Fallas presentes en los pavimentos flexibles que afectan la vialidad en el estado mérida by Miguel Briceño

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MÉRIDA ESCUELA INGENIERÍA CIVIL

Fallas presentes en los pavimentos flexibles que afectan la vialidad en el estado Mérida

Briceño C. Miguel A. C.I.21.185.063 Figueredo Yeiny. C.I. 21.182.310 Hernández Q. Andrea C. C.I. 23.305.526 Ruddy J. Davila G. C.I.14.116.532

Mérida, Mayo 2016

CONTENIDO

Marco introductorio………………………………………………………………

Objetivos de la investigación………………………………………………..........

Objetivo General……………………………………………………………………

Objetivos Específicos………………………………………………………………

Justificación de la investigación…………………………………………………..

Capítulo I Pavimento flexible y sus componentes…………………………………………..

Capitulo II Fallas en el pavimento flexible……………………………………………………. 11 Capitulo III Soluciones de las fallas sobre el pavimento flexible…………………………… 14 Capitulo IV Mantenimiento del pavimento flexible……………………………………………. 16 Capítulo V Marco regulatorio o legal que regula el pavimento flexible…………………… 20 Antecedentes…………………………………………………………………..…. 24 Conclusión……………………………………………………………………...…. 25 Bibliografía………………………………………………………………………… 27 Anexos………………………………………………...…………………………..... 28

Marco Introductorio

El Estado Mérida, es una de las 24 entidades federales de Venezuela ubicada en la Región de Los Andes en la Cordillera Andina al suroeste del país. Su capital es la ciudad homónima de Mérida. Tiene una extensión geográfica de 11.300 km² y posee una población estimada para el año 2015 de 991.971 de habitantes según el Instituto Nacional de Estadística, ocupando el puesto n° 14 de los estados más poblados de Venezuela. Limita por el Norte con el Estado Trujillo y una pequeña parte del Estado Zulia y del Lago de Maracaibo, por el Sur con los Estados Barinas y Táchira, al Este con el Estado Barinas y por el Oeste con los Estados Zulia y Táchira. Posee 23 municipios autónomos y 86 parroquias civiles. Sus principales ciudades son: Mérida, El Vigía, Tovar, Ejido, Lagunillas, Nueva Bolivia, entre otras. En el Estado Mérida, dentro de la Cordillera Andina se localizan los 10 picos más altos del país, incluido el pico Bolívar que alcanza los 4.978 m.s.n.m. 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. En el estado Mérida, existen diferentes tipos de pavimentos en un 60% existente de pavimento flexible (elaborado de carpeta asfáltica) y un 40 % de pavimento rígido (elaborado de concreto), por ello el análisis de este proyecto se centra en las distintas calles de pavimento flexible, en la cual se observan en un 25% de estos antes mencionados presentan deterioro por desgaste. Motivo por el cual se origina un estruncamiento en el transito vial y el 30% presentan asentamientos o hundimientos notorios que perjudican al tránsito vial y el 45 % restantes presentan fallas transversales, longitudinales y diagonales que se muestran en el pavimento. En el periodo de vida de los pavimentos flexibles se presenta problemas de fallas, los cuales pueden ser: asentamientos diferenciales, deformaciones plásticas, factores climáticos, la intensidad del tránsito circulante, sus deformaciones, las condiciones de drenaje y sub-drenaje, etc. El pavimento requiere de conservación y mantenimiento, eficiente, rápida y económica. 3

Es necesario evaluar el estado de las construcciones actuales de los pavimentos, y la determinación del número de avenidas afectadas por alguna patología del asfalto, concreto y conociendo cual es la patología que tiene mayor incidencia en los pavimentos, es que podremos evaluar y proponer las recomendaciones.

Los problemas de naturaleza como sismos, lluvias, rápida expansión del tráfico,

falta

mantenimiento

conservación,

deficiencia

sus

construcciones, nos hacen reflexionar sobre la necesidad de evaluar las construcciones de pavimentos en el estado.

Hoy en día, en Venezuela, el sistema vial, redes de carreteras y autopistas ha sido muy descuidado por parte de las autoridades y entes gubernamentales. Con la cantidad de recursos que la nación ha obtenido esta es una situación que no se debe permitir porque además no tiene razón de ser.

Formulación del problema

¿Cuál es el deterioro de las calzadas del pavimento flexible en el estado Mérida?

¿Cuáles son las alternativas de solución para la rehabilitación del pavimento flexible en el estado Mérida?

¿Cuáles son las normativas establecidas para el reacondicionamiento del pavimento flexible en el estado Mérida?

¿Determinar cuál es la principal causa que afecta o deteriora el pavimento flexible en el estado Mérida?

Objetivos de la investigación

OBJETIVO GENERAL Establecer los diferentes tipos de fallas que afectan los pavimentos flexibles en el estado Mérida. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Describir que es un pavimento flexible y sus componentes. Identificar las fallas más comunes que se presentan en el pavimento flexible Diagnosticar las posibles soluciones a las fallas existentes sobre el pavimento flexible. Determinar qué tipo de mantenimiento se le realiza al pavimento flexible. Estudiar el marco regulatorio o legal que regula el pavimento flexible.

Justificación

En este orden de ideas es imperiosa la necesidad de conocer por parte de los estudiantes futuros profesionales y la comunidad en general las fallas más comunes presentes en los pavimentos flexibles pues forman la gran mayoría de nuestra infraestructura vial, de igual forma los diferentes tipos de elementos q intervienen en la aparición de las misma así como las normativas y procedimientos q rigen el correcto mantenimiento y corrección de dichas fallas.

Conceptualización básica Pavimento: se le llama al conjunto de capaz de un material seleccionado que recibe en forma directa las cargas del tránsito y las transmite a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando así una superficie de rodamiento.

Pavimentos flexibles: son aquellos que tienen superficies compuestas por materiales bituminosos (o asfalto). Estos tipos de pavimento son llamados flexibles por la simple razón que la estructura de pavimento se “pandea” o “deflecta” debido a las cargas impuestas por el tráfico recurrente. Capa de rodamiento: como su nombre lo indica es la capa superior de la calzada de la vía y está en contacto directo con los neumáticos q ejercen carga sobre la misma.

Granulometría: es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica con fines de análisis tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas. Carga por eje: se refiere al peso de cada eje de los vehículos q transitan por la vía y ejerce una carga vertical a la estructura de la calzada vial Capa base: Constituye la capa intermedia entre la capa de rodamiento y la subbase. Terraplén: denomina terraplén a la tierra con que se rellena un terreno para levantar su nivel y formar un plano de apoyo adecuado para la construcción de la vía

Capítulo I

Pavimento flexible y sus componentes Según Lacruz (2011). Estableció que los pavimentos flexibles consisten de una superficie de desgaste o carpeta relativamente delgada construida sobre unas capas (base y sub-base), apoyándose este conjunto sobre la subrasante compactada, de manera que la sub-base, base y superficie de desgaste o carpeta son los componentes estructurales de este tipo de pavimento. La construcción de pavimentos flexibles se realiza a base de varias capas de material. Cada una de las capas recibe cargas por encima de la capa. Cuando las supera la carga que puede sustentar traslada la carga restante a la capa inferior. De ese modo lo que se pretende es que poder soportar la carga total en el conjunto de capas. Las capas de un pavimento flexible que conforman un suelo se colocan en orden descendente en capacidad de carga. La capa superior es la que mayor capacidad de soportar cargas tiene de todas las que se disponen. Por lo tanto la capa que menos carga puede soportar es la que se encuentra en la base. La durabilidad de un pavimento flexible no debe ser inferior a 8 años y normalmente suele tener una vida útil de 20 años. Sus componentes están conformados por: 1. Capa de Rodadura 2. Capa Base 3. Capa Sub-base 4. Suelo Compactado (Terraplén o Sub-rasante mejorada) 5. Sub-rasante 6. Sub-drenaje longitudinal 7. Revestimiento de Hombreras 8. Sub-base de Hombreras

La capa de rodadura o revestimiento asfáltico tiene las siguientes funciones: 

Impermeabilizar el pavimento, para que las capas subyacentes puedan mantener su capacidad de soporte.



Proveer una superficie resistente al deslizamiento, incluso en una pista húmeda.



Reducir las tensiones verticales que la carga por eje ejerce sobre la capa base, para poder controlar la acumulación de deformaciones plásticas en dicha capa.

La capa base tiene las siguientes funciones: 

Reducir las tensiones verticales que las cargas por eje ejercen sobre las capas sub-base y suelo natural.



Reducir las deformaciones de tracción que las cargas por eje ejercen a la capa de revestimiento asfáltico.



Permitir el drenaje del agua que se infiltra en el pavimento, a través de drenajes laterales longitudinales.

La capa sub-base está constituida por un material de capacidad de soporte superior a la del suelo compactado y se utiliza para permitir la reducción del espesor de la capa base.

La capa de suelo reforzado, puede estar presente en una estructura de pavimento, para poder reducir el espesor de la capa sub-base.

El suelo compactado o sub-rasante mejorada, es el mismo suelo del terraplén, que esta escarificado y compactado una cierta profundidad dependiendo de su naturaleza o de las especificaciones del proyecto.

La carpeta asfáltica es la parte superior del pavimento flexible que proporciona La superficie de rodamiento, es elaborada con material pétreo seleccionado y un producto asfáltico dependiendo del tipo de camino que se va a construir, las principales características que debe cumplir el pétreo son las siguientes:

a) Un diámetro menor de una pulgada y poseer espesores en grados sucesivos adecuados.

b) Deberá tener cierta dureza para lo cual se le efectuarán los ensayos de Desgaste los Ángeles, intemperismo acelerado, densidad y durabilidad.

c) La forma de la partícula deberá ser lo más cúbica posible, no debe usarse material en forma de laja o aguja pues se rompen con facilidad, alterando la granulometría y puede provocar fallas en la carpeta, se efectúan pruebas de equivalente de arena ya que los materiales finos en determinados porcentajes no resultan adecuados.

d) La superficie de rodamiento debe tener capacidad para resistir el desgaste y los efectos abrasivos de los vehículos en movimiento y poseer suficiente estabilidad para evitar daños por la carga de tránsito.

Cuando la carpeta se construye con espesores mayores o iguales a 2.5 cm., se considera que contribuye al resto de capas a soportar las cargas y distribuir los esfuerzos. Debido a que ésta es la parte que está mayormente expuesta al intemperismo y a la interacción directa con el tráfico, es la que se ve dañada más severamente y por lo que usualmente necesita con mayor frecuencia un cuidado especial y que generalmente cubren las distintas clases de mantenimiento.

Capitulo II

Fallas en el pavimento flexible

Márquez (2009)

Agrietamientos

Es una de las fallas características de los pavimentos flexibles. Las medidas correctivas para este tipo de falla varían de acuerdo a lo avanzado de la misma y a las causas que las originan.

Entre los tipos de agrietamientos están:

Grietas en forma de piel de cocodrilo: son grietas conectadas unas a otras formando pequeños polígonos que asemejan la piel de cocodrilo o la malla de gallinero. Estas fallas aparecen cuando se producen deflexiones excesivas de la capa superficial del pavimento a causa de la poca estabilidad de las capas inferiores o del suelo de fundación, cuando se satura.

Grietas de borde: Son grietas longitudinales muy cerca del borde del pavimento y pueden estar o no acompañadas de grietas transversales orientadas hacia el hombrillo. Generalmente, se originan por falla de soporte lateral o por la falla del material que soporta el pavimento, el cual a su vez puede originarse por falla de un drenaje inadecuado o por encogimiento del suelo circundante.

Grietas de reflexión: son grietas de la carpeta de repavimentación que reflejan las grietas existentes en el pavimento original. El patrón de grietas puede ser longitudinal, transversal, diagonal, entre otros. La ocurrencia de estas fallas es frecuente en capas asfálticas colocadas sobre el pavimento del concreto o base tratadas con cemento.

Grietas de juntas de borde: estas grietas ocurren por la separación de la calzada y el hombrillo a lo largo de una línea de costura. Su causa principal es la alternabilidad del humedecimiento y secado de los suelos bajos bajo los hombrillos, lo cual es originado a su vez por un drenaje inadecuado debido probablemente a una elevación mayor de los hombrillos, el hundimiento del pavimento en su borde o cualquier obstáculo que provoque el estancamiento del agua y su infiltración a través de la junta.

Grietas de juntas de trocha: son grietas formadas por la separación entre dos trochas, a lo largo de la línea de costura. Se originan por debilidad de la costura entre los tendidos de las capas adyacentes al pavimento.

Grietas de encogimiento: son grietas conectadas unas a otras formando una serie de bloques o secciones con esquina de ángulos pronunciados. Es difícil determinar si las causas de estas grietas se localizan en el cambio de volumen de la mezcla, de la base o del suelo de la sub-rasante. Frecuentemente se origina por cambio de volumen de la mezcla de agregados finos con un elevado porcentaje de asfalto de baja penetración.

Grietas de deslizamiento: algunas veces aparecen en el pavimento grietas en forma de luna creciente orientadas en la dirección de empuje de las ruedas. Esto no significa que su orientación sea necesariamente la dirección del tránsito. Estas fallas se originan por falta de adherencia entre las diferentes capas del pavimento, la cual es producto de la presencia de materiales no adhesivos (polvo, aceite, agua, entre otros), entre dos capas.

Deformaciones en los pavimentos asfalticos

Se entiende por deformaciones a los cambios que sufren las superficies del pavimento, referido a su forma original. Estas deformaciones, por lo general, se deben a la baja compactación de las diferentes capas del pavimento, demasiados agregados finos de la mezcla o demasiado asfalto, aumentos de volumen y asentamientos de las capas inferiores.

Las deformaciones se presentan también en formas variadas:

Canales o surcos: son depresiones en forma de surco o canales que aparecen en los carriles de la trocha de los pavimentos asfalticos. Estas deformaciones resultan por la consolidación o movimiento lateral, por la acción del tránsito en una o más capas inferiores o por el desplazamiento de la misma capa superficial.

Corrugaciones o saltanejas: son ondulaciones consistentes en cretas y depresiones de la superficie del pavimento. Este defecto ocurre generalmente, en capas de poca estabilidad originadas por mezclas muy ricas en asfaltos, o por un contenido elevado de agregados finos, o por un contenido de agregados gruesos o finos muy redondeados o de textura demasiado lisa o por el contenido de un cemento asfaltico muy blando, o la humedad excesiva y la falta de aeración de la mezcla de asfalto liquido

Depresiones: son áreas bajas, localizadas, de poca extensión, que pueden estar o no acompañadas por agrietamiento. Su desnivel permite la acumulación de agua sobre la superficie (bañeras de pájaro) constituyendo no solamente una fuente de deterioro del pavimento, sino un peligro para el tránsito.

Desmoronamiento: el desmoronamiento o separación de las partículas del agregado, se deben con frecuencia al uso del agregado hidrofilicos, a la falta compactación durante la construcción, a la construcción del pavimento durante las condiciones climatológicas húmedas o por exceso de calentamiento de la mezcla y endurecimiento progresivo del asfalto.

Capitulo III

Solución de las fallas sobre el pavimento flexible

Vásquez (2002), según sus estudios determino las posibles soluciones de cada falla.

Piel de cocodrilo: se remueve la capa superficial y la base hasta la profundidad necesaria que permita llegar al material firme, la excavación se hace en forma cuadrada o rectangular con las caras laterales rectas y verticales. Dos de las caras deben ser perpendiculares a la dirección del tránsito. Si el agua es la causa de la falla se debe instalar un drenaje.

Grietas de borde: la reparación de esta falla se efectúa rellenando las grietas con mezcla de asfalto y arena. Si se ha producido el asentamiento del borde, se nivela colocando un parche superficial. De ser requerido debe asegurarse el buen funcionamiento del drenaje o su instalación.

Grieta de reflexión: La corrección de estas grietas se hace rellenándolas con emulsión asfálticas o asfalto líquido mezclado con arena fina. El procedimiento consiste en limpiar bien las grietas con cepillo de cerdas duras y aire a presión, luego se le llena con el material indicado y se cubren con arena seca para evitar que el transito saque el relleno.

Grietas de junta de borde: la corrección de estas grietas es similar a las grietas de reflexión. Si el agua es motivo de las fallas deben mejorarse los drenajes.

Grietas de junta de trocha: su reparación se hace en la forma descrita para las grietas de reflexión.

Grietas de encogimiento: la corrección se hace removiendo el material suelto en las grietas superficiales del pavimento, se humedece y se aplica un riego de adherencia con emulsión asfáltica diluida en agua, en partes iguales. 14

Luego se prepara una lechada asfáltica, se vierte en las grietas y se nivela con un rastrillo o haragán. Si las grietas son muy numerosas se cubre toda el área. Cuando haya curado la lechada se da a la superficie un tratamiento superficial utilizando el equipo correspondiente.

Grietas de deslizamiento: el procedimiento para la corrección de estas grietas es similar al indicado en la corrección de la piel de cocodrilo. En caso de tener agrietamientos pequeños puede rellenarse con cualquier asfalto que pueda licuarse lo suficiente para que fluya dentro de ellas (asfaltos MC y RC agregados livianos).

Canales o surcos: La corrección de las fallas se hace demarcando el área afectada, se aplica un riego de adherencia con emulsión asfáltica diluida en agua, en partes iguales, se extiende luego una capa de concreto asfaltico, con bordes achaflanados y se sella para evitar la entrada de agua superficial.

Corrugaciones o saltanejas: La corrección de estas fallas se puede hacer escarificando la superficie y mezclándola con el material de base, luego se recompacta la mezcla y se le da un tratamiento superficial. También se corrige estas fallas calentando la superficie y alisándola. Si las corrugaciones se deben a un exceso de asfalto se hace necesario excavar la capa y construirla de nuevo (en los pavimentos de concreto asfalticos no se considera viable el proceso de escarificación).

Depresiones: Estas fallas se corrigen rellenándola con material asfaltico y compactándolo hasta emparejar con el pavimento circundante.

Desmoronamiento: La corrección de estas fallas se hace aplicando un sello negro con emulsión asfálticas SS-1H y SS-HK diluido en agua en partes iguales. Luego se aplica un tratamiento superficial de (sello de arena) lechada, sello de agregado o un tratamiento superficial con mezcla en planta, según sea la condición de la superficie y de la intensidad del tránsito.

Capitulo IV

Mantenimiento del pavimento flexible

Vásquez (2002), Define el mantenimiento de pavimentos como: la función de preservar, reparar y restaurar una vía y conservarla en condiciones de uso seguro, conveniente y económico. El mantenimiento es la preservación y cuido de los derechos de vía y de cualquier tipo de pavimento, estructura, dispositivo de seguridad, de ornato, de iluminación y de cualquier otra facilidad vial, de tal forma que ésta conserve las características geométricas y estructurales especificadas en el diseño y construcción original.

También las labores especiales o de emergencia requeridas por accidentes,

tormentas, derrumbes u otras condiciones no usuales o

imprevistas, se consideran como trabajos de mantenimiento. Los programas de mantenimiento están diseñados para compensar los efectos del clima, crecimientos orgánicos, desgaste y daños provocados por el tránsito, así como al deterioro debido a los efectos de envejecimiento, fallas de los materiales, construcción y diseño. Las técnicas aplicadas para el mantenimiento de los pavimentos de concreto asfáltico, dependen del tipo de falla en la superficie de rodamiento y/o sus capas inferiores. Estas se deben tomar en cuenta y estar basadas en las causas que generan las fallas para que sea efectiva la aplicación y lograr un mantenimiento adecuado. La clasificación del mantenimiento puede hacerse de acuerdo a:

-Tipo -Frecuencia -Grado de deterioro

De acuerdo al tipo se clasifican en:

1. Mantenimiento Correctivo: corrige las deficiencias que se presentan en la estructura del pavimento después que ha ocurrido un deterioro.

2. Mantenimiento Preventivo: se anticipa al deterioro de las características estructurales del camino. Se inicia en la etapa del diseño y establece normas de construcción adaptadas a la topografía y geología natural, resolviendo los problemas de drenaje y especificando materiales con sistemas de trabajo que aseguren la calidad de la obra.

De acuerdo a la frecuencia con la que cada operación o actividad debe realizarse en un período de tiempo dado, el mantenimiento se clasifica en:

a) Mantenimiento Normal: este permite realizar trabajos para preservar los propósitos de construcción de la carretera. Dentro de este se encuentran:

-Mantenimiento Rutinario: actividades realizadas con intervalos de un año o menos. Estas operaciones son esencialmente correctivas y se dividen en:

Operaciones Constantes de Mantenimiento: Varían muy poco con los volúmenes de tránsito que sirve la carretera.

Operaciones Variables

Mantenimiento:

Estas operaciones están

determinadas por los volúmenes de tránsito, que la carretera sirve y generalmente consisten en reparación de pavimentos y superficie de rodadura de hombros.

Entre las técnicas de mantenimiento rutinario se encuentran:

Bacheos: Son reparaciones a mano de pequeñas áreas dañadas que tienen el propósito de reponer una superficie de rodadura lisa, impermeable y con su debido soporte estructural.

Sellos de grietas: Con esta técnica se evita la entrada de agua superficial y otro material extraño que pueda contaminar o dañar la estructura del pavimento.

Limpiezas: Mantiene el drenaje de las carreteras funcionando eficientemente, con el propósito que el agua fluya libremente en canales, cunetas, alcantarillas, bordillos, bóvedas, cajas, etc.

Reparaciones de diferente índole: Conserva en buenas condiciones los diferentes elementos que constituyen el pavimento como: cunetas, cabezales, hombros.

-Mantenimiento

Periódico:

Consiste

actividades

normales

mantenimiento, realizadas a intervalos mayores de un año; estas operaciones son tanto correctivas como preventivas.

Las técnicas que se aplican periódicamente son:

Sellos de pavimento: Evitan la entrada de agua y otros materiales ajenos en las grietas superficiales.

Recarpeteos: Es una técnica que consiste en la colocación de una nueva capa de rodadura sobre la estructura del pavimento, a fin de devolverle condiciones similares al diseño original de la carretera; es decir, propiedades que permitan resistir las cargas de tráfico, de impermeabilidad, resistencia al intemperismo y otras que se necesitan para que una vía, funcione apropiadamente. Esta técnica busca reforzar la estructura de la carpeta de rodadura, prolongar su vida útil y brindar una superficie lisa y cómoda al tránsito por la misma. Esta Técnica es aplicable a mezclas en frío y en caliente (siendo nuestro interés el estudio de estas últimas).

Reposiciones: buscan mejorar la superficie y el valor de soporte de la capa de rodadura además de recuperar la rasante y sección original de la carretera.

Reconstrucciones: permite a los distintos elementos de la carretera que se conserven en buenas condiciones y evita daños posteriores.

Aplicación de Pintura: Provee a la carretera de una mejor señalización y brinda a sus elementos estructurales una adecuada protección.

La función más importante del personal del mantenimiento vial es detectar y corregir los defectos menores del pavimento. Las grietas y otras rupturas del pavimento, difíciles de notar en su primera etapa, son causas de falla grave sino se le repara a tiempo (para las labores del mantenimiento preventivo debe contarse con un personal capacitado).

Para una estabilidad máxima del pavimento se requiere prevenir el humedecimiento del suelo de la sub-rasante. El uso de bases y sub-bases granulares contribuye a evitar la permanencia del agua en el suelo de la subrasante además de aumentar la capacidad de soporte.

Para prevenir el humedecimiento del suelo sub-rasante se tienen las siguientes medidas:

a) La corrección de las pendientes de los hombrillos para evitar los depósitos de agua al borde del pavimento. b) Sellar las grietas para evitar la entrada del agua superficial. c) Bachar los huecos pequeños en pavimento. d) Repavimentar las áreas de larga extensión donde el pavimento este deformado, agrietado o poroso, y donde se forman depósitos de agua sobre la superficie. e) En áreas donde persistan las condiciones de deterioro, se debe efectuar un tratamiento superficial del suelo de la sub-rasante. f) Drenar las aguas subterráneas cuando su nivel es muy elevado. g) Sellar la calzada en toda su extensión. Las superficies bituminosas requieren una inspección continua para lograr hacer un mantenimiento preventivo o correctivo de la manera más rápida posible. 19

CAPÍTULO V

Marco regulatorio o legal que regula el pavimento flexible. El pavimento flexible se evalúa y califica mediante el Índice de Condición del Pavimento (PCI, por sus siglas en Ingles). El PCI es la metodología más completa para la evaluación y calificación objetiva de pavimentos, flexibles y rígidos, dentro delos modelos de Gestión Vial disponibles en la actualidad. La metodología es de fácil implementación y no requiere de herramientas especializadas más allá de las que constituyen el sistema y las cuales se presentan a continuación. Se presentan la totalidad de los daños incluidos en la formulación original del PCI, pero eventualmente se harán las observaciones de rigor sobre las patologías que no deben ser consideradas debido a su génesis o esencia ajenas a las condiciones locales. El usuario de esta guía estará en capacidad de identificar estos casos con plena comprensión de forma casi inmediata. ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO (PCI – Pavement Condition Index)

El deterioro de la estructura de pavimento es una función de la clase de daño, su severidad y cantidad o densidad del mismo. La formulación de un índice que tuviese en cuenta los tres factores mencionados ha sido problemática debido al gran número de posibles condiciones. Para superar esta dificultad se introdujeron los “valores deducidos”, como un arquetipo de factor de ponderación, con el fin de indicar el grado de afectación que cada combinación de clase de daño, nivel de severidad y densidad tiene sobre la condición del pavimento.

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 1 se presentan los rangos de PCI con la correspondiente descripción cualitativa de la condición del pavimento.

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN DEL PAVIMENTO

La primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los daños teniendo en cuenta la clase, severidad y extensión de los mismos. Esta información se registra en formatos adecuados para tal fin. Las Figuras 1 y 2 ilustran los formatos para la inspección de pavimentos asfálticos y de concreto, respectivamente. Las figuras son ilustrativas y en la práctica debe proveerse el espacio necesario para consignar toda la información pertinente. - Unidades de Muestreo: Se divide la vía en secciones o “unidades de muestreo”, cuyas dimensiones varían de acuerdo con los tipos de vía y de capa de rodadura:

a. Carreteras con capa de rodadura asfáltica y ancho menor que 7.30 m: El área de la unidad de muestreo debe estar en el rango 230.0 ± 93.0 m².

b. Carreteras con capa de rodadura en losas de concreto de cemento Pórtland y losas con longitud inferior a 7.60 m: El área de la unidad de muestreo debe estar en el rango 20 ± 8 losas.

- Determinación de las Unidades de Muestreo para Evaluación: En la “Evaluación De Una Red” vial puede tenerse un número muy grande de unidades de muestreo cuya inspección demandará tiempo y recursos considerables; por lo tanto, es necesario aplicar un proceso de muestreo. En la “Evaluación de un Proyecto” se deben inspeccionar todas las unidades; sin embargo, de no ser posible, el número mínimo de unidades de muestreo que deben evaluarse se obtiene mediante la Ecuación 1, la cual produce un estimado del PCI ± 5 del promedio verdadero con una confiabilidad del95%.

-Selección de las Unidades de Muestreo para Inspección:

Se recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la sección de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemática).

-Selección de Unidades de Muestreo Adicionales:

Uno de los mayores inconvenientes del método aleatorio es la exclusión del proceso de inspección y evaluación de algunas unidades de muestreo en muy mal estado. También puede suceder que unidades de muestreo que tienen daños que sólo se presentan una vez (por ejemplo, “cruce de línea férrea”) queden incluidas de forma inapropiada en un muestreo aleatorio. Para evitar lo anterior, la inspección deberá establecer cualquier unidad de muestreo inusual e inspeccionarla como una “unidad adicional” en lugar de una “unidad representativa” o aleatoria. Cuando se incluyen unidades de muestreo adicionales, el cálculo del PCI es ligeramente modificado para prevenir la extrapolación de las condiciones inusuales en toda la sección.

- Evaluación de la Condición:

El procedimiento varía de acuerdo con el tipo de superficie del pavimento que se inspecciona. Debe seguirse estrictamente la definición de los daños de este manual para obtener un valor del PCI confiable. La evaluación de la condición incluye los siguientes aspectos:

a. Equipo. · Odómetro manual para medir las longitudes y las áreas de los daños.

· Regla y una cinta métrica 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. 22

b. Procedimiento. Se inspecciona una unidad de muestreo para medir el tipo, cantidad y severidad de los daños de acuerdo con el Manual de Daños, y se registra la información en el formato correspondiente. Se deben conocer y seguir estrictamente las definiciones y procedimientos de medida los daños. Se usa un formulario u “hoja de información de exploración de la condición” para cada unidad muestreo y en los formatos cada renglón se usa para registrar un daño, su extensión y su nivel de severidad.

c. El equipo de inspección deberá implementar todas las medidas de seguridad para su desplazamiento en la vía inspeccionada, tales como dispositivos de señalización y advertencia para el vehículo acompañante y para el personal en la vía.

ANTECEDENTES Se presenta algunos trabajos de investigación que guardan relación con la propuesta aquí descrita. Ricardo Miranda, (2014), presento un trabajo titulado: “Deterioro de pavimento flexible sector 1 y 2 Valdivia, Chile”. “Universidad Austral de Chile”. Para obtener el título de Ingeniería En construcción civil. Cuyo objetivo es determinar las fallas existentes en el pavimento flexible en el sector 1 y 2 Valdivia, Chile. Planteo como objetivo general identificar las fallas que sufren los pavimentos flexibles y rígidos, y otorgar soluciones para la conservación y rehabilitación de los mismos, al mínimo costo y con el más eficiente resultado posible. Fernández (2015), en su trabajo titulado: “evaluación de fallas en el pavimento flexible en el municipio Libertador del Estado Mérida”. Presentado en la “Universidad Autónoma de los Andes, para obtener el título Universitario en Ing. Civil, planteo como objetivo general evaluar las fallas de pavimento flexible en el Municipio Libertador del Estado Mérida. Se apoyó en la metodología de investigación de campo. Concluyendo que las fallas en los pavimentos flexibles, están directamente relacionados con factores climáticos, la intensidad del tránsito circulante, sus deformaciones, las condiciones de drenaje y sub-drenaje. Membrillo (2004), Considero `para su trabajo de grado un proyecto, “acondicionamiento y remodelación de la carpeta asfáltica en el autódromo de los hermanos rodríguez utilizando el sistema S.M.A. Con VIATOP 66”. Presentado en el “Instituto tecnológico de la construcción en la Delegación de Iztacalco de la Ciudad de México”. Para obtener el título de licenciatura ingeniería en construcción, planteo como objetivo general dar a conocer la utilización del sistema S.M.A. con Viatop 66 en la rehabilitación de la carpeta asfáltica en el autódromo de los Hermanos Rodríguez en la Delegación Iztacalco ciudad de México. Se apoyó en la metodología de investigación mixta, es decir, se recurrirá en primer lugar a una investigación documental que explique la elaboración de los pavimentos rígidos y flexibles.

CONCLUSIÓN Existen diversos conceptos básicos que deben tenerse en cuenta al analizar el comportamiento de un pavimento. En este sentido es importante tener presente que su estructura sufrirá con el tiempo daño o deterioro aun cuando sea adecuadamente diseñado y construido de acuerdo con todas las especificaciones y normas de calidad. Mientras las demás obras de ingeniería tienen una vida indefinida, los pavimentos viales tienen una vida definida; aún con un mantenimiento óptimo alcanzarán un punto de falla. Los pavimentos son probablemente la única estructura de ingeniería que se diseña para que falle dentro de un periodo específico de tiempo.

Adicionalmente, los modos de deterioro o falla son normalmente divididos en: asociados o no asociados con cargas, siendo los primeros, inducidos por el tráfico en la estructura del pavimento.

Las fallas no asociadas con carga se refieren a las producidas por el medio ambiente y condiciones atmosféricas, calidad de construcción y/o materiales, y problemas especiales, tales como: temperatura y humedad, características de los suelos y materiales y diseños inadecuados de ingeniería.

El agua es un enemigo natural de las estructuras de pavimentos flexibles estando conscientes de esto debemos poner especial hincapié en el desalojo rápido del agua de una vialidad, esto se logra crean una cultura de mantenimiento de las estructuras creadas para tal fin en un eje carretero tales como son las cunetas y rejillas de drenaje entre otras pues si estas no se encuentran en su capacidad operativa estaremos socavando la calidad de la vía. Otra gran consecuencia atribuible al uso de las vías es la necesidad de colocar controles de capacidad de carga de los vehículos q transitan por nuestras vías pues exceder las cargas de diseño de las distintas carpetas q conforman la vía lo cual deriva en fallas graves por fatiga del material de las mismas.

Debe tenerse en cuenta que cuando se vaya a realizar la corrección de una determinada falla en una vía debemos aplicar las técnicas básicas descritas en este documento pero tomando en cuenta las particularidades de cada sitio o contexto en el q se produjo la falla así como interpretar las señales de las posibles causas por la q se originó la falla propiamente dicha, si solo se repara la falla y no se corrige el problemas de fondo solo se estará colocando lo que en el algor popular conocemos como pañitos de agua fría, lo que degenera inevitablemente en una nueva falla.

BIBLIOGRAFÍA

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ANEXOS