EVALUACION DE LA SOLUCION OTTA SEAL DEL TRAMO PUCARA CALAPUJA RUTA PE- 3S

INTRODUCCION Existe varios mtodos de Evaluacin ya sean destructiva y no destructiva, la ventaja de una evaluacin no destructiva es poder evaluar cientos de kilmetros de una va, sin parar el trfico vehicular, sin deteriorar la estructura, y es muy rpida y no muy costosa, y una evaluacin destructiva es todo lo contrario, por consiguiente la evaluacin del tramo Pucara Calapuja, por mtodos no destructivos, la cual consta por la evaluacin superficial de la Solucin Otta Seal, y la evaluacin de las Deflexiones aplicando Viga Benkelman

Hay estudios de evaluacin de mtodos no destructivos pero con equipos muy costoso como el Deflectometro de Impacto, pero para este caso se utiliza la Viga Benkelman que es ms comn y ms econmica.

En el presente trabajo se realiz la evaluacin de la va, Pucara Calapuja y poder determinar el comportamiento de la Solucin Otta Seal, y poder encaminar a investigar sobre nuevas metodologa de evaluacin de manera no destructiva en Pavimentos como tambin Tratamientos Superficiales,.

El tramo Pucara Calapuja, se realiz la aplicacin en la va una solucin Otta Seal que consisti en un reciclado de material de la carpeta existente ms un material de recarga y luego se procedi a un doble Otta seal.

Con el fin de conseguir este objetivo, el presente trabajo se ha estructurado como se seala en el contenido el cual est dividido por Seis Captulos y cada captulo est detallando su contenido.CAPTULO I

1 DISEO DE LA INVESTIGACION

1.1 ANTECEDENTES

En el pas se sabe que la mayora de las vas falta pavimentacin y las que estn construidas faltan realizar mantenimiento y todo esto lleva al deterioro a causa de los factores climatolgicos, el trfico vehicular, proceso constructivo y las cargas de los vehculos en estas vas existentes, por ello el Ministerio de Transportes est tomando medidas sobre esto y la mayora de las vas se est dando a empresas para su mantenimiento o ya sea para su construccin, y las empresas estn buscando nuevas metodologas de pavimentacin y rehabilitacin por medio de tratamientos superficiales, o nuevas soluciones de mantenimiento que sean capaces de responder a todos los factores que influyen en el rpido deterioro de las vas

Todo esto lleva a una visin de mantenimiento de vas, comenzar a desarrollar nuevas metodologas de solucin a las vas existentes de mantenimiento y rehabilitacin, como tambin se est desarrollando con metodologas de evaluacin de pavimentacin con el criterio de no daar la estructura y esto nos lleva a realizar la evaluacin de pavimentos no destructivos

Las necesidades de evaluar los pavimentos de una red aumentan a medida que se completa el diseo y la construccin de una red vial nacional o regional y consecuentemente aumenta la necesidad de su preservacin y rehabilitacin.

En el ao 2010 gana la buena Pro del contrato el Consorcio Mazocruz, con el fin de rehabilitar la Ruta PE-3S Norte, Pucara - Calapuja que en esos momentos presentaba serios deterioros que comprometan la seguridad de los usuarios, el Ministerio de Transportes y Comunicaciones intervino desarrollando el proyecto Servicio De Conservacin Vial Por Niveles De Servicio De La Red Vial Asfaltada De La Carretera: Puno- Desaguadero, Calapuja- La Raya e Ilave - Mazocruz, especficamente se intervino Pucara Calapuja que consisti en la en la aplicacin de la Solucin Superficial Otta Seal sobre el pavimento existente.

Se sabe que el tramo Pucara - Calapuja, desde su construccin en el ao 1995 se ha presentado diversos tipos de falla en el pavimento a lo largo del tiempo hasta presentar fallas muy serias, en el ao 2011 el Consorcio Mazocruz plantea una solucin que consista en un Escarificado y Reconformacin de la carpeta asfltica y base granular existente (e=0.15m), recarga de material granular N.P, con CBR > 70 al 100% (e=0.10m), Imprimacin con asfalto Liquido MC-30, y para el revestimiento asfaltico una capa de Otta Seal Simple (e=16mm), con cemento asfaltico de base blanda(PEN 120/150) y el ao 2012 se realiz la segunda Capa de Otta Seal, el material ptreo para la solucin Otta Seal es material de canto rodado.1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1 DESCRIPCION DE LA REALIDAD PROBLEMTICA

Se sabe que la red vial de Per est conformada por 23 903 kilmetros de los cuales 11370 Km han sido asfaltados para el ao 2008, las vas asfaltados y las vas pavimentadas muestran deterioro por la falta de mantenimiento principalmente rutinario ya que estos son los que definen en gran escala la vida til del pavimento, ya que este mantenimiento es de carcter preventivo, y mantenimiento peridico. Es necesario plantear nuevas metodologas de rehabilitacin de las vas existentes y el deseo de aumentar y mejorar en calidad la conservacin de la red vial, a un menor costo, las empresas privadas han experimentado el uso de soluciones econmicas de mantenimiento peridico de vas que respondan de buena manera frente a las exigencias de cantidad de flujo vehicular del sector, tipo de clima de la zona, disponibilidad de materiales, etc.

La condicin inicial que tena el pavimento anterior del tramo Pucara Calapuja, era un espesor de 3 de carpeta asfltica y se procedi a ejecutar en el ao 2011 la Solucin Otta Seal que consisti en escarificar la carpeta existente y la base, trituracin de la carpeta asfltica, una recarga granular de 10 cm y se compacto un CBR >70 al 100%, luego se imprimo, se realiz el esparcido de un cemento asfaltico de base blanda y se esparci material e canto rodado y se procedi a realizar como un tratamiento superficial, para el ao 2012 se realiz la segunda capa de la solucin Otta Seal. Ahora para motivo de investigacin se proceder a desarrollar la evaluacin funcional de este pavimento en este caso la Solucin Otta Seal por mtodos no destructivos.

Mediante esta metodologa de evaluacin no destructiva se podr evaluar el estado de la carretera y dar las posibles causas de su falla.En el presente estudio es la evaluacin del solucin Otta Seal de manera "no destructiva" y se basa en la interpretacin de las deflexiones medidas en la superficie de un pavimento. Las deflexiones en la superficie de un pavimento reflejan una respuesta global del sistema pavimento-subrasante bajo una carga dada. Su medicin es simple, rpida, econmica y "no destructiva", es decir, no se alteran el equilibrio ni la integridad del sistema.

Tambin en el presente estudio se desarrollara la evaluacin del PCI (ndice de Condicin de Pavimentos), la evaluacin del IRI (ndice de Rugosidad Internacional), para ver el estado superficial del pavimento.

En la evaluacin no destructiva se busca soluciones para modelos matemticos de pavimentos, la simpleza, rapidez y economa de las mediciones de deflexiones y, el carcter no destructivo de los ensayos, han contribuido al auge de las metodologas de evaluacin estructural de pavimentos en los ltimos aos.1.2.2 DEFINICION DEL PROBLEMA

1.2.2.1 PROBLEMA GENERAL

Cul es el estado de la solucin Otta Seal del tramo Pucara Calapuja utilizando mtodos no destructivos?

1.2.2.2 PROBLEMA ESPECFICOS

Cul es el estado del tramo Pucara Calapuja, empleando Viga Benkelman en la Solucin Otta Seal?

Cul es el estado es el ndice de la condicin del pavimento de la Solucin Otta Seal del tramo Pucara Calapuja?

Cul es la serviciabilidad de la Solucin Otta Seal del tramo Pucara Calapuja, empleando la metodologa del ndice de Rugosidad Internacional?

1.3 JUSTIFICACION

La caracterstica ms notoria de las rutas que conforman la red nacional de carreteras es tener un alto flujo vehicular, desagregado en camiones, buses, maquinaria, autos livianos, etc. Ejemplo de ello es la ruta PE-3S, una de las principales vas de comunicacin terrestre del Per, que recorre desde Desaguadero hasta La Raya. Debido a estas solicitaciones de gran magnitud, las metodologas de solucin de rehabilitacin de carreteras deben ser diseados de tal manera que cumpla con las expectativas de resistencia, seguridad y serviciabilidad durante toda su vida til requerida y que resulte lo ms econmico posible.

En la presenta investigacin se va realizar la evaluacin de la solucin Otta Seal, para poder saber cmo es su comportamiento funcional y poder determinar el ndice de condicin del pavimento y evaluar la serviciabilidad de este tipo de solucin planteada.

Existe poca investigacin acerca de la correlacin de los diferentes equipos tales como el IRI, ensayos de deflectometria y el PCI.

La alternativa presentada en este estudio es "no destructiva" y se basa en la interpretacin de las deflexiones medidas en la superficie de un pavimento, interpretacin del IRI, interpretacin del PCI. Las deflexiones en la superficie de un pavimento reflejan una respuesta global del sistema pavimento-subrasante bajo una carga dada. Su medicin es simple, rpida, econmica y "no destructiva", es decir, no se alteran el equilibrio ni la integridad del sistema de la estructura de la Va.

As, considerando y analizando todo el conjunto de variables que inciden en el diseo y comportamiento de los tratamientos superficiales, se pretende confirmar si este tipo de solucin es un mtodo viable en rehabilitacin y/o construccin de caminos con alto trnsito.

1.4 OBJETIVOS

1.4.1 OBJETIVO GENERAL

Evaluar el estado de la solucin Otta Seal del tramo Pucara Calapuja utilizando mtodos no destructivos.

1.4.2 OBJETIVO ESPECIFICOS

Determinar el estado del tramo Pucara Calapuja, empleando Viga Benkelman en la solucin Otta Seal. Evaluar el estado superficial del ndice de Condicin del Pavimento de la solucin Otta Seal del tramo Pucara Calapuja

Determinar la Serviciabilidad de la solucin Otta Seal del tramo Pucara Calapuja, empleando la metodologa de ndice de Rugosidad Internacional

1.5 FUNDAMENTO TERICOS DEL PROYECTO

1.5.1 MARCO TERICO

1.5.1.1 DEFLECTOMETRIA

La deflexin de una estructura de pavimento asfaltico, es el desplazamiento vertical de la superficie del conjunto suelo-pavimento en respuesta a la aplicacin de una carga externa, y por ello se emplea como una medida o indicador de su comportamiento estructural (Hoffman Y Del Aguila, 1985).

La deflexin es parte del carcter elstico, pero tambin intervienen los esfuerzos plsticos. Los primeros desaparecen en cuando se remueve la carga mientras que los segundos son permanentes, y su acumulacin a travs de las reiteraciones de las cagas produce las distorsiones o ahuellamientos en la superficie del pavimento. Por este motivo deben distinguirse: (CONREVIAL, 1982) La Deflexin Total (dt) (flecha hacia debajo de la deformacin producida por la carga)

La Deflexin Recuperable o elstica (dr) (flecha hacia arriba de la recuperacin de la superficie que se produce al retirar la carga)

La Deflexin Permanente o Residual (dp) (diferencia entre la posicin original de la superficie antes de aplicar la carga y despus de retirada)

Figura 2.1 Deflexiones de un pavimentoFuente: (CONREVIAL, 1982)1.5.1.2 MEDICION DE LAS DEFLEXIONES POR VIGA BENKELMANLas deflexiones producidas en la superficie de un pavimento flexible, por accin de cargas vehiculares, pueden ser determinadas haciendo uso de deflectmetros tales como el denominado "Viga Benkelman". Llamado as en honor al Ing. A.C. Benkelman, quin la desarrollo en 1953 como parte del programa de ensayos viales de la WASSHO (WASSHO Road Test). Desde entonces su uso se ha difundido ampliamente en proyectos de evaluacin estructural de pavimentos flexibles, tanto por su practicidad como por la naturaleza directa y objetiva de los resultados que proporciona. (Hoffman Y Del Aguila, 1985).1.5.1.2.1 OPERACIN Y ESQUEMA DE VIGA BENKELMANHOFFMAN y DEL AGUILA (1985) hablan sobre la operacin de la Viga Benkelman que se presenta a continuacin:

El deflectmetro Benkelman funciona segn el principio de la palanca. Es un instrumento completamente mecnico y de diseo simple. Segn se esquematiza en la figura 2.2 , la viga consta esencialmente de dos partes: (1) Un cuerpo de sostn que se sita directamente sobre el terreno mediante tres apoyos (dos delanteros fijos "A" y uno trasero regulable "B") y (2) 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"). Adicionalmente el equipo posee un vibrador incorporado que al ser accionado, durante la realizacin de los ensayos, evita que el indicador del dial se trabe y/o que cualquier interferencia exterior afecte las lecturas, como se ver ms adelante.

El extremo "D" o "punta de la viga" es de espesor tal que puede ser colocado entre una de las llantas dobles del eje trasero de un camin cargado. Por el peso aplicado se produce una deformacin del pavimento, consecuencia de lo cual la punta baja una cierta cantidad, con respecto al nivel descargado de la superficie. Como efecto de dicha accin el brazo DE gira en torno al punto fijo "C", con respecto al cuerpo AB, determinando que el extremo "E" produzca un movimiento vertical en el vstago del extensmetro apoyado en l, generando as una lectura en el dial indicador. Si se retiran luego las llantas cargadas, el punto "D" se recupera en lo que a deformacin elstica se refiere y por el mismo mecanismo anterior se genera otra lectura en el dial del extensmetro.La operacin expuesta representa el "principio de medicin" con la Viga Benkelman. Lo que se hace despus son slo clculos en base a los datos recogidos. As, con las dos lecturas obtenidas es posible determinar cunto deflact el pavimento en el lugar subyacente al punto "D" de la viga, durante el procedimiento descrito. Es de anotar que en realidad lo que se mide es la recuperacin del punto "D" al remover la carga (rebote elstico) y no la deformacin al colocar sta. Para calcular la deflexin deber considerarse la geometra de la viga, toda vez que los valores dados por el extensmetro (EE') no estn en escala real sino que dependen de la relacin de brazos existentes.

Figura 2.2 Esquema y principio de operacin de la Regla Benkelman

Fuente: (Hoffman y Del Aguila, 1985)1.5.1.2.2 PROCEDIMIENTO EN EL CAMPO

HOFFMAN y DEL AGUILA (1985), hablan sobre el procedimiento en Campo de la Viga Benkelman que se presenta a continuacin:La carga aplicada al pavimento para la realizacin de ensayos de deflexiones ha sido estandarizada en 9000 libras (4090 kg), y es proporcionada por una de las llantas dobles del eje trasero de un camin. Previamente a la realizacin de los ensayos deber verificarse que se cumpla esta condicin, as como que la presin de las llantas sea la requerida.

Una vez localizado el lugar donde se realizar el ensayo (usualmente los puntos de medicin se localizan en la mitad exterior de un carril), se coloca la llanta a usarse sobre el punto de manera tal que ste coincida aproximadamente con el eje vertical del centro de gravedad del conjunto (ver figura 2.3, punto "D"). Para esta operacin es aceptable una tolerancia en el rango de 3 pulgadas alrededor del punto. Estacionados los neumticos se inserta entre ellos el extremo del brazo mvil de la viga colocndolo nuevamente sobre el punto de ensayo seleccionado. Dado que esto ltimo se dificulta por la inaccesibilidad tanto visual como manual, se realizar previamente la siguiente operacin: Se coloca la Viga en la posicin como si estuviera entre las llantas pero en la parte exterior de las mismas, haciendo coincidir, empleando una plomada, el extremo del brazo mvil con el eje vertical del centro de gravedad. Tomando como punto de referencia una varilla vertical adosada a la parte trasera del camin (ver figura 2.3 b), se efecta una marca en la viga de manera tal que, en adelante, basta con hacerlas coincidir (la marca con la varilla vertical) para asegurarse que el extremo de la viga coincide con el centro de las llantas, en el momento de iniciar las mediciones.

Figura 2.3 Configuracin geomtrica del sistema de cargaFuente: (Hoffman y Del Aguila, 1985)De igual forma se puede efectuar, a partir de la primera, sucesivas marcas a distancias elegidas a las cuales se desee medir deflexiones adicionales (puede ser a 30, 40 y 50 cm). Para la metodologa de anlisis se requiere de por lo menos tres lecturas, pero se pueden obtener ms con fines de verificacin, lo cual es recomendable, o si es que se desea tener una idea grfica del tipo de curvas de deflexiones que se producen. Como norma se realiza la primera marca adicional a una distancia tal que la deflexin que se obtenga en ese punto sea la mitad de la deflexin mxima (obtenida en la marca inicial). La segunda marca adicional se realiza al doble de la distancia de la primera marca adicional. Estas dos distancias se determinarn especficamente para cada proyecto de evaluacin que se emprenda. Esto deber hacerse por medio de tanteos previos, antes de comenzar la recoleccin masiva de datos. Es comn que se observen variaciones durante la realizacin de los ensayos, pero no deber hacerse modificaciones mientras que las deflexiones tomadas en la primera marca adicional estn en el rango entre 35% y 65% de la deflexin mxima.

Figura 2.4 Esquema del proceso de medicinFuente: (Hoffman y Del Aguila, 1985)Una vez instalada la viga en el punto de medicin haciendo coincidir con la cadena vertical y la marca inicial (ver figura 2.4 a), se verificar que sta se encuentre alineada longitudinalmente con la direccin del movimiento del camin. Se pondr el dial del extensmetro en cero, se activar el vibrador y mientras el camin se desplaza lentamente se proceder a tomar lecturas conforme la varilla vertical vaya coincidiendo con la primera y segunda marcas adicionales (figuras 2.4 b, c) y una lectura final cuando el camin se haya alejado lo suficiente del punto de ensayo que el indicador del dial ya no tenga movimiento (aproximadamente 5.00 m.), registro que corresponde al punto de referencia con deflexin cero.

Figura 2.5 Planilla de campoFuente: (Propia)Para la realizacin de esta rutina ser necesario del concurso de tres operadores: un tcnico calificado que lea y dicte las lecturas, un operador que anote las mediciones y un ayudante que coordine con el conductor del camin y a la vez de aviso al tcnico que realiza las lecturas, cuando la varilla adosada al camin vaya coincidiendo con las marcas hechas en la viga. Todo el trabajo deber ser supervisado permanentemente por un ingeniero de campo quien verificar los valores que se vayan obteniendo as como tomar anotacin de cualquier factor que a su juicio pueda explicar los resultados que se obtengan (corte, relleno, tipo de material, presencia de alcantarillas, napa fretica, estado del pavimento, etc.). La figura 2.5 muestra un formato adecuado para la recopilacin de los datos de campo.

1.5.1.3 EL MODELO DE HOGG

En el ao 1944, A.H.A. Hogg present la solucin matemtica del modelo que se conoce por su nombre. Este modelo representa al pavimento como una placa delgada con una cierta rigidez a la flexin y horizontalmente infinita, sustentada por una capa elstica homognea e isotrpica, de espesor que puede ser infinito o limitado por una base rgida, horizontal y perfectamente rugosa. La figura 2.6 describe la geometra y los parmetros del modelo de Hogg. (Hoffman Y Del Aguila, 1985).

PARAMETROS BASICOS DEL MODELORigidez a la flexin de la placa

Longitud caracterstica

Mdulo de elasticidad de Subrasante

(Adimensional)Mdulo de Poisson de Subrasante

H (cm)Profundidad del estrato rocoso

Parmetros de evaluacin , ,Se obtienen conociendo dos valores de deflexiones medidas.

Figura 2.6 Esquema y Parmetros del Modelo De Hogg.Fuente: (Hoffman y Del Aguila, 1985)Deflexiones en el Modelo de Hogg

La expresin matemtica desarrollada para el clculo de las deformaciones en la superficie del sistema viene dada por una integral infinita de funciones Bessel y funciones angulares hiperblicas, la cual, para el caso de una carga uniformemente distribuida circular de radio "a" tiene la siguiente forma: (Hoffman Y Del Aguila, 1985).

(2.1)Donde o, E0, p, lo, estn definidos en la figura 2.6, "r", es la distancia horizontal en la superficie de la placa desde el eje de carga y "" viene dada por la siguiente expresin: (2.2)Siendo "m" la variable de integracin.Hoffman en 1977 present la solucin computarizada para la ecuacin (2.1), lo que posibilit la confeccin de nomogramas y tablas para el clculo de deformaciones tericas, en cualquier punto de la superficie del sistema.

Caractersticas y Utilizacin del Modelo

El modelo presentado y los conceptos desarrollados en torno a l, hacen posible caracterizar los materiales del sistema pavimento-subrasante en base al anlisis e interpretacin de las curvas de deflexiones.

Para hacer uso del modelo de Hogg no se necesita conocer el espesor de las capas del pavimento, ya que las curvas de deflexiones de superficie tericas, diseadas mediante la ecuacin 2.1, dependen solamente de la longitud elstica L0 (ver figura 2.7), lo que constituye una ventaja toda vez que, la experiencia demuestra, en la gran mayora de los pavimentos evaluados, se desconoce el espesor o es difcil controlar su variacin (Hoffman Y Del Aguila, 1985).

Figura 2.7 Fuente: (Hoffman y Del Aguila, 1985)Curvas de Deflexiones en el modelo de Hogg para la Configuracin de Carga de la Viga Benkelman.

En el modelo se introduce, mediante la variable h una capa rgida a una profundidad finita. En el procedimiento de evaluacin sta representa a una capa rocosa existente o funciona como un factor de ajuste que limita la extensin horizontal de las curvas de deflexiones tericas, que de otra manera seran infinitas, lo que se contradice con las curvas experimentales. Por otro lado, la extensin finita de las curvas de deflexiones medidas puede obedecer a una conducta no-lineal de los materiales del pavimento y subrasante y no implica necesariamente que realmente exista una capa rgida. Para la utilizacin del modelo se sugiere la introduccin de una capa rgida a una profundidad igual a 10 veces la Longitud Elstica del pavimento (h =L0). (Hoffman Y Del Aguila, 1985).

Figura 2.8 Fuente: (Hoffman y Del Aguila, 1985)Nomograma para Evaluacin Estructural basado en el modelo de Hogg (Viga Benkelman)

Las curvas y nomogramas, como los presentados en las figuras 2.7 y 2.8, constituyen la implementacin prctica del modelo para la evaluacin estructural de pavimentos.

1.5.1.4 METODOLOGIA INDICE DE CONDICON DE PAVIMENTO (PCI)

Este mtodo de evaluacin, fue desarrollado por M.Y. Shahin y S.D. Khon y publicado por el Cuerpo de Ingenieros de la Armada de los Estados Unidos en el Reporte Tcnico M-268 (1978).

El objetivo de este estudio fue desarrollar un ndice de Condicin del Pavimento (PCI) para carreteras, calles y estacionamientos para proveer al ingeniero de: Un mtodo estndar para evaluacin de la condicin estructural y de la superficie (operacional) de una seccin de pavimento.

Un mtodo para determinar necesidades de mantenimiento y reparacin en funcin de la condicin del pavimento.

Un mtodo para determinar comportamiento mediante determinacin contina del PCI.ECUACION PCI

Dnde:PCI = ndice de Condicin de Pavimento

VD ( ) = Valor de deduccin, en funcin del tipo de falla (Ti), severidad (Sj) y densidad de las fallas (Dij) observables en el pavimento.

i = Tipos de fallas

j = Grados de severidad

p = Nmeros de fallas en el pavimento analizado

mi = Grados de severidad para la falla i

F = Factor de ajuste, en funcin de la sumatoria total y el nmero de valores de deduccin mayores que 5.

Tipos de falla:

Cada falla en el pavimento evaluado debe ser clasificada dentro de los distintos tipos de falla descritos en el mtodo (Bautista 2003).

Severidad de Falla:Se describen los diferentes niveles contemplados en el mtodo para cada falla como Bajo (B), Medio (M) y Alto (A), (Bautista 2003).

Valor de Deduccin: Estos valores (VD) son determinados en funcin del tipo de falla, su severidad y su densidad en el pavimento, para lo cual se utilizan diagramas entre la densidad en porcentaje y el valor de deduccin, (Bautista 2003).

Factor de Ajuste: Este factor permite ajustar el valor total de deduccin cuando ms de un tipo de falla afecta sustancialmente la condicin del pavimento. Las curvas empleadas para determinar el valor de deduccin corregido (VCD) est en funcin del valor total de deduccin (VTD), y q, el nmero de VD individuales mayores que 5, (Bautista 2003).

FALLAS CONSIDERADAS EN PCI

PAVIMENTOS FLEXIBLES

FALLA NDESCRIPCIONUNIDAD

1Piel de cocodriloM2

2ExudacinM2

3Agrietamiento en bloqueM2

4Abultamientos y hundimientosM

5 CorrugacinM2

6DepresinM2

7Grieta de bordeM

8Grieta de reflexin de juntaM

9Desnivel carril/bermaM

10Grietas longitudinales y transversalesM

11ParcheoM2

12Pulimiento de agregadosM2

13HuecosN

14Cruce de va frreaM2

15AhullamientoM2

16DesplazamientoM2

17Grieta parablica (slippage)M2

18HinchamientoM2

19Desprendimiento de agregadosM2

Cuadro 2.1, Fuente: Propia

NOTA: Las Fallas se describe en el Manual de Daos de la Evaluacin de la Condicin de Pavimentos.

El deterioro de la estructura de pavimento es una funcin de la clase de dao, su severidad y cantidad o densidad del mismo. La formulacin de un ndice que tuviese en cuenta los tres factores mencionados ha sido problemtica debido al gran nmero de posibles condiciones. Para superar esta dificultad se introdujeron los valores deducidos, como un arquetipo de factor de ponderacin, con el fin de indicar el grado de afectacin que cada combinacin de clase de dao, nivel de severidad y densidad tiene sobre la condicin del pavimento, (Vsquez, 2002).

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 2.2 se presentan los rangos de PCI con la correspondiente descripcin cualitativa de la condicin del pavimento, (Vsquez, 2002).

RANGOS DE CLASIFICACION DEL PCI

RANGOCLASIFICACION

100 - 85Excelente

85 - 70Muy bueno

70 55Bueno

55 40Regular

40 25Malo

25 10Muy malo

10 - 0Fallado

Cuadro 2.2, Fuente: (Vasquez, 2002)

El clculo del PCI se fundamenta en los resultados de un inventario visual de la condicin del pavimento en el cual se establecen CLASE, SEVERIDAD y CANTIDAD de cada dao presenta. El PCI se desarroll para obtener un ndice de la integridad estructural del pavimento y de la condicin operacional de la superficie. La informacin de los daos obtenida como parte del inventario ofrece una percepcin clara de las causas de los daos y su relacin con las cargas o con el clima. (Vsquez, 2002).1.5.1.4.1 PROCEDIMIENTO DE EVALUACION DE LA CONDICION DEL PAVIMENTO

La primera etapa corresponde al trabajo de campo en el cual se identifican los daos teniendo en cuenta la clase, severidad y extensin de los mismos. Esta informacin se registra en formatos adecuados para tal fin. La Figura de abajo ilustra el formato para la inspeccin de pavimentos asflticos. La figura 2.9, es ilustrativas y en la prctica debe proveerse el espacio necesario para consignar toda la informacin pertinente.

Figura 2.9 Formato de exploracin de Condicin para carreteras con superficie Asfltica

Fuente: (Propia)

Una segunda fase que ser el clculo.

Para la evaluacin de pavimentos, La clase, est relacionada con el tipo de degradacin que se presenta en la superficie de un pavimento entre las que tenemos piel de cocodrilo, exudacin, agrietamiento en bloque, abultamientos, entre otros, cada uno de ellos se describe en el Manual de Daos de la Evaluacin de la Condicin de Pavimentos, (Villanueva, 2011)

La severidad, representa la criticidad del deterioro en trminos de su progresin; entre ms severo sea el dao, ms importantes debern ser las medidas para su correccin. De esta manera, se deber valorar la calidad del viaje, sea, la percepcin que tiene el usuario al transitar en un vehculo a velocidad normal; es as que se describe una gua general de ayuda para establecer el grado de severidad de la calidad de trnsito (Villanueva, 2011): 1- Bajo, (B): se perciben vibraciones en el vehculo (por ejemplo, por corrugaciones), pero no es necesaria la reduccin de velocidad en aras de la comodidad o la seguridad. Los abultamientos y hundimientos individuales causan un ligero rebote del vehculo pero no provoca incomodidad, (Villanueva, 2011).2- Medio, (M): las vibraciones del vehculo son significativas y se requiere una reduccin de la velocidad en aras de la comodidad y la seguridad; los abultamientos o hundimientos individuales causan un rebote significativo creando incomodidad, (Villanueva, 2011).3- Alto, (A): las vibraciones en el vehculo son tan excesivas que debe reducirse la velocidad de forma considerable en aras de la comodidad y la seguridad; los abultamientos o hundimientos individuales causan un excesivo rebote del vehculo creando una incomodidad importante o un alto potencial de peligro o dao severo al vehculo, (Villanueva, 2011).La calidad del trnsito se determina recorriendo la seccin de un pavimento en un automvil de tamao estndar a la velocidad especificada por el lmite legal. Las secciones del pavimento cercanas a las seales de detencin deben calificarse a la velocidad de desaceleracin normal de aproximacin a la seal, (Villanueva, 2011). El ltimo factor que se debe considerar para calificar un pavimento es la extensin, que se refiere al rea o longitud que se encuentra afectada por cada tipo de deterioro, en el caso de la evaluacin de pavimentos de hormign, la calificacin de la extensin estar representada por el nmero de veces que se repita dicha falla en una losa o varias losas. (Villanueva, 2011)De acuerdo al tipo pavimento en la cual se realiza la evaluacin, se llena el formato adecuado, en el cual se registran los datos de campo

1.5.1.4.2 UNIDAD DE MUESTRO

Se divide la va en secciones o unidades de muestreo, cuyas dimensiones varan de acuerdo con los tipos de va y de capa de rodadura:(Vsquez, 2002).

Carreteras con capa de rodadura asfltica y ancho menor que 7.30 m: El rea de la unidad de muestreo debe estar en el rango 230.0 93.0 m. En el Cuadro 2.3 se presentan algunas relaciones longitud ancho de calzada pavimentada.LONGITUDES DE UNIDADES DE MUESTREO ASFLTICAS

Ancho de calzada (m)Longitud de la unidad de muestreo(m)

5.046.0

5.541.8

6.038.3

6.535.4

7.3 (mximo)31.5

Cuadro2.3, Fuente: (Vasquez, 2002)1.5.1.4.3 DETERMINACION DE LAS UNIDADES DE MUESTREO PARA EVALUACION

En la Evaluacin De Una Red vial puede tenerse un nmero muy grande de unidades de muestreo cuya inspeccin demandar tiempo y recursos considerables; por lo tanto, es necesario aplicar un proceso de muestreo, (Vsquez, 2002).En la Evaluacin de un Proyecto 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 siguiente, la cual produce un estimado del PCI 5 del promedio verdadero con una confiabilidad del 95%.(Vsquez, 2002).

Dnde:

n: Nmero mnimo de unidades de muestreo a evaluar.

N: Nmero total de unidades de muestreo en la seccin del pavimento.

e: Error admisible en el estimativo del PCI de la seccin (e = 5%)

: Desviacin estndar del PCI entre las unidades.

Durante la inspeccin inicial se asume una desviacin estndar () del PCI de 10 para pavimento asfltico (rango PCI de 25) y de 15 para pavimento de concreto (rango PCI de 35) En inspecciones subsecuentes se usar la desviacin estndar real (o el rango PCI) de la inspeccin previa en la determinacin del nmero mnimo de unidades que deben evaluarse. Cuando el nmero mnimo de unidades a evaluar es menor que cinco (n < 5), todas las unidades debern evaluarse. (Vsquez, 2002).1.5.1.4.4 SELECCIN DE LAS UNIDADES DE MUESTREO PARA INSPECCIN:

Se recomienda que las unidades elegidas estn igualmente espaciadas a lo largo de la seccin de pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemtica) de la siguiente manera: (Vsquez, 2002).

a. El intervalo de muestreo (i) se expresa mediante la Ecuacin:

Dnde:

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)

b. El inicio al azar se selecciona entre la unidad de muestreo 1 y el intervalo de muestreo i.

As, si i = 3, la unidad inicial de muestreo a inspeccionar puede estar entre 1 y 3. Las unidades de muestreo para evaluacin se identifican como (S), (S + 1), (S + 2), etc.

Siguiendo con el ejemplo, si la unidad inicial de muestreo para inspeccin seleccionada es 2 y el intervalo de muestreo (i) es igual a 3, las subsiguientes unidades de muestreo a inspeccionar seran 5, 8, 11, 14, etc.

Sin embargo, si se requieren cantidades de dao exactas para pliegos de licitacin (rehabilitacin), todas y cada una de las unidades de muestreo debern ser inspeccionadas.

1.5.1.5 INDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONAL (IRI)El ndice Internacional de Rugosidad, mejor conocido como IRI (International Roughness Index), fue propuesto por el Banco Mundial en 1986 como un estndar estadstico de la rugosidad y sirve como parmetro de referencia en la medicin de la calidad de rodadura de un camino. El ndice Internacional de Rugosidad tiene sus orgenes en un programa. Arriaga, 1998).La irregularidad o rugosidad de la superficie de un camino refleja adecuadamente el grado de comodidad del trnsito; se ha desarrollado una gran variedad de equipos para medir la regularidad superficial de los pavimentos y se ha adoptado mundialmente un ndice nico conocido como ndice de Rugosidad Internacional (IRI), y fue aceptado como estndar de medida de la regularidad superficial de un camino por el Banco Mundial en 1986. (Bautista, 2003)El clculo matemtico del IRI relaciona la acumulacin de desplazamientos del sistema de suspensin de un vehculo modelo (ver figura 2.10), dividida entre la distancia recorrida por el vehculo a una velocidad de 80 km/hr, y se expresa en mm/m o m/km. (Bautista, 2003).

Figura 2.10: Fuente (Arriaga, 1998)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; para no pavimentados la escala se puede extender hasta el valor de 20. En la figura 2.11, se presenta una clasificacin que hace el Banco Mundial de las carreteras y aeropistas, dependiendo de los valores tpicos del IRI, segn la experiencia obtenidas en diversos pases. (Bautista, 2003).

Figura 2.11, Fuente (Bautista, 2003)1.5.1.5.1 RUGOSIMETRO DE MERLINEl rugosmetro MERLIN, es un equipo pensado especialmente para uso de pases en vas de desarrollo, su diseo es verstil y sencillo. Fue desarrollado por el laboratorio de Investigacin de Transportes y Caminos de Inglaterra (TRRL), como una variacin de un perfilometro esttico y debido a la exactitud de sus resultados es un equipo bien practico. (Bautista, 2003).El MERLIN es un equipo de diseo simple. La Figura 2.12 presenta un esquema ilustrativo del instrumento. Consta de un marco formado por dos elementos verticales y uno horizontal. Para facilidad de desplazamiento y operacin el elemento vertical delantero es una rueda, mientras que el trasero tiene adosados lateralmente dos soportes inclinados, uno en el lado derecho para fijar el equipo sobre el suelo durante los ensayos y otro en el lado izquierdo para descansar el equipo. El elemento horizontal se proyecta, hacia la parte trasera, con 2 manijas que permiten levantar y movilizar el equipo, hacindolo rodar sobre la rueda en forma similar a una carretilla. (Del Aguila, 1993)

Figura: 2.12, Fuente: (Del Aguila, 1993)Esquema Rugosimetro de Merlin

Aproximadamente en la parte central del elemento horizontal, se proyecta hacia abajo una barra vertical que no llega al piso, en cuyo extremo inferior pivotea un brazo mvil. El extremo inferior del brazo mvil est en contacto directo con el piso, mediante un patn empernado y ajustable, el cul se adecua a las imperfecciones del terreno, mientras que el extremo superior termina en un puntero o indicador que se desliza sobre el borde de un tablero, de acuerdo a la posicin que adopta el extremo inferior del patn mvil al entrar en contacto con el pavimento. La relacin de brazos entre los segmentos extremo inferior del patn mvil-pivote y pivote-puntero es 1 a 10, de manera tal que un movimiento vertical de 1 mm, en el extremo inferior del patn mvil, produce un desplazamiento de 1 cm del puntero. (Del Aguila, 1993)

Para registrar los movimientos del puntero, se utiliza una escala grfica con 50 divisiones, de 5 mm de espesor cada una, que va adherida en el borde del tablero sobre el cul se desliza el puntero (Ver Figura 2.13).

Escala para determinar la dispersin de las desviaciones de la superficie del pavimento respecto del nivel de referencia o cuerda promedio (mid cord desviations)

Figura: 2.13, Fuente: (Del Aguila, 1993)1.5.1.6 OTTA SEAL

Otta Seal, es una tcnica de tratamiento superficial de origen Noruego, que se podra masificar en las regiones donde existen bajos volmenes de trnsito, para beneficio de comunidades rurales enfocado en mejorar los caminos con recursos locales de bajo costo para mejorar los accesos rurales. La superficie de Otta Seal comprende de una capa de asfalto seguida por una capa de agregado que es compactada dentro del asfalto usando un rodillo o camiones cargados. Ser diferente para la superficie si se emplea una grava integral o un agregado triturado en lugar de gravilla de tamao uniforme. (A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)Otta Seal es una carpeta de rodado asfltica que se usa en caminos de bajo trnsito. Esta tcnica fue desarrollada en Noruega y se ha aplicado en Suecia, Islandia, Kenya, Zimbabwe, Bangladesh, Australia y Sudfrica. Consiste en una superficie bituminosa de 16 o 32 mm de espesor (una o dos capas) y su ejecucin incluye el riego de un asfalto blando aplicado en caliente. Corresponde a un sello asfltico utilizado para proteger una capa granular y consiste en la aplicacin de una pelcula gruesa de ligante blando (asfalto grado 150/200 de penetracion, en caliente), seguido del riego de un agregado integral. Recubierta con una capa de agregado ptreo de graduacin continua uniformemente distribuida que es compactada dentro del asfalto usando un rodillo o camiones cargados. Ser diferente para la superficie si se emplea una grava integral o un agregado triturado en lugar de gravilla de tamao uniforme, se utilizan los mismos equipos que en un tratamiento superficial. Puede ser aplicado en una o dos capas. (A Guide to the Use of Otta Seals, 1999).En el proceso de maduracin de las superficies tratadas con Otta Seal no se aprecian efectos inmediatos. Despus de la construccin, la apariencia de la superficie tratada es muy similar a un camino de grava, luego de 2 a 3 semanas se puede observar menor cantidad de agregado ptreo suelto sobre la superficie del camino. Al cabo de seis meses la carpeta de rodadura alcanza una apariencia final muy parecida a la de los caminos tratado con mezcla asfltica, aunque de superficies menos regular. (A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

(Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

1.5.1.7 DISEO DE LA SOLUCION OTTA SEAL

Todo referente para el Diseo de La Solucion Otta Seal fue transcrito de: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999, en los siguientes subttulos:

a) Factores que influyen en el diseo: El diseo de Otta Seals se basa en mtodos empricos.Los principios que rigen el diseo de Otta Seals se basan de cerca en la inter-relacin entre el agregado utilizado y la viscosidad del ligante y tasas de roseado adoptado, lo que significa que los aglutinantes utilizados siempre se ajustar al tipo de agregado producido.

Otta Seals puede ser construido como una capa simple o doble, con o sin cubierta de sello de arena, y la eleccin de un tipo particular de Otta Seal es normalmente basado en las siguientes consideraciones:

Propiedades de los ridos disponibles

Volumen de trfico

Los costos de construccin

La vida de servicio requerido

En el diseo de Otta Seals, el tipo de asfalto y la tasas de roseado de asfalto inicialmente se estableci sobre la base de los valores tpicos de los principales parmetros de determinar el diseo. Las variaciones en las condiciones del lugar o la gradacin del agregado en el momento de la construccin pueden requerir un ajuste de las tasas de rociado in situ. Los cambios en la viscosidad del ligante tambin pueden ser necesarios cuando las variaciones en las condiciones in situ o los materiales son importantes.

El procedimiento a seguir en el diseo de Otta Seals se muestra como un Diagrama de flujo en la Figura 2.14

Figura 2.14, (Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

b) Seleccin de tipos de Otta Seals:

Doble Otta Seal: El doble Otta Seal es la ms duradera, pero tambin el ms caro y se recomienda para las principales carreteras llevar grandes volmenes de trfico. Doble Otta Seals con una cubierta de sello de arena rara vez se especifica debido a su alta costos y beneficios marginales.

Simple Otta Seal con cubierta de sello de arena: La combinacin de un simple Otta Seal seguido por una cubierta de arena es una Opcin ms barata que un doble Otta Seal. La vida de servicio que sin embargo, ser ms corto, pero el primero ofrece una solucin muy rentable para las carreteras con IMD en general, menos de 500. Los beneficios de utilizar una cubierta de arena son lo siguiente: Mejorar retencin de piedras en el sello subyacente.

Mayor durabilidad, debido al espesor de carpeta de incremento y la formacin de los de una superficie de textura densa.

La proteccin de los ridos en el sello subyacente en el caso de la calidad marginal de los materiales.

Reduccin del riesgo de daos en el caso de las imperfecciones en el sello subyacente.

Simple Otta Seals Simple Otta Seals no se utilizan comnmente en el continente africano. Sin embargo, en el norte de Europa y en Bangladesh se utiliza el Simple Otta Seals. La Tabla 2.1 muestra los tipos recomendados Otta Seal en relacin con el nivel de trfico y el tipo de trabajo de sellado para llevar a cabo. Sin embargo, las recomendaciones que se dan son flexibles y depende del proyecto.

Tabla 2.1 (Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)c) Granulometra preferida El diseo de Otta Seals permite una variedad de gradacin de los agregados que se utilizara siempre y cuando la curva de gradacin caiga dentro del rea designada de la dotacin de gradacin general (ver Figura 2.13) y va como "suave" y en paralelo a la dotacin como sea posible.

Figura 2.13 (Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)Como gua para el diseador de Otta Seals, tres dotaciones de gradacin, en funcin al trfico, se han elaborado para permitir un diseo ms racional. Sin embargo, el diseador debe tener siempre en cuenta que en general todo tipo de agregado que cae dentro de las especificaciones generales de dotacin puede ser utilizado siempre que la viscosidad del ligante y las tasas de rociado estn diseadas en acuerdo.Para el tipo de agregado ms grueso utilizado en el Otta Seal puede resultar beneficioso para el agregado la existencias de agua 3 - 4 das antes de su uso. Las tasas de aplicacin de agregados para un Otta Seal le parecen excesivas en comparacin con la de un Chip Seal convencional

La nica limitacin respecto a la gradacin de agregado utilizado en un Otta Seal es con respecto a la opcin gradacin abierta que no se debe utilizar para el trfico volmenes por encima de IMD 1000.

Tabla 2.2 indica la preferida gradacin de agregado para fines de diseo de acuerdo con el volumen de trfico.

Tabla 2.2 (Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)Las dotaciones de gradacin Abierta, Media y la gradacin "denso", se determinado la tabla 2.3a, el procedimiento de diseo de Otta Seals.

(Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

(Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

(Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

(Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

d) Tipo de aglutinante: La Tabla 2.3 muestra el tipo recomendado de aglutinante de Otta Seal hecho con las tres gradaciones respectivas de agregado en las condiciones del lugar tpico en el continente africano, como se describe en la tabla. En condiciones normales de sitio escandinavo asfalto grado 150/200 de penetracin no se utiliza en Otta Seals.En caso de grava dbil natural que contenga una proporcin bastante alta de finos se utiliza el tipo de aglutinante correcto ser MC 3000 o incluso MC 800 Rango de viscosidad, dependiendo de las condiciones climticas.

Cabe sealar que en la Tabla 2.3a asfalto de grado de viscosidad MC 3000 se recomienda para su uso con los agregados de gradacin media en condiciones de fro (temperaturas inferiores a 15C).

e) Tasa de roseado de Aglutinante Los tipos de aglutinante requerido rociado para Otta Seal vara en funcin de la los siguientes parmetros: Del trfico (IMD)

Granulometra (abierta / media / densa)

La capacidad de absorcin de las partculas de agregado

Si la capa de base est preparado o no

Tasas de rociado en caliente inferior a 1,5 l/m2 no se debe permitir.

Para los agregados con una absorcin de agua de ms de 2%, la tasa de roseado en caliente se debe aumentar en un 0,3 l/m2.

En el caso de que se ha imprimado la base la tasa de roseado en caliente deber reducirse en un 0,2 l/m2 de la primera capa.

Tabla 2.3b presentan las tasas nominales rociado en caliente para Otta Seals.

Tabla 2.3a procedimiento de diseo para Otta Seal. (Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

Tabla 2.3b procedimiento de diseo para Otta Seal. (Fuente: A Guide to the Use of Otta Seals, 1999)

f) Tasa de aplicacin de agregados Es importante aplicar una cantidad suficiente de agregado para asegurarse de que hay algo de material sobrante durante el laminado y durante el perodo inicial de curado del sello. El empotramiento del agregado normalmente tarda alrededor de 2 a 3 semanas para lograr que agregado triturado se use, despus de lo cual cualquier exceso de agregado puede ser barrido.Donde se utilice la grava natural el perodo de curado inicial ser considerablemente ms larga. Las tasas de aplicacin agregado deben estar dentro de los rangos indicados en la tabla 2.3b. Tabla 2.3b da los criterios para la seleccin del tipo de asfalto y las tasas de rociado para el diseo de Otta Seals. Ninguna correccin de la tasa de roseado de asfalto debe hacerse en el diseo para compensar el disolvente utilizado en el asfalto rebajado.

1.5.2 MARCO CONCEPTUAL

1.5.2.1 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Un tratamiento superficial se define como toda operacin cuyo objeto es dotar al firme de determinadas caractersticas superficiales, sin pretender con ello un aumento apreciable en sus cualidades resistentes ni en general de su regularidad superficial. Podra decirse que conforman una capa de piel o recubrimiento del firme. (Banon y Bevia, 2000)

1.5.2.2 VIGA BENKELMAN

La viga Benkelman puede determinar las deflexiones producidas en la superficie del pavimento por la accin de la carga vehicular estandarizadas, la viga Benkelman viene a ser un deflectometros y fue planteada por el Ing. A.C. Benkelman, y esta metodologa de evaluacin estructural de pavimentos es muy difundida por ser una evaluacin no destructiva de pavimentos. (Vera, 2010)Su principio de operacin es ampliamente conocido y consiste en medir el desplazamiento vertical del pavimento ante la aplicacin de una carga esttica o de lenta aplicacin. (Vera, 2010)

1.5.2.3 INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTO (PCI)

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, 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 y las cuales se presentan a continuacin. (Vasquez, 2002)

1.5.2.4 INDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONAL (IRI)

(EninglsInternational Roughness Index) es un parmetro que se utiliza en firmes, para determinar su regularidad y la comodidad en la conduccin. Aunque la trascripcin exacta del trminoroughnesses "rugosidad", se ha adoptado "regularidad" como un calificativo ms adecuado a la hora de definir el IRI. (Wiki peda)El ndice Internacional de Rugosidad, mejor conocido como IRI (International Roughness Index), fue propuesto por el Banco Mundial en 1986 como un estndar estadstico de la rugosidad y sirve como parmetro de referencia en la medicin de la calidad de rodadura de un camino. (Arriaga, 1998)1.5.2.5 NIVELES DE SERVICIO

Para medir la calidad de flujo vehicular se usa el concepto de niveles de servicio. Es una medida cualitativa que describe las condiciones de un flujo vehicular, y de su percepcin por los motoristas pasajeros. (Chavez,2005).

Estas condiciones se describen en trminos de factores tales como la velocidad y el tiempo de recorrido, la libertas de maniobra, la comodidad, la conveniencia y la seguridad vial. (Chavez, 2005)

1.5.2.6 CEMENTO ASFLTICO

El cemento asfltico a emplear en los riegos de liga y en las mezclas asflticas elaboradas en caliente ser clasificado por viscosidad absoluta y por penetracin. Su empleo ser segn las caractersticas climticas de la regin, la correspondiente carta viscosidad del cemento asfltico y tal como lo indica la Tabla N 400-1, las consideraciones del Proyecto y las indicaciones del Supervisor. (EG-2000)Tabla N 400-1

Mezclas en Caliente Tipo de Cemento Asfltico Clasificado segn PenetracinTemperatura Media Anual

24C o ms24C 15C15C - 5CMenos de 5C

40 50

60-70 Modificado60-7085 100

120 - 150Asfalto Modificado

Fuente (EG-2000)

El cemento asfltico debe presentar un aspecto homogneo, libre de agua y no formar espuma cuando es calentado a temperatura de 175C.El cemento asfltico podr modificarse mediante la adicin de activantes, rejuvenecedores, polmeros, asfaltos naturales o cualquier otro producto garantizado por los productos correspondientes. En tales casos, las especificaciones particulares establecern el tipo de adicin y las especificaciones que debern cumplir tanto el ligante modificado como las mezclas asflticas resultantes. La dosificacin y dispersin homognea del producto de adicin debern tener la aprobacin del Supervisor. (EG-2000)Tabla N 400-2Especificaciones del Cemento Asfltico Clasificado por Penetracin

Fuente (EG-2000)

1.6 VARIABLES

1.6.1 VARIABLE

Evaluacin de la solucin Otta Seal.

1.6.2 INDICADORES

Nivel de deflexin.

Nivel de condicin del pavimento.

Nivel de serviciabilidad.CAPTULO II2 DISEO METODOLGICO

2.1 TIPO Y DISEO DE LA INVESTIGACIN.

2.1.1 TIPO.

El presente trabajo corresponde al tipo de investigacin es Aplicada o Tecnolgica, a un nivel de Investigacin Descriptiva con una variable sin manipulacin de sta, se observ los fenmenos tal como se dan en su contexto natural para despus analizarlos, considerando los alcances dados por HERNNDEZ SAMPIERI, Roberto, en su libro Metodologa de la Investigacin. Se diagnostic todas las fallas de la va, tanto de la estructura de la va y de la superficie de la misma, y dando las posibles motivos de fallas, caracterizndolos de manera cuantitativa y cualitativa.

La informacin que se obtuvo al aplicar este tipo de investigacin, increment los conocimientos sobre el tema y ser de mucha utilidad para tener ciertos parmetros en las cuales se deben incidir por parte de un profesional responsable y de las autoridades competentes.

2.1.2 DISEO

El diseo que se adopt es el transeccional descriptivo, que consiste en medir o ubicar a un grupo de personas, objetos, situaciones, contextos, fenmenos en una variable o concepto y proporcionar su descripcin. Son por lo tanto estudios puramente descriptivos y cuando se establecen hiptesis, stas son tambin descriptivas. (HERNNDEZ SAMPIERI, 2003).

El diseo transeccional descriptivo va acompaado del estudio de casos, por ser situaciones especficas, con caractersticas particulares de cada Tramo de Carretera en un determinado tiempo y espacio. Para ello se tendr en cuenta una ficha de observacin y control de las evaluaciones de del tramo Pucara - Calapuja teniendo en cuenta los distintos aspectos considerados en el marco terico. 2.2 POBLACIN Y MUESTRA.

2.2.1 POBLACIN

La poblacin de la investigacin est constituida la red Vial PE-3S, El Tramo Pucara - Calapuja de Progresiva 1250+000 - 1287+700,

2.2.2 MUESTRA

a) Tamao.

El tamao de la muestra para el presente estudio se realiz con criterio propio de manera directa, considerndose 9 km. de evaluacin, de los 37.7 km del tramo Pucara Calapuja.

b) Tipo de muestreo.

El tipo de muestreo efectuado es discrecional, porque se ha determinado de manera directa a criterio propio del investigador por consiguiente se evaluara 9 km de los 37.7 km existentes.

Se tomaron las progresivas de a criterio propio las cuales son:

Km. 1255+000 al km.1258+000

Km. 1262+000 al km 1265+000

Km. 1272+000 al km. 1275+000c) Mtodo de seleccin.

Como es una muestra de 9 km de evaluacin, de los 37. 7km existentes que tiene el Tramo Pucara Calapuja, se tom la muestra de manera discrecional que se escogi a criterio del evaluador, ya que se vio por conveniente que estos 9 km son los ms representativos y muestran los sectores ms crticos del tramo para la evaluacin, que se detall la seleccin de muestras sectorizando el tramo y poder desarrollar la evaluacin del tramo sin inconvenientes.

2.3 PROCEDIMIENTO.

Se procede a ir a campo para la evaluacin y medicin de la Viga Benkelman, evaluacin del PCI, medicin de campo con el equipo Merln.

Luego se sistematiz los datos tomados y se realiz el trabajo respectivo a fin de analizarlos e interpretarlos y dar las alternativas de solucin a cada caso presentado en la investigacin.

Finalmente como producto de toda la Investigacin realizada se extrajo las conclusiones y recomendaciones respectivas

2.4 PLAN DE TRATAMIENTO DE DATOS.

El tratamiento de los datos es de carcter cuantitativo y cualitativo, por ser un estudio descriptivo de cada caso, las caractersticas y aspectos a diagnosticar el Tramo Pucara - Calapuja corresponden a su anlisis particular, considerando la variable del tipo nominal y/u ordinal. Para ello se tom en cuenta lo siguiente:

a)Recoleccin y evaluacin de datos.

b)Codificacin de datos.

c)Tabulacin de datos.

d)Presentacin de datos. En cuadros.

2.5 SISTEMATIZACIN, ANLISIS E INTERPRETACIN DE DATOS.

Los datos se han presentado en cuadros de los tramos ms representativos del tramo Pucara Calapuja.Una vez sistematizado los datos se procedi a su anlisis el cual depende de tres factores: (HERNNDEZ SAMPIERI, 2003).

a)El nivel de medicin de las variables.

b)La manera como se hayan formulado el problema y objetivos.

c)El inters del investigador.

2.6 EQUIPOS Y MATERIALES DE INVESTIGACION

Fichas de evaluacin para el PCI.

El equipo Merln. Para poder determinar la rugosidad.

La Viga Benkelman de un solo brazo.

Un Camin.

Cmara Fotogrfica. CAPTULO III3. CARACTERISTICAL DEL TRAMO PUCARA - CALAPUJA3.1 INFORMACIN DEL TRAMO PUCARA CALPUJALa Ruta PE-3S Norte del Tramo Pucara Calapuja, fue construida con Carpeta Asfltica en el ao 1995, y ha estado en servicio por mas de15 aos, y se estado presentado fallas superficialmente y estructuralmente como por ejemplo Fisuras, Grietas, ahullamientos, Peladuras, Piel de cocodrilo, Baches profundos y superficiales, y Canalizaciones, etc. Por consiguiente se ha daado la estructura de la Va, hasta estar en un estado muy deteriorado, en ese lapso de periodo solo se ha realizado Mantenimiento RutinarioEn el Ao 2010 gana la buena Pro del contrato el consorcio Mazocruz, con el fin de rehabilitar la PE-3S Norte, Pucara Calapuja con el proyecto Servicio De Conservacin Vial Por Niveles De Servicio De La Red Vial Asfaltada De La Carretera: Puno- Desaguadero, Calapuja- La Raya e Ilave - Mazocruz, Se plante una propuesta sobre la Intervencin del Tramo: Pucara Calapuja que consisti en un Mantenimiento Peridico de un Tratamiento Superficial Otta Seal sobre el pavimento existente y un Sello Asfaltico sobre el Otta Seal como se muestra en la figura.

Perfil Tipo Estructura de Solucin al Tramo Pucara- Calapuja

El ao 2011 el Consorcio Mazocruz, intervino con una solucin que consista en un Escarificado y Reconformacin de la carpeta asfltica y base granular existente (e=0.15m), recarga de material granular N.P, con CBR > 70 al 100% (e=0.10m), Imprimacin con asfalto Liquido MC-30, y para el revestimiento asfaltico una capa de Otta Seal Simple (e=16mm), con cemento asfaltico de base blanda(PEN 120/150) y el ao 2012 se realiz la segunda Capa de Otta Seal, el material ptreo para la solucin Otta Seal es material de canto rodado.

3.2 ACTIVIDADES DE CONSERVACIN

Las actividades de Conservacin que se Realizaron son de Mantenimiento Peridico y Mantenimiento Rutinario, El mantenimiento peridico se realiz en los aos 2011 y el 2012 con la aplicacin de un tratamiento Superficial OTTA SEAL Simple en ambos aos, y el Mantenimiento Rutinario se Realiza de manera diaria y esto lo realiza el Consorcio Mazocruz desde el ao 2010 al 2015 hasta culminar su contrato, posteriormente lo realizara otra Empresa que gane la Licitacin del Tramo Pucara Calapuja.

3.3 UBICACIN

El sector se extiende en una longitud de 37.7 km, entre el poblado de Pucara de Prog. 1250+000 hacia el punto denominado Calapuja (Desvio de la Inter Ocenica Sur) de Prog. 1287+700, y est ubicado por debajo de los 3,922 msnm.

Ruta : PE 3S

Carretera : Pucara Calapuja

Departamento : Puno.

Provincia : Lampa

Distrito : Pucara, Calapuja

PLANO DE UBICACIN

3.4 RELIEVE Y CLIMALa zona posee un relieve Llano, Ondulado; un clima cuya temperatura oscilan de 5C a 15C, la zona presenta lluvias intensa por el periodo de lluvias, y presencia de nubes durante el ao como tambin en temporadas de estiaje es Soleado; es propia para cultivos nativos y ganadera Oriunda.CAPTULO IV

4. INSPECCION TECNICA DEL TRATAMIENTO SUPERFICIAL OTTA SEAL4.1 PROGRAMACIN DE ACTIVIDADES EN VISITA A OBRA

Durante los meses de Enero y Febrero se realiz las visitas al tramo Pucara- Calapuja, con el propsito de realizar las mediciones de Deflexin, IRI y la inspeccin visual del PCI, en los sectores de evaluacin.

FechaActividad

Lunes 25 de Enero al Viernes 01 Febrero Medicin de la Deflexiones

Lunes 04 al Mircoles 06 de FebreroMedicin del IRI

Jueves 07 y Viernes 08 de FebreroInspeccin Visual del PCI

4.2 MEDICIONES DE TERRENO

Las mediciones de las deflexiones con Viga Benkelman, se realizaron del 25 de Enero al 01 de Febrero, en todo el tramo de Pucara - Calapuja, cabe sealar que el trabajo se realiz con el equipo de la empresa MAYO.

Las fechas de mediciones del IRI, se realizaron desde el 04 al 06 de Febrero del 2013, en la longitud especificada:

Km. 1255+000 al km.1258+000

Km. 1262+000 al km 1265+000

Km. 1272+000 al km. 1275+000

Cabe recalcar que se tomaron muestras a criterio propio, siendo 9.0 km de los 37.7km dividido en tres sectores seleccionados del Tramo Pucara - Calapuja, tuvo como principal objetivo obtener una evaluacin general de las condiciones actuales del pavimento.

4.2.1 MEDICIN DE LA DEFLEXIN

Equipo Requerido

El equipo mnimo para la realizacin de ensayos de medicin de deflexiones es el siguiente:

a- Deflectmetro Viga Benkelman, con relacin de brazos 1:2

b- Extensmetro con dial indicador de divisiones cada 0.01 mm

c- Camin cargado, con eje trasero de 18000 libras igualmente distribuidas en un par de llantas dobles infladas a una presin de 75 a 85 psi.

d- Vehculo auxiliar para transportar al personal y equipo (camioneta).

e- Balanza porttil para pesaje del camin, con capacidad de 10 toneladas.

f- Accesorios de medicin y varios (Cinta mtrica de 3 m, plumones de

g- Punta gruesa, plomada, destornillador, alicates, hojas de campo, lpices,

h- Seales de seguridad, termmetro, cincel, martillo, varilla de metal o madera de 2m, alambre de amarre, etc.)Procedimiento de Medicin de DeflexionesPreviamente se verifica que se cumpla con las condiciones para el ensayo, como carga del eje trasero del camin y presin de las llantas.

El eje vertical del centro de gravedad de las llantas a usarse se hace coincidir con el punto de ensayo, para esta operacin es aceptable una tolerancia de 3 pulg. alrededor del punto.

Se inserta entre los neumticos el extremo del brazo mvil de la Viga y sobre el punto de ensayo. Por ser inaccesible visual como manual realizar lo anterior mencionado, se hace uso de la plomada haciendo coincidir el brazo mvil con el eje vertical producido por la plomada, colocndose en el eje del centro de gravedad del par de neumticos.

Posteriormente tomando como punto de referencia una varilla vertical adosada a la parte extrema del camin, se realiza marcas en la Viga Benkelman a 0, 20, 25, 30, 40, 50, 100 y a >500cm, para luego solo hacer coincidir la varilla con las marcas. Seguidamente se verifica que la viga este alineada longitudinalmente con la direccin del camin.

Se pone el extensmetro en cero, mientras el camin se desplaza muy lentamente se procede a tomar las lecturas conforme la varilla vertical coincide con las marcas, y se hace una lectura final cuando el camin se ha alejado lo suficiente del punto de ensayo y que el indicador del dial ya no tenga movimiento y registre deflexin cero.

Fotografa: del Ensayo de Viga BenkelmanEn pavimentos flexibles es necesario medir la temperatura de la superficie del pavimento en un punto en no menos de 254 mm (10 pulg.) del borde del pavimento, realizando un pequeo orificio en el pavimento de 4 cm de profundidad y registrando la medida de la temperatura y al mismo tiempo registrar tambin la temperatura ambiente. En pavimentos compuestos no es necesario tomar la temperatura de la superficie, ya que no requiere realizar correcciones por temperatura.

Los puntos de ensayo en el pavimento flexible se realizan cada 50 metros. Notando que el pavimento compuesto tiene una condicin buena, los ensayos se realizan en grietas pronunciadas, notorias, por la fuerte reflexin que presenta el pavimento rgido. Teniendo presente que en pavimentos rgidos las deflexiones son para determinar e identificar las reas daadas, como deflexiones diferenciales en las juntas y grietas debidas a la prdida de transferencia de carga, o por efectos relacionados con la humedad en las grietas.Reportes de Medicin de Deflexiones en Pavimentos Flexibles:

Ubicacin del ensayo (Progresiva)

Deflexin recuperable total del pavimento.

Temperatura de la superficie del pavimento.

Temperatura ambiente.

Espesor de la carpeta asfltica.Reportes de Medicin de Deflexiones en Pavimentos Compuestos:

Ubicacin del ensayo (Progresiva)

Deflexin a ambos lados de la junta (D1 y D2)Datos de Ensayo: Viga Benkelman

TRAMO :PUCARA- CALAPUJA

FECHA :FEBRERO 2013

CARRIL :DERECHO - IZQUIERDO

SUPERFICIE:TRATAMIENTO SUPERFICIAL

EQUIPO :VIGA BENKELMAN SOILTEST

EVALUADOR:EDSON ZAPANA SURCO

CAMION: WS-532

LLANTAS: 12" x 20" ( 12 LONAS)

CARGA EJE: 8.2 Tn (Con carga en el Eje Posterior)

PRESION: 80 PSI (Presin de Inflado y en Buen Estado)

TECNICO: RRV

PROYECTO: DE TESIS

Para tener ms referencia sobre cmo se ha desarrollado el ensayo, se tiene un panel fotogrfico del Ensayo Viga Benkelman, esto se ve ms adelante en el Anexo I.

Los datos de Campo obtenidos se puede observar en el Anexo II.

NDICE DE REGULARIDAD INTERNACIONALEjecucin De Ensayo

Para la ejecucin de los ensayos se requiere de dos personas que trabajan conjuntamente, un operador que conduce el equipo y realiza las lecturas y un auxiliar que las anota. Asimismo, debe seleccionarse un trecho de aproximadamente 400 m de longitud, sobre un determinado carril de una va. Las mediciones se efectan siguiendo la huella exterior del trfico.

Para determinar un valor de rugosidad se deben efectuar 200 observaciones de las irregularidades que presenta el pavimento (desviaciones relativas a la cuerda promedio), cada una de las cules son detectadas por el patn mvil del MERLIN, y que a su vez son indicadas por la posicin que adopta el puntero sobre la escala graduada del tablero, generndose de esa manera las lecturas. Las observaciones deben realizarse estacionando el equipo a intervalos regulares, generalmente cada 2m de distancia; en la prctica esto se resuelve tomando como referencia la circunferencia de la rueda del MERLIN, que es aproximadamente esa dimensin, es decir, cada ensayo se realiza al cabo de una vuelta de la rueda.

En cada observacin el instrumento debe descansar sobre el camino apoyado en tres puntos fijos e invariables: la rueda, el apoyo fijo trasero y el estabilizador para ensayo (Figura N 2.14, Corte B-B). La posicin que adopta el puntero corresponder a una lectura entre 1 y 50, la que se anotar en un formato de campo, tal como el mostrado en el Figura N 5. El formato consta de una cuadrcula compuesta por 10 filas y 20 columnas; empezando por el casillero (1,1), los datos se llenan de arriba hacia abajo y de izquierda a derecha.

Figura: 4.1, Fuente: PropiaFormato para la recoleccin de datos

El proceso de medicin es continuo y se realiza a una velocidad promedio de 2 km/h.

La prueba empieza estacionando el equipo al inicio del trecho de ensayo, el operador espera que el puntero se estabilice y observa la posicin que adopta respecto de la escala colocada sobre el tablero, realizando as la lectura que es anotada por el auxiliar. Paso seguido, el operador toma el instrumento por las manijas, elevndolo y desplazndolo la distancia constante seleccionada para usarse entre un ensayo y otro (una vuelta de la rueda). En la nueva ubicacin se repite la operacin explicada y as sucesivamente hasta completar las 200 lecturas. El espaciado entre los ensayos no es un factor crtico, pero es recomendable que las lecturas se realicen siempre estacionando la rueda en una misma posicin, para lo cual se pone una seal o marca llamativa sobre la llanta (con gutapercha fosforescente, por ejemplo), la que debe quedar siempre en contacto con el piso. Ello facilita la labor del operador quin, una vez hecha la lectura, levanta el equipo y controla que la llanta gire una vuelta haciendo coincidir nuevamente la marca sobre el piso.

Fotografa: Ensayo con el Rugosimetro de Merln Los datos de Campo obtenidos se puede observar en el Anexo III.

4.3 INSPECCIN VISUAL

La inspeccin visual, realizada durante los das 07 y 08 de Febrero del 2013 en la longitud especificada:

Km. 1255+000 al km.1258+000

Km. 1262+000 al km 1265+000

Km. 1272+000 al km. 1275+000

Cabe recalcar que se tomaron muestras a criterio propio, siendo 9.0 km de los 37.7km dividido en tres sectores seleccionados del Tramo Pucara - Calapuja, tuvo como principal objetivo obtener una evaluacin general de las condiciones actuales del pavimento.

4.3.1 NDICE DE CONDICIN DEL PAVIMENTO

El procedimiento de inspeccin para pavimentos con superficies de asfalto, se realiza llenando los espacios en blanco en los formatos correspondientes. A continuacin se muestra el formato para levantar la informacin en pavimentos con superficies de asfalto.

Debe seguirse estrictamente la definicin de los daos descritos en el Manual de Daos de la Evaluacin de la Condicin de un Pavimento, esto con el fin de obtener un PCI confiable. La evaluacin de la condicin incluye los siguientes aspectos:Equipo: Odmetro manual, para medir las longitudes y las reas de los daos.

Regla y una cinta mtrica para establecer las profundidades de los ahuellamientos o depresiones.

Manual de Daos del PCI con los formatos correspondientes y en cantidad suficiente para el desarrollo de la severidad. para su desplazamiento en la va inspeccionada, tales como dispositivos de sealizacin y advertencia para el vehculo acompaante y para el personal en la va.Procedimiento: Se inspecciona una unidad de muestreo para medir el tipo, cantidad y severidad de los daos de acuerdo al Manual de Daos, y se registra la informacin en el formato correspondiente. Se debe conocer y seguir estrictamente las definiciones y procedimiento de medida de daos. Se usa un formulario u hoja de informacin de exploracin de la condicin para cada unidad de muestreo y en los formatos cada regin se usa para registrar un dao, su extensin y su nivel de severidad.Evaluacin de la condicin del pavimento. Los tipos de fallas para pavimentos flexibles se detallan en la siguiente tabla asignndole a cada tipo de falla su correspondiente numeracin.FALLA NDESCRIPCIONUNIDAD

1Piel de cocodriloM2

2ExudacinM2

3Agrietamiento en bloqueM2

4Abultamientos y hundimientosM

5 CorrugacinM2

6DepresinM2

7Grieta de bordeM

8Grieta de reflexin de juntaM

9Desnivel carril/bermaM

10Grietas longitudinales y transversalesM

11ParcheoM2

12Pulimiento de agregadosM2

13HuecosN

14Cruce de va frreaM2

15AhullamientoM2

16DesplazamientoM2

17Grieta parablica (slippage)M2

18HinchamientoM2

19Desprendimiento de agregadosM2

A continuacin se presentan los tipos de daos encontrados en el tramo en estudio, as como sus niveles de severidad:

(2) EXUDACION

Nivel de Severidad: L y M

(4) ABULTAMIENTO Y HUNDIMIENTO

Nivel de Severidad: L y M

(11) PARCHEO

Nivel de Severidad: L y M

(12) PULIMIENTO DE AGREGADOS

Nivel de Severidad: L y M

(15) AHULLAMIENTO

Nivel de Severidad: L y M

Los datos de Campo obtenidos se puede observar en el Anexo IV.

CAPITULO V

5. ANALISIS E INTERPRETACION DE DATOS5.1 DETERMINACIN DE LA DEFLEXION ADMISIBLE

La deflexin admisible, es un parmetro definido en funcin al trfico de diseo, que establece un lmite para la deflexin caracterstica por encima del cual no se garantiza un comportamiento satisfactorio de la estructura durante el periodo considerado. La expresin analtica que define este parmetro segn CONREVIAL es:

Dnde:

Deflexin Admisible inicial (mm).

Nmero total de ejes equivalentes de 8.2 Ton. (ESAL)

As por ejemplo, para un trfico N de ESAL (Segn el Plan de Conservacin Vial del Servicio De Conservacin Vial Por Niveles De Servicio De La Red Vial Asfaltada De La Carretera: Puno- Desaguadero, Calapuja- La Raya e Ilave - Mazocruz) vemos que se tiene lo siguiente deflexin admisible.

5.2 DETERMINACIN LAS DEFLEXIONES CORREGIDAS

Correccin de las deflexiones por efecto de temperatura.

Se sabe que la temperatura del pavimento afecta las deflexiones recuperables, de modo que las deflexiones realizadas en el mismo punto pero a distinta temperatura, indican resultados diferentes.

Para corregir las deflexiones por efecto de temperatura se ha aplicado la siguiente formula:

= Deflexin recuperable a la temperatura estndar (20C)

Dt= deflexin recuperable, medida a la temperatura t C e centsimas de mm.

E= espesor de mezcla asfltica en cm, medido en el borde del pavimentoCorreccin por efecto estacional.

La capacidad de deformacin de los suelos, est influenciada por el grado de saturacin que experimentan, por lo tanto, es deseable que la medicin de deflexiones se realice durante la estacin de lluvias, durante la cual los suelos se encuentran en la situacin ms crtica. De no ser as, se debe efectuar la correccin de las mediciones a fin de tomar en cuenta dicho aspecto. Para fines prcticos se utilizaron los siguientes factores de correccin, considerando el tipo de suelo, de sub-rasante y la poca en que se realizaron los ensayos.

Estas correcciones son hechas a travs de la siguiente formula:

Dnde:

Dcc= Deflexin Caracterstica Corregida en (0,01 mm).

Dc= Deflexin obtenida segn la poca en la que se realiz la medicin (0,01 mm).

Fs= Factor de correccin por estacin.Segn el estudio del CONREVIAL (Consorcio De Rehabilitacin Vial), propone el uso de los siguientes factores de correccin por estacionalidad (FS), considerando el tipo de suelo de sub-rasante y la poca en que se realizaron los ensayos:

NATURALEZA DEL SUB-SUELOFACTOR DE CORRECCIN POR ESTACIN

ESTACIN SECAESTACIN LLUVIOSA

Arenoso Y Permeable1,10 - 1,301,00

Arcilloso Y Sensible A La Humedad1,20 - 1,401,00

Fuente: Estudio De Rehabilitacin Vial De Carreteras En El Pas. Per, 1982

Radio de Curvatura

Se puede determinar con la siguiente formula:

R= Radio de Curvatura en Metros.

=deflexin recuperable en el eje vertical de la carga, en centsimas de mm.

=dem, pero a 25 cm del eje.

10=coeficiente por cambio de ubicacin.

Los Cuadros De Deflexiones Ya Corregidas Del carril Derecho Y Izquierdo Se Encuentran En El Anexo V.

RESULTADOS ESTADISTICOS DE LOS PARAMETROS DE VIGA BENKELMAN LADO DERECHO DEL CARRIL

RESULTADOS ESTADISTICOS DE LOS PARAMETROS DE VIGA BENKELMAN LADO IZQUIERDO DEL CARRIL

DEFLECTOGRAMA DE LAS DEFLEXIONES DEL TRAMO PUCARA CALAPUJA AMBOS LADOS DE LA VIA

5.3 DETERMINACIN DE LOS PARMETROS DE LA RASANTE CON EL MODELO DE HOGG.

Para facilitar el uso de las soluciones nomogrficas, en la interpretacin de curvas de deflexiones, se han desarrollado programas de computadoras de fcil acceso y que pueden implementarse en microcomputadoras o computadoras personales que pueden utilizarse.

A continuacin se presentan los diferentes pasos de interpretacin con los respectivos algoritmos y ejemplos de su utilizacin.

Estos algoritmos pueden resolverse manualmente cuando no se dispone de una computadora. A pesar que la metodologa presentada es para ensayos con la Viga Benkelman, sta es adaptable a mediciones con otros aparatos o mtodos de medicin de deflexiones.

Modelo de carga

La carga en el ensayo con la Viga Benkelman proviene del eje trasero simple con llanta doble de un camin. La carga del eje es del orden de los 18,000 libras y la presin de inflado es de 75 a 85 psi. En el modelo de carga (ver figura 2.2) se asume que la presin de inflado es igual a la presin de contacto, que la huella de contacto de cada llanta es circular y de radio "A" y, que hay una distancia de "3A" entre los centros de cada llanta, Por equilibrio se establece la siguiente relacin: (Hoffman y Del Aguila, 1985).

Dnde:

A= Radio de la huella circular de contacto

P= Carga sobre una llanta

p= Presin de inflado.

De esta manera, si la carga del eje es de 18,000 libras (4,500 libras por llanta) y la presin de inflado es de 80 psi:

Determinacin de R5R5 es la distancia "R" del centro geomtrico de la llanta doble en direccin longitudinal, en la cual se obtiene que la relacin DR/D0 = 0.5 en la curva de deflexiones. Para el modelo de HOGG se ha establecido que R5 puede determinarse usando la siguiente ecuacin: (Hoffman y Del Aguila, 1985).

Dnde:

R = Distancia a la que se mide la deflexin DR (Ejemplo: R= 60 cm).

D0= Deflexin Mxima

DR= Deflexin a la distancia R

A, B y C = Coeficientes de correlacin cuyo valor se indica en el cuadro

6.1H/L0ABC

Cualquier valor3.11500.584

10

DR/D0