Instituto Universitario Politcnico Santiago MarioExtensin Porlamar

PAVIMENTOSFLEXIBLE Y RIGUIDOS

IntegranteS:Deivid cruz C.I-24.109.454Jesus Gonzales C.I- 24.720.754Profesor: Fanny RodriguezDireccin de envio:saia

IntroduccionSe llama pavimento al conjunto de capas de material seleccionado que reciben en forma directa las cargas del trnsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma disipada, proporcionando una superficie de rodamiento, la cual debe funcionar eficientemente. Las condiciones necesarias para un adecuado funcionamiento son las siguientes: anchura, trazo horizontal y vertical, resistencia adecuada a las cargas para evitar las fallas y los agrietamientos, adems de una adherencia adecuada entre el vehculo y el pavimento aun en condiciones hmedas. Deber presentar una resistencia adecuada a los esfuerzos destructivos del trnsito, de la intemperie y del agua. Debe tener una adecuada visibilidad y contar con un paisaje agradable para no provocar fatigas.Puesto que los esfuerzos en un pavimento decrecen con la profundidad, se debern colocar los materiales de, mayor capacidad de carga en las capas superiores, siendo de menor calidad los que se colocan en las terraceras adems de que son los materiales que ms comnmente se encuentran en la naturaleza, y por consecuencia resultan los ms econmicos.La divisin en capas que se hace en un pavimento obedece a un factor econmico, ya que cuando determinamos el espesor de una capa el objetivo es darle el grosor mnimo que reduzca los esfuerzos sobre la capa inmediata inferior. La resistencia de las diferentes capas no solo depender del material que la constituye, tambin resulta de gran influencia el procedimiento constructivo; siendo dos factores importantes la compactacin y la humedad, ya que cuando un material no se acomoda adecuadamente, ste se consolida por efecto de las cargas y es cuando se producen deformaciones permanentes.

Resumen

Este trabajo incluye una descripcin de los tipos de pavimentos existentes, mostrando los diferentes tipos de deterioros que se presentan en un pavimento, sus diferentes causas a travs de su construccin o a lo largo de los aosGran parte de las vialidades en el Estado Nueva Esparta presentan deformaciones de gran proporcin del pavimento en algunos casos y su destruccin en otros.El desarrollo turstico es uno de los principales factores que ha venido incrementando la tasa de crecimiento de la poblacin en el Estado Nueva Esparta, este ha trado como consecuencia el incremento de nmero de vehculos y cargas pesadas, que con el paso del tiempo producen deterioro en las vialidades, los cuales se ven reflejados mediante agrietamientos que producen el entorpecimiento y retardo de la velocidad normal que debe llevar el vehculo.El alto ndice de deterioro en las carreteras en el Estado nueva Esparta, principalmente en la Avenida Bolvar, las cuales debido al mal diseo , la falta de mantenimiento , el exceso de carga y el peso constructivo inadecuado han venido produciendo fallas en el pavimento.Es por eso que surgi, la inquietud de realizar un estudio que permita conocer el origen de estas fallas ,por tal motivo seleccione la Avenida Bolvar ya que es una de las vas por presentar un alto grado de deterioro que se puede percibir al transitar por dicha va.

Contextualizacin del ProblemaEl pavimento es un sistema lineal, multicapa formado por materiales homogneos e Isotrpicos y capas infinitas en el sentido horizontal. La capa inferior presenta la subrasante y se considera como semi-infinita en el sentido vertical.La capa intermedia presenta las capas de sub-base o base, que puede ser granular o sementada, y la capa superior est constituida por asfalto. el aumento de la poblacin del Estado Nueva Esparta se ha realizado de una manera rpida y espontanea en los ltimos aos, como respuesta a los cambios econmicos y sociales que se han venido dando .Debido a este aumento tan acelerado de la poblacin y a la gran concentracin urbe a lo largo del territorio insular y al colapso q se presenta a diario en todas las vas, se ha tomado esta avenida como va alterna, ya que se comunica con otras avenidas de gran importancia principalmente con la 4 de mayo de manera ms rpida.Dndose esta situacin encontramos el origen de las fallas del pavimento en la Avenida Bolvar en el municipio Mario Estado Nueva Esparta, ya que debido a su gran circulacin de vehculos y cargas pesadas se origina las mencionadas fallas.En la actualidad gran parte de las vialidades en el estado Nueva Esparta han presentado deformaciones de gran proporcin del pavimento, en algunos casos y su destruccin en otros. En la Avenida Bolvar se puede observar que el pavimento tiene agrietamientos y deformaciones al igual que la Avenida Juan Bautista Arismendi.Es importante mencionar que los suelos en el Estado Nueva Esparta se clasifican en su mayor parte, en arenosos y fangosos OJO (de acuerdo a la informacin proporcionada por Laboratorio FUNDALANAVIAL,1.998) como consecuencia a esto y a la falta de mantenimiento y planificacin y la falta de uso de estabilizantes para la optimizacin de la misma se la falla en los pavimentos.Es por esta razn que, en fechas ms recientes, y respondiendo al inters inmobiliario que ha despertado en inversionistas de la regin insular, las construcciones de autopistas y carreteras que servirn de enlace entre los respectivos puntos de inters y el resto de la isla.El Instituto Mexicano de Transporte en (1.991), en su publicacin "Motivos por los cuales falla un pavimento", seala lo siguiente:Los suelos limosos y arenosos poseen baja capacidad de soportar cargas, lo cual puede traer como consecuencia que se produzcan deformaciones verticales u horizontales, roturas en el pavimento. Entre las fallas ms notables pueden nombrarse: agrietamiento longitudinal en el hombro del terrapln, asentamientos tanto transversales como longitudinales, protuberancias, baches, entre otros.

Objetivo de la Investigacin

Objetivo General:

Determinar las causas que originan las fallas del pavimento en la Avenida Bolvar, Municipio Mario Estado Nueva Esparta.

Objetivos Especficos:

1) Diagnosticar el estado actual de la Avenida Bolvar en el Estado Nueva Esparta.

2) Realizar los ensayos correspondientes para determinar las causas que produjeron las fallas en la Avenida Bolvar en el Estado Nueva Esparta.

3) Describir los tipos de fallas que presenta la Avenida.

4) Conocer los orgenes especficos de las fallas.

Planos Fisico del Sector:

Avenida BolvarPorlamar10.973713, -63.822739

Justificacin de la investigacin

En vista de que las vas de comunicacin terrestre son medios ms utilizados para la interconexiones entre poblaciones y para el desarrollo econmico , cito la atencin el hecho de que margarita cuya fuente primordial es el turismo, presente un alto grado de deterioro en gran parte de sus vialidades, esto ha perjudicado mucho a la poblacin local y ha provocado la mala impresin del turista al transitar por dicha avenida .Por esta razn el estudio de las causas que originan las fallas en el pavimento de la avenida Bolvar ya que esta posee un gran deterioro y as establecer un aporte en el mejoramiento de la avenida Bolvar en el Estado Nueva Esparta.Es necesario destacar la importancia de las causas que originan las fallas del pavimento en dicha avenida ya que as se podr atacar el problema y encontrar posibles soluciones a la misma.Asimismo, constituye un aporte terico- prctico a la ingeniera civil del estado Nueva Esparta, ya que el desconocimiento tcnico y la falta de informacin en este sentido influyen de manera categrica en el problema planteado.

Falla de Pavimento P1: Fallas o agrietamientos superficiales tipo piel de cocodrilo. Corresponden a agrietamientos de la carpeta de rodamiento, que en casos simples, no se manifiestan con hundimientos o desplazamientos de las capas que conforman la estructura del pavimento. Este tipo de falla permite la percolacin o infiltracin de gran cantidad de agua en la base del pavimento y por esta razn la falla progresa rpidamente.

Falla de Pavimento P2: Fallas o agrietamientos profundos con marcas tipo piel de cocodrilo, asociados a hundimientos por deformacin de uno o ms componentes de la estructura del pavimento .La presencia de este tipo de falla implica un bacheo profundo y en casos extremos hay que restituir la estructura del pavimento.Este tipo de falla se debe a deformaciones por sobre carga o compresibilidad del terreno de fundacin cuando no existe una subbase granular o la presencia de materiales compresibles.

Falla de Pavimento P3: Falla o agrietamiento profundo con grietas del tipo piel de cocodrilo, hundimientos y desplazamientos laterales del pavimento. Esta falla est asociada en todos los casos con excesiva plasticidad de uno de los componentes del pavimento, bien sea la base granular, la subbase o el terreno de fundacin. La plasticidad de cualquier material es ms determinante en la falla mientras ms humedad hay presente en el suelo.

Falla de Pavimento P4:Reflejo de juntas y grietas por repavimentaciones con materiales de diferentes comportamientos Reolgico. Esto es muy frecuente cuando se colocan pavimentos de concreto asfltico sobre pavimentos de concreto rgido o reparaciones de tuberas, acueductos, cloacas o gasductos donde antes de colocar la carpeta flexible se repara con concreto.

SOLUCIN A LAS FALLAS DE PAVIMENTO FLEXIBLE:Solucin a la Falla Tipo P1 la llamaremos (SP1):La solucin ms adecuada para este tipo de falla es la escarificacin superficial de la carpeta de rodamiento, el procedimiento de reparacin se describe a continuacin:SP1.1: Se procede a la demarcacin de la zona afectada utilizando pintura y dejando una franja de seguridad en rea no afectada, este procedimiento debe ser ejecutado conjuntamente con la inspeccin.SP1.2: Se procede a la escarificacin o fresado utilizando una maquinaria pesada de precisin y cortando 5.0 cm del pavimento asfltico existente.SP1.3: El material proveniente del corte ser cubicado y almacenado en los sitios que INVIAL determine o utilizado como base granular en las vas agrcolas cercanas al sitio de trabajo.SP1.4: Antes de colocar el refuerzo de la carpeta se debe aplicar un riego de adherencia de Rc 250 o emulsin catinica.SP1.5: S en el rea donde se aplic la solucin SP1, se localiza algn sector donde la falla en ms profunda, se aplica localmente la solucin SP2.

PROCEDIMIENTO ALTERNATIVO DE REPARACIN DE LA FALLA P1 (SP1)SP1.6: Limpiar la superficie agrietada y una zona de seguridad de 30.0 cm alrededor.SP1.7: Hacer riego de adherencia con emulsin catinica o con Rc 250. En ambos casos hay que esperar un par de horas para que rompa la emulsin o para que se evapore el solvente de Rc. El riego debe hacerse a una tasa de 1.4L/m2 como mnimo o hasta que el riego aflore en la capa superior del geotextil que se quiere colocar.SP1.8: Colocar un geotextil Tipo REPAV 450 o similar, bien adherido, liso, eliminando las arrugas por barrido, cortndolas con navaja o solapndolas.SP1.9: Colocar la nueva carpeta asfltica con un espesor mnimo de 6.0 cm.Solucin a la falla tipo P2 la llamameremos (SP2):La solucin ms adecuada para este tipo de fallas es la escarificacin profunda con retiro de la estructura del pavimento deteriorada, en algunos casos es necesario el saneamiento del terreno natural o de fundacin, el procedimiento se describe a continuacin:SP2.1: Se procede a la demarcacin de la zona afectada utilizando pintura, dejan siempre una franja de seguridad en terreno no afectado.SP2.2: Utilizando un compresor y martillo de pala, se perfora profundamente hasta la base. Si la base y la carpeta de rodamiento son pequeas, se fracciona el rea en pequeos fragmentos y se extrae manualmente, si el rea es grande se deber emplear un equipo retroexcavador o similar (ligero).SP2.3: El bote de los escombros debe ser aprobado por la unidad ambiental del instituto.SP2.4: Se revisa la base, si est saturada o contaminada se debe retirar y sustituir por piedra picada o material integral CBR > 60%, el espesor mnimo de un material de base en un bacheo ser de 15.0 cm.SP2.5: El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente, preferiblemente una mezcla de granulometra tipo I. La carpeta final de rodamiento y la mezcla asfltica para reas extensas ser tipo IVSP2.6: El procedimiento de colocacin y compactacin para cada caso se har siguiendo lo especificado en las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas normas sern la base para cualquier disputa no especificada. Solucin a la Falla Tipo P3 la llamaremos (SP3):La falla P3 se diferencia de la P2, por el desplazamiento o corrimiento del pavimento; la solucin ms adecuada es la escarificacin profunda con retiro total de la estructura del pavimento y zona ms superficial saturada del terreno de fundacin. El procedimiento ms adecuado se describe a continuacin:SP3.1: Se procede a la demarcacin de la zona afectada utilizando pintura, dejando siempre una franja de seguridad en terreno no afectado. El bote de los escombros debe ser aprobado por la unidad ambiental del instituto.SP3.2: Se revisa el terreno de fundacin y se efecta el saneamiento del suelo saturado arcilloso y se repone la estructura del pavimento colocando primeramente una subbase granular CBR 20% de un espesor mnimo de 25.0 cm. Esta capa se compactar hasta un mnimo de 95% de la densidad seca mxima de laboratorio de un ensayo Prctor Modificado AASHTO T180-70, se colocar un material de base en un espesor no menor de 15.0 cm que debe tener un CBR > 60 % y cumplir con todas las especificaciones contenidas en las normas Covenin 2000 Parte 1 Carreteras.SP3.3: El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente, con una mezcla de granulometra tipo I, para reas pequeas una mezcla de granulometra tipo IV, para el sector de mayor rea. El procedimiento de colocacin y compactacin para cada caso se har siguiendo lo especificado en las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas normas sern la base para cualquier disputa no especificada.

Solucin a la falla Tipo P4 la llamaremos: (SP4)Este tipo de solucin se aplica en los casos donde se efectan repavimentaciones de pavimento flexible sobre pavimentos rgidos y/o sobre reparaciones de tuberas de cloacas, drenajes o gasoductos donde se colocan bases o pavimentos de materiales geolgicamente muy diferentes a los pavimentos flexibles y ocurre reflejo de juntas, grietas o fallas por efecto de sobrecargas o dilatacin trmica, en este trabajo estas recomendaciones se aplican a la sustitucin de alcantarilla en la progresiva 5+756 (cerca de la falla de pavimento en la progresiva 5+760) y/o se produjera otra intervencin antes de la rehabilitacin, el procedimiento ms recomendable se especifica a continuacin:SP4.1: Se escarificar la carpeta superficial en un espesor de 5.0 cm, utilizando mquina recuperadora de asfalto.SP4.2: Se sellarn las grietas, fallas y reflejo de juntas utilizando sello asfltico, previa limpieza y soplado de las discontinuidades.pistola de fulminantes

SP4.3: Se colocar una geomalla hexagonal tipo Road Mesh firmemente fijada a la carpeta permanente despus del fresado con grapas y clavos aplicados con unaSP4.4: El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente, preferiblemente una mezcla de granulometra tipo IV de un espesor mnimo de 6.0 cm. El procedimiento de colocacin y compactacin para cada caso se har siguiendo lo especificado en las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas normas sern la base para cualquier disputa no especificada.

Fallas de pavimento rigido:Las grietas:Las grietas son manifestaciones muy frecuentes de fallas causadas por la contraccin del concreto, expansin de las losas de pavimento, defectos de suelo de fundacin, accin de cargas de trfico, falta de juntas de expansin, contraccin o de construccin.Los tipos de grietas son:

Grietas de esquina Grietas diagonales

Grietas longitudinales

Grietas de restriccin

Grietas transversales

En el presente trabajo las grietas se han clasificado segn su severidad, y se han identificado con la letra G. Los niveles de severidad identificados son: baja, media y alta severidad. Para mayor entendimiento.G1 = Grieta de baja severidad G2 = Grieta de mediana severidadG3 = Grieta de alta severidadGrieta de esquina: Son grietas diagonales que forman un tringulo con el borde o junta longitudinal y una junta o grieta transversal. Estas grietas pueden originarse por accin de las cargas de trnsito sobre esquinas sin soporte o por alabeo de las losas.

Grietas Diagonales:

Son grietas en diagonal con la lnea central de pavimento. Estas grietas se forman generalmente por la accin del trnsito sobre los extremos de losas que han quedado sin soporte por la accin del bombeo de la subrasante.

Grietas Longitudinales:

Son grietas casi paralelas al eje central del pavimento. Su origen puede deberse a falta de juntas longitudinales para eliminar los esfuerzos de contraccin, materiales expansivos en la subbase o subrasante, esfuerzos de alabeo en combinacin con las cargas, prdidas de soportes en los bordes longitudinales por efecto de la accin del bombeo.

Grietas de Restriccin:

Estas son grietas que comienzan de una distancia no mayor de un metro del borde exterior del pavimento y se dirigen siguiendo un alineamiento irregular hasta la junta transversal, la cual restringe la expansin de la losa.

Grietas Transversales:

Son grietas en ngulos aproximadamente rectos con el eje central del pavimento.Alguna de las causas principales son sobrecarga de flexin repetida, de las losas sometidas a la accin del bombeo de la subrasante, las fallas del suelo de cimentacin, la falta de juntas poco profundas, a la concentracin del concreto.

Deformaciones:

Las deformaciones son cualquier cambio de la superficie del pavimento referida a su forma original. Los escalones de fallas de las losas, son deformaciones predominantes en los pavimentos de concreto.Una deformacin puede producirse si existe bombeo, debido a que ocasiona escalones de fallas y hundimiento de las losas. Otra causa de las deformaciones son los suelos expansivos y los asentamientos de la cimentacin.

Bombeo:

Cuando existe acumulacin de agua en la estructura del pavimento, las deflecciones de las losas de concreto en las juntas, las grietas y a lo largo de borde de las losas bajo efecto de cargas pesadas, se produce desplazamiento y eyeccin de agua. Esta accin contiene partculas de suelo en suspensin y bajo constantes repeticiones remueve parte de la superficie del suelo provocando socavaciones, que conducen a una falla de soporte y consiguientemente la falla del pavimento. Este fenmeno se conoce como Bombeo.Baches:

Son zonas especficas de la carpeta de rodamiento que se han desintegrado por accin del trnsito, y en la mayora de los casos como una combinacin de fallas producidas por grietas, deformaciones y bombeo.Falla por Bache:

Descaramientos y Escamaduras:

Los descaramientos y escamaduras son fallas en la superficie del concreto por deterioro o rotura.Los descaramientos consisten en deterioro de la superficie del pavimento por desgaste o conformacin inadecuada. En la mayora de los casos el efecto progresivo tiende a profundizarse.Los fenmenos de desacatamiento se producen por exceso de acabado, defectos de la mezcla, poca calidad de los agregados o curado inapropiado.Las escamaduras son las roturas del concreto en juntas, grietas y bordes del pavimento.

Conclusiones y Recomendaciones

En la formacin de las roderas o deformaciones plsticas permanentes, intervienen una serie de factores que se deben considerar al momento de proyectar y ejecutar los pavimentos asflticos.

La conservacin de pavimentos requiere de personal capacitado, es decir, que dominen ampliamente el tema.

Para que los fondos destinados a mantencin sean ocupados en forma eficiente, es necesario inspeccionar los pavimentos frecuente y minuciosamente.

Tan pronto ha sido determinada la necesidad de hacer reparaciones, stos deben hacerse inmediatamente, ya que los pavimentos continan deteriorndose da a da, produciendo as una conduccin peligrosa.