Tesis de Carretera Huaraz Casma

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 1

    INTRODUCCION

    La construccin de pavimentos intertrabados viene creciendo en forma acelerada a

    nivel mundial -por cada segundo que pasa se colocan ms de 1000 adoquines 1

    debido a sus mltiples ventajas desarrollo tecnolgico, aporte en el diseo

    arquitectnico y urbanstico, versatilidad, su alta capacidad de carga, etc. y sus

    diferentes aplicaciones pavimentos para trfico peatonal, liviano y pesado, etc. 2

    Pero, los pavimentos no pueden estar exentos de alguna patologa falla o

    deterioro , puesto que sta es un proceso que comienza inmediatamente despus

    de su construccin.3 Los deterioros pueden ser de origen estructural y/o funcional;

    es decir, pueden afectar a uno o ms componentes de la estructura o el

    funcionamiento de la va. Aunque, una falla estructural no siempre implica una falla

    funcional. P. e. el simple fracturamiento de la capa de rodadura del pavimento (sin

    prdida de adoquines) no afecta en su funcionamiento. Las causas son las

    solicitaciones externas producidas por el trfico y los agentes climticos, y de una

    serie de factores que van desde el diseo original hasta la calidad del proceso

    constructivo.4

    Entonces, es necesario realizar las gestiones de mantenimiento rutinario, peridico

    o rehabilitacin, que permitan prolongar la vida til del pavimento. Pero, tales

    gestiones se debern realizar con base en los correspondientes estudios. Estas

    pueden ser: las evaluaciones funcionales y estructurales.

    Es as que surge la necesidad de conocer el estado actual del pavimento

    intertrabado en el tramo urbano de la localidad de Pariacoto (km 55 + 470-km 56 +

    480) de la carretera Casma-Huaraz. Este tramo forma parte del Estudio definitivo de

    ingeniera para la rehabilitacin y mejoramiento de la carretera Casma-Cruz Punta-

    Pariacoto, sector: Cruz Punta-Pariacoto (km 27+980-km 56+480), terminado en

    agosto de 2007.

    En los trabajos de evaluacin realizados se observ un pavimento intertrabado con

    adoquines de concreto tipo III (NTP 399.611 referidos en el RNE, norma CE 010

    Pavimentos urbanos-2010) en toda su longitud, sometido a un intenso trnsito de

    1 HERRERA, Claudio; HERNANDEZ, Marcelo; GORDILLO, Timoteo. Pavimentos intertrabados de adoquines de hormign generan empleo en la Patagonia y otras regiones, p. 1. 2 HOLCIM GROUP. Productos de concreto S.A. Adoquines de concreto, p. 5.

    3 THENOUX Z., Guillermo; CARRILLO O., Hctor; HALLES A., Felipe. Filosofa y conceptos para la gestin de mantenimiento de

    pavimentos asflticos. 4 Idem, p. 3.

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    vehculos pesados; entre los cuales los vehculos que transportan agregados para

    la carretera Casma-Huaraz, del tramo subsiguiente: Sector Pariacoto-Yupash, en

    ejecucin.

    Para el presente estudio se ha elegido la evaluacin superficial visual de los

    deterioros del pavimento parte de una evaluacin funcional , a nivel de proyecto,

    para lo cual se utilizar el ndice de condicin del pavimento; que es un mtodo de

    fcil implementacin y no requiere de herramientas especializadas y es reconocido

    internacionalmente.

    El objetivo es evaluar las patologas del pavimento intertrabado en el tramo urbano

    de Pariacoto (km 55+470-km 56+480) de la carretera Casma-Huaraz mediante el

    ndice de condicin del pavimento en marzo de 2011.

    La metodologa seguida para el presente estudio est basada en el estudio

    realizado en Colombia por Higuera y Pacheco (2010),5 quienes evalan 5 clases y

    14 tipos de deterioros (patologas) de los pavimentos articulados (o intertrabados),

    mediante el ndice de condicin del pavimento, ICP. Para lo cual inicialmente

    clasifica los deterioros segn su origen estructural y funcional, y obtiene los ndices

    para cada uno de estos parmetros, con los que finalmente calcula el ICP.

    El presente estudio ser de utilidad metodolgica, contribuir a tomar las acciones

    de mantenimiento de manera oportuna y permitir establecer el nivel de servicio de

    la va.

    Una vez realizada la inspeccin se encontr nueve (9) patologas o deterioros, con

    predominancia de las depresiones y los ahuellamientos.

    Y, el valor del ndice de condicin del pavimento ICP, para el tramo urbano de

    Pariacoto (km 55+470-km 56+480) es 4, que corresponde a un nivel de servicio

    Bueno.

    5 HIGUERA SANDOVAL, Carlos y PACHECO MERCHAN, Oscar. Patologa de pavimentos articulados. Utilizada como gua para

    el presente trabajo.

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    1. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION

    1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

    1.1.1 PROBLEMA

    En la actualidad se observa una serie de patologas o deterioros (ahuellamientos,

    depresiones, fracturamientos) en el pavimento intertrabado del tramo Pariacoto (km

    55+470-km 56+480) de la carretera Casma-Huaraz (348.7 km), el cual se ha

    previsto evaluar mediante el mtodo del ndice de condicin de pavimento.

    El pavimento intertrabado corresponde al tramo de la va urbana que atraviesa la

    localidad de Pariacoto y forma parte de la carretera Casma-Huaraz, la cual es

    clasificada por su funcin como red vial secundaria o carretera de la red vial

    departamental o regional.6 Cubre la Av. Gabriel Ramos (desde la Institucin

    Educativa Pariacoto) y los jirones Gonzalo Salazar y Miguel Zbigniew (puente), en

    un rea de 7383.3 m2; cuya longitud y ancho promedio es de 1010 m y 7.00 m,

    respectivamente. Se extiende entre las coordenadas de

    latitud sur y 77 39 35 , y entre las altitudes de 1232.0

    msnm y 1247.7 msnm.

    Se debe indicar que Pariacoto es la capital del distrito con el mismo nombre, y

    pertenece a la provincia de Huaraz, departamento de Ancash. Presenta un clima

    suave (templado) muy favorable para los pavimentos intertrabados con

    temperatura media de 22 C y una precipitacin total anual de 102 mm (aprox.). La

    poblacin distrital es de 4248 hbtts. y tiene una densidad poblacional de 26.1

    hbtts/km2.

    La obra tiene 43 meses de funcionamiento. Fue construida en dos aos, entre

    agosto-2005 y agosto-2007, por una empresa privada encargada de la

    construccin del sector Cruz Punta-Pariacoto (puente) . El pavimento es de

    adoquines intertrabados de concreto de tipo III, de 20cmx10cmx8cm, recomendado

    para trnsito vehicular pesado, patios industriales y de contenedores NTP 399.611

    referidos en el RNE, norma CE 010 Pavimentos urbanos-2010 , que forman una

    trama del tipo espina de pez a 90. Y, si bien, el perodo de diseo para los

    pavimentos intertrabados es de 20 aos,7 la duracin de ste puede ser menor;

    puesto que, terminada la construccin de la carretera Casma-Huaraz en los

    6 MTC. DGCF. Manual de diseo de carreteras pavimentadas de bajo volumen de trnsito, p. 42.

    7 RNE CE 010 Pavimentos urbanos, p. 43.

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    prximos aos, el trnsito ser ms intenso, y el tramo adoquinado de Pariacoto

    tambin estar sometido a mayor presin; por lo que se trata de prevenir los

    posibles daos del pavimento.

    Los pavimentos de adoquines crecen en todo mundo en forma sostenida, y hoy se

    puede afirmar que en cada segundo son colocados ms de 1000 adoquines. Una

    parte de los mismos tiene como destino los 6.5 millones de m2 colocados en puertos

    y patios de carga, y otros constituyen 1.2 millones de m2 colocados en aeropuertos,

    cantidad equivalente a 10000 cuadras.8

    A nivel local se observa gran cantidad de obras de pavimentos intertrabados con

    adoquines de concreto, en calles y avenidas, y para el trnsito vehicular liviano y

    pesado.

    Pero las obras no estn exentas de las patologas o los deterioros localizadas o

    generalizadas , estos comienzan inmediatamente despus de su construccin; ya

    sea debido a las solicitaciones del trfico, las acciones climticas, la calidad de

    materiales, la incompetencia del personal, etc.9

    En trminos generales, el problema son las patologas en el pavimento intertrabado;

    y como todo problema, las patologas tienen sus causas y sus efectos; pero,

    asimismo sus soluciones.

    Las causas son las solicitaciones externas producidas por el trfico y los agentes

    climticos, y de una serie de factores que van desde el diseo original hasta la

    calidad del proceso constructivo; asimismo, la incompetencia del personal, etc.

    Los efectos son el nivel de servicio, desde malo hasta muy malo; nivel de servicio

    entendido como serviciabilidad de una va o habilidad de un pavimento para servir a

    los tipos de solicitaciones (estticas o dinmicas) para los que han sido diseados.

    Las soluciones hacen referencia a la necesaria e indispensable gestin de

    mantenimiento, rutinario, peridico y rehabilitacin, para tomar las acciones para

    prolongar la vida til del pavimento. La gestin se realiza mediante estudios de

    evaluacin de los pavimentos. Tanto a nivel de proyecto como a nivel de red. A su

    vez, las evaluaciones pueden ser funcionales o estructurales, o ambas.

    8 HERRERA, Claudio; HERNANDEZ, Marcelo; GORDILLO, Timoteo. Op. cit., p. 1.

    9 THENOUX Z., Guillermo; CARRILLO O ., Hctor; HALLES A., Felipe. Op. cit., p. 3.

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    Las evaluaciones superficiales visuales forman parte de las evaluaciones

    funcionales. Y, para efectuar las evaluaciones superficiales se cuenta con varios

    mtodos. Entre otros los mtodos se tiene el ndice de condicin del pavimento

    (PCI) y la metodologa francesa VIZIR, de los cuales el primero es uno de los

    mtodos de fcil implementacin y no requiere de herramientas y equipos

    especializados para su evaluacin.

    Es as que se plantea la evaluacin de las patologas del pavimento intertrabado en

    el tramo urbano de Pariacoto (km 55+470-km 56+480) de la carretera Casma-

    Huaraz mediante el ndice de condicin del pavimento, en marzo de 2011.

    Para lo cual se cont con una gua propuesta por Higuera y Pacheco (2010),

    acerca de la evaluacin de las patologas de los pavimentos articulados mediante el

    ndice de condicin del pavimento, ICP, en Colombia. La gua mencionada ha sido

    complementa con los manuales de pavimentos flexibles y rgidos de Vsquez

    (2002).

    Foto 1.1. Entrada a la zona urbana de Pariacoto. Av. Gabriel Ramos, km 55+470. El

    punto de inicio del pavimento intertrabado es el punto medio del extremo del

    rompevelocidades de concreto de color amarillo.

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    Foto 1.2. Salida de la localidad de Pariacoto, Jr. Miguel Zbigniew, Puente, km 56+480.

    Punto final del pavimento intertrabado, a unos metros del puente.

    Foto 1.3. El pavimento intertrabado es intensamente transitada por vehculos pesados.

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    1.2 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACION

    1.2.1 OBJETIVOS GENERALES

    1.- Evaluar las patologas del pavimento intertrabado en el tramo urbano de

    Pariacoto (km 55+470-km 56+480) de la carretera Casma-Huaraz mediante el

    ndice de condicin del pavimento, en marzo de 2011.

    1.2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

    1.- Cuantificar los deterioros que afectan los parmetros estructurales del

    pavimento intertrabado en el tramo urbano de Pariacoto (km 55+470-km 56+480)

    de la carretera Casma-Huaraz mediante el ndice de condicin estructural ICE del

    pavimento.

    2.- Cuantificar los deterioros que afectan los parmetros funcionales del

    pavimento intertrabado en el tramo urbano de Pariacoto (km 55+470-km 56+480)

    de la carretera Casma-Huaraz mediante el ndice de condicin funcional ICF del

    pavimento.

    3.- Calcular el ndice de condicin de pavimento ICP del pavimento intertrabado

    en el tramo urbano de Pariacoto (km 55+470-km 56+480) de la carretera Casma-

    Huaraz en funcin del ICE y el ICF.

    1.3 JUSTIFICACION DE LA INVESTIGACION

    La presente investigacin se justifica porque:

    1.- Contribuir a prevenir los daos y deterioros del pavimento indicado, y a tomar las

    medidas de accin de manera oportuna: 1) mantenimiento rutinario y peridico, 2)

    mejoramiento de los sistemas de evacuacin de aguas pluviales.

    2.- Permitir establecer el nivel de servicio de un tramo urbano que corresponde a la

    carretera Casma-Huaraz, que es de importancia regional.

    3.- Se puede utilizar como una gua de referencia para evaluar pavimentos

    intertrabados, si bien existen mltiples trabajos de evaluacin de patologas de

    pavimentos de asfalto y de concreto, no se conocen a nivel local las evaluaciones

    de patologas que tratan sobre vas con pavimentos intertrabados.

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    2. MARCO TEORICO Y CONCEPTUAL

    2.1 ANTECEDENTES

    2.1.1 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

    Es muy escasa la informacin sobre evaluacin de patologas (o deterioros) de

    pavimentos intertrabados o articulados mediante el ndice de condicin del

    pavimento; es as que se ha encontrado un solo artculo referido al tema; que

    adems ha sido complementado con los manuales para pavimentos flexibles y

    rgidos, que definen el nmero y distribucin de las unidades de muestreo.

    Vsquez (2002), presenta un procedimiento para obtener el nmero y la

    distribucin de las unidades de muestreo, que se explican en 3.6.1.2 y 3.6.1.3

    Etapa 1: Trabajos previos (Procedimientos) del presente estudio.

    Higuera y Pacheco (2010), propone una gua para realizar la evaluacin de las

    patologas (deterioros) de los pavimentos articulados, mediante el ndice de

    condicin del pavimento, en Colombia. Y, sobre el tamao de la seccin de gestin,

    utiliza una longitud de 100 m y un ancho de 10 m; es decir, un rea de 1000 m2,

    que se explica en 3.6.1.1.

    La gua incluye un catlogo de daos tpicos de los pavimentos articulados

    (intertrabados), donde muestra cinco (5) clases y catorce (14) tipos de deterioros,

    con los que se realiza la identificacin (e inventario) de deterioros, mediante una

    inspeccin visual -segn el tipo, cantidad y severidad del dao-; un cuadro para la

    clasificacin o identificacin de los deterioros, segn su origen funcional o

    estructural; y la metodologa para realizar el clculo del ndice de condicin del

    pavimento, en funcin del ndice de condicin estructural y el ndice de condicin

    funcional. La gua muestra la aplicacin de la metodologa mediante un ejemplo con

    datos de campo.

    2.1.2 ANTECEDENTES DE OTRAS INVESTIGACIONES

    2.1.2.1 A NIVEL INTERNACIONAL

    En el mundo es muy escasa la literatura sobre la evaluacin de patologas (o

    deterioros) de pavimentos intertrabados o articulados mediante el ndice de

    condicin del pavimento; es as que se ha encontrado un solo artculo referido al

    tema; que adems ha sido complementado con los estudios previos que definen el

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    nmero y el tamao de las unidades de muestreo, extrados de los manuales para

    pavimentos flexibles y rgidos.

    Segn Cern (2006) en su estudio que tiene como objetivo evaluar y comparar la

    aplicacin de metodologas VIZIR y PCI sobre el tramo de va con pavimento

    flexible y rgido de la carrera 19, entre el museo Quimbaya CRQ Armenia

    Quindo (Pr 00+000-Pr 02+600), encontr que el PCI y el VIZIR son mtodos de

    fcil aplicacin y que se utilizan en la evaluacin de daos de los pavimentos, y

    con resultados similares.

    En el manual del Instituto Venezolano del Asfalto (INVEAS), presentado por

    Corrs, Urbez, Corredor (2009), entre otros temas, se describen las distintas

    fallas que afectan la condicin del pavimento flexible destacando sus orgenes

    (funcional o estructural), magnitud y severidad; y una metodologa para determinar

    el ndice de condicin del pavimento (PCI) de uso reconocido a nivel internacional.

    Cabe destacar que, de las 19 fallas que se utilizan para pavimentos flexibles, se

    reducen solo a 14 fallas, que son las que en Venezuela se utilizan comnmente.

    2.1.2.2 A NIVEL NACIONAL

    A nivel nacional, no se han encontrado estudios sobre el tema precisamente; pero

    s algunas evaluaciones superficiales de pavimentos flexibles y rgidos mediante el

    ndice de condicin del pavimento (PCI), que se pueden utilizar como referencia.

    Booz, Barriga, Smith (1999) presentan un conjunto de tcnicas y procedimientos

    prcticos y sencillos, para facilitar la implementacin de los programas y la

    aplicacin de los conceptos modernos de mantenimiento vial y de la rehabilitacin

    de pavimentos urbanos. Para tal efecto, se deline una metodologa, para la

    evaluacin superficial de los pavimentos, de manera de conocer la condicin de

    conservacin de los pavimentos, del rea materia de estudio.

    En resumen, el procedimiento seguido en el presente manual, parte de la

    identificacin de la falla y del tipo de pavimento donde se presenta la falla, sea

    pavimentos flexibles y mixtos de una parte , pavimentos rgidos; luego se analiza

    y registra la falla segn sus caractersticas propias, describiendo sus

    manifestaciones y/o efectos sobre los pavimentos, indicando las probables causas

    del deterioro con la finalidad de tomar las previsiones y correcciones necesarias.

    Seguidamente se determina y califica la falla segn sus niveles de severidad en

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    nivel bajo, moderado y alto, segn densidad o extensin del deterioro observado.

    Finalmente, tomando como referencia una planilla gua e informacin

    complementaria, se definen los tratamientos adecuados para cada clase de falla,

    sean estos de parchado, sellado, recapado, etc. que deberan adoptarse y

    aplicarse, para la recuperacin de la transitabilidad de cualquier va o conjunto de

    vas del rea urbana o metropolitana que as lo requiera.

    Llosa (2006) Propuesta alternativa para la distribucin racional del

    presupuesto anual municipal para el mantenimiento y rehabilitacin de

    pavimentos: (aplicacin: Municipio de La Molina) tiene por objeto desarrollar

    la evaluacin superficial de los pavimentos flexibles en el municipio de La Molina,

    sugiriendo una metodologa racional que permita evaluar las vas peridicamente

    y de esta manera estructurar un plan de desarrollo tcnico y econmico para su

    rehabilitacin o mantenimiento; para realizar la evaluacin superficial se utiliz el

    mtodo del ndice de condicin del pavimento (PCI). Entre otras conclusiones

    considera que el tiempo de servicio de los pavimentos depende de los trabajos de

    rehabilitacin tanto del tipo superficial (funcional) como estructural. Tambin, un

    mantenimiento adecuado y una buena prctica de limpieza mejoran la

    serviciabilidad del pavimento e incrementa su vida til.

    El MTC (2009) realiz la evaluacin de la autopista Ramiro Prial (km 00+000-km

    10+000) con fines de elaboracin de expediente tcnico para trabajos de

    mantenimiento peridico. Donde uno de los objetivos fue determinar el estado

    superficial de la va mediante el ndice de condicin del pavimento (PCI). El

    estudio se realiz con la finalidad de determinar y cuantificar el tipo de fisuras o

    fallas existentes, en una va asfaltada, emplendose mtodo indicado. Entre los

    resultados de la evaluacin se estableci que la superficie de rodadura se

    presenta en diferentes estados, el PCI vara entre 29 y 97; es decir, desde

    algunos tramos y/o sectores con manifestaciones de deterioro (agrietamientos),

    hasta otros en excelente estado.

    2.2 BASES TEORICAS DE LA INVESTIGACION

    2.2.1 PAVIMENTO

    Estructura compuesta por capas que apoya en toda su superficie sobre el terreno

    preparado para soportarla durante un lapso denominado perodo de diseo y dentro

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    de un rango de serviciabilidad. Esta definicin incluye pistas, estacionamientos,

    aceras o veredas, pasajes peatonales y ciclovas.10

    2.2.1.1 CLASIFICACION DE PAVIMENTOS

    Por la manera en que transmiten las cargas a la subrasante.11

    a. Pavimentos flexibles (Pavimentos asflticos)

    Clasificacin por comportamiento de los pavimentos con superficie asfltica en

    cualquiera de sus formas o modalidades (concreto asfltico mezcla en caliente,

    concreto asfltico mezcla en fro, mortero asfltico, tratamiento asfltico,

    micropavimento, etc.), compuesto por una o ms capas de mezclas asflticas

    que pueden o no apoyarse sobre una base y una sub base granulares. El

    pavimento asfltico de espesor total (full-depth), es el nombre patentado por

    el Instituto del Asfalto, para referirse a los pavimentos de concreto asfltico

    construidos directamente sobre la sub-rasante.

    b. Pavimentos rgidos (de concreto hidrulico).

    Clasificacin por comportamiento de los pavimentos de concreto de cemento

    hidrulico en cualquiera de sus formas o modalidades (losas de concreto

    simple con juntas, losas de concreto reforzado con juntas, suelo-cemento,

    concreto compactado con rodillo, etc.).

    c. Pavimentos semiflexibles (intertrabados).

    La terminologa es muy variada sobre la nomenclatura. Algunos lo denominan

    pavimentos articulados y otros pavimentos intertrabados. Incluso otros hacen la

    diferencia entre el uno y el otro. Aqu se utilizar la segunda denominacin. Y,

    hace referencia a los pavimentos intertrabados de adoquines de concreto (o

    como dicen otros pavimentos de adoquines intertrabados).

    Pavimento cuya capa de rodadura estuvo tradicionalmente conformada por

    unidades de piedra, madera o arcilla cocida. En la actualidad se utilizan

    unidades de concreto colocadas sobre una capa de arena, rellenando los

    espacios entre ellas con arena, para proveerles de trabazn. De la misma

    10 RNE. CE 010 Pavimentos urbanos, p. 43. 11

    Idem, p. 44.

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    manera que los pavimentos asflticos tienen una base y adems pueden tener

    una sub-base. Su comportamiento se puede considerar como semiflexible.

    Los pavimentos articulados (intertrabados) estn compuestas por una capa de

    rodamiento conformada por elementos uniformes macizos de hormign de alta

    resistencia denominados "bloques", que se colocan en yuxtaposicin adosados y

    que debido al contacto lateral permiten una transferencia de cargas por friccin

    desde el elemento que la recibe hacia todos sus adyacentes, trabajando

    solidariamente y con posibilidad de desmontaje individual.12

    c.1. Estructura de los pavimentos intertrabados13

    Los pavimentos estn constituidos por lo general por cuatro capas, las cuales

    tienen como funcin transmitir las cargas del trfico al terreno natural, as:

    1) Subrasante o base de explanacin.

    2) Subbase.

    3) Base.

    4) Capa de rodadura.

    5) Confinamientos.

    1) Subrasante

    Es el terreno natural que resulta del movimiento de tierra.

    La funcin bsica de la subrasante es la absorcin de las cargas que le

    transmite el pavimento; por eso su capacidad portante es un elemento

    primordial a determinar dentro de las caractersticas de ste.

    2) Subbase

    Se realiza extendiendo el material y compactndolo repetidamente en capas

    no superiores a 15 cm. La subbase estar compuesta por material libre de

    materia orgnica y tendr el mismo perfil y niveles del terminado del piso de

    acuerdo con las pendientes previstas.

    Es aconsejable la utilizacin de una subbase granular cuando el adoquinado

    va a soportar trfico pesado.

    12

    MONTEJO FONSECA, Alfonso. Ingeniera de pavimentos, fundamentos, estudios bsicos y diseo, p. 7. 13 RNE. Op. Cit., pp. 78-79.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 13

    La funcin bsica de la subrasante es la absorcin de las cargas que le

    transmite el pavimento; por eso su capacidad portante es un elemento

    primordial a determinar dentro de las caractersticas de ste.

    3) Base

    La base se extender directamente sobre la subrasante o sobre la subbase

    dependiendo de lo previsto en el proyecto y especificado en los planos. La

    cara superior de sta no deber tener variaciones superiores a 10 mm y debe

    llegar hasta el borde de confinamiento. Para la construccin de bases

    granulares, ser obligatorio el empleo de un material agregado que contenga

    una fraccin producto de trituracin mecnica.

    Las partculas de los agregados deben ser duras, resistentes y durables, sin

    exceso de partculas planas, blandas o desintegrables y sin materia orgnica

    u otras sustancias perjudiciales. Sus condiciones de limpieza dependern del

    uso que se vaya a dar al material.

    Los niveles de la base deben ser perfectamente paralelos al acabado de la

    va y sus pendientes son las mismas que tiene el pavimento terminado, con el

    fin de tener espesor constante en la capa de rodadura.

    4) Capa de rodadura

    Cama de arena (capa de soporte). La capa o cama de arena sobre la

    superficie de la base debe estar perfectamente compactada y nivelada, ya

    que cualquier ondulacin o irregularidad de sta ser reflejada

    posteriormente en la superficie del pavimento a travs del tiempo. La arena

    que se extienda deber estar seca, lavada, no contener sales ni minerales

    solubles, nivelada mediante una regla en forma manual deslizada sobre

    guas de caos redondos. En este estado deber permanecer hasta la

    colocacin del pavimento completando cualquier cavidad que quede, con

    arena.

    El espesor de la cama de arena no deber ser mayor a 40 mm ni menor de

    25 mm despus de la compactacin de los adoquines intertrabados de

    concreto. La cama de arena deber tener la graduacin mostrada en la

    Tabla. No se debe usar arena proveniente del triturado, ni polvo de piedra.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 14

    Cuadro 2.1: Granulometra de la Arena de Sello ASTM C144

    Tamao de tamiz % pasante

    4,75 mm (N 4) 2,36 mm (N 8) 1,18 mm (N 16) 600 m (N 30) 300 m (N 50) 150 m (N 100)

    75 m (N 200)

    100 95 - 100 85 - 100 50 - 85 25 - 60 10 - 30 02 - 10 00 - 01

    Fuente: RNE. CE 010 Pavimentos urbanos. 2010.

    Adoquines. Se colocarn los adoquines acorde con el patrn indicado en

    planos (p. e. espina de pez). A noventa grados o cuarenta y cinco grados

    puede ser especificado para todo tipo de calles y son los aconsejados ya

    que resisten satisfactoriamente cargas de frenado y aceleracin de

    vehculos. Las juntas entre adoquines podr ser aproximadamente de 1,5 a

    3 mm; algunos adoquines son hechos con salientes laterales, que

    automticamente al ser colocado con el pavimento adyacente forme el

    ancho de junta necesario para que entre la arena de barrido. Se generarn

    espacios irregulares, ya sea como arranque en la colocacin, bordes con

    contenciones, bordes de bocas de accesos o tapas diversas, estos sern

    completados con pavimentos cortados mediante disco diamantado con la

    medida exacta que el espacio lo requiera. Con el pavimento ya colocado,

    se harn dos pasadas de plancha vibratoria.

    Cuadro 2.2: Adoquines Requisitos NTP 399.611

    Tipo Uso I Adoquines para pavimentos de uso peatonal

    II Adoquines para pavimentos de trnsito vehicular ligero

    III Adoquines para trnsito vehicular pesado, patios

    industriales y de contenedores Fuente: RNE. CE 010 Pavimentos urbanos. 2010.

    Cuadro 2.3: Resistencia a la Compresin

    Tipo Espesor (mm) Promedio (MPa) Mnimo (MPa)

    I 40 31 28

    60 31 28

    II 60 41 37

    80 37 33

    III 100 35 32

    >80 35 50 Fuente: RNE. CE 010 Pavimentos urbanos. 2010.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 15

    Arena de sello. La arena para el sellado de las juntas entre adoquines

    intertrabados proporciona trabazn vertical y transferencia de corte debido

    a las cargas. Ella puede ser ligeramente ms fina que la cama de arena.

    La gradacin de este material puede tener un mximo de 100% pasando la

    malla N 16 (1,18 mm) y no ms de 10% pasando la malla N 200 (75 m).

    Cuadro 2.4: Granulometra de la Arena de Sello ASTM C144

    Tamao de tamiz % pasante

    4,75 mm (N 4) 2,36 mm (N 8) 1,18 mm (N 16) 600 m (N 30) 300 m (N 50) 150 m (N 100)

    75 m (N 200)

    100 95 - 100 70 - 100 40 - 75 20 - 40 10 - 25 00 - 10

    Fuente: RNE. CE 010 Pavimentos urbanos. 2010.

    5) Confinamientos 14

    Son elementos complementarios que limitan todo pavimento intertrabado y

    son esenciales para su performance. Estos proporcionan resistencia lateral al

    pavimento para que stos, bajo la accin de una carga, como frenadas,

    aceleraciones o cualquier descomposicin horizontal de una fuerza, tengan

    un movimiento lateral nulo.

    Confinamientos externos. El confinamiento externo est conformado por

    todos los elementes que sirven de amarre al adoquinado y los cuales pueden

    ser andenes, bordillos contra zonas verdes o un cordn a ras contra otro tipo

    de pavimento.

    Confinamientos internos. Son los elementos que estn dentro del adoquinado

    como cajas de inspeccin, sumideros y cunetas. No es necesario hacer

    cordones de confinamiento interno en grandes superficies, sino solo cuando

    haya cambios bruscos de nivel. En el caso de que la pendiente sea mayor al

    9% se harn cada 100m en carreteras o en las intersecciones de las vas.

    14

    LADRILLERA SAN CRISTOBAL S.A. Manual de instalacin y mantenimiento de adoqun, p. 3-4.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 16

    d.- Aplicaciones15

    Las aplicaciones son mltiples, se pueden emplear en usos residenciales,

    municipales, industriales, centros comerciales, etc. Pueden ser aplicados

    desde pavimentos con trfico peatonal y liviano hasta pavimentos con trfico

    pesado.

    e.- Ventajas16

    En el proceso de construccin. Los adoquines son elementos prefabricados

    que llegan listos al lugar de la obra. Para su verificacin se dispone en NTP

    399.611, indicados en el RNE CE 010 Pavimentos urbanos, 2010. Toda la

    estructura del pavimento se puede construir y dar al servicio en un mismo da,

    por lo cual las interrupciones en el trfico son mnimas y se logran economas

    en tiempo, equipos, materiales.

    Manejo y mantenimiento. Cuando se presenta una falla en los pavimentos o

    cuando hay que instalar o reparar las redes de servicios que van enterrados

    por la va es indispensable retirar, y con esto destruir, las distintas capas del

    pavimento. La capa de rodadura es recuperable, pues como no van pegados

    unos con otros se pueden retirar y almacenar ordenadamente para

    reutilizarlos.

    Apariencia. Por estar conformado por muchas piezas iguales el pavimento de

    adoquines induce un cierto sentido de orden en la va. Adems la existencia

    de las juntas entre los adoquines elimina la monotona que presenta la

    superficie continua de los otros pavimentos. Los adoquines se pueden

    fabricar de diferentes colores, adicionando colorantes minerales a la mezcla y

    utilizando cemento gris o cemento blanco.

    Seguridad. Los pavimentos de adoquines se prestan para incorporar seales,

    o se pueden colocar en medio de otros pavimentos sirviendo como zonas de

    aviso para disminucin de velocidad o zonas permanentes de velocidad

    restringida.

    15

    HOLCIM GROUP. Adoquines de concreto, pp. 3-4. 16

    HOLCIM GROUP. Op. cit, p. 4.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 17

    Rugosidad. Los pavimentos de adoquines tienen una distancia de frenada

    menor que otros tipos de pavimentos, lo que se traduce en seguridad tanto

    para los peatones como para quienes se desplazan en los vehculos.

    Durabilidad. La calidad que se le exige a los adoquines de concreto garantiza

    su durabilidad, de manera que sean resistentes a la abrasin del trfico de

    llantas, a la accin de la intemperie y al derrame de combustibles y aceites, lo

    que los hace ideales para la pavimentacin de estacionamientos, estaciones

    de servicio, patios industriales, etc. Un adoqun, como tal, tiene una vida casi

    ilimitada. Aunque la estructura del pavimento puede sufrir algn deterioro

    despus de estar en servicio por 20 o ms aos, con una reparacin menor el

    pavimento de adoquines puede alcanzar una vida til de 40 aos y los

    adoquines

    f.- Limitaciones17

    Colapsa con el agua. Un pavimento de adoquines no puede trabajar como

    canal colector de aguas. No se recomienda para zonas de lavado de

    automviles.

    Rugosidad. No es recomendable su utilizacin en calles con velocidades de

    circulacin superiores a 60/65 km/h. Aunque, esta limitacin se convierte en

    ventaja para calles residenciales de baja intensidad de trnsito y poca

    densidad de semforos. A velocidades mayores el conductor percibe

    molestas vibraciones que lo obligan a disminuir la marcha.

    Ruido. El trnsito de los vehculos producen ruidos molestos.

    2.2.1.2 FUNCIONES DE LOS PAVIMENTOS

    Entre las funciones de los pavimentos se consideran:18

    1) Proporcionar a los usuarios circulacin segura, cmoda y confortable sin demoras excesivas.

    17

    HERRERA, Claudio; HERNANDEZ, Marcelo; GORDILLO, Timoteo. Pavimentos intertrabados de adoquines de hormign generan empleo en la Patagonia y otras regiones.

    18 MENENDEZ ACURIO, Jos Rafael. Ingeniera de pavimentos, materiales, diseo y conservacin, p.10.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 18

    2) Proporcionar a los vehculos acceso bajo cualquier condicin de clima.

    3) Reducir y distribuir la carga de trfico para que sta no dae la subrasante.

    4) Cumplir requerimientos medio ambientales y estticos.

    5) Limitar el ruido y la contaminacin del aire.

    2.2.2 EVALUACION DE PAVIMENTOS19

    Es el reconocimiento del estado que presenta el pavimento, tanto desde el punto de

    vista del nivel de servicio que otorga al usuario (condicin funcional), como de la

    capacidad de resistir las solicitaciones de cargas durante un perodo de vida til

    (condicin estructural).

    Existe una diversidad de clasificaciones sobre evaluacin de pavimentos. En el

    presente estudio se optar por la clasificacin siguiente: 1) evaluacin funcional del

    pavimento, y 2) evaluacin estructural del pavimento.

    2.2.2.1 EVALUACION FUNCIONAL DEL PAVIMENTO

    ionan principalmente con la calidad de la

    superficie y el estado general de las condiciones del pavimento, considerando

    todos aquellos factores que afectan negativamente a la serviciabilidad, seguridad

    y costos del usuario.20

    Las deficiencias, en detalle, son las siguientes:

    1.- Fallas superficiales

    Son defectos o deterioros que se manifiestan en la superficie del pavimento y

    son medibles sin la necesidad de equipos especiales. Estos defectos tienen

    una importancia relativa en la serviciabilidad del pavimento, sin embargo su

    deteccin oportuna es importante debido a que permite prevenir el posible

    desencadenamiento de un deterioro acelerado y/o establecer un diagnstico

    19

    CORROS B., Maylin; URBAEZ P., Ernesto; CORREDOR M., Gustavo. Manual de evaluacin de pavimentos. p. 3. 20

    THENOUX Z., Guillermo; GAETE P., Rodrigo. Op. Cit. P. 57.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 19

    ms preciso de las causas que originan el deterioro. Es importante por lo tanto

    efectuar un adecuado reconocimiento y cuantificacin de estas fallas. Esto se

    realiza mediante una inspeccin (superficial y visual) empleando fichas

    diseadas especialmente para este efecto. 21

    a.- Patologa de los pavimentos

    La patologa en la construccin se ha aplicado para describir el estudio de

    los problemas que aquejan a las edificaciones, entendido como una

    alteracin del estado normal o ideal de funcionamiento, causados por

    diferentes problemas con origen en los procesos constructivos, en los

    materiales empleados, en las incompatibilidades entre materiales, en la

    accin del clima, o simplemente en la incompetencia profesional. El conjunto

    de aspectos de la patologa (proceso patolgico) tiene normalmente una

    secuencia temporal: origen, evolucin, sntoma, lesin o falla y estado

    actual.22

    Se debe hacer notar que las patologas de los pavimentos son el conjunto

    de sntomas o seales (sintomatologa) que se manifiestan como: fallas,

    daos, deterioros, defectos.

    b.- Clasificacin de las fallas o deterioros

    b.1 Por la manifestacin de deterioros

    Pueden agruparse como deformaciones, desprendimientos,

    desplazamientos, fracturamientos, otros deterioros. Ver el cuadro de

    clasificacin general de los deterioros de pavimentos articulados, y su

    correspondiente esquema.23

    b.1.1 Descripcin de los deterioros

    1) Deformaciones. Entre las deformaciones se encuentran los

    abultamientos, los ahuellamientos y las depresiones.24

    21

    Idem. Op. Cit. P. 57. 22

    LITUMA, Leopoldo. Patologa y mantenimiento de edificios. En : Tecnologa en la construccin, p. 23. 23

    HIGUERA SANDOVAL, Carlos y PACHECO MERCHAN, Oscar. Op.cit. pp. 9-16. 24

    Idem. Op. Cit.,p. 3.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 20

    Cuadro 2.5. Abultamientos, AB (m2)

    Descripcin

    Son levantamientos o

    protuberancias que se presentan

    en la superficie del pavimento.

    Severidad

    Baja (B) Flecha menor a 20 mm

    Media (M) Flecha entre 20 y 40 mm

    Alta (A) Flechas mayores a 40 mm

    Cuadro 2.6. Ahuellamientos, AH (m2)

    Descripcin

    Depresin que se presenta a lo largo

    del sentido del trfico, bajo las huellas

    de los vehculos.

    Severidad

    Baja (B) Flecha menor a 20 mm

    Media (M) Flecha entre 20 y 40 mm

    Alta (A) Flechas mayores a 40 mm

    Cuadro 2.7. Depresiones, DA (m2)

    Descripcin

    Son hundimientos localizados en forma

    circular o semejante a ella, sin prdida de

    material.

    Severidad

    Baja (B) Flecha menor a 20 mm

    Media (M) Flecha entre 20 y 40 mm

    Alta (A) Flechas mayores a 40 mm

    2) Desprendimientos. Entre los desprendimientos se encuentran el

    desgaste superficial y la prdida de arena.

    Cuadro 2.8. Desgaste superficial, DS (m2)

    Descripcin

    Prdida de finos en la superficie del

    adoqun, creando una textura

    superficial rugosa; se forman cavidades

    y deja expuesto el agregado grueso.

    Severidad

    Baja (B) Desgaste superficial aislado. Area inferior a 0.5

    m2.

    Media (M)

    Desgaste superficial en un rea de extensin

    considerable y de forma continua, con prdida

    de finos. Area superior a 0.5 m2.

    Alta (A)

    Desgaste superficial en un rea de extensin

    considerable y de forma continua, con prdida

    de agregado grueso y formacin de

    concavidades. Area superior a 0.5 m2.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 21

    Cuadro 2.9. Prdida de arena, PA (m2)

    Descripcin Es la aparicin de partculas de arena

    alrededor y sobre los adoquines.

    Severidad

    Baja (B)

    Se presenta en zonas aisladas y solamente se

    aprecia prdida de la arena de sello. Area

    inferior a 0.5 m2.

    Media (M)

    Se presenta en zonas con reas superiores a 0.5

    m2. Se aprecia prdida de la arena de sello, pero

    no se presentan asentamientos ni prdida de los

    perfiles del pavimento.

    Alta (A)

    Se presenta en zonas con reas superiores a 0.5

    m2. Se presentan asentamientos y prdida de

    perfiles del pavimento.

    3) Desplazamientos. Entre los que se encuentran el desplazamiento de

    borde y desplazamiento de juntas.

    Cuadro 2.10. Desplazamiento de borde, DB (m2)

    Descripcin

    Son corrimientos localizados de los

    adoquines junto a los elementos de

    confinamiento.

    Severidad

    Baja (B)

    Los adoquines an estn en su posicin

    original y el desplazamiento de borde es

    menor a 2 cm.

    Media (M)

    Los adoquines se desplazaron de su posicin

    original y el desplazamiento de borde est

    entre 2 y 5 cm.

    Alta (A)

    Los adoquines se desplazaron de su posicin

    original, algunas piezas ya se salieron del

    pavimento y el desplazamiento de borde es

    superior a 5 cm.

    Cuadro 2.11. Desplazamiento de juntas, DJ (m2)

    Descripcin

    Son hundimientos localizados

    en forma circular o semejante a

    ella, sin prdida de material.

    Severidad

    Baja (B) La separacin promedio de las aberturas de las

    juntas es menor a 5 mm.

    Media (M) La separacin promedio de las aberturas de las

    juntas est entre 5 y 10 mm.

    Alta (A) Flechas mayores a 40 mm

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 22

    4) Fracturamientos. Entre los desprendimientos se encuentran el

    fracturamiento, fracturamiento de confinamientos externos,

    fracturamientos de confinamientos internos.

    Cuadro 2.12. Fracturamiento, FA (m2)

    Descripcin

    Son corrimientos localizados de los

    adoquines junto a los elementos de

    confinamiento.

    Severidad

    Baja (B) Fractura de adoquines de manera aislada. Area

    menor a 0.5 m2.

    Media (M)

    Fractura de adoquines en un rea de extensin

    considerable y de forma continua. Area igual

    o superior a 0.5 m2.

    Alta (A)

    Fractura de adoquines en un rea de extensin

    considerable y de forma continua. Se presenta

    prdida de material, se forman concavidades

    que generan una textura rugosa. Area menor a

    0.5 m2.

    Cuadro 2.13. Fracturamiento de confinamientos externos, CE (m2)

    Descripcin

    Es el deterioro y destruccin parcial o

    total de los confinamientos externos. En

    estados avanzados de deterioro se

    presenta prdida de material, lo que

    conlleva a la incrustacin y partculas y

    objetos extraos al pavimento.

    Severidad

    Baja (B) Se presentan fisuras menores a 3 mm.

    Media (M)

    El elemento presenta grietas (>3mm) y an se

    mantiene en su lugar, sirviendo como

    confinamiento.

    Alta (A)

    El elemento presenta grietas (>3mm) pero ya

    se ha desplomado de su ubicacin inicial y no

    impide el desplazamiento lateral de los

    adoquines.

    Cuadro 2.14. Fracturamientos de confinamientos internos, CI (m2)

    Descripcin

    Es el deterioro y destruccin parcial o

    total de los confinamientos internos. En

    estados avanzados de deterioro se

    presenta prdida de mate-rial, lo que da

    lugar a la incrustacin de partculas y

    objetos extraos al pavimento.

    Severidad

    Baja (B) Se presentan fisuras menores a 3 mm.

    Media (M)

    El elemento presenta grietas (>3mm), no se

    presentan prdidas de material y an se

    mantiene en su lugar, sirviendo como

    confinamiento.

    Alta (A)

    El elemento presenta grietas (>3mm), no se

    presentan prdidas de material, lo cual permite

    la incrustacin de basuras y dems partculas u

    objetos extraos al pavimento. El elemento no

    impide el desplazamiento longitudinal y

    lateral de los adoquines.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 23

    5) Otros deterioros. Entre estos se encuentran los escalonamientos

    entre adoquines, escalonamientos entre adoquines y confinamientos,

    juntas abiertas, vegetacin en la calzada.

    Cuadro 2.15. Escalonamientos entre adoquines, EA (m2)

    Descripcin Es el cambio brusco de nivel

    entre hiladas de adoquines.

    Severidad

    Baja (B) La altura del desnivel promedio es menor a 5

    mm.

    Media (M) La altura del desnivel promedio est entre 5 y

    10 mm.

    Alta (A) La altura del desnivel promedio es mayor a 10

    mm.

    Cuadro 2.16. Escalonamiento entre adoquines y confinamientos, EC

    (m2)

    Descripcin

    Es el cambio brusco de nivel entre

    los elementos de confinamiento y

    los adoquines

    Severidad

    Baja (B) La altura del desnivel promedio es menor a 5

    mm.

    Media (M) La altura del desnivel promedio est entre 5 y

    10 mm.

    Alta (A) La altura del desnivel promedio es mayor a 10

    mm.

    Cuadro 2.17. Juntas abiertas, JA (m2)

    Descripcin

    Es la separacin entre juntas superior

    a 3 mm, que permite la prdida de

    arena de sello y la incrustacin de

    partculas a travs de las juntas,

    propiciando la destruccin de las

    aristas de los adoquines.

    Severidad

    Baja (B) Separacin entre juntas menores a 5 mm.

    Media (M) Separacin entre juntas entre 5 y 10 mm.

    Alta (A) Separacin entre juntas mayores a 10 mm.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 24

    Cuadro 2.18. Vegetacin en la calzada, VC (m2)

    Descripcin

    Es la invasin o crecimiento

    de vegetacin en las juntas de

    la calzada. La vegetacin

    puede llegar a levantar el

    adoquinado.

    Severidad

    Baja (B) Solo hay aparicin de vegetacin entre las

    juntas y es apenas apreciable.

    Media (M) La vegetacin ya est por encima del

    adoquinado.

    Alta (A) La vegetacin empieza a levantar el

    adoquinado.

    b.2 Por su origen.

    Por su origen, los deterioros, se clasifican en fallas funcionales (o

    superficiales) y fallas estructurales.25

    En el primer caso, el defecto se presenta o circunscribe a la superficie de

    la capa de rodadura y las acciones de reparacin se dirigen a la correccin

    de la friccin (seguridad), o al restablecimiento de la a rugosidad o

    regularidad (comodidad), lo cual se logra con la colocacin de capas

    asflticas de bajo espesor que no contribuyen desde el punto de vista

    estructural.

    Por su parte las fallas estructurales tienen su origen en defectos en una o

    ms de las capas que conforman la estructura del pavimento, las cuales

    estn destinadas a resistir y compartir los esfuerzos impuestos por el

    trfico, de manera que a nivel de sub-rasante o suelo de fundacin de

    pavimento lleguen los menores esfuerzos y lo ms distribuido posible. En

    estos casos la correccin de las fallas va dirigida al refuerzo de la

    estructura existente mediante la colocacin de una capa cuyo espesor

    debe ser calculado en funcin de los requerimientos de las cargas de

    trfico previstas en el perodo de tiempo previsto para la rehabilitacin.26

    La condicin funcional de un pavimento est influenciada por la condicin

    estructural. En ambos casos los defectos superficiales constituyen un

    sntoma de fallas que inciden en el estado superficial del pavimento. 27

    25

    CORROS B., Maylin; URBAEZ P., Ernesto; CORREDOR M., Gustavo. Op. cit. p. 3. 26

    Idem 27

    THENOUX Z., Guillermo; GAETE P., Rodrigo. Evaluacin tcnica del pavimento y comparacin de mtodos de diseo de capas de refuerzo asfltico. p. 2.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 25

    c.- Causas de falla de un pavimento 28

    1. Fin del perodo de diseo original y ausencia de acciones de rehabilitacin mayor durante el mismo. En este caso la falla es la prevista o esperada.

    2. Incremento del trnsito con respecto a las estimaciones del diseo de pavimento original.

    3. Deficiencias en el proceso constructivo, bien en procesos como tal como en la calidad de los materiales empleados.

    4. Diseo deficiente (errores en la estimacin del trnsito o en la valoracin de las propiedades de los materiales empleados).

    5. Factores climticos imprevistos (lluvias extraordinarias).

    6. Insuficiencia de estructuras de drenaje superficial y/o subterrneo.

    7. Insuficiencia o ausencia de mantenimiento y/o rehabilitacin de

    pavimentos.

    d. Mtodos de evaluacin superficial visual de los pavimentos

    Tcnicas que permite evaluar los defectos superficiales de los pavimentos.

    Se realiza en tres etapas: identificacin (clase, tipo), medicin (rea) y

    calificacin (severidad).

    PCI (Pavement condition index).- Se describe en 2.2.3.

    VIZIR.- Metodologa desarrollada por el laboratorio central de puentes y

    calzadas de Francia (Laboratoire central des ponts et chauces (LCPC) de

    Francia en 1972. Establece una distincin clara entre fallas estructurales y

    funcionales; es decir, identifica las degradaciones que caracterizan la

    condicin estructural y funcional. Se mide mediante el ndice de deterioro

    superficial la que para la calificacin del pavimento toma en cuenta solo la

    condicin estructural. Consiste en el clculo de otros dos ndices: ndice de

    fisuracin If, el cual depende de la gravedad y la extensin de fisuraciones y

    agrietamientos de tipo estructural en cada zona evaluada; luego se calcula

    un ndice de deformacin Id, el cual tambin depende de la gravedad y

    extensin de las deformaciones de origen estructural. La combinacin de If y

    Id da lugar a un primer ndice el cual debe ser corregido en funcin de la

    28

    Idem, p. 2.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 26

    extensin y la calidad de trabajos de bacheo. Los rangos de calificacin

    varan de 1 a 7. Entre 1 y 2 bueno; 2 y 4 regular; 5, 6 y 7 deficiente.29

    2.- La rugosidad (comodidad)30

    Se define como las irregularidades presentes en la superficie del pavimento, las

    cuales afectan la calidad de rodado de los vehculos, y por lo tanto la calidad

    del servicio brindada al usuario. Para medir la rugosidad se ha adoptado

    mundialmente el ndice de rugosidad internacional (IRI), desarrollado en Brasil,

    para el Banco Mundial. Conceptualmente el IRI relaciona la acumulacin de

    desplazamientos del sistema de suspensin de un vehculo modelo divididos

    entre la distancia recorrida por el vehculo a una velocidad de 80 km/hr. Se

    expresa en mm/m m/km. Para caminos pavimentados el rango de la escala

    del IRI es de 0 a 12 m/km, donde 0 representa una superficie perfectamente

    uniforme y 12 un camino intransitable. Los equipos utilizados son los

    rugosmetros y perfilmetros; las que se presentan en una gran variedad,

    alternativamente a los ms sofisticados, se tienen otros de bajo rendimiento

    como el Merlin (Machine for evaluating roughness ussing low cost

    instrumentation).

    3.- Prdida de friccin (seguridad)31

    Es un defecto que tiene relacin directa con el usuario, particularmente con los

    segmentos de alta velocidad, zonas de frenado (cruce de peatones, colegios,

    etc.) y curvas de radio pequeo o curvas de radio amplio con peraltes menores

    a 6%. La prdida de friccin se propone como consecuencia de una

    disminucin combinada o individual de la macrotextura como de la microtextura

    superficial del pavimento, lo cual puede originar accidentes, particularmente

    cuando el pavimento se encuentra mojado. Es decir la friccin est asociada a

    un aumento de la lisura del pavimento. Para su medicin se ha adoptado el

    ndice de friccin internacional se define el ndice de Friccin Internacional (IFI),

    29

    CERON BERMUDEZ, Viviana G. Evaluacin y comparacin de metodologas VIZIR y PCI sobre el tramo de va en pavimento flexible y rgido de la va: Museo Quinbaya CRQ Armera Quindo (Pr 00+000 Pr 02 + 600). Manizales, pp 14-17.

    30 CORROS B., Maylin; URBAEZ P., Ernesto; CORREDOR M., Gustavo. Op. cit. p. 33.

    31 Idem, p. 35.

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    el cual relaciona la friccin con la velocidad de deslizamiento. Se expresa

    mediante dos nmeros: el primero representa la friccin adimensional, con

    rango entre 0 (deslizamiento perfecto, sin adherencia) y 1 (mxima

    adherencia) y el segundo representa la velocidad, asociada con la

    macrotextura, su magnitud no tiene rango definido.

    El deslizamiento de un vehculo se da en dos direcciones cada una de las

    cuales son diferentes en cuanto a las leyes que lo rigen: Deslizamiento en

    direccin longitudinal o en la direccin de marcha del vehculo ocurre cuando

    se aplica un esfuerzo de frenado. En la resistencia al deslizamiento longitudinal

    intervienen fundamentalmente dos componentes: (a) el rozamiento por

    adherencia neumtico-pavimento y (b) la prdida de energa debido a la

    histresis del neumtico, es decir, el neumtico no absorbe toda la energa

    aplicada; siempre existe prdida de energa que se transforma en "calor", esto

    ocurre con materiales elsticos como el caucho. Los equipos de medicin del

    deslizamiento longitudinal son, por ejemplo: Grip Tester (Velocidad Circulacin

    = 65 km/hora; Rueda Bloqueada=15%).

    Deslizamiento en direccin transversal al eje de la va. Se producen esfuerzos

    tangenciales que deben ser compensados con las fuerzas de rozamiento

    transversal. Los equipos para su medicin: Mu-Meter ( -Meter) / SCRIM

    (Sideway-Force Coefficient Routine Investigation Machine)

    2.2.2.2 EVALUACION ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO

    Es la cuantificacin de la capacidad estructural remanente presente en las

    distintas capas que componen la estructura del pavimento. Para evaluar la

    capacidad estructural del pavimento existen diversos procedimientos los cuales se

    estudiaron, clasificaron y analizaron.32

    Existe una gran diferencia entre el proceso de diseo de un pavimento nuevo y el

    proceso de diseo de la rehabilitacin de un pavimento existente. En lo que se

    refiere a ste ltimo, se dispone de un conjunto de materiales que ya estn

    colocados y que han sufrido un deterioro por efecto del trnsito, de los agentes

    32

    THENOUX Z., Guillermo; GAETE P., Rodrigo. Op. cit. p. 3.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 28

    climticos y el tiempo. Dichos materiales presentan un cierto valor estructural

    remanente, el cual es necesario considerar como aporte a los fines del diseo de

    la rehabilitacin del pavimento, por lo tanto se impone como tarea previa en estos

    casos, a diferencia del diseo de un pavimento nuevo, la valoracin o evaluacin

    del pavimento en cuestin, la cual slo es posible a travs de procedimientos

    especficos.33

    La evaluacin estructural de un pavimento existente abarca necesariamente los

    siguientes trabajos: 1) Evaluacin superficial de la condicin del pavimento. 2)

    Evaluacin del sistema de drenaje. 3) Determinacin de espesores y tipos de

    materiales constituyentes de la estructura de pavimento. 4) Medicin de

    deflexiones superficiales del pavimento.34

    En lo que se refiere a la evaluacin superficial, la misma debe considerar las fallas

    presentes en el pavimento de tal manera de valorarlas, tanto en magnitud como

    en severidad, para as tener un indicativo referencial de su condicin. Para ello se

    dispone de la evaluacin funcional del pavimento mediante la determinacin del

    ndice de condicin del pavimento (PCI). Esta informacin se debe complementar,

    en especial con la medicin de deflexiones, con la finalidad de establecer posibles

    correlaciones entre la condicin superficial del pavimento y su deflexin

    superficial.

    La evaluacin estructural se realiza mediante ensayos no destructivos, en los que

    se miden las deflexiones -con equipos como: viga Benkelman, dynaflect,

    deflectmetro, falling weight deflec

    ensayos destructivos, en los que se realizan calicatas,

    extraccin de testigos, placa de carga, penetrmetro dinmico de cono.35

    2.2.3 INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO

    El ndice de condicin del pavimento (PCI, por su sigla en ingls) se constituye en la

    metodologa ms completa para la evaluacin y calificacin objetiva de pavimentos,

    33

    CORROS B., Maylin; URBAEZ P., Ernesto; CORREDOR M. Op. Cit. P. 15. 34

    Idem. p. 175. 35

    THENOUX Z., Guillermo; GAETE P., Rodrigo. Op. cit. p. 68.

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    flexibles y rgidos, dentro de los modelos de Gestin Vial disponibles en la

    actualidad.36

    La metodologa es de fcil implementacin y no requiere de herramientas

    especializadas: el procedimiento es enteramente manual y suministra informacin

    confiable sobre las fallas que presenta el pavimento, su severidad y el rea

    afectada. El procedimiento ofrece buena repetibilidad y confiabilidad estadstica de

    los resultados y el mismo fue originalmente desarrollado por el Cuerpo de

    Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos y presentado en el ao 1978 por los

    Ingenieros M. Y. Shahin y S. D. Khon.37

    El PCI es un indicador numrico que le da una calificacin a las condiciones

    superficiales del pavimento. Proporciona una medicin de las condiciones actuales

    del pavimento basada en las fallas observadas en su superficie, indicando tambin

    su integridad estructural y condiciones operacionales (rugosidad localizada y

    seguridad). El PCI no puede medir la capacidad estructural del pavimento, y

    tampoco proporciona determinacin directa sobre el coeficiente de resistencia a la

    friccin (resistencia al resbalamiento) o la rugosidad general. Proporciona una base

    objetiva y racional para determinar las necesidades y prioridades de reparacin y

    mantenimiento. Un monitoreo continuo del PCI es utilizado para establecer el ritmo

    de deterioro del pavimento, a partir del cual se identifican con la debida anticipacin

    las necesidades de rehabilitacin mayores. El PCI proporciona informacin sobre el

    rendimiento del pavimento para su validacin o para incorporar mejoras en su

    diseo y procedimientos de mantenimiento.

    El PCI, se constituye en la metodologa ms completa para la evaluacin y

    calificacin objetiva de pavimentos, flexibles y rgidos, dentro de los modelos de

    Gestin Vial disponibles en la actualidad. La metodologa es de fcil

    implementacin y no requiere de herramientas especializadas ms all de las que

    constituyen el sistema

    El PCI es un ndice numrico que vara desde cero (0), para un pavimento fallado o

    en mal estado, hasta cien (100) para un pavimento en perfecto estado. En el cuadro

    se presentan los rangos de PCI con la correspondiente descripcin cualitativa de la

    condicin del pavimento.

    36

    CORROS B., Maylin; URBAEZ P., Ernesto; CORREDOR M. Op. Cit. P. 89. 37

    Idem. Op. cit. P. 89.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 30

    Cuadro 2.19: Valores del ndice de condicin del pavimento, PCI

    Indice de condicin del

    pavimento Ranking de condicin

    del pavimento 0 < PCI < 10

    10 < PCI < 25

    25 < PCI < 40

    40 < PCI < 55 55 < PCI < 70 70 < PCI < 85

    85 < PCI < 100

    Fallado

    Muy pobre

    Pobre

    Regular

    Bueno

    Muy bueno

    Excelente Pavement management for airports, roads and parking lots M.Y.Shahin 1994.

    2.3 MARCO CONCEPTUAL

    Para esta parte del estudio se utiliz el Glosario de trminos de uso frecuente en

    proyectos de infraestructura vial. MTC, MINISTERIO DE TRANSPORTES Y

    COMUNICACIONES, Direccin general de caminos y ferrocarriles, 2008; y

    Reglamento Nacional de Edificaciones, Norma CE 010 Pavimentos urbanos, 2010;

    excepto en los casos indicados expresamente.

    Adoqun. Piedra labrada, concreto u otro material en forma de prisma para uso en

    pavimentos.

    Adoquinado. Tipo de pavimento cuya superficie de rodadura est formada por

    adoquines.

    Carretera urbana. Es posible distinguir funcionalmente una carretera urbana frente a

    otra trazada fuera del poblado o una calle de la ciudad. Para diferenciarse de las

    calles urbanas, se considera que las carreteras objeto de este estudio:38

    -Canalizan movimientos de paso de acceso provenientes del exterior de la ciudad

    cuya intensidad, si bien puede ser inferior a la de los vehculos estrictamente urbanos,

    no deja de ser apreciable.

    Para diferenciarlas, a su vez, de las carreteras fuera de poblado, se considera que la

    carretera es urbana si:

    -Son utilizadas parcialmente por trfico urbano.

    -Atraviesan reas urbanas consolidadas o prevista por el ordenamiento urbanstico.

    -Generan impactos ambientales sobre el medio urbano prximo.

    38 MOPT. Ministerio de obras pblicas y transportes Espaa. Carreteras urbanas. Recomendaciones para su planeamiento y proyecto, p. 17.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 31

    Deterioro generalizado. El pavimento presenta una sintomatologa muy repetida, la

    cual, dependiendo del tipo de falla, se puede manifestar en forma continua o discreta,

    pero siempre en forma repetitiva y con un patrn similar a lo largo del proyecto. Este

    tipo de deterioro por lo general es ms fcil de diagnosticar y cuantificar, pero segn

    la intensidad que ste presente al momento de la evaluacin, puede resultar ms

    difcil poder aislar la causa principal que dio origen al deterioro.39

    Deterioro localizado. Este tipo de deterioro se presenta de forma puntual o tipo

    localizado, de forma aleatoria y no responde a ninguna sintomatologa en especial.

    Por lo general su causa es producto de situaciones singulares, relacionadas a fallas

    locales de calidad, a la variabilidad natural de materiales utilizados, a la variabilidad

    esperada de los procesos constructivos (espesores, densidades, etc.) o a la

    variabilidad del suelo de fundacin.40

    Falla. Defecto material de una cosa que merma su resistencia.41

    Fallas del Pavimento. Indicadores externos del deterioro del pavimento causado por

    cargas, factores atmosfricos, deficiencias en su construccin, o una combinacin de

    estas. Fallas tpicas son las fisuras, el ahuellamiento, y peladura superficial del

    pavimento.

    Gestin de pavimentos. Proceso de toma de decisiones econmicamente efectivas

    acerca de diseo, construccin, rehabilitacin y mantenimiento de carreteras.

    Gestin de pavimentos a nivel de red. Normalmente se relaciona con el proceso

    presupuestario para identificar los trabajos de mantenimiento y rehabilitacin de

    pavimentos, la seleccin de secciones a reparar o mantener, y la terminacin de los

    efectos de varias opciones sobre el comportamiento del sistema de pavimentos, como

    tambin el bienestar global de la comunidad.42

    Gestin de pavimentos a nivel de proyecto. Es proveer la estrategia ms

    econmica posible del diseo inicial, mantenimiento, rehabilitacin o reconstruccin

    para una seccin de pavimento seleccionado dado el financiamiento disponible.43

    39

    THENOUX Z., Guillermo; CARRILLO O ., Hctor; HALLES A., Felipe. Op. Cit., p. 1. 40

    Idem. 41

    RAE, 22 Edicin. 42

    SMITH, Roger E., FREEMAN, Thomas J., CHANG ALBITRES, Carlos. Gestin de infraestructura vial, p. 11. 43

    Idem.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 32

    Mantenimiento Peridico. Conjunto de actividades programables cada cierto

    periodo, que se realizan en las vas para conservar sus niveles de servicio. Estas

    actividades pueden ser manuales o mecnicas y estn referidas principalmente a: i)

    reposicin de capas de rodadura, colocacin de capas nivelantes y sello, ii)

    reparacin o reconstruccin puntual de capas inferiores del pavimento, iii) reparacin

    o reconstruccin puntual de tneles, muros, obras de drenaje, elementos de

    seguridad vial y sealizacin, iv) reparacin o reconstruccin puntual de la plataforma

    de carretera y v) reparacin o reconstruccin puntual de los componentes de los

    puentes tanto de la superestructura como de la subestructura.

    Mantenimiento rutinario. Conjunto de actividades que se realizan en las vas con

    carcter permanente para conservar sus niveles de servicio. Estas actividades

    pueden ser manuales o mecnicas y estn referidas principalmente a labores de

    limpieza, bacheo, perfilado, roce, eliminacin de derrumbes de pequea magnitud; as

    como, limpieza o reparacin de juntas de dilatacin, elementos de apoyo, pintura y

    drenaje en la superestructura y subestructura de los puentes.

    Mantenimiento vial. Conjunto de actividades tcnicas destinadas a preservar en

    forma continua y sostenida el buen estado de la infraestructura vial, de modo que se

    garantice un servicio ptimo al usuario, puede ser de naturaleza rutinaria o peridica.

    Muestra. Es un segmento de una poblacin seleccionado segn la norma

    correspondiente o un procedimiento estadstico aceptado, para representar a toda la

    poblacin.

    Nivel de servicio PSI. Es un parmetro que califica la serviciabilidad de una va.

    Cuadro 2.20: Valores y calificacin de la serviciabilidad PSI

    Indice de condicin del

    pavimento Calificacin

    0,0

    0,1 1,0

    1,1 2,0

    2,1 3,0

    3,1 4,0

    4,1 4,9

    5,0

    Intransitable Muy malo Malo Regular Bueno Muy bueno Excelente

    Fuente: RNE. CE 010 Pavimentos urbanos. 2010.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 33

    Patologa. 1) Parte de la medicina que estudia las enfermedades. 2) Conjunto de

    sntomas de una enfermedad.44

    Prdida de serviciabilidad ( Es el cambio en la serviciabilidad de una va

    durante el perodo de diseo y se define como la diferencia entre el ndice de

    serviciabilidad inicial y final.

    Perodo de diseo. Es el tiempo, normalmente expresado en aos, transcurrido entre

    la construccin (denominada ao cero) y el momento de la rehabilitacin del

    pavimento.

    Seccin de pavimento. Es un rea dentro del pavimento que presenta una

    construccin uniforme y continua, mantenimiento, historial de uso y condiciones

    uniformes. Una seccin tambin debe tener el mismo volumen de trnsito e intensidad

    de carga.

    Serviciabilidad. Habilidad de un pavimento para servir a los tipos de solicitaciones

    (estticas o dinmicas) para los que han sido diseados.

    Sntoma. 1) Fenmeno revelador de una enfermedad. 2) Seal, indicio de algo que

    est sucediendo o va a suceder.45

    Sistema de gestin de pavimentos (SGP). Herramienta de soporte para la toma de

    decisiones utilizada para tomar decisiones econmicamente efectivas concernientes a

    la administracin de pavimentos.

    Unidad de muestreo. Se define como un segmento de la carretera con una longitud

    determinada, en donde se realizar la inspeccin. Se identifica mediante un balizado

    y se localiza cada ciertos intervalos que determinan la frecuencia de muestreo. El

    tamao, nmero y frecuencia de muestreo requiere de un anlisis estadstico basado

    en el principio de muestreo sistemtico, restringido como mximo a un 10 % de error

    y un intervalo de confianza del 95 %.46

    Va urbana. Espacio destinado al trnsito de vehculos y/o personas que se

    encuentra dentro del lmite urbano.

    44

    RAE. 22 Edicin. 45

    Idem. 46

    ECHAVEGUREN N., Toms; VARGAS C., Sergio; CONCHA J., Enzo; SOTO O., Alejandro. Metodologa de inspeccin visual para sistema de gestin de pavimentos urbanos SIGMAP, p. 3.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 34

    3. METODOLOGA

    3.1 TIPO Y NIVEL DE LA INVESTIGACIN

    3.1.1 TIPO DE INVESTIGACION

    El tipo de investigacin es aplicada (tecnolgica o de desarrollo) porque cuyo

    propsito es dar solucin a un problema prctico; asimismo, el objeto de

    investigacin (las patologas del pavimento intertrabado en estudio) es parte de la

    realidad que se da en el tiempo y en el espacio.47

    3.1.2 NIVEL DE INVESTIGACION

    El nivel de investigacin es descriptivo, porque tiene como objetivo la descripcin de

    fenmenos, situaciones y eventos -que son las patologas- mediante la evaluacin

    de los mismos.48

    3.2 DISEO DE INVESTIGACION

    El diseo corresponde a una investigacin no experimental, la cual se define como

    aquella que se realiza sin manipular deliberadamente las variables (independientes).

    Segn su dimensin temporal el diseo es transversal o transeccional; puesto que la

    recoleccin de datos es en un solo momento. Finalmente, el enfoque es mixto,

    predominantemente cuantitativo con valoraciones e interpretaciones cualitativas.

    Etapa 1: Trabajos previos

    1) Recopilacin de antecedentes preliminares. Bsqueda, ordenamiento, anlisis y

    validacin de los datos existentes y de toda la informacin necesaria: expediente

    tcnico, planos catastrales, etc.

    2) Estudio previo o sondeo. Mediante visitas in situ (primeras mediciones).

    47

    CABALLERO ROMERO , Alejandro. Innovaciones en las guas metodolgicas para los planes y tesis de maestra y doctorado, p. 472.

    48 TAFUR PORTILLA, Ral. La tesis universitaria, p. 30.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 35

    3) Determinacin del tamao y el nmero de muestras. Se deber definir el tamao y

    el nmero de muestras.

    4) Distribucin de las unidades de muestreo. Distribucin de las unidades de

    muestreo en los planos, para luego replantearlas en el campo.

    5) Elaboracin de planos. Donde se debern indicar la ubicacin local y la extensin

    del pavimento intertrabado. Asimismo, indicar el tamao, el nmero y la

    distribucin de la unidad de muestreo.

    6) Elaboracin de los formatos de encuesta. Denominados tambin formatos de

    inspeccin u hojas de inspeccin, donde se registrar los datos de campo.

    Etapa 2: Trabajo de campo (inspeccin visual) para una unidad de muestreo.

    Se realiza en tres pasos, y en cada una de las unidades de muestreo, previamente

    seleccionadas, distribuidas e indicadas en los planos.

    1) Identificacin de los deterioros. Se identifican los deterioros, segn el cuadro del

    manual de deterioros para pavimentos intertrabados.

    2) Calificacin de la severidad de deterioros. La calificacin puede ser baja, media o

    alta, segn la gravedad.

    3) Medicin de los deterioros. Se realiza en unidades de rea (m2).

    El registro de datos se realiza en una hoja de inspeccin.

    Etapa 3: Procesamiento de datos (clculo del ndice de condicin del pavimento

    ICP)

    1) Clculos y anlisis. Se utilizan los datos de campo registrados en los formatos,

    para todas las unidades de muestreo. Previamente se clasifican los deterioros

    (estructural y/o funcional). En el punto 3.6.3 se describe con mayor detalle.

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    Fabio Leoncio Collazos Vizcarra 36

    En resumen, el diseo se grafica de la siguiente forma:

    3.3 POBLACION Y MUESTRA

    3.3.1 POBLACION O UNIVERSO

    Comprende todos los datos de la variable; es decir, las patologas o deterioros

    medidas en todas las unidades de muestreo distribuidas a lo largo de los 1010 m de

    la faja de rodadura del pavimento intertrabado con adoquines de concreto del tramo

    urbano Pariacoto (km 55+470 km 56+470) de la carretera Casma-Huaraz.

    3.3.2 MUESTRA

    Se tomar en cuenta la totalidad de los datos de la variable. En este caso la

    muestra es igual que la poblacin.

    3.4 DEFINICION Y OPERACIONALIZACION DE LA VARIABLE

    3.4.1 DEFINICION DE LA VARIABLE

    La variable nica (independiente), es la siguiente:

    Las patologas del pavimento intertrabado en el tramo urbano de Pariacoto (km

    55+470-km 56+480) de la carretera Casma-Huaraz.

    Y se define como los deterioros y daos que alteran el normal funcionamiento del

    pavimento intertrabado de la va mencionada.

    M -------- O -------- A --------- E

    M = muestra O = observacin A = anlisis E = evaluacin

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    3.4.1 OPERACIONALIZACION DE LA VARIABLE

    El proceso por el cual la variable se transforma en indicador, se explica en el

    siguiente cuadro.

    Cuadro 3.1: Operacionalizacin de la variable

    Variable Definicin conceptual

    Categoras o Dimensiones

    Definicin operacional Indicadores

    Patologas del pavimento intertrabado en el tramo urbano de Pariacoto (km 55+470-km 56+470) de la carretera Casma-Huaraz.

    Se define como los deterioros y daos que alteran el normal funcionamiento del pavimento intertrabado de la va mencionada.

    Deterioros que afectan el parmetro estructural

    Deformaciones 1.-Abultamientos 2.-ahuellamientos 3.-depresiones Desprendimientos 4.-prdida de arena Desplazamientos 5.-desplazamiento de borde Fracturamientos 6.-fracturamiento 7.-fracturamiento de confinamientos externos 8.-fracturamiento de confinamientos internos Otros deterioros 9.-vegetacin en la calzada

    Indice que representa el deterioro del

    parmetro estructural -Indice de condicin estructural ICE, segn la clase de deterioro, nivel de severidad y cantidad.

    -Mtodo del ICP (Nivel de servicio). El ICP se expresa en trminos de nivel de servicio: 1 (muy bueno), 2 (bueno), 3 (regular), 4 (malo) y 5 (muy malo), y se obtiene en funcin de los ndices ICE y ICF.

    Deterioros que afectan el parmetro funcional

    Deformaciones 1.-Abultamientos 2.-ahuellamientos 3.-depresiones Desprendimientos 4.-desgaste superficial 5.-prdida de arena Desplazamientos 6.-desplazamiento de borde 7.-desplazamiento de juntas Fracturamientos 8.-fracturamiento de confinamientos externos 9.-fracturamiento de confinamientos internos Otros deterioros 10.-escalonamiento entre adoquines 11.-escalonamiento entre adoquines y confinamientos 12-juntas abiertas 13.-vegetacin en la calzada

    Indice que representa

    el deterioro del parmetro funcional

    -Indice de condicin funcional ICF, segn la clase de deterioro, nivel de severidad y cantidad.

    Fuente: Elaboracin propia

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    3.5 TECNICAS E INSTRUMENTOS

    Se ha considerado la aplicacin de las siguientes tcnicas:

    1.- La tcnica de recoleccin documental. En la que se utilizaron como

    instrumentos de recoleccin de datos de fuentes documentales, los libros

    especializados, documentos oficiales de Internet, guas, manuales, planos

    catastrales, cartas nacionales y fotografas areas; que aplicaremos para obtener los

    datos correspondientes a las variables, conceptos bsicos, tcnicas avanzadas, etc.

    2.- La tcnica de la encuesta y entrevista. En la que se utilizaron como

    instrumentos de recopilacin de datos de campo los correspondientes formatos de

    inspeccin o encuesta y entrevista.

    3.- La tcnica de observacin de campo. En la que se utilizaron los diferentes

    instrumentos (equipos, herramientas, formatos, manuales) para realizar la evaluacin

    (identificacin, calificacin, medicin) de las patologas o deterioros.

    3.6 PROCEDIMIENTOS

    El procedimiento corresponde a un estudio a nivel de proyecto; puesto que se trata

    de un tramo de carretera que atraviesa toda la ciudad de Pariacoto.

    3.6.1 ETAPA 1: TRABAJOS PREVIOS

    En esta etapa se obtuvo la siguiente informacin:

    -El expediente tcnico del sector Cruz Punta-Pariacoto (km 27 + 980-km 56 + 480)

    y la informacin bsica (entrevista). El expediente tcnico se utiliz como

    referencia, puesto que se considera el asfaltado de la va en toda su longitud, y en

    realidad el tramo urbano de Pariacoto fue cambiado por adoquines de concreto

    intertrabados. El proyecto, segn los funcionarios de la municipalidad distrital de

    Pariacoto, fue ejecutado por una empresa privada entre agosto-2005 y agosto-

    2007.

    -El plano catastral del distrito de Pariacoto donde se realiz la ubicacin de las

    calles en la que se extiende el pavimento intertrabado.

    -El manual de evaluacin de patologas de pavimentos intertrabados.

    -La informacin bibliogrfica necesaria.

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    3.6.1.1 Determinacin del tamao de la unidad de muestreo

    El proyecto o seccin de gestin de 1010 m se divide en 10 subsecciones o

    unidades de muestreo. 9 de 100 m y 1 de 110 m. Para la va en estudio se ha

    considerado una longitud de 100.00 m, para el ancho promedio de 7.00 m. Ver

    gua para pavimentos intertrabados de Higuera y Pacheco (2010).

    3.6.1.2 Determinacin del nmero de unidades de muestreo para la evaluacin

    En la evaluacin de un proyecto p.ej. una calle o una avenida se deben

    inspeccionar todas las unidades; sin embargo, de no ser posible, el nmero

    mnimo de unidades de muestreo que deben evaluarse se obtiene mediante

    la ecuacin 1, la cual produce un estimado del PCI 5 del promedio verdadero

    con una confiabilidad del 95%.

    2

    4

    2

    )1(2

    N

    Nn

    e (1)

    Donde:

    n : nmero mnimo de unidades de muestreo.

    N : nmero total de unidades de muestreo en el proyecto = 10 unidades.

    : desviacin estndar del ICP entre las unidades = 10, asumido igual que para pavimentos flexibles.

    e : error admisible en el estimado del ICP del proyecto ( 5%).

    Como en el caso anterior, se asumir una desviacin estndar ( ) entre el PCI de

    10 para pavimento asfltico (rango PCI de 25) y el PCI de 15 para pavimento de

    concreto (rango PCI de 35).

    Cuando el nmero mnimo de unidades a evaluar es menor que cinco (n < 5),

    todas las unidades deben evaluarse.

    En este caso, remplazando los datos en la frmula (1)

    22

    2

    10)110(5

    1010

    x

    xn (3.1)

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    3.6.1.3 Seleccin de las unidades de muestreo para la inspeccin

    Se recomienda que las unidades elegidas estn igualmente espaciadas o

    distribuidas a lo largo de la seccin de pavimento y que la primera de ellas se elija

    al azar (aleatoriedad sistemtica) de la siguiente manera:

    a. El intervalo de muestreo (i) se expresa mediante la ecuacin 2

    n

    Ni (3.2)

    N: Nmero total de unidades de muestreo disponible.

    n: Nmero mnimo de unidades para evaluar. i: Intervalo de muestreo, se redondea al nmero entero inferior (por ejemplo, 3.7 se redondea a 3).

    Debido a la dificultad para realizar una distribucin uniforme de 7 unidades de

    muestreo a lo largo de la seccin de gestin, de 10 unidades de muestreo, se opta

    por seleccionar todas las unidades.

    Finalmente, las unidades de muestreo fueron seleccionadas, distribuidas y

    ubicadas (indicadas) en los planos.

    3.6.2 ETAPA 2. TRABAJO DE CAMPO (INSPECCION VISUAL)

    3.6.2.1 Evaluacin de condicin del pavimento (o inspeccin visual superficial).

    Debe seguirse estrictamente la definicin de los daos del manual de daos o

    deterioros de pavimentos articulados (intertrabados) para obtener un valor del

    PCI confiable.

    La evaluacin de condicin del pavimento se efecta en las unidades de

    muestreo, incluye los siguientes aspectos:

    a. Equipo.

    -Planos con la ubicacin local, y planos con la extensin del pavimento y la distribucin de las unidades de muestreo.

    -Manual de daos o deterioros para vas con pavimentos intertrabados.

    -Formatos de inspeccin o encuesta para el registro de datos.

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    -Wincha de 30.0 m, que permita leer al ms cercano 0.1 m.

    -Wincha de 3.0 m, para medir las profundidades de las deformaciones y otros deterioros.

    -Regla de 3.0 m con precisin de 3 mm o ms, para establecer la lnea de referencia a partir de la cual se medirn las profundidades indicadas.

    b. Procedimiento

    1.- Inventario de deterioros.

    Se realiza para conocer la clase y el tipo de deterioro existentes en el pavimento.

    Se utiliz el siguiente cuadro como referencia: puede encontrarse una parte o el

    total de deterioros durante la inspeccin. El inventario puede realizarse durante

    la identificacin de los deterioros del siguiente paso.

    Cuadro 3.2: Clasificacin de los deterioros para pavimentos articulados

    Clase Tipo de deterioro Smbolo Unidad

    1.-Deformaciones

    1.-Abultamiento BA m2

    2.-Ahuellamiento AH m2

    3.-Depresiones DA m2

    2.-Desprendimientos 4.-Desgaste superficial DS m2

    5.-Prdida de arena PA m2

    3.-Desplazamientos 6.-Desplazamiento de borde DB m2

    7.-Desplazamiento de juntas DJ m2

    4.-Fracturamientos

    8.-Fracturamiento FA m2

    9.-Fracturamiento de confinamientos externos CE m2

    10.-Fracturamiento de confinamientos internos CI m2

    5.-Otros deterioros

    11.-Escalonamiento entre adoquines EA m2

    12.-Escalonamiento entre adoquines y confinamientos EC m2

    13.-Juntas abiertas JA m2

    14.-Vegetacin en la calzada VC m2

    Fuente: Higuera y Pacheco. Patologa de pavimentos articulados.

    2.- Inspeccin visual

    Se realiza con la distribucin de las unidades de muestreo, indicadas en los

    planos.

    Inspeccin visual o superficial, segn el manual de deterioros. Se ejecuta en tres

    pasos:

    1) Identificacin de los deterioros. Se identifican los deterioros segn el cuadro

    del manual de deterioros para pavimentos intertrabados.

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    2) Calificacin de la severidad de deterioros. La calificacin puede ser baja,

    media o alta, segn la gravedad.

    3) Medicin de los deterioros. El tercer paso es la medicin, que se realiza en

    unidades de rea (m2).

    El registro se realiz en un formato u hoja de inspeccin y haciendo uso de

    manual de daos. Cada rengln se us para registrar un tipo de deterioro o falla,

    su extensin y su nivel de severidad. En una unidad de muestreo se observ uno

    o ms tipos de deterioros. La hoja de inspeccin puede ser utilizada para ms de

    una unidad de muestreo.

    Fig. 3.1: Hoja de inspeccin de deterioros para pavimentos intertrabados

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    A continuacin se presentan las fotografas de la evaluacin superficial visual de

    campo, donde se encontr 9 (nueve) tipos de deterioros:

    Foto 3.1. Abultamientos, BA. Levantamiento > 4 cm. Severidad alta. En la salida de

    Pariacoto, en el borde del pavimento del Jr. M. Zbigniew.

    Foto 3.2. Ahuellamientos, AH. Hundimiento en sentido longitudinal de