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PATOLOGÍA DE LOS PAVIMENTOS EN LA CIUDAD TRUJILLO

Carrera: INGENIERÍA CIVIL

Ciclo: VI

Integrante: MARIA DEL CARMEN OBANDO GARCIA

Docente: ING. GONZALO DÍAZ GARCÍA

1 PATOLOGIA DE LOS PAVIMENTOS EN LA CIUDAD DE TRUJILLO

INDICEPATOLOGÍA DE LOS PAVIMENTOS EN LA CIUDAD TRUJILLO.............................................................1

I. INTRODUCCION.........................................................................................................................3

II. COMPONENTES DE UN PAVIMENTO.........................................................................................4

III. TIPOS DE PAVIMENTOS.........................................................................................................5

3.1. PAVIMENTOS FLEXIBLES................................................................................................5

3.2. PAVIMENTOS RÍGIDOS...................................................................................................6

3.3. PAVIMENTOS SEMIRÍGIDOS...........................................................................................6

DIFERENCIA ENTRE PAVIMENTO FLEXIBLE VS RIGIDO:..................................................................7

IV. FALLAS EN PAVIMENTOS.......................................................................................................7

4.1. Piel de cocodrilo............................................................................................................7

4.2. Grietas de borde............................................................................................................7

4.3. Grietas Longitudinales...................................................................................................7

4.4. Pulimento de agregados................................................................................................8

4.5. Hundimientos................................................................................................................8

V. MEMORIA DESCRIPTIVA............................................................................................................8

a) BACHES............................................................................................................................10

b) FISURAS Y GRIETAS TRANSVERSALES...............................................................................11

c) PIEL DE COCODRILO.........................................................................................................12

d) DESGASTE........................................................................................................................13


I. INTRODUCCION

Un pavimento de una estructura, asentado sobre una fundación apropiada, tiene por finalidad proporcionar una superficie de rodamiento que permita el tráfico seguro y confortable de vehículos, a velocidades operacionales deseadas y bajo cualquier condición climática. Hay una gran diversidad de tipos de pavimento, dependiendo del tipo de vehículos que transitaran y del volumen de tráfico

La Ingeniería de Pavimentos tiene por objetivo el proyecto, la construcción, el mantenimiento y la gerencia de pavimentos, de tal modo que las funciones sean desempañadas con el menor costo para la sociedad. Tratándose, esencialmente, de una actividad multidisciplinaria, donde están involucrados conceptos y técnicas de las Ingenierías: Geotecnia, de Estructuras, de Materiales, de Transportes y de Sistemas, en vista de la importancia se debe estimar y efectuar el mantenimiento de pavimentos existentes.

En un camino no pavimentado, las condiciones de funcionamiento son precarias, lo que genera limitaciones en las velocidades y las cargas de los vehículos, también se elevan los costos operacionales (mantenimiento y combustible). La utilización de un camino de tierra depende de las condiciones climáticas y de un drenaje satisfactorio. En un camino con revestimiento primario (cascajo o un suelo pedregoso arenoso), las condiciones climáticas pueden ser menos importantes pero si un drenaje eficaz. Un pavimento difícilmente sufre una ruptura catastrófica, a menos que exista un error en el proyecto geotécnico en casos como los de pavimentos asentados en terraplenes sobre suelos expansivos. Esa degradación se da, usualmente, de forma continua a lo largo del tiempo es desde la abertura al tráfico, por medio de mecanismos complejos y que no están íntegramente relacionados, donde gradualmente se van acumulando deformaciones plásticas y siendo formadas a través de las capas (asfálticas o cementadas), provenientes de una combinación entre la acción de las cargas del tráfico y los efectos de la intemperie (variaciones de temperatura y humedad a lo largo del tiempo). Además, la condición de “ruptura” de un pavimento es, hasta cierto punto, indefinida y subjetiva, existiendo divergencias entre los técnicos y administradores en cuanto al mejor momento para restaurar un pavimento que presenta un cierto nivel de deterioro estructural y/o funcional.


II. COMPONENTES DE UN PAVIMENTO

En la Figura I.1 se muestra esquemáticamente, los componentes principales de un pavimento asfáltico. Se puede considerar que la estructura de un pavimento está formada por una superestructura encima de una fundación, esta última debe ser el resultado de un estudio geotécnico adecuado. En los pavimentos camineros, la superestructura está constituida por la capa de revestimiento y la capa base; la fundación está formada por las capas de sub-base y suelo compactado.

Figura I.1. Sección típica de un pavimento.

1. Capa de Rodadura 5. Subrasante 2. Capa Base 6. Sub-drenaje longitudinal 3. Capa Sub-base 7. Revestimiento de Hombreras 4. Suelo Compactado 8. Sub-base de Hombreras.

La capa de rodadura o revestimiento asfáltico tiene las siguientes funciones:

Impermeabilizar el pavimento, para que las capas subyacentes puedan mantener su capacidad de soporte.

Proveer una superficie resistente al deslizamiento, incluso en una pista húmeda.

Reducir las tensiones verticales que la carga por eje ejerce sobre la capa base, para poder controlar la acumulación de deformaciones plásticas en dicha capa.


La capa base tiene las siguientes funciones:

Reducir las tensiones verticales que las cargas por eje ejercen sobre las capas sub-base y suelo natural.

Reducir las deformaciones de tracción que las cargas por eje ejercen a la capa de revestimiento asfáltico.

Permitir el drenaje del agua que se infiltra en el pavimento, a través de drenajes laterales longitudinales

La capa sub-base está constituida por un material de capacidad de soporte superior a la del suelo compactado y se utiliza para permitir la reducción del espesor de la capa base.

La capa de suelo reforzado, puede estar presente en una estructura de pavimento, para poder reducir el espesor de la capa sub-base. El suelo compactado, es el mismo suelo del terraplén, que esta escarificado y compactado una cierta profundidad dependiendo de su naturaleza o de las especificaciones del proyecto.

III. TIPOS DE PAVIMENTOS

Pavimentos flexibles. Pavimentos rígidos. Pavimentos semirrígidos.

III.1. PAVIMENTOS FLEXIBLES

Son aquellos que tienen un revestimiento asfáltico sobre una capa base granular.

La distribución de tensiones y deformaciones generadas en la estructura por las cargas de rueda del tráfico, se da de tal forma que las capas de revestimiento y base absorben las tensiones verticales de compresión del suelo de fundación por medio de la absorción de tensiones cizallantes. En este proceso ocurren tensiones de deformación y tracción en la fibra


inferior del revestimiento asfáltico, que provocará su fisuración por fatiga por la repetición de las cargas de tráfico. Al mismo tiempo la repetición de las tensiones y deformaciones verticales de compresión que actúan en todas las capas del pavimento producirán la formación de hundimientos en la trilla de rueda, cuando el tráfico tiende a ser canalizado, y la ondulación longitudinal de la superficie cuando la heterogeneidad del pavimento fuera significativa. ´

III.2. PAVIMENTOS RÍGIDOS

Son aquellos en los que la losa de concreto de cemento Portland (C.C.P.) es el principal componente estructural, que alivia las tensiones en las capas subyacentes por medio de su elevada resistencia a la flexión, cuando se generan tensiones y deformaciones de tracción de bajo la losa producen su fisuración por fatiga, después de un cierto número de repeticiones de carga. La capa inmediatamente inferior a las losas de C.C.P. denominada sub-base, por esta razón, puede ser constituida por materiales cuya capacidad de soporte sea inferior a la requerida por los materiales de la capa base de los pavimentos flexibles.

III.3. PAVIMENTOS SEMIRÍGIDOS

En términos amplios, un pavimento semirrígido o compuesto es aquel en el que se combinan tipos de pavimentos diferentes, es decir, pavimentos “flexibles” y pavimentos “rígidos”, normalmente la capa rígida está por debajo y la capa flexible por encima. Es usual que un pavimento compuesto comprenda una capa de base de concreto o tratada con cemento Portland junto con una superficie de rodadura de concreto asfáltico.

La estabilidad de suelos por medio de ligantes hidráulicos (cemento Portland) permite que se obtengan materiales con capacidad de soporte suficiente para construir capas para base en pavimentos sujetos a cargas pesadas como ser camiones o aeronaves.


DIFERENCIA ENTRE PAVIMENTO FLEXIBLE VS RIGIDO:

IV. FALLAS EN PAVIMENTOS

IV.1. Piel de cocodriloEs la típica falla por fatiga del material, como su nombre lo indica está formada por fisuras interconectadas y se considera una falla mayor. Este tipo de deterioro comienza en la parte inferior de la capa de concreto asfáltico o de la base estabilizada (si existe), donde las tensiones y deformaciones causadas por las cargas de tránsito alcanzan sus mayores valores. Las fisuras se propagan a la superficie en forma de fisuras longitudinales más o menos paralelas. Luego la rotura evoluciona, se unen las fisuras y forman trozos de tamaño más o menos uniforme con bordes agudos y quebrados en un aspecto que hace recordar a la piel de cocodrilo.

IV.2. Grietas de borde.Son grietas en forma de media luna que se producen en los bordes de las carpetas asfálticas que no cuentan con bermas pavimentadas. Son provocadas por las cargas cuando la base es débil.

IV.3. Grietas Longitudinales.Los pavimentos de tipo flexible y de características urbanas, pueden presentar agrietamiento en el sentido longitudinal respecto al eje de una callle. Cuando este tipo de


FLEXIBLE

Vida Estimada de Servicio entre 10 a 20 años.

Costos iniciales bajos. Requiere mantenimiento continuo. Reparación fácil pero continua si no

se hace mantenimiento. Se puede añadir capas en cualquier

momento. No pierde propiedades

antideslizantes. Es más suave y menos ruidosa. Soporta un mayor rango de

temperaturas.

RÍGIDO

Vida Estimada de Servicio entre 20 a 30 años.

Costos iniciales altos. Requiere mantenimiento continuo

pero mínimo (primordialmente las juntas).

Reparación difícil pero esporádica. Poner capas encima produce grietas

de reflejo. Soporta inundaciones y

contaminación de la napa freática. Requiere capas inferiores bien

niveladas.

agrietamiento manifiesta una abertura mayor a los 2 mm., y comienza a ser de presencia repetitiva, sobre todo en las proximidades de camellones y otras áreas jardinadas, es necesario pensar en la posibilidad de que se estén presentando cambios volumétricos en el apoyo del pavimento.

IV.4. Pulimento de agregados.Este daño es causado por la repetición de cargas de tránsito. Cuando el agregado en la superficie se vuelve suave al tacto, la adherencia con las llantas del vehículo se reduce considerablemente. Cuando la porción de agregado que está sobre la superficie es pequeña, la textura del pavimento no contribuye de manera significativa a reducir la velocidad del vehículo. El pulimento de agregados debe contarse cuando un examen revela que el agregado que se extiende sobre la superficie es degradable y que la superficie del mismo es suave al tacto.

IV.5. Hundimientos.Los hundimientos son desplazamientos hacia abajo, pequeños y abruptos, de la superficie del pavimento. Las distorsiones y desplazamientos que ocurren sobre grandes áreas del pavimento, causando grandes o largas depresiones en el mismo, se llaman “ondulaciones”.

V. MEMORIA DESCRIPTIVA

1. ASPECTOS GENERALES:

El lugar a evaluar son los pavimentos en la ciudad de Trujillo, capital del Departamento de la libertad – Perú.

2.CARACTERISTICAS CLIMATOLOGICAS:


Debido a su ubicación en el trópico y la presencia de los andes, la zona costera peruana, en la que se ubica la ciudad de Trujillo, presenta un clima desértica sub tropical, de precipitaciones casi nulas. La temperatura oscila entre 30 C en verano y 15 C en invierno. Los vientos son constantes todo el año, predominantemente con dirección suroeste, a una velocidad de 25 a 35 Km/h.

3. TOPOGRAFÍA:

La topografía del terreno en la zona es relativamente plana (5 – 13 msnm).

4. GEOLOGÍA:

A través de una inspección visual se puede apreciar que el tipo de suelo predominante en el lugar es de tipo areno limoso, y que es fácilmente susceptible a los cambios de agua repentinos, el nivel freático en gran parte de Trujillo se encuentra muy cercano a la superficie (0.80 – 2.10 m).


5. PATOLOGIAS Y/O FALLAS ENCONTRADAS EN LA CIUDAD DE TRUJILLO

a) BACHES

Descripción:

Descomposición o desintegración total de la mezcla asfáltica y su remoción en una cierta extensión, formando cavidades de bordes netos.

Causas:

Fundaciones y capas inferiores inestables. Espesores insuficientes. Defectos constructivos. Retención de agua en zonas hundidas y/o fisuradas. Fisuras, piel de cocodrilo, etc. No remediadas a tiempo.

Reparación:

Se remueve la superficie del pavimento y la base hasta la profundidad que sea necesaria para alcanzar un apoyo firme, fuera del área fisurada.

Parchado de carpeta asfáltica con mezcla en caliente.


b) FISURAS Y GRIETAS TRANSVERSALES

Descripción:

·Fisuras y Grietas predominantemente perpendiculares al eje de la calzada, en carpetas que no recubren pavimento de hormigón o base tratada con cemento.

Causas:

Gradientes térmicos, en especial en mezclas muy rígidas. Juntas de construcción mal construidas.

Reparación:

Para niveles de severidad baja y media, sellar. Para nivel de severidad alta, recarpetear con un espesor adecuado o reconstruir

completamente la carpeta.


c) PIEL DE COCODRILO

Descripción:

Esta falla insinúa que el pavimento se ha endurecido u oxidado considerablemente. Se manifiesta en su mayoría en áreas externas del pavimento. Difiere de la piel de cocodrilo en que forma piezas más pequeñas con ángulos agudos y se concentra mayormente y únicamente en las áreas sujetas al tráfico vehicular.

Causas:

Fatiga de las capas asfálticas sometidas a una repetición de cargas superior a la permisible.

Indicativo de insuficiencia estructural del pavimento..Esta falla comienza en la parte inferior de las capas asfálticas.

La fisura se propaga a la superficie. No tiene por qué ocurrir en pavimentos mixtos.

Reparación:

Se remueve la superficie del pavimento y la base hasta la profundidad que sea necesaria para alcanzar un apoyo firme, fuera del área fisurada. Esto significa que parte del material de la subrasante tendría también que ser removido.

Parchado de carpeta asfáltica con mezcla en caliente.


d) DESGASTE

Descripción:

Corresponde al deterioro del pavimento ocasionado principalmente por la acción del tránsito, agentes abrasivos o erosivos. Se presenta como pérdida del ligante y mortero. Suele encontrarse en las zonas por donde transitan los vehículos. Este daño provoca aceleración del deterioro del pavimento por acción del medio ambiente y del tránsito.

Posibles Causas:

El desgaste superficial generalmente es un deterioro natural del pavimento, aunque si se presenta con severidades medias o altas a edades tempranas puede estar asociado a un endurecimiento significativo del asfalto.

Falta de adherencia del asfalto con los agregados. Deficiente dosificación de asfalto en la mezcla. Acción intensa del agua u otros agentes abrasivos además del tránsito.


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