comprensión y paciencia que me ha permitido
culminar mi segunda carrera profesional.
CONTENIDO
TITULO I
ACTA DE SUSTENTACION II
DEDICATORIA III
AGRADECIMIENTO IV
CONTENIDO V
INDICE VI
RESUMEN VII
INDICE
INTRODUCCION
1.0 PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION
1.1 Planteamiento del Problema
1.1.1 Caracterización del Problema
1.1.2 Enunciado del Problema
1.2 Objetivos de la Investigación
1.2.1 Objetivo General
1.2.2 Objetivos Específicos
1.3 Justificación de la Investigación
2.0 MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL
2.1 Antecedentes
2.2 Bases Teóricas de la Investigación
1.2.1 Objetivo General
1.2.2 Objetivos Específicos
3.0 METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
3.1 Tipo y Nivel de Investigación
3.2 Diseño de la Investigación
3.3 Población y Muestra
3.4 Definición y Operacionalización de las Variables
3.5 Técnicas e Instrumentos
3.6 Resultados
4.0 DISCUSION
5.0 CONCLUSIONES
6.0 RECOMENDACIONES
7.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
8.0 ANEXOS
RESUMEN
En la sierra de Ancash los procesos constructivos varían en función a su
temperatura y épocas del año, por lo que requiere de un nivel tecnológico
y programación apropiada. Es frecuente el problema de fallas en
pavimentos y se acentúan en redes de carreteras donde se dan en
condiciones de rápida expansión del tránsito.
El presente trabajo permite conocer de cerca la realidad del pavimento en
el área en estudio y permitirá plantear algunas alternativas de solución.
Se escogió este tramo debido al deterioro permanente del pavimento, ya
sea por el tránsito vehicular, por las condiciones climáticas, por los
procesos constructivos, falla geológica, etc.
Habiendo realizado una evaluación visual de tipo de fallas en pavimento
flexible, mediante el método de PCI (PAVEMENT CONDITION INDEX), se
obtuvo la siente patología:
En el tramo 01: Ahuellamiento 26.09%, Disgregación y desgaste 6.96%;
En el tramo 02: Exudación 34.78%, Huecos 1.30%, Hinchamiento
19.57%; En el tramo 03: Huecos 6.96%, Ahuellamiento 2.26%; En el
tramo 04 Huecos 5.65%; En el tramo 05: Bacheo 4.35%, Huecos 3.91%;
En el tramo 06: Exudación 19.57%, Agregados pulidos 11.09%, Huecos
6.09%; En el tramo 07: Agregados pulidos 6.96%, Huecos 2.61%,
Hinchamiento 17.39%; En el tramo 08: Piel de cocodrilo 1.96%, Elevación
hundimiento 11.74%, Huecos 0.87%, Hinchamiento 5.22%; En el tramo
09: Grietas longitudinales y transversales 3.52%, Hinchamiento 6.91%; En
el tramo 10: Exudación 12.17%, Elevaciones hundimientos 8.26%,
Bacheo 4.87%, Huecos 6.96%; En el tramo 11: Huecos 5.22%,
Hinchamiento 39.78%.
Por los resultados obtenidos en la evaluación se recomienda el
mantenimiento dado a que el promedio de la condición del pavimento es
BUENO con una tendencia a regular, según el Índice de Condición del
Pavimento ICP (PAVEMENT CONDITION INDEX) para la carretera
Casma – Huaraz en el tramo km 127+000 (centro poblado Santa Rosa–
Canshan) al km 138+000 (centro poblado Urpay), distrito de
Independencia, provincia de Huaraz – Ancash.
INTRODUCCION
Los pavimentos por la forma en que reciben las cargas a la sub rasante
pueden ser pavimentos flexibles, rígidos o mixtos.
Los pavimentos flexibles presentan problemas patológicos pudiendo ser,
asentamientos diferenciales, deformaciones plásticas, factores climáticos,
la intensidad del tránsito, sus deformaciones, derrumbes, saturaciones
locales, las condiciones de drenaje, etc. El pavimento necesariamente
requiere de conservación y mantenimiento, los más eficientes, oportunos
y económicos.
Estas fallas en los pavimentos afectan la comodidad del manejo,
seguridad, economía, ocasionando situaciones alto riesgo.
Motivo por el cual se está planteando en muchos países la necesidad de
realizar un análisis del estado en que se encuentra un pavimento ya
construido a fin de tomar las medidas necesarias para su recuperación.
Aunque es frecuente el problema de las fallas en pavimentos, éstas se
acentúan en las redes de carreteras don se dan las condiciones de rápida
expansión del tráfico, insuficiencia presupuestal en la construcción y falta
de una adecuada conservación que contribuye a generarlo
Independientemente del proceso de deterioro “natural” en toda estructura
de pavimento, se deben iniciar labores de mantenimiento y rehabilitación
de las mismas, prácticamente desde el inicio de su período de diseño, con
el objeto de reducir el impacto que las diferentes fallas pueden afectar a la
estructura y de esta manera optimizar los recursos disponibles para una
eventual rehabilitación, sin necesidad de ejecutar trabajos de
reconstrucción de la estructura.
1.0 PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION
1.1 Planteamiento del Problema
1.1.1 Caracterización del Problema
El distrito de Independencia de la provincia de Huaraz, se
encuentra ubicado en la zona central y norte de la Región Ancash
entre los 77º17’48’’ de longitud oeste y los 21º21’31’’ a 09º39’46’’
de latitud sur, Superficie del distrito de Independencia de 342.95
Km2. Su capital es la ciudad de Huaraz y se encuentra a
3,091msnm, de tal manera que los procesos constructivos varían
en función a dichas temperaturas y épocas. Por ello se requiere
de un nivel técnico apropiado para su ejecución. El clima es frío y
templado, con días soleados pero noches muy frías, sobre todo
de junio a setiembre. De una temperatura máxima media de 21ºC,
como promedio en las horas de sol durante el año y temperatura
mínima media de 03º C como promedio en los meses de Octubre
y abril y 03ºC, en los meses de mayo a setiembre en horas de la
noche, la humedad relativa es de 75% como promedio durante el
año.
Las precipitaciones se producen en la estación de lluvias durante
los meses de noviembre a marzo, fluctuando la intensidad y
frecuencia de las mismas, llegando como a 28 mm de
precipitación diaria.
Aunque es frecuente el problema de las fallas en pavimentos,
éstas se acentúan en las redes de carretera donde se dan las
condiciones de rápida expansión del tráfico, insuficiencia
presupuestal en la construcción y falta de una adecuada
conservación que contribuye a generarlo. Existe la necesidad de
ampliación y reconstrucción de una adecuada política de inversión
escalonada, por la que originalmente se construye para
condiciones poco diferentes a las actuales con vidas útiles
relativamente cortas, esperando a que el desarrollo futuro del
transito genere las condiciones y haga posible efectuar nuevas
inversiones favorables.
La zona en estudio se encuentra ubicado en el tramo Km
127+000 (C.P Santa Rosa - Canshan) al Km 138+000 (C.P Urpay)
de la carretera Casma – Huaraz, este tramo está en el distrito de
Independencia, provincia de Huaraz, capital del departamento de
Ancash – Perú, al margen derecho del río Santa en las
coordenadas 09º31’36’’ latitud sur y 77º31’34’’ longitud oeste, a
una altura en el C.P Santa Rosa de Canshan de 3,600m.s.n.m
(Tramo Inicial) y el C.P de Urpay de 3256m.s.n.m (Tramo Final).
Su integración con la capital de la república, es a través de una
carretera asfaltada de 407 kilómetros, siendo esta vía principal
fuente de intercambio comercial.
La zona es estudio posee una geografía accidentada, ya que se
encuentra ubicado entre la cordillera blanca y negra a lo largo de
los cuales recorre el río Santa en la afluyen diferentes río
tributarios provenientes de las lagunas y glaciares de estas
cordilleras.
Grafico 1.0
Para ello es necesario determinar las patologías en la vía
asfaltada, las mismas que será muestra de inspección visual, para
tomar datos y determinar un índice de condición de Pavimento a
partir de sus patologías.
Carretera CasmaHuaraz del Km
127+ 000 alKm138+000
Se propone:
Ejecutar diagnostico y análisis de las realidades en la
carretera en estudio.
Contribuir a la formación de los planes y programas de
necesidad de inversión.
Proponer y estimular el trabajo en equipo.
Fomentar la creatividad e innovación tecnológica en temas
asociados a la actividad de la construcción.
1.1.2 Enunciado del Problema
El diseño y evaluación de pavimentos con propósitos de
construcción y rehabilitación requiere de una cuidadosa
determinación de factores tales como propiedades de los
materiales, tipo de transito y volumen, condiciones ambientales,
etc. Sin duda, las propiedades de los materiales constituyen uno
de los factores más importantes en el diseño estructural del
pavimento, así como en el comportamiento que presente durante
su vida útil.
Su situación actual del pavimento flexible que pertenece a la red
vial, que lo administra Provías Nacional, no tiene un programa
integral de Conservación Vial que comprende el mantenimiento
preventivo y rehabilitación, si se tiene en cuenta este programa se
podrá incrementar el porcentaje de tramos en buenas condiciones
y disminuir los costos de mantenimiento y rehabilitación,
maximizando así la calidad del servicio brindado a los servicios.
Se tiene una mala gestión de la condición del pavimento de la red
Vial, al no tener esta información se tendrá exceso de gastos en
su conservación que mida la determinación y evaluación del nivel
de las patologías del asfalto existentes en el tramo de estudio del
distrito de Independencia, provincia de Huaraz, departamento de
Ancash, nos permitirá obtener un índice de la integridad
estructural del pavimento y de la condición operacional de la
superficie.
¿Cuál es el estado del pavimento flexible del tramo Km 127+000
(C.P Santa Rosa - Canshan) al Km 138+000 (C.P Urpay) de la
carretera Casma – Huaraz?
¿Cuáles son las causas que han generado las fallas en el
pavimento?
¿Cómo podemos mejorar el pavimento flexible en el tramo Km
127+000 – Km 138+000 de la carretera Casma – Huaraz, para
mejorar los servicios a los usuarios respecto al tránsito vehicular?
1.2 Objetivos de la Investigación
1.2.1 Objetivo General
Determinar y evaluar los factores que ocasionan el deterioro del
pavimento flexible del tramo Km 127+000 (C.P Santa Rosa -
Canshan) al Km 138+000(C.P Urpay) de la carretera Casma –
Huaraz, mediante el método de Índice de Condición de Pavimento
y la condición operacional del pavimento.
1.2.2 Objetivos Específicos
Determinar el tipo de patologías existentes en el tramo en
estudio mediante el método del PCI.
Determinar el Índice de Condición de pavimento de asfalto
en la carretera en estudio.
Determinar el Índice de la Integridad estructural del
pavimento y de la condición operacional de la superficie de
la carretera.
Plantear alternativas de solución adecuada en la zona
estudiada del pavimento.
1.3 Justificación de la Investigación
La presente investigación se justifica en la necesidad de conocer
el Índice de Condición de Pavimento asfaltico que tiene la vía,
según el tipo de patologías identificadas, asimismo indicar el
grado de afectación que cada combinación de clase de daño a
nivel de severidad y densidad tiene sobre la condición del
pavimento.
Nos permite determinar el tipo de Patologías del Asfalto que
existe en la carretera en estudio.
A través del grado de afectación que cada combinación de clase
de daño, a nivel de severidad y densidad tiene sobre la condición
del pavimento, permitirá la toma de decisiones en su rehabilitación
o reconstrucción. La evaluación de los pavimentos permitirá
observar en qué condiciones se encuentran estos, determinando
sus fallas y plantear una mejor alternativa para un mejor servicio a
la transitabilidad, consiguiendo que la vía cumpla con las
condiciones diseñadas como comodidad seguridad, durabilidad,
etc.
El presente trabajo permitirá conocer de cerca la realidad de los
pavimentos en el área de estudio, pese a las restricciones, pero
permitirá plantear algunas alternativas de solución; se escogió
esta zona de estudio debido al deterioro evidente del pavimento.
2.0 MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL
2.1 Antecedentes
2.1.1 Antecedente Nacionales
PROVIAS NACIONAL en el Plan Anual de Adquisiciones para el
año 2007, consideró efectuar diversos estudios definitivos e
ingeniería para la Evaluación de Pavimentos Económicos de
Carreteras de la Red Vial Nacional del Tremo de Conococha –
Huaraz – Caraz, en longitud de L=160 Km.
PROVIAS NACIONAL encargado por el MTC de la Administración
y gerenciamiento de la Red Vial Nacional (RVN), miembro de la
Comisión Técnica antes mencionada busca la promoción del uso
de diversos materiales y tecnologías que contribuyan al
mejoramiento de las condiciones estructurales de los suelos de la
red vial, principal factor a trabajar para garantizar transitabilidad.
Con la finalidad de profundizar la investigación en la aplicabilidad
de estabilizadores de suelos se formó una Comisión Técnica en
enero del 2003 (RM Nº062-2003 MTC/02) y posteriormente
aprobó la Directiva Nº05-203-MTC/14 (04-06-2003) que señala
aspectos básicos a ser empleados para la aplicabilidad de los
estabilizadores por parte de los proyectos especiales del MTC.
En el territorio nacional se han originado distintas condiciones
para la labor vial, debido a las diferentes características
topográficas, climáticas y de suelos, por lo que nuestras
carreteras deben diseñarse de acuerdo con estas condiciones.
La diferente importancia y servicio de las carreteras que demanda
el país y la necesidad de adaptarse a las siempre creciente
exigencias del transito, obligan a que la red vial adquiera nuevas
características.
La Red Vial Nacional debe asegurar una conexión permanente y
de buen estándar de servicio entre las capitales departamentales
y todas éstas con el exterior.
El sistema vía terrestre del País, constituida por la red nacional,
departamental y vecinal.
La red Nacional que está conformada por las grandes rutas y de
acuerdo a su ubicación están agrupadas de la forma siguiente:
longitudinales y las rutas transversales y las longitudinales se sub
dividen en tres: La Carretera Panamericana de la Costa (1N), La
Carretera longitudinal de la Sierra (3N) y la carretera Marginal de
la Selva.
La Carretera Longitudinal de la Sierra, se encuentra terminando
su fase de ejecución y cuando se termine de construirse unirá la
mayor parte de las capitales de los departamentos de la sierra. Su
recorrido es paralelamente a la carretera Panamericana. Nace en
el Pueblo Vago Grande y concluye en desaguadero. Vincula a los
departamentos o regionales como Piura, Cajamarca, la Libertad,
Ancash, Huanuco, pasco, Junin, Huancaveica, Ayacucho,
Apurimac, Cusco, Arequipa y Puno.
El pavimento es una de las pocas estructuras civiles que tiene un
período de diseño finito, por lo que su falla está prevista al término
de ésta. Esto significa que durante el período de vida de una
estructura de pavimento, la misma iniciará un proceso de
deterioro tal que al final de su vida útil manifestará un conjunto de
fallas que reducirán su calidad de rodaje y en definitiva
incrementarán los costos de los usuarios y los costos de
mantenimiento por parte de Agencia responsable.
Independientemente del proceso de deterioro “natural” en toda
estructura de pavimento, se deben iniciar labores de
mantenimiento y rehabilitación de las mismas, prácticamente
desde el inicio de su período de diseño, con el objeto de reducir el
impacto que las diferentes fallas pueden afectar a la estructura y
de esta manera optimizar los recursos disponibles para una
eventual rehabilitación, sin necesidad de ejecutar trabajos de
reconstrucción de la estructura.
Cabe destacar, que en el proceso de deterioro de una estructura
de pavimento, en especial del pavimento flexible, el tránsito o
solicitaciones de carga representa una de las principales variables
que inducen la fatiga de la estructura.
Un pavimento puede definirse como “Estructura que aporta una
superficie adecuada para operar un vehículo a una velocidad
determinada en forma cómoda y segura en cualquier
circunstancia”. Los daños en los pavimentos informan sobre su
condición y las causas posibles de la misma. El inventario de los
daños representa una información fundamental en el proceso de
evaluación del estado de pavimento. Existen múltiples catálogos
de daños que presentan metodologías para establecer un
diagnostico sobre la patología de los pavimentos; algunos tienen
sistemas de calificación cuantitativa del estado del pavimento
permitiendo establecer índices, al establecer los tipos de daños se
pueden determinar las causas posibles y las soluciones para la
condición del deterioro y se pueden jerarquizar de acuerdo a la
prioridad de la reparación y con su efecto de la comodidad y
seguridad para el usuario y sobre el estado del pavimento, lo cual
permite planificar los recursos y las soluciones.
La información obtenida de los inventarios permite establecer
tramos homogéneos de la vía de acuerdo con el estado del
pavimento y la solución de construcción y calcular las cantidades
de obra correspondientes a los trabajos de reparación.
Para la clasificación de los tipos de daño en los pavimentos
flexibles se basará en la metodología del PCI.
El Índice de Condición del Pavimento (PCI por sus siglas en
inglés) se constituye en la metodología más completa para la
evaluación y calificación objetiva de pavimentos, flexibles y
rígidos, dentro de los modelos de Gestión Vial disponibles en la
actualidad.
La metodología es de fácil implementación y no requiere de
herramientas especializadas: el procedimiento es enteramente
manual y suministra información confiable sobre las fallas que
presenta el pavimento, su severidad y el área afectada. El
procedimiento ofrece buena repetibilidad y confiabilidad
estadística de los resultados y el mismo fue originalmente
desarrollada por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los
Estados Unidos y presentado en el año 1978 por los Ingenieros
M.Y. Shahin y S.D Khon en el Reporte Nº M-268. Dicha
metodología fue revisada, traducida y adaptada para Venezuela
por el Ing. Augusto Jugo B. en el año 1987. Del mismo modo, el
Ingeniero Luis Vásquez de Colombia presentó su versión en el
año 2002.
En líneas generales el procedimiento consiste en dividir la vía en
estudio en secciones o “unidades de muestreo”, cuyas
dimensiones varían de acuerdo con los tipos de vía y de capa de
rodamiento, así por ejemplo en el caso de carreteras con capa de
rodamiento asfáltica y ancho menor de 7.30 m. se tiene que el
área de unidad de muestreo debe estar en el rango entre 230.0 ±
93.0 m².
2.2 Bases Teóricas de la Investigación
2.2.1 DEFINICIONES
RED VIAL: Conjunto de carreteras que pertenecen a la misma
clasificación funcional (Nacional, Departamental, y Vecinal)
RED VIAL NACIONAL: Se precisa que son las carreteras que
interconectan al país longitudinalmente o transversalmente,
permitiendo la vinculación con los países vecinos o a las capitales
de departamentos, o a los principales centros de producción con
los principales centros de consumo. Se consideran también a las
que soportan regularmente el tránsito de larga distancia nacional
o internacional de personas y/o mercancías, facilitando el
intercambio comercial interno o del comercio exterior, así como a
las que articulan lo puertos y/o aeropuertos de nivel nacional o
internacional, así como las vías férreas nacionales
CLASIFICADOR DE RUTAS: Documento oficial del Sistema
Nacional de Carreteras (SINAC), clasificadas en Red Vial
Nacional, red Vial Departamental o Regional y Red Vial Vecinal o
Rural. Incluye las carretas existentes y en proyecto, el código de
Ruta y su definición según puntos o lugares principales que
conecta.
MANTENIMIENTO PERIODICO: Conjunto de actividades
programables cada cierto periodo, que se realizan en las vías
para conservar sus niveles de servicio.
MANTENIMIENTO RUTINARIO: Conjunto de actividades que se
realizan en las vías con carácter permanente para conservar sus
niveles de servicio.
MANTENIMIENTO VIAL: Conjunto de actividades técnicas
destinadas a preservar en forma continua y sostenida el buen
estado de la infraestructura vial, de modo que se garantice un
servicio optimo al usuario, puede ser de naturaleza rutinaria o
periódica.
PAVIMENTO: Estructura construida sobre la subrazante de la vía,
para resistir y distribuir los esfuerzos originados por los vehículos
y mejorar las condiciones de seguridad y comodidad para el
tránsito. Por lo general está conformada por las siguientes capas:
sub base, base y rodadura.
PAVIMENTO FLEXIBLE: Constituido con materiales bituminosos
como aglomerantes, agregados y de ser el caso aditivos.
RED VIAL NACIONAL: Corresponde a las carreteras de interés
nacional conformada por los principales ejes longitudinales y
transversales que constituyen la base del Sistema Nacional de
Carreteras (SINAC). Sirve como elemento receptor de las
carreteras departamentales Vecinales o rurales.
REAHABILITACION: Ejecución de las obras necesarias para
devolver a la estructura vial sus características originales y
adecuadas a su nuevo periodo de servicio, las cuales están
referidas principalmente a reparación y/o ejecución de
pavimentos, puentes, túneles, obras de drenaje, de ser el caso
movimiento de tierras en zonas puntuales y otros.
VEHICULO: Cualquier componente del tránsito cuyas ruedas
están confinadas dentro de rieles.
VIA: Comino, arteria o calle
SISTEMA DE GESTION DE INFRAESTRUCTURA VIAL (SGIV):
serie de procesos conducentes a hacer más eficientes la labor de
Pro Vias Nacional, estableciendo los procedimientos para
planificar la inversión en carreteras, puentes infraestructura de
seguridad vial y emergencias viales, controlar el alcance en la
ejecución y en función a los resultados obtenidos, eventualmente
reformular la planificación.
EXUDACION: Exceso de ligante que aparece en la superficie de
un firme bituminoso como resultado del ascenso del ligante o del
hundimiento de la gravilla.
DETERIORO: Proceso del desgaste por el que la capacidad
funcional y estructural de un firme disminuye, como resultado de
los efectos climáticos, medio ambientales y de tráfico. Alteración
producido en la superficie de un pavimento, detectable
visualmente y producida por un defecto de construcción o por la
acción de tráfico del agua o de la acción climática.
CAUSAS DEL SURGIMIENTO DE LAS FALLAS: Durante la vida
de servicio de un pavimento, causas de diverso origen afectan la
condición de la superficie de rodamiento, lo cual compromete su
función de ofrecer a los usuarios la posibilidad de un rodaje
seguro, cómodo y económico. Entre las causas de falla de un
pavimento se pueden mencionar:
1. Fin del período de diseño original y ausencia de acciones
de rehabilitación mayor durante el mismo. En este caso la
falla es la prevista o esperada.
2. Incremento del tránsito con respecto a las estimaciones del
diseño de pavimento original.
3. Deficiencias en el proceso constructivo, bien en procesos
como tal como en la calidad de los materiales empleados.
4. Diseño deficiente (errores en la estimación del tránsito o en
la valoración de las propiedades de los materiales
empleados).
5. Factores climáticos imprevistos (lluvias extraordinarias).
6. Insuficiencia de estructuras de drenaje superficial y/o
subterráneo.
7. Insuficiencia o ausencia de mantenimiento y/o
rehabilitación de pavimentos.
Dependiendo de su origen, las fallas pueden ser
clasificadas como falla funcionales (superficiales) o fallas
estructurales. En el primer caso, el defecto se presenta o
circunscribe a la superficie de la capa asfáltica y las
acciones de reparación se dirigen a al corrección de la
fricción (seguridad), o al restablecimiento de la a rugosidad
o regularidad (comodidad), lo cual se logra con la
colocación de capas asfálticas de bajo espesor que no
contribuyen desde el punto de vista estructural.
Por su parte las fallas estructurales tienen su origen en
defectos en una o más de las capas que conforman la
estructura del pavimento, las cuales están destinadas a
resistir y compartir los esfuerzos impuestos por el tráfico,
de manera que a nivel de sub-rasante o suelo de fundación
de pavimento lleguen los menores esfuerzos y lo mas
distribuido posible. En éstos casos la corrección de las
fallas va dirigida al refuerzo de la estructura existente
mediante la colocación de una capa cuyo espesor debe ser
calculado en función de los requerimientos de las cargas
de tráfico previstas en el período de tiempo previsto para la
rehabilitación.
Finalmente es conveniente resaltar que para “diagnosticar”
la condición de un pavimento y en consecuencia definir las
acciones que conlleven a su mantenimiento y/o
rehabilitación, es necesario realizar un amplio trabajo el
cual contempla -además de reconocimiento de las fallas
existentes lo cual es objeto del presente proyecto, la
recopilación de información relacionada con tránsito (tipo y
cantidad) que utiliza la vía, espesores y calidad de las
capas que conforman la estructura de pavimento, condición
de fricción de la capa de rodamiento, tipo(s) de suelo de
fundación o sub-rasante, historial de trabajos de
mantenimiento y/o rehabilitación previamente realizados,
estructuras de drenaje (tipo, ubicación, condición),
aspectos climáticos, topografía, etc.
2.2.2 Índice de condición del Pavimento PCI (PAVEMENT
CONDITION INDEX)
2.2.2.1 Reseña Histórica sobre el método del PCI.
El Índice de Condición del Pavimento (PCI por sus siglas
en inglés) se constituye en la metodología más completa
para la evaluación y calificación objetiva de pavimentos,
flexibles y rígidos, dentro de los modelos de Gestión Vial
disponibles en la actualidad.
La metodología es de fácil implementación y no requiere de
herramientas especializadas: el procedimiento es
enteramente manual y suministra información confiable
sobre las fallas que presenta el pavimento, su severidad y
el área afectada. El procedimiento ofrece buena
repetibilidad y confiabilidad estadística de los resultados y
el mismo fue originalmente desarrollada por el Cuerpo de
Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos y
presentado en el año 1978 por los Ingenieros M.Y. Shahin
y S.D Khon en el Reporte Nº M-268. Dicha metodología fue
revisada, traducida y adaptada para Venezuela por el Ing.
Augusto Jugo B. en el año 1987. Del mismo modo, el
Ingeniero Luis Vásquez de Colombia presentó su versión
en el año 2002.
En líneas generales el procedimiento consiste en dividir la
vía en estudio en secciones o “unidades de muestreo”,
cuyas dimensiones varían de acuerdo con los tipos de vía y
de capa de rodamiento, así por ejemplo en el caso de
carreteras con capa de rodamiento asfáltica y ancho menor
de 7.30 m. se tiene que el área de la unidad de muestreo
debe estar en el rango entre 230.0 ± 93.0 m².
2.2.2.2 Método de Evaluación de Pavimentos Asfalticos.
El objetivo de este estudio fue desarrollar un índice de
condición de pavimento (PCI) para carreteras, calles y
estacionamientos para proveer al ingeniero de:
Un método estándar para evaluación de la condición de
la superficie (operacional) de una sección del
pavimento.
Un método para determinar necesidades de
mantenimiento y reparación en función de la condición
de pavimento.
Un método para determinar comportamiento mediante
determinación continua del PCI.
El método determina el índice de condición del pavimento
(PCI) en base a la información obtenida de una inspección
visual. Este índice ayuda al ingeniero en procesos de
evaluación de labores y prioridades de mantenimiento y
reparación.
El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un
inventario visual de la condición del pavimento en el cual se
establecen CLASE, SEVERIDAD y CANTIDAD de cada
daño presente. El PCI se desarrolla para obtener un índice
de la condición operacional de la superficie. La información
de los daños obtenida como parte del inventario ofrece una
percepción clara de las causas de los daños y su relación
con las cargas o con el clima.
El PCI es un índice numérico que varía desde cero (0),
para un pavimento fallado o en mal estado, hasta cien
(100) para un pavimento en perfecto estado. En el cuadro
2.00 se presentan los rangos de PCI con la
correspondiente descripción cualitativa de la condición del
pavimento.
CUADRO Nº 2.0
RANGOS DE CLASIFICACION DEL PCI
RANGO CLASIFICACION COLORES
100-85 EXCELENTE
85-70 MUY BUENO
70-55 BUENO
55-40 REGULAR
40-25 MALO
25-10 MUY MALO
10-0 FALLADO
2.2.2.3 ECUACIÓN PCI (PAVEMENT CONDITION INDEX):
El grado de deterioro de un pavimento es función de:
El tipo de falla.
La severidad de la falla (ancho de las grietas, etc.)
La densidad de la falla (% del área afectada)
…………….. (1)
Dónde:
PCI = Índice de Condición de Pavimento
VD ( ) = Valor de deducción, en función del tipo de falla
(Ti), severidad (Si), y densidad de las fallas (Dij)
observables en el pavimento.
i = Tipos de falla.
j = Grados de severidad.
p = Número de fallas en el pavimento analizado.
mi = Grados de severidad para la falla “i”
F = Factor de ajuste, en función de la sumatoria total y
el número de valores de deducción mayores que 5.
2.2.2.4 PATOLOGÍAS DEL ASFALTO
Cada falla en el pavimento evaluado debe ser clasificada
dentro de los distintos tipos de falla descritos en el método
(cuadro 2.1)
CUADRO 2.1
Nº DESCRIPCIÓN UNIDAD
1 Grieta piel de Cocodrilo m2
2 Exudación de Asfalto m2
3 Agrietamiento en bloque m2
4 Abultamientos y Hundimientos m2
5 Corrugación m2
6 Depresión m2
7 Grieta de Borde m
8 Grieta de Reflexión de Junta m
9 Desnivel Carril / Berma m
10 Grietas longitudinales y Transversales m
11 Parcheo y Acometidas de servicios públicos m2
12 Pulimento de Agregados m2
13 Huecos Nº
14 Cruce de vía férrea m2
15 Ahuellamiento m2
16 Desplazamiento m2
17 Grietas Parabólicas m2
18 Hinchamiento m2
19 Desprendimiento de agregados / Meteorización m2
SEVERIDAD DE FALLAS
En vista de las variaciones de severidad que presentan los
tipos de fallas, se han descrito los diferentes niveles
contemplados en el método para cada falla.
Para determinar el nivel de severidad de daños se debe de
evaluar la calidad de tránsito.
B: (Low Bajo). Se perciben las vibraciones en el vehículo
(por ejemplo, por corrugaciones) pero no es necesaria una
reducción de velocidad en aras de la comodidad o la
seguridad; o los abultamientos o hundimientos individuales
causan un ligero rebote del vehículo pero creando poca
incomodidad.
M: (Medium: Medio): Las vibraciones en el vehículo son
significativas y se requiere alguna reducción de la
velocidad en aras de la comodidad y la seguridad; o los
abultamientos o hundimientos individuales causan un
rebote significativo, creando incomodidad.
A: (High: Alto): Las vibraciones en el vehículo son tan
excesivas que debe reducirse la velocidad de forma
considerable en aras de la comodidad y la seguridad; o los
abultamientos o hundimientos individuales causan un
rebote del vehículo, creando incomodidad importante o un
alto potencial de peligro o daño severo al vehículo.
VALOR DE DEDUCCIÓN
Estos valores (VD) son determinados en función del tipo
de falla, su severidad y su densidad en el pavimento.
FACTOR DE AJUSTE
Este factor permite ajustar el valor total de deducción
cuando más de un tipo de falla afecta sustancialmente la
condición del pavimento muestra las curvas empleadas
para determinar el valor de deducción corregido (VDC), y
“q”, o sea el número de VD individuales mayores que 5.
CUADRO 2.2
2.2.2.5 PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN
Para una determinación precisa del PCI debe realizarse
una inspección cuidadosa del pavimento a fin de
determinar los tipos de falla, su cantidad y severidad.
Hay dos procedimientos para realizar la inspección del
pavimento. En ambos debe dividirse la sección del
pavimento en unidades de aproximadamente 225 m2 cada
una. El primer procedimiento requiere evaluar todas las
unidades; el segundo, una muestra escogida
aleatoriamente. Cada unidad es cuidadosamente
inspeccionada y los datos referentes a cada tipo de falla
son anotados en la planilla de evaluación.
2.2.2.6 INSPECCIÓN POR MUESTREO
La inspección de todas las unidades de una sección
puede resultar costosa y requiere excesivo tiempo y
recursos. El método contempla un plan de muestreo
estadístico para determinar el PCI mediante la inspección
de una muestra de la sección sin producir una pérdida
significativa de precisión.
2.2.2.7. DETERMINACIÓN DEL NÚMERO DE MUESTRA
El número mínimo de unidades a ser evaluadas (n) se
determina mediante la siguiente ecuación.
………………… (2)
Dónde:
N = Número total de unidades
e = Error permisible en la determinación del PCI
σ = Desviación estándar del valor PCI en unidades de la
sección.
La ecuación provee un 95% de confianza en que el valor
PCI estará dentro de ±e del valor real, cuando se emplea
un número “n” de muestras. El valor mínimo de “n” es de 5
unidades.
Manual de Daños
1. PIEL DE COCODRILO.
Descripción: Corresponde a una serie de fisuras o grietas
interconectadas con patrones irregulares, generalmente localizadas
en zonas sujetas a repeticiones de carga. La figuración tiende a
iniciarse en el fondo de las capas asfálticas, donde los esfuerzos de
tracción son mayores bajo la acción de las cargas. Las fisuras se
propagan a la superficie inicialmente como una o más fisuras
longitudinales paralelas. Ante la repetición de cargas de tránsito, las
fisuras se propagan formando piezas angulares que desarrollan un
modelo parecido a la piel de un cocodrilo. Tales piezas tienen por lo
general un diámetro promedio menor que 30 cm.
Figura 2.0 Piel de cocodrilo (Unidad de medida: m2)
Causas:
La causa más frecuente es la falla por fatiga de la estructura o de la
carpeta asfáltica principalmente debido a:
Espesor de estructura insuficiente.
Deformaciones de la subrasante.
Rigidización de la mezcla asfáltica en zonas de carga (por
oxidación del asfalto o envejecimiento).
Problemas de drenaje que afectan los materiales granulares.
Comparación deficiente de las capas granulares o asfálticas.
Deficiencias en la elaboración de la mezcla asfáltica: exceso de
mortero en la mezcla, uso de asfalto de alta penetración (hace
deformable la mezcla), deficiencia de asfalto en la mezcla (reduce
el módulo).
Reparaciones mal ejecutadas, deficiencias de comparación, juntas
mal elaboradas e implementación de reparaciones que no corrigen
el daño.
Todos estos factores pueden reducir la capacidad estructural o inducir
esfuerzos adicionales en cada una de las capas del pavimento,
haciendo que ante el paso del tránsito se generen deformaciones que
no son admisibles para el pavimento que se pueden manifestar
mediante fisuración.
Niveles de Severidad: Baja (B), Medio (M), Alta (A)
B: Serie de fisuras longitudinales paralelas (pueden llegar a tener
aberturas de 1 mm), principalmente en la huella, que no presentan
desportillamiento, con pocas o ninguna conexión entre ellas y no
existe evidencia de bombeo.
Figura 2.1
M: las fisuras han formado un patrón de polígonos pequeños y
angulosos, que pueden tener un ligero desgaste en los bordes y
aberturas entre 1 mm y 3 mm, sin evidencia de bombeo.
Figura 2.2
A: Las fisuras han evolucionado (abertura mayor que 3 mm), se
presenta desgaste o desportillamiento en los bordes y los bloques se
encuentran sueltos o se mueven ante el tránsito, incluso llegando a
presentar descascaramientos y bombeo.
Figura 2.3
Figura 2.4
Unidad de medición: Se reporta el área afectada en metros
cuadrados, cuando en un área se combinen varias severidades y no
sea fácil diferenciar las áreas correspondientes a cada una, se reporta
el área completa asignándole la mayor severidad que se presente.
Evolución probable: Deformaciones, descascaramientos, baches.
Opciones de reparación
B: No se hace nada, sello superficial sobre carpeta.
M:Parcheo parcial o en toda la profundidad (Full Depth). Sobre
carpeta. Reconstrucción.
A: Parcheo parcial o Full Depth. Sobre carpeta. Reconstrucción.
2. EXUDACIÓN.
Descripción. Este tipo de daño se presenta con una película o
afloramiento del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento
generalmente brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un
proceso que puede llegar a afectar la resistencia al deslizamiento.
Figura 2.5 Exudación (Unidad de medida: m2)
Causas:
La exudación es originada por exceso de asfalto en la mezcla, exceso
de aplicación de un sellante asfáltico o un bajo contenido de vacíos de
aire.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
Puede clasificarse de acuerdo con el espesor de la película de asfalto
exudado (teniendo en cuenta que tanto se ha cubierto los agregados
superficiales).
B: La exudación se hace visible en la superficie, aunque franjas
aisladas y de espesor delgado que no cubre los agregados gruesos.
Figura 2.6
M: Apariencia característica con exceso de asfalto libre que conforma
una película que cubre parcialmente los agregados con frecuencia
localizada en las huellas del tránsito; se torna pegajoso en los climas
cálidos.
Figura 2.7
A: Presencia de una cantidad significativa de asfalto en la superficie
cubriendo casi toda la totalidad de los agregados lo que le da un
aspecto húmedo de intensa coloración negra y se torna pegajoso en
los climas cálidos.
Figura 2.8
Unidad de Medición: Este tipo de daños es medido en metros
cuadrados de área afectada. Si se contabiliza la exudación no deberá
contabilizarse el pulimento de agregados.
Opciones de reparación
B: No se hace nada
M: Se aplica arena / agregados y cilindrado
A: Se aplica arena / agregados y cilindrado (precalentando si fuera
necesario)
3. AGRIETAMIENTO EN BLOQUE.
Descripción: Las grietas en bloque son grietas interconectadas que
dividen el pavimento en pedazos aproximadamente rectangulares.
Los bloques pueden variar en tamaño de 0.30 m x 0.3 m a 3.0 m x 3.0
m5.
Este deterioro diferente de la piel de cocodrilo en que esta última
aparece en áreas sometida a carga, mientras que los bloques
aparecen usualmente en áreas no cargadas.
Sin embargo, es usual encontrar fisuras en bloque que han
evolucionado en piel de cocodrilo por acción del tránsito.
Figura 2.9 Agrietamiento en Bloque (Unidad de medida: m2)
Causas
Las grietas en bloque se originan principalmente por la contracción
del concreto asfáltico y los ciclos de temperatura diarios (lo cual
origina ciclos diarios de esfuerzo /deformación unitaria).
Reflejo de grietas de contracción provenientes de materiales
estabilizados utilizados como base.
Combinación del cambio volumétrico del agregado fino de la
mezcla asfáltica con el uso de un asfalto de baja penetración.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: Los bloques se han comenzado a formar, pero no están
claramente definidos y están conformados por fisuras de abertura
menor que 1 mm cerradas o con sello, no presentan
desportillamiento en los bordes.
Figura 2.10
M: Bloques definidos por fisuras de abertura entre 1 mm y 3 mm, o
con sello fallado, que puedan o presentar desportillamiento en los
bordes.
Figura 2.11
A: Bloques bien definidos por fisuras de abertura mayor que 3 mm,
que pueden presentar un alto desportillamiento en los bordes.
Unidad de medición: Se registra el área de superficie de pavimento
afectada en metros cuadrados. Puede existir un área en la que se
presenten diferentes severidades, caso en el que se registra el
área correspondiente a cada una, de ser posible, o de lo contrario
que registra toda el área afectada y se asigna el mayor grado de
severidad.
Figura 2.12
También es posible que este tipo de daño se combina con pieles
de cocodrilo, caso en el que se debe registrar cada daño por
separado.
Evolución probable: Piel de cocodrilo, descascaramientos.
Opciones de reparación
B: Sellado de grietas con ancho mayor a 3.0 mm. Riego de sello.
M: Sellado de grietas, reciclado superficial. Escarificado en caliente
y sobrecarpeta.
A: Sellado de grietas, reciclado superficial. Escarificado en caliente
y sobrecarpeta.
4. ABULTAMIENTO (BUMPS) Y HUNDIMIENTOS (SAGS).
Descripción: Los abultamientos son pequeños desplazamientos
hacia arriba localizados en la superficie del pavimento. Se diferencian
de los desplazamientos, pues estos últimos son causados por
pavimentos inestables.
Figura 2.13 Abultamientos y hundimientos (Unidad de medida: m)
Causas:
Los abultamientos, por otra parte, pueden ser causados por varios
factores, que incluyen:
Levantamiento o combadura de losas de concreto de cemento
Portland con una sobrecarpeta de concreto asfáltico.
Expansión por congelación (crecimiento de lentes de hielo)
Infiltración y elevación del material en una grieta en combinación
con las cargas del tránsito (algunas veces denominado “tenting”).
Los hundimientos son desplazamientos hacia abajo, pequeños y
abruptos, de la superficie del pavimento. Las distorsiones y
desplazamientos que ocurren sobre grandes áreas del pavimento,
causando grandes o largas depresiones en el mismo, se llaman
“ondulaciones” (hinchamiento: swelling).
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
B: Los abultamientos o hundimientos originan una calidad de
tránsito de baja severidad.
M: Los abultamientos o hundimientos originan una calidad de
tránsito de severidad media.
A: Los abultamientos o hundimientos originan una calidad de
tránsito de severidad alta.
Unidad de medición: Se miden en metros lineales. Si aparecen
en un patrón perpendicular al flujo del tránsito.
Opciones de reparación
B: No se hace nada:
M: Reciclado en frio. Parcheo profundo o parcial.
A: Reciclado (fresado) en frio. Parcheo profundo o parcial.
Sobrecarpeta.
5. CORRUGACIÓN.
Descripción: También conocida como ondulaciones o rizado, es un
daño caracterizado por la presencia de ondas en la superficie del
pavimento, generalmente perpendiculares a la dirección del tránsito,
con longitudes entre crestas usualmente menores que 1.0 m.
Figura 2.14 Corrugación (Unidad de medida: m2)
Causas:
Puede ocurrir debido a la contaminación de la mezcla asfáltica con
finos o materia orgánica.
Pérdida de estabilidad de la mezcla asfáltica.
Exceso de compactación de la carpeta asfáltica.
Exceso o mala calidad del asfalto.
Insuficiencia de triturados (caras fracturadas).
Falta de curado de las mezclas en la vía.
Acción del tránsito en zonas de frenado y estacionamiento.
Deslizamiento de la capa inferior por exceso de riego de liga.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
B: Profundidad máxima menor de 10 mm, causa poca vibración al
vehículo, la cual no genera incomodidad al conductor.
Figura 2.15
M: Profundidad máxima entre 10 mm y 20 mm, causa una mayor
vibración al vehículo generando incomodidad al conductor.
Figura 2.16
A: Profundidad máxima mayor que 20 mm, causa una vibración
excesiva que puede generar un alto grado de incomodidad, haciendo
necesario reducir la velocidad por seguridad.
Figura 2.17
Unidad de medición: La ondulación se mide en metros cuadrados de
área afectada.
Evolución probable: Exudación, ahuellamiento.
Opciones de reparación:
B: No se hace nada.
M: Reconstrucción
A: Reconstrucción
6. DEPRESIÓN
Descripción: Son áreas localizadas de la superficie del pavimento
con niveles ligeramente más bajos que el pavimento a su alrededor.
En múltiples ocasiones, las depresiones suaves solo son visibles
después de la lluvia, cuando el agua almacenada forma un “baño de
pájaros” (birdbath). En el pavimento seco las depresiones pueden
ubicarse gracias a las manchas causadas por el agua almacenada.
2.18 Depresión (Unidad de medida: m2)
Causas:
Asentamientos de la subrasante.
Deficiencia de compactación de las capas inferiores del
pavimento.
Deficiencias de drenaje que afecta a los materiales granulares.
Deficiencia de rigidez de los materiales de la subrasante en los
sectores de transición entre corte y terraplén.
Deficiencias de compactación de rellenos en zanjas que
atraviesan la calzada.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
B: Profundidad máxima de 13 mm a 25 mm, causa poca vibración al
vehículo.
M: Profundidad máxima de 26 mm a 50 mm causa mayor vibración al
vehículo generando incomodidad al conductor.
A: Profundidad máxima mayor a 51 mm, causa vibración excesiva que
puede generar un alto grado de incomodidad, haciendo necesario
reducir la velocidad por seguridad.
Unidad de medición: Se cuantifica el área afectada en metros
cuadrados.
Evolución probable: desprendimientos, movimientos en masa.
Opciones de Reparación:
B: No se hace nada.
M: Parcheo superficial, parcial o profundo.
A: Parcheo superficial, parcial o profundo.
7. GRIETA DE BORDE
Descripción: las grietas de borde son paralelas y generalmente, están
a una distancia entre 0.30 y 0.60 m5 del borde exterior del pavimento.
Este daño se acelera por las cargas de tránsito y puede originarse
por debilitamiento, debido a condiciones climáticas, de la base o de la
subrasante próximas al borde del pavimento.
Figura 2.19 Grieta de Borde (Unidad de medida: m)
Causas:
La principal causa de este daño es la falta de confinanciamiento
lateral de la estructura debido a la carencia de bordillos, anchos de
bermas insuficientes o sobrecarpetas que llegan hasta el borde del
carril y quedan en desnivel con la berma; en estos casos la fisura es
generada cuando el tránsito circula muy cerca del borde.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: Abertura de la fisura menor que 1 mm, cerrada o con sello en buen
estado.
M: Abertura de la fisura entre 1 mm y 3mm.
A: Abertura de la fisura mayor a 3 mm, pueden presentar
desportillamientos considerables y fisuras con patrones irregulares de
severidad media o alta.
Unidad de medición: Se miden en metros lineales.
Evolución probable: Desprendimiento del borde o
descascaramiento.
Opciones de reparación
B: No se hace nada. Sellado de grietas con ancho mayor a 3 mm.
M: Sellado de grietas. Parcheo parcial – profundo.
A: Parcheo parcial – profundo.
8. GRIETA DE REFLEXIÓN DE JUNTA (DE LOSAS DE CONCRETO
DE CEMENTO PORTLAND).
Descripción: Este daño ocurre solamente en pavimentos con
superficie asfáltica construidos sobre una losa de concreto de
cemento Portland. No incluye las grietas de reflexión de otros tipos de
base (por ejemplo, estabilizadas con cemento o cal); tales fisuras
aparecen por la proyección en superficie de las juntas de dichas
placas, en cuyo caso presentan un patrón regular, o también cuando
existen grietas en las placas de concreto rígido que se han reflejado
hasta aparecer en la superficie presentando un patrón regular.
Figura 2.20 Grieta de Reflexión de junta (Unidad de medida: m)
Causas:
Estas grietas son causadas principalmente por el movimiento de la
losa de concreto de cemento Portland, inducido por temperatura o
humedad, bajo la superficie de concreto asfáltico.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta sin relleno de ancho menor que 10.0 mm, o
2. Grieta rellena de cualquier ancho (con condición satisfactoria del
material llenante)
M: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta sin relleno con ancho entre 10.0 mm y 76.0 mm.
2. Grieta rellena de cualquier ancho rodeado de un ligero
agrietamiento aleatorio.
A: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Cualquier grieta rellena o no, rodeada de un agrietamiento
aleatorio de media o alta severidad.
2. Grietas sin relleno de más de 76.0 mm.
Unidad de medición: La grieta de reflexión de junta se mide en
metros lineales. La longitud y nivel de severidad de cada grieta debe
registrarse por separado.
Evolución probable: Fisuras en bloque, descascaramientos, baches.
Opciones de Reparación.
B: Sellado para anchos superiores a 3.00 mm.
M: Sellado de grietas. Parcheo de profundidad parcial.
A: Parcheo de profundidad parcial. Reconstrucción de la junta.
9. DESNIVEL CARRIL / BERMA.
Descripción: Corresponde a una diferencia de elevación entre la
calzada y la berma, debido a un desplazamiento de la berma. Permite
la infiltración de agua hacia el interior de la estructura del pavimento,
provocando su deterioro.
Figura 2.21 Desnivel carril /berma (Unidad de medida: m)
Causas:
Generalmente sucede cuando existen diferencias entre los materiales
de la berma y el pavimento o por el bombeo del material de base en la
berma. También puede estar asociado con problemas de inestabilidad
de los taludes aledaños, a la erosión de la berma, el asentamiento
berma.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: La diferencia en elevación entre el borde del pavimento y la berma
está entre 25.0 y 51.0 mm.
M: La diferencia está entre 51.0 mm y 102.0 mm.
A: La diferencia en elevación es mayor que 102.00 mm.
Unidad de medición: El desnivel carril / berma se miden en metros
lineales.
Opciones de reparación
B, M, A: Renivelación de las bermas para ajustar al nivel del carril.
10. GRIETAS LONGOTUDINALES Y TRANSVERSALES (NO SON DE
REFLEXIÓN DE LOSAS DE CONCRETO DE CEMENTO
PORTLAND).
Descripción: Corresponden a discontinuidades en la carpeta
asfáltica, en la misma dirección del tránsito o transversales a él. Son
indicio de la existencia de esfuerzos de tensión en alguna de las
capas de la estructura, los cuales han superado la resistencia del
material afectado. La localización de las fisuras dentro del carril puede
ser un buen indicativo de la causa que las generó, ya que aquellas
que se encuentran en zonas sujetas a carga pueden estar
relacionadas con problemas de fatiga de toda la estructura o de
laguna de sus partes.
Figura 2.22 Grietas Longitudinales (Unidad de medida: m)
Causas:
Las causas más comunes a ambos tipos de fisuras, son:
Rigidización de la mezcla asfáltica por pérdida de flexibilidad
debido a un exceso de filler, o al envejecimiento del asfalto, ocurre
ante bajas temperaturas o gradientes térmicos altos (generalmente
superiores a 30º).
Reflexión de grietas de las capas inferiores, generadas en
materiales estabilizados o por grietas o juntas existentes en placas
de concreto hidráulico subyacentes.
Niveles de severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta sin relleno de ancho menor que 10.0 mm.
2. Grieta rellena de cualquier ancho (con condición satisfactoria del
material llenante).
M: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Grieta sin relleno de ancho entre 10.0 mm y 76.0 mm
2. Grieta rellena de cualquier ancho, rodeada de grietas aleatorias
pequeñas.
A: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Cualquier grieta rellena o no, rodeada de grietas aleatorias
pequeñas de severidad media o alta.
2. Grieta sin relleno de más de 76.00 mm de ancho.
Unidad de medición: Se miden en metros lineales.
Cuando existanvarias fisuras muy cercanas, se reportará el área total
afectada en metros cuadrados (m2), de ser posible por severidad, de
lo contrario, asignando a toda el área la mayor severidad encontrada.
Evolución probable:
Piel de cocodrilo, desintegración, descascaramientos, asentamientos.
Longitudinales o transversales (por el ingreso del agua), fisuras en
blñoque.
Opciones de reparación
B: No se hace nada. Sellado de grietas de ancho mayor que 3.0 mm.
M: Sellado de grietas.
A: Sellado de grietas. Parcheo parcial.
11. PARCHEOS Y ACOMETIDAS DE SERVICIOS PÚBLICOS.
Descripción: Los parches corresponden a áreas donde el pavimento
original fue removido y reemplazado por un material similar o
diferente, ya sea para reparar la estructura (a nivel de concreto
asfáltico o hasta los granulares) o para permitir la instalación o
reparación de alguna red de servicios (acueducto, gas, etc.).
A pesar de que dicha área puede no presentar daños en el momento
de la inspección, es necesario reportar su extensión porque indica la
existencia de un deterioro anterior; un parche se considera un defecto
no importa que tan bien se comporte (usualmente, un área parchada
o el área a no se comportan tan bien como la sección original del
pavimento).
Cuando la intervención realizada comprendió el reemplazo del
espesor parcial o total de concreto asfáltico, ésta se conoce como
parcheo.
Cuando la intervención realizada comprendió el reemplazo parcial
o total de material granula, ésta se conoce como bacheo.
Figura 2.23 Parcheos y Acometidas de Servicios Públicos (Unidad de
medida: m2)
Causas:
Procesos constructivos deficientes.
Progresión del daño inicial por el cual debió realizarse el parcheo.
Deficiencias en las juntas.
Propagación de daños existentes en las áreas aledañas al parche.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: El parche está en buena condición y es satisfactorio. La calidad de
tránsito se califica como de baja severidad o mejor.
M: El parche está moderadamente deteriorado o la calidad del tránsito
se califica como de severidad media.
A: El parche está muy deteriorado o la calidad del tránsito se califica
como de alta.
Severidad. Requiere pronta sustitución.
Unidad de medición:
Los parches se miden en metros cuadrados de área afectada. Sin
embargo, si un solo parche tiene áreas de diferente severidad, estas
deben medirse y registrarse de forma separada. Ningún otro daño
(por ejemplo, desprendimiento y agrietamiento) se registra dentro de
un parche; aún si el material del parche se está desprendimiento o
agrietando, el área se califica únicamente como parche.
Evolución probable: De acuerdo con la naturaleza del daño. Sin
embargo, puede existir una aceleración del deterioro general del
pavimento.
Opciones de reparación
B: No se hace nada.
M: No se hace nada. Sustitución del parche.
A: Sustitución del parche.
12. PULIMIENTO DE AGREGADOS.
Descripción: Este daño es causado por la repetición de cargas de
tránsito. Cuando el agregado en la superficie se vuelve suave al tacto,
la adherencia con las llantas del vehículo se reduce
considerablemente, Cuando la porción de agregado que está sobre la
superficie es pequeña, la textura del pavimento no contribuye de
manera significativa a reducir la velocidad del vehículo.
Figura 2.24 Pulimiento de Agregados (Unidad de medida: m2)
Causas:
La causa de este tipo de daño radica en una baja resistencia o
susceptibilidad de algunos agregados al pulimento (un ejemplo de
esto son las calizas).
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
No se define ningún nivel de severidad. Sin embargo, el grado de
pulimento deberá ser significativo antes de ser incluido en una
evaluación de condición y contabilizado como defecto.
Unidad de medición:
Se mide en metros cuadrados de área afectada. Si se contabiliza
exudación, no se tendrá en cuenta el pulimento de agregados.
Opciones de reparación
B, M, A: No se hace nada. Tratamiento superficial. Sobrecarpeta.
Fresado y sobrecarpeta.
13. HUECOS.
Descripción: Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie
del pavimento, usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con
forma de tazón. Por lo general presentan bordes aguzados y lados
verticales en cercanías de la zona superior. El crecimiento de los
huecos se acelera por la acumulación de agua dentro del mismo. Los
huecos se producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de
la superficie del pavimento.
Figura 2.25 Huecos (Unidad de medida: Und)
Causas:
Mezcla asfáltica muy permeable.
Riego de liga deficiente.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
Los niveles de severidad para los huecos de diámetro menor que 762
mm están basados en la profundidad y el diámetro de los mismos, de
acuerdo con el Cuadro 2.26
Figura 2.26
Si el diámetro del hueco es mayor que 762 mm, debe medirse el área
en metros cuadrados y dividirla entre 0.47 m2 para hallar el número de
huecos equivalentes; Si la profundidad es menor o igual que 25.0 mm,
los huecos se consideran como de severidad media; Si la profundidad
es mayor a 25.0 mm, los huecos se consideran como de severidad
alta.
CUADRO 2.1. NIVELES DE SEVERIDAD PARA HUECOS.
PROFUNDIDAD
MAXIMA DEL
HUECO
DIÁMETRO MEDIO (mm)
102 a 203
mm
203 a 457
mm
457 a 762
mm
12.7 a 25.4 mm B B M
25.4 a 50.8 mm B M A
> 50.8 mm M M A
FUENTE: PAVEMENT ASFALTICOS INDEX (PCI)
Unidad de medición:
Los huecos se miden contando aquellos que sean de severidades
baja, media y alta, y registrándolos separadamente.
Opciones de reparación
B: No se hace nada. Parcheo parcial o profundo.
M: Parcheo parcial o profundo.
A: Parcheo profundo.
14. ACCESO A PUENTES.
Descripción: Los defectos asociados a los accesos de puentes son
depresiones o abultamientos en las entradas y salidas de los puentes.
Figura 2.27 Acceso a Puentes (Unidad de medida: m2)
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
B: El acceso de puentes produce calidad de tránsito de baja
severidad.
M: El acceso de puentes produce calidad de tránsito de severidad
media.
A: El acceso de puentes produce calidad de tránsito de severidad alta.
Unidad de medición:
Se mide en metros cuadrados de área afectada. Si en el acceso las
juntas entre la estructura y el pavimento no afectan la calidad de
tránsito, entonces no debe registrarse.
Cualquier abultamiento considerable causado por dichas juntas debe
registrarse.
Opciones de reparación
B: No se hace nada.
M: Parcheo superficial o parcial de la aproximación. Reconstrucción
del cruce.
A: Parcheo superficial o parcial de la aproximación. Reconstrucción
del cruce.
15. AHUELLAMIENTO
Descripción: El ahuellamiento es una depresión en la superficie de
las huellas de las ruedas. Puede presentarse el levantamiento del
pavimento a lo largo de los lados del ahuellamiento, pero, en muchos
casos, éste sólo es visible después de la lluvia, cuando las huellas
estén llenas de agua. El ahuellamiento se deriva de una deformación
permanente en cualquiera de las capas del pavimento o la
subrasante, usualmente producida por consolidación o movimiento
lateral de los materiales debidos a la carga del tránsito. Un
ahuellamiento importante puede conducir a una falla estructural
considerable del pavimento.
Cuando el radio de influencia de la zona ahuellada es pequeño, el
origen está en el pavimento, cuando es amplio, el origen está en la
subrasante.
Figura 2.28 Ahuellamiento (Unidad de medidad: m2)
Causas:
Acción del tránsito.- la falla estructural del pavimento puede
manifestarse con daños de este tipo debido a una deficiencia de
diseño, la cual se manifiesta cuando la vía está sometida a cargas
del tránsito muy altas.
Estabilidad deficiente del pavimento de fundación.- El
ahuellamiento ocurre principalmente debido a una deformación
permanente de alguna de las capas del pavimento o de la
subrasante, generada por deformación del concreto asfáltico o por
deformación de la subrasante debido a la fatiga de la estructura
ante la repetición de cargas.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
B: Profundidad promedio < 13mm.
M: Profundidad promedio entre 13 mm y 25 mm.
A: Profundidad promedio > 25mm.
Unidad de medición: el ahuellamiento se mide en metros cuadrados
de área afectada y su severidad está definida por la profundidad
media de la huella.
Evolución probable: Piel de cocodrilo, desprendimientos.
Opciones de reparación
B: No se hace nada. Fresado y sobrecarpeta.
M: Parcheo superficial, parcial o profundo. Fresado y sobrecarpeta.
A: Parcheo superficial, parcial o profundo. Fresado y sobrecarpeta.
16. DESPLAZAMIENTO
Descripción: El desplazamiento es un corrimiento longitudinal y
permanente de un área localizada de la superficie del pavimento
producido por las cargas de tránsito. Cuando el tránsito empuja contra
el pavimento, produce una onda corta y abrupta en la superficie.
Normalmente, este daño sólo ocurre en pavimentos con mezclas de
asfalto líquido inestables (cutback o emulsión).
Figura 2.29 Desplazamiento (Unidad de medida: m2)
Causas:
Estas fisuras se presentan usualmente cuando existe una mezcla en
la superficie de baja resistencia o por la escasa adherencia entre las
capas superficiales de la estructura del pavimento. Se pueden
generar ante el paso de tránsito muy pesado y muy lento, en zonas de
frenado y acelerado de los vehículos.
Otras causas pueden ser:
Espesores de carpeta muy bajos.
Alto contenido de arena en la mezcla asfáltica.
Exceso de ligante o presencia de polvo durante la ejecución del
riego de liga.
Carencia de penetración de la imprimación en bases granulares.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A).
B: El desplazamiento causa calidad de tránsito de baja severidad.
M: El desplazamiento causa calidad de tránsito de severidad media.
A: el desplazamiento causa calidad de tránsito de alta severidad.
Unidad de medición: Los desplazamientos se miden en metros de
área afectada. Los desplazamientos que ocurren en parches se
consideran para el inventario de daños como parches, no como un
daño separado.
Evolución probable:Descascaramientos, baches hundimientos,
abultamientos.
Opciones de reparación:
B: No se hace nada. Fresado.
M: Fresado. Parcheo parcial o profundo.
A: Fresado. Parcheo parcial o profundo.
17. GRIETAS PARABÓLICAS (SLIPPAGE)
Descripción: Las grietas parabólicas por deslizamiento (slippage) son
grietas en forma de media luna creciente. Son producidas cuando las
ruedas frenan o giran inducen el deslizamiento o la deformación de la
superficie del pavimento.
Figura 2.30 Grietas Parabólicas (Unidad de medida: m2)
Causas:
Usualmente, este daño ocurre en presencia de baja resistencia, o de
una liga pobre entre la superficie y la capa siguiente en la estructura
de pavimento. Este daño no tiene relación alguna con procesos de
inestabilidad geotectónica de la calzada.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: Ancho promedio de la grieta menor que 10.0 mm.
M: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Ancho promedio de la grieta entre 10.0 mm y 38.0 mm.
2. El área alrededor de la grieta está fracturada en pequeños pedazos
ajustados.
A: Existe una de las siguientes condiciones:
1. Ancho promedio de la grieta mayor que 38.0 mm.
2. El área alrededor de la grieta está fracturada en pedazos fácilmente
removibles.
Unidad de medición:
Se debe registrar el área que abarca la media luna en metros
cuadrados, si en la zona también se presenta un hundimiento es
necesario reportar su flecha máxima y anotar en las aclaraciones que
está relacionado con la fisura de la media luna.
Evolución probable: Ampliación del proceso (aumento del área
afectada), aumento del hundimiento, pérdida de la banca.
Opciones de reparación
B: No se hace nada. Parcheo parcial.
M: Parcheo parcial.
A: Parcheo parcial.
18. HINCHAMIENTO
Descripción: El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia
arriba de la superficie del pavimento una onda larga y gradual con la
longitud mayor que 3.0 m. El hinchamiento puede estar acompañado
de agrietamiento superficial.
Figura 2.31 Hinchamiento (Unidad de medida: m2)
Causas:
Usualmente, este daño es causado por el congelamiento en la
subrasante o por suelos potencialmente expansivos.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: El hinchamiento causa calidad de tránsito de baja severidad.
M: El hinchamiento causa calidad de tránsito de severidad media.
A: El hinchamiento causa calidad de tránsito de alta severidad.
Unidad de medición: La ondulación se mide en metros cuadrados de
área afectada.
Evolución probable: Fisuración, desprendimientos, exudación,
ahuellamiento.
Opciones de reparación
B: No se hace nada.
M: No se hace nada. Reconstrucción.
A: Reconstrucción.
19. METEORIZACIÓN / DESPRENDIMIENTOS DE AGREGADOS.
Descripción: La meteorización y el desprendimiento de agregados
son la pérdida de la superficie del pavimento debida a la pérdida del
ligante asfáltico y de las partículas sueltas de agregado. Este daño
indica que, o bien el ligante asfáltico se ha endurecido de forma
apreciable, o que la mezcla presente es de pobre calidad.
Figura 2.32 Meteorización / Desprendimiento de Agregados (Unidad
de medida: m2)
Causas:
Aplicación irregular del ligante en tratamientos superficiales.
Problemas de adherencia entre agregado y asfalto.
Uso de agregados contaminados con finos o agregados muy
absorbentes.
Lluvia durante la aplicación o el fraguado del ligante asfáltico.
Endurecimiento significativo de la carpeta asfáltica.
Niveles de Severidad: Baja (B), Media (M), Alta (A)
B: Han comenzado a perderse los agregados o el ligante. En algunas
áreas de la superficie ha comenzado a deprimirse.
M: se han perdido los agregados o el ligante. La textura superficial es
moderadamente rugosa y ahuecada.
A: Se han perdido de forma considerable los agregados o el ligante.
La textura superficial es muy rugosa y severamente ahuecada. Las
áreas ahuecadas tienen diámetros menores que 10.0 mm y
profundidades menores que 13.0 mm; áreas ahuecadas mayores se
consideran huecos.
Unidad de medición: Se registra el área afectada de acuerdo con la
severidad predominante, en metros cuadrados.
Opciones de reparación
B: No se hace nada. Sello superficial. Tratamiento superficial.
M: Sello superficial. Tratamiento superficial. Sobrecarpeta.
A: Tratamiento superficial. Sobrecarpeta. Reciclaje. Reconstrucción.
Para los niveles M y A, si el daño es localizado, por ejemplo, por
derramamiento de aceite, se hace parcheo parcial.
3.0 METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION
3.1 Tipo y Nivel de Investigación
3.1.1 De acuerdo al enfoque: No experimental
3.1.2 De acuerdo a la Técnica: de Corte Transversal
Es descriptivo porque describe la realidad, sin alterarla
Analítica porque estudia los detalles de cada patología y establece las
posibles causas.
Es no experimental porque se estudia el problema y se analiza sin recurrir
a laboratorio
3.2 Diseño de la Investigación
Se efectuó siguiendo el método PCI Indice de Condición de pavimentos,
para el desarrollo de la siguiente investigación es posible utilizar software
para el procesamiento de datos, estos son:
In - House (Generalmente no es completo)
Deighton Associados (Muy Complejo)
Agile Assets (Bastante complejo y completa)
Stantec
MicroPAVER
UnilPCIC
La evaluación será por el tipo visual y personalizada. El procesamiento de
la información será de manera manual, no se utilizará software.
La metodología a utilizar para el desarrollo adecuado del proyecto, con el
fin de cumplir con los objetivos planteados es:
Acopio de antecedentes preliminares; en esta etapa se realizará la
búsqueda, el ordenamiento, análisis y validación de los datos existentes y
de toda la información necesaria que ayuden a cumplir con los objetivos
de este proyecto.
Estudio de la aplicación del programa de diagnostico y seguimiento de
pavimentos enfocado al método PCI.
Para la determinación de las muestras estas fueron propuestas por el
MTC (Ministerio de Transporte y Comunicaciones) es una red y dentro de
esta red, se ubican las muestras.
Este diseño se grafica de la siguiente manera:
3.3 Población y Muestra
Población:
En la red vial en todo el tramo varia las características
estructurales y superficiales, entonces para zona en estudio la
M------O------A------E
M=MuestraO=ObservaciónA=AnálisisE=Evaluación
población y muestra coinciden, se tendrá que evaluar todo en
tramo en estudio.
Habiéndose constatado en la realidad, sobra la presencia de fallas
del pavimento flexible de la zona en estudio y principalmente de
transportistas quienes sugieren una inmediata intervención para
prevenir el servicio transporte de carga y pasajeros.
Muestra:
Se seleccionará en áreas el tramo en estudio de la carretera
Casma – Huaraz
3.4 Definición y Operacionalización de las Variables
3.4.1 Variables Independientes
Tipo de patologías del concreto flexible, que existen en la
zona de estudio se encuentra ubicado en el tramo Km
127+000 (C.P Santa Rosa - Canshan) al Km 138+000 (C.P
Urpay) de la carretera Casma – Huaraz.
3.4.2 Variables Dependientes
Grado de afectación que cada combinación de clase de
daño, nivel de severidad y densidad tiene sobre la
condición del pavimento asfaltico.
RANGOS DE CALIFICACION DEL PCI
Rango Clasificación
[100-85> Excelente
[85-70> Muy Bueno
[70-55> Bueno
[55-40> Regular
[40-25> Malo
[25-10> Muy Malo
[10-0> Fallado
VARIABLES DEFINICIO
CONCEPTUAL
DIMENSIONES DEFICICION
OPERACIONAL
INDICADORES
La
determinación
y evaluación
de las
patologías del
asfalto del
tramo de la
carretera en
estudio
Es la
determinación
o
establecimiento
de las
patologías que
tiene el tramo
de la carretera
en estudio
Variables de la
patología que se
presentan en el
pavimento asfaltico del
tramo de la carretera en
estudio
Nº DESCRIPCIÓN UNIDAD
1 Grieta piel de Cocodrilo m2
2 Exudación de Asfalto m2
3 Agrietamiento en bloque m2
4 Abultamientos y Hundimientos m2
5 Corrugación m2
6 Depresión m2
7 Grieta de Borde m
8 Grieta de Reflexión de Junta m
9 Desnivel Carril / Berma m
10 Grietas longitudinales y Transversales m
11 Parcheo y Acometidas de servicios públicos m2
12 Pulimento de Agregados m2
13 Huecos Nº
14 Cruce de vía férrea m2
15 Ahuellamiento m2
16 Desplazamiento m2
17 Grietas Parabólicas m2
18 Hinchamiento m2
19 Desprendimiento de agregados / Meteorización m2
Variables enTipo, forma de
daño
Grado de
Afectación
Clase de daño
Nivel de
severidad
Densidad
Bajo
Medio
Alto
3.5 Técnicas e Instrumentos
Se utilizará la evaluación visual y toma de datos a través de
formulario como instrumento de recolección de datos en la
muestra según el muestreo establecido. La evaluación de la
condición incluye los siguientes aspectos:
Equipo:
Odómetro para medir las longitudes y las áreas de daños
Regla y una Wincha para establecer las profundidades de
los ahuellamientos o depresiones.
Manual de daños del PCI con los formatos
correspondientes y en cantidad suficiente para el desarrollo
de la actividad.
3.6 Resultados
Habiendo realizado una evaluación visual de tipos de fallas en
pavimentos flexibles, mediante el Método del PCI (Índice de
Condición del Pavimento) en la zona de estudio, ubicado en el
tramo Km 127+000 (C.P Santa Rosa - Canshan) – Km 138+000
(C.P Urpay) de la carretera Casma – Huaraz, ubicado en el distrito
de Independencia, de la provincia de Huaraz, Región Ancash.
Con un ancho de vía o ancho de la calzada (carpeta asfáltica) de
6.0m, ancho de la berma 0.50m cada lado, superficie de rodadura
asfáltica con Tratamiento Superficial Bicapa (TSB) de espesor de
2.5cm y una longitud de vía de 11,000m.
Se elaboraron fichas, donde se muestran los datos que se
obtuvieron de campo y el formato de cálculos donde se presenta
el procesamiento para poder obtener, tales como el Valor de la
Deducción (VD), Valor Total de Deducción (VTD), Valor de
Deducción Corregido (VDC) y el Índice de Condición de
Pavimentos (PCI); y que a continuación se detallan las fichas, con
sus respectivas patologías y cuadro estadístico para cada tramo
correspondiente.
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 1
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 127+000
1.- Pi el de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- El evaci ones , hundimientos m 14.- Acces o puentes m²
5.- Corrugaci ones m² 15.- Ahuel lamiento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformaci ón por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Gri etas de corrimiento m²
8.- Reflexi ón de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calzada m 19.- Dis gregación y desgas te m²
10.- Grietas long. y trans v. m
15 19
25H 16L
35H
BAJO (L) 16
MEDIO(M)
ALTO(H) 60
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
26.09 H
6.96 L PCI= 42
FICHA Nº 01
4
TOTA
L
TIPOS FALLAS PCI=100-VDC
15
19
CALCULO DEL PCI
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
VALOR DE DEDUCCION
CONDICION DEL
PAVIMENTO
REGULAR
76
80
58
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT)
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC)
TIPO DE FALLAS
IMÁGENES DEL TRAMO INICIAL [127+000 AL 128+000>Centro Poblado de Santa Rosa – Canshan: 3600msnm
Imagen 3.0
Imagen 3.1
Imagen 3.2
Imagen 3.3
Imagen 3.4
Imagen 3.5
Imagen 3.6
DENSIDAD (%)
26.09
6.96
66.96
TIPOS DE FALLA
15.- Ahuellamiento
19.- Disgregación y desgaste
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 2
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 128+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
2 18 13
80L 45M 3L
BAJO (L) 80 3
MEDIO(M) 45
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
34.78 L
19.57 M PCI= 50
1.30 L
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
2 10
18 44
13 23CONDICION DEL
PAVIMENTO
REGULAR
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 77
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 50
IMÁGENES DEL TRAMO [128+000 AL 129+000>Imagen 3.7
Imagen 3.8
Imagen 3.9
Imagen 3.10
DENSIDAD (%)
34.78
19.57
1.30
45.65
TIPOS DE FALLA
2.- Exudación
18.- Hinchamiento
13.- Huecos
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 3
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 129+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
15 13
5.2L 3L
BAJO (L) 5.2
MEDIO(M) 3
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
2.26 L
6.96 L PCI= 78
FICHA Nº 03
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
15 14
13 16
CONDICION DEL
PAVIMENTO
MUY BUENO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 30
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 22
IMÁGENES DEL TRAMO [129+000 AL 130+000>Imagen 3.11
Imagen 3.12
Imagen 3.13
Imagen 3.14
DENSIDAD (%)
2.26
6.96
90.78
TIPOS DE FALLA
15.- Ahuellamiento
13.- Huecos
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 4
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 130+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
13
13L
BAJO (L) 13
MEDIO(M)
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
5.65 L
PCI= 40
FICHA Nº 04
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
13 60
CONDICION DEL
PAVIMENTO
MALO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 60
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 60
IMÁGENES DEL TRAMO [130+000 AL 131+000>Imagen 3.15
Imagen 3.16
Imagen 3.17
DENSIDAD (%)
5.65
94.35
TIPOS DE FALLA
13.- Huecos
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 5
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 131+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
13 11
9L 6M
4L
BAJO (L) 9 4
MEDIO(M) 6
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
3.91 L
1.74 L PCI= 62
2.61 M
FICHA Nº 05
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
13 40
11 4
11 16CONDICION DEL
PAVIMENTO
BUENO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 60
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 38
IMÁGENES DEL TRAMO [131+000 AL 132+000>Imagen 3.18
Imagen 3.19
Imagen 3.20
Imagen 3.21
Imagen 3.22
DENSIDAD (%)
3.91
4.35
91.74
TIPOS DE FALLA
13.- Huecos
11.- Bacheo
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 6
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 132+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
12 2 13
13L 45L 14L
12.5L
BAJO (L) 25.5 45 14
MEDIO(M)
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
11.09 L
19.57 L PCI= 64.5
6.09 L
FICHA Nº 06
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
12 3
2 6
13 47CONDICION DEL
PAVIMENTO
BUENO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 56
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 35.5
IMÁGENES DEL TRAMO [132+000 AL 133+000>Imagen 3.23
Imagen 3.24
Imagen 3.25
Imagen 3.26
DENSIDAD (%)
11.09
19.57
6.09
69.35
TIPOS DE FALLA
12.- Agregados pulidos
2.- Exudación
13.- Huecos
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 7
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 133+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
12 13 18
16L 6L 40L
BAJO (L) 16
MEDIO(M) 6
ALTO(H) 40
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
6.96 L
2.61 L PCI= 68
17.39 L
FICHA Nº 07
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
12 2
13 32
18 16CONDICION DEL
PAVIMENTO
BUENO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 50
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 32
IMÁGENES DEL TRAMO [133+000 AL 134+000>Imagen 3.27
Imagen 3.28
Imagen 3.29
Imagen 3.30
Imagen 3.31
DENSIDAD (%)
6.96
2.61
17.39
90.43
TIPOS DE FALLA
12.- Agregados pulidos
13.- Huecos
18.- Hinchamiento
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 8
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 134+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
18 13 4 1
8L 2M 27L 4.5L
4L
BAJO (L) 12 27 4.5
MEDIO(M) 2
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
3.48 L
1.74 L PCI= 61
0.87 M
11.74 L
1.96 L
FICHA Nº 08
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
18 7
18 4
13 30CONDICION DEL
PAVIMENTO4 19
1 17
BUENO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 77
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 39
IMÁGENES DEL TRAMO [134+000 AL 135+000>Imagen 3.32
Imagen 3.33
Imagen 3.34
Imagen 3.35
Imagen 3.36
DENSIDAD (%)
5.22
0.87
11.74
1.96
93.91
TIPOS DE FALLA
18.- Hinchamiento
13.- Huecos
4.- Elevaciones, hundimientos
1.- Piel de cocodrilo
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 9
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 135+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
10 18
1.8L 15.9L
4.7L
1.6L
BAJO (L) 7.9 15.9
MEDIO(M)
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
0.78 L
2.04 L PCI= 79
0.70 L
6.91 L
FICHA Nº 09
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
10 3
10 1
10 2CONDICION DEL
PAVIMENTO18 10
MUY BUENO
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 16
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 21
IMÁGENES DEL TRAMO [135+000 AL 136+000>Imagen 3.37
Imagen 3.38
Imagen 3.39
Imagen 3.40
Imagen 3.41
DENSIDAD (%)
3.52
6.91
89.57
TIPOS DE FALLA
10.- Grietas long. y transv.
18.- Hinchamiento
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 10
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 136+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
13 4 2 11
17L 19M 28L 11.2L
BAJO (L) 16 19 28 11.2
MEDIO(M)
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
6.96 L
8.26 M PCI= 42
12.17 L
4.87 L
FICHA Nº 10
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
13 49
4 38
2 4CONDICION DEL
PAVIMENTO11 10
REGULAR
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 101
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 58
IMÁGENES DEL TRAMO [136+000 AL 137+000>Imagen 3.42
Imagen 3.43
Imagen 3.44
Imagen 3.45
Imagen 3.46
DENSIDAD (%)
6.96
8.26
12.17
4.87
84.78
TIPOS DE FALLA
13.- Huecos
4.- Elevaciones, hundimientos
2.- Exudación
11.- Bacheo
NO AFECTADA
Vía: Casma -Huaraz Unidad Nº 11
Fecha: 10/03/2013 Area de muestra: 230m²
Hecho por: Herbert Pablo Obregón Flor Progresiva: Km 137+000
1.- Piel de cocodri lo m² 11.- Bacheo m²
2.- Exudación m² 12.- Agregados pul idos m²
3.- Agrietamiento en bloque m² 13.- Huecos Nº
4.- Eleva ciones , hundimientos m 14.- Acceso puentes m²
5.- Corrugaciones m² 15.- Ahuel la miento m²
6.- Depres iones m² 16- Deformación por empuje m²
7.- Grietas de borde m 17.- Grieta s de corrimiento m²
8.- Reflexión de juntas m 18.- Hinchamiento m²
9.- Desnivel de calza da m 19.- Dis gregación y des gaste m²
10.- Grietas long. y transv. m
13 18
12L 91.5L
BAJO (L) 12L 91.5
MEDIO(M)
ALTO(H)
DENSIDAD (%) SEVERIDAD
5.22 L
39.78 L PCI= 49
FICHA Nº 11
TIPO DE FALLAS
TIPOS DE FALLAS EXISTENTES
TOTA
L
CALCULO DEL PCI
TIPOS FALLAS VALOR DE DEDUCCION PCI=100-VDC
13 45
18 24
CONDICION DEL
PAVIMENTO
REGULAR
VALOR TOTAL DE DEDUCCION (VDT) 69
VALOR DE DEDUCCION CORREGIDO (VDC) 51
IMÁGENES DEL TRAMO [137+000 AL 138+000>Imagen 3.47
Imagen 3.48
Imagen 3.49
Imagen 3.50
Imagen 3.51
Imagen 3.52
Imagen 3.53
Imagen 3.54
Centro Poblado de Urpay: 3256msnm (TRAMO FINAL)
DENSIDAD (%)
5.22
39.78
55.00
TIPOS DE FALLA
13.- Huecos
18.- Hinchamiento
NO AFECTADA
4.0 DISCUSION
Habiendo realizado una evaluación visual de tipos de fallas en pavimentos
flexibles, mediante el método PCI (Indice de Condición de Pavimento), en
la del tramo Km 127+000 (C.P Santa Rosa - Canshan) al Km 138+000
(C.P Urpay) de la carretera Casma – Huaraz en el distrito de
Independencia de la provincia de Huaraz, Región Ancash se elaboraron
las fichas, donde se muestran los datos que se obtuvieron en campo y el
formato de cálculos donde se presenta el procesamiento para poder
obtener, tales como el valor de deducción (VD), Valor Total de Deducción
(VTD), Valor de Deducción Corregido (VDC) y el Índice de Condición de
Pavimentos (PCI) y que a continuación se detallan:
Resultados de la muestra de la Ficha N°01 – Tramo 01
El tipo de falla 15 es el ahuellamiento y se observa que su severidad el
alta (H), densidad de 26.09%. El ahuellamiento se deriva de una
deformación permanente en cualquiera de las capas del pavimento o
la subrasante, usualmente producida por consolidación o movimiento
lateral de los materiales debidos a la carga del tránsito. Un
ahuellamiento importante como en el caso, puede conducir a una falla
estructural considerable del pavimento.
El tipo de falla 19 es la disgregación o desgaste con una severidad
baja (L), densidad 6.96%, el desgaste es la pérdida de la superficie
del pavimento debida a la pérdida del ligante asfáltico y de las
partículas sueltas de agregado. Este daño indica que, o bien el ligante
asfáltico se ha endurecido de forma apreciable, o que la mezcla
presente es de pobre calidad.
Resultado de la muestra de la Ficha N°02 - Tramo 02
El tipo de falla 2 es la exudación, con una severidad baja (L), densidad
34.78%, este tipo de daño se presenta con una película o afloramiento
del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento generalmente
brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un proceso que
puede llegar a afectar la resistencia al deslizamiento, probablemente
originada por exceso de asfalto en la mezcla, exceso de aplicación de
un sellante asfáltico o un bajo contenido de vacíos de aire.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad baja (L), de 15 a 20
cm y con una profundidad promedio de 5cm, probablemente por la
utilización de una mezcla asfáltica muy permeable o riego de ligante
deficiente. Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del
pavimento, usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con
forma de tazón. Por lo general presentan bordes aguzados y lados
verticales en cercanías de la zona superior. El crecimiento de los
huecos se acelera por la acumulación de agua dentro del mismo. Los
huecos se producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de
la superficie del pavimento.
El tipo de falla 18 es hinchamiento de una severidad media (M),
llegando hasta 6cm de altura, según datos obtenidos. Probablemente
causado por el congelamiento en la subrasante o el suelos
potencialmente expansivo.
El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia arriba de la
superficie del pavimento una onda larga y gradual con la longitud
mayor que 3.0 m
Resultado de la muestra de la Ficha N°03- Tramo 03
El tipo de falla 15 es el ahuellamiento y se observa que su severidad el
bajo (L), El ahuellamiento se deriva de una deformación permanente
en cualquiera de las capas del pavimento o la subrasante, usualmente
producida por consolidación o movimiento lateral de los materiales
debidos a la carga del tránsito. Un ahuellamiento importante, puede
conducir a una falla estructural considerable del pavimento.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad baja (L), de 15 a 20
cm y con una profundidad promedio de 5cm, probablemente por la
utilización de una mezcla asfáltica muy permeable o riego de ligante
deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
Resultado de la muestra de la Ficha N°04 – Tramo 04
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad baja (L), de 15 a 20
cm y con una profundidad promedio de 5cm, probablemente por la
utilización de una mezcla asfáltica muy permeable o riego de ligante
deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
Resultados de la muestra de la Ficha N°05 – Tramo 05
El tipo de falla 11 es bacheo o parches, de una severidad baja (L) y
media (M), con una densidad de 4.35%, probablemente causado por el
mantenimiento de la vía (parches).
Los parches corresponden a áreas donde el pavimento original fue
removido y reemplazado por un material similar o diferente, ya sea
para reparar la estructura (a nivel de concreto asfáltico o hasta los
granulares). A pesar de que dicha área puede no presentar daños en
el momento de la inspección, es necesario reportar su extensión
porque indica la existencia de un deterioro anterior; un parche se
considera un defecto no importa que tan bien se comporte
(usualmente, un área parchada o el área a no se comportan tan bien
como la sección original del pavimento).
Cuando la intervención realizada comprendió el reemplazo del
espesor parcial o total de concreto asfáltico, ésta se conoce como
parcheo.
Cuando la intervención realizada comprendió el reemplazo parcial o
total de material granula, ésta se conoce como bacheo.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad baja (L), de 15 a 20
cm, con una densidad de 3.91% y con una profundidad promedio de
5cm, probablemente por la utilización de una mezcla asfáltica muy
permeable o riego de ligante deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
Resultados de la muestra de la Ficha N°06 – Tramo 06
El tipo de falla 2 es la exudación, con una severidad baja (L), densidad
19.57%, este tipo de daño se presenta con una película o afloramiento
del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento generalmente
brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un proceso que
puede llegar a afectar la resistencia al deslizamiento, probablemente
originada por exceso de asfalto en la mezcla, exceso de aplicación de
un sellante asfáltico o un bajo contenido de vacíos de aire.
El tipo de falla 12 agregados pulidos, con una severidad baja (L),
densidad 11.09% La causa de este tipo de daño radica en una baja
resistencia o susceptibilidad de algunos agregados al pulimento (un
ejemplo de esto son las calizas).
Su origen es la repetición de cargas de tránsito y cuando el agregado
en la superficie se vuelve suave al tacto, la adherencia con las llantas
del vehículo se reduce considerablemente, Cuando la porción de
agregado que está sobre la superficie es pequeña, la textura del
pavimento no contribuye de manera significativa a reducir la velocidad
del vehículo.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad baja (L), de 15 a 20
cm, con una densidad de 6.09% y con una profundidad promedio de
5cm, probablemente por la utilización de una mezcla asfáltica muy
permeable o riego de ligante deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
Resultados de la muestra de la Ficha N°07 – Tramo 07
El tipo de falla 12 agregados pulidos, con una severidad baja (L),
densidad 6.96% La causa de este tipo de daño radica en una baja
resistencia o susceptibilidad de algunos agregados al pulimento (un
ejemplo de esto son las calizas).
Su origen es la repetición de cargas de tránsito y cuando el agregado
en la superficie se vuelve suave al tacto, la adherencia con las llantas
del vehículo se reduce considerablemente, Cuando la porción de
agregado que está sobre la superficie es pequeña, la textura del
pavimento no contribuye de manera significativa a reducir la velocidad
del vehículo.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad baja (L), de 15 a 20
cm, con una densidad de 2.61% y con una profundidad promedio de
5cm, probablemente por la utilización de una mezcla asfáltica muy
permeable o riego de ligante deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
El tipo de falla 18 es hinchamiento de una severidad baja (L),
densidad de 17.39% llegando hasta 3cm de altura, según datos
obtenidos. Probablemente causado por el congelamiento en la
subrasante o el suelos potencialmente expansivo.
El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia arriba de la
superficie del pavimento una onda larga y gradual con la longitud
mayor que 3.0 m
Resultados de la muestra de la Ficha N°08 – Tramo 08
El tipo de falla 1 es piel de cocodrilo de una severidad baja (L),
densidad de 1.96%. Corresponde a una serie de fisuras o grietas
interconectadas con patrones irregulares, generalmente localizadas en
zonas sujetas a repeticiones de carga. La figuración tiende a iniciarse
en el fondo de las capas asfálticas, donde los esfuerzos de tracción
son mayores bajo la acción de las cargas. Las fisuras se propagan a la
superficie inicialmente como una o más fisuras longitudinales
paralelas. Ante la repetición de cargas de tránsito, las fisuras se
propagan formando piezas angulares que desarrollan un modelo
parecido a la piel de un cocodrilo. Tales piezas tienen por lo general
un diámetro promedio menor que 30 cm.
La causa más frecuente es la falla por fatiga de la estructura o de la
carpeta asfáltica principalmente debido a: Espesor de estructura
insuficiente, deformaciones de la subrasante, rigidización de la mezcla
asfáltica en zonas de carga (por oxidación del asfalto o
envejecimiento), problemas de drenaje que afectan los materiales
granulares, compactación deficiente de las capas granulares o
asfálticas, deficiencias en la elaboración de la mezcla asfáltica:
exceso de mortero en la mezcla, uso de asfalto de alta penetración
(hace deformable la mezcla), deficiencia de asfalto en la mezcla
(reduce el módulo).
El tipo de falla 4 es piel de elevaciones, hundimientos de una
severidad baja (L), densidad de 11.74%. Los abultamientos son
pequeños desplazamientos hacia arriba localizados en la superficie
del pavimento. Se diferencian de los desplazamientos, pues estos
últimos son causados por pavimentos inestables.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad media (M), de 15 a
20 cm, con una densidad de 0.87% y con una profundidad promedio
de 5cm, probablemente por la utilización de una mezcla asfáltica muy
permeable o riego de ligante deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
El tipo de falla 18 es hinchamiento de una severidad baja (L),
densidad de 5.22% llegando hasta 3cm de altura, según datos
obtenidos. Probablemente causado por el congelamiento en la
subrasante o el suelos potencialmente expansivo.
El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia arriba de la
superficie del pavimento una onda larga y gradual con la longitud
mayor que 3.0 m
Resultados de la muestra de la Ficha N°09 – Tramo 09
El tipo de falla 10 es grietas longitudinales y transversales de una
severidad baja (L), densidad de 3.52%, de 2mm de ancho,
corresponden a discontinuidades en la carpeta asfáltica, en la misma
dirección del tránsito o transversales a él. Son indicio de la existencia
de esfuerzos de tensión en alguna de las capas de la estructura, los
cuales han superado la resistencia del material afectado. La
localización de las fisuras dentro del carril puede ser un buen
indicativo de la causa que las generó, ya que aquellas que se
encuentran en zonas sujetas a carga pueden estar relacionadas con
problemas de fatiga de toda la estructura o de laguna de sus partes.
La probable causa:
Rigidización de la mezcla asfáltica por pérdida de flexibilidad debido a
un exceso de filler7, o al envejecimiento del asfalto, ocurre ante bajas
temperaturas o gradientes térmicos altos (generalmente superiores a
30º).
Reflexión de grietas de las capas inferiores, generadas en materiales
estabilizados o por grietas o juntas existentes en placas de concreto
hidráulico subyacentes.
El tipo de falla 18 es hinchamiento de una severidad baja (L),
densidad de 6.91% llegando hasta 3cm de altura, según datos
obtenidos. Probablemente causado por el congelamiento en la
subrasante o el suelos potencialmente expansivo.
El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia arriba de la
superficie del pavimento una onda larga y gradual con la longitud
mayor que 3.0 cm.
Resultados de la muestra de la Ficha N°10 – Tramo 10
El tipo de falla 2 es la exudación, con una severidad baja (L), densidad
12.17%, este tipo de daño se presenta con una película o afloramiento
del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento generalmente
brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un proceso que
puede llegar a afectar la resistencia al deslizamiento, probablemente
originada por exceso de asfalto en la mezcla, exceso de aplicación de
un sellante asfáltico o un bajo contenido de vacíos de aire.
El tipo de falla 4 es piel de elevaciones, hundimientos de una
severidad baja (L), densidad de 8.26%. Los abultamientos son
pequeños desplazamientos hacia arriba localizados en la superficie del
pavimento. Se diferencian de los desplazamientos, pues estos últimos
son causados por pavimentos inestables.
El tipo de falla 11 es bacheo o parches, de una severidad baja (L),
con una densidad de 4.87%, probablemente causado por el
mantenimiento de la vía (parches).
Los parches corresponden a áreas donde el pavimento original fue
removido y reemplazado por un material similar o diferente, ya sea
para reparar la estructura (a nivel de concreto asfáltico o hasta los
granulares). A pesar de que dicha área puede no presentar daños en
el momento de la inspección, es necesario reportar su extensión
porque indica la existencia de un deterioro anterior; un parche se
considera un defecto no importa que tan bien se comporte
(usualmente, un área parchada o el área a no se comportan tan bien
como la sección original del pavimento).
Cuando la intervención realizada comprendió el reemplazo del
espesor parcial o total de concreto asfáltico, ésta se conoce como
parcheo.
Cuando la intervención realizada comprendió el reemplazo parcial o
total de material granula, ésta se conoce como bacheo.
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad media (L), de 15 a 20
cm, con una densidad de 6.96% y con una profundidad promedio de
4cm, probablemente por la utilización de una mezcla asfáltica muy
permeable o riego de ligante deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
Resultados de la muestra de la Ficha N°11 – Tramo 11
El tipo de falla 13 son huecos, de una severidad media (L), de 15 a 20
cm, con una densidad de 5.22% y con una profundidad promedio de
4cm, probablemente por la utilización de una mezcla asfáltica muy
permeable o riego de ligante deficiente.
Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,
usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.
Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en
cercanías de la zona superior. El crecimiento de los huecos se acelera
por la acumulación de agua dentro del mismo. Los huecos se
producen cuando el tráfico arranca pequeños pedazos de la superficie
del pavimento.
El tipo de falla 18 es hinchamiento de una severidad baja (L), densidad
de 6.91% llegando hasta 3cm de altura, según datos obtenidos.
Probablemente causado por el congelamiento en la subrasante o el
suelos potencialmente expansivo.
El hinchamiento se caracteriza por un pandeo hacia arriba de la
superficie del pavimento una onda larga y gradual con la longitud
mayor que 3.0 cm.
5.0 CONCLUSIONES
a) Se visualizaron y se evaluaron los diferentes tipos de fallas
detectados en el tramo Km 127+000 (C.P Santa Rosa - Canshan)
al Km 138+000 (C.P Urpay) de la carretera Casma – Huaraz
Casma – Huaraz, de pavimento asfaltico en el distrito de
Independencia, obteniéndose las siguientes patologías:
En el tramo 01:
Ahuellamiento 26.09%
Disgregación y desgaste 6.96%
En el tramo 02:
Exudación 34.78%,
Huecos 1.30%,
Hinchamiento 19.57%
En el tramo 03:
Huecos 6.96%,
Ahuellamiento 2.26%
En el tramo 04:
Huecos 5.65%
En el tramo 05:
Bacheo 4.35%,
Huecos 3.91%
En el tramo 06:
Exudación 19.57%,
Agregados pulidos 11.09%,
Huecos 6.09%
En el tramo 07:
Agregados pulidos 6.96%,
Huecos 2.61%,
Hinchamiento 17.39%
En el tramo 08:
Piel de cocodrilo 1.96%,
Elevación hundimiento 11.74%,
Huecos 0.87%,
Hinchamiento 5.22%
En el tramo 09:
Grietas longitudinales y transversales 3.52%,
Hinchamiento 6.91%;
En el tramo 10:
Exudación 12.17%,
Elevaciones hundimientos 8.26%,
Bacheo 4.87%,
Huecos 6.96%
En el tramo 11:
Huecos 5.22%,
Hinchamiento 39.78%.
b) Se determinó que los factores que ocasionan las fallas y deterioro
de los pavimentos del área de estudio fueron: los agentes
climáticos, el proceso constructivo, calidad de materiales.
c) De acuerdo a la evaluación visual de las patologías y deterioros
en el área de estudio se clasifica en promedio de todos los tramos
en BUENO con tendencia a regular, teniendo en cuenta la
clasificación del Índice de Condición del Pavimento (PCI). Este
resultado se obtuvo realizando un promedio aritmético siguiente
∑PCI/11= 57.77
INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO
d) Las fallas encontradas más comunes son: 18 Hinchamiento, 4
Elevaciones y hundimiento, 13 Huecos, 15 Ahuellamiento, 10
Grietas longitudinales; posiblemente por las deficiencias durante
la construcción, transito de maquinaria pesada o la acción pluvial
que caracteriza en la sierra de Ancash.
6.0 RECOMENDACIONES
a) Por los resultados obtenidos en la evaluación, se recomienda que
debería realizarse un mantenimiento, porque su condición de
pavimento es BUENO (∑PCI/11= 57.77), con tendencia a regular
de acuerdo a su Índice de Condición de Pavimento determinado
para el tramo en estudio.
b) Tener presente las especificaciones técnicas y control de calidad
de los materiales, la cual va de la mano con el adecuado
procedimiento constructivo.
c) Se recomienda tomar en cuenta la supervisión constante durante el
proceso constructivo y eficiencia de proyecto, para evitar daños
superficiales en la pavimentación.
d) En el pavimento flexible del tramo en estudio se recomienda
mantenimiento rutinario y periódico para prevenir y evitar daños
superficiales en periodo de diseño de 15 a 20 años.
7.0 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
CONSEJO DE DIRECTORES DE CARRETERAS DE IBERIA E
IBEROAMÉRICA. M5.1.Catálogo de Deterioros de Pavimentos
Flexibles. Colección de Documentos, Volumen Nº11(2002).
GARNICA, P.; GÓMEZ, J.A.; SESMA, J.A. Mecánica de Materiales
para Pavimentos. Secretaría de Comunicaciones y transporte.
Publicación Técnica No.197. San Fandila, Querétaro. México
(2002).
ESTUDIOS DEFINITIVOS DE INGENIERIA PARA EVALUACION
DE PAVIMENTOS ECONOMICOS DE CARRETERAS DE LA RE
NVIAL NACIONAL “CARRETERA CONOCOCHA-HUARAZ-
CARAZ, L=160Km.
PAVEMENT CONDITION INDEX (PCI) PARA PAVIMENTOS
ASFALTICOS Y DE CONCRETO EN CARRETERAS, Ing° Luis
Ricardo Vásquez Varela Manizales, Febrero de 2002.
CATALOGO DE DETERIORO DE PAVIMENTOS FLEXIBLES,
Consejo de Directores de Carreteras de Iberia e Iberoamericano
2002.
FIRMES ASFALTICOS, COMPOSICION, DETERIORO Y
REHABILITACION, Jorge Alarcón Ibarra.
8.0 ANEXOS
Anexo 01:CURVAS PARA PAVIMENTOS FLEXIBLES - PAVEMENT CONDITIONINDEX (PCI)
GRAFICOS DEL VALOR DE LA DEDUCCION (VD)Falla 01: Piel de Cocodrilo
GRAFICO DEL VALOR DE LA DEDUCCION CORREGIDO (VDC)