MONOGRAFIA DISEÑO DE PAVIMENTO.docx

DISEÑO DE PAVIMENTOS CURSO

:

REDACCION Y CATEDRA DE VALLEJO

DOCENTE

:

ALUMNOS

:

PADILLA VELARDE, LUISIN G.

CICLO

:

II

1

 DISEÑO DE PAVIMENTOS 

INTRODUCCIÓN Desde los senderos hechos a fuerza de paso, pa so, hasta las grandes carreteras de concreto, el hombre ha modificado su entorno de acuerdo con las necesidades de su tiempo.  Actualmente, en la era de las comunicaciones, la necesidad de construir caminos más fuertes y más seguros intensifica su mirada en el concreto, material de grandes posibilidades para el desarrollo de los caminos en el mundo contemporáneo. La historia de las modernas técnicas de construcción de caminos y puentes tiene sus inicios alrededor de 1850, con Tressaguet en Francia y John Metcalfe en el Reino Unido, quienes desarrollaron un método de construcción con base en la colocación de piedras largas, limitadas por piedras de tamaño progresivamente más pequeño. Este tipo de caminos,  junto con otros realizados con piedras, grava y arena, fueron diseñados para los bajos volúmenes y velocidades de los primeros vehículos, hasta que la industria automotriz, al ir creciendo a pasos agigantados, fue demandando mejores carreteras y caminos urbanos. El reto, entonces, era buscar un material que resistiera pesa das cargas de manera eficiente y duradera: la solución se tradujo en lo que ahora llamamos la construcción de caminos pavimentados. Fue John Loundon MacAdam, a principios del siglo XIX quien desarrolló el sistema notablemente más económico que se usa en la actualidad. En este trabajo monográfico se desarrollarán en forma concisa los conceptos bá sicos sobre pavimentos, para tener una idea general de los tipos de pavimentos, así como de los principales elementos que conforman el pavimento. Asimismo, se describirá brevemente cada uno de los factores o parámetros necesarios para el diseño de pavimentos según el método AASHTO.

2

 DISEÑO DE PAVIMENTOS 

INDICE INTRODUCCIÓN

CAPITULO I OBJETIVO 1.1 ANTECEDENTES HISTÓRICOS DE PAVIMENTOS 1.2 DEFINICION DE PAVIMENTOS 1.2.1 CARACTERISTICAS DEL PAVIMENTO 1.2.2 FACTORES QUE INFLUYEN EN EL DISEÑO DE PAVIMENTOS

CAPITULO II TIPOS DE PAVIMENTOS 2.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES 2.1.1 Clases de pavimentos flexibles 2.1.2 Ventajas y desventajas de pavimentos flexibles 2.2 PAVIMENTOS RIGIDOS 2.2.1 Elementos de los pavimentos rígidos o de concreto 2.2.2 Tipos de pavimentos rígidos 2.2.3

Materiales necesarios para la elaboración de una estructura de pavimento de concreto hidráulico.

2.2.4

Preparación del Terreno para construir una estructura de pavimento rígido.

2.2.5  Aplicaciones del Pavimentos Rígidos 2.2.6 Las ventajas y desventajas de un pavimento rígido 2.3 PAVIMENTOS SEMIRRIGIDOS O COMPUESTOS 2.3.1 Usos de los pavimentos mixtos de altas prestaciones 2.4 PAVIMENTOS DE ADOQUÍNES 2.4.1 Ventaja y desventajas

CAPITULO III METODO DE DISEÑO DE PAVIMENTO 3.1

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS URBANOS 3.1.1 Método de diseño 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6

Diseño estructural Método Guía AASHTO 93 de diseño para pavimentos flexibles Periodo de Diseño Metodología de diseño AASHTO 93 para pavimentos rígidos Factores de diseño de pavimentos rígidos

3

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO IV FALLAS ESTRUCTURALES DE PAVIMENTOS 4.1FALLAS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES 4.1.1 Tipos de fallas en una estructura de pavimento flexible 4.2AÑOS EN ESTRUCTURA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS 4.2.1 Deformaciones en estructuras de Pavimento rígido CAPITULO V REPARACIÓN Y MATENIMIENTO DE PAVIMENTOS 5.1 TRABAJOS DE REPARACIÓN DE PAVIMENTOS 5.2 MANTENIMIENTO DE PAVIMENTOS

5.2.1  Actividades de mantenimiento 5.2.2 Tareas de mantenimiento 5.3

REFUERZO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS 5.3.1 Mantenimiento de los pavimentos rígidos

CAPITULO VI 6.1 PRESUPUESTO CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA

4

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO I OBJETIVO Investigar e informarse ampliamente sobre todo lo relacionado a “Pavimentos”, con el fin de comprender y conocer sus funciones de acuerdo a los tipos de pavimentos, también usos y métodos que se emplean para su diseño y construcción de los m ismos; así como criterios para la selección de materiales. 1.1 ANTECEDENTES HISTORICOS DE PAVIMENTOS

Probablemente el primer invento qe revolucionó los med ios de transporte fue la rueda, con la cual se facilitó el traslado de bienes de mayor tamaño y volumen pero a la vez estableció la necesidad de contar con caminos con menores obstáculos y superficie uniforme y firme para hacer más eficientes los traslados.  A medida que se desarrollaban las grandes naciones, las necesidades militares primero y las comerciales después impulsaron la construcción de caminos carreteros. Aunque los caminos suelen estar diseñados principalmente para el paso de vehículos con ruedas, los Incas (quienes nunca llegaron a descubrir la rueda) construyeron una avanzada red de carreteras que atravesaba los Andes, partiendo desde la actual Ecuador y recorriendo 3.680 km. hacia el sur. Los más grandes constructores de caminos del mundo antiguo fueron los romanos, que construyeron una red de vías de comunicación muy eficiente, la cual fue uno d e los pilares de la expansión romana. En un principio dicho sistema de vías fue diseñado con fines militares y políticos, el mantener un control efectivo de las zonas incorporadas al Imperio era el principal objetivo de su construcción; posteriormente, las calzadas adquirieron una importancia económica añadida, pues al unir distintas regiones facilitaban el comercio y las comunicaciones.  A mediados del siglo XVIII Pierre Merie Trésaguet inició en Francia la construcción de pavimentos formados por tres capas de piedra triturada a mano, las dos primeras con tamaño máximo de 7.6 cm y un espesor conjunto del orden de 20 cm, sobre de ellas se colocaba una tercera capa de 5 cm de espesor con tamaño máximo de 2.5 cm, estos caminos se construían con cunetas laterales y pendiente transversal para atender los problemas de drenaje. Este tipo de procedimiento fue replicado por Thomas Telford en Escocia a principios del siglo XIX. Posteriormente John McAdam introdujo su sistema de pavimentación (macadam) construido con capas de piedra de granulometría uniforme, con tamaño máximo y espesores similares a los empleados por Telford, aglutinando las partículas con ligantes aplicados por riego. Con el siglo XX se inicia la nueva era de los pavimentos, el crecimiento de la población y la revolución industrial hicieron necesario el transporte de volúmenes cada vez mayores de mercancías y personas, con la aparición de los vehículos con motor de combustión interna las vías terrestres tuvieron que modificarse para proporcionar el servicio requerido por estos cambios, a pesar de que los concretos hidráulicos y los ligantes asfálticos

5

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

habían sido utilizados de manera rudimentaria por mucho tiempo, con el desarrollo de la industria del petróleo, se comenzó a emplear cementos asfálticos para la fabricación de mezclas asfálticas, que en la actualidad son básicas para la pavimentación. 1.2

DEFINICION DE PAVIMENTOS

Se llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente. Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: 

Proporcionar al tránsito de vehículos una superficie de rodamiento cómoda, segura, uniforme y permanente, conforme a su vida de proyecto y con el mantenimiento adecuado.



Deben resistir los esfuerzos generados por el paso de vehículos difundiéndolos de manera que la magnitud de las solicitaciones que se transmitan a las terracerías sean inferiores a la resistencia de estos materiales.



Deben ser capaces de resistir la acción del medio ambiente, sobre todo a la acción del agua y las temperaturas extremas. 1.2.1 Características del pavimento

Funcional: PSI, (indice de servicio actual del pavimento), es un indicador de las características funcionales del pavimento, es un indicador de como califican los usuarios el pavimento.

Las características funcionales son: 



Regularidad superficial.- Está referida a las deformaciones, tanto longitudinales como transversales, con respecto a la superficie ideal. Provoca movimientos verticales en la suspensión de los vehículos y por lo mismo la que genera más incomodidad a los usuarios y a su vez la que más afecta a los costos de operación vehicular. Afecta también en la seguridad ya que las deformaciones pueden provocar descontrol al conductor además de dificultar el desalojo de agua de la superficie de rodamiento con lo cual se incrementa el riesgo de acuaplaneo. Resistencia al derrapamiento.- La textura de la superficie de rodamiento debe ser tal que aporte un coeficiente de fricción suficiente para la operación

6

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

eficiente de los vehículos a la velocidad de proyecto de la vía aún en presencia de precipitaciones. 

Drenaje superficial.- La combinación de regularidad superficial, pendiente transversal y textura debe evitar que se presente una lámina de agua en la superficie del pavimento, ya que esta facilita el fenómeno de acuaplaneo además de que el rocío que generan las llantas de un vehículo al circular reducen a la visibilidad de los que lo siguen.

Reducir el ruido.- El ruido es un problema ambiental que genera problemas serios en la salud, un pavimento bien diseñado y construido puede reducir el ruido de manera considerable el ruido que se percibe tanto en el interior de los vehículos como en su entorno. Seguridad: 

Proporcionar seguridad a los vehículos (que no se deslice el vehículo), que halla suficiente tracción en los vehículos y que las llantas no se deslicen.

Estructural: Se refieren a las propiedades, sobre todo mecánicas de los materiales que conforman la estructura del pavimento. Por ejemplo la distribución de los esfuerzos que aplican las llantas para que no haga fallar la subrasante. 1.2.2 Factores que influyen en el diseño de pavimentos POSICIÓN DE LA ESTRUCTURA

TRAFICO 



Carga  bruta y  presión de llanta Carga  bruta y

   

Secciones de corte y relleno Profundidad del Nivel Freático Deslizamientos y problemas relacionados. Depósitos ligeramente profundos

CONSTRUCCIÓN Y MANTENIMIENTO

CLIMA 

Precipitación pluvial



Expansión por congelamiento Deshielo del inicio de primavera Contracción y expansión. Congelamiento-deshielo y húmedo-seco

  

GEOMETRÍA DEL PROYECTO (DISEÑO VIAL)



Deficiencia en la Compactación del Terreno de Fundación y/o Cimiento



Fallas: Instalación y Mantenimiento de Juntas Inadecuada colocación de Guías en los niveles(Mandiles o Reglas Metalicas) Escarificado y eliminación de materiales superiores al especificado Durabilidad del Agregado(Arido) Partido(Fracturado)

 

 Distribución del Tráfico en el Pavimento

7

8

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO II TIPOS DE PAVIMENTOS

2.1 PAVIMENTOS FLEXIBLES Llamados así porque conceptualmente deben ser capaces de resistir un cierto nivel de deformación elástica sin romperse. La superficie de rodamiento es proporcionada por una mezcla asfáltica, la transmisión de esfuerzos generados por las cargas vehiculares se hace de acuerdo a las características mecánicas de los materiales con que se construyen las diferentes capas del pavimento.

2.1.1 Clases de pavimentos flexibles Los pavimentos flexibles se subdividen en varios tipos siendo los principales: a) Pavimentos Flexibles Convencionales.- Están formados por capas de diversos

materiales cuya resistencia va disminuyendo conforme se incrementa la pr ofundidad a la que están colocadas.

b) Pavimentos Full Depht.- Son pavimentos que se estructuran colocando dos o más

capas de mezcla asfáltica sobre la subrasante, disminuyendo los requisitos de resistencia de las mezclas conforme se alejan las capas de la superficie de rodamiento.

c) Pavimentos de Larga Duración.- Son similares a los full depht en el sentido de que

todas las capas que componen la estructura del pavimento sobre la subrasante se conforman con mezclas asfálticas, sin embargo en el caso de los pavimentos de larga duración, cada una de las mezclas asfálticas se diseña para

9

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

resistir los esfuerzos a los que es sometido de acuerdo a la posición que ocupa en la estructura del pavimento. El Pavimento de Larga Duración se basa en el concepto de emplear mezclas asfálticas de distintas características, diseñadas de acuerdo a la función que tendrán dentro de la estructura del pavimento, de manera que la vida útil del pavimento sea superior a la de una estructura convencional.

2.1.2 Ventajas y desventajas de pavimentos flexibles VENTAJAS: Resulta más económico en su construcción inicial. Tiene un periodo de vida de entre 10 y 15 años -

DESVENTAJAS: Requiriere mantenimiento constante para cumplir con su vida útil -

Las cargas pesadas producen roderas y dislocamientos en el asfalto y son un peligro potencial para los usuarios. La reflexión de grietas es otra forma de falla de sobre-carpetas de asfalto, que puede reducir apreciablemente la vida útil esperada. En la mayor parte de los casos, el asfalto sub-diseñado de la primera etapa se deteriora antes de poder colocar el primer re-encarpetado proyectado. La presencia de un nivel freático alto y/o de suelos débiles subyaciendo a un pavimento asfáltico que ha fallado, es muy probable que necesiten excavarse y rellenarse en un espesor a veces de más de un metro como etapa previa a la construcción. En muchas áreas del país, se aplican restricciones de carga en los pavimentos asfálticos a fin de evitar daños serios. Las limitaciones de los organismos estatales varían entre 20 y 60% (44% en promedio). Las restricciones en cuanto a cargas por eje (de camiones) resultan difíciles de aplicar, y es frecuente ver que los camiones que exceden los pesos restringidos circulan sobre los pavimentos asfálticos.

2.2 PAVIMENTOS RIGIDOS Un pavimento de concreto o pavimento rígido consiste básicamente en una losa de concreto hidráulico colocada sobre la sub-rasante, la cual tiene la doble función de proporcionar las características tanto estructurales como funcionales al pavimento. La losa, debido a su rigidez y alto módulo de elasticidad, absorbe gran parte de los esfuerzos que se ejercen sobre el pavimento lo que produce una buena distribución de las cargas de rueda, dando como resultado tensiones muy bajas en la sub-rasante. Todo lo contrario sucede en los pavimentos flexibles, que al tener menor rigidez, transmiten los esfuerzos hacia las capas inferiores lo cual trae como consecuencia mayores tensiones en la subrasante, como se pude apreciar en la figura.

10

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

2.2.1 Elementos de los pavimentos rígidos o de concreto

Los elementos que conforman un pavimento rígido son: sub -rasante, sub-base y la losa de concreto. A continuación se hará una breve descripción de cada uno de los elementos que conforman el pavimento rígido.

a) Sub-rasante

La sub-rasante es el soporte natural, preparado y compactado, en la cual se puede construir un pavimento. La función de la sub-rasante es dar un apoyo razonablemente uniforme, sin cambios bruscos en el valor soporte, es decir, mucho más importante es que la sub-rasante brinde un apoyo estable a que tenga una alta capacidad de soporte. Por lo tanto, se debe tener mucho cuidado con la expansión de suelos. b) Sub-base

La capa de sub-base es la porción de la estructura del pavimento rígido, que se encuentra entre la sub-rasante y la losa rígida. Consiste de una o más capas compactas de material granular o estabilizado; la función principal de la sub-base es prevenir el bombeo de los suelos de granos finos. La sub-base es obligatoria cuando la combinación de suelos, agua, y tráfico pueden generar el bombeo. Tales condiciones se presentan con frecuencia en el diseño de pavimentos para vías principales y de tránsito pesado.

11

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

-

Entre otras funciones que debe cumplir son:

• Proporcionar uniformidad, estabilidad y soporte uniforme. • Incrementar el módulo (K) de reacción de la sub-rasante. • Minimizar los efectos dañinos de la acción de las heladas. • Proveer drenaje cuando sea necesario. • Proporcionar una plataforma de trabajo para los equipos de construcción. c) Base: Constituye entonces la capa intermedia entre la sub-base y la carpeta de rodadura. Utiliza materiales granulares de excelente gradación. d) Carpeta de rodadura: Está conformada por mezcla de concreto hidráulico. Los métodos de diseño especifican diseños de mezcla con Módulo de Rotura a la Flexión (MR) superiores a 42 Kg/cm2, o su equivalente a f´c = 280 Kg/cm 2. MR recomendado por tipo de vía Tipo de vía MR recomendado (kg/cm2) Autopistas 48 Urbanas principales 45 Urbanas secundarias 42 Valores de MR entre 50 y 55 son comunes para pavimentos de aeropuertos. e) Las juntas: Las juntas son cortes longitudinales y transversales que tienen el rol de

inducir fisuras por contracción del concreto, aislar el movimiento de los paños de elementos ajenos al pavimento, como buzones por ejemplo, y ser incluso parte del procedimiento constructivo del pavimento. 2.2.2 Tipos de pavimentos rígidos A. Pavimentos de concreto simple con juntas: No contiene armadura en la losa y el

espaciamiento entre juntas es pequeño (entre 2.50 a 4.50 metros ó 8 a 15 pies). Las  juntas pueden o no tener dispositivos de transferencia de cargas (dovelas).

Sin pasadores. Son pavimentos que no presentan refuerzo de acero ni elementos para transferencia de cargas, ésta se logra a través de la trabazón (interlock) de los agregados entre las caras agrietadas debajo de las juntas aserradas o formadas. Para que esta transferencia sea efectiva, es necesario que se use un espaciamiento corto entre juntas. Están constituidos por losas de dimensiones relativamente pequeñas, en genera l menores de 6 m de largo y 3.5 m de ancho. Los espesores varían de acuerdo al uso previsto. Por ejemplo para calles de urbanizaciones residenciales, éstos varían entre 10 y 15 cm, en las denominadas colectoras entre 15 y 17 cm. En carreteras se obtienen espesores de 16 cm. En aeropistas y autopistas 20 cm o más.

12

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

Este tipo de pavimento es aplicable en caso de tráfico ligero y clima templado y generalmente se apoyan directamente sobre la sub-rasante.

Con pasadores. Los pasadores (dowels) son pequeñas barras de acero liso, que se colocan en la sección transversal del pavimento, en las juntas de contracción. Su función estructural es transmitir las cargas de una losa a la losa contigua, mejorando así las condiciones de deformación en las juntas. De esta manera, se evitan los dislocamientos verticales diferenciales (escalonamientos). Según la Asociación de Cemento Portland (PCA, por sus siglas en ingles), este tipo de pavimento es recomendable para tráfico diario que exceda los 500 ESALs (ejes simples equivalentes), con espesores de 15 cm o más.

B. Pavimentos de concreto reforzado con juntas: Tienen espaciamientos mayores

entre juntas (entre 6.10 y 36.60 metros ó 20 a 120 pies) y llevan armadura distribuida en la losa a efecto de controlar y mantener cerradas las fisuras de contracción.

13

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

C. Pavimentos de concreto continuamente reforzados: Tiene armadura continua

longitudinal y no tiene juntas transversales, excepto juntas de construcción. La armadura transversal es opcional en este caso. Estos pavimentos tienen más armadura que las juntas armadas y el objetivo de esta armadura es mantener un espaciamiento adecuado entre fisuras y que éstas permanezcan cerradas.

D. Pavimentos de Concreto Pretensado o Postensado.

- El presfuerzo permite una considerable reducción en los espeso res de losa y en el número de juntas. E. Pavimentos de Concreto Compactado con Rodillos.- Su regularidad superficial

es deficiente por lo que son más empleados en caminos mineros, madereros, etc. 2.2.3 Materiales necesarios para la elaboración de una estructura de

pavimento de concreto hidráulico. a) Cemento: El cemento a utilizar para la elaboración del concreto será preferentemente Portland, de marca

aprobada oficialmente, el cual deberá cumplir lo especificado en las normas NMX - C-414 - 1999 - ONNCCE. b) Agua: El agua que se emplee en la fabricación del concreto deberá cumplir con la norma NMX-C-122,

debe ser potable, y por lo tanto, estar libre de materiales perjudiciales tales como aceites, grasas, materia orgánica, etc. c) Materiales pétreos: Estos materiales se sujetarán al tratamiento o tratamientos necesarios para cumplir

con los requisitos de calidad que se indican en cada caso, debiendo el contratista prever las características en el almacén y los tratamientos necesarios para su ulterior utilización. d) Aditivos: Deberán emplearse aditivos del tipo “D” reductores de agua y retardantes con la dosificación

requerida para que la manejabilidad de la mezcla permanezca durante dos (2) horas a partir de la finalización del mezclado a la temperatura estándar de veintitrés grados centígrados (23° C) y no se produzca el fraguado después de cuatro (4) horas a partir de la finalización del mezclado. e) Concreto: El diseño de la mezcla, utilizando los agregados provenientes de los bancos ya tratados, será

responsabilidad del productor de concreto quien tiene la obligación de obtener la resistencia y todas las demás características para el concreto fresco y endurecido, así como las características adecuadas para lograr los acabados del pavimento.

14

CAMINOS II: PAVIMENTOS  f) Membrana de Curado: Para el curado de la superficie del concreto recién colada deberá emplearse una

Membrana de Curado de emulsión en agua y base parafina de color claro, el que deberá cumplir con los requisitos de calidad que se describen en l a normas ASTM C171, ASTM C309, Tipo 2, Clase A, AASHTO M 148, Tipo 2, Clase A, FAA Item P-610-2.10. Este tipo de membranas evitan que se tapen las esperas de los equipos de rociado. g) Acero de refuerzo: El acero de refuerzo necesario para la construcción del pavimento se utiliza en las

 juntas, ya sea como pasadores de cortante o pasajuntas o como barras de amarre para mantener los cuerpos del pavimento unidos. h) Sellador para juntas: El material sellante para las juntas transversales y longitudinales deberá ser

elástico, resistente a los efectos de combustibles y aceites automotrices, con pr opiedades adherentes con el concreto y que permita las dilataciones y contracciones que se presenten en las losas de concreto sin degradarse, debiéndose emplear productos a base de silicona, poliuretano - asfalto o similares, los cuales deberán ser autonivelantes, de un solo componente y solidificarse a temperatura ambiente.

2.2.4 Preparación del Terreno para construir una estructura de pavimento

rígido.

Para construir correctamente un pavimento de concreto, es muy importante considerar una serie de pasos al preparar el terreno, proceso conocido como diseño y construcción de las subrasantes: 1 Compactación de los suelos, de esta forma se garantiza un apoyo uniforme y

estable para el pavimento. 2 Fijado de la rasante, consiste en la excavación de zanjas laterales, lo suficientemente profundas para aumentar la distancia vertical entre el nivel freático y el pavimento. 3 Uniformado del terreno en zonas donde se tengan cambios bruscos en sentido horizontal del tipo de suelo. 4 Nivelación selectiva de la rasante en zonas de terraplén, a fin de colocar los mejores suelos cerca de la parte superior de la elevación de la subrasante. 2.2.5 Aplicaciones del Pavimentos Rígidos: a) Aeropistas.- En los aeropuertos, donde se demanda un mínimo de prórroga para la

utilización del Pavimento terminado, se ha empleado un sistema de apertura rápida; éste consiste en el colado secuencial del pavimento en la reconstrucción de pistas aéreas y plataformas. b) Vialidades urbanas.- La reconstrucción de vialidades urbanas se ha convertido en

uno de los principales problemas, pues además del tiempo y costo, afectan al tránsito vehicular.

15

CAMINOS II: PAVIMENTOS  c) Zonas residenciales.- El uso de pavimentos de concreto en zonas residenciales

aumenta día con día, debido a la reducción del tiempo de curado en la mezcla. 2.2.6 Las ventajas y desventajas de un pavimento rígido

VENTAJAS  Velocidad en su construcción  Mayor vida útil con alto índice de servicio (varía entre 20 y 40 años)  Mantenimiento mínimo  No se deforma ni deteriora con el tiempo  Requiere menor estructura de soporte DESVENTAJAS:  Tiene un costo inicial mucho más elevado que el pavimento flexible.  Se deben tener cuidado en el diseño

2.3 PAVIMENTOS SEMIRRIGIDOS O COMPUESTOS En términos amplios, un pavimento semirrígido ó compuesto es aquel en el que se combinan tipos de pavimentos diferentes, es decir, pavimentos “flexibles” y pavimentos “rígidos”, normalmente la capa rígida está por debajo y la capa flexible po r encima. Es usual que un pavimento compuesto comprenda una capa de base de concreto o tratada con cemento Portland junto con una superficie de rodadura de concreto asfáltico. 2.3.1 Usos de los pavimentos mixtos de altas prestaciones

Los usos más habituales de estos pavimentos son:  Zonas de elevadas cargas puntuales: zonas de estacionamiento de camiones y autobuses, zonas de estacionamiento, espera y cabeceras de pista en aeropuertos, terminales de carga en puertos y viales portuarios de tráfico pesado, intercambiadores de transporte.  Zonas con vertidos de aceites: carriles y paradas bus, aparte de las zonas de estacionamiento ya mencionadas.  Zonas con esfuerzos de punzonamiento y de torsión: vías lentas con fuerte pendiente y tráfico de pesado, cruces y rotondas.  Zonas con posibilidad de fuego y altas temperaturas: naves industriales y de almacenamiento, túneles viarios.

16

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

2.4 PAVIMENTOS DE ADOQUÍNES Se denomina pavimentos de adoquines cuando la capa de rodadura está conformada por adoquines de concreto, colocados sobre una capa de arena y con sello de arena en sus  juntas. De la misma manera que en los pavimentos de asfalto, pueden tener una b ase o base con una sub-base, con unos espesores entre 20 a 30 cm según lo requiera e l sitio. También se les considera pavimentos flexibles y pueden ser de color gris como el tono normal del concreto; en el tiempo actual también se fabrican adoquines de concreto de diversos colores, para acabados mucho mejor presentados.

2.4.1 Ventaja y desventajas

VENTAJAS Por ser elaborados con un concreto o ladrillo de alta resistencia, los adoquines presentan alta resistencia a las cargas concentradas, a la abrasión y a los agentes atmosféricos. Además, no son afectados por los productos derivados del petróleo.  Por el reducido tamaño de los bloques, el pavimento no está sujeto a los esfuerzos por cambios térmicos que afectan a los pavimentos rígidos y se acomodan fácilmente a pequeños asentamientos del soporte.  Los adoquines son utilizables cuando se requiere su remoción para ejecutar trabajos subterráneos.   Su construcción puede emplear mano de obra no calificada sino se desea la instalación mecánica. DESVENTAJAS 



Debido a la innumerable cantidad de juntas que posee el pavimento, la circulación es incomoda y se traduce en mayores costos de operación vehicular en relación con otras alternativas de pavimento.

17

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO III METODO DE DISEÑO DE PAVIMENTO Típicamente el diseño de los pavimentos es mayormente influenciado por los parámetros o factores de diseño Las cargas de tráfico vehicular impuestas al pavimento. Resistencia de los materiales Resistencia de los materiales Las características de la sub-rasante sobre la que se asienta el pavimento. Características de la subrasante Condiciones ambientales La forma como se consideran estos dos parámetros dependerá de la metodología que se emplee para el diseño.     

3.1

DISEÑO ESTRUCTURAL DE PAVIMENTOS URBANOS

3.1.1 Método de diseño

Se podrá utilizar cualquier método de diseño estructural sustentado en teorías y experiencias a largo plazo, tales como las metodologías del Instituto del Asfalto, de la AASHTO-93 y de la PCA, comúnmente empleadas en el Perú, siempre que se utilice la última versión vigente en su país de origen y que al criterio del PR, sea aplicable a la realidad nacional. El uso de cualquier otra metodología de diseño obliga a incluirla como anexo a la Memoria Descriptiva. 3.1.2 Diseño estructural

En cualquier caso se efectuará el diseño estructural considerando los siguientes factores: a) Calidad y valor portante del suelo de fundación y de la sub-rasante. b) Características y volumen del tránsito durante el período de diseño. c) Vida útil del pavimento. d) Condiciones climáticas y de drenaje. e) Características geométricas de la vía. f) Tipo de pavimento a usarse. 3.1.3 Método Guía AASHTO 93 de diseño para pavimentos flexibles

Este procedimiento está basado en modelos que fueron desarrollados en función de la performance del pavimento, las cargas vehiculares y resistencia d e la sub-rasantes para el cálculo de espesores. Se incluye más adelante la ecuación de cálculo en la versión de la Guía AASHTO  – 93. El propósito del modelo es el cálculo del Numero Estructural requerido (SNr), en base al cual se identifican y determinan un conjunto de espesores de cada capa de la estructura del pavimento, que deben ser construidas sobre la sub-rasante para soportar las cargas vehiculares con aceptable serviciabilidad durante el periodo de diseño establecido en el proyecto.

18

CAMINOS II: PAVIMENTOS  3.1.4 Periodo de Diseño

El Periodo de Diseño a ser empleado para diseño de pavimentos flexibles será hasta 10 años para caminos de bajo volumen de tránsito, periodo de diseños por dos etapas de 10 años y periodo de diseño en una etapa de 20 años. El Ingeniero de diseño de pavimentos puede ajustar el periodo de diseño según las condiciones específicas del proyecto y lo requerido por la Entidad. 3.1.5 Metodología de diseño AASHTO 93 para pavimentos rígidos

El método AASHTO 93 estima que para una construcción nueva el pavimento comienza a dar servicio a un nivel alto. A medida que transcurre el tiempo, y con él las repeticiones de carga de tránsito, el nivel de servicio baja. El método impone un nivel de servicio final que se debe mantener al concluir el periodo de diseño. Mediante un proceso iterativo, se asumen espesores de losa de concreto hasta que la ecuación AASHTO 1993 llegue al equilibrio. El espesor de concreto calculado finalmente debe soportar el paso de un número determinado de cargas sin que se produzca un deterioro del nivel de servicio inferior al estimado. 3.1.6 Factores de diseño de pavimentos rígidos

El diseño del pavimento rígido involucra el análisis de diversos factores: tráfico, drenaje, clima, características de los suelos, capacidad de transferencia de carga, nivel de serviciabilidad deseado, y el grado de confiabilidad al que se desea efectuar el diseño acorde con el grado de importancia de la carretera. Todos estos factores son necesarios para predecir un comportamiento confiable de la estructura del pavimento y evitar que el daño del pavimento alcance el nivel de colapso durante su vida en servicio. Los principales factores de diseño que se deben tener en cuanta son: A. Terreno de Fundación  – Cimiento. Es necesario colocar el cimiento, que

consiste en una o más capas de materiales granulares que cumplan las siguientes características:

Proporcionar apoyo uniforme a la losa de Concreto. Incrementar la capacidad portante de los suelos de apoyo. Reducir al mínimo las consecuencias de los cambios de volumen del Terreno de Fundación.  Reducir al mínimo las consecuencias de la congelación en las secciones de las diferentes capas o la capa superior del Terreno de Fundación.  Recibir y resistir las cargas de tránsito que se transmiten a través de la base de la losa de concreto.  Transmitir estas cargas, adecuadamente; distribuyéndolas a las diferentes capas del   Pavimento.  Finalmente, evitar el fenómeno de bombeo   

B. Calidad del Concreto. Las mezclas del Concreto Hidráulico para Pavimentos

deben de estar previstas para:

19

CAMINOS II: PAVIMENTOS  a) Garantizar una durabilidad satisfactoria dentro de las condiciones de

requerimiento del Pavimento. b) Para asegurar la resistencia deseada a la flexión C. Análisis del Tráfico - Clasificación de Vía. Se obtendrán a partir del número de

vehículos que, probablemente, pasarán diariamente por el sistema vial proyectado. D. Diseño Geométrico. El diseño geométrico es el resultado del análisis de la

geometría vial de un proyecto (Altimetría y Planimetría). E. Diseño Estructural: Soluciones típicas. Se clasifican en tres grupos: 





Teóricas: Son aquellas metodologías que asimilan o modelan la estructura del pavimento en función del estudio elástico de sistemas multicapas, sometidos a cargas estáticas. Empíricas: Estas renuncian a la utilización de los resultados de la mecánica y se limitan a una clasificación de suelos y de tipos de pavimentos más usuales experimentales. Semiempíricas: Llamadas últimamente “Diseños Mecanicistas-Empíricos” combinan los resultados anteriores y preparan circuitos de ensayos en Laboratorio o Vías de servicio. Estos métodos son los que tienen mayor difusión y son a la vez los más racionales.

F. Juntas. Los efectos de retracción y de gradientes térmicos en las losas de

concreto producen, inevitablemente (excepto en el pretensado), fisuramiento, que

20

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

sólo podemos controlar o dirigir, precisamente, por medio de líneas de roturas impuestas, llamadas “juntas”. Se distinguen 4 tipos de Juntas:    

De Dilatación De Construcción Longitudinal De Retracción - Flexión De Construcción Transversal

Técnicas: Son elementos descriptivos, cualitativos y cuantitativos para la ejecución correcta del Pavimento de Concreto Hidráulico. Está normalizada por la institución que manejan el sistema vial del Perú: Dirección (MTC) basadas y adaptadas de las normas internacionales, como la ASTM, AASHTO y la PCA, las que determinan a que se elaboren dos tipos de ellas: las especificaciones generales y las especificaciones especiales.

G. Especificaciones

1. Método de Diseño PCA

Este método se basa en dos criterios específicos, uno relativo a la resistencia a la fatiga del hormigón y el otro a la erosión de la base. En el primer caso, se supone que la carga máxima se aplica en medio de la losa justo sobre la junta longitudinal que da la tensión máxima con la losa. En el segundo caso, se supone que la carga máxima se aplica en una esquina de la losa para generar deflexión máxima de la losa. Cuando se usa este método de diseño, hay que conocer cuatro parámetros fundamentales:  El módulo de ruptura del hormigón,  El módulo de reacción de la fundación  El periodo de diseño,  Las características del tráfico. 2. Método de Diseño ASSHTO

Este método se basa en el uso de una ecuación empírica desarrollada por la observación de algunos pavimentos de hormigón estudiados durante ensayos de AASHTO sobre carreteras. Los criterios de diseño son:  El número de equivalentes cargas axiales de 80 kN,  El espesor de la losa,  El módulo de elasticidad del hormigón,  El módulo de ruptura del hormigón,  El módulo de reacción de la fundación,  El coeficiente de transferencia de carga en las juntas  El coeficiente de drenaje 3. Metodología de Diseño ASSHTO 93

El método AASHTO 93 estima que para una construcción nueva el pavimento comienza a dar servicio a un nivel alto. A medida que transcurre el tiempo, y con él las repeticiones

21

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

de carga de tránsito, el nivel de servicio baja. El método impone un nivel de servicio final que se debe mantener al concluir el periodo de diseño. Mediante un proceso iterativo, se asume espesores de losa de concreto hasta que la ecuación AASHTO 1993 llegue al equilibrio. El espesor de concreto calculado finalmente debe soportar el paso de un número determinado de cargas sin que se produzca un deterioro del nivel de servicio inferior al estimado.

Donde:

- W8.2 = numero previsto de ejes equivalentes de 8.2 toneladas métricas, a lo largo del periodo de diseño. - ZR = desviación normal estándar - S0 = error estándar combinado en la prediccion del transito y en la variación del comportamiento esperado del pavimento. - D= espesor de pavimento de concreto, en milímetros - ∆PSI= diferencia entre los índices de servicio inicial y final - Pt= indice de serviciabilidad o servicio final -

Mr=resistencia media del concreto (en Mpa) a flexo tracción a los 28 días

(método de carga en los tercios de luz) Cd= coeficiente de drenaje J= coeficiente de transmisión de carga en las juntas. Ec = modulo de elasticidad del concreto, en Mpa

- K= modulo de reacción, dado en Mpa/m de la superficie (base, sub-base o sub-rasante) en la que se apoya el pavimento de concreto. El cálculo del espesor se puede desarrollar utilizando la formula AASHTO 93 con una hoja de cálculo, mediante el uso de nomogramas, o mediante el uso de programas de cómputo especializado.

22

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO IV FALLAS ESTRUCTURALES DE PAVIMENTOS

3.2

FALLAS DE PAVIMENTOS FLEXIBLES

La mejor forma de identificar las fallas del pavimento y determinar por qué se han producido, es mediante la conducción de un estudio de reconoc imiento deseablemente una vez al año, preferiblemente al comienzo de la primavera. En él se debe identificar el tipo, severidad y magnitud de cada falla. También se debe tratar de determinar si el diseño del pavimento, la carga soportada, el agua, la temperatura, los materiales del pavimento o la construcción fueron la causa de la falla. A demás de la inspección visual, pueden emplearse pruebas destructivas y no-destructivas para determinar la condición estructural y las condiciones del material bajo la superficie del pavimento. Las causas de defectos o fallas en el pavimento son de distinto origen y naturaleza, de los cuales mencionamos los siguientes: 

Exagerado incremento de las cargas circulantes: ya sea en peso o en frecuencia, con respecto a las previstas en el diseño original, y que se traducen en un infradiseño.

 

Deficiencias en el proceso constructivo: espesores menores que los previstos, elaboración inadecuada de las mezclas y estabilizaciones, deficiencias en el proceso de distribución, compactación o terminación, factores todos que traen como consecuencia una disminución de la calidad de los materiales y un debilitamiento estructural del pavimento.



Proyecto deficiente: que da lugar a espesores menores de lo que realmente requiere la carretera.

 

Factores climáticos regionales: excesivamente desfavorables o que no pudieron preverse en el proyecto y/o construcción, tales como la elevación de la napa freática, inundaciones, lluvias prolongadas, insuficiencias del drenaje superficial o subterráneo proyectado, variaciones térmicas externas, fenómenos de congelamiento, presencia de sales nocivas, etc.

 

Deficiente conservación vial: por escasez de equipos, de fondos ó de personal capacitado; por empleo de materiales y/o técnicas inadecuadas; o bien, por falta total de conservación.

La identificación de la causa más probable de una determinada falla, es de fundamental importancia para la evaluación de la misma, aunque muchas veces resulte de difícil apreciación. Para tal fin, puede tenerse en cuenta primariamente la localización de la misma, su evolución en los distintos sectores del tramo, la consideración de los factores

23

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

tráfico  –  clima - drenaje, etc. La comprobación definitiva podrá obtenerse una vez finalizados los estudios de evaluación estructural La apreciación de las causas de las fallas observadas debe conducir a la diferenciación de dos casos globales en los que debe identificarse la falla analizada

A.- Fallas superficiales: comprende los defectos de la superficie de rodadura debido a fallas de la capa asfáltica superficial propiamente dicha y no guardan relación con la estructura del pavimento. B.-Fallas estructurales: comprende los defectos de la superficie de rodadura cuyo origen es una falla en la estructura del pavimento, es decir afecta a una o más capas del pavimento. Las fallas de tipo superficial se corrigen regularizando la superficie y confiriéndole la necesaria impermeabilidad y rugosidad. Ello se logra con capas asfálticas delgadas que poco aportan estructuralmente, fresados y capas nivelantes. En cambio cuando se trata de fallas estructurales, es necesario un refuerzo sobre el pavimento existente (previa reparación de las fallas detectadas y de ser necesario de fresados y capas nivelantes) o una reconstrucción para que el conjunto responda a las exigencias del tráfico presente y futuro.

24

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

3.2.1 Tipos de fallas en una estructura de pavimento flexible A. Fisuras y Grietas (piel de cocodrilo) La causa más frecuente es la falla por fatiga de la estructura o de la carpeta asfáltica principalmente debido al espesor de estructura insuficiente, deformaciones de la subrasante, problemas de drenaje que afectan los materiales granulares, compactación deficiente de las capas granulares o asfálticas B. Grietas de borde: La principal causa de este daño es la falta deconfinamiento lateral de la estructura debido a lacarencia de bordillos, anchos de berma insuficientes o sobrecarpetas que llegan hasta el borde del carril y quedan en desnivel con la berma C. Fisuras y grietas Reflejadas: Ocurre cuando existe una capa de pavimento asfáltico sobre placas de pavimento rígido; estas fisuras aparecen por la proyección en superficie de las  juntas en dichas placas, en cuyo caso presentan un patrón regular, o también cuando hay grietas en el pavimento rígido que se han reflejado hasta aparecer en la superficie presentando un patrón irregular. D. Desgaste: Corresponde al deterioro del pavimento ocasionado principalmente por la acción del tránsito, agentes abrasivos o erosivos. Se presenta como pérdida del ligante y mortero. Suele encontrarse en las zonas por donde transitan los vehículos. E.Pérdida de áridos: Conocida también como desintegración, corresponde a la disgregación superficial de la capa de rodadura debido a una pérdida gradual de agregados, haciendo la superficie más rugosa y exponiendo de manera progresiva los materiales a la acción del tránsito y los agentes climáticos. F. Deterioro superficial. Las posibles causas son: Procesos constructivos deficientes. Sólo se recubrió la zona deteriorada sin solucionar las causas que lo originaron. Deficiencias en las juntas.

25

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

3.3 DAÑOS EN ESTRUCTURA DE PAVIMENTOS RÍGIDOS a)

Fisura transversal o diagonal: Son causadas por una combinación de los siguientes factores: excesivas repeticiones de cargas pesadas (fatiga), deficiente apoyo de las losas, asentamientos de la fundación, excesiva relación longitud / ancho de la losa o deficiencias en la ejecución de éstas.

b) Fisura Longitudinal: Son causadas por la repetición de cargas

pesadas, pérdida de soporte de la fundación, gradientes de tensiones originados por cambios de temperatura y humedad, o por las deficiencias en la ejecución de éstas y/o sus juntas longitudinales.

b) Fisura de Esquina: Son causadas por la repetición de cargas pesadas (fatiga de concreto) combinadas con la acción drenante, que debilita y erosiona el apoyo de la fundación, así como también por una deficiente transferencia de cargas a través de la junta, que favorece el que se produzcan altas deflexiones de esquina.

d) Losas subdivididas: Son originadas por la fatiga del concreto,

provocadas por la repetición de elevadas cargas de tránsito y/o deficiente soporte de la fundación, que se traducen en una capacidad de soporte deficiente de la losa.

e) Fisuras en Bloque. Son causadas por la repetición de cargas

pesadas (fatiga de concreto), el equivocado diseño estructural y las condiciones de soporte deficiente. Es la evolución final del proceso de fisuración, que comienza formando una malla más o menos c errada; el tránsito y el continuo deflexionar de los planos aceleran la subdivisión en bloques más pequeños, favoreciendo el despostillamiento de sus bordes .

f)

Fisuras Inducidas: Cuando el arreglo de juntas en un carril no es respetado en el carril contiguo, es muy probable que induzcan o reflejen en éste, fisuras que den continuidad a las  juntas existentes. Esta situación se presenta también con frecuencia cuando se ejecutan parchados y el diseño de sus bordes o juntas.

26

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

3.3.1 Deformaciones en estructuras de Pavimento rígido a)

Levantamiento de losas: Son causadas por falta de libertad de expansión de las losas de concreto, las mismas que ocurren mayormente en la proximidad de las juntas transversales.

b)

Dislocamiento: Es el resultado en parte del ascenso a través de la junta o grieta del material suelto proveniente de la capa inferior de la losa (en sentido de la circulación del tránsito) como también por depresión del extremo de la losa posterior, al disminuir el soporte de la fundación.

c) Hundimiento: puede ocurrir cuando se producen asentamiento o consolidación en la subrasante, por ejemplo, en terraplenes cuando existen condiciones muy desfavorables para la fundación, o bien en zonas contiguas a una estructura de drenaje o de retención donde puede ocurrir el asentamiento del material de relleno por deficiente compactación inicial o bien por movimiento de la propia estructura. d) Deficiencias del Sellado Las causas más frecuentes para que el material de sello sea deficiente, son: Del material desello.

27

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO V REPARACIÓN Y MATENIMIENTO DE PAVIMENTOS

5.1

TRABAJOS DE REPARACIÓN DE PAVIMENTOS

Las técnicas de mantenimiento caen dentro de dos categorías generales: actividades correctivas y actividades preventivas. Las actividades correctivas reparan una falla dada y mejoran la serviciabilidad del pavimento. La reparación de espesor completo y reparación de espesor parcial son actividades correctivas. Las actividades preventivas son actividades que retardan o previenen la aparición de una falla con el fin de mantener una buena serviciabilidad. Resello de juntas y grietas, nivelación de bermas, instalación de drenes, son técnicas preventivas. El cepillado, la colocación de barras de traspaso de cargas, la estabilización de losas, pueden actuar como técnicas correctivas así como también preventivas. A continuación veremos el procedimiento de trabajo de las distintas técnicas de reparación y mantenimiento en los pavimentos flexibles y rígidos.

5.2

MANTENIMIENTO DE PAVIMENTOS

Corresponde a las Municipalidades y comprende principalmente cinco responsabilidades: a) Planeamiento del programa anual, incluyendo la previsión de los recursos y el presupuesto necesarios. b) Disponer que los fondos sean asignados adecuadamente en toda la Red Vial y decidir las prioridades. c) Programar y autorizar los trabajos. d) Responsabilizarse de que las cuadrillas involucradas en el mantenimiento lo hagan de manera adecuada y efectiva. e) Monitorear la calidad y efectividad de las actividades de mantenimiento.

5.2.1 Actividades de mantenimiento  Aparte de la Rehabilitación que es el refuerzo estructural del pavimento cuando ha cumplido su Vida de Servicio, hay cuatro actividades de mantenimiento, que se clasifican en términos de su frecuencia: Mantenimiento rutinario, requerido de manera continúa en todas las vías, independientemente de sus características o volumen del tráfico. Por ejemplo: barrido, corte de grass, limpieza de drenes y cunetas, mantenimiento de alcantarillas y mantenimiento de la señalización. a)

28

CAMINOS II: PAVIMENTOS  b) Mantenimiento recurrente, requerido a intervalos pre establecidos durante el año, con

una frecuencia que depende del volumen del tráfico. Por ejemplo: reparación de baches y bordes, sellado de grietas. c) Mantenimiento periódico, requerido a intervalos de algunos años. Por ejemplo: sellado

de toda la superficie, reparación de bermas y señalización superficial (pintado). d) Mantenimiento urgente, necesario para hacer frente a emergencias y problemas que

requieren acción inmediata, cuando bloquean una vía. Por ejemplo: remoción de obstáculos, colocación de señales de peligro y trabajos diversos.

5.2.2 Tareas de mantenimiento Se refiere a la secuencia de trabajos necesarios para las Actividades de Mantenimiento: a) Inventario. Es el registro de las características básicas de cada sección de la Red Vial. b) Inspección. Consiste en la auscultación del pavimento y la medición de su Condición. c) Determinación del tipo de mantenimiento. Es el análisis de las fallas y definición de las actividades de mantenimiento necesarias. d) Estimación de recursos. Es el costeo del programa de mantenimiento para definir el presupuesto. e) Identificación de prioridades. Etapa en la que se decide el orden de prelación cuando los recursos son limitados. f) Programa de trabajo y medición del comportamiento. Es la etapa en la que se controla el, trabajo que está siendo ejecutado. g) Monitoreo. Verificación de la calidad y efectividad

5.3

REFUERZO DE PAVIMENTOS RÍGIDOS

El refuerzo de un pavimento rígido será necesario cuando pres ente fallas generalizadas de tipo estructural, con grietas, roturas y escalonamientos en juntas, asientos y daños superficiales, que no puedan ser reparados económicamente por los métodos ordinarios de conservación y que afecten a corto plazo la comodidad del usuario. En todos los casos se procederá a un estudio especial para determinar la causa de las fallas y adoptar las medidas precisas (parchados, reparación parcial o total de losa, colocación de barras de transferencia de carga, drenaje, estabilización mediante inyecciones de lechada, etc.), antes de proceder al refuerzo, a fin de asegurar que el pavimento antiguo constituye un asiento suficientemente estable para las nuevas capas. El refuerzo podrá realizarse con mezcla asfáltica en caliente o con concreto hidráulico. Cuando el refuerzo sea asfáltico, se tendrá en cuenta que para impedir la reflexión de  juntas y grietas en el nuevo pavimento asfáltico, se debe analizar la atenuación de la reflexión de juntas y grietas, aplicando por ejemplo, mallas, geosintéticos o un SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer) y la colocación de espesores gruesos de capa

29

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

asfáltica en caliente, colocada en dos capas, sirviendo la primera capa como nivelante y de regularización. Si el refuerzo se realiza con otro pavimento de concreto (rígido), este podrá colocarse directamente sobre el pavimento existente (refuerzo parcialmente adherente) o con interposición de una capa aislante (refuerzo no adherente). Los refuerzos parcialmente adherentes de concreto no se recomiendan cuando el pavimento existente esté excesivamente fisurado y agrietado, por los efectos de la reflexión de grietas. Por otra parte es conveniente que las juntas de ambos pavimentos coincidan.

5.3.1 Mantenimiento de los pavimentos rígidos La mayor parte del mantenimiento de los pavimentos de concreto consiste en: 1) Llenar y sellar las juntas y grietas en la superficie del pavimento 2) Reparación de las áreas fragmentadas, descascaradas y con grietas múltiples 3) Bacheado de áreas en donde se haya presentado fallas 4) Reparación de las áreas dañadas por asentamientos o bombeo 5) Tratamiento de pavimentos combados. Existen beneficios adicionales en términos de seguridad vial y cuidado del medio ambiente que deben tenerse en cuenta al momento de evaluar qué alternativa elegir. En seguridad vial: la superficie rugosa permite una mejor adherencia neumático  – superficie de rodadura. Además, el color plomo mejora la visibilidad haciéndolo tres veces más reflexivo que el asfalto. Estas características disminuyen la probabilidad de accidentes. En el cuidado del medio ambiente: permite ahorros considerables de energía tanto en el proceso de construcción como en el de operación. Se puede llegar a ahorrar entre 0.8 y 6.9 % de combustible solamente por transitar por un pavimento de concreto.

30

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CAPITULO VI

PRESUPUESTO Obra

AFIRMADO Y ASFALTADO DE LA AV. PUNTA HERMOSA Y LAS CALLES ALFONSO UGARTE, PIMENTEL, PAITA, FRANCISCO BOLOGNESI Y ETEN DEL DISTRITO DE PUNTA HERMOSA  –  LIMA - LIMA

Fórmula PAVIMENTACION FLEXIBLE Cliente MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE PUNTA HERMOSA LIMA Dpto. ÍTEM 01.00.0 0 01.01.0 0 01.01.0 1 01.01.0 2 01.01.0 3 01.02.0 0 01.02.0 1 01.03.0 0 01.03.0 1 01.03.0 2 01.03.0 3 01.04.0 0 01.04.0 1 01.04.0 2 01.04.0 3

DESCRIPCIÓN

Prov. Dist

LIMA PUNTA HERMOSA

UNIDAD METRADO PRECIO PARCIAL

PAVIMENTO

SUBTOTAL 405,266.69

TRABAJOS PROVISIONALES MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO Y MAQUINARIA CASETA DE GUARDIANIA

GLB

1.00

5,000.00

5,000.00

GLB

1.00

1,000.00

1,000.00

CARTEL DE IDENTIFICACION DE LA OBRA DE 3.60X2.40M

UND

1.00

1,000.00

1,000.00

7,000.00

M2

7,163.07

0.30

2,148.92

2,148.92

CORTE DE TERRENO EXISTENTE H=0.24 MTS

M3

1,719.14

8.00

13,753.09

ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE DIS PROM 5KM

M3

2,320.83

20.00

46,419.69

NIVELACION Y COMPACTACION DE LA SUB RASANTE

M2

7,163.07

5.00

35,815.35

BASE GRANULAR E=20CM

M3

2,328.00

IMPRIMACION ASFALTICA

M2

7,163.07

CARPETA ASFALTICA EN CALIENTE DE 1 1/2"

M2

7,163.07

OBRAS PRELIMINARES TRAZO Y REPLANTEO MOVIMIENTO DE TIERRAS

95,985.13

PAVIMENTO FLEXIBLE 48.00 111,743.89 3.80

27,219.67

22.50 161,169.08

COSTO DIRECTO GASTOS GENERALES 12 % UTILIDAD 10 %

300,132.64

405,266.69 48,632.00 40,526.67 ------------------

SUB TOTAL I.G.V. 18 %

494,425.36 88,996.56 ==========

COSTO DEL PROYECTO

 583,421.92

31

32

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

HOJA DE METRADOS Obra

AFIRMADO Y ASFALTADO DE LA AV. PUNTA HERMOSA Y LAS CALLES ALFONSO UG ARTE, PIMENTEL, PAITA, FRANCISCO BOLOGN ESI Y ETEN DEL DISTRITO DE PUNTA HERMOSA  –  LIMA - LIMA

Fórmula

PAVIMENTACION FLEXIBLE

Cliente

MUNICIPALIDAD DISTRITAL DE PUNTA HERMOSA

Dpto.

LIMA

ITEM

Prov.

DESCRIPCION

UND

LIMA

COEF

N° Veces

01.01.00

Distrito

PUNTA HERMOSA

DIMENSIONES LARGO  

ANCHO

SUB ALTO

TOTAL

TOTAL

TRABAJOS PROVISIONALES

01.01.01

MOVILIZACION Y DESMOVILIZACION DE EQUIPO Y MAQUINARIA

GLB

1.00

1.00

1.00

1.00

01.01.02

CASETA DE GUARDIANIA

GLB

1.00

1.00

1.00

1.00

01.01.03

CARTEL DE IDENTIFICACION DE LA OBRA DE 3.60X2.40M

UN D

1.00

1.00

1.00

1.00

01.02.00

TRAZO Y REPLANTEO

01.02.01

TRAZO Y REPLANTEO

M2

7,163.07

1,719.14

01.03.00

MOVIMIENTO DE TIERRAS

01.03.01

CORTE DE TERRENO EXISTENTE E = 0.24MTS

M3

01.03.04

ELIMINACION DE MATERIAL EXCEDENTE DIS PROM 5KM

M3

01.03.03

Volumen de excavación masiva CONFORMACION Y COMPACTACION DE LA SUB RASANTE

2,320.83

1.35

M2

1.00

1,719.14

2,320.83

1.00 1.00

7,16307

7,163.07

7,163.07

01.04.00

PAVIMENTO FLEXIBLE

01.04.01

BASE GRANULAR ESPÈSOR 0.15ML

M3

01.04.02

IMPRIMACION ASFALTICA

M2

1.00

7,163.07

7,163.07

7,163.07

01.04.03

CARPETA ASFALTICA EN CALIENTE DE 1 1/2"

M2

1.00

7,163.07

7,163.07

7,163.07

1,862.40

33

CAMINOS II: PAVIMENTOS 

CONCLUSIONES Los pavimentos, por las formas en que se trasmiten las cargas a la subrasante pueden ser pavimentos flexibles ó pavimentos rígidos, como se descr ibe en el capitulo I, considerando que es importante para su diseño tomar en cuenta las las juntas que son diseñadas para transferir las cargas del tráfico entre las losas, controlar el agrietamiento longitudinal y transversal, disipar tensiones debidas a agrietamientos inducidos debajo de las mismas  juntas; todo esto con la ayuda de las pasajuntas. Según los tipos de pavimentos descritos en el ccapitulo II, Los pavimentos de concreto son reconocidos como una solución vial debido a que siendo competitivos en términos de costos de construcción, destacan además por su larga vida, por su resistencia y por ser ecológicamente amigables. Entre sus principales fortalezas se deben considerar sus menores costos de mantenimiento y el menor costo de operación vehicular. El periodo de vida de los pavimentos flexibles se presenta problemas de fallas como indica el capitulo V, los cuales pueden ser: asentamientos diferenciales, deformaciones plásticas, factores climáticos, la intensidad del tránsito circulante, sus deformaciones, las condiciones de drenaje y sub-dranaje, etc. El pavimento requiere de conservación y mantenimiento, eficiente, rápida y económica. . El método más utilizado para el diseño de pavimentos es el método AASHTO, descrito en el capitulo III, por lo que el punto más importante es aproximar las características de los materiales térreos del cimiento del lugar donde se esté diseñando el elemento estructural. Las variables de diseño que toma en cuenta el método AASHTO son el espesor, variable que se pretende determinar, la serviciabilidad, el tránsito, que es una de las variables más significativas y sin embargo una es una de las que más incertidumbre presenta en el momento de estimarse, la transferencia de carga, las propiedades del concreto, resistencia a la subrasante, el drenaje y por último la confiabilidad.

34