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Mg.Sc. Ing. Hemerson Lizarbe Alarcnhttp://hemersonlizarbe.wordpress.com

Cmo Nace unParadigma?

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Un grupo de cientficos coloc cinco monosen una jaula, en cuyo centro colocaron unaescalera y, sobre ella, un montn depltanos.

Cuando un mono suba la escalera para agarrar lospltanos, los cientficos lanzaban un chorro de aguafra sobre los que quedaban en el suelo.

Despus de algn tiempo, cuando un monoiba a subir la escalera, los otros lo agarrabana golpes.

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Pasado algn tiempo ms, ningn mono suba laescalera, a pesar de la tentacin de los pltanos.

Entonces, los cientficos sustituyeron uno de losmonos. La primera cosa que hizo fue subir laescalera, siendo rpidamente bajado por los otros,quienes le golpearon.

Despus de golpizas,el nuevo integrantedel grupo ya no subims la escalera.

Un segundo mono fue sustituido, y ocurri lo mismo.El primer sustituto particip con entusiasmo de lagolpiza al novato.Un tercero fue cambiado, y se repiti el hecho, lovolvieron a golpear.El cuarto y, finalmente,el ltimo de los veteranos fuesustituido.

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Los cientficos quedaron, entonces, con un grupo decinco monos que, an cuando nunca recibieron unbao de agua fra, continuaban golpeando a aquelque intentase llegar a los pltanos.

Si fuese posible preguntar a algunos de ellos por qule pegaban a quien intentaban subir la escalera, concerteza la respuesta sera:

No s, las cosas siempre se han hecho as, aqu!

Suena conocido,verdad?

Carpeta Asfltica

Base Losa

Especificaciones

Sub - BaseSub Rasante

Superficie de Rodadura

Base Granular

Sub - Base Granular

FLEXIBLE RIGIDO

DISTRIBUCIONDE CARGA

PAVIMENTO

Paradigma del ms ECONMICO-Mayor tiempo de servicio.- Menor mantenimiento.- No requiere de capa debase granular.- Mejor respuesta a losesfuerzos.

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SISTEMA DE CARRETERA (Kms.)DEPARTAMENTO LONGITUDTOTAL NACIONAL DEPARTAMENTAL VECINAL Amazonas 1,651.64 651.66 391.12 608.86 Ancash 5,066.96 1,320.59 1,133.35 2,613.02 Apurmac 2,923.15 559.15 544.60 1,819.40 Arequipa 6,160.46 1,028.63 1,390.40 3,741.43 Ayacucho 4,437.93 598.90 935.02 2,904.01 Cajamarca 5,602.18 1,099.90 761.44 3,740.84 Cuzco 5,483.99 804.38 1,706.96 2,972.65 Huancavelica 3,596.28 412.11 736.46 2,447.71 Hunuco 3,067.23 854.29 368.85 1,844.10 Ica 2,416.54 846.94 345.40 1,224.20 Junn 6,424.54 869.65 592.54 4,962.35 La Libertad 3,915.73 750.27 790.25 2,375.21 Lambayeque 1,880.40 502.30 109.40 1,268.70 Lima 4,792.46 1,275.79 597.76 2,918.91 Loreto 743.50 44.15 494.40 204.95 Madre de Dios 956.76 440.73 55.50 460.53 Moquegua 1,703.58 459.68 267.30 976.60 Pasco 2,359.33 469.56 568.62 1,321.15 Piura 4,268.55 858.20 583.85 2,826.50 Puno 5,375.66 1,346.29 1,219.57 2,809.80 San Martn 2,002.27 709.36 185.85 1,107.06 Tacna 2,002.87 609.56 483.30 910.01 Tumbes 902.35 198.75 333.80 369.80 Ucayali 819.66 383.81 - 435.85Total 78,554.04 17,094.65 14,595.75 46,863.64

Desarrollo de la Red Vial (Gestin deCarreteras):

1980; MTC estudios nuevos y M&R

1982; rehabilitacin (CONREVIAL)1985; modelos matemticos (HOGG)1991; actualiza estudios de rehabilitacin1993; carreteras rehabilitadas (n=10 aos)2003; carreteras con n cumplido

2005; nuevos proyectos de mantenimiento.

SelvaAlta

SelvaBaja

REALIDAD NACIONAL

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Analoga de componentes en estructuras vial y edificacin (e.p.).Paradigma de la FILOSOFA de DISEO

PSI PCI0 Estructura sobredimensionada

Infradiseada

PCIf

tTiempo

t = Tiempo esperado de servicio en condiciones reales

Tiempo de Servicio del Pavimento

Nivel de Falla

Terica esperada1005

00

/ Paradigma de la FILOSOFA de DISEO

American Association of State Highway and Transportation Officials(AASHTO)

07.8)(*32.2)1(

10944.0

5.12.420.0)1(*36.9*)( 1019.5

10

101810

MRLog

SN

PSILogSNLogSoZrWLog

Es funcin de:W18 : Carga proyectadaZr ; So : Desviacin y Error estndar por trfico y comportamientoPSI : Diferencia entre serviciabilidad inicial (PSIo) y final (PSIf)Mr : Mdulo resiliente (psi); funcin del CBR.SN : Nmero estructural indicativo del espesor total del pavimento requerido.

Paradigma del MTODO de DISEO

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PCI

PCI o

PCI

PCI f Nivel de Falla

nt = Tiempo en servicionx = Vida remanente estimada (VRE) sin rehabilitacinny = Vida total pavimento rehabilitadoVRE (+) = Vida remanente agregada por M & RPCI (d) = Indice de condicin del Pav. Despus de accin de M & R

ny

VRE(+)

CONCEPTO DE VIDA REMANENTE Y REHABILITACION

PCI (d)

Tiempoaos

tnt nx (VRE)

PSI : Diferencia entre serviciabilidad inicial (PSIo) y final(PSIf)

PSI

Mdulo Resiliente

Mr : Mdulo resiliente (psi); funcin del CBR.

Causa Efecto ComentarioTrfico Infra-diseo Cargas reales diferentes a las previstas en eldiseo.

Procesoconstructivo Estructura dbil

Inadecuados: espesores, mezclas yestabilizacin; deficiencia en distribucin ycompactacin.

Deficiencias deproyecto Antieconmica

Diseos inadecuados; mala valorizacin desubrasante; inadecuada dosificacin de lamezcla; no consideracin del factor ambiental.

Factoresambientales Vida til

Elevacin de napa fretica; inundaciones;lluvias prolongadas; insuficiencia en drenajesuperficial o profundo; variacin trmica;congelamiento; sales nocivas.

Deficientemantenimiento

Prontarehabilitacin Tcnicas inadecuadas; falta de conservacin.

CAUSAS DEFALLAS

PSI PCI0 Estructura sobredimensionada

Infradiseada

PCIf

tTiempo

t = Tiempo esperado de servicio en condiciones reales

Tiempo de Servicio del Pavimento

Nivel de Falla

Terica esperada1005

00

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Interrogantes Por qu fallan los pavimentos antes

de cumplir su tiempo de servicio?

Por qu se fisuranprematuramente?

Por qu se rehabilitan antes de lopensado?

Mapa de las Ocho Regiones Naturales

TERRITORIO NACIONAL

TERRITORIO NACIONALSeccin Tpica de la Va

N Regin Altitud(msnm)Precip.Mx.(mm)

Temp. (C)

1 Costa o Chala 0 -500 500 19.2 22.5 2 Yunga 500 2,300 Aguaceros 20.0 27.0 3 Quechua 2,300 3,500 En verano -4.0 29.0 4 Suni o Jalca 3,500 4,000 800 -16.0 20.0 5 Puna 4,000 4,800 1,000 -25.0 22.0 6 Janca o Cordillera 4,800 6,768 s/ estacin -8.25 8..25 7 RupaRupa o SelvaAlta 400 1,000 3,000 8.0 33.0

8 Omagua o SelvaBaja 80 - 400 2,858 17.8 36.9

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Olmos Corral Quemado - Ro Nieva Rioja Moyabamba Tarapoto Yurimaguas Nauta Iquitos.

Paita - Piura Sullana Pte. Macar Cajamarca San Marcos

Pativilca Huaraz ; Catac Tunel Cahuish Chavn Huari - San Marcos ; Tingo Mara Aguayta Pucallpa

Pisco Ayacucho San Francisco Cusco Urcos Quince Mil

Yura Patahuasi Santa Luca Santa Rosa Pucar Juliaca Puno Desaguadero

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A diferentes tipos de suelos, diferentesCapacidades de soporte

variablesSe concluye que las vas de penetracin transcurren por:

Diferentes formaciones de suelos Gradiente de temperaturas drsticas Zonas de precipitaciones intensas Zonas sin canteras, entre otras

analoga de diseoSi:

El pavimento es una estructura que descansa sobre el terrenode cimentacin; este suelo estar expuesto a cargas ydeformaciones.

Integrar en los diseos:ensayos de resistencia al esfuerzo cortante y deensayos de consolidacin

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Crear un nuevo ParadigmaEs un compromiso de los ingenieros y la universidad peruana,

realizar las investigaciones pertinentes para:1. Un NUEVO PARADIGMA, que involucre mtodo o

metodologa para diseo de pavimentos en zonas dealtiplanicie y selva.

2. Complementar al problema de RESISTENCIA, los deDEFORMACIN.

3. Elaborar NORMAS PERUANAS DE DISEO DE PAVIMENTOS

NORMATIVIDAD VIGENTE El 25/10/2008 se publica el Reglamento Nacional de Gestin

de Infraestructura Vial, que en anexo forma parte del DecretoSupremo N034-2008-MTC, el mismo tiene, entre otrosobjetivos, definir las pautas para las normas tcnicasde diseo, construccin y mantenimiento de carreteras,caminos y vas urbanas. Este Reglamento rige en todo elterritorio de la Repblica del Per y es de aplicacin por los tresniveles de gobierno (Local, Regional y Nacional). Su alcanceest referido a las vas que conforman el Sistema Nacional deCarreteras (SINAC), dicho reglamento considera en suartculo 20 la relacin de manuales de gestin de carreterasque deben ser aprobados. Asimismo, ha precisado en suartculo 18 que los manuales son documentos de carcternormativo y de cumplimiento obligatorio, que sirven comoinstrumentos tcnicos a las diferentes fases de gestin de lainfraestructura vial.

NORMATIVIDAD VIGENTELos manuales para la gestin de carreteras son: (Artculo 20 DS034-2008-MTC) Diseo geomtrico Suelos, geologa, geotecnia y pavimentos Puentes Tneles, muros y obras complementarias Hidrologa, hidrulica y drenaje Especificaciones tcnicas generales para construccin Ensayo de materiales Estudios socio ambientales Dispositivos de control del trnsito automotor para calles ycarreteras Seguridad vial Mantenimiento o conservacin vial

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El 06/03/2013 entra en vigencia laSeccin: Suelos y Pavimentos, delManual de Carreteras - "Suelos,Geologa, Geotecnia yPavimentos", como documentonormativo y de cumplimentoobligatorio para la gestin de lainfraestructura vial. El mismo quese encuentra en la pgina web delMinisterio de Transportes yComunicaciones(http://www.mintc.qob.pe).El Manual es de aplicacin acarreteras nuevas y proyectos derefuerzo y reconstruccin,comprendiendo pavimentos flexibles,semirgidos y rgidos, y caminosafirmados.

NORMATIVIDAD VIGENTE

Sin embargo, se excluyen losdiseos en zonas urbanas,pavimentos con trficos mayoresa 1,150 vehculos pesados porda o mayor a 30,000,000de ejes equivalentes en unperodo de 20 aos, y diseossobre suelos con valores deCBR menores a 6%. En estassituaciones se indica lanecesidad de estudiosespeciales que involucran laverificacin del comportamientode la estructura de pavimentopropuesta. (Chang Albitres, 2013).

NORMATIVIDAD VIGENTE

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NORMATIVIDAD VIGENTE En este manual el procedimiento de diseo

de pavimentos flexibles y rgidosadoptado es el mtodo AASHTO 93(mtodo emprico basado en el ensayoexperimental AASHO realizado aprincipios de los aos 60 en Iowa,Estados Unidos). Se han desarrolladocatlogos con estructuras depavimento propuestas para diferentescondiciones de trfico y tipos desuelo de fundacin, simplificando elprocedimiento original de AASHTO 1993al utilizar cuadros de doble entrada en losque se obtiene la estructura depavimentos conociendo la categora detrfico y el CBR de la subrasante.

NORMATIVIDAD VIGENTE El Ministerio de Transportes y

Comunicaciones a travs de la DireccinGeneral de Caminos y Ferrocarriles(DGCF), present el Manual deCarreteras Especificaciones TcnicasGenerales para ConstruccinEG2013 que tiene como propsitoestandarizar los procesos y los criteriostcnicos a fin de obtener mejoresndices de calidad de obra y contribuira la disminucin de controversias.

Las EG-2013 forman parte de losmanuales de carreteras aprobados porel Reglamento Nacional de Gestin deInfraestructura Vial (DS N 034-2008-MTC) y es de cumplimiento obligatoriopor los rganos responsables de lagestin vial en los 3 niveles deGobierno (Nacional, Regional y Local).

NORMATIVIDAD VIGENTE En estas especificaciones cada

partida relativa a la construccinde carreteras, contiene ladescripcin de la actividad arealizar, los requerimientos tcnicosde ejecucin, materiale s, equipos,aceptacin de los trabajos, mediciny pago.

Las EG-2013 constan de 2 tomos(I y II) est organizado en 9captulos y secciones que abarcanlas diferentes partidas genricas yespecficas.

Adems tiene concordancia conel documento de carcternormativo denominado Glosario dePartidas, aplicables a obras derehabilitacin, mejoramiento yconstruccin de carreteras ypuentes.

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NORMATIVIDAD VIGENTE La Norma Tcnica CE.010

Pavimentos Urbanos, parte delReglamento Nacional deEdificaciones (RNE). Esta NormaTcnica tiene el objeto deestablecer los requisitos mnimospara el diseo, construccin,rehabilitacin, mantenimiento,rotura y reposicin depavimentos urbanos, desde lospuntos de vista de la Mecnicade Suelos y de la Ingeniera dePavimentos, a fin de asegurar ladurabilidad, el uso racional delos recursos y el buencomportamiento de aceras, pistasy estacionamientos de pavimentosurbanos, a lo largo de su vidaservicio.

NORMATIVIDAD VIGENTE El RNE contempla sesenta y nueve (69) Normas

Tcnicas; que por Decreto Supremo N 011-2006-VIVIENDA, se aprobaron sesenta y seis(66) Normas Tcnicas del RNE y se constituyla Comisin Permanente de Actualizacindel RNE, a fin que se encargue de analizar yformular las propuestas para su actualizacin,quedando pendiente de aprobacin tres (03)Normas Tcnicas, entre ellas, la Norma TcnicaCE.010 Aceras y Pavimentos; que, con informeN 04-2009A/IVIENDAA/MVU- CPARNE, elPresidente de la Comisin Permanentede Actualizacin del RNE, eleva lapropuesta de modificacin del ndice delReglamento Nacional de Edificaciones,respecto a la denominacin de laNorma Tcnica CE.010 Aceras yPavimentos por CE.010 Pavimentos Urbanos,y de aprobacin de la referida NormaTcnica.

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INTRODUCCIN

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