FALLAS Y TRATAMIENTOS

5/11/2018

FALLAS Y TRATAMIENTOS - slide pdf.c om

FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TEMA:

FALLAS Y TRATAMIENTOS EN PAVIMENTOS

CÁTEDRA

: Tecnología del asfalto

CATEDRÁTICO

: Ingº: Weiner De la Cruz Vilca

:

INTEGRANTES •

•

SEMESTRE

TURNO

ANYAIPOMA BENDEZU Raul CHUQUE SUASNABAR Edwin

:

X

:

C-1

HUANCAYO – PERÚ 2011

http://slide pdf.c om/re a de r/full/fa lla s-y-tra ta mie ntos

1/49

5/11/2018



ÍNDICE Pág. 1.0

GENERALIDADES

1.1

Introducción

02

1.2

Objetivos

05

2.0

METODOLOGÍA PAVIMENTOS

2.1

Evaluación Superficial del Pavimento

05

2.2

Metodología para el relevamiento de Fallas

06

2.3

06

2.4

Índice de Condición del Pavimento PCI Procedimiento de Evaluación de la Condición Del Pavimento

2.5

Cálculo del PCI de las Unidades de Muestreo

10

2.6 2.7 3.0

DE

EVALUACIÓN

DE

Identificación de fallas en vías con superficie de concreto asfáltico Tratamiento sugerido para fallas en vías con superficie de concreto asfáltico ANÁLISIS DE EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS

05

07

12

32

3.1

Tabla de Evaluación del pavimento Flexible

32

4.0

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

34

5.0

BIBLIOGRAFÍA

34

6.0

ANEXOS

35

Curvas Para Pavimentos Asfalticos

35

Panel Fotográfico

46


2/49

5/11/2018



IDENTIFICACIÓN DE FALLAS EN PAVIMENTOS DE ASFALTO 1. GENERALIDADES 1.1.

Introducción El pavimento es el conjunto de capas de material seleccionando

que reciben en forma directa las cargas del tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma eficiente. Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son: el ancho, el trazo horizontal y vertical, la resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, además de una adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento aun en condiciones húmedas. El pavimento deberá presentar la resistencia adecuada para soportar los esfuerzos destructivos del tránsito y no provocar fatigas. Se presenta dos tipos de pavimentos, los mismos que se diferencian por la estructura que presenta y las capas que la conforman. Un pavimento rígido se compone de losas de concreto hidráulico que en algunas ocasiones presenta un armado de acero. Este tipo de pavimentos no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores. La sección transversal de un pavimento rígido está compuesta por la losa de concreto hidráulico que se va sobre la sub base y estas sobre la sub rasante. Por otro lado un pavimento flexible cuenta con una carpeta asfáltica en la superficie de rodamiento, la cual permite pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura se rompa. Este tipo de pavimento está compuesto principalmente de una carpeta asfáltica, de la base granular y de la capa de sub base.


3/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES 1.2.

Objetivos

•

Identificar las fallas y alternativas de tratamiento de la condición superficial del pavimento asfaltico, para determinar los niveles de intervención de la estructura de analizada.

•

Para efectuar las alternativas de tratamiento, se realizo la medición de la condición superficial mediante relevamiento de fallas para la determinación del valor del PCI (Índice

de

Condición del Pavimento).

2. METODOLOGÍA DE IDENTIFICACIÓN DE PAVIMENTOS 2.1.Identificación de la condición superficial del Pavimento La evaluación superficial del pavimento tiene por objetivo la determinación del valor del PCI (Índice de Condición del Pavimento), la identificación de las fallas y dar las alternativas de tratamiento a éstas. Los resultados de esta evaluación permitirán identificar y establecer el estado de deterioro del pavimento y los niveles de intervención a recomendar. 2.2.

Metodología para el relevamiento de Fallas El Índice de Condición del Pavimento (PCI) se constituye en la metodología más completa para la evaluación y calificación objetiva de pavimentos, flexibles, dentro de los 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


4/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES rigor sobre las patologías que no deben ser consideradas debido a su génesis o esencia ajenas a las condiciones locales. 2.3.

Índice de Condición del Pavimento PCI 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 presentan los rangos de PCI con la correspondiente descripción cualitativa de la condición del pavimento. Figura Nº 01 Rangos de Clasificación del PCI


5/49

5/11/2018



Fuente: Ing. Wilfredo Gutiérrez Lázares - Evaluación Superficial

El cálculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condición del pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y CANTIDAD de cada daño presenta. El PCI se desarrolló para obtener un índice de la integridad estructural del pavimento y de la condición operacional de la superficie.

2.4. Procedimiento de Identificación de Fallas en Pavimentos de Asfalto 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


6/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES para tal fin. Las Figuras 2 ilustran los formatos para la inspección de pavimentos asfálticos. Las figuras son ilustrativas y en la práctica debe proveerse el espacio necesario para consignar toda la información pertinente. Figura Nº 02 Planilla de cálculo

Fuente: Ing. Wilfredo Gutiérrez Lázares - Evaluación Superficial

2.4.1.


Unidades de Muestreo:

7/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES 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. En el Cuadro 1 se presentan algunas

relaciones

longitud

–

ancho

de

calzada

pavimentada. Cuadro Nº 01 Longitudes de Unidades de Muestreo Asfálticas

Fuente: Ing. Luis Ricardo Vásquez Varela – Ingeniería de Pavimentos

2.4.2.

Identificación 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.

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


8/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES 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. 2.5.Cálculo del PCI de las Unidades de Muestreo Al completar la inspección de campo, la información sobre los daños se utiliza para calcular el PCI. El cálculo puede ser manual o computarizado y se basa en los “Valores Deducidos” de cada daño de acuerdo con la cantidad y severidad reportadas. 2.5.1.

Cálculo para Carreteras con Capa de Rodadura

Asfáltica: Etapa 1. Cálculo de los Valores Deducidos: a) Totalice cada tipo y nivel de severidad de daño y regístrelo en la columna total del formato PCI. El daño puede medirse en área, longitud ó por número según su tipo. b) Divida la cantidad de cada clase de daño, en cada nivel de severidad, entre el área total de la unidad de muestreo y exprese el resultado como porcentaje. Esta es la densidad del daño, con el nivel de severidad especificado, dentro de la unidad en estudio. c) Determine el valor deducido para cada tipo de daño y su nivel de severidad mediante las curvas denominadas “Valor Deducido del Daño” que se adjuntan al final de este


9/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES documento, de acuerdo con el tipo de pavimento inspeccionado. Etapa 2. Cálculo del Número Máximo Admisible de Valores Deducidos (m) a) Si ninguno ó tan sólo uno de los “Valores Deducidos” es mayor que 2, se usa el “Valor Deducido Total” en lugar del mayor “Valor Deducido Corregido”, CDV, obtenido en la Etapa 4. De lo contrario, deben seguirse los pasos 2.b. y 2.c. b) Liste los valores deducidos individuales deducidos de mayor a menor. c) Determine el “Número Máximo Admisible de Valores Deducidos” (m), utilizando la Ecuación:

Donde: mi: Número máximo admisible de “valores deducidos”, incluyendo fracción, para la unidad de muestreo i. HDVi: El mayor valor deducido individual para la unidad de muestreo i. d) El número de valores individuales deducidos se reduce a m, inclusive la parte fraccionaria. Si se dispone de menos valores deducidos que m se utilizan todos los que se tengan. Etapa 3. Cálculo del “Máximo Valor Deducido Corregido”, CDV. El máximo CDV se determina mediante el siguiente proceso iterativo: a) Determine el número de valores deducidos, q, mayores que 2.0. b) Determine el “Valor Deducido Total” sumando todos los valores deducidos individuales.


10/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES c) Determine el CDV con q y el “Valor Deducido Total” en la curva de corrección pertinente al tipo de pavimento. d) Reduzca a 2.0 el menor de los “Valores Deducidos” individuales que sea mayor que 2.0 y repita las etapas 3.a. a 3.c. hasta que q sea igual a 1. e) El máximo CDV es el mayor de los CDV obtenidos en este proceso. Etapa 4. Calcule el PCI de la unidad restando de 100 el máximo CDV obtenido en la Etapa 3. Figura Nº 03 Formato para la Obtención del Máximo Valor Deducido Corregido

Fuente: Ing. Luis Ricardo Vásquez Varela – Ingeniería de Pavimentos

2.6. Identificación de fallas en vías con superficie de concreto asfáltico I.

Piel de Cocodrilo.- Falla estructural, causada por deficiencia de espesores del pavimento, repetición de cargas mayores a la de diseño, deficiente drenaje. Niveles de severidad: Baja

: fisuras < 1.5mm, poca interconexión

Media : fisuras menores de 5 mm Alta

: fisuras > 5mm. Interconectadas formando pequeños polígonos. Tendencia al desprendimiento.


11/49

5/11/2018



II.

Exudación.- Falla superficial causada por exceso de asfalto en la mezcla. En clima cálido aflora el asfalto y forma una película resbaladiza y pegajosa Niveles de severidad: Baja

: Pequeñas migraciones del asfalto, no se pega a los zapatos o neumáticos.

Media : En días calurosos el asfalto se adhiere a zapatos y neumáticos.Alta

: cantidad significativa de asfalto libre, aspecto húmedo de color negro. .

III.

Agrietamiento en bloque.- Fisuras interconectadas en bloques rectangulares de entre 0.30m. y 3 m. Niveles de severidad:


12/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Baja

: espesor de fisuras < 1.5mm.

Media

: fisuras menores de 5 mm.

Alta

IV.

: espesor de fisuras > 5mm.

Elevaciones y Hundimientos.- Elevaciones son pequeñas y localizadas protuberancias. Los hundimientos son pequeños y abruptos Niveles de severidad:

V.

Baja

: bajo efecto a la calidad del rodaje

Media

: mediano efecto a la calidad del rodaje

Alta

: alto efecto al rodaje

Corrugación.- Ondulaciones en forma de crestas y valles espaciadas a intervalos regulares, generalmente de 3m. Las crestas


13/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES son transversales a la dirección del tráfico. Mayormente en zonas de aceleración y frenado. Niveles de severidad: Baja

: Cierta vibración del vehículo.

Media : Vibración significativa del vehículo, produce incomodidad Alta : Vibración excesiva y contínua, riesgo para la circulación.

VI.

Depresión.-

Áreas del pavimento con elevación inferior a las

adyacentes. No se aprecian en pavimentos secos. Con la lluvia se empoza el agua y se observa una marca al contorno al secar. Niveles de severidad: Baja

: profundidad menor de 25 mm.

Media : profundidad entre 25mm y 50mm. Alta : profundidad mayor de 50mm.


14/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES VII.

Grietas de Borde.- Grietas longitudinales paralelas. Ubicadas en una franja de 30 a 60cm. En el borde externo del pavimento. Se incrementa con las cargas vehiculares y puede producir la pérdida del borde por disgregación. Niveles de severidad: Baja : severidad baja sin disgregación Media : algo de disgregación y rotura del borde Alta

VIII.

: considerable rotura y disgregación.

Grietas de Reflexión de Juntas.- Este daño ocurre solamente en pavimentos con superficie asfáltica construidos sobre una losa de concreto de cemento Pórtland. Niveles de severidad: Baja

: grietas con ancho menor de 10 mm.

Media : grietas con ancho entre 10 mm y 76 mm. Alta


: grietas con ancho mayor de 76 mm.

15/49

5/11/2018



IX.

Desnivel calzada – hombrillo.- Diferencia de elevación entre el borde del pavimento y el hombrillo (margen al lado de la calzada, berma). Causado por erosión o asentamiento del hombrillo ó elevación de la calzada. Niveles de severidad: Baja

: diferencia de elevación de 25mm a 50 mm (1 a 2 pulg.)

Media : diferencia de elevación de 50mm a 100mm (2 a 4 pulg) Alta

X.

: diferencia de elevación mayor de 100mm (4 pulg.)

Grietas Longitudinal y Transversal.-

Fisuras paralelas y/ó

transversales al eje de la vía. Niveles de severidad: Baja

: espesor de fisuras < 1.5mm,

Media : fisuras menores de 5 mm


16/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Alta

XI.

: espesor de fisuras > 5mm.

Baches y Zanjadas Reparadas.- Áreas del pavimento reparadas con material nuevo. Los parchados disminuyen la servicialidad de la vía. Es un defecto aún cuando haya sido bien ejecutado. Produce rugosidad Niveles de severidad: Baja

: parche bien ejecutado, bajo efecto a la calidad del rodaje

Media : moderado deterioro. Alta

: severamente deteriorado, alto efecto en la calidad del rodaje.

XII.

Agregados Pulidos.- Este daño es causado por la repetición de cargas de tránsito. Cuando el agregado en la superficie se vuelve suave al tacto, la adherencia con las llantas del vehículo se reduce considerablemente


17/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Niveles de severidad: No se define ningún nivel de severidad. Sin embargo, el grado de pulimento deberá ser significativo antes de ser incluido en una evaluación de la condición y contabilizado como defecto.

XIII.

Huecos.- Descomposición y pérdida de la carpeta formando una cavidad, diámetros menores de 0.90m. Bordes angulosos y verticales, crecen por efectos de la saturación. Falla estructural consecuencia

de

la

evolución

de

otras

fallas

y

falta

de

mantenimiento. Niveles de severidad: Baja

: Profundidad menor de 25mm.

Media : Prof. De 25 a 50 mm. Alta


: Prof. Mayor de 50 mm.

18/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES XIV.

Cruce de rieles.- Los defectos asociados al cruce de vía férrea son depresiones o abultamientos alrededor o entre los rieles. Niveles de severidad: Baja

: El cruce de vía férrea produce calidad de tránsito de baja

severidad. Media : El cruce de vía férrea produce calidad de tránsito de severidad media. Alta

: El cruce de vía férrea produce calidad de tránsito de

severidad alta.

XV.

Ahuellamiento.Depresión longitudinal en sentido de la canalización del tráfico. Niveles de severidad: Baja

: Profundidad de 6 a 13mm.

Media : Prof. De 13 a 25 mm Alta


: Prof. Mayor de 25 mm.

19/49

5/11/2018



XVI.

Desplazamiento.- Distorsión de la superficie del pavimento debido al desplazamiento de la mezcla asfáltica. Ocurre por las cargas del tránsito actuando sobre mezclas asfálticas poco estables. Niveles de severidad: Baja

: Cierta vibración del vehículo.

Media : Vibración significativa del vehículo, produce incomodidad Alta

XVII.

: Vibración excesiva y contínua, riesgo para la circulación.

Grietas de deslizamiento – media luna.- Grietas en forma de media luna ó arco con los extremos apuntando en sentido contrario a la dirección del tráfico. Ocurre por el frenado o giro de las ruedas de los vehículos sobre mezclas de baja estabilidad. Niveles de severidad: Baja


: espesor de fisuras < 1.5mm,

20/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Media : fisuras menores de 5 mm Alta

XVIII.

: espesor de fisuras > 5mm..

Hinchamiento.- Abultamiento de la superficie del pavimento en forma de una honda de más de 3m. de longitud, causada por expansión de subrasantes expansivas. Niveles de severidad: Baja

: apenas perceptible.

Media : Genera moderada incomodidad Alta

XIX.

: Riesgo para la circulación, gran incomodidad.

Disgregación y Desintegración.- Desintegración de la superficial de la carpeta, pérdida del ligante y desprendimiento del agregado. Aumento de la rugosidad.


21/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Niveles de severidad: Baja

: Han comenzado a perderse los agregados o el ligante.

Media : Se han perdido los agregados o el ligante. Alta

: Se han perdido de forma considerable los agregados o el

ligante.

2.7. 2.8.Tratamiento sugerido para fallas en vías con superficie de concreto asfáltico


22/49

5/11/2018




23/49

5/11/2018



Nivel alto de exudación


24/49

5/11/2018



Nivel alto de baches


25/49

5/11/2018



Nivel alto de falla de borde


26/49

5/11/2018



Nivel moderado de hundimientos


27/49

5/11/2018



Nivel alto de corrugación y desplazamientos con separación


28/49

5/11/2018



Nivel alto de ahuellamiento


29/49

5/11/2018



Nivel alto de fisuramiento longitudinal múltiple


30/49

5/11/2018



Nivel alto de fisuramiento transversal


31/49

5/11/2018



Nivel alto de fisuramiento de borde con desmoronamiento


32/49

5/11/2018



Nivel alto de fisuramiento en bloque


33/49

5/11/2018




34/49

5/11/2018



Nivel alto de grietas por reflexión de juntas con bache


35/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES 3. ANÁLISIS DE EVALUACIÓN DE PAVIMENTOS


36/49

5/11/2018


FALLAS Y TRATAMIENTO EN PAVIMENTOS FLEXIBLES 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES •

Debe seguirse estrictamente la definición de los daños presentados en el siguiente trabaj; para obtener un valor del PCI confiable.

•

Se debe realizar una evaluación estructural en todo el conjunto del pavimento, para obtener resultados certeros.

•

Para poder obtener una mejor información del estado del pavimento es recomendable realizar tanto los ensayos de evaluación superficial.

•

La evaluación del presente informe es válido para la zona evaluada, no puede ser utilizada en zonas de características similares.

5. BIBLIOGRAFÍA

•

Luis Ricardo Vásquez Varela (2002 ), “Pavement Condition Index (PCI) para pavimentos asfálticos y de concreto en Carreteras”, Manizales, Colombia.

•

José Wilfredo Gutiérrez Lázares, (2007),”Modelación Geotécnica de Pavimentos Flexibles con Fines de Análisis y Diseño en el Perú”,

Lima, Perú.


37/49

5/11/2018



6. ANEXOS Curvas Para Pavimentos Asfalticos


38/49

5/11/2018




39/49

5/11/2018




40/49

5/11/2018




41/49

5/11/2018




42/49

5/11/2018




43/49

5/11/2018




44/49

5/11/2018




45/49

5/11/2018




46/49

5/11/2018




47/49

5/11/2018




48/49

5/11/2018




49/49

FALLAS Y TRATAMIENTOS

Recommend Documents