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ANALISIS ESTRUCTURAL Y PATOLOGICO DE LA VIA QUE PRESENTA
FISURACION ASCENDENTE O DESCENDENTE EN LA CARPETA ASFALTICA EN LA
CARRERA 40 CON CALLE 7 ENTRE LA CALLE 15 Y LA AVENIDA 40 EN EL
MUNICIPIO DE VILLAVENCENCIO, META.
JEISON STIVEN LOPEZ ISAZA
KAREN ALEJANDRA FUENTES CARDENAS
MICHEL STIVEN FORERO AYALA
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAM DE INGENIERIA CIVIL
VILLAVICENCIO – META
2017
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ANALISIS ESTRUCTURAL Y PATOLOGICO DE LA VIA QUE PRESENTA
FISURACION ASCENDENTE O DESCENDENTE EN LA CARPETA ASFALTICA EN LA
CARRERA 40 CON CALLE 7 ENTRE LA CALLE 15 Y LA AVENIDA 40 EN EL
MUNICIPIO DE VILLAVENCENCIO, META.
JEISON STIVEN LOPEZ ISAZA
KAREN ALEJANDRA FUENTES CARDENAS
MICHEL STIVEN FORERO AYALA
Asesor Técnico del Proyecto
JHONY OJEDA
Ingeniero Civil
Asesor Metodológico del Proyecto
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
FACULTAD DE INGENIERIAS
PROGRAM DE INGENIERIA CIVIL
VILLAVICENCIO – META
2017
3
AUTORIDADES ACADEMICAS
UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA
DRA. MARITZA RONDON RANGEL
Rectora Nacional
DR. CESAR AUGUSTO PERZ LONDOÑO
Director Académico de la Sede
DRA. RUTH EDITH MUÑOZ JIMENEZ
Sub – Directora Administrativa de la Sede
DR.MILCLADEZ VIZCANO
Coordinador del Centro de investigación y postgrados
ING.RAUL ALARCON BERMUDEZ
Decano de la Facultad de Ingenierías
ING.SAULO OLARTE
Coordinador de Investigación del Programa de Ingeniería Civil
4
Nota de Aceptación
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
_______________________________
Jurado
_______________________________
Jurado
Villavicencio, septiembre del 2017
5
En el inicio de nuestro proyecto el alcance se veía muy lejos, casi imposible por el tiempo
necesario para su culminación, agradezco primeramente a Dios ya que gracias a Él he logrado
concluir con mi carrera, a mis padres porque ellos siempre han tenido fe en mí y han estado
conmigo con su apoyo para cada día ser mejor persona, a mis compañeros porque gracias a su
dedicación logramos terminar nuestro proyecto.
KAREN ALEJANDRA FUENTES CARDENAS
Primeramente, agradezco a mi Dios por permitirme el disfrutar con mi familia esta etapa de mi
vida, a mi familia le agradezco por apoyarme incondicionalmente en mi proyecto por último
agradezco a todas aquellas personas que me han apoyado en todo momento.
MICHEL STIVEN FORERO AYALA
Quiero dedicarle mis agradecimientos primero a Dios, a mi familia y a todas las personas que
hicieron posible este triunfo, a todos aquellos que de una u otra manera me dieron fortaleza pare
seguir luchando y no desfallecer en el camino.
Y agradezco a todos aquellos ingenieros y doctores que me impartieron clases, que de una u
otra manera ayudaron en mi desarrollo profesional, unos muy buenos como personas otros no
tanto, pero aun así hicieron cambios y fortalecieron aún mas muchos aspectos de mi vida, tanto
personales como académicos para seguir luchando por lo que quiero y no dejarme vencer.
En este punto de mi vida tengo más metas que me he propuesto y espero llevar siempre de la
mano a Dios y a todas las personas que han sido de fortaleza y victoria para mi vida y el desarrollo
de mis estudios.
JEISON STIVEN LOPEZ ISAZA
6
Agradecimiento
Los autores anuncian sus gratitudes a:
Primero que todo le agradecemos a Dios por guiarnos en este última etapa que nos permite
culminar nuestros estudios de pregrado además le damos nuestra gratitud a la Universidad
Cooperativa De Colombia Sede Villavicencio y a todo su plantel estudiantil de ingeniera civil que
nos han abierto las puertas para alcanzar una meta más y así brindándonos nuevas oportunidades
en nuestra vida profesional.
Un agradecimiento especial al Ingeniero Jhony Ojeda por dedicar su tiempo y colaboración en
el desarrollo de nuestro proyecto.
7
Advertencia
La Universidad Cooperativa de Colombia,
Sede Villavicencio, no se hace responsable
por los conceptos emitidos por los autores.
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Contenido De Ilustraciones
Ilustración 1: Tramo vial a estudiar ......................................................................................... 17
Ilustración 2: Tramo vial a estudiar ......................................................................................... 21
Ilustración 3: Climograma de Villavicencio ............................................................................ 22
Ilustración 3: Asentamiento Transversal .................................................................................. 28
Ilustración 4: Asentamiento Longitudinal ................................................................................ 29
Ilustración 5: Esquema De Abultamiento ................................................................................ 30
Ilustración 6: Abultamiento ...................................................................................................... 31
Ilustración 8: Fisura De Borde ................................................................................................. 33
Ilustración 9: Fisura De Borde ................................................................................................ 34
Ilustración 10: Esquema De Medialuna ................................................................................... 35
Ilustración 11: Daño Medialuna ............................................................................................... 35
Ilustración 12: Daños Parabólico ............................................................................................. 36
Ilustración 13: Daños Parabólico ............................................................................................. 37
Ilustración 14: Esquema De Fisuras En Juntas ........................................................................ 38
Ilustración 15: Daño En Fisuras Longitudinales En Juntas ..................................................... 39
Ilustración 145: Esquema En Fisuras En Bloque ..................................................................... 40
Ilustración 15: Fisuras En Bloque ............................................................................................ 41
Ilustración 16: Esquema De Piel De Cocodrilo ....................................................................... 43
Ilustración 19: Piel De Cocodrilo ............................................................................................. 44
Ilustración 19: Ojo De Pescado ................................................................................................ 46
Ilustración 20: Esquema De Descascaramiento ....................................................................... 48
Ilustración 21: Descascaramiento ............................................................................................ 48
Ilustración 22: Bacheo Superficial ........................................................................................... 50
Ilustración 23: Bacheo Nivel Bajo ........................................................................................... 50
Ilustración 24: Bacheo Nivel Medio ........................................................................................ 51
Ilustración 25: Bacheo Nivel Alto ............................................................................................ 51
Ilustración 26: Esquema De Pedida De Ligantes ..................................................................... 53
Ilustración 27: Pedida De Ligantes .......................................................................................... 53
Ilustración 29: Tipos de daños al pasar el tiempo. ................................................................... 54
9
Ilustración 30: Esquema Perdida De Agregado ....................................................................... 55
Ilustración 30: Perdida De Agregado ....................................................................................... 56
Ilustración 31: Esquema De Cabezas Duras ............................................................................ 57
Ilustración 32: Cabezas Duras .................................................................................................. 58
Ilustración 33: Esquema De Surcos ......................................................................................... 59
Ilustración 34: Daños Surcos ................................................................................................... 59
Ilustración 35: Esquema De Exudación ................................................................................... 60
Ilustración 36: Exudación ........................................................................................................ 61
Ilustración 37: Superficial Exudación Nivel Bajo ................................................................... 61
Ilustración 38: Daño Superficial Exudación Nivel Medio ....................................................... 62
Ilustración 38: Daño Superficial .............................................................................................. 62
Ilustración 40: Esquema De Pulimiento ................................................................................... 63
Ilustración 41: Foto De Pulimientos ........................................................................................ 64
Ilustración 42: Foto De Pulimientos Vía Primaria ................................................................... 64
Ilustración 44: Esquema De Afloramiento De Agua ............................................................... 65
Ilustración 44: Foto De Afloramiento De Agua ....................................................................... 65
Ilustración 46: Replanteamiento de los puntos ........................................................................ 81
Ilustración 46: Carga Aplicada Al Ensayo ............................................................................... 82
Ilustración 47: Carga Aplicada Al Ensayo ............................................................................... 82
Ilustración 48: Localización Del Punto De Ensayo ................................................................. 83
Ilustración 49: Posición De La Viga Respecto Al Eje Trasero De La Volqueta ..................... 84
Ilustración 50: Toma De Temperatura De La Vía En Análisis ................................................ 86
Ilustración 52: Testigo 1 “Núcleo Extraído En La Abscisa K+400, Correspondiente Al Tramo
5 En Sentido De La Vía Norte-Sur”. ...................................................................................... 103
Ilustración 53: Testigo 2 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+500, Correspondiente Al Tramo
6 En Sentido De La Vía Norte-Sur”. ...................................................................................... 104
Ilustración 54: Testigo 3 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+600, Correspondiente Al Tramo
7 En Sentido De La Vía Norte-Sur”. ...................................................................................... 105
Ilustración 54: Testigo 4 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+700, Correspondiente Al Tramo
8 En Sentido De La Vía Norte-Sur”. ...................................................................................... 107
10
Ilustración 56: Testigo 5 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+800, Correspondiente Al Tramo
9 En Sentido De La Vía Norte-Sur” ....................................................................................... 108
Ilustración 57: Testigo 6 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+900, Correspondiente Al Tramo
10 En Sentido De La Vía Norte-Sur”. .................................................................................... 109
11
Contenido
Glosario ................................................................................................................................ 14
Resumen ............................................................................................................................... 15
Introducción .......................................................................................................................... 16
Planteamiento del problema ....................................................................................... 17
Justificación ................................................................................................................ 18
Objetivo general ......................................................................................................... 19
3.1. Objetivo General: .......................................................................................................... 19
3.2. Objetivos Específicos .................................................................................................... 19
Antecedentes ............................................................................................................... 20
Marco Referencia ....................................................................................................... 21
5.1. Marco contextual ........................................................................................................... 21
Marco Conceptual ....................................................................................................... 23
6.1. Conceptos Generales ..................................................................................................... 23
Tránsito De Diseño ..................................................................................................... 24
7.1. Tránsito Promedio Diario .............................................................................................. 24
Marco Legal O Normativo ......................................................................................... 26
Marco teórico .............................................................................................................. 27
9.1. Manual de daño en la vía con superficies de concreto asfaltico .................................... 27
9.2. Deformaciones ............................................................................................................... 27
9.4. Fisuras ............................................................................................................................ 33
9.5. Perdidas de las capas de la estructura ............................................................................ 45
9.6. Daño superficiales ......................................................................................................... 52
9.6.4. Surcos ......................................................................................................................... 59
9.7. Otros daños .................................................................................................................... 64
12
Metodología Utilizada Para El Aforo Vehicular ........................................................ 66
10.1. Recolección de datos del conteo vehicular .................................................................. 66
10.2. Tránsito De Diseño ...................................................................................................... 66
10.3. Descripción de Tránsito ............................................................................................... 66
Formulas Necesarias Para El Análisis De Deflexión Por El Método De La Viga
Benkelman ................................................................................................................................. 74
11.1. Análisis de deflexiones ................................................................................................ 74
11.2. Deflexión Admisible, Dadm ........................................................................................ 76
11.3. Radio De Curvatura ..................................................................................................... 77
11.4. Metodología ................................................................................................................. 77
TRABAJO DE CAMPO ............................................................................................. 78
12.1. Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles ......................................... 78
12.2. Descripción Del Proceso De La Toma De Del Conteo Vehicular .............................. 81
12.2.4. Descripción Del Proceso De La Toma De Testigos ............................................... 87
12.3. Resultados De Metodología Viga Benkelman ............................................................ 95
Resultados De Metodología Extracción De Testigos De Pavimento Asfaltico ........ 102
13.1. Análisis De Resultados De Testigo 1 ...................................................................... 103
13.2. Análisis De Resultados De Testigo 2 ....................................................................... 104
13.2. Análisis De Resultados De Testigo 3 ........................................................................ 105
13.3. Análisis De Resultados De Testigo 4 ........................................................................ 107
13.4. Análisis De Resultados De Testigo 5 ........................................................................ 108
13.5. Análisis De Resultados De Testigo 6 ........................................................................ 109
CALULOS DEL SN POR EL METODO DE LA AASTHO Y LA PORYECCION
DEL MISMO CON RELACION AL TRANCITO VEHICULAR ....................................... 111
14.1. Análisis De Resultados De Testigo 1 ........................................................................ 111
14.1. Análisis De Resultados De Testigo 2 ........................................................................ 113
13
14.3. Análisis De Resultados De Testigo 3 ........................................................................ 115
14.4. Análisis De Resultados De Testigo 4 ........................................................................ 117
14.5. Análisis De Resultados De Testigo 5 ........................................................................ 118
14.6. Análisis De Resultados De Testigo 6 ........................................................................ 120
14.7. Análisis De Resultados De Testigo del romboy ........................................................ 121
Observaciones, Conclusiones Y Recomendaciones ................................................. 122
REFERENCIAS ........................................................................................................... 125
14
Glosario
• Aforo Vehicular: Es una muestra de los volúmenes para el periodo en el que se realiza y
tiene por objetivo cuantificar el número de vehículos que pasan por un punto o una
intersección.
• Ensayo CBR: (california Bearing Ratio: Ensayo De Relación De Soporte De California)
mide la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo y para poder evaluar la calidad del
terreno para sub rasante, sub base y base de pavimento.
• Patologías: Es la superficie que sirve de fundación al pavimento. Está constituida por el
suelo y se puede representar en corte, lleno o una combinación de los dos.
• Depresiones: Áreas localizadas en la superficie del pavimento con niveles ligeramente
más bajos que el pavimento a su alrededor.
• Mezcla Asfáltica: Están formadas por una combinación de agregados pétreos y un ligantes
hidrocarbonato de manera que aquellos quedan cubiertos por un película continua de este,
se fabrica en una centrales fijas o móviles, se transportan después a la obra y allí se extiende
y se compacta.
• Asfalto: Materia aglomerante de color marrón oscuro a negro, de consistencia variables
constituido principalmente por betunes. El asfalto puede s natural u obtenido por refinación
de petróleo.
• Lígate Bituminoso: Material que contiene betún (bitumen), el cual es un hidrocarburo
soluble en bisulfuro de carbono. El asfalto el alquitrán son materiales bituminosos
• Alquitrán: producto hidrocarbonado semisólido o líquido, resultante de la destilación de
la hulla, su contenido de betún es menor que el de los asfaltos. Presenta buena adhesividad
con los agregados y resiste el ataque de los derivados del petróleo, pero presenta alta
susceptibilidad térmica y envejecimiento rápido.
• Cemento Asfaltico: Asfalto refinado o una combinación de este con un aceite fluidificante,
cuya viscosidad es apropiada para los trabajos de pavimentación.
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Resumen
En el presente informe se enfoca en realizar el diagnóstico del pavimento, diseño de
restauración y plan de mejoramiento para la intervención del pavimento flexible localizado sobre
la carrera 40 con calle 7 entre la calle 15 y la avenida 40, en el casco rural del municipio de
Villavicencio – Meta, se trabajó en este tramo teniendo en cuenta que es una vía nuevo con poco
tiempo de uso que actualmente presenta fallas en la estructura muy notorias.
El desarrollo del proyecto, se realizó una investigación profunda respecto al estado actual de la
vía con el fin de descartar los posibles causantes del deterioro en el pavimento, identificando cada
una de sus fallas superficiales y profundas de la estructura, se realizó un tránsito de diseño
vehicular, un análisis estructural con el fin de presentar la metodología utilizada para la proyección
del tránsito de diseño con base en el transito promedio diario (T.P.D), de acuerdo con los criterios
anteriormente mencionados, se propone una alternativa de rehabilitación de la estructura para su
mejoramiento vial.
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Introducción
Los diseños de pavimentos que encontramos en el Municipio de Villavicencio presentan
algunos daños en su diseño estructural formando aspectos no previstos en la vida útil del pavimento
obstaculizando el tránsito del Municipio, algunos de estos daños se presentan en los pavimentos
flexibles que están localizados sobre en la carrera 40 con calle 7 entre la calle 15 y la avenida 40.
Esta red mencionada presenta patologías y daños anticipadas donde no se debería presentar,
convirtiéndose en un problema muy importante, factores como la expansión, crecimiento
económico y el crecimiento del tránsito han generado en el incremento del deterioro de estas vías,
sucede todo lo contrario con el mantenimiento de estas vías debido al poco presupuesto que se
debe proporcional para su mantenimiento, que es insignificante con el crecimiento de estos
factores mencionado.
Se pretende realizar un diagnóstico vial sobre los diferentes métodos empleados en el diseño de
estructura de pavimentos flexibles en los tramos en la carrera 40 con calle 7 entre la calle 15 y la
avenida 40 de tal modo se realizará una investigación con el fin de obtener la información de las
condiciones reales de la estructura está presentando además con el análisis de las carpetas asfalticos
y la recopilación de los diferentes resultados para describir su comportamiento.
Se ha observado una serie de irregularidades en la estructura vial del Municipio, a medida que
transcurre el tiempo las propiedades físico-químicas se van transformado; con el tiempo se generan
aspectos negativos en factores de la economía, calidad de vida y el sistema vial.
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Planteamiento del problema
Actualmente la vía localizada entra la intersección de la carrera 40 con calle 7 entre la calle 15
y la avenida 40 en el municipio de Villavicencio, meta se encuentra un estado regular, a pesar de
su poco tiempo de utilidad no debería esta presentan fallas tan prontas, a continuación se presenta
un registro fotográfico tomado en el mes de Agosto del 2015:
Ilustración 1: Tramo vial a estudiar
Fuente: Elaboración Propia
Como se evidencia en el anterior registro fotográfico, el tramo a estudiar presenta diversas
patologías que influyen negativamente en la vía, los diferentes tipos de deterioros que se reconocen
presentando posibles hipótesis del estado actual del pavimento como lo son:
Baches y fisuras generadas por la cantidad de vehículos que transitan la vía, falta de
mantenimiento en la vía, pautas que afectan considerablemente al usuario en la.
18
Justificación
En el Municipio de Villavicencio se ha percibido una serie de irregularidades en la
estructura vial, lo cual con el tiempo van trasformando las propiedades fisicoquímicas que han
afectado los pavimentos flexibles y rígidos del Municipio en diversos factores, ocasionando
dificultades al sistema de transporte público y privado; afectando la economía y la calidad de vida
de los villavicenses.
En la carrera 40 con calle 7 entre la calle 15 y la avenida 40, se consideraron algunas
patología no muy comunes que se presentan en los pavimentos que se encuentran allí, el estudio
a realizar se identifica en la obtención de datos fundamentales para presentar un debido diagnóstico
y una solución; es primordial determinar el diseño de la estructura del pavimento, el estudio de
suelos y el flujo de transito con el cual fue diseñada la vía y con el flujo actual de la misma;
afectando la vida útil del pavimento del Municipio. Como toda patología es fundamental
determinar la enfermedad que está causando deformaciones en los pavimentos de tal manera que
se busca una solución aceptable para mitigar posibles daños irreparables, con ello se desea obtener
todos los antecedentes y los métodos que se han implementado en la construcción y reparación de
este pavimento.
Lo que se pretende realizar, es otorgar a los estudiantes un material de consulta que les
permita conocer los diferentes métodos, procedimientos y criterios en el diseño de estructuras de
pavimentos que se encuentran en el Municipio de Villavicencio.
19
Objetivo general
3.1. Objetivo General:
Inspeccionar, evaluar y diagnosticar el estado en el cual se encuentran la vía que esta entre la
carrera 40 con calle 7 entre la calle 15 y la avenida 40, la cual hacen parte de la malla vial de la
ciudad de Villavicencio, Meta.
3.2. Objetivos Específicos
• Determinar las características físicas de las vías.
• Realizar el examen superficial del pavimento.
• Identificar las patologías que presenta la vía.
• Clasificar y cuantificar los deterioros del pavimento.
• Diagnosticar el estado de la estructura del pavimento.
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Antecedentes
En Colombia la infraestructura vial aporta con el crecimiento y desarrollo del país, sin embargo,
con todo el desarrollo que está ejecutando con las nuevas vías nacionales se ha demostrado que
Colombia esta quedada en su infraestructura vial en comparación a otros países de la región y a
nivel mundial está muy atrasado.
Debido a esta problemática y el retraso vial que tiene el país mucho de las ciudades y grandes
municipios no se han desarrollado de la mejor manera, no obstante el Municipio de Villavicencio
ha tenido en los últimos años un crecimiento en su desarrollo turístico, comercial y en su
urbanización, esto está influenciado debido a la doble calzada Bogotá – Villavicencio que aún
sigue en ejecución pero que ha incrementado el desarrollo del municipio, se sabe que es la puerta
al llano donde el crecimiento económico se ha visto no solo en Villavicencio sino en los demás
municipios y departamentos.
Sin ignorar el comercio que se tiene ahora en Villavicencio que aumentado en los últimos años
y con ello el crecimiento de la población, estas condiciones generan nuevas necesidades. El
crecimiento vehicular se presenta a gran escala y muchas de las vías del municipio no están en
condiciones actas para el desarrollo.
El presente informe sirve como apoyo para verificar las grandes influencias que llevaron a los
daños previstos en el tramo tomado como estudio y resaltar las falencias evitando así daños a
futuro.
21
Marco Referencia
5.1. Marco contextual
Ubicación geográfica: el tramo de estudio que se va a intervenir, se encuentra ubicado en el
municipio de Villavicencio, en la zona Noroccidente del departamento del Meta, y se encuentra a
un elevación de 467 msnm. El pavimento flexible a estudiar se encuentra ubicado entre la carrera
40 con calle 7 entre la calle 15 y la avenida 40 sobre el casco rural del municipio del Municipio
de Villavicencio como se muestra en la figura.
Ilustración 2: Tramo vial a estudiar
Fuente: Google Maps
22
El municipio de Villavicencio – Meta, está ubicado primordialmente sobre la cordillera
Oriental. Limita al Norte con el departamento de Cundinamarca, Bogotá D.C y el departamento
de Casanare, al Sur con el departamento de Caquetá y el rio Guaviare, que lo separa del
departamento de Guaviare. En sus límites municipales se encuentra al Norte con los municipios
de Restrepo y El calvario, al Oriente con Puerto López, al sur con Acacias y San Calos de Guarao
y finalmente al occidente con el Departamento de Cundinamarca.
Basados en los datos publicados por el instituto de hidrología, meteorología y estudios
ambientales - IDEAM, el municipio de Villavicencio presenta una temperatura máxima entre los
28 y 32 ° C y temperaturas mínimas que oscilan entre 20 y 22°C siendo la temperatura media de
25,5 °C. La humedad relativa es del 67 al 83% siendo mayor en los meses en los meses de junio y
julio. La precipitación pluvial alcanza 3856 mm al año.
Gráfica 1: Climograma de Villavicencio
Fuente: Climate – Data.org
La menor cantidad de lluvia ocurre en enero, el promedio del mes es de 51 mm. La mayor
cantidad de precipitación ocurre en mayo, con un promedio de 529 mm.
23
Marco Conceptual
6.1. Conceptos Generales
El pavimento flexible se compone de estructuras superpuestas, compuesto generalmente por
una capa de rodadura de tipo bituminoso, base y sub-base granular, o en algunos casos tratados
con un ligantes bituminoso. Los pavimentos sufren deformaciones elásticas por la acción del
tránsito, ayudando a acelerar este proceso factores tales como: temperatura, precipitación,
insuficiencias en el drenaje, baja calidad de los materiales y deficientes procesos constructivos.
En ese orden de ideas, cuando el nivel de servicio de un pavimento es bajo, se hace necesario
realizar intervenciones sobre el tramo vial, con el fin de prolongar su vida residual, manteniendo
estándares de confort, seguridad y economía. A continuación, se presenta una serie de definiciones,
tomadas de la Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfálticos
de carreteras:
• Restauración: Consiste en la ejecución de trabajos que mejoran la condición superficial del
pavimento, pero no aumentan su capacidad estructural.
• Refuerzo: Colocación de capas de pavimento que proporcionan capacidad estructural
adicional o mejoran el nivel de servicio a los usuarios.
• Reciclado: Actividad correspondiente a la reutilización de parte de las capas de la estructura
existente, para mejorar su capacidad estructural. La adición de nuevos materiales es
necesaria para mejorar la resistencia y el comportamiento del pavimento mejorado.
• Reconstrucción: Consiste en la remoción de capas y el reemplazo parcial o total del
pavimento, para mejorar su capacidad estructural, adaptándolo a las necesidades del tránsito
futuro. Las obras de rehabilitación, dedicadas a mejorar la funcionalidad de un tramo vial,
se basa principalmente en la restauración y refuerzo, cuando se pretende corregir
deficiencias funcionales y estructurales del pavimento, con el único fin, como se mencionó
anteriormente, de aumentar la vida residual de la estructura de pavimento.
24
Tránsito De Diseño
7.1. Tránsito Promedio Diario
Con la información del conteo vehicular que se desarrolló en la jornada de la mañana
durante la segunda semana de agosto, los datos recopilados, revisados y validados que conforma
el objeto a estudiar y están sometidos al análisis estadístico, esto proporciona sistematizar el
volumen del tránsito.
7.1.1. Esquema De Clasificación de Vehículo
Basado en las distintas características como el tamaño, las distintas configuraciones de ejes y
los diferentes efectos generados por los vehículos sobre la estructura vial del pavimento. Además
dada la utilidad de los diferentes tipos de camiones que transitan sobre el fragmento del diseño
vial; posteriormente se muestra la clasificación de los tipos de vehículo según el Instituto Nacional
De Vías.
Tabla 1: Clasificación De Vehículos - INVÍAS
TIPO DE VEHÍCULO ESQUEMA
AUTOS
BUSES
Buseta
Bus
Bus Metropolitano
C2-P Camión de dos ejes pequeño
C2-G Camión de dos ejes grande
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C3 Y C4
Camión c3
Camión c4
Tractor - Camión c2- s1
Tractor - Camión c2- s2
Tractor - Camion c3- s1
C5 Tractor - Camión c3- s2
> C5 Tractor - Camión c3- s3
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
En la tabla 1. Describe la clasificación de los vehículo que contempla el INVIAS, que se
clasifica en tres categorías como lo son autos, buses y camiones. Los buses se dividen en bus,
buseta y bus metropolitano. A su vez los camiones se dividen en nueve grupos, teniendo en cuenta
sus categorías.
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Marco Legal O Normativo
Este trabajo esta normalizado por el Ministerio De Transporte Instituto Nacional De Vías
(INVIAS) bajo las siguientes normas:
• Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles
El manual contiene una serie de herramientas prácticas que pueden ser empleadas por los
ingenieros, a fin de obtener un informe de los daños encontrados durante la inspección Visual, que
permita identificar el tipo, la magnitud y severidad de los mismos, así como:
La localización y los sectores de vía más afectados, de acuerdo con la intervención realizada
por cada contrato.
El fin de la inspección de pavimentos es determinar el porcentaje de área de pavimento afectado,
estableciendo los tipos de daño que se presentan, su extensión, severidad y recurrencia; factores
que orientan al ingeniero en el momento de definir las posibles causas de los daños o de programar
actividades de campo y de laboratorio para su estudio.
Para capturar los datos correspondientes a los daños del pavimento durante la inspección visual,
se desarrolló un formato que permite registrar los tipos de deterioro especificando cada daño con
su severidad y dimensiones características (longitud y ancho en la mayoría de los casos).
• Medida de la deflexión de un pavimento empleando dispositivo de carga estática no
continua, viga benkelman.
El ensayo permite determinar la deflexión vertical y puntual de una superficie del pavimento
bajo la acción de una carga normalizada, A tal fin se utiliza un camión, tamaño de llantas,
espaciamiento entre ruedas duales gemelas de un eje simple y la presión de inflado están
normalizadas.
• Guía metodológica para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos asfalticos de
carreteras.
Esta guía metodológica tiene aplicación en los estudios y proyectos de rehabilitación de los
pavimentos asfálticos de las carreteras en servicio a cargo del Instituto Nacional de Vías,
entendiendo el término “rehabilitación”, para los efectos de este documento, como un
27
mejoramiento funcional o estructural del pavimento, que da lugar tanto a una extensión de su vida
de servicio, como a la provisión de una superficie de rodamiento más cómoda y segura y a
reducciones en los costos de operación vehicular. Dicho mejoramiento comprende alguna de las
cuatro alternativas de intervención que se describen a continuación, las cuales conforman un
conjunto denominado 4R:
• Restauración: Que consiste en la ejecución de trabajos que mejoran la condición superficial
del pavimento, pero no aumentan su capacidad estructural.
• Refuerzo: Que consiste en la colocación de capas de pavimento que proporcionan capacidad
estructural adicional o mejoran el nivel de servicio a los usuarios.
• Reciclado: Que consiste en la reutilización de parte de las capas de la estructura existente,
para mejorar su capacidad estructural. La adición de nuevos materiales es necesaria para
mejorar la resistencia y el comportamiento del pavimento mejorado.
• Reconstrucción: Que consiste en la remoción de capas y el reemplazo parcial o total del
pavimento, para mejorar su capacidad estructural, adaptándolo a las necesidades del tránsito
futuro.
Marco teórico
9.1. Manual de daño en la vía con superficies de concreto asfaltico
Antes de entrar a detallar sobre los resultados obtenidos de la auscultación visual efectuada
sobre el tramo vial objeto de estudio, a continuación, se presenta el manual de daños en vías con
superficie de concreto asfáltico, tomando como base el documento publicado por envías “Estudio
e investigación del estado actual de las obras de la red nacional de carreteras” (octubre 2006).
9.2. Deformaciones
9.2.1. Asentamiento transversal
Se identifican por áreas que se presentan en el pavimento localizadas generalmente en
elevaciones más bajas que las elevaciones del diseño, en sentido transversal al eje de la vía.
1. Símbolo
Asentamiento transversal (AT)
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2. Unidad de medida
Se mide en número de grietas por tramos de 100 m
• Ligero < 2 Grietas
• 2 Grietas < 15 Grietas
• 15 Grietas < Fuerte
3. Foto del daño
Ilustración 3: Asentamiento Transversal
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Posibles causas
• Peso propio de la sección
• Carga excesiva o superior a la del diseño
• Contaminación de capas inferiores
• Drenaje inadecuado o insuficiente
• Derrame de solventes (diésel, aceite, bencina etc.)
• Uso de ligantes (asfalticos) muy duros.
• Gradientes térmicos superior a 30°c
5. Criterios de reparación
• Reparación en mantenimiento rutinario, calafeteándolas
• Sustitución de la capa de rodadura o recarpeteado con espesores suficientes.
29
9.2.2. Asentamiento longitudinal
Las fisuras de desplazamiento se generan por la falla de adherencia entre la carpeta de superficie
y la carpeta inferior. La escasez de solubilidad puede corresponder a la presencia de polvo, aceite,
agua, o cualquier tipo de material no adhesivo entre estas dos carpetas. Usualmente a falta de
solubilidad se produce cuando no se ha colocado una emunción asfáltica. Algunas veces la falta
de compactación genera que las dos capas ocasiona la rotura de adherencia.
1. Símbolo:
Asentamiento longitudinal (AL)
2. Unidad de medida:
Se mide de acuerdo a la longitud de la grieta en tramos de 100 m, con respecto a la
longitud del tramo.
• Ligero < 20%
• 20% < Medio < 100%
• 100% < Fuerte
3. Foto del daño
Ilustración 4: Asentamiento Longitudinal
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
30
4. Posibles Causas
• Juntas longitudinales de construcción inadecuadamente trabajada.
• Gradientes térmico superior a los 30°C
• Uso de ligantes de asfalto muy duro.
5. Criterios de Reparación
• Repara las grietas en mantenimiento rutinario.
9.2.3. Abultamiento
Este deterioro se genera debió al aumento de material extendido de una excavación, en donde
el volumen y el porcentaje del material se ve alterado debido a la material vacío por un
acomodamiento irregular que se presenta en el pavimento. Pueden presentarse rudamente
ocupando pequeñas áreas o grandes áreas acompañado de fisuras en el pavimento.
1. Símbolo
Abultamiento (AB)
2. Unidad de medida.
Se valora el área afectada en m2
3. Esquema o dibujo
Ilustración 5: Esquema De Abultamiento
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
31
4. Foto de Daño
Ilustración 6: Abultamiento
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
Se genera por el ensanchamiento de la sub-rasante o en las capas del concreto
asfaltico extendido sobre el concreto rígido, lo que produce presiones bajo la capa
asfáltica (como las que se genera por el proceso del bombeo), también se puede generar
esta deformación debido a la perdía de mezcla asfáltica, exceso de compactación
asfáltica y falta de curado de las mezclas en la vía.
Severidades:
• Baja: Profundidad máxima menor que 10 mm, lo que genera poca vibración e
incomodidad al conductor
• Media: Profundidad entre 10 mm y 20 mm, lo que genera una mayor vibración e
incomodidad al conductor
• Alta: Profundidad mayor a 20 mm, causa una vibración exagerada con un nivel de
incomodidad alto, haciendo necesario disminuir la velocidad por seguridad del
conductor.
6. Evolución Probable
Desprendimiento, fisuras, exudación, ahuellamiento.
32
9.2.4. Depresión (como hundimiento)
Son áreas que se localizan en la superficie del pavimento que tienen niveles de elevación
levemente menores a aquellas que se encuentran cerca. Son visibles cuando hay presencia de
lluvia, cuando el agua se empozan dentro ellas; estas depresiones se forman a partir de
asentamientos de la subrasantes o debido a procedimientos constructivos defectuosos.
1. Símbolo
Desprendimiento (DS)
2. Unidad de Medida
El área afectada se evalúa en metros cuadrados (m2).
3. Foto del Daño
Ilustración 7: Desprendimiento Como Hundimiento
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Posibles causas
• Pueden causar alguna de rugosidad en la superficie del pavimento
• Cuando son suficientemente profundas o están llenas de agua pueden causar hidroplano,
es decir, los neumáticos de un vehículo pierden contacto con el pavimento a causas de
una película de agua así eliminando la adherencia de las ruedas con la superficie de
rodadura.
33
9.4. Fisuras
9.4.1. Fisura de borde
Este tipo de fisuras generalmente son continuas y con tendencias longitudinales que se localizan
paralelas y cerca al borde externo del pavimento.
1. Símbolo
FB
2. Unidad de medida
El área afectada se evalúa en metros cuadrados (m2).
Ilustración 7: Fisura De Borde
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
34
3. Foto del daño
Ilustración 8: Fisura De Borde
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
9.4.2. Fisuras de medialuna (Flecha < = 4)
Son aquellas fisuras que se presentan de forma parabólica y están relacionadas con el
movimiento de la banca, normalmente se pueden encontrar acompañadas con hundimientos.
1. Símbolo
Fisuras de media luna (FML)
2. Unidad de Medida
El área donde se encuentra la medialuna se registra en m2, que corresponde a la
longitud de la vía afectada multiplicada por el ancho de afectación de la fisura así se
asigna el grado de severidad al cual corresponda; además si se encuentra hundimiento
se debe reportar su flecha máxima y hacer las observaciones correspondientes.
35
3. Esquema o Dibujo
Ilustración 9: Esquema De Medialuna
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Foto del Daño
Ilustración 10: Daño Medialuna
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
Estas fisuras se producen por la inestabilidad de la banca o algunos efectos locales
como la desecación, sin embargo hay que tener en cuenta las siguientes causas:
36
• Falla lateral del talud en zonas de terraplén.
• Falla de talud en zonas de corte o media ladera.
• Ausencia o falla de obras de contención de la banca.
• Desecación producida por la usencia de árboles muy cerca al borde de la vía.
• Consolidación de los rellenos que acompañan las obras de contención.
6. Evolución probable
Aumento del área afectada el cual va relaciona con el aumenta de hundimiento y
puede generar perdida de la banca.
9.4.3. Parabólicas
Son grietas en medialuna que se encuentran de manera transversal a la dirección del tránsito,
estas fallas ocurren generalmente en mezclas asfálticas de baja estabilidad o en capas superpuestas,
cuando existe una adherencia pobre (liga pobre) entre la capa superficial y la capa subyacente de
la estructura del pavimento.
1. Símbolo
Parabólicas (FP).
2. Unidad de Medida
El área afectada se mide en metros cuadrados (m2) de área superficial.
3. Foto del Daño
Ilustración 11: Daños Parabólico
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
37
4. Posibles Causas
• Frenado de las ruedas de los vehículos o giro debido a un cambio de dirección,
originando deslizamiento y deformación de la superficie del pavimento.
• Deficiencia de adherencia e capas superpuestas o presencia de polvo.
5. Evolución Probable
Ilustración 12: Daños Parabólico
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
38
9.4.4. Fisuras en juntas de construccion
Este tipo de fisura se encuentran normalmente en la vía de manera trasversal o longitudinal.
Esta fisura se genera debido a la mala ejecución de las juntas de construcción de la carpeta asfáltica
o en las juntas donde la vía es más amplia. Generalmente se localizan en el eje de la vía,
coincidiendo con el ancho del carril, tramos de sobre ancho y en tramos de unión entre dos
empalmes de colocación de pavimentos asfaltico.
1. Símbolo:
Fisuras en juntas de construcción (FLC, FCT)
2. Unidad de medida:
Se mide en metro lineal (ml)
3. Esquema o Dibujo de fisuras longitudinales en juntas de construcción (FLC)
Ilustración 13: Esquema De Fisuras En Juntas
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
39
4. Foto del Daño de fisuras longitudinales en juntas de construcción (FLC)
Ilustración 14: Daño En Fisuras Longitudinales En Juntas
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles causas
La falla que más se presenta es la falta de confinamiento lateral de la estructura esto
es debido a la falta de instalación de bordillo, el insuficiente espacio que se le da al
ancho de la berma o sobre carpetas que llega hasta el borde del carril y su nivel es muy
diferente al desnivel de la berma. Estas fisuras se encuentran en distancia de 0,3 m o
0,6 m del borde de la calzada.
6. Evolución Probable
Se llega al desprendimiento del borde o descascaramiento.
7. Criterios de Reparación
Es recomendable realizar la reparación lo antes posible así evitando que el daño sea
más grave, las grietas que se observan son de 3 mm de ancho demasiado pequeñas lo
que dificultad sellarlas perfectamente, las que son más grandes de 3 mm se pueden
sellar con asfalto líquido que se mezcla con arena fina para una mayor eficiencia se
hace un recubrimiento con arena seca en la grieta, evitando que el tránsito levante el
material de relleno.
40
9.4.5. Fisuras en bloque
Este tipo de daño que se presenta en el asfalto se reconoce en divisiones de bloques de forma
aproximadamente triangular, estos bloques tienen lado promedio mayor que 0,30 m3. Observando
este deterioro que después se convierte en piel de cocodrilo que esta última aparece en áreas
sometidas a carga pero lo bloques han aparecidos en áreas no cargadas; además es normal
encontrar fisuras de bloque convertirse en piel de cocodrilo causada por el acción de tránsito, a
diferencia de que la piel de cocodrilo está formada de bloques con más lados y más ángulos.
1. Símbolo
Fisuras en bloque (FB)
2. Unidad de medida
El área afectada se debe registrar en metros cuadrados (m2), esta área puede
presentar varias severidades el cual se puede registrar el área correspondiente de cada
una o si se registrar toda el área afectada y así se asigna la de mayor severidad.
3. Esquema o Dibujo
Ilustración 155: Esquema En Fisuras En Bloque
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
41
4. Foto del daño
Ilustración 16: Fisuras En Bloque
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
Una de sus principales causas es la contracción del concreto asfáltico debido a que
está sometido al cambio constate de la temperatura durante todo el día, es decir que se
traduce en ciclos de esfuerzo - deformación sobre la mezcla, al observarse este tipo de
fisura sobre el asfalto indica que se ha endurecido significativamente, esto sucede
debido al envejecimiento de la mezcla o se utilizó un tipo de asfalto inapropiado para
las condiciones de climáticas de la zona.
Otras de las causas más frecuentes son los reflejos de contracción que provienen de
los materiales estabilizados que se utilizaron como base de la vía.
Combinación del cambio volumétrico del agregado fino de la mezcla asfáltica con el
uso de un asfalto de baja penetración.
Severidades:
• Baja: Cuando los bloques se comienzan a formar pero no son tan notables, se conforman
por fisuras de abertura menor que 1 mm, cerradas o con sello no presentan desportilla
miento en los bordes.
• Media: Se observan bloques con fisuras de abertura entre 1 mm y 3 mm o con sello
fallado, pueden presentar desportilla miento en los bordes.
• Alta: Son bloques muy notables con fisuras de abertura mayor a 3 mm, pueden indicar
un alto desportilla miento en los bordes.
42
6. Evolución Probable
Piel de cocodrilo o descascaramiento.
7. Criterios de reparación
Para este tipo de reparación se tendrá en cuenta la severidad que se presente, sin
embargo lo primero que se realizaría es sellar o tapar las grietas dependiendo de su
abertura, esto ayudaría a evitar el paso del agua pero con el paso del tiempo se
aparecerán nuevas grietas, para evitar la aparición de más grietas se realiza un
escarificado en caliente y sobrecarpeta.
• Cuando se presenta una severidad baja se puede reparar mediante un sello en toda la
superficie.
• Cuando se presenta una severidad alta se re-encarpeta o reciclar la mezcla en las zonas
afectadas.
9.4.6. Piel de cocodrilo
Son aquellas fisuras que se encuentran interconectadas con patrones irregulares que se localizan
en aquellas zonas que están en constante esfuerzos de cargas, el origen de estas fisuras se basan en
el fondo de las capas asfálticas donde se analiza que los esfuerzos de atracción son mayores bajo
la acción de las cargas. Estas fisuras se propagan en la superficie de asfalto en forma de una o
varias fisuras longitudinales paralelas, a medida que somete a las repeticiones de cargas las fisuras
se propagan mucho más formando piezas angulares desarrollando un modelo parecido a la piel de
un cocodrilo, estas piezas tiene un diámetro promedio menor a 30 cm.
También se pueden encontrar otros tipos de daños en zonas donde no se ha generado
deformaciones que no están relacionadas con la falla estructural que se han ocasionada por tránsito
o por deficiencia de espesor de las capas; están más relacionadas con problemas de drenaje que
afectan los materiales granulares, falta de compactación de las capas, reparaciones mal ejecutas y
subrasantes expansivas, además estos daños no son comunes en el asfalto que se instaló sobre
placas de concreto rígido.
43
1. Símbolo
Piel de cocodrilo (PC)
2. Unidad de medida
El área afectada se debe registrar en metros cuadrados (m2), al encontrar un área
donde presenta varias severidades y se dificulte identificarlas las áreas que
correspondan a cada fisura así que se hace el reporte de toda el área afectada y
clasificarla en la mayor severidad que se presente.
3. Esquema o Dibujo
Ilustración 17: Esquema De Piel De Cocodrilo
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
44
4. Foto del daño
Ilustración 18: Piel De Cocodrilo
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
Las principales causas más frecuentes son por fatiga de la estructura o de la carpeta
asfáltica que se observan a continuación:
• Deformación de la subrasantes.
• Espesor estructural insuficiente.
• Problemas por drenaje que afectan los materiales granulares.
• Malas reparaciones, juntas mal elaboradas en otras.
Estos factores reducen la capacidad estructural o inducir esfuerzos adicionales en cada una
de las capas del pavimento, a medida que pasa el tiempo y con el paso del tránsito se generan
deformaciones que no son admisibles para el pavimento y se encuentran en formas de fisuras.
Severidades
• Baja: Al observar la serie de fisuras longitudinales con aberturas de 3 mm que
primordialmente se encuentra en la huella, se encuentran con poco desportillamiento,
no hay conexiones entre cada una de ellas y no existe evidencia de bombeo.
45
• Media: Se encuentran en patrones en forma de polígonos pequeños y angulosos que
pueden llegar a tener desgaste en los bordes y presentar aberturas entre 1 mm y 3 mm
no hay evidencia de bombeo.
• Alta: Se encuentran en un gran grado de desgaste con aberturas mayores de 3 mm y
desportilla miento en los bordes además ya se observan que los bloques están sueltos o
se mueven ante el tránsito, puede presentar descascaramiento y bombeo.
6. Evolución Probable
Deformaciones, descascaramiento y baches.
7. Criterios de Reparación
Dependiendo de la severidad del daño se presentan las siguientes reparaciones:
• Para severidad baja, se realiza un sellado superficial con cada una de las áreas afectadas.
• Para severidad media, se realiza un parcheo parcial o en toda la profundidad del
pavimento.
• Para severidad alta, se recomienda reemplazar las capas de los pavimentos que sean
afectadas.
• Sustitución (excavación y reemplazo en toda la profundidad con mezcla asfáltica en las
áreas falladas).
• Sobrecarpetas con espesor variable con o sin tratamiento para el control de reflexión de
grietas.
• Reciclado.
• Reconstruir.
9.5. Perdidas de las capas de la estructura
9.5.1. Ojo de pescado
Cuando se observamos el desprendimiento del material de la base en la que se apoya la capa de
rodadura después de la pérdida de esta, sucede en bases tratadas o no tratadas.
1. Símbolo
Ojo de pescado (OP)
46
2. Unidad De Medida
• El número de ojos de pescados por cada 100 m de carril.
• Se mide el diámetro del ojo de pescado.
3. Foto del daño
Ilustración 19: Ojo De Pescado
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Posibles Causas
• Insuficiente penetración del riego de imprimación en bases hidráulicas (menos a 0,5
cm).
• Ligantes asfálticos inadecuado de mala calidad.
• Espesor insuficiente de la capa de rodadura.
• Dosificación insuficiente de ligantes asfálticos en bases tratadas con cemento asfáltico,
aplicado en caliente, disuelto o emulsificador.
Severidades:
Se realiza de acuerdo con el número de ojos de pescado que se encuentre en el área afectada.
Clasificación del daño según su severidad:
47
• Baja: Menos ojos de pescado con diámetro menor a 300 mm.
• Medio: De 5 a 10 ojos de pescado y con un diámetro menor a 300 mm o menos de 5
ojos de pescado con diámetro menor a 1.000 mm.
• Alto: Más de 10 ojos de pescado y con un diámetro menor a 300 mm o de 5 a 10 ojos
de pescado con un diámetro menor a 1.000 mm.
5. Evolución Probable
• Evolución de daño por piel de cocodrilo hasta tener perdida del material.
• Evolución del daño por piel de cocodrilo hasta llegar a la pérdida del material y llegar a
tener ahuecamiento.
6. Criterios de Reparación
Según la severidad que se presenten en el daño se recomienda las siguientes
recomendaciones:
• Daños con severidades bajas, se recomienda realizar un parcheo en superficies de
rodadura asfáltica (PR-05).
• Daños con severidades medio y alto, recomendable realizar un bacheo en superficie de
rodadura asfáltica (PR-06), para bases tratadas o no tratadas.
• Además si el área afectada es mayor que el 2% se recomienda realizar una caja y
parchear.
9.5.2. Descascaramiento
Este tipo de desprendimiento se presenta en el desgaste o deterioro de la vía que corresponde a
desprenderse de la parte de la capa asfáltica superficial y no alcanza afectar las capas asfálticas
subyacentes.
1. Simbolo
Descascarmiento DC
2. Unidad de Medida
El área afectada para cada severidad se registra en metros cuadrados (𝑚2).
48
3. Esquema o Dibujo
Ilustración 20: Esquema De Descascaramiento
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Foto del Daño
Ilustración 21: Descascaramiento
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
49
5. Posibles Causas
Principales causas:
• Un espesor muy insuficiente de la capa de rodadura.
• El riego de liga deficiente.
• Mezcla asfáltica muy permeable.
Severidades
• Baja: La profundidad < 10 mm.
• Media: Profundidad entre 10 mm y 20 mm.
• Alta: Profundidad > 25 mm.
6. Evolución Probable
Puede pasarse a tener piel de cocodrilo o un bache.
7. Criterios de Reparación
Se recomienda realizar la reparación dependiendo del tipo de severidad que se
presente como se observara a continuación.
• Para severidades bajas lo recomendable es realizar un parcheo en superficies de
rodaduras asfálticas o tratamiento superficial simple (PP-2.3 o PR-05).
• Para severidades medias y altas se recomienda la re nivelación con sobre carpeta con
mezclas asfálticas en frio o en caliente (PP-03 o PP-04).
9.5.3. Bacheos
Se conoce como bacheo un tipo de refuerzo en áreas de pavimentos los cuales han sido
reemplazados con material nuevo para reparar el pavimento existente. Se considera un bacheo
como un defecto no importante pero no se conforma igual que la sección original del pavimento.
Usualmente se encuentra que alguna irregularidad o incomodidad al tránsito está asociada con este
daño.
1. Símbolo
Bacheos (B)
50
2. Unidad de medida:
Los baches se miden en metros cuadrados de área afectada. Pero si en dado caso un
bache tiene área de diferente severidad, esta medida
3. Foto Del Daño
Ilustración 22: Bacheo Superficial
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Posibles Causas
• Nivel de seguridad Bajo: Este bache está en buena condición lo que permite satisfacer
las calidad del tránsito y se conoce como baja severidad o mejor.
Ilustración 23: Bacheo Nivel Bajo
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
• Nivel de severidad Medio: Este bache esta moderadamente deteriorado o la calidad
de transito se clasifica como de severidad media.
51
Ilustración 24: Bacheo Nivel Medio
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
• Nivel de severidad Alto: Este tipo de bache se encuentra muy deteriorado o la calidad
de transito se clasifica como de alta severidad, requiere reparación.
Ilustración 25: Bacheo Nivel Alto
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
9.5.4. Baches profundos
Destrucción local de la calzada, con un agrietamiento en malla cerrada y usualmente pérdida
parcial de bloque de la capa de rodadura (carpeta)
1. Símbolo:
(BP)
2. Posibles causas:
• Estructura inadecuada
• Defectos contractivos
• Drenaje inadecuado
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Severidad:
Se mide teniendo en cuenta la profundidad del bache y el porcentaje de área que se va a
tomar con respecto al tramo evaluado. Se puede identificar como:
• Bajo: Área comprometida menor a 1% respecto al área total de los tramos y
profundidad del bache menor a 2,5 cm
• Medio: Área comprometida entre 1% y 3% respecto al área total del de los tramos y
profundidad del bache entre 2,5 y 3,5 cm
• Alto: Área comprometida mayor a 3% con respecto al área total del de los tramos y
profundidad del bache mayor a 3,5 cm
3. Unidad de medida:
Simetría de área afectada respecto al área total en tramos de 100 m, con hundimiento
mayor a 2 cm. Se mide con una regla de 3 m de longitud, colocada perpendicular al eje
de la vía.
4. Criterios de reparación:
Bajo y media: bacheo en superficie de rodadura asfáltica (actividad PR-06)
9.6. Daño superficiales
9.6.1. Pérdida de película ligantes
Son aquellas presencias de agregado pétreos parcialmente expuestos por fuera del pavimento
asfaltico.
1. Símbolo
Pedida de película ligantes (PL)
2. Unidad De Medida
Se provee el área afectada respecto al área total en tramos de 100 m por carril de
circulación. El área afectada se identifica por la pedida de película ligantes asfáltica,
que recubre los agregados pétreos y los expone a futuras fisuras en el concreto asfaltico.
53
3. Esquema o dibujo
Ilustración 26: Esquema De Pedida De Ligantes
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Foto del daño
Ilustración 27: Pedida De Ligantes
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
54
5. Posibles causas
• Se utilizan agregados pétreos con tamaño inadecuado y distribución granulométrica
incorrecta en el rango de las arenas.
• Segregación de agregados pétreos.
• Contaminación de los agregados.
Ilustración 28: Tipos de daños al pasar el tiempo.
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
55
9.6.2. Pérdida del agregado
Son aquellas que se desintegran superficialmente de la capa de rodadura debido a una pérdida
de sus agregados y cambia la textura de la superficie haciendo más rugosa que tiene como
consecuencia exponer los materiales al desgaste de la acción del tránsito y sin olvidar el tipo de
clima al que estará expuesto; comúnmente se presenta este tipo de daño en tratamientos
superficiales, ya sea el caso donde se presenten estrías en dirección del riego el daño ya no es
perdida de agregado sino se reporta como surcos.
1. Símbolo
Perdida de agregados (PA)
2. Unidad De Medida
El área afectada se registra en metros cuadrados (m2) y dependiendo de la severidad
más predominante.
3. Esquema O Dibujo
Ilustración 29: Esquema Perdida De Agregado
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
56
4. Foto Del Daño
Ilustración 30: Perdida De Agregado
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
Principales causas que se presentan son:
• Mala aplicación del ligantes en tratamientos superficiales.
• Falta de adherencia entre el material agregado y el asfalto.
• Material fino o agregado contaminado.
• Presencia de agua en el fraguado del ligantes asfáltico.
• Deficiencia de compactación
Severidades:
• Baja: Cuando los agregados gruesos comienzas a separarse y se observan pequeños
espacios cuya separación es mayor a 0.15 m.
• Media: Cuando encontramos desprendimientos de agregados con separaciones entre
0.05 m y 0.15 m.
• Alta: Se encuentran desprendimientos extensivo de agregados finos y gruesos con
separaciones a 0.05 m haciendo la superficie muy rugosa así observamos agregados
sueltos.
57
6. Evolución Probable
Puede llegar a formar descascaramiento, el aumento de la permeabilidad y la
exudación del asfalto.
7. Criterios De Reparación
• Bajo: Riego en negro.
• Medio y Alto: Tratamiento superficial simple.
9.6.3. Cabezas duras
Hace referencia a, aquellos agregados que se encuentran expuestos fuera del mortero arena-
asfalto, es decir, que si aumenta la rugosidad del pavimento causa un ruido excesivo al conductor.
1. Símbolo
Cabezas duras (CD)
2. Unidad De Medida
El área afectada se mide en metros cuadrados (m2) y no presenta ningún grado de
severidad asociado.
3. Esquema O Dibujo
Ilustración 31: Esquema De Cabezas Duras
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
58
4. Foto De Diseño
Ilustración 32: Cabezas Duras
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
• El uso inadecuado de material agregado grueso.
• Mala realización de la granulométrica en el rango de las arenas.
• Segregación de los agregados finos y gruesos durante en uso o manejo de la obra.
6. 6. Criterios De Reparación
Según la severidad que presente el daño hay que tener en cuenta las siguientes
recomendaciones:
• Bajo: No requiere ningún tratamiento o intervención.
• Medio y Alto: Se requiere renivelación con sobrecarpeta con mezclas asfálticas (PP-
03) o renivelación con sobrecarpeta asfáltica en frío (PP-04).
• Hay que tener en cuenta que cuando el área afectada es superior al 5% se recomienda
colocar un sello.
59
9.6.4. Surcos
Son aquellas franjas longitudinales donde se presenta perdidas de los agregados del asfalto.
1. Símbolo
Surcos (SU)
2. Unidad De Medida
El área afectada se mide en metros cuadrados (m2) y no presenta severidades.
3. Esquema o Dibujo
Ilustración 33: Esquema De Surcos
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Foto del Daño
Ilustración 34: Daños Surcos
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
60
5. Posibles Causas
En aquellos procedimientos superficiales se da por repartición transversal
defectuosa del ligantes bituminoso o del agregado, eso causas separaciones de los
agregados además en el concreto asfáltico se relaciona con la erosión que es provocada
por el agua en zonas de gran pendiente.
6. Evolución Probable
En pérdida del agregado, descascaramiento, bache.
9.6.5. Exudación
Este tipo de daño superficial se presenta en el pavimento en forma de película o afloramiento
del ligantes asfaltico sobre la capa superficial del pavimento usualmente brillante, resbaladiza y
generalmente pegajosa. Este tipo de daños puede afectar directamente la resistencia al
deslizamiento.
1. Símbolo
Exudación (EX)
2. Unidad de medida
Se mide en metros cuadrados (m2)
3. Esquema O Dibujo
Ilustración 35: Esquema De Exudación
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
61
4. Foto del Daño
Ilustración 36: Exudación
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
Este tipo de daño se genera cuando la mezcla tiene cantidades excesivas de asfalto
haciendo que el espacio de los vacíos con aire de la mezcla sea bajo. Generalmente
esto se encuentra en zonas calorosas; también puede darse a conocer este daño cuando
utilizamos asfalto muy blando o por derrame de ciertos solventes.
Severidades:
Las podemos clasificar desacuerdo al asfalto exudado (afecta directamente el
cubierta del agregado superficial)
• Baja: La exudación se hace visible en la superficie, aunque en algunas franjas aisladas
y de espesor delgado que no alcanza a cubrir los agregados superficiales)
Ilustración 37: Superficial Exudación Nivel Bajo
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
62
• Media: se conoce porque el asfalto sobrante forma una película que cubre parcialmente
los agregados, usualmente localizada en las huellas del tránsito y en lo climas cálidos se
torna viscoso.
Ilustración 38: Daño Superficial Exudación Nivel Medio
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
• Alta: Gran cantidad de asfalto en la superficie cubriendo casi todo el agregado, dándole
al pavimento un aspecto húmedo de intensa coloración negra y también se torna viscoso.
Ilustración 39: Daño Superficial
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
63
6. Criterios de Reparación
• Sobre carpeta de gradación abierta.
• Riego de sello que debe estar bien diseñado con un buen control de calidad durante la
construcción.
• Fresado en frio con riego de sello o sobrecarpeta delgada.
• Escarificación en caliente con riego de sello o sobrecarpeta delgada.
• Calentamiento superficial y cilindrado con aplicación de agregado grueso.
9.6.6. Pulimentos
Es evidente por el aspecto de los agregados con caras planas en la superficie o por la falta de
agregados angulares, sin embargo para estos asuntos se puede llegar a alterar la resistencia al
deslizamiento.
1. Símbolo
Pulimientos (PU)
2. Unidad De Medida
El área afectada se mide en metros cuadrados (m2) y no tiene ningún estado de
severidad relacionado.
3. Esquema O Dibujo
Ilustración 40: Esquema De Pulimiento
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
64
4. Foto Del Daño
Ilustración 41: Foto De Pulimientos
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
Ilustración 42: Foto De Pulimientos Vía Primaria
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
5. Posibles Causas
El origen de este tipo de daño se establece en una baja resistencia o susceptibilidad
de ciertos agregados al pulimento como ejemplo de aquello son las calizas.
9.7. Otros daños
9.7.1. Afloramiento del agua
Son aquellas presencias de líquidos que se localizan en la superficie del asfalto en momentos
en los cuales no hay lluvias.
65
1. Símbolo
Afloramiento de agua AFA
2. Unidad De Medida
El área afectada se mide en metros (m) y no tiene otro daño relacionado, pero cuando
hay afloramiento se manifiesta donde existe un daño como la fisura o piel de cocodrilo,
se realiza el reporte del daño y en las justificaciones se anota que posee afloramiento
por agua.
3. Esquema O Dibujo
Ilustración 43: Esquema De Afloramiento De Agua
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
4. Foto Del Daño
Ilustración 44: Foto De Afloramiento De Agua
Fuente: Instituto Nacional de Vías.
66
5. Posibles Causas
Ausencia o deficiencia en el sistema de subdrenaje y filtración de aguas.
6. Evolución Probable
Piel de cocodrilo, descascaramiento y baches.
Metodología Utilizada Para El Aforo Vehicular
10.1. Recolección de datos del conteo vehicular
Para realizar el conteo de los vehículos, se debe seguir el siguiente procedimiento:
• Se determinó claramente cuál es la clase de vehículo que se debería contar y cuáles de
los vehículos se incluyen en el conteo.
• Se escogió el punto de referencia en la sección de la avenida 40 en sentido a la vía y
como punto de referencia el rompoy. El uso del mismo punto de referencia para todas
las clases de vehículos, hace que los conteos por duplicado sean más exactos y eventos
como trancones o vehículos detenidos no afecten el conteo.
• La toma de datos se realizó en el formato que se muestra en el anexo ##
• Se repitió el conteo cada conteo se realizó por diferente persona.
10.2. Tránsito De Diseño
La planeación ideal para el estudio previo de la vía exige un conocimiento claro de las
condiciones actuales de los tramos como sus antecedentes, estructura, y el tránsito del mismo. En
el desarrollo de volumen vehicular se realizó de manera manual mediante formatos de campo que
permitieron establecer el tránsito promedio diario, los datos obtenidos se aportaron en periodos de
60 minutos y adquiriendo las cifras según los tipos de vehículos (Auto, Buses, Camiones tipo C2,
C3, C4, C5, >C5) que se movilizan por esta vía.
10.3. Descripción de Tránsito
A continuación, se presenta la composición del tráfico por tramos y días más transitados
en los 7 días que se realizó el aforo vehicular:
67
Tabla 2: Datos En El Sentido De La Vía Norte – Sur
Fuente: Elaboración Propia
En esta tabla 2 se recopilo la información de la toma de datos en el sentido de la vía norte – sur
de la vía a estudiar.
Grafica 2: Composición Del Tramo 1
Fuente: Elaboración Propia
En la gráfica se observa el aforo vehicular del tramo 1 donde se demuestra que el tránsito
promedio de 6132 automóviles es el que más predomina, esto es de esperarse debido al tipo de vía
que se está analizando, pero el transito promedio de los camiones es inversamente proporcional al
6132
29
2995
247
1162
7
91 64
85
24
1
10
100
1000
10000
1
TRAMO 1 (N-S)
Automovil Campero Camioneta MicrobúsBuseta Bus C2P C2GCamión C3 Tracto-Camión C2-S1 Camión C4 Tracto-Camión C3-S1
FECHA 0 AFORADOR
CONDICIONES CLIMATICAS NORMAL SENTIDO
PUNTO DE CONTROL
Camión 2
Ejes
Pequeño
Camión 2
Ejes
Grande
Tracto-
Camión
C2-S2
Automovil Campero Camioneta Microbús Buseta Bus C2P C2G Camión C3
Tracto-Camión
C2-S1
Camión
C4
Tracto-Camión
C3-S1
C5
06:00 - 07:00 544 5 212 23 70 4 12 12 1 2 2 2 0 889
07:00 - 08:00 530 2 286 13 89 0 2 6 1 0 0 0 0 929
08:00 - 09:00 635 2 296 17 113 0 2 2 2 0 0 1 0 1070
09:00 - 10:00 810 0 418 27 101 0 28 8 0 1 0 0 0 1393
10:00 - 11:00 955 11 464 52 181 1 18 10 2 0 0 1 0 1695
11:00 - 12:00 870 0 426 44 168 2 15 7 0 2 0 0 0 1534
12:00 - 13:00 889 4 440 30 230 0 8 17 1 0 0 0 0 1619
13:00 - 14:00 899 5 453 41 210 0 6 2 1 0 0 0 0 1617
TOTAL VEHICULOS 6132 29 2995 247 1162 7 91 64 8 5 2 4 0 10746
TOTAL
HORA
CONTEO VEHICULAR
PROYECTO: ANÁLISIS ESTRUCTURAL Y PATOLÓGICO DE LA VÍA QUE PRESENTA FIGURACIÓN ASCENDENTE O DESCENDENTE EN LA CARPETA ASFÁLTICA EN LA CARREA 40 CON
CALLE 7 ENTRE LA CALLE 15 Y LA AVENÍA 40
NORTE - SUR
Buses
AGOSTO 07 DE 2017
PERIODO
Autos C3 Y C4
68
de los automóviles, predominado por el Camión de 2 ejes grande (C2G) con 91 son los que más
transitan por esta zona.
Grafica 3: Composición Del Tramo 2
Fuente: Elaboración Propia.
En la gráfica se observa el aforo vehicular del tramo 2 donde se observa un decrecimiento en los
automóviles y un crecimiento en los camiones; ese crecimiento se da por la conexión que tiene la
vía con la vía primaria Villavicencio – Bogotá y otras; donde el tránsito promedio de automóviles
es de 6126 automóviles y el transito promedio de los camiones aumento en este tramo de la vía.
Resumen de toma de datos del conteo vehicular
Tabla 3: Resumen De Toma De Datos Del Conteo Vehicular
Fuente: Elaboración Propia.
6126
35
3120
203
11
109
42
8
3 4 42
1
10
100
1000
10000
TRAMO 2 (S-N)
Automovil Campero Camioneta MicrobúsBuseta Bus C2P Camión 2 Ejes GrandeCamión C3 Tracto-Camión C2-S1 Camión C4 Tracto-Camión C3-S1
Camión 2
Ejes
Pequeño
Camión 2
Ejes
Grande
Tracto-
Camión
C2-S2
Automovil Campero Camioneta Microbús Buseta Bus C2P C2GCamión
C3
Tracto-Camión
C2-S1
Camión
C4
Tracto-Camión
C3-S1
C5
06:00 - 07:00 1018 11 484 48 70 8 21 14 2 2 2 2 1 1683
07:00 - 08:00 1084 2 592 22 89 1 2 7 2 0 2 2 0 1805
08:00 - 09:00 1316 10 569 26 113 0 14 8 2 1 0 1 0 2060
09:00 - 10:00 1738 4 833 55 101 0 47 9 4 1 1 0 0 2793
10:00 - 11:00 1876 15 886 97 181 2 56 25 3 1 0 1 1 3144
11:00 - 12:00 1763 7 866 69 168 4 41 21 0 2 1 0 0 2942
12:00 - 13:00 1774 8 938 64 230 2 12 19 2 1 0 1 0 3051
13:00 - 14:00 1689 7 947 69 210 1 7 3 1 0 0 1 0 2935
TOTAL VEHICULOS 12258 64 6115 450 1162 18 200 106 16 8 6 8 2 20413
NUMERO TOTAL DE VEHICULOS POR HORA
TOTAL
HORAPERIODO
Autos C3 Y C4Buses
69
En esta tabla se recopilo la información de la toma de datos en los dos sentidos de la vía que se
estudió se puede reflejar en la hora que más transitan vehículos en el periodo de tiempo de las
12:00 a las 13:00 horas.
Tabla Resumen De Horas Pico Que Presenta La Vía
Tabla 4: Resumen De Hora Pico Que Presenta La Vía
Fuente: Elaboración Propia.
Grafica 4: Porcentaje De Vehículos Por Semana
Fuente: Elaboración propia
20%
17%
16%17%
17%
7%6%
VEHICULOS SEMANA
LUNES
MARTES
MIÉRCOLES
JUEVES
VIERNES
SÁBADO
DOMINGO
Norte-Sur Sur-Norte
06:00 - 07:00 889 794 1683
07:00 - 08:00 929 876 1805
08:00 - 09:00 1070 990 2060
09:00 - 10:00 1393 1400 2793
10:00 - 11:00 1695 1449 3144
11:00 - 12:00 1534 1408 2942
12:00 - 13:00 1619 1432 3051
13:00 - 14:00 1617 1318 2935
VHMD 3144Veh/Hora
HORA 10:00 - 11:00
TPDi 2916,14
HORA
PICO
PERIODOSENTIDO Ambos
Sentidos
RESUMEN HORA PICO
LUNES 3973
MARTES 3445
MIÉRCOLES 3235
JUEVES 3448
VIERNES 3538
SÁBADO 1456
DOMINGO 1318
TOTAL 20413
SEMANATOTAL
VEHICULOS
70
En la siguiente grafica se representan del 100% de vehículos que transitan regularmente por cada día de la semana, demostrando así
la cantidad de vehículos que circulan el tramo a estudiar.
Tabla 5: Porcentaje De Vehículos Por Semana
Fuente: Elaboración propia
Tabla 6: Tránsito Promedio Consolidado
Fuente: Elaboración propia
Periodo
Autos
Buses
Cam
ión 2
Ejes
Pequeño
Cami
ón 2 Ejes
Grande
C3 Y C4
Trac
to-
Camión
C2-S2
Total
Auto
móvil
Campe
ro Camioneta
Micr
obús
Buse
ta Bus C2P C2G
Camió
n C3
Tracto-
Camión
C2-S1
Cam
ión C4
Tracto-Camión
C3-S1 C5
Lunes 2255 10 1040 122 434 4 52 45 6 3 1 1 0 3973
Martes 2284 9 1028 61 0 2 35 14 4 2 4 2 0 3445
Miércoles 1827 12 951 35 368 1 26 11 1 1 0 2 0 3235
Jueves 2239 13 1025 97 0 4 52 16 0 0 0 0 2 3448
Viernes 2050 7 1004 90 360 2 13 8 1 1 1 1 0 3538
Sábado 854 5 548 18 0 3 15 8 3 1 0 1 0 1456
Domingo 749 8 519 27 0 2 7 4 1 0 0 1 0 1318
TPDS
Auto
móvil
Campe
ro
Camionet
a
Micr
obús
Buse
ta Bus C2P C2G
Camión
C3
Tracto-
Camión
C2-S1
Camió
n C4
Tracto-
Camión
C3-S1
C5 TOTAL
12258 64 6115 450 1162 18 200 106 16 8 6 8 2 20413
71
Cam
ión
2
Ejes
Peq
ueño
Cam
ión
2
Ejes
Gra
nde
Trac
to-C
amió
n
C2-
S2
Aut
omov
ilC
ampe
roC
amio
neta
Mic
robú
sB
uset
aB
usC
2PC
2GC
amió
n
C3
Trac
to-C
amió
n
C2-
S1
Cam
ión
C4
Trac
to-C
amió
n
C3-
S1
C5
NO
RTE
-
SU
R61
3229
2995
247
1162
791
648
52
40
1074
6
SU
R -
NO
RTE
6126
3531
2020
30
1110
942
83
44
296
67
SEN
TID
O
Bus
esTO
TAL
AM
BO
S
SEN
TID
OS
AM
BO
S
SEN
TID
OS
2041
3
Aut
osC
3 Y
C4
Auto
mov
ilCa
mpe
roCa
mio
neta
Mic
robú
sBu
seta
Bus
C2P
C2G
Cam
ión
C3Tr
acto
-Ca
mió
n C2
-S1
Cam
ión
C4Tr
acto
-Ca
mió
n C3
-S1
C5
NO
RTE
- SUR
6132
2929
9524
711
627
9164
85
24
0
SUR
- NOR
TE61
2635
3120
203
011
109
428
34
42
110100
1000
1000
0
VOLUMEN
AFO
RO V
EHIC
ULA
R
Tabla
7:
Trá
nsi
to P
rom
edio
Conso
lidado
Fuen
te:
Ela
bora
ción p
ropia
72
Tabla 8: Factores de Equivalencia
Tabla 9: Distribución Del Tráfico En Función Del
Número De Carriles
Fuente: Association of State Highway and
Transportation Officials
Fuente: Instituto Nacional de Vías
Tabla 10: Distribución Porcentual Semanal
Fuente: Elaboración Propia
Tabla 11: Estudio De Diseño
Fuente: Elaboración Propia.
Número de
Carril
%
Ocupación
2 50%
4 45%
6 40%
AASTHO
Tipo de
Vehiculo
Momp-
Ingeroute
Universidad
Del Cauca
(1996)
C-2 pequeño 1,14
1,48(prom.)
C-2 grande 2,4 3,44
C-3 2,4 3,76
C2 - S1 3,37
C4 3,67 6,73
C3 - S1 2,22
C2 - S2 3,42
C3 - S2(C5) 4,67 4,4
C3 - S3(C6) 5 4,72
Bus P-600 0,4
0,2(prom.)
Bus P-900 1
Buseta 0,05
Tabla 2.5
TPDi
B C
1180 346
A
1526
ESTUDIO DE TRANSITO PARA EL DISEÑO DE
PAVIMENTO
2916,14
BUSES C2-PEQUEÑO C2-GRANDE C3 Y C4 C5
1180 200 106 38 2
% 77,33% 13,11% 6,95% 2,49% 0,13%
Factor de
Equivalencia0,20 1,14 3,44 4,40 4,40
Factor Camión 15 24 11 1 66 0,66
Factor Bus 15
FCB Ponderado
CAMIONES
1526
100%
0,66
DISTRIBUCION PORCENTUAL TOTAL SEMANAL BUSES Y CAMIONES
TOTALES
73
Tabla 12: Factor Camión
Fuente: Elaboración Propia.
Tabla 13: Proyección De Conteo Vehicular
Fuente: Elaboración Propia.
Factor
Camión
100% A B C C2P C2G C3-
C4 C5
20413
18887 1180 346 200 106 38 2
92,52% 5,78% 1,69% 0,98% 0,52% 0,19% 0,01%
F.C =
0,164
tasa de
creimiento 14,20%
año TPD X X̂ 2 X*Y Y 2̂ Log y y´ x*y´ y´ 2̂
1 2916,14 0 0 0 8503889 3,465 0,000 12,005
2 3330,23514 1 1 3330,235143 11090466 3,522 3,522 12,408
3 3803,12853 2 4 7606,257066 14463787 3,580 7,160 12,817
4 4343,17278 3 9 13029,51835 18863150 3,638 10,913 13,234
5 4959,90332 4 16 19839,61328 24600641 3,695 14,782 13,657
6 5664,20959 5 25 28321,04796 32083270 3,753 18,766 14,086
7 6468,52735 6 36 38811,16412 41841846 3,811 22,865 14,522
8 7387,05824 7 49 51709,40767 54568629 3,868 27,079 14,965
9 8436,02051 8 64 67488,16406 71166442 3,926 31,409 15,415
10 9633,93542 9 81 86705,41878 92812712 3,984 35,854 15,871
11 11001,9542 10 100 110019,5425 121042997 4,041 40,415 16,333
12 12564,2318 11 121 138206,5493 157859920 4,099 45,090 16,803
13 14348,3527 12 144 172180,2319 205875224 4,157 49,882 17,279
14 16385,8187 13 169 213015,6436 268495056 4,214 54,788 17,762
15 18712,605 14 196 261976,47 350161586 4,272 59,810 18,251
16 21369,7949 15 225 320546,9237 456668135 4,330 64,947 18,747
17 24404,3058 16 256 390468,8926 595570141 4,387 70,199 19,250
18 27869,7172 17 289 473785,1926 776721137 4,445 75,567 19,759
19 31827,2171 18 324 572889,907 1012971745 4,503 81,050 20,275
20 36346,6819 19 361 690586,9556 1321081283 4,560 86,649 20,798
21 41507,9107 20 400 830158,2141 1722906651 4,618 92,363 21,327
22 47402,034 21 441 995442,7145 2246952829 4,676 98,192 21,863
23 54133,1229 22 484 1190928,703 2930394990 4,733 104,136 22,406
24 61820,0263 23 529 1421860,605 3821715652 4,791 110,196 22,955
25 70598,47 24 576 1694363,281 4984143971 4,849 116,371 23,511
suma 547235 300 4900 9793271 21342556150 103,920 1322,007 436,298
tendencia exponecial
a -7893,3 a 3,46
b 2481,9 b 0,06
r 0,92 r 1,000
tendencia lineal
proyeccion de conteo vehicular
74
Tabla 14: Resultado De Peso Por Eje De La Vía
Fuente: Elaboración Propia.
De esta manera podemos visualizar que la vía está diseñada para una duración de 20 años de
servicio para un tráfico de vehicular de carga de 1,77E+06 por eje de 8,2 toneladas.
Formulas Necesarias Para El Análisis De Deflexión Por El Método De La Viga
Benkelman
Estas fórmulas aquí expuestas están estructuradas para el entendimiento al lector de del proceso
de análisis que se dio a este proyecto en especial.
11.1. Análisis de deflexiones
Luego de la selección y si es preciso la división del sector, se procede a evaluar estadísticamente
los sectores encontrados. Construyendo de cada sector una muestra estadística de las lecturas de
deflexiones echas, la n (cantidades de datos tomados), que constituyen cada sección, el valor de la
deflexión promedio se determina mediante la siguiente expresión:
𝑫 =∑𝒊=𝟏𝑵 𝒅𝒊
𝑵
Donde:
D: valor promedio de la deflexiones
d: deflexión
N: número de deflexiones
Si dentro de los análisis se encuentra que un número individual de deflexión se aparta
notoriamente de los demás datos es posible descartarse, por se deberá analizar cuidadosamente
cual es la causa de esta anomalía. Si existe esta verificación se realiza el descarte. Para el presente
estudio al no conocer la razón por la cual hay anomalías, no se descarta ningún valor y se procede
a realizar la recomendación dejándolo en monitoreo.
TPD A B Dias Año r n(Años) FC N
2916,14 0,07 0,45 365 1,00 21 = 1,77E+06
75
Posteriormente se determina la deflexión característica se encuentra la desviación estándar por
medio de la siguiente ecuación:
𝑺 = √∑𝒊=𝟏𝑵 (𝑫 − 𝒅𝟏)𝟐
𝑵− 𝟏
Con este valor se determina la deflexión característica de cada sector determinado DC
DC =D + m*s
Donde el valor de m esta dado en función de la confianza que se requiera dar al análisis, y se
encuentra relacionada en la siguiente tabla. Para el presente informe se tomó un nivel de confianza
de 90% por consideración de una vía principal.
Tabla 15: Nivel De Confianza
Nivel De Confianza Valor (m
50 0
85 1
90 1,28
95 1,65
100 2
Fuente: Instituto Nacional de Vías
Posteriormente se encuentra la variación denominada Cv mediante la siguiente expresión.
Según la metodología, se describe que este valor sea inferior al 30 %
𝑪𝒗 =𝑺
𝑫∗ 𝟏𝟎𝟎
Donde:
D: valor promedio de la deflexión
S: Desviación estándar
Por medio de estudios y literatura, se ha comprobado que las temperaturas del pavimento, en
especial cuando las capas son de un espesor considerable varia, por lo cual es necesario aplicar
algún factor de corrección, estas lecturas fueron convertidas a valores de deflexión. Expresadas en
76
centésimas de milímetro, por medio de su multiplicación por la constante de la viga, que para este
caso es de 4 (cuatro).
La expresión empleada para la corrección de las deflexiones por temperatura fue:
𝑭𝒄𝒕 =𝟏
𝟏 + 𝟎, 𝟎𝟎𝟎𝟖 ∗ 𝑯 ∗ (𝑻 − 𝟐𝟎)
Donde:
Fct: Factor de corrección de temperatura
T: Temperatura del pavimento en el momento del ensayo
H espesor promedio de las capas asfálticas del segmento de vía en cm
Esta expresión es válida para temperaturas menores o iguales a 40°c
La deflexión corregida a 20 ° c se determina mediante la siguiente expresión:
Dc20 = Dc*Fct
11.2. Deflexión Admisible, Dadm
La deflexión característica se debe comparar con la admisible, la cual depende directamente del
tránsito que soportara la estructura del pavimento, para el presente informe se revisó la deflexión,
por medio de dos mitologías que se describen a continuación:
INVIAS: Datm = 26.32202*(N)-0,2438
Método checoslovaca: Datm = 803.5*(N)-0,16
Donde:
Datm: Deflexiones admisibles por cantidad de transito
N: tránsito en ejes equivalentes de 8,2 toneladas. Para el periodo de diseño.
77
11.3. Radio De Curvatura
El radio de curvatura permite determinar la magnitud de la deformación lineal por tracción que
sufren las capas asfálticas al reflexionar bajo la acción de las cargas del tránsito. Mediante el
método de los franceses se tiene que:
𝑹𝒄 =𝟔𝟐𝟓𝟎
𝟐 ∗ (𝑫𝟎 −𝑫𝟐𝟓)
Donde:
R: radio de curvatura en metros
d0: deflexión máxima observada en centésimas de milímetro
d25: deflexión a 25 cm del punto de deflexión máxima en centésimas de milímetro
11.4. Metodología
En la metodología desarrollada se aplican tres tipos de investigación, los cuales se van
Desarrollando de la siguiente manera:
• En la primera parte del proyecto tendrá una investigación descriptiva y de movilidad
aplicada en la metodología de inspección del INVIAS.
• En la segunda parte del proyecto se aplica investigación experimental que está
enmarcada en el ensayo de la metodología de la viga Benkelman.
• Por última se utiliza la investigación analítica, a partir de los resultados obtenidos
realizándose un análisis comparativo. Estos resultados determinan el estado actual de la
vía, resumido en porcentaje de daño y sus deflexiones.
Las etapas de la investigación son las siguientes:
Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles, ministerio de transporte instituto
nacional de vías.
El manual contiene una serie de herramientas prácticas que pueden ser empleadas por los
ingenieros, a fin de obtener un informe de los daños encontrados durante la inspección visual, que
permita identificar el tipo, la magnitud y severidad de los mismos, así como la localización y los
sectores de vía más afectados, de acuerdo con la intervención realizada por cada proyecto.
78
El fin de la inspección de pavimentos es determinar el porcentaje de área de pavimento
afectado, estableciendo los tipos de daño que se presentan, su extensión, severidad y recurrencia;
factores que orientan al ingeniero en el momento de definir las posibles causas de los daños o de
programar actividades de campo y de laboratorio para su estudio.
Para capturar los datos correspondientes a los daños del pavimento durante la inspección visual,
se desarrolló un formato que permite registrar los tipos de deterioro especificando cada daño con
su severidad y dimensiones características (longitud y ancho en la mayoría de los casos).
Medida de la deflexión de un pavimento empleando dispositivo de carga estática no
continua, viga benkelman (i.n.v. e – 795 – 07).
El ensayo permite determinar la deflexión vertical y puntual de una superficie del pavimento
bajo la acción de una carga normalizada, A tal fin se utiliza un camión, tamaño de llantas,
espaciamiento entre ruedas duales gemelas de un eje simple y la presión de inflado están
normalizadas.
TRABAJO DE CAMPO
12.1. Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles
Equipos:
• Cinta métrica
• Formatos para toma de datos
• Cámara fotográfica
• Tiza
• Procedimiento
Inicialmente se establecen tramos abscisa dos cada cien (100) metros por carril, con el fin de
facilitar la toma de muestras.
Realizamos el levantamiento tomando muestra fotográfica y registrando los datos de las
patologías presentes en el formato para la evaluación del pavimento flexible el cual es una
adecuación del formato original que se encuentra en el manual para la inspección visual de
pavimentos flexibles.
79
Tabla 16: Formato Para La Evaluación Del Pavimento Flexible, Abscisado De La Vía
Territorial: Levantado Por: Concesión: Pr Inicial:
Código De La Vía: Parte no. 1 mtto integral: Pr final:
Nombre De La Vía: Fecha: a.m.v: hoja: de
PATOLOGIA
Aclaraciones Carril Tipo Sever Daño Reparacion Foto largo
(m)
ancho
(m)
largo
(m)
ancho
(m)
Part
e
No
.
2
Parte No. 3
NÚMERO DE CALZADAS: Parte No. 4
NÚMERO DE CARRILES POR CALZADA:
ANCHO DE CARRIL: ANCHO DE BERMA:
COMENTARIOS:
Parte No. 5
Fuente: Instituto Nacional de Vías
A continuación, se explica la forma correcta de llenar el formato para la evaluación del
pavimento flexible.
80
• Parte 1 – Información General. Permite capturar la información general de la vía, el
territorio a la que pertenece, el código y el nombre de la vía. Posee la opción estudio
comparativo de las metodologías aplicadas en el manual de inspección visual del
INVÍAS, donde se indicar con una “X” si la vía pertenece a una concesión, un corredor
de mantenimiento integral o si está a cargo de administradores viales (siglas A.M.V.).
Adicionalmente se debe registrar la fecha del levantamiento (día – mes – año), el
contrato que se está revisando (Contrato No. y año), el nombre de quien realiza el
levantamiento y el número de la hoja correspondiente.
• Parte 2 – Deterioros. Esta sección pertenece a la parte del formato donde se registra la
información de campo correspondiente a los daños encontrados. Además de registrarse
la información sobre los tipos de deterioro, en esta sección se registran las abscisas cada
100 m, de tal forma que la verificación de la información levantada pueda realizarse de
manera fácil.
• Parte 3 – Aclaraciones. En esta sección del formato deben registrarse todos los detalles
adicionales encontrados durante la inspección en cada sitio, teniendo en cuenta los datos
adicionales que deben reportarse según los daños encontrados, de acuerdo con lo
establecido.
• Parte 4 – Geometría de la vía. En la parte inferior de la primera página se solicita
información acerca de la geometría de la vía, tal como:
- Número de calzadas
- Número de carriles por calzada
- Ancho de carril
- Ancho de berma
• Parte 5 – Comentarios. Se ha dispuesto de un campo para comentarios en el que se puede
registrar cualquier información adicional que el ingeniero considere importante, tal
como problemas generalizados en el pavimento, características especiales del terreno,
información relevante suministrada por los habitantes del sector, etc.
• Parte 6 –Toma de datos especial. Para el análisis de las fisuras longitudinales, fisuras
transversales, fisuras en juntas de construcción, fisuras por reflexión de juntas de
pavimentos rígidos y fisuras de borde; la longitud registrada debe multiplicarse por un
ancho de referencia de 0,6 m, con el fin de manejar unidades consistentes en cuanto al
81
área de daño. Este procedimiento se realiza consecutivamente y una vez alcanzada la
abscisa Pr 2+000, se procede a realizar el levantamiento del otro carril de la misma
manera.
12.2. Descripción Del Proceso De La Toma De Del Conteo Vehicular
12.2.1. Equipos:
• Volqueta
• Viga Benkelman de doble brazo
• Flexómetro
• Dos (2) Diales
• Decámetro
• Termómetro
• Barreno
• Tiza
• Formato para toma de datos
• Conos de señalización
12.2.2. Procedimiento
• En campo se procede a marcar la distancia entre puntos de evaluación, lo cuales estarán
ubicados cada 100 metros, tomando como posición inicial el punto en el cual se dio
inicio al levantamiento de la Inspección Visual de Pavimentos Flexibles.
Ilustración 45: Replanteamiento de los puntos
Fuente: Elaboración Propia
82
• La carga de este ensayo será aplicada por una volqueta de eje simple de ruedas gemelas
la cual fue cargada con arena seca de la Mina del Rio Guatiquia, esta fue pesada hasta
obtener la carga de 80 KN (18000 lbf) en el eje simple trasero.
Ilustración 46: Carga Aplicada Al Ensayo
Fuente: Elaboración Propia
• Se arma la viga Benkelman doble brazo, comenzando por los tres tramos de la palanca
de medida. Luego se coloca el nivel y finalmente los deformímetros. Se comprueba que
los diales no tengan obstrucción de movimiento lo cual garantiza el buen
funcionamiento de estos.
Ilustración 47: Carga Aplicada Al Ensayo
Fuente: Elaboración Propia
83
• El punto del pavimento a ser ensayado deberá ser marcado convenientemente con una
línea transversal al camino. Sobre dicha línea será localizado el punto de ensayo a una
distancia a 90 cm del borde de la vía teniendo en cuenta el ancho de la calzada.
Tabla 17: Distancia Del Punto De Ensayo Desde El Borde Del Pavimento Para Determinar
El Ancho El Carril.
Fuente: Medida De La Deflexión De Un Pavimento Empleando Dispositivo De Carga
Estática No Continua, Viga Benkelman
Ilustración 48: Localización Del Punto De Ensayo
Fuente: Elaboración Propia
84
• La rueda dual externa del camión se deberá colocar sobre el punto seleccionado; para la
correcta ubicación de la misma, se deberá colocar en la parte trasera externa del camión
una guía vertical en correspondencia con el eje de carga. Desplazando suavemente el
camión, se hace coincidir la guía vertical con la línea transversal de modo que
simultáneamente el punto quede entre ambas llantas de la rueda dual.
• Se coloca la viga sobre el pavimento, detrás del camión, perpendicularmente al eje de
carga, de modo que la punta de prueba del brazo coincida con el punto de ensayo y la
viga no roce contra las llantas de la rueda dual.
Ilustración 49: Posición De La Viga Respecto Al Eje Trasero De La Volqueta
Fuente: Elaboración Propia
• Se pondrá el dial del extensómetro en cero, se hace avanzar suave y lentamente el
camión hasta que el indicador del dial ya no tenga movimiento se procederá a tomar una
lectura final, la cual será registrada en el formato que se muestra a continuación, el cual
fue diseñado teniendo en cuenta los datos que arroja el ensayo.
85
LEVANTA
DO POR:
FECHA:
CONCESIÓN: MTTO INTEGRAL:
A.M.V: DE
Abscisa Punto D25 D
0
OBSERVACIONES
NÚMERO DE CALZADAS:
NÚMERO DE CARRILES POR CALZADA:
ANCHO DE CARRIL:
ANCHO DE
ERMA:
COMENTARIOS:
Tabla 18: Formato Para El Ensayo De La Viga Benkelman
Fuente: Instituto Nacional de Vías
86
• Con el fin de medir la temperatura del pavimento se practica un orificio (antes de
comenzar el ensayo y simultáneamente con el trazado de la línea), de 20 a 50 mm de
profundidad y 10mm de diámetro, aproximadamente, emplazado sobre la línea paralela
al eje del camino, que pasa por el punto de determinación de la deflexión y a 500 mm
del mismo, en el sentido de avance del camión. Se llena con glicerina o aceite, a no
menos de 10 minutos antes de iniciar el ensayo, se inserta el termómetro y se lee la
temperatura, retirando el mismo antes del desplazamiento del camión. El rango de
temperatura de trabajo deberá quedar dentro de los siguientes límites: Límite inferior
5ºC y Límite superior 35º C.
Ilustración 50: Toma De Temperatura De La Vía En Análisis
Fuente: Elaboración Propia
12.2.3. Evaluación De Resultados Obtenidos
• Se calcula el porcentaje de daño de la vía por cada una de las patologías que afecten a
la misma.
• Se grafican los grados de severidad de los tramos representativos sobre la vía objeto de
evaluación.
• Se determina las deflexiones del pavimento en cada uno de los puntos evaluados de la
vía.
87
12.2.4. Descripción Del Proceso De La Toma De Testigos
• Se localiza el equipo a no menos de 60 cm de los bordes de la franja que se desea
controlar, siendo preferible colocarlo dentro del tercio central de ella. Antes de extraer
un testigo del pavimento se debe verificar que éste se encuentre limpio y despejado.
• Se extraen los testigos. Para que la extracción de un testigo resulte eficiente es
indispensable tener presente las siguientes precauciones:
• Las brocas deben ser las adecuadas respecto a calidad y dimensiones para el tipo de
trabajo a realizar y deben encontrarse en buenas condiciones. Normalmente para
pavimentos de concreto hidráulico se usan brocas de (6”) de diámetro y para pavimentos
de asfalto de (4”).
• El equipo deberá asentarse sobre la superficie, de forma que la broca se apoye
perpendicularmente sobre ella y los dispositivos de fijación aseguren la estabilidad
durante la extracción.
• Se inicia el corte a baja velocidad y presión moderada, hasta que los dientes de la broca
hayan penetrado en el elemento a muestrear. Una vez alcanzada esa condición, se
aumenta la velocidad y la presión hasta los niveles normales para un adecuado
rendimiento. Se deben mantener esos niveles constantes durante todo el tiempo que dure
la extracción, de manera que se asegure una geometría uniforme en el testigo.
• En las extracciones en pavimentos asfálticos, se debe verifica que la temperatura
superficial no sea demasiado alta, para evitar que el testigo se disgregue durante la
operación.
Ilustración 51: Proceso Y Equipos Que Se Utilizaron En Campo
Fuente: Elaboración Propia
88
• Se realiza la gráfica del perfil de deflexiones y radio de curvatura de los tramos
representativos sobre la vía objeto de evaluación.
• Se analizan los resultados obtenidos con el fin de analizar si existe relación de las
metodologías aplicadas en este estudio para pavimentos flexibles.
12.2.5. Datos Obtenidos
Durante el desarrollo del método de inspección visual, fueron identificadas las diferentes
patologías sobre la vía objeto de estudio y se lograron determinar las fisuras más representativas
constantes las cuales son relacionadas a continuación indicando la abscisa y el grado de severidad
de cada una.
Tabla 19: Datos Tomados En El Sentido De La Vía De Norte A El Sur (De La Calle 15 A La
Avenida 40).
Fuente: Elaboración Propia
6,4
DESDE HASTA B M A B M A B M A B M A B M A B M A
1 0 100 640 0,06 0,06 0,01%
2 100 200 640 0,141 0,141 0,02%
3 200 300 640 0,029 0,5358 0,5648 0,09%
4 300 400 640 60 60 9,38%
5 400 500 640 0,267 0,662 122,28 123,209 19,25%
6 500 600 640 190,8 190,784 29,81%
7 600 700 640 0,42 0,594 14,4 0,222 15,636 2,44%
8 700 800 640 174 2,85 176,85 27,63%
9 800 900 640 16 16 2,50%
10 900 1000 640 0,946 0,946 0,15%
11 1000 1100 640 71,5 71,5 11,17%
12 1100 1200 640 0,064 0,064 0,01%
13 1200 1300 640 0 0,00%
8320 655,7548 7,88%
0,449 175 2,1438 0 0 0 0,141 0 0 0 0 0 17,25 209,78 250,8 0,222 0 0
0,01% 2,10% 0,03% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,21% 2,52% 3,01% 0,00% 0,00% 0,00%
0
0,00%
ABSCISA AREA
TRAMO
EN M2
FL
Area total afecatada por severidad
y por daños en m2
Area total afecatada por daños en
m2
Peso del daño dentro del area
inspeccionada según severidad en
177,5778
FT %AFECTACIO
N POR
TRAMO
Area total de inspecion (m2)
FMLTOTAL
TRAMO
0,00%
Ancho de la calzada DAÑOS EN EL PAVIMENTO (FISURAS )
0,222
peso total de daño dentro del area
de inspeccionada (%)2,13% 0,00% 0,00% 5,74%
0,141 0 477,814
PCFCL FJL
89
Grafica 5: En Esta Grafica Se Observa Los Picos Más Altos Y Bajos De Área Afectada De La
Vía Auscultada.
Fuente: Elaboración Propia
90
Tabla 20: Daños En El Pavimento Por Deformaciones
Fuente: Elaboración Propia
Grafica 6: En esta grafica se observa los picos más altos y bajos de área según su severidad.
Fuente: Elaboración Propia
6,4
DESDE HASTA B M A B M A B M A
1 0 100 640 0 0,00%
2 100 200 640 0,936 0,936 0,15%
3 200 300 640 0 0,00%
4 300 400 640 0 0,00%
5 400 500 640 0,43 0,43 0,07%
6 500 600 640 0 0,00%
7 600 700 640 0 0,00%
8 700 800 640 0 0,00%
9 800 900 640 63 14,04 77,04 12,04%
10 900 1000 640 0 0,00%
11 1000 1100 640 0 0,00%
12 1100 1200 640 0 0,00%
13 1200 1300 640 0 0,00%
8320 78,406 0,94%
0,43 0 0 0 0 63 0 14,98 0
0,01% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,76% 0,00% 0,18% 0,00%
Ancho de la calzada DAÑOS EN EL PAVIMENTO (DEFORMACIONES )
TRAMO
ABSCISA AREA
TRAMO
EN M2
OND ABTOTAL
%AFECTACI
ON POR
TRAMO
Area total de inspecion (m2)
Area total afecatada por severidad
y por daños en m2
Area total afecatada por daños en
m20,43 63 14,976
AHU
Area total afectada y porcentaje de afectacion
peso total de daño dentro del area
de inspeccionada (%)5,16827E-05 0,007572115 0,0018
Peso del daño dentro del area
inspeccionada según severidad en
91
Tabla 21: Daños En El Pavimento Superficiales Y Deterioro De La Capa.
Fuente: Elaboración Propia
Grafica 7: Según El Daño Por Tramo.
Fuente: Elaboración Propia
6,4
DESDE HASTA B M A B M A B M A B M A
1 0 100 640 0 0,00%
2 100 200 640 0,029 1,4 1,429 0,22%
3 200 300 640 9 3,3 361,5 361,5 56,48%
4 300 400 640 0,819 0,819 0,13%
5 400 500 640 0 0,00%
6 500 600 640 0 0,00%
7 600 700 640 20,6 4,6 4,6 0,72%
8 700 800 640 500 0,005 500 78,13%
9 800 900 640 0 0,00%
10 900 1000 640 0 0,00%
11 1000 1100 640 13,44 13,44 2,10%
12 1100 1200 640 19,2 19,2 3,00%
13 1200 1300 640 0 0,00%
8320 901 10,83%
9 20,6 3,3 0,029 361,5 0 520 4,605 0 1,4 13,44 0
0,11% 0,25% 0,04% 0,00% 4,34% 0,00% 6,25% 0,06% 0,00% 0,02% 0,16% 0,00%
TOTAL
%AFECT
ACION
POR
Area total de inspecion
(m2)
TRAMO
ABSCISA AREA
TRAMO EN
M2
DSU DC BCH
Area total afectada y porcentaje
de afectacion
Ancho de la calzada
PA
DAÑOS EN EL PAVIMENTO (DAÑOS SUPERFICIALES Y DETERIORO DE CAPA
Area total afecatada por severidad y
por daños en m2
Area total afecatada por daños en m2 361,529 524,6235 14,8432,9
peso total de daño dentro del area
de inspeccionada (%)4,3453% 6,3056% 0,1784%
Peso del daño dentro del area
inspeccionada según severidad en
0,3954%
92
Tabla 22: Datos Tomados En El Sentido De La Vía Sur A El Norte (De La Avenía 40 A La Calle
15).
Fuente: Elaboración Propia
Grafica 8: Se Observa Los Picos Más Altos Y Bajos De Área Afectada De La Vía Auscultada.
Fuente: Elaboración Propia
6,4
DESDE HASTA B M A B M A B M A B M A B M A
1 0 100 640 0 0,00%
2 100 200 640 300 300 46,88%
3 200 300 640 300 300 46,88%
4 300 400 640 81,3 81,3 12,70%
5 400 500 640 0 0,00%
6 500 600 640 0 0,00%
7 600 700 640 101,4 101,36 15,84%
8 700 800 640 0,035 0,035 0,01%
9 800 900 640 0 0,00%
10 900 1000 640 120,1 120,05 18,76%
11 1000 1100 640 0,081 0,232 0,313 0,05%
12 1100 1200 640 4,307 0,148 24,48 28,935 4,52%
13 1200 1300 640 1,418 0,237 1,655 0,26%
8320 933,65 11,22%
5,806 120,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 807,1 0
0,07% 1,45% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 9,70% 0,00%
0
807,14
Ancho de la calzada DAÑOS EN EL PAVIMENTO (FISURAS )
TRAMO
ABSCISA AREA
TRAMO EN
M2
FL FT FCL FJL PCTOTAL
%AFECTA
CION
POR
Area total de inspecion (m2)
0 0,097012019
Area total afecatada por severidad y por daños en m2
Area total afecatada por daños en m2 126,50795 0 0 0
Peso del daño dentro del area
inspeccionada según severidad en (%)peso total de daño dentro del area de
inspeccionada (%)0,015205282 0
93
Tabla 23: Daños En El Pavimento
Fuente: Elaboración Propia
Gráfica 9: Afectación Por Tramo
Fuente: Elaboración Propia
6,4
DESDE HASTA B M A B M A B M A B M A
1 0 100 640 0 0,00%
2 100 200 640 300 300 46,88%
3 200 300 640 300 300 46,88%
4 300 400 640 81,3 81,3 12,70%
5 400 500 640 0 0,00%
6 500 600 640 0 0,00%
7 600 700 640 0 0,00%
8 700 800 640 0 0,00%
9 800 900 640 0 0,00%
10 900 1000 640 0 0,00%
11 1000 1100 640 0 0,00%
12 1100 1200 640 0 0,00%
13 1200 1300 640 0 0,00%
8320 681,3 8,19%
0 0 0 0 0 0 0 81,3 0 300 300 0
0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,00% 0,98% 0,00% 3,61% 3,61% 0,00%
Ancho de la calzada DAÑOS EN EL PAVIMENTO (DEFORMACIONES )
TRAMO
ABSCISA AREA
TRAMO EN
M2
OND AB HUNAHU
0,009771635
TOTAL
%AFECTACIO
N POR
TRAMO
Peso del daño dentro del area
inspeccionada según severidad en (%)peso total de daño dentro del area de
inspeccionada (%)0 0 0,072115385
Area total de inspecion (m2) Area total afectada y porcentaje de afectacion
Area total afecatada por severidad y
por daños en m2
Area total afecatada por daños en m2 0 0 60081,3
94
Tabla 24: Daños En El Pavimento Superficiales Y En La Capa Estructural.
Fuente: Elaboración Propia
Grafica 10: Afectación Por Tramo
Fuente: Elaboración Propia
6,4
DESDE HASTA B M A B M A B M A
1 0 100 640 400,1 336,6 736,6 115,09%
2 100 200 640 300 300 46,88%
3 200 300 640 300 300 46,88%
4 300 400 640 81,3 81,3 12,70%
5 400 500 640 310 310 48,44%
6 500 600 640 63,24 0,03 38,4 101,67 15,89%
7 600 700 640 0,03 0,03 0,00%
8 700 800 640 640 640 100,00%
9 800 900 640 217,6 0,0108 217,6108 34,00%
10 900 1000 640 0,28 0,28 0,04%
11 1000 1100 640 0 0,00%
12 1100 1200 640 0 0,00%
13 1200 1300 640 0,014 0,0144 0,00%
8320 2687,505 32,30%
773,3 857,6 0 681,6 0 0 0 375 0,0108
9,29% 10,31% 0,00% 8,19% 0,00% 0,00% 0,00% 4,51% 0,00%
Area total afecatada por daños en
m21630,89 681,6244 374,9908
Ancho de la
calzada
TRAM
O
ABSCISA AREA
TRAMO
EN M2
DSU DC BCH
DAÑOS EN EL PAVIMENTO (DAÑOS SUPERFICIALES Y DETERIORO DE CAPA ESTRUCTURAL )
TOTAL %AFECTACION
POR TRAMO
Area total de inspecion (m2) Area total afectada y porcentaje de afectacion
Area total afecatada por severidad
y por daños en m2
Peso del daño dentro del area
inspeccionada según severidad en peso total de daño dentro del area
de inspeccionada (%)0,196020433 0,08192601 0,04507101
95
Durante el desarrollo del método de inspección de movilidad, fueron identificados los diferentes
comportamientos de tráfico sobre la vía objeto de estudio y se lograron determinar el tráfico más
representativo, y constantes lo cual son relacionados a continuación indicando la abscisa.
12.3. Resultados De Metodología Viga Benkelman
Datos tomados en el sentido de la vía de norte al sur (de la calle 15 a la avenida 40)
Tabla 25: Recolección De Datos De Viga Benkelman
Fuente: Elaboración Propia
Nota:
• Los parámetros de los datos son desproporcionados en toda la vía.
• La temperatura de la vía entre las 4:30 am a 10 am fue un poco alta y muestran un
comportamiento poco variado.
Tabla 26: Análisis Y Corrección De Los Datos De Viga Benkelman
Fuente: Elaboración Propia
TEMPERATUR
A
abscisa D25 D0 D25 D0 °C
K+200 0,6 0,5 0,2 0,1 25
K+300 0,36 0,34 24
K+400 0,3 0,61 24
K+500 0,1 0,7 24
K+600 0,3 0,8 24
K+700 0,3 0,5 24
K+800 0,15 0,7 24
K+1000 0,14 0,1 25
K+1200 0,13 0,58 25
K+1400 0,11 0,75 23
HUELLA EXTERNA
lectura de 1/100mm
HUELLA INTERNA Obcervacion
es
Rc
abscisa medida corr medida corr medida corr (m)
K+200 5,08 5 1,016 1 6,096 6 -3125,00
K+300 3,4544 3 0 0 3,6576 4 -3125,00
K+400 6,1976 6 0 0 3,048 3 1041,67
K+500 7,112 7 0 0 1,016 1 520,83
K+600 8,128 8 0 0 3,048 3 625,00
K+700 5,08 5 0 0 3,048 3 1562,50
K+800 7,112 7 0 0 1,524 2 625,00
K+1000 1,016 1 0 0 1,4224 1 0,00
K+1200 5,8928 6 0 0 1,3208 1 625,00
K+1400 7,62 8 0 0 1,1176 1 446,43
HUELLA INTERNA
deflexion cada 1/100 m
D25
radio de curvatura
Obcervaciones
HUELLA EXTERNA
96
Tabla 27: Análisis Estadístico Y Resumen De Los Datos De Viga Benkelman
Fuente: Elaboración Propia
abscisadeflexion
cada 1/100 mRc (m)
K+200 5 -3125,00
SECTOR: 1 K+200 K+1400 K+300 3 -3125,00
DATOS
ESTADISTICOS
DEFLEXIO
N
(1/100M)
RC (M) K+400 6 1041,67
PROMEDIO 5,6 -80,36 K+500 7 520,83
DESVIACCION
ESTANDAR 2,2 1654,5 K+600 8 625,00
MODA 5 625 K+700 5 1562,50
MAXIMA 8 1562,50 K+800 7 625,00
MINIMA 1 -3125 K+1000 1 0,00
DEFLECCION
CARACTERISTI
CA A (1/100M)
10,3 2136,7 K+1200 6 625,00
DEFLEXION
CARACTERISTI
CO
8,443022 2037,37 K+1400 8 446,43
VARIANZA
DENOMINADA
(D.V)
39,66269 -2058,9
DEFLEXION
ADMISIBLE
(METODO DE
INVIAS)
9,18E-02
DEFLEXION
ADMISIBLE
(METODO DE
CHESCOLOVA
CA)
1,96E+01
ANALISIS ESTADISTICO Y GRAFICO
DE VARIACION DE LA DEFLEXION Y
EL RADIO DE CURVATURA DEL
CENTIDO
TABLA RESUMEN
TABLA PARA ASUMIR
COEFICIENTE DE CONFIANZA
97
Tabla 28: Parámetros Que Evalúa La Capacidad De La Estructura Según El INVIAS.
Fuente: Instituto Nacional de Vías
• Para este Proyecto se asume que el transito que soporta la vía es de 12.000.000 de ejes
de 8,2 toneladas.
Grafica 11: Deflexión De La Vía Vs Abscisa
Fuente: Elaboración Propia
R² = 0,0273
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
DEF
LEX
ION
ABSCISA
deflexion cada 1/100 m
PROMEDIO
MINIMA
MAXIMA
Lineal (deflexion cada 1/100m)
98
Grafica 12: Radio De Curvatura De La Vía Vs Abscisa
Fuente: Elaboración Propia
Tabla 29: Recolección De Datos De Viga Benkelman
Datos tomados en el sentido de la vía de sur al norte (de avenida 40 a la calle 15).
Fuente: Elaboración Propia
R² = 0,3645
-4000,00
-3000,00
-2000,00
-1000,00
0,00
1000,00
2000,00
K+200 K+300 K+400 K+500 K+600 K+700 K+800 K+1000 K+1200 K+1400
RA
DIO
DE
CU
RV
ATU
RA
ABSCISA
Rc (m)
PROMEDIO
MINIMA
MAXIMA
Lineal (Rc (m))
TEMPERATUR
A
abscisa D25 D0 D25 D0 °C
K+200 0,13 0,78 0,5 0,3 23
K+300 0,51 0,46 24
K+400 0,32 0,75 24
K+500 0,31 0,55 26
K+600 0,51 0,3 26
K+700 0,21 0,955 26
K+800 0,21 0,56 26
K+1000 0,51 0,86 26
K+1200 0,27 0,41 26
K+1400 0 0,26 27
lectura de 1/100mm
HUELLA EXTERNA HUELLA INTERNA Obcervacion
es
99
Nota:
• Los parámetros de los datos son desproporcionados en toda la vía,
• La temperatura de la vía entre las 4:30 am a 10 am fue un poco alta y muestran un
comportamiento poco variado
Tabla 30: Análisis Y Corrección De Los Datos De Viga Benkelman
Fuente: Elaboración Propia
Rc
abscisa medida corr medida corr medida corr (m)
K+200 7,9248 8 3,048 3 1,3208 1 446,43
K+300 4,6736 5 0 0 5,1816 5 0,00
K+400 7,62 8 0 0 3,2512 3 625,00
K+500 5,588 6 0 0 3,1496 3 1041,67
K+600 3,048 3 0 0 5,1816 5 -1562,50
K+700 9,7028 10 0 0 2,1336 2 390,63
K+800 5,6896 6 0 0 2,1336 2 781,25
K+1000 8,7376 9 0 0 5,1816 5 0,00
K+1200 4,1656 4 0 0 2,7432 3 3125,00
K+1400 2,6416 3 0 0 0 0 1041,67
HUELLA EXTERNA HUELLA INTERNA D25
Obcervaciones
deflexion cada 1/100 m radio de curvatura
100
Tabla 31: Análisis Estadístico Y Resumen De Los Datos De Viga Benkelman
Fuente: Elaboración Propia
abscisadeflexion
cada 1/100 mRc (m)
K+200 8 446,43
SECTOR: 1 K+200 K+1400 K+300 5 0,00
DATOS
ESTADISTICOS
DEFLEXIO
N
(1/100M)
RC (M) K+400 8 625,00
PROMEDIO 6,2 588,91 K+500 6 1041,67
DESVIACCION
ESTANDAR 2,5 1167,2 K+600 3 -1562,50
MODA 8 0 K+700 10 390,63
MAXIMA 10 3125,00 K+800 6 781,25
MINIMA 3 -1562,5 K+1000 9 0,00
DEFLECCION
CARACTERISTI
CA A (1/100M)
11,4 2346,7 K+1200 4 3125,00
DEFLEXION
CARACTERISTI
CO
9,381457 2082,97 K+1400 3 1041,67
VARIANZA
DENOMINADA
(D.V)
40,08893 198,201
DEFLEXION
ADMISIBLE
(METODO DE
INVIAS)
9,18E-02
DEFLEXION
ADMISIBLE
(METODO DE
CHESCOLOVA
CA)
1,96E+01
TABLA PARA ASUMIR
COEFICIENTE DE CONFIANZA
TABLA RESUMEN
ANALISIS ESTADISTICO Y GRAFICO
DE VARIACION DE LA DEFLEXION Y
EL RADIO DE CURVATURA DEL
CENTIDO
101
Tabla 32: Parámetros Que Evalúa La Capacidad De La Estructura Según El INVIAS.
Fuente: Instituto Nacional de Vías
• Para este proyecto se asume que el transito que soportaría la vía es de 12.000.000 de
ejes de 8,2 toneladas.
Grafica 13: Deflexión De La Vía Vs Abscisa
Fuente: Elaboración Propia
R² = 0,0872
0
2
4
6
8
10
12
DEF
LEX
ION
ABSCISA
deflexion cada 1/100m
PROMEDIO
MINIMA
MAXIMA
Lineal (deflexioncada 1/100 m)
102
Grafica 14: Radio De Curvatura De La Vía Vs Abscisa
Fuente: Elaboración Propia
Resultados De Metodología Extracción De Testigos De Pavimento Asfaltico
Con relación al a ecuación empírica de Rhode (1993) de determinación de la capacidad
estructural se pudo evidenciar
𝑺𝑵𝒆𝒇 = 𝑲𝟏 ∗ (𝒅𝟎 − 𝒅𝟐,𝟓)𝑲𝟐 ∗ 𝑫𝑲𝟑
Donde:
𝑆𝑁𝑒𝑓: El numero estructural efectivo del pavimento
𝐾1, 𝐾2, 𝐾3: Constantes de 0.4728, -0.481 y 0.7581 respectivamente
𝑑0, 𝑑2,5: Deflexiones expresadas en milésimas de milímetro
Tabla 33: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
Fuente: Tabla tomada del libro Pavimentos: Materiales, construcción y diseño (pg. 307).
R² = 0,1579
-2000,00
-1000,00
0,00
1000,00
2000,00
3000,00
4000,00
K+200 K+300 K+400 K+500 K+600 K+700 K+800 K+1000 K+1200 K+1400RA
DIO
DE
CU
RV
ATU
RA
ABSCISA
Rc (m)
PROMEDIO
MINIMA
MAXIMA
Lineal (Rc (m))
103
13.1. Análisis De Resultados De Testigo 1
Teniendo en cuenta lo expuesto por Rhode podemos decir, para el testigo 1 de 6 que se tomaron
en la vía de estudio.
Ilustración 52: Testigo 1 “Núcleo Extraído En La Abscisa K+400, Correspondiente Al Tramo
5 En Sentido De La Vía Norte-Sur”.
Fuente: Elaboración Propia.
Características de campo:
• El espesor del testigo es de 170 mm.
• Presenta una fisura descendente con un espesor de 2mm y una penetración de 70 mm.
Tabla 34: Análisis Del Testigo 1.
Fuente: Elaboración Propia (Datos realizados en Excel).
k1 0,4728 d0 75
k2 -0,481 d2,5 32
k3 0,7581 D (mm) 170
SNef = 3,80
DATOS COSNTANTES DATOS DE ENTRADA
104
Tabla 35: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
Fuente: Tomada Del Libro Pavimentos: Materiales, Construcción Y Diseño (Pg. 307).
Podemos concluir que para tramo 5 de la vía, en sentido norte- sur, se puede clasificar con una
capacidad estructurar medio.
13.2. Análisis De Resultados De Testigo 2
Para el testigo 2 de 6 que se tomaron en la vía de estudio.
Ilustración 53: Testigo 2 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+500, Correspondiente Al Tramo 6
En Sentido De La Vía Norte-Sur”.
Fuente: Elaboración Propia.
Características De Campo:
• El espesor del testigo es de 170 mm.
• Presenta una fisura descendente con un espesor de 2 mm en la parte superior y 1 mm
en la inferior y una penetración de 25 mm.
105
Tabla 36: Análisis Del Testigo 2.
Fuente: Elaboración Propia (Datos realizados en Excel).
Tabla 37: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
Fuente: Tomada Del Libro Pavimentos: Materiales, Construcción Y Diseño (Pg. 307).
Podemos concluir que para tramo 6 de la vía, en sentido norte- sur, se puede clasificar con
una capacidad estructurar medio.
13.2. Análisis De Resultados De Testigo 3
Para el testigo 3 de 6 que se tomaron en la vía de estudio.
Ilustración 54: Testigo 3 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+600, Correspondiente Al Tramo 7
En Sentido De La Vía Norte-Sur”.
Fuente: Elaboración Propia.
k1 0,4728 d0 70
k2 -0,481 d2,5 10
k3 0,7581 D (mm) 170
SNef = 3,24
DATOS COSNTANTES DATOS DE ENTRADA
106
Características de campo:
• El espesor del testigo es de 140 mm.
• Presenta tres fisuras descendentes con un espesor de 5 mm en la parte superior y 2 mm
en la inferior y una penetración de 40 mm.
Tabla 38: Análisis Del Testigo 3.
Fuente: Elaboración Propia (Datos realizados en Excel).
Tabla 39: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
Fuente: Tomada Del Libro Pavimentos: Materiales, Construcción Y Diseño (Pg. 307).
Podemos concluir que para tramo 7 de la vía, en sentido norte- sur, se puede clasificar con
una capacidad estructurar medio.
k1 0,4728 d0 80
k2 -0,481 d2,5 30
k3 0,7581 D (mm) 140
SNef = 3,05
DATOS COSNTANTES DATOS DE ENTRADA
107
13.3. Análisis De Resultados De Testigo 4
Para el testigo 4 de 6 que se tomaron en la vía de estudio
Ilustración 55: Testigo 4 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+700, Correspondiente Al Tramo
8 En Sentido De La Vía Norte-Sur”.
Fuente: Elaboración Propia.
Características De Campo:
• El espesor del testigo es de 140 mm.
• Presenta una fisura descendente con un espesor de 2 mm en la parte superior y 1 mm
en la inferior y una penetración de 20 mm.
Tabla 40: Análisis Del Testigo 4.
Fuente: Elaboración Propia (Datos realizados en Excel).
k1 0,4728 d0 50
k2 -0,481 d2,5 30
k3 0,7581 D (mm) 140
SNef = 4,74
DATOS COSNTANTES DATOS DE ENTRADA
108
Tabla 41: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Fuente: Tomada Del Libro Pavimentos: Materiales, Construcción Y Diseño (Pg. 307).
Podemos concluir que para tramo 8 de la vía, en sentido norte- sur, se puede clasificar con
una capacidad estructurar alta.
13.4. Análisis De Resultados De Testigo 5
Para el testigo 5 de 6 que se tomaron en la vía de estudio.
Ilustración 56: Testigo 5 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+800, Correspondiente Al Tramo
9 En Sentido De La Vía Norte-Sur”
Fuente: Elaboración Propia.
Características de campo:
• El espesor del testigo es de 140 mm.
• Presenta una fisura descendente con un espesor de 2 mm en la parte superior y 1 mm
en la inferior y una penetración de 140 mm.
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
109
Tabla 42: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Fuente: Elaboración Propia (Datos realizados en Excel).
Tabla 43: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
Fuente: Tomada Del Libro Pavimentos: Materiales, Construcción Y Diseño (Pg. 307).
Podemos concluir que para tramo 9 de la vía, en sentido norte- sur, se puede clasificar con
una capacidad estructurar media.
13.5. Análisis De Resultados De Testigo 6
Para el testigo 6 de 6 que se tomaron en la vía de estudio
Ilustración 57: Testigo 6 “Nucleó Extraído En La Abscisa K+900, Correspondiente Al Tramo 10
En Sentido De La Vía Norte-Sur”.
Fuente: Elaboración Propia.
k1 0,4728 d0 70
k2 -0,481 d2,5 15
k3 0,7581 D (mm) 140
SNef = 2,91
DATOS COSNTANTES DATOS DE ENTRADA
110
Características De Campo:
• El espesor del testigo es de 150 mm.
• Presenta una fisura descendente con un espesor de 2 mm en la parte superior y 1 mm
en la inferior y una penetración de 40 mm.
Tabla 44: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento.
Fuente: Elaboración Propia (Datos realizados en Excel).
Tabla 45: Clasificación De La Capacidad Estructural Del Pavimento
Fuente: Tomada Del Libro Pavimentos: Materiales, Construcción Y Diseño (Pg. 307).
Podemos concluir que para tramo 10 de la vía, en sentido norte- sur, se puede clasificar con
una capacidad estructurar media.
Clasificación Rango Calificación
Verde SNef>4 Alta
Amarillo 2 < SNef ≤4 Media
Naranja SNef ≤ 2 Baja
k1 0,4728 d0 60
k2 -0,481 d2,5 15
k3 0,7581 D (mm) 150
SNef = 3,38
DATOS COSNTANTES DATOS DE ENTRADA
111
CALULOS DEL SN POR EL METODO DE LA AASTHO Y LA PORYECCION
DEL MISMO CON RELACION AL TRANCITO VEHICULAR
14.1. Análisis De Resultados De Testigo 1
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,00240157 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 12747 psi CBR 12,32090546
0,0012205 = 0,001314572
0,00122047 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
6,6929 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
12746,8297 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00352967 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,0046
logW8,2 = 13,005
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.12746,8297 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
2,944876 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
6,6929 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO POR METO DE LA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
112
113
14.1. Análisis De Resultados De Testigo 2
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,0027559 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 11108 psi CBR 9,936988901
0,0012205 = 0,001704731
0,00122047 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
6,69291 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
11107,9516 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00352974 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,0046
logW8,2 = 12,867
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.11107,9516 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
2,9448804 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
6,69291 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO POR METO DE LA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
114
115
14.3. Análisis De Resultados De Testigo 3
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,0031496 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 9719 psi CBR 8,065705998
0,0014205 = 0,001362642
0,00142047 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
5,51181 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
9719,45767 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00428597 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,004
logW8,2 = 12,176
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.9719,45767 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
2,4251964 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
5,51181 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO 3 EN EL ABCISA K+600 POR METO DELA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
116
117
14.4. Análisis De Resultados De Testigo 4
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,0019685 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 15551 psi CBR 16,81047018
0,0007205 = 0,000662833
0,00072054 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
5,51181 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
15551,1323 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00428576 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,004
logW8,2 = 12,65
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.15551,1323 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
2,4251964 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
5,51181 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO 4 EN EL ABCISA K+700 POR METO DELA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
118
14.5. Análisis De Resultados De Testigo 5
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,0027559 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 11108 psi CBR 9,936988901
0,0013405 = 0,001282709
0,00134045 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
5,51181 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
11107,9516 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00428589 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,004
logW8,2 = 12,31
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.11107,9516 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
2,4251964 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
5,51181 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO 5 EN EL ABCISA K+800 POR METO DELA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
119
120
14.6. Análisis De Resultados De Testigo 6
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,0015748 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 19439 psi CBR 23,82329101
0,0013542 = 1301,398624
0,0013542 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
5,51181 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
19438,9153 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00857016 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,0051
logW8,2 = 12,875
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.19438,9153 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
2,4251964 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
5,51181 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO 6 EN EL ABCISA K+900 POR METO DELA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
121
14.7. Análisis De Resultados De Testigo del romboy
Mr modulo de resilencia
18077,9 P carga aplicada en libras
0,0012748 Dr Deflexión medida a una distancia r del centro del plato de carga, pulgadas
141,73 r distancia desde el centro del plato de carga,pulgadas
Mr = 24013 psi CBR 33,14463511
0,0001234 = 0,000122704
0,00012344 𝑑𝑜 = Deflexión central
18368 P = Presión del plato de carga, psi.
0,047244 𝑎 = Radio del plato de carga, pulgadas.
2,75591 𝐷 = Espesor total de las capas del pavimento sobre la subrasante, pulgadas.
24013,4953 𝑀𝑅 = Módulo resiliente de la subrasante, psi.
0,00857015 𝐸𝑝 = Módulo efectivo de las capas que conforman el pavimento, psi.
SNeff= 0.0045D (3^√𝐸p)
Sneff 0,0025
logW8,2 = 11,333
donde :
1,77E+06 W8.2 = Numero de ejes equivalentes de 8.2 ton en el periodo de diseño
4 𝑃0 = Índice de serviciabilidad inicial.
2,5 𝑃𝑡 = Índice de serviciabilidad final.
90% 𝑅 = Confiabilidad.
0,45 𝑆𝑜 = Desviación estándar.24013,4953 𝑀𝑟 = Módulo resiliente de la subrasante.
-1,405 ZR=Coeficiente estadistico de desviasion estabdar
1,2126004 SN= numero estructural
1,5 ̑̑̑̑̑̑̑̑̑PSI= variacon de cervicivilidad
0,44 ai=Coeficiente de aporte estructural de la capa.
1 mi=Coeficiente de drenaje de la capa.
2,75591 di= Espesor de la capa, pulgadas.
TESTIGO 6 EN EL ABCISA K+900 POR METO DELA AASHTO
PROYECCION DE SN A 20 AÑOS
122
Observaciones, Conclusiones Y Recomendaciones
• Para el estudio de esta metodología se analizaron trece (13) segmentos cada 100 metros,
por sentido de la vía, permitiendo de esta manera observar las patologías y severidades
presentadas en cada sentido de la vía.
• Se identificó sobre la vía, que entre la abscisa Pr0+500 y Pr0+ 600 correspondiente al
tramo No. 6 se encuentra el mayor porcentaje de fisuraciones que equivalente a un
29,81 % seguido del tramo No. 8 con un 27,67 % de fisuración sobre la abscisa Pr0+700
a Pr0+800, la cual está unido al tramo 5 con un 19,25% sobre la abscisa Pr0+400 a
Pr0+500,y por último el tramo 11 con un porcentaje de 11,17% que pertenece a la
abscisa Pr1+000 a Pr1+100, donde los daños más notorios sobre esta vía es la piel de
cocodrilo (Pc) con un área de afectación de 477.8 M2 seguido de fisuración
longitudinal (FL) con una área de afectación 177.6 M2 ,con relación al sentido de la vía
norte-sur.
• También se pudo evidenciar en la vía de estudio , en el sentido norte-sur, que en el tramo
No.9 correspondiente a la abscisa Pr0+800 a Pr0+900, presenta una deformación
considerable con un porcentaje 12,04% de afectación, generado por abultamiento
(AB),y ahuellamiento(AHU) con un área de afectación de 63 m2 y 14,98 m2
respectivamente.
• Otra cosa para resaltar en el presente proyecto es que el tramo No. 8 y el tramo No. 3 se
evidenciaron daños superficiales y deterioro decapa representativas de un porcentaje de
78,13% y 56,48% respectivamente, con una concentración de cabeza duras (DC) con un
área de afectación de 524,62m2, acompañado por desgaste superficial (DSU) con un
área de afectación de 361,52 m2.
• Teniendo en cuenta los conteos realizados por los autores del proyecto se obtuvo un
TPD igual a 2.916 vehículos por día.
• La proyección del tránsito normal que circula por la zona se proyectó a 20 años
utilizando los datos de transito recolectados por los autores en la zona, estimando un
volumen mínimo del 5% del tráfico normal y adoptando el volumen de los horarios
donde se registran los volúmenes promedios más altos para el siguiente proyecto.
123
• La consolidación de los datos de tráfico normal, atraído y generado al año 2017 da
como resultado un TPD igual a 2.916 vhd con una distribución de Autos = 92,52%,
Buses = 5,78% y Camiones = 1,69%. Los anteriores datos generan un equivalente de
ejes acumulados de 8.2 Ton de 1,77*10^6 ejes en el carril de diseño.
• También se pudo concluir por los autores de este proyecto, es que el día Lunes
corresponde al día donde se evidencia más flujo vehicular y que estos se registran
entre las 10:00 y 11:00 horas En estas condiciones, el volumen de horario de máxima
demanda corresponde al 20 % del volumen diario para la vía.
• Se concluye que el comportamiento en la zona se encuentra bien definido, en el cual
la proporción de vehículos livianos es significativa y la participación de buses
refleja la presencia de asentamientos urbanos, cuya localización y tamaño están
asociados al carácter del sector, se aprecia además que la participación de camiones
es muy baja.
• Se concluye que el pavimento presenta algunas patologías en la vía donde el espesor de
la carpeta asfáltica y la capa estructural son suficientes para disipar las cargas actuales
del tránsito. para poder mejorar la duración del servicio de la vía se debe generar obras
de recuperación a la carpeta asfáltica del pavimento. Esto se puede evidenciar en la
proyección que se le hiso al análisis vehicular y la proyección de los espesores de
pavimento evaluados por el método del a aashto, que se requieren. los cuales no son lo
suficiente para la demanda que se estima para el año 2037.
• Se asumieron parámetros de confianza del 90% por considerarse una vía con un flujo
vehicular importante, y corrección por clima, que se asumió un valor de 1 según tablas
de INVIAS, por encontrarse en la ciudad de villavicencio y contar con climas
moderadamente lluviosos.
• En las gráficas de deflexión de la vía vs abscisa y radio de curvatura de la vía vs abscisa,
que se presentaron anteriormente, en el sector de análisis de deflexión de la vía, se
evidencia los valores de los radio de curvaturas encontrados para los tramos de estudio,
se puede concluir que los sectores cumplen con los requerimientos mínimos según la
actualidad, que nos indica que los valores de radio de curvaturas inferiores a 80 metros
indican la presencia de zonas débiles o bajas en las capas asfálticas, o que no son
124
indudablemente peligroso para el pavimento, aunque estas se encuentren dentro de
límite de las deflexiones admisibles.
✓ Los autores del proyecto recomiendan que por motivos de confort y seguridad en la
vía, se desarrolle una serie de obras de adecuación a problemas que esta presentando
en la zona, el cual consideramos lo más viable para la vía:
✓ Se realice una obra de mitigación o mantenimiento a la vía de estudio, por el
procedimiento de fresado a una profundidad de 8 a 9 cm, para generar el total o
parcial extracción de las fisuraciones decentes presentadas en la vía.
✓ Generar una nueva carpeta asfáltica con un espesor de 10 a 11 cm, a toda la vía de
estudio, para garantizar la duración de 20 años de servicio, y de esta forma que la
movilidad sea la más óptimo y adecuada, para la demanda y el crecimiento urbano
que muestra la zona.
✓ Adicional mente los autores del proyecto proponemos que en la zona del rompoy ,
no sea tratada con la misma mezcla asfáltica que el resto de la vía , ya que por la
severidad de los daño en la carpeta asfáltica que actual mente presenta esta zona en
específico, se recomienda que sea restaurado con una mezcla asfáltica con
polímeros, que garantice la flexibilidad y resistencia de las carga del tránsito que
presenta actual mente el sector .
125
REFERENCIAS
• http://ficem.org/CIC-descargas/argentina/Diseno-y-construccion-de-juntas.pdf
• http://vialidad21.galeon.com/manual_mrvial.pdf
• https://dirinfra.mintransporte.gov.co/pvr2/images/stories/documentos/pavimentos2.pdf
• http://es.slideshare.net/HeribertoTolanoReyna/tipos-de-deteriorio-en-pavimentos-de-
concreto
• http://www.invias.gov.co/index.php/component/search/?searchword=manual%20inspecci
on%20vi&searchphrase=all&Itemid=132
• http://copernico.escuelaing.edu.co/vias/pagina_via/modulos/MODULO%2021.pdf
• INVIAS.(SF). Guía de metodología para el diseño de obras de rehabilitación de pavimentos
asfalticos de carretera. Recuperado de la pagina
https://www.invias.gov.co/index.php/documentos-tecnicos1
• MINISTERIO DE TRANSPORTE INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. manual para la
inspección visual de pavimentos flexibles. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia.
2006
• MINISTERIO DE TRANSPORTE INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. medida de la
deflexión de un pavimento empleando dispositivo de carga estática no continua, viga
benkelman. Bogotá: ministerio de transporte instituto nacional de vías. 2007
126