Marco Teorico

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UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES“FACULTAD DE INGENIERIA”

MARCO TEORICO

FALLAS DE PAVIMENTO

En pavimentos, la palabra falla se utiliza tanto para verdaderos colapsos como

deterioros simples. Una falla es algo que se aparta de lo que se consideró

perfecto. Las fallas en los pavimentos pueden considerarse en tres grupos:

Falla por insuficiencia estructural

Los pavimentos construidos con material inapropiado en cuanto a

resistencia. Se pueden utilizar materiales con buena calidad pero

espesores insuficientes. Esta falla se produce por la combinación de la

resistencia al esfuerzo cortante de cada capa y sus espesores.

Falla por defectos constructivos

Pavimentos bien proporcionados y con materiales de buena calidad pero

que en su construcción se cometieron errores.

Falla por fatiga

Pavimentos que primeramente estuvieron bien proporcionados y

construidos, con el paso del tiempo y la continua repetición de cargas

sufren efectos de fatiga, degradación estructural, pérdida de resistencia

y acumulan deformaciones.

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1.- FALLAS

1.1.- Huecos:

Los huecos son depresiones pequeñas en la superficie del pavimento,

usualmente con diámetros menores que 0.90 m y con forma de tazón.

Por lo general presentan bordes aguzados y lados verticales en

cercanías de la zona superior.

El crecimiento de los huecos se acelera por la acumulación de agua

dentro del mismo. Los huecos se producen cuando el tráfico arranca

pequeños pedazos de la superficie del pavimento.

Con frecuencia los huecos son daños asociados a la condición de la

estructura y no deben confundirse con desprendimiento o meteorización.

a) Nivel de severidad

Los niveles de severidad para los huecos de diámetro menor

que 762 mm están basados en la profundidad y el diámetro de

los mismos, de acuerdo con el Cuadro.

Niveles de severidad para huecos:

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Medición:Los huecos se miden contando aquellos que sean de severidades baja,

media y alta, y registrándolos separadamente.

1.2.- Piel de cocodrilo:

Las grietas de fatiga o piel de cocodrilo son una serie de grietas

interconectadas cuyo origen es la falla por fatiga de la capa de rodadura

asfáltica bajo acción repetida de las cargas de tránsito.

El agrietamiento se inicia en el fondo de la capa asfáltica (o base estabilizada) donde los esfuerzos y deformaciones unitarias de tensión son mayores bajo la carga de una rueda.

La piel de cocodrilo se considera como un daño estructural importante y usualmente se presenta acompañado por ahuellamiento.

Inicialmente, las grietas se propagan a la superficie como una serie de

grietas longitudinales paralelas. Después repetidas de las se conectan

formando polígonos con ángulos agudos que desarrollan un patrón que

se asemeja a una malla de gallinero o a la piel de cocodrilo.

Generalmente, el lado más grande de las piezas no supera los 0.60 m.

El agrietamiento de piel de cocodrilo ocurre únicamente en áreas a

repetidas tránsito como que están bajo las huellas de los neumáticos.

Por lo tanto, no podría producirse sobre la totalidad de un área a menos

que esté sujeta a cargas de tránsito en toda su extensión.

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a) Nivel de severidad bajo (L)

Grietas finas capilares y longitudinales que se desarrollan de

forma paralela con unas pocas o ninguna interconectadas.

Las grietas no están descascaradas, es decir, no presentan

rotura del material a lo largo de los lados de la grieta.

b) Nivel de severidad medio (M)

Desarrollo posterior de grietas piel de cocodrilo del nivel M, en

un patrón o red de grietas que pueden estar ligeramente

descascaradas.

c) Nivel de severidad alto (H)

Red o patrón de grietas que ha evolucionado de tal forma que

las piezas o pedazos están bien definidos y descascarados los

bordes. Algunos pedazos pueden moverse bajo el tránsito.

Pueden venir acompañadas de ahuellamiento. En este caso

ambas fallas se miden separadamente.

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Medición:

Se miden en metros cuadrados de área afectada. La mayor dificultad en

la medida de este tipo de daño radica en que, a menudo, dos o tres

niveles de severidad coexisten en un área deteriorada.

Si estas porciones pueden ser diferenciadas con facilidad, deben

medirse y registrarse separadamente. De lo contrario, toda el área

deberá ser calificada en el mayor nivel de severidad que se presente.

1.3.- Grietas de borde:

Las grietas de borde son paralelas al eje de la vía y, generalmente,

están a una distancia entre 0.30 y 0.60 m del borde exterior del

pavimento.

Este daño se acelera por las cargas de tránsito y puede originarse por

debilitamiento, debido a condiciones climáticas, de la base o de la sub-

rasante próxima al borde del pavimento, o por falta de soporte lateral.


Grietas de baja severidad sin disgregación.

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Grietas de media severidad con algo de disgregación y rotura

de los bordes.


Considerable rotura de borde y disgregación en las grietas.

Medición:Se miden en metros lineales.

1.4.- Grietas de deslizamiento:

Las grietas parabólicas por deslizamiento son grietas en forma de media

luna creciente, con sus puntas hacia el sentido del tránsito. Son

producidas cuando las ruedas que frenan o giran inducen el

deslizamiento o la deformación de la superficie del pavimento.

Usualmente, este daño ocurre en presencia de una mezcla asfáltica de

baja resistencia, o de un riego de adherencia excesivo, y en algunas

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oportunidades pobre, entre la superficie y la capa siguiente en la

estructura de pavimento.


Ancho promedio de la grieta menor que 10mm.


Ancho promedio de la grieta entre 10mm y 38mm.

El área alrededor de la grieta está fracturada en

pequeños pedazos ajustados.

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Ancho promedio de la grieta mayor que 38mm.

El área alrededor de la grieta está fracturada en

pedazos fácilmente removibles.

Medición:La falla asociada con una grieta parabólica se mide en metros

cuadrados y se califica según el nivel de severidad más alto presente en

la misma.

1.5.- Grietas longitudinales y transversales:

Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o a la

dirección de construcción y pueden ser causadas por:

Una junta de canal del pavimento pobremente construida.

Contracción de la superficie de concreto asfáltico debido a bajas

temperaturas o al envejecimiento del asfalto o al ciclo diario de

temperatura.

Una grieta de reflexión causada por el agrietamiento bajo la capa

de base, incluidas las grietas en losas de concreto de cemento

Portland, pero no las juntas de pavimento de concreto.

Las grietas transversales se extienden a través del pavimento en ángulos

aproximadamente rectos al eje del mismo o a la dirección de

construcción.

Usualmente, este tipo de grietas no está asociado con carga.

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Grieta sin relleno de ancho menor que 10mm.

Grieta rellena de cualquier ancho (con condición

satisfactoria del material llenante).


Grieta sin relleno de ancho entre 10mm y 76mm.

Grieta sin relleno de cualquier ancho hasta 76mm,

rodeada de grietas aleatorias pequeñas.

Grieta rellena de cualquier ancho, rodeada de grietas

aleatorias pequeñas.

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Cualquier grieta rellena o no, rodeada de grietas

aleatorias pequeñas de severidad media o alta.

Grieta sin relleno de más de 76mm de ancho.

Una grieta de cualquier ancho en la cual unas pocas

pulgadas del pavimento alrededor de la misma están

severamente fracturadas.

Medición:Las grietas longitudinales y transversales se miden en metros lineales.

La longitud y severidad de cada grieta debe registrarse después de su

identificación.

Si la grieta no tiene el mismo nivel de severidad a lo largo de toda su

longitud, porción la con nivel severidad diferente debe registrase por

separado.

Si ocurren abultamientos o hundimientos en la grieta, estos deben

registrarse como tipo de falla adicional.

Ejemplo de grieta transversal por efecto de bajas temperaturas

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1.6.- Elevaciones y/o hundimientos:

Las elevaciones o abultamientos son pequeños desplazamientos hacia

arriba localizados en la superficie del pavimento.

Se diferencian de los desplazamientos, pues estos últimos son

causados por pavimentos inestables.

Los hundimientos son desplazamientos hacia abajo, pequeños y

abruptos, de la superficie del pavimento.

Medición:Se miden en metros

lineales.

Si aparecen en un

patrón perpendicular al

flujo del tránsito y están

espaciadas a

menos de 3.0 m, el daño se llama corrugación.

1.7.- Bacheos y zanjas reparadas:

Un bache es un área de pavimento la cual ha sido remplazada con

material nuevo para reparar el pavimento existente.

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Un bache se considera un defecto no importa que tan bien se comporte

(usualmente, un área bacheada o el área adyacente no se comportan

tan bien como la sección original de pavimento).

Por lo general se encuentra que alguna irregularidad o incomodidad al

tránsito está asociada con este daño.


Bache está en buena condición buena y es satisfactorio. La

calidad del tránsito se califica como de baja severidad.


El bache está moderadamente deteriorado o la calidad del

tránsito se califica como de severidad media.


El Bache está muy deteriorado o la calidad del tránsito se

califica como de alta severidad.

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Medición:Los baches se miden en metros cuadrados de área afectada. Sin

embargo, si un solo Bache tiene áreas de diferente severidad, estas

deben medirse y registrarse de forma separada.

Por ejemplo, un bache de 2.32m2 puede tener 0.9m2 de severidad

media y 1.35m2 de baja severidad. Estas áreas deben registrarse

separadamente.

Ningún otro daño (por ejemplo, desprendimiento y agrietamiento) se

registra dentro de un bache; aún si el material del bache se está

desprendiendo o agrietando, el área se califica únicamente como bache.

Si una cantidad importante de pavimento ha sido reemplazada, no se

debe registrar como un bache sino como un nuevo pavimento (por

ejemplo, la sustitución de una intersección completa, o un tramo de más

de 100 ml de longitud).

1.8.- Disgregación y desintegración:

La disgregación y desintegración son la pérdida de la superficie del

pavimento debida a la pérdida del ligante asfáltico y de las partículas

sueltas de agregado.

Este daño indica que, o bien el ligante asfáltico se ha endurecido de

forma apreciable, o que el agregado en la mezcla es de muy poco

afinidad con el ligante. También pueden suceder en mezclas con muy

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poca cantidad de ligante y mezclas que fueron sobrecalentadas durante

su producción en planta.

Además, el desprendimiento puede ser causado por ciertos tipos de

tránsito, por ejemplo, vehículos de orugas.

El ablandamiento de la superficie y la pérdida de los agregados debidos

al derramamiento de aceites también se consideran como

desprendimiento.


Han comenzado a perderse los agregados o el ligante. En

algunas la ha comenzado a deprimirse.

En el caso de derramamiento de aceite, puede verse la

mancha del mismo, pero la superficie es dura y no puede

penetrarse con una moneda.


Se han perdido los agregados o el ligante. La textura es

moderadamente rugosa y ahuecada. En el caso de

derramamiento de aceite, la superficie es suave y puede

penetrarse con una moneda.

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Se han perdido de forma considerable los agregados o el

ligante. La textura superficial es muy rugosa y ahuecada.

áreas ahuecadas tienen diámetros menores que 10mm y

profundidades menores que 13.0 mm; áreas ahuecadas

mayores se consideran huecos. En el caso de derramamiento

de aceite, el ligante asfáltico ha perdido su efecto ligante y el

agregado está suelto.

Medición:El hinchamiento se mide en metros cuadrados de área afectada.

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IDENTIFICACION DEL TIPO DE FALLA

UBICACIÓN GEOGRÁFICA:

Departamento : Junín

Provincia : Huancayo

Distrito : Huancayo

Dirección : Av. Calmell del Solar

Tramo : Parque Palian - San Luis

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DESCRIPCIÓN GENERAL:

En el trabajo de campo se realizó la observación de las diferentes fallas, haciendo mención en lo siguiente:

1. Huecos2. Piel de cocodrilo3. Grietas de borde4. Grietas de desplazamiento5. Grietas longitudinales y grietas transversales6. Elevaciones y/o hundimientos7. Bacheos y zanjas reparadas8. Disgregación y desintegración9. Hinchamiento

TIPOS DE FALLA:

PARQUE PALIAN – SAN GENAROK.M. Tipo de Falla Medida Descripción

L (m)

A (m)

0+005 Hueco 0.2 0.3 Nivel de severidad medio0+015 Hueco 0.6 0.4 Nivel de severidad medio0+020 Bacheos y zanjas reparadas 0.5 0.2 Nivel de severidad bajo0+025 Hueco 0.1 0.2 Nivel de severidad bajo0+030 Hueco 0.11 0.12 Nivel de severidad bajo0+048 Hueco 0.13 0.11 Nivel de severidad bajo0+050 Hueco 0.12 0.13 Nivel de severidad bajo0+055 Piel de cocodrilo 0.5 0.2 Nivel de severidad bajo0+065 Grietas de borde 1 0.01 Nivel de severidad bajo0+070 Elevaciones y hundimientos 3m Nivel de severidad bajo0+080 Bacheos y zanjas reparadas 0.7 0.25 Nivel de severidad bajo

0+085 Zanjas reparadas 0.6 0.2 Nivel de severidad bajo0+090 Zanjas reparadas 0.5 0.3 Nivel de severidad bajo0+095 Grieta de desplazamiento 0.6 0.2 Nivel de severidad bajo0+105 Hueco 0.11 0.12 Nivel de severidad bajo0+110 Grietas longitudinales 6m Nivel de severidad medio0+120 Hueco 0.13 0.11 Nivel de severidad bajo0+165 Elevaciones y hundimientos 2m Nivel de severidad bajo0+190 Disgregación y desintegración 2 4 Nivel de severidad bajo0+210 Bacheos y zanjas reparadas 0.6 0.2 Nivel de severidad medio0+225 Elevaciones y hundimientos 1m Nivel de severidad medio

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0+230 Elevaciones y hundimientos 1.5m Nivel de severidad medio0+250 Bacheos y zanjas 0.6 0.2 Nivel de severidad medio

SAN LUCAS - MARTEK.M. Tipo de Falla Medida Descripción

0+390 Desintegración 3 x 2m Nivel de severidad bajo

MARTE - CHORRILLOSK.M. Tipo de Falla Medida Descripción

0+420 Desintegración 4 x 5m Nivel de severidad bajo

CHORRILLOS – SAN LUISK.M. Tipo de Falla Medida Descripción

0+425 Grieta transversal 2m Nivel de severidad bajo0+445 Huecos 3 x 2m Nivel de severidad bajo0+465 Grieta transversal 1m Nivel de severidad bajo0+490 Bacheos y zanjas reparadas 0.5 x 0.3 Nivel de severidad medio0+510 Grieta longitudinal 80m Nivel de severidad bajo0+550 Desgaste 3 x 6m Nivel de severidad medio0+580 Grieta longitudinal 20m Nivel de severidad bajo0+605 Huecos 3 x 2m Nivel de severidad bajo

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SOLUCION AL TIPO DE FALLA

1. HUECOS

TIPO DE SOLUCION:

Parche: Consiste en rellenar baches o depresiones en afirmado que se presentan en zonas de una vía.

2. PIEL DE COCODRILO

TIPO DE SOLUCION:

Sellado: limpieza de grietas para luego hacer el sellado a mano con material asfaltico y arena. Con el fin de prevenir la entrada de agua y otros materiales a la estructura del pavimento.

Su aplicación es más costosas y menos efectiva

3. GRIETAS DE BORDE

TIPO DE SOLUCION:



4. GRIETAS DE DESLIZAMIENTO

TIPO DE SOLUCION:



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5. GRIETAS LONGITUDINALES Y GRIETAS TRANSVERSALES

TIPO DE SOLUCION:



6. ELEVACIONES Y/O HUNDIMIENTOS

TIPO DE SOLUCION: Elevación: No se hace nadaHundimiento: Parcheo parcial

7. BACHEOS Y ZANJAS REPARADAS

TIPO DE SOLUCION:

Demolición y remoción de pavimento: se de asfalto en caliente Se recomienda que las acciones de bacheo se realicen bajo condiciones

atmosféricas favorables, en época seca. Capas asfálticas, nivelación, fricción de sello.

8. DISGREGACIÓN Y DESINTEGRACIÓN

TIPO DE SOLUCION:

Sello superficial: Limpieza de grietas para luego hacer el sellado a mano con material asfaltico y arena. Con el fin de prevenir la entrada de agua y otros materiales a la estructura del pavimento.

Tratamiento superficial

9. HINCHAMIENTO

TIPO DE SOLUCION: No se hace nada

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CONCLUSIONES

Por tanto las carreteras afirmados es un Capa compactada de material

granular natural ó procesado con graduación especifica que soporta

directamente las cargas y esfuerzos del tránsito.

La carretera PALIAN Tramo – Calmell- San Luis es de primera clase,

tipo 1 y pasan 4 mil a 2 mil vehículos por día pero se observa que no

cumplen con el peso ideal según el reglamento, es por eso que existen

deficiencias en las pistas por el exceso de pesos de vehículos.

En la carretera de PALIAN- Calmell- San Luis, las obras de arte se

encuentran totalmente deterioradas por la falta de mantenimiento por

parte de las autoridades responsables.

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RECOMENDACIONES

Es conveniente continuar con un mantenimiento rutinario de limpieza y

preventivo en las pistas de las avenidas en mención para evitar que

bajen de nivel en el que se encuentran y así alcanzar el nivel de

excelente.

Se recomienda que en la carretera afirmada PALIAN- Tramo – Calmell-

San Luis debe poseer la cantidad apropiada de material fino cohesivo

que permita mantener aglutinadas las partículas para que no exista

deformaciones y fallas en el pavimento.

Se recomienda la reconstrucción de cunetas, reparación de Tramo –

Calmell- San Luis brechas, huecos, zanjas y reconformación del material

de afirmado existente perfilado y compactación de la superficie.

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ANEXOS

PLANOS:

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FOTOGRAFIAS:

HUECOS

PIEL DE COCODRILO

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GRIETAS DE BORDE

GRIETAS DE DESPLAZAMIENTO

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GRIETAS LONGITUDINALES GRIETAS TRANSVERSAL

ELEVACIONES Y/O HUNDIMIENTOS

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BACHEOS Y ZANJAS REPARADAS

DISGREGACION Y DESINTEGRACION

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HINCHAMIENTO

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