PAVIMENTOS 001-2010

FACULTA DE INGENIERIA CIVIL

PAVIMENTOS

INGº EDGAR G. MATTO PABLO

FACULTA DE INGENIERIA CIVIL

ESTADO DEL ARTE EN PAVIMENTOS

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION INGENIERIA CIVIL

DEFINICION: Toda obra destinada al trafico vehicular y personal en su mas amplia concepción. Podemos entonces encontrar dentro de los a las carreteras, puentes, caminos, ferrovias, viaductos, otros.

FACULTA DE INGENIERÍA CIVIL

CARRETERAS: Encontramos desde las trochas carrozables, afirmadas, estabilizadas, pavimentos, rígidos, flexibles, mixtos, otros.

PUENTES: Podemos dentro de ella concebir, puentes losa, viga, mixtos, otros, es decir de un simple puente de madera hasta la actualidad puentes de materiales poliméricos.

FERROVIAS: Encontramos dentro de ellas, vías de tren desde las convencionales hasta la modernas ( trenes eléctricos)

CAMINOS DE HERRADURA: Existente desde tiempos ancestrales hasta la actualidad, siendo el medio de comunicación de mayor uso en el Perú.

CARRETERA Vía de comunicación que por lo general mantiene la autoridad gubernamental o regional para el paso de vehículos, personas o animales. Las carreteras se pueden clasificar en varias categorías y según su importancia y los usos a las que están sometidas.

Autopistas Esta complicada intersección de autopistas cerca de Los Ángeles (California) muestra la típica estructura de trébol

EVOLUCION DE LAS CARRETERAS ÉPOCA PRE-ROMANA Desde la antigüedad, la construcción de carreteras ha sido los primeros signos de civilización. Entre los primeros constructores se encuentran los mesopotámicos, hacia el año 3500 a.C ÉPOCA ROMANA De las existentes, las más antiguas construida por los romanos es la vía Apia, empezó a construirse alrededor del 312 a.C., y la vía Faminia hacia el 220 a.C. En la cumbre de su poder, el Imperio romano tenía un sistema de carreteras de unos 80.000 km La vía Apia tenía más de 560 km de largo. Fue sólidamente construida y marcada con mojones. Las partes que perduran del pavimento están construidas con grandes bloques hexagonales, principalmente de piedra volcánica.

MAPA CALZADAS ROMANAS

CALZADAS ROMANAS

EDAD MEDIA Y MODERNA A mitad del siglo XVII, el gobierno francés instituyó un sistema para reforzar el trabajo local en las carreteras, y con este método construyó aproximadamente 24.000 km de carreteras principales. Más o menos al mismo tiempo, el Parlamento instituyó un sistema de conceder franquicias a compañías privadas para el mantenimiento de las carreteras, permitiendo a las compañías que cobraran un peaje o cuotas por el uso de las mismas. EDAD CONTEMPORANEA En el siglo XVIII existían carreteras que unían las actuales ciudades argentinas de Tucumán y Buenos Aires, la ciudad de México con sus vecinas Guadalajara y Jalapa, así como las andinas Lima (Perú) y Paita. También en Brasil se construyeron carreteras costeras. Durante las tres primeras décadas del siglo XIX, dos ingenieros británicos, Thomas Telford y John Loudon McAdam, y un ingeniero de caminos francés, Pierre-Marie-Jérôme Trésaguet, perfeccionaron los métodos y técnicas de construcción de carreteras. El sistema de Telford implicaba cavar una zanja e instalar cimientos de roca pesada. Los cimientos se levantaban en el centro para que la carretera se inclinara hacia los bordes permitiendo el desagüe. La parte superior de la carretera consistía en una capa de 15 cm de piedra quebrada compacta.

El sistema de carreteras comenzó a mejorar notablemente en toda Latinoamérica a partir de 1930. En 1928, se acordó entre los países del sector construir una carretera Panamericana que uniera todo el continente, desde Alaska a Tierra del Fuego. Ya en 1940 el 62% del tramo correspondiente a América Central estaba asfaltado y el 87% del de América del Sur La mejora de las carreteras denominadas turnpikes (autopistas), en las que las empresas privadas cobraban un peaje por haberlas construido, conectó todas las ciudades principales superando al resto de carreteras. Sucesivos gobiernos han realizado grandes inversiones hasta conseguir unas vías básicas de gran capacidad (autopistas y autovías) que permiten el desplazamiento de gran número de personas y mercancías por el territorio español con niveles de motorización próximos a los grandes países industrializados.

LOS CAMINOS DEL INCA Se destacaron por sus obras de ingeniería y sobre todo por la red caminera. De la ciudad capital salían cuatro vías (caminos) principales, que formaban lo que se llamaba Caminos del inca, que atravesaban la sierra y llegaban hasta Quito (actualmente capital del Ecuador) y por el sur hasta Chile, con rutas transversales llegando hasta la Argentina. A lo largo de las calzadas se situaban los tampus o tambos, donde se guarecían los chasquis (servicio de correos consistente en un sistema de postas que se realizaba a pie). Se ha llegado a afirmar que por este medio el Inca comía pescado fresco, traído desde la costa. Muchas de las rutas costeras que más tarde pasaron a integrarse a los Caminos del Inca habían sido construidas por los chimú. Constituyeron una red vial de más de 15000 Km. de caminos

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION INGENIERIA CIVIL Los Caminos del Inca

"Declárese de preferente interés nacional la investigación, identificación, registro, protección, conservación y puesta en valor de la red de caminos existentes en el Imperio Incaico dentro del territorio nacional" (Decreto Supremo Nº 031-2001-ED)

LOS CAMINOS DEL INCA - HUANUCO

Fantástico puente de piedra, cosa superior a los ya vistos en Huaritambo de aproximadamente de 50 metros de longitud, con un total de 22 ventanas por las cuales el torrente de aquel río discurría.

Los Caminos del Inca

CARRETERA PANAMERICANA Es un sistema colectivo de carreteras, aproximadamente 25.750km de largo, que casi vincula a todas las naciones del hemisferio occidental con un tramo unido de carretera. Las raíces de la Panamericana sugieron en el Imperio Inca con sus caminos y luego se fue extendiendo para ser conocida como tal en la 5ta Conferencia Internacional de los Estados Americanos en 1923. En total, la Carretera Panamericana transita por los siguientes 13 países. Estados Unidos: Alaska, Washington, Oregon, California, Arizona. Canadá: Yukon, Columbia Británica. México: Sonora, Sinaloa, Durango, Coahuila, Nuevo León, Tamaulipas, San Luis Potosí, Aguascalientes, Hidalgo, México, Distrito Federal, Morelos, Puebla, Oaxaca, Chiapas. Guatemala Honduras - Nicaragua - Costa Rica - Panamá - Colombia Ecuador - PERÚ – Chile - Punta Arenas (víaArgentina)

PROGRAMA DE PROFESIONALIZACION INGENIERIA CIVIL CARRETERAS JAPON Japón posee uno de los sistemas de transporte más desarrollados del mundo. Este sistema fue desarrollado tras la restauración Meiji de 1868, aunque el sistema de transporte anterior a este periodo era relativamente avanzado para una sociedad preindustrial.

La primera autopista fue la Meishin entre Nagoya y Kobe, inaugurada en 1965. El total de autopistas ascendía a 1.000 kilómetros en 1973, 3.000 kilómetros en 1981 y 7.843 kilómetros a finales de marzo del 2001.

EQUIPO PARA LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS Los equipos de movimiento de tierras, esencialmente como función de la distancia de acarreo, hizo aparecer la niveladora, el raspador, el buldózer, la compactadora, el cargador y el tractor agrícola. Este proceso se dio en 1880 hasta el final de la primera guerra mundial. La primera niveladora reconocible apareció en 1886. Era naturalmente de tracción animal.

El primero, que funcionaba a vapor, fue utilizado por primera vez en Crimea en 1854.

El término genérico "caterpillar" (tractor de oruga) fue utilizado por primera vez en 1909. En 1914 su silueta era poco diferente de los actuales.

EQUIPO PARA LA CONSTRUCCION DE CARRETERAS

SISTEMAS DE TRANSPORTE INTELIGENTE Conocidos también como ITS, tecnologías que incluyen electrónica avanzada, comunicaciones y sistemas informáticos para aumentar la eficiencia y seguridad del transporte. Conocidas originalmente como IVHS (Intelligent Vehicle/Highway Systems), proporcionan intercambio de información en tiempo real entre los conductores y las autopistas, de ahí los términos "automóviles inteligentes" o "autopistas inteligentes". Como las tecnologías se han expandido para incluir transporte público y vehículos comerciales, este rango de tecnologías ha terminado por llamarse sistema de transporte inteligente. Con el tiempo, los conductores tendrán acceso a la última información acerca de las condiciones de circulación (incluyendo atascos y accidentes), selecciones de rutas, direcciones de destino poco familiares y es posible que hasta control automatizado del vehículo.

VIDEO CONSTRUCCION

COSTO PROMEDIO EN ZONA DE SIERRA

Tipo de Intervención

Inversión Inicial (Miles US $/Km)

Mantenimiento (Miles US$/Km/año)

Conservación Situación Actual 3,500

Construcción de Trocha Carrozable

120,000

Construcción de Camino Sin Afirmar

240,000

Mejoramiento a Afirmado estabilizado

90,000

Mejoramiento a TSB

120,000

4,000 3,000 2,500

1,500

COSTO PROMEDIO NORTEAMRICA

Construction Cost Asphalt

$36.11 per sq. yd.

Concrete

$92.00 per sq. yd.

1 yarda = 3 pies = 36 " = 0,9144 metros

CLASIFICACION SEGÚN SU FUNCION GENERICA

RED VIAL PRIMARIA

DENOMINACION EN EL PERU 1. SISTEMA NACIONAL Conformado por carreteras que unen las principales ciudades de la nación con puertos y fronteras

CLASIFICACION SEGÚN SU FUNCION GENERICA

2. RED VIAL SECUNDARIA

DENOMINACION EN EL PERU 2. SISTEMA DEPARTAMENTAL Constituyen la red vial circunscrita principalmente a la zona de un departamento, división, política de la nación, o en zonas de influencia económica; constituyen las carreteras troncales departamentales

CLASIFICACION SEGÚN SU FUNCION GENERICA 3. RED VIAL TERCIARIA O LOCAL

DENOMINACION EN EL PERU 3.SISTEMA VECINAL Compuesta por: Caminos troncales vecinales que unen pequeñas poblaciones. Caminos rurales alimentadores, uniendo aldeas y pequeños asentamientos poblaciones

CLASIFICACION DE ACUERDO A LA DEMANDA AUTOPISTAS Carretera de IMDA mayor de 4000 veh/día, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles, con control total de los accesos (ingresos y salidas) que proporciona flujo vehicular completamente continuo. Se le denominará con la sigla A.P. CARRETERAS DUALES O MULTICARRIL De IMDA mayor de 4000 veh/dia, de calzadas separadas, cada una con dos o más carriles; con control parcial de accesos. Se le denominará con la sigla MC (Multicarril).

CLASIFICACION DE ACUERDO A LA DEMANDA

CARRETERAS DE 1RA. CLASE Son aquellas con un IMDA entre 4000-2001 veh/día de una calzada de dos carriles (DC)

CARRETERAS DE 2DA. CLASE Son aquellas de una calzada de dos carriles (DC) que soportan entre 2000-400 veh/día.

CLASIFICACION DE ACUERDO A LA DEMANDA CARRETERAS DE 3RA. CLASE Son aquellas de una calzada que soportan menos de 400 veh/día. El diseño de caminos del sistema vecinal < 200 veh/día se rigen por las Normas emitidas por el MTC para dicho fin y que no forman parte del presente Manual TROCHAS CARROZABLES Es la categoría más baja de camino transitable para vehículos automotores. Construido con un mínimo de movimiento de tierras, que permite el paso de un solo vehículo.

CLASIFICACION SEGÚN CONDICIONES OROGRAFICAS CARRETERAS TIPO 1 Permite a los vehículos pesados mantener aproximadamente la misma velocidad que la de los vehículos ligeros. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es menor o igual a 10%.

CLASIFICACION SEGÚN CONDICIONES OROGRAFICAS CARRETERAS TIPO 2 Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir sus velocidades significativamente por debajo de las de los vehículos de pasajeros, sin ocasionar el que aquellos operen a velocidades sostenidas en rampa por un intervalo de tiempo largo. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 10 y 50%

CLASIFICACION SEGÚN CONDICIONES OROGRAFICAS CARRETERAS TIPO 3 Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a reducir a velocidad sostenida en rampa durante distancias considerables o a intervalos frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, varía entre 50 y 100%

CLASIFICACION SEGÚN CONDICIONES OROGRAFICAS CARRETERAS TIPO 4 Es la combinación de alineamiento horizontal y vertical que obliga a los vehículos pesados a operar a menores velocidades sostenidas en rampa que aquellas a las que operan en terreno montañoso, para distancias significativas o a intervalos muy frecuentes. La inclinación transversal del terreno, normal al eje de la vía, es mayor de 100%.

RELACION ENTRE CLASIFICACIONES CLASIFICACIÓN

SUPERIOR

PRIMERA CLASE

TRAFICO VEH/DIA (1)

> 4000

CARACTERÍSTICAS OROGRAFÍA TIPO VELOCIDAD DE DISEÑO: 30 KPH 40 KPH 50 KPH 60 KPH 70 KPH 80 KPH 90 KPH 100 KPH 110 KPH 120 KPH 130 KPH 140 KPH 150 KPH

AP (2) 1

2

3

1

2

3

4

1

TERCERA CLASE

4000 - 2001

2000-400

< 400

DC

DC

DC

MC 4

SEGUNDA CLASE

2

3

4

1

2

3

4

1

2

3

4

AP

:

Autopista

MC

:

CarreteraMulticarril o Dual (dos calzadas)

DC

:

Carretera De Dos Carriles Rango de Selección de Velocidad

NOTA 1: En zona tipo 3 y/o 4, donde exista espacio suficiente y se justifique por demanda la construcción de una autopista, puede realizarse con calzadas a diferente nivel asegurándose que ambas calzadas tengan las características de dicha clasificación.

NOTA 2: En caso de que una vía clasifique como carretera de la 1ra. Clase y a pesar de ello se desee diseñar una vía multicarril, las características de ésta se deberán adecuar al orden superior inmediato. Igualmente si es una vía dual y se desea diseñar una autopista, se deberán utilizar los requerimientos mínimos del orden superior inmediato. NOTA 3: Los casos no contemplados en la presente clasificación, serán justificados de acuerdo con lo que disponga el MTC y sus características serán definidas por dicha entidad.