Rehabilitacion de Pavimentos 001

Expositor: Wilfredo Gutirrez Lazares

[email protected]

EVALUACIN

ESTRUCTURAL

REHABILITACIN DE PAVIMENTOS

FLEXIBLES

Introduccin

Por qu se realiza una

Evaluacin Estructural del Pavimento?

Determinar la capacidad portante del sistema pavimento-subrasante,

en cualquier momento del tiempo de servicio, para establecer y

cuantificar las necesidades de rehabilitacin.

C.A.B.G.

S.B.G.

S.S.R.

Cmo se realiza una

Evaluacin Estructural del Pavimento?

Mtodos Directos, de

caractersticas destructivas

Mtodos Indirectos, de

caractersticas NO destructivas

Ensayos No Destructivos END

Generalidades

E.N.D.

Analizar

propiedades

del

Pavimento

Uso de Cargas

Normalizadas y

estandarizadas

Capacidad

estructural

del

pavimento

Finalidad

Esquema de trabajo

Evaluacin

estructural

Ensayos

no

destructivo

s

Mtodo

emprico y

matemtico

Anlisis de

rehabilitaci

n y gerencia

de inversin

el END permite evaluar:

1. Respuesta estructural del pavimento (Medicin de deflexiones)

2. Espesor de capa y determinacin de las anomalas del pavimento

3. Respuesta elstica del material y determinacin de las anomalas

1. Respuesta estructural del

pavimento mediante la

Medicin de deflexin

Medicin con equipo:

Falling Weight

Deflectometer ( FWD)

Viga Benkelman

Tipos de Ensayos No Destructivos para medir

DEFLEXIONES

Mtodo de Falling Weight Deflectometer (FWD)

Equipo de prueba de deflexin del tipo impulso.

Dispositivo montado en un vehculo que aplica una fuerza

transitoria de impulso sobre la superficie del pavimento.

El equipo usa un peso que es elevado por medio de un sistema

gua, hasta una altura dada, para luego dejarlo caer. El peso que

cae golpea una serie amortiguadores de jebe montados sobre un

plato circular de 12 de dimetro, el cual transmite la fuerza alpavimento. EI plato circular tiene siempre un cojn delgado de jebe

debajo de l.

Planta de la prueba

FWD, mostrando

ubicacin de la carga

y posicin de los

sensores.


La carga del FWD debe estar en el rango de 4.1 a 5.4 toneladas, de tal

manera que las predicciones de los mdulos de capa sean

representativas de la respuesta del pavimento a las cargas de las ruedas

de camiones pesados.

El espaciamiento de los ensayos depende de la longitud de la carretera y

del nivel de la investigacin. Este espaciamiento debe variar entre 30 m y

150 m.

Los datos de las pruebas de deflexin en pavimentos flexibles se usan

para retro calcular el mdulo elstico del pavimento.


Distribucin de esfuerzos

bajo el pavimento,

sometido al ensayo FWD.

Mtodo de la Viga Benkelman (VB)

Mide deflexiones en la superficie del pavimento

De mayor uso en el PER

Mide el desplazamiento vertical del pavimento ante la aplicacin

de una carga esttica o de lenta aplicacin.

De qu depende el END?

Magnitud y frecuencia de las deformaciones

recuperables .

Acumulacin de deformaciones bajo la

acciones de cargas mviles o estticas.

1.2 Mtodo de la Viga Benkelman

Segn se esquematiza en la figura, la viga consta esencialmente de dos partes: Un cuerpo de sostn que se sita directamente sobre el terreno mediante tres apoyos (dos delanteros

fijos "A" y uno trasero regulable "B") y un brazo mvil acoplado al cuerpo fijo mediante una

articulacin de giro o pivote "C", uno de cuyos extremos apoya sobre el terreno (punto "D")

y el otro se encuentra en contacto sensible con el vstago de un extensmetro de

movimiento vertical (punto "E"). (Hoffman: 1985)


Equipos:

Deflectmetro Benkelman de 1 o 2 brazos: Se utilizar viga de 2

brazos cuando se requiera medir el radio de curvatura.

Camin cargado con 18000 lb (igualmente distribuidas en un par de

llantas duales del eje de la parte posterior). La distancia de separacin

entre las llantas duales debe ser como mnimo 50 mm. La presin de

inflado de las llantas es de 80 PSI.

Un medidor de presin: Para medir la presin de las llantas

Un termmetro: Para medir la temperatura del pavimento

Cronmetro

Clavo acerado: Para ejecutar orificios en el pavimento de 4cm de

profundidad

1.2 Mtodo de la Viga BenkelmanProcedimiento de ensayo

El punto preseleccionado donde se realizar la medicin es ubicado y marcado en el pavimento.

Los puntos deben ser ubicados a 0,6 m del borde del pavimento si el ancho del carril es menor

que 3,35 m y a 0,9 m del borde del pavimento si el ancho del carril es 3,35 m o ms.

La rueda dual externa del camin deber ser colocada sobre el punto seleccionado, quedando

este ubicado entre ambas ruedas. Una ubicacin dentro los 75 mm del punto es aceptable. (Fig

1)

Colocar la punta de prueba del primer brazo de la viga Benkelman entre las ruedas duales y

situarlo en el punto seleccionado para el ensayo.(Fig 2)

F 1. Fig 2.

Fig 1. Fig 2.


Procedimiento de ensayo

Se retira las trabas de la viga y la base se ajusta por medio

del tornillo trasero, de modo tal, que los brazos de medicin

queden en contacto con los vstagos de los diales.

Anotar la lectura inicial del dial. Generalmente se gira la

esfera del flexmetro para obtener la posicin 0.

Establecida la lectura inicial en 0, se hace avanzar suave

y lentamente el camin hasta una distancia de 9 m o ms.

Anotar las lecturas internas y la lectura final del dial.

Posiciones relativas del camin en

el ensayo


Reporte El reporte a entregar debe incluir lo siguiente:

Ubicacin del ensayo ( progresiva)

Deflexin recuperable del pavimento

Temperatura de la superficie del pavimento

Temperatura ambiente

Espesor de la capa asfltica.

Esquema de trabajo

Evaluacin

estructural

Ensayos no

destructivos

Mtodo

emprico y

matemtico

Anlisis de

rehabilitaci

n y gerencia

de inversin

2. Modelos Matemticos

Modelo de Hogg

Modelo de Conrevial

Modelos Matemticos

Generalidades:

Evaluacin

Estructural

Deflexione

s

Ensayos

no destructivos

Caractersticas

Estructurales

Capacidad

Portante

Pavimento y

subrasante

Necesidades

de

Rehabilitacin

Para?

Cmo se realiza?

Qu se mide?

Modelos

Matemticos

2.1 Modelo de Hogg

2.1 Modelo de Hogg

PavimentoPlaca delgada, elstica de horizontalidad infinita

Subrasant

e

Capa elstica, lineal, homognea e isotrpica (mismas propiedades). Capa es infinita o limitada por base rgida, horizontal y rugosa

2.1. Modelo de Hogg

Se compara las curvas de deflexiones

medidas (ensayos No destructivos) con las

curvas de deflexiones tericas (Modelo de

Hogg)

Parmetros del

Modelo

Establecer

necesidades de

refuerzo del

pavimento

2.1 Modelo de Hogg

a) Modelo de Carga:

Donde:

A = Radio de la huella circular de contacto

P = Carga de ensayo

P= Carga sobre una llanta (P/2)

p = Presin de inflado

Carga en el ensayo de la V.B. proviene del eje trasero simple con una llanta doble de un camin.

Carga es 18 000 libras

Presin inflado: 75 a 85 psi

2.1 Modelo de Hogg

b) R5

Es la distancia R del centro geomtrico de la llanta doble en direccin longitudinal en la cual se obtiene la relacin DR/D =0.5

Necesario para la obtencin del siguiente parmetro del Modelo de Hogg (L)

Donde:

R= Distancia a la que se mide la deflexin R

D = Deflexin mxima

DR = Deflexin a la distancia R

A, ,B, C = Coeficientes de correlacin

2.1 Modelo de Hogg

b) R5

Valores de A, B, C:

Curvas de deflexiones en el Modelo de

Hogg para la Configuracin de Carga de

la Viga

2.1 Modelo de Hogg

c) Longitud elstica L

Refleja la rigidez relativa entre el Pavimento y la Sub-rasante

2.1 Modelo de Hogg

c) Longitud elstica L

Coeficientes de Correlacin (X, Y):

2.1 Modelo de Hogg

d) Mdulo de Elasticidad de la Sub-rasante (E)

1er paso:

Establecer relacin terica entre rigidez para carga puntual y rigidez para

carga distribuida sobre un rea, para un cociente dado del valor de A/L.

So/S = 1 - M(A/L - 0.10)Donde:

So= Rigidez para carga puntual

S= Rigidez para carga de rea

M= Coeficiente numrico que adopta los siguientes valores:

Para H/ L m Valores de M

Valor 1 10 0.5 0.52

Valor 2 10 0.4 0.48

Valor 3 10 cualquier valor 0.44

2.1 Modelo de Hogg

d) Mdulo de Elasticidad de la Sub-rasante (E)

2do paso:

Calcular el Mdulo de Elasticidad de la sub-rasante utilizando sgte. expresin:

Donde:

K = Coeficiente numrico que depende del coeficiente de Poisson de la subrasante y que adopta los siguientes valores:

Para m =0.5, K = 1.5

Para m = 0.4, K = 1.633

P = Carga total en la llanta doble

L = Longitud elstica

D = Deflexin Media Mxima

I = Coeficiente numrico que adopta los siguientes valores:

Para H/ L m Valores de I

Valor 1 10 0.4 0.1689

Valor 2 10 0.5 0.1614

Valor 3 cualquier

valor 0.1925

2.1 Modelo de Hogg

Mdulo de elasticidad E es menor cuanto

mayor es D y L

Significado Cualitativo de diferentes tipos de Curvas de Deflexiones

2.1 Modelo de Hogg

Relacin entre E y el CBR

Para facilitar el diseo del refuerzo requerido seha establecido una relacin del mdulo deelasticidad Eo con el CBR, esta relacin ha sidoestablecida experimentalmente.

E = (100 a 160) CBR

Donde:

E( kg/cm2)

CBR (%)

2.1 Modelo de Hogg

e) Mdulo de Elasticidad Equivalente del

Pavimento (E*)La relacin entre la deflexin mxima (D), el mdulo de elasticidad de la

subrasante (E) y el mdulo de elasticidad del pavimento (E*) est

expresada por la siguiente relacin:

2.1 Modelo de Hogg

e) E*

E* representa a todas las capas del pavimento por encima de la sub-

rasante. Es decir, representa a la carpeta asfltica y la base granular

combinadas con un espesor total HC igual a la suma de los espesores de

cada capa.

HC = H1 + H2

2.1 Modelo de Hogg

e) E*En base a consideraciones de diseo de la teora de la capa elstica se ha

establecido que un pavimento flexible adecuadamente diseado debeguardar una relacin Ep= 3Eo

donde Ep : Mdulo de elasticidad del pavimento nuevo.

En base al concepto de rigidez flexionante, el pavimento evaluado conmdulo de elasticidad E* y espesor HC es equivalente a un pavimentonuevo de mdulo Ep y espesor HE, se debe cumplir

Heq / HC = (1/3 E*/Eo) 1/3

El siguiente paso consiste en comparar el espesor efectivo con el espesorrequerido para una demanda de trfico.

DH = HD Heq

DH = Espesor del refuerzo de material granular

HD = Espesor requerido de diseo

Heq = Espesor efectivo del pavimento existente

2.2 Modelo de Conrevial

METODOS EMPRICO

METODO CONREVIAL

Etapas de la vida til de un pavimento flexibles

Etapa consolidacin

Etapa elstica

Etapa de fatiga

Viga-Benkelman

VIGA Deflexin esttica elstica mxima

BENKEL- Deflexin esttica elstica a 25 cm.

MAN Deformadas en el punto de medida

Viga-Benkelman

1. Metodologa de anlisis

a) Calculo de deflexiones estticas elsticas.

41

Deflexin mxima

Deflexin mxima = (200 - 155) x 2 = 90 x 10-2 mm

Deflexin a 25 cm.

Deflexin a 25cm = (188 -155) x 2 = 66 x 10-2 mm

D120-D90

MTODO CONREVIAL

b) Correccin de deflexiones por efecto de

temperatura:

Deflexin recuperable, medida a la temperatura estndar (20 C).

DT

D20C = ----------------------------------------------

1 x 10^-3 (1 / cm C) x h x (t - 20C) + 1

MTODO CONREVIAL

c) Deflectograma:

MTODO CONREVIAL

2. Anlisis de deflexionesContraste entre deflexiones caractersticas y admisibles.

d) Deflexiones caractersticas:

MTC-Conrevial (deflexiones recuperables distribucin de Gauss)

t = Coeficiente que representa al porcentaje del rea total con probabilidad de presentar deflexiones superiores a las caractersticas.

t tcnico econmica :Nmero de determinaciones

Grado de confiabilidad

Relacin entre costos de mantenimiento y de rehabilitacin

Variabilidad de capacidad estructural o constructiva

Trfico

Ubicacin e importancia de la carretera.

MTODO CONREVIAL

Contraste entre deflexiones caractersticas y admisibles.

d) Deflexiones caractersticas:

VALOR DISEO (%) DEFLEXIN CARACTERSTICAS (Dc)EXTENSION DEL PAVIMENTO CON

D>Dc

50 50

75 + 0.674 25

85 + 15

90 + 1.3 10

95 +1.645 5

98 + 2 2

99 + 2.33 1

99.9 + 3 0.1

MTODO CONREVIAL


d) Deflexiones Admisibles:

Segn MTC-Conrevial

MTODO CONREVIAL


Entonces:

Dc< Dadm Adecuado

comportamiento estructural

Dc> Dadm Requiere de

una rehabilitacin (refuerzo)

MTODO CONREVIAL

Se aplica el Mtodo del Doctor Ruiz (MTC-CONREVIAL)

Donde:

H = Espesor de Refuerzo

Do = Deflexin Recuperable (caracterstica antes del refuerzo)

Dh = Deflexin Caracterstica luego del refuerzo.

R = Coeficiente con dimensiones de espesor que representa la capacidad de los materiales de refuerzo

para reducir las deflexiones del pavimento subyacente.

MTODO CONREVIAL

3. Calculo del refuerzoSe aplica el Mtodo del Doctor Ruiz (MTC-CONREVIAL)

Valores de R.

MTODO CONREVIAL

4. Anlisis de la capacidad estructural

c) Determinacin del radio de curvatura:

Radio de curvatura

R = 10*(D25) /(2(Do-D25))

MTODO CONREVIAL

c) Determinacin del radio de curvatura:

51

.25

m

D2

5Do

MTODO CONREVIAL

5. Aplicacin

APLICACIN

CONREVIAL.xls

MTODO CONREVIAL

4. Aplicacin

Anlisis de deflexiones

MTODO CONREVIAL

4. Aplicacin

APLICACIN

Esquema de trabajo

Evaluacin

estructural

Ensayos no

destructivos

Mtodo

emprico y

matemtico

Anlisis de

rehabilitacin

y gerencia de

inversin

3. Anlisis de rehabilitacin y

Gerencia de inversin

ESTUDIO PLAN INTERMODAL

DE TRANSPORTES

CONSORCIO BCEOM-GMI-WSA

Objetivos

Un documento de diagnstico del sistema de transporte actual y suevolucin previsible que incluya la problemtica especfica de lainfraestructura actual y una caracterizacin general de los serviciosde transporte.

Un plan de mediano plazo que incluya un programa de inversionesdetallado para los prximos 10 aos que se complementar con unapropuesta de polticas de gestin tendientes a optimizar la operacindel sistema.

Un plan de largo plazo para el desarrollo estratgico del sistema detransporte integrado, en el periodo 2004 - 2023.

Organigrama

Redes de transporte a estudiar

Carretera Longitudinal de la Costa o Panamericana (Ruta 001)

Carretera Longitudinal de la Sierra o Caminos del Inca (Ruta 003)

Carretera Longitudinal de la Selva o Marginal de la Selva (Ruta 005)

Rutas Transversales

Red de transportes

:

Redes/rutas Asfaltada No asfaltada En proyecto Total

Panamericana (1) 3,330 110 62 3,502

Longitudinal de la Sierra

(2)

1,638 1,802 247 3,687

Longitudinal de la Selva 644 1,089 1,379 3,111

Transversales 3,284 4,925 594 8,803

Sub-total RVN 8,896 7,926 2,281 19,103

Departamentales 486 4,169 97 4,752

Vecinales 67 446 513

Total 9,449 12,541 2,378 24,368

Estimacin de la longitud de la red

del estudio (km)

(1) Incluye las cinco variantes del Norte y las dos del Sur

(2) Incluye dos variantes

Realizacin del inventario vial

El propsito del inventario es contar con informacin suficiente para

estimar la capacidad de flujo de trnsito en las carreteras de la red.

Adicionalmente, se requiere informacin sobre el tipo y condicin del

pavimento.

Se clasificaron los pavimentos de acuerdo a los siguientes

tipos:

CA: carpeta asfltica.

TSB: tratamiento superficial bituminoso o sellos asflticos

GR: grava

TR: tierra

R: rgido

Realizacin del inventario vial

Condicin

La condicin del pavimento se clasific en cinco categoras:

Buena (B): no presenta daos significativos.

Regular (R): daos menores, pero no se constituye en una

obstruccin importante al trfico.

Pobre (P): daos moderados y frecuentes en la calzada.

Muy Mala (MM): daos severos y frecuentes, solo transitable por

vehculos grandes o de doble traccin.

Intransitable (I): en proyecto, o fuera de servicio de manera total

o parcial

Caractersticas de las capas de

pavimentoEn base a los inventarios del MTC, Estudios de Planificacin Nacional oRegional y de los Estudios de Factibilidad y/o Diseos para construccin,rehabilitacin o mantenimiento de las carreteras, se obtuvo la siguienteinformacin:

Localizacin del tramo de carretera y su longitud.

Clasificacin funcional (Primaria, Secundaria, Local).

Estructura de pavimento existente global y de capa de rodadura, y, cuandose conocan, las caractersticas de las otras capas de base y de sub base.

Capacidad de soporte de la sub-rasante (Medida o estimada) CBR si fueradisponible.

Inventariovial

Resultados obtenidos

Redes / rutas Condicin de superficie Total

B R P MM I

Panamericana 3,177 160 73 30 62 3,502

Long. de la Sierra 1,045 1,225 1,093 77 247 3,687

Long. de la Selva 512 256 620 344 1,379 3,111

Transversales 2,673 2,042 2,764 730 594 8,803

Sub-total RVN 7,408 3,683 4,550 1,181 2,281 19,103

Departamentales 364 2,764 1,260 267 97 4,752

Vecinales 29 263 198 22 0 513

Total 7,801 6,710 6,008 1,470 2,378 24,368

Porcentaje 32% 27% 25% 6% 10% 100%

Red estudiada por rutas y condicin de superficie (km)

En promedio, cerca de 60 % de la red considerada est en estado

bueno o regular (vase Cuadro 3.3). Sin embargo, se observa que este

porcentaje alcanza los 95 % en la Panamericana mientras que es del

orden de los 25 % en la carretera Longitudinal de la Selva.

Red existente

por clase de

condicin

Criterios de identificacin

1. El inters mayor que presentan algunos tramos intransitables para la estructuracin de la red.

2. La capacidad requerida para que la relacin volumen/capacidad no sea mayor que 0.80 en 2023.

3. El requerimiento de pavimentacin de los tramos no pavimentados, en los cuales el volumen de trnsito supera un cierto nivel (se tom como hiptesis de partida los 200 vehculos por da en 2004).

4. El refuerzo de estructura de calzada requerido para conciliar con el volumen de trnsito acumulado proyectado, para el volumen trnsito acumulado proyectado, con el espesor equivalente actual. Se estim necesario un refuerzo cuando la diferencia entre los espesores requerido y existente superara los 10 cm.

5. El nivel de servicio mnimo requerido por ruta (se tom como hiptesis de partida que se rehabilitaran los tramos en condicin muy mala o pobre con un IMD superando los 40 vehculos por da en 2004).

Tipo de proyecto Longitud inicial

(km)

%

(en relacin a la red del estudio)

Construccin 482 2 %

Ampliacin 378 2 %

Pavimentacin 1,834 8 %

Refuerzo 1,097 5 %

Rehabilitacin 2,466 10 %

Total 6,257 26 %

Longitud total por tipo de proyectos propuestos

Proyectos viales propuestos

Estimacin de costos de inversin

METODOLOGA PARA LA ESTIMACIN DE COSTOS:

Se consider que la seccin transversal tpica propuesta para unproyecto, representar las caractersticas promedio, en trminos deanchura de calzada y de bermas y de geometra en plano y perfillongitudinal.

Tal planteamiento condujo a una metodologa de estimacin de loscostos de construccin con base en dos grupos de datos:

- Los precios unitarios de referencia promedio para cadauna de las regiones del pas, costa, sierra, o selva,

- Las cantidades por kilmetro, por categora de obra, para cadaseccin tpica elegida

Al final se calcul el costo por kilmetro de construccin nueva (N), de

cambio de tipo (CT) y de refuerzo/rehabilitacin (R).

Estimacin de costos de inversin

Precios unitarios de referencia (en US $ sin IGV) del ao 2004

Tipo de ruta Longitud (km) Costo en miles de US $

Inicial Final Obras (1) Total (2)

Panamericana 1,080 1,071 271,388 362.456

Longitudinal de la Sierra 976 945 192,726 266,603

Longitudinal de la Selva 779 769 96,120 136,212

Transversales de Nacional 2,704 2,593 851,027 1,172,874

Transversales de y RVV 717 688 131,851 182,731

Total 6,256 6,066 1,543,112 2,120,876

Costo de los proyectos propuestos por tipo de ruta

Costo de obras sin IGVCosto total incluyendo derecho de va, estudios y supervisin, incluyendo IGV

EVALUACIN ESTRUCTURAL

Proceso de Medicin con Viga Benkelman

P = 8.2 tn

Referencia para colocar

la Viga en posicin

Deformacin debido

a la carga de 8.2 tn


El dial registra lectura de

deformacin a los 25 cm de

distancia


Carga fuera del

rea de influencia


Punto de Inflexin

Parbola de 2

grado


CORRECCIN DE LAS DEFLEXIONES BENKELMAN

POR TEMPERATURA(Mtodo DNV Argentina)

D20 = Dt

K (t - 20) e + 1

D20 = Deflexin corregida, a la temperatura estndar de 20 C (1/100 mm).

Dt = Deflexin medida a la temperatura t (1/100 mm).

K = Constante, para capas granulares K = 1 x 10 -3 ( 1 / cm C )

t = Temperatura del pavimento (C).

e = Espesor capas asflticas (cm).


Deflexiones vs Progresiva

Radio de Curvatura vs Progresiva

Dc=68

Dprom=54

Dc=187

Dprom=124

Rprom=162

Rprom=63


Anlisis Estadstico de los Resultados

Distribucin normal, de acuerdo a la ley de Gauss. Se han determinado:

_

Deflexin media (D).

Desviacin estndar ()Coeficiente de variacin (Cv)

n ? Di i =1111 n

n __

? ( Di D)2 = i =1111 (* n para n >30)

(n 1)*

Cv = x 100 D

_ D =

Cv indica un mayor o menor grado de dispersin, an para distinto valor medio.

Vara generalmente entre 10 y 10%.


Para diseo: Dc y Dadm

La deflexin caracterstica, representa mejor a una determinada seccin:

_

Dc = D + t

Cada valor de t corresponder a un porcentaje del rea total con probabilidad de presentar deflexiones superiores a la caracterstica Dc

t es una decisin tcnico econmica, que depende:

Nmero de determinaciones.Grado de confiabilidad.Relacin entre costos de mantenimiento y de rehabilitacin.Variabilidad de capacidad estructural o constructiva.Trfico.Ubicacin e importancia de la carretera, etc.

Dadm = 4 1.15 N


Valor diseo Deflexin Caracterstica

Dc

Extensin del pavimento con D> Dc

%

50 ___

50

75 ___

25

85 ___

15

90 ___

10

95 ___

5

98 ___

2

99 ___

1

99.9 ___

0.1

_

D

_

D + 0674

_

D +

_

D + 1.3

_

D + 1.645 _

D + 2

_

D + 2.33

_

D + 3

California se considera el 80 percentil.

Instituto del Asfalto y Canad recomiendan el 98% (D+2).CONREVIAL adopta (D + 1.645) corresponde al 95%.


Tipo D0 L0 Curva Medida Pavimento Subrasante

I Bajo Alto Extensa Poco profunda Bueno Buena

II Alto Alto Extensa Profunda Bueno Mala

III Bajo Bajo Corta Poco profunda Mal Buena

IV Alto Bajo Corta Profunda Mal Mala

Significado Cualitativo de la Dx


DEFLECTOMETRIA ESTADO VISUAL ESTADO ESTRUCTURA RECOMENDACIN

La deflexin caracterstica es superior

a la admisible. Los radios de curvatura

son elevados o aceptables (en relacin

a la estructura.

Dc > Dadm

No hay fallas de origen

estructural.

Estructura infradiseada, pero la

capacidad portante de las capas

decrece en profundidad. (No existe

capa dbil inmediatamente debajo

capa asfltica.

Examinar fecha y tipo de las ltimas obras

ejecutadas, para justificar estado del

pavimento. 1 CASO

Hay fallas de origen estructural

generalizadas.

Hay acuerdo entre todas las variables.

a)Las deflexiones son empleadas para el

clculo de refuerzo.

b)Para deflexiones muy fuertes analizar

econmicamente reconstruccin. Verificar

refuerzo con mtodos diseo 2CASO

La deflexin caracterstica es superior

a la admisible. Los radios de curvatura

son pequeos (an para deflexiones

reducidas).

Dc > Da

Existe una capa dbil inmediatamente

debajo de las capas asflticas

(Relacin entre mdulos de elasticidad

menor de 1).

Se trata de neutralizar el efecto de la capa

que falla, ya sea por reconstruccin parcial, o

refuerzo. No es conveniente emplear la

deflexin ya que puede no ser representativa

. 3 CASO

La deflexin caracterstica es inferior a

la admisible. Los radios de curvatura

son reducidos.

Dc > Da

Hay fallas de origen estructural

por fatiga (Fisuras tipo piel de

cocodrilo).

Existe una capa dbil inmediatamente

debajo de las capas asflticas.

Analizar fecha de mediciones y tipo

estructura. Neutralizar el efecto de la capa

dbil (reconstruccin o refuerzo). De

ninguna manera se pueden considerar las

deflexiones para el proyecto; emplear

mtodos de diseo. 3 CASO

La deflexin caracterstica es inferior a

la admisible.

Dc > Da

Hay fallas de origen

estructural: deformaciones

permanentes de la fundacin.

Estructura degradada no adecuada

para la fundacin.

Evaluar aporte estructural de la calzada

existente (reconstruccin o refuerzo). La

deflexin no es representativa.. 4CASO

No hay fallas de origen

estructural.

Estructura bien diseada. Corregir fallas de origen superficial, las

soluciones dependern de los defectos

observados y sus causas. Mejora

superficial. 5 CASO


CLCULO DE ESPESORES 1 Y 2 CASO

Formula del Dr. Ruiz (Argentina)

h = R_ log Do

0.434 Dh

h = Espesor de refuerzo (cm).

Do = Deflexin caracterstica antes del refuerzo (1/100 mm).

Dh = Deflexin caracterstica luego del refuerzo (1/100mm)

(corresponde a la deflexin admisible de diseo)

R = Coeficiente con dimensiones de un espesor, que expresa la

capacidad del material de refuerzo para reducir la deflexin del

pavimento subyacente.


VALORES RECOMENDADOS PARA R (Concreto Asfltico)

Espesor de refuerzo h (en cm)

Deflexin

Caracterstic

a antes del

refuerzo

(1/100mm)

5 10 15 20

50 20 21.5 (23) (24.5)

70 18 19.5 21 22.5

90 17 18.0 19.5 21.0

120 15 16.5 18.0 19.5

150 13.5 15.0 16.5 18.0

170 13.0 14.5 16.0 17.5

200 12.0 13.5 15.0 16.5


CLCULO DE ESPESORES 3 Y 4 CASO

- Uso de mtodos racionales para diseo de pavimentos nuevos.

Ejemplos: Mtodo A.A.S.H.T.O.

Ecuacin Diseo:

n

SN = ai dii =1

SN = Nmero estructural

ai = Coeficiente equivalencia espesor capa i

di = Espesor de la capa i.


Resultados Obtenidos de la Evaluacin Deflectomtrica

Sub - tramoProgresiva (km)

Longitud

(km)

D

(10-2mm)

Dc

(10-2mm)

Vida til

Remanente

(aos)del al

1 1040 1046 6 35 17.42 64 >10

2 1046 1086 40 22 11.33 41 >10

3 1086 1098 12 59 23.40 98 4

4 1098 1103 5 36 4.99 42 >10

5 1103 1108 5 31 3.16 36 >10

6 1108 1117 9 117 58.14 213 0

7 1117 1120 3 31 5.47 40 >10

8 1120 1140 20 57 15.44 82 7

-Deflexin Admisible (10-2mm)

5 aos : 82

10 aos : 70

-Deflexin Crtica (10-2mm) : 196


EQUIPOS PARA EVALUAR LA

CAPACIDAD ESTRUCTURAL


Equipo de Medida del Rozamiento Transversal (SCRIM)

Aplicaciones

Medida y registro del Coeficiente de Rozamiento Transversal en todo tipo de

pavimentos.

Por ser un equipo de alto rendimiento se utiliza para la auscultacin

sistemtica de redes de carreteras.


Deflectmetro de Impacto KUAB

Aplicaciones

Evaluacin de la capacidad estructural de firmes flexibles, semirgidos y rgidos.

Evaluacin de la transferencia de cargas en juntas de firmes de hormign.

Control de ejecucin de coronacin de explanada y capas granulares.


Deflectgrafo Tipo Lacroix

Aplicaciones

Medida y registro de las deflexiones de un firme de forma cuasi continua bajo la

carga de un eje tipo de camin.

Obtencin de la lnea de influencia de la deflexin en cada punto de medida.


Perfilgrafo Lser de Alto Rendimiento

Aplicaciones

Medida y registro del perfil longitudinal en 15 lneas de perfil.

Medida y registro de perfiles transversales.

Clculo de ndices de regularidad superficial (IRI; APL; PSI).

Medida y registro de la textura de los pavimentos.


Analizador de Regularidad Superficial (ARS)

Aplicaciones

Evaluacin de la regularidad superficial y control de la evolucin de los

firmes. El equipo permite la obtencin del ndice de Regularidad

Internacional (IRI).


Equipo de Georradar de Carreteras

Aplicaciones

Medida y registro de espesores de capas de firmes de carretera.

Deteccin de heterogeneidades y anomalas en el interior del firme (cambios

estructurales, humedades, etc.).

Auscultacin tanto de tramos concretos como del conjunto de la red

(Sistemas de Gestin de Firmes).


Viga Benkelman

Aplicaciones

Determinacin esttica de la deflexin elstica recuperada del firme.

Determinacin de la deformada originada por la carga con relacin al punto de

medida fijo.

Rehabilitacion de Pavimentos 001

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