INTRODUCCIÓN. La infraestructura vial y en especial la dedicada a la rama del transporte, está indisolublemente asociada al crecimiento económico de un país. Una red vial en buen estado requiere de la asignación de importantes recursos y en la actualidad la tendencia internacional es el aumento de fondos en la rama de la conservación y el mantenimiento de la red de vías existentes, antes que a la aprobación de financiamiento para inversiones de la construcción de nuevas vías y al respecto se han pronunciado diversas instituciones en el mundo planteando: ¨……se tendrá que dar prioridad a la conservación frente a la construcción, ya que controlar el deterioro de las carreteras existentes resulta más rentables que la expansión de la red¨.
Según la Ley 60 del “Código de Vialidad y Transito” las vías se clasifican según su administración en cuatro tipos: de Interés Nacional, Provincial, Municipal y Específico y el Ministerio del Transporte administra la Red Vial de Interés Nacional para lo cual designó al Centro Nacional de Vialidad para ejercer su papel rector de la vialidad en el país. Las Redes Viales de Interés Provincial y Municipal son administradas por los respectivos gobiernos y las de Interés Específico por los organismos responsables de la producción en las áreas donde se desarrollan. En Cuba como en muchos otros países, se enfrenta en la actualidad el problema de la falta de recursos financieros para conservar en buen estado la red vial que creció de forma abrupta durante las décadas del 60 al 90 y en la actualidad estamos entre los países de mayor cantidad de kilómetros por millón de habitantes y por kilómetro cuadrado en América Latina. El total de la Red Vial de Interés Nacional es de 11 554 Km y son de pavimento flexible 10 398,87 Km. para un el 90% y para las diferentes etapas de su conservación se han trazado estrategias para mantener los niveles alcanzados en estado Bueno y elevar la calificación en aquellas carreteras ò tramos de la red que se encuentran en estado Regular y Malo. Para esta tarea se asignan anualmente alrededor de 250 millones de pesos a la actividad de conservación, de un estimado necesario de 390 millones y el simple análisis de las cifras indica que el
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estado de la red vial tendera hacia el deterioro, lo que requiere una correcta administración de los fondos disponibles. Entre el año 2007 y principios del año 2008 el país invierte cuantiosos recursos para construir nuevas plantas de fabricación de Hormigón Asfáltico Caliente y modernizar y adquirir nuevos equipamientos relacionados con las tareas que son necesarias ejecutar para la conservación y rehabilitación de los pavimentos, a la par de que se adquirían nuevos ómnibus para la recuperación del transporte, lo que motivo que a partir de Septiembre del 2007 con el inicio una recuperación nacional de transporte y como consecuencia del estado de la red vial del país, se creen nuevos programas para la rehabilitación de los principales ejes viales de las Capitales de provincia y la Red Vial nacional existentes, factor que implica un aumento en los recursos materiales y del financiamiento destinados a la actividad de mantenimiento y rehabilitación de vías y más que nunca la adecuada administración de los mismos. Los deterioros producidos en la superficie del pavimento y las irregularidades producidas por los trabajos de mantenimiento de las redes fundamentalmente, requieren después de un determinado período de tiempo, la colocación de una nueva capa de HAC, que se conoce como ¨recape¨ que es la colocación de nuevas capas asfálticas sobre pavimentos existentes ó sobre superficies que fueron sometidas al proceso de fresado de la capa de rodadura siendo esta una técnica que se ha usado tradicionalmente en Cuba y en casi todos los países del mundo, estas capas se traducen en mejoras al servicio, ya que los vehículos transitan sobre pavimentos mas regulares y seguros, se aumenta la vida útil, disminuyen los costos de conservación, de consumo de combustible y los de mantenimiento y reparación del parque automotor, pero actualmente las mismas se ejecutan sin ningún fundamento técnico ó económico, ni cálculos que avalen el espesor a colocar y el costo que requerirá. Este recape esta dirigido fundamentalmente a mejorar la calidad del servicio que se oferta, con énfasis comodidad de la rodadura, pero los puntos donde se ejecutan y el espesor colocado en muchas ocasiones es insuficiente y desde el punto de vista
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estructural, ocurre el fallo prematuro traduciéndose en un uso irracional de los materiales y recursos financieros empleados. Ante esta problemática se requiere de la evaluación estructural del pavimento existente para dilucidar que tipo de rehabilitación es necesaria y si hay necesidad de colocar una capa de mayor espesor que actúe como refuerzo, o para determinar si el estado del pavimento es muy malo y puede ser más económica la reconstrucción. La evaluación del estado del pavimento es una tarea de alto nivel técnico por la multitud de causas que intervienen en el deterioro de los mismos, así como por el costo económico que implica, por lo que la decisión más difícil que ha de tomar el ingeniero es, como y cuando rehabilitar el pavimento de manera rentable, ya que una decisión de esta naturaleza no se puede realizar sin una información a tiempo y precisa sobre el estado del pavimento. El equipamiento necesario para la realización de la evaluación existente en nuestro país es escaso y es de 1ra Generación ó de bajo rendimiento, (especialmente la viga Benkelman), por lo que se requiere de la mayor racionalidad en el uso de los mismos y de la confección de una metodología para la evaluación de pavimentos flexibles de carreteras, para proyectos de rehabilitación en Cuba, a partir de la medida de deflexiones, que sirva como guía para la ejecución de la evaluación de pavimentos. Actualmente en el país y ante la prioridad de los trabajos previstos en la recuperación de la red vial, es cada vez más necesario esta metodología, que determine el estado del pavimento y las soluciones que deben ser aplicadas para la rehabilitación de la estructura en los diferentes tramos y de manera puntual, junto a un estimado del costo de ejecución, por lo que para realizar el trabajo que se pretende será necesario elaborar una tarea técnica de investigaciones que comprende la evaluación visual de un tramo de carretera, al que también se le aplicarán técnicas de evaluación con equipos de bajo rendimiento ó de Primera Generación, que existen en Cuba, e inferir mediante la combinación de estos procedimientos el estado del pavimento y las soluciones que deben ser aplicadas, para la rehabilitación de la estructura.
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En los estudios de rehabilitación de pavimentos se tienen en cuenta diversos factores con el propósito de obtener una solución racional debido a la carencia en Cuba de alta tecnología para evaluar los pavimentos, lo que ha llevado a la búsqueda de soluciones económicas que permitan conocer el estado estructural del pavimento con una fiabilidad admisible. Aunque no existe actualmente en Cuba una metodología normada para el análisis de la rehabilitación de los pavimentos con equipos a partir del diagnostico de la situación existente, los estudios consultados muestran algunos resultados fiables aplicando un procedimiento de evaluación para los estudios de rehabilitación de pavimentos flexibles, utilizando la medida de las deflexiones y basado en experiencias internacionales. En este trabajo de tesis se comentan estas experiencias, tanto en los análisis de la rehabilitación de los pavimentos, como la determinación de los espesores de refuerzo necesarios y el objetivo final será establecer mediante una metodología, la forma de proceder para abordar un proyecto de rehabilitación mediante el uso de equipos de medición que existen en el país. En el desarrollo de esta tesis se determina como:
Percepción de la situación problemática.
En las vías de Cuba se presentan diferentes causas de deterioros:
Deficiencias en los materiales de construcción.
•
Deficiencias constructivas.
•
Uso de inadecuada tecnología constructiva.
•
Deficiente preparación y tecnología de las brigadas de conservación vial.
•
Soluciones de rehabilitación basadas en insuficiente evaluación del pavimento.
Formulación problémica.
En Cuba no existe una metodología normada para la evaluación estructural del pavimento con equipos de bajo rendimiento ó de 1ra generación, ni procedimientos normados para la rehabilitación de los mismos, a partir del diagnóstico de la situación existente, que satisfaga el proyecto de conservación.
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Novedad científica.
Procedimiento de rehabilitación que brinden recomendaciones prácticas de
•
soluciones a partir del diagnóstico con equipos de medición. Evaluación de un tramo de vía, con el equipamiento existente en el país, e
•
incorporando o, con modificaciones para que puedan estimarse los costos de reparaciones.
Aporte económico:
Establecer estrategia de conservación más racional, que posibilitará por tanto
•
un ahorro de recursos. Destinar la cantidad de recursos que realmente hacen falta para restablecer el
•
estado de la vía.
Objeto: Debido a los deterioros que surgen en los pavimentos flexibles de las
carreteras establecer una metodología que instruya la aplicación de técnicas para su rehabilitación.
Objetivos específicos:
1. Determinar las deformaciones que se producen en la vía al paso del vehiculo cargado mediante uso de equipos de bajo rendimiento (Viga Bekelman). 2. Determinar la vida residual del pavimento. 3. Valoración de los factores que intervienen. 4. Estudios de las causas de los deterioros. 5. Modos de evaluación. 6. Determinar las actuaciones a realizar en función de la evaluación obtenida ó diseño de las soluciones superficiales y estructurales al pavimento.
Objetivos de la investigación.
•
Establecer, proponer o asimilar una metodología para el diagnóstico del estado del pavimento flexible de carreteras en Cuba, a partir de la evaluación estructural con equipos de bajo rendimiento ó de 1ra generación.
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Recomendar soluciones de rehabilitación a partir de los resultados de la
•
evaluación.
Hipótesis:
Es posible realizar un proyecto de conservación utilizando la metodología que se propone a partir de la información que se obtiene por la evaluación con equipos de bajo rendimiento o de 1ra generación.
Tareas de la investigación:
1.
Revisión y análisis bibliográfico detallado sobre el tema de diagnóstico y soluciones de rehabilitación de pavimentos flexibles, definiendo los métodos existentes, el equipamiento y su factibilidad de aplicación en Cuba.
2. Definición del tramo objeto de estudio. 3. Desarrollo de un procedimiento para el diagnóstico del estado del pavimento, primero de forma visual, estableciéndose los umbrales de actuación de las tareas de rehabilitación y luego el diagnóstico estructural mediante el uso de equipos de bajo rendimiento (Viga Bekelman), para determinar las deformaciones que se producen en la vía al paso del vehiculo cargado. 4. Valoración del transito mediante el método indirecto para determinar cargas 5. A partir de las deflexiones medidas modelar el pavimento como un sistema de capas elásticas superpuestas y definir el estado del tramo objeto de estudio y proponer en el mismo las soluciones de rehabilitación para el tráfico admisible. 6. Estimar los costos de reparaciones, a partir de la solución de rehabilitación proyectada. 7. Proponer la metodología a utilizar.
Métodos utilizados: Se ha realizado un enfoque dialéctico materialista del
conjunto de los métodos más generales de la investigación científica, algunas expresiones particulares son las siguientes: Histórico, para el análisis de los diferentes procedimientos utilizados para el
diagnóstico y el diseño de refuerzo y evolución en el tiempo.
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Análisis
crítico de documentos existentes relacionados al tema de
rehabilitación. Observación, para la obtención de los datos necesarios en la investigación
para la etapa del diagnóstico inicial, para el establecimiento de los umbrales de intervención, así como para la obtención de datos históricos necesarios. Análisis y síntesis, para la formulación del procedimiento general de la
investigación y sus resultados. Experimentación, para llegar a las expresiones de corrección necesarias para
las mediciones de deflexiones con viga Benkelman.
Aportes teóricos:
Retrocalculo (Calculo Inverso) mediante el uso de: -
Programa ALIZE.
-
Leyes del comportamiento.
-
Norma de Pavimentos.
Aportes prácticos:
La metodología propuesta permite diagnosticar el estado estructural del pavimento con el equipamiento disponible en el país y proponer en el mismo las soluciones de rehabilitación, logrando un uso más racional de las mezclas asfálticas en las tareas de rehabilitación y por lo tanto un efecto económico.
Resultados alcanzados:
Procedimiento para el diagnostico del estado del pavimento a partir de la
inspección visual, definiendo el rango donde se requiere la evaluación con equipos. Procedimiento para la medición de las deflexiones y división del proyecto en
tramos homogéneos partiendo de las mismas. Procedimiento para la determinación de la vida residual del pavimento
existente partiendo del estado del mismo, como una herramienta de gestión para la administración y planificación de recursos.
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Metodología para la evaluación estructural del pavimento con equipos de bajo
rendimiento ó de 1ra generación. La Tesis se estructuró en Introducción, Capítulo 1, Capítulo 2, Capítulo 3,
Anexos y las Conclusiones – Recomendaciones.
En el Capítulo 1: Se realiza una revisión cronológica de los métodos de evaluación de pavimentos flexibles existentes, especificando la evaluación con equipos, tanto de última generación, como con el equipamiento de 1ra generación ó de bajo rendimiento existente en el país y también se analiza la estrecha interrelación entre la evaluación de pavimentos y el equipamiento disponible para ésta, proponiéndose la necesidad de una metodología para la evaluación estructural del pavimento con equipos de bajo rendimiento ó de 1ra generación.
En el Capítulo 2: Se propone una Tarea Técnica para el trabajo de campo (visual y deflectométrica), donde se realiza en la vía seleccionada una recopilación y análisis de datos de acuerdo a las características de la estructura del pavimento y su estado, el entorno y los datos del transito, con estos datos se definen los tramos homogéneos del proyecto a partir de la inspección visual y de las mediciones de deflexiones con Viga Benkelman, se analiza y procesa la información de los volúmenes de tráfico y las magnitudes de las cargas que transitaron a lo largo de los 20 años de explotación del tramo objeto de estudio y se pronostica el trafico futuro para el diseño de la nueva solución de rehabilitación estructural que se propondrá, con las características de los materiales que se emplearan y los costos de ejecución de los mismos, después de concluidos los resultados de las evaluaciones y la revisión de las estructuras. Con los resultados alcanzados se proponen unas conclusiones generales para este capitulo.
En el Capítulo 3: Se realiza un análisis de los resultados obtenidos en el tramo objeto de estudio y se propone una metodología a partir de la información que se obtiene por la evaluación con equipos de bajo rendimiento ó de 1ra
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generación, para realizar un proyecto de conservación. También se proponen unas conclusiones para este capitulo. Después se proyectan las Conclusiones y Recomendaciones derivadas del
estudio desarrollado, así como una recopilación de los datos obtenidos en la arteria vial analizada, para una mejor comprensión del trabajo desarrollado en esta tesis, los cuales se pueden encontrar en el acápite de los Anexos.
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1. Métodos para la Evaluación de Pavimentos. El diagnostico del estado del pavimento a partir de la evaluación superficial y estructural y las recomendaciones que se derivan como soluciones de rehabilitación, pueden ser obtenidos mediante los siguientes métodos: Evaluación visual: Se obtiene información del deterioro del pavimento, tanto
superficial como estructural, solamente inspeccionando superficialmente el tramo, y cantidad y severidad de los deterioros. Métodos de Evaluación con equipos: Se aplican equipos que ayudan a la
evaluación, en general para medir irregularidades, rugosidad o resistencia por deflexión. Para determinar la solución más adecuada de la rehabilitación estructural o superficial de un pavimento, se deberán, en el caso más general, cubrir las siguientes etapas: Recopilación y análisis de datos (inventario físico). Evaluación de los deterioros en el tramo y procesamiento de la información
recogida. Diagnóstico sobre el estado del pavimento. Análisis de soluciones y selección de la más apropiada. Proyecto de la solución adoptada.
En algunos casos, las etapas anteriores se podrán simultanear o simplificar, según sea la naturaleza de los deterioros del pavimento y la técnica de rehabilitación que se vaya a utilizar o si el trabajo es a nivel de red o de proyecto. 1.1. Definiciones fundamentales.
La evaluación del pavimento existente tiene como objetivo establecer un diagnóstico de su estado, de manera que permita seleccionar la solución de rehabilitación más adecuada, en cada uno de los tramos homogéneos en que pueda dividirse la carretera en estudio. Para comenzar este estudio se debe partir de definiciones fundamentales relacionadas con el objetivo principal del trabajo, las que se relacionan a continuación: 12
Pavimento: Conjunto de capas de la estructura de una obra vial, cuya función
es resistir los esfuerzos producidos por la circulación del tráfico, proporcionando a ésta una superficie de rodadura cómoda y segura, durante un período prolongado de tiempo. Evaluación de un pavimento: Reconocimiento de las características
estructurales o superficiales de un pavimento mediante observación y medición de deterioros o con el empleo de técnicas y/o equipos para conocer su estado. Diagnóstico: Descripción del fenómeno que ocurre y análisis e identificación de
las posibles causas de los deterioros existentes en el área evaluada. Deflexión: Es el desplazamiento vertical de la superficie del pavimento bajo
una carga normalizada de referencia. Es un valor evolutivo que representa el estado estructural del pavimento respecto a un valor inicial de deflexión mínima. Deflexión característica: Valor de la deflexión que corresponde a la media de
las deflexiones, más dos veces el valor de la desviación típica muestral de las deflexiones en un tramo homogéneo de comportamiento uniforme. Deflexión de cálculo: Deflexión característica de un tramo homogéneo
corregida por humedad y temperatura. Deflexión patrón: Recuperación elástica de la superficie de un pavimento, al
tomarse su medida mediante la viga Benkelman, siguiendo el método de recuperación y en las condiciones indicadas. Tramos homogéneos: Es un segmento de vía que presenta características
similares, de acuerdo a un parámetro o conjunto de parámetros previamente establecidos. A efectos de esta trabajo los tramos homogéneos pueden ser de los siguientes tipos: a) Por características físicas: Son aquellos que presentan uniformidad en cuanto a número de carriles por calzada, sección estructural del pavimento, fecha de realizadas la última rehabilitación, la categoría de tráfico pesado, etc. b) Por resultados de la evaluación: Son aquellos que una vez inspeccionados presentan uniformidad en el resultado de algún parámetro evaluado, ya sea, rugosidad, irregularidad o deflexión.
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Rehabilitación estructural: Aumento de la capacidad estructural del pavimento
existente, adecuándola a las condiciones previsibles de tráfico durante su vida útil. Acciones de rehabilitación estructural: Las soluciones a aplicar en una
rehabilitación estructural podrán ser las siguientes: a) Eliminación parcial y reposición del pavimento existente, incluyendo el reciclado de los materiales. b) Repavimentación sobre el pavimento existente. c) Combinación de los dos tipos anteriores. d) Reconstrucción total del pavimento, que podrá incluir la base y subbase. Rehabilitación superficial: Restauración o mejora de las características
superficiales de un pavimento. A diferencia de la rehabilitación estructural, no tiene por objeto aumentar la capacidad resistente del pavimento, aun cuando en determinados casos pueda mejorarla. Acciones de rehabilitación superficial: Se aplican cuando la superficie del
pavimento presente deterioros que afecten a la seguridad de la circulación, a la comodidad del usuario o a la durabilidad del pavimento, las soluciones a aplicar pueden ser: a) Sellado de grietas longitudinales o transversales. b) Bacheo superficiales. c) Tratamientos superficiales. d) Repavimentación con capas delgadas de hormigón asfáltico. e) Riegos de Slurry ó micro aglomerados asfalticos. f) La combinación de diferentes soluciones.
1.1.1 Evaluación Visual. En el trabajo “Estudio para determinar las causas del deterioro de las carpetas asfálticas en Bogotá, Colombia”
(13)
, se especifica que la inspección visual es un
método para definir el estado superficial de la carretera y todo tipo de obras ó elementos auxiliares relacionados con el pavimento, que de manera directa ó indirecta pueden afectar a la comodidad y seguridad del usuario. La misma en una
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inspección realizada directamente a la vía, por profesionales calificados y debidamente adiestrados que recorren la carretera, con el objetivo de detectar y cuantificar los deterioros existentes siguiendo criterios preestablecidos. La inspección visual o auscultación es un procedimiento esencial para el inventario de los daños de una vía. Como resultado del examen superficial del pavimento puede obtenerse una importante serie de conclusiones para el desarrollo de trabajos futuros de conservación, algunas de las cuales se relacionan a continuación: o
Detectar los inicios de posibles fallas y determinar sus causas.
o
Establecer zonas prioritarias para conservación.
o
Determinar la necesidad de una evaluación de tipo estructural para el diseño de refuerzos.
o
Presentar elementos de juicio que permitan confirmar o modificar los criterios de diseño vigentes.
Un complemento importante para la inspección visual es la existencia de Catálogos de Deterioros o Desperfectos. Se trata de una recopilación de los principales deterioros que pueden aparecer en la vía y que incluye la denominación del mismo y su descripción, una explicación de sus posibles causas, forma de medirlos y evaluarlos (niveles de severidad)
e imágenes
fotográficas de la aparición de los mismos en un pavimento. La investigación que se propone realizar, será basada fundamentalmente con ayuda de equipamiento de evaluación, pero en la etapa inicial de reconocimiento, la evaluación visual es una herramienta de ayuda que permite reducir las observaciones con equipos. Por esta razón en este documento se ha tratado
de
una forma somera el tema de la evaluación visual, enfatizándose
especialmente en el uso de equipamiento. 1.1.2. Métodos de Evaluación con Equipos. La evaluación del estado del pavimento mediante auscultación con equipos consiste en utilizar equipamiento específico para estos fines, con el propósito de medir sobre la vía diferentes variables, que luego son comparadas con valores
15
límites admisibles ó umbrales, para definir el estado estructural ó funcional de la vía y establecer las intervenciones correspondientes. Dicha evaluación es un elemento fundamental para desarrollar los programas de rehabilitación y conservación. Se describen en la bibliografía
(24)
algunas consideraciones importantes que
determinan actualmente el presente y el futuro de la auscultación de pavimentos con equipos: o
Los ensayos no destructivos son preferibles para evitar deterioros innecesarios de la estructura del pavimento.
o
Las interferencias y cortes del tráfico deben ser mínimas. Siempre que sea posible deben utilizarse métodos de ensayo que no afecten al tráfico.
o
La velocidad de los ensayos debe ser suficientemente alta para auscultar una red de carreteras en un período de tiempo adecuado para cubrir los requisitos de operación.
o
La evaluación de los ensayos de auscultación debe ser ajustada, confiable y basada en análisis racionales.
o
El procesamiento y evaluación de los resultados de las auscultaciones debe realizarse en un tiempo eficiente para cumplir los requisitos de operación.
Se definen dos etapas básicas en la evaluación con equipos, las cuales son: Recorrido por el tramo para realizar una inspección y evaluación visual de los deterioros del pavimento, detectando posibles causas para planificar los trabajos con equipos. 1) Evaluación estructural y funcional con equipos de auscultación. Para realizar una evaluación con las técnicas actuales de auscultación, existe una gran variedad de equipos en el mercado, algunos incluso capaces de realizar mediciones con técnicas sin contacto, a velocidades del tráfico normal para medir la superficie de la carretera y determinar la regularidad superficial (IRI), la profundidad de las roderas, la irregularidad transversal, la textura y las deflexiones.
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1.1.2.1. Métodos de ensayos destructivos. Los métodos de ensayos destructivos son aquellos en los que necesita obtener mediante calicatas muestras de los materiales que conforman las diferentes capas del pavimento, para evaluar las características resistentes y de compactación de las mismas, así como llevar muestras al laboratorio para continuar las investigaciones o precisar algunos valores necesarios. Su ventaja radica en que este método nos podrá fijar exactamente cual será el refuerzo preciso en cada punto, máxime si completamos el estudio con ensayos de C.B.R in situ o en laboratorio o ensayo de capacidad de carga con placa, tanto del pavimento como del suelo, para lo cual seria necesario efectuar calicatas cada 200 m como máximo. Estos métodos han dejado de usarse, ya que es un método lento de evaluación estructural de los pavimentos, con elevados costos y la necesidad de restituir posteriormente la estructura afectada durante las pruebas.
1.1.2.2. Métodos de ensayos no destructivos Los ensayos no destructivos son aquellos donde no se afecta la integridad del pavimento para obtener información de una variable evaluada cualquiera. Se emplean para evaluar la capacidad estructural y las características superficiales de los pavimentos de carreteras.
Ensayos no destructivos para evaluar la capacidad estructural del pavimento.
En el articulo “Ingeniería de firmes del siglo XXI” (22) y los libros “Proyecto y Construcción de Carreteras”
(25)
el concepto de auscultación estructural no
destructiva puede ser establecido a partir de diferentes métodos, como son: o
Ensayo del Trafico Acelerado.
o
Ensayos de cargas repetidas sobre placas ó los ensayos de placa de carga.
o
Método de auscultación dinámica ó prospección por vibración.
o
Ensayos de deflectometría empleando equipos como:
La principal aplicación de la medida no destructiva de la deflexión desde los primeros días fue el dimensionamiento del refuerzo del pavimento [California Department of Highways 1972, Asphalt Institute 1981]. La medida de la deflexión
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incrementa su importancia al comienzo de los años 70, cuando fue introducido el concepto de Sistema de Gestión de Pavimentos.
Ensayos no destructivos para evaluar las características superficiales de las carreteras.
En el articulo “Introducción a la auscultación de firmes”
(24)
se define que las
características superficiales de las carreteras inciden directamente sobre el usuario y son precisamente las que más le preocupan, al estar directamente vinculadas a la seguridad y la comodidad que el mismo percibe al transitar por la vía. Las características superficiales que se consideran importantes son: o
Textura: Influye directamente en la capacidad del pavimento de eliminar
rápidamente el agua superficial, en el valor del coeficiente de rozamiento del pavimento, que garantiza la adecuada adherencia entre neumático y la superficie de la calzada. Además, la textura es la característica determinante en el nivel de ruido del tráfico y en el aspecto económico, influye en el consumo de gasolina y en el deterioro de los vehículos. o
Fricción: Es un valor crítico en la seguridad cuando el pavimento está mojado.
La fricción se determina de forma indirecta midiendo el coeficiente de rozamiento entre el pavimento artificialmente mojado y una rueda de goma especial. o
Regularidad superficial y perfil longitudinal. Es la característica más percibida
por el usuario ya que afecta a la comodidad de rodadura, la cual depende principalmente del vehículo y del perfil longitudinal de la carretera. La mayor parte de los sistemas miden el perfil directamente y después se analiza para obtener un indicador de la regularidad superficial. o
Perfil transversal, incluyendo peralte y roderas: El perfil transversal sirve para
determinar zonas donde el agua no pueda evacuarse a pesar de la pendiente del pavimento. Las roderas son una consecuencia de los esfuerzos provocados por el vehículo y de la deformación que experimenta el pavimento. Dependen del tráfico y del tipo de material usado. Además de reducir la comodidad, las
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roderas pueden resultar peligrosas al interferir en el control del vehículo y permitir el estancamiento del agua, aumentando el riesgo de hidroplaneo. o
Trazado de la carretera, incluyendo pendiente y radio de curvatura: Se
relaciona con los cambios de rasante vertical y horizontal del pavimento. o
Fisuras: Es el primer síntoma del deterioro de la carretera, indicando que las
tensiones en la misma han sobrepasado los límites de la resistencia del pavimento o existen problemas en la explanación de la vía. 1.2. Métodos para la Evaluación con Equipos.
La evaluación del estado del pavimento ha de llevarse a cabo a partir de los parámetros, síntomas y señales que nos permitan caracterizar tanto su estado funcional como su estado estructural. Equipos basados en sistemas rápidos de medición con Láser, son los utilizados para determinar la calidad de rodamiento, la resistencia al deslizamiento y las deformaciones que permiten identificar las secciones para un mayor estudio y donde las técnicas de evaluación estructural se aplican con mayor éxito. La historia del desarrollo de los equipos de medida de la deflexión también refleja la historia del desarrollo de las técnicas de evaluación estructural de pavimentos. Se han desarrollado técnicas más avanzadas de cálculo inverso para determinar las propiedades de las capas y materiales del pavimento a través de la interpretación de las deflexiones. Inicialmente se usaron métodos semi analíticos basados en la magnitud de la deflexión y la forma de la deformada [Wang et al. 1978.]
1.2.2. Determinación de la capacidad estructural del pavimento. La evaluación estructural de los pavimentos y el diseño de rehabilitación, forman parte de los requerimientos generales de un proyecto vial. La deflexión según bibliografía
(24)
, es un valor evolutivo que representa el estado
estructural del pavimento, respecto a un valor inicial de deflexión mínima. Las técnicas de interpretación de los valores de la deflexión permiten cuantificar las actuaciones necesarias de refuerzo o rehabilitación del pavimento. La mayor
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dificultad que presenta la deflexión es la lentitud de la medida con los equipos actuales, por lo que su medida se suele realizar como atributo local (a nivel de tramo donde ya se ha decidido que es necesario actuar). Asimismo la deflexión elevada no es buena o mala por si misma, sino que su valor se tiene que interpretar en función del tipo de pavimento y de los espesores de las capas que lo constituyen. Por esta razón disponer de una información fiable y suficiente de los espesores es un elemento fundamental para determinar las características estructurales. La otra variable básica que interviene en el estudio de la capacidad estructural del pavimento es la cuantificación adecuada de las solicitaciones. En esta cuestión se descubre la interrelación entre características estructurales y superficiales. El efecto de superposición más conocido, aunque difícil de cuantificar, es el crecimiento exponencial del daño en el pavimento debido a que las cargas dinámicas se incrementan con la mala regularidad superficial. Es decir, un mismo eje de una carga determinada es mucho mas “agresivo” para el pavimento en un tramo de mala regularidad (IRI elevado) que en otro en buen estado. La inversa también suele ser cierta un tramo de mala regularidad presenta, muy probablemente, un estado estructural deficiente. Por esta razón el IRI es un parámetro de un gran contenido informativo para estimar las características estructurales. A continuación se relacionan algunos ensayos y equipos existentes en el mundo para determinar la capacidad estructural de un pavimento: o
Ensayo del Tráfico Acelerado
(25)
: Es el más adecuado para experimentar en
vías de pavimentos flexibles y consiste en construir circuitos con calzadas de diferente tipo y someterlas a un tráfico controlado y después contrastar los comportamientos en las distintas clases de calzadas. El mismo tiene el defecto de que precisa de grandes inversiones y gastos de experimentación elevados y como su posibilidad de es limitada hace que no se desarrolle su difusión. o
Ensayos de cargas repetidas sobre placas ó los ensayos de placa de carga
(25)
:
Estos ensayos de carga repetidas son utilizados en algunos casos con el propósito de evaluar el comportamiento de la estructura del pavimento en
20
cuestión y en otros casos se persigue caracterizar la reacción del pavimento ante una secuencia de carga y encontrar los valores de los módulos de elasticidad de las diferentes capas. Como principal inconveniente tienen que los efectos de las cargas verticales repetidas rápidamente en un mismo punto, en un corto plazo de tiempo, difieren considerablemente de los producidos por el tráfico continuo durante el periodo de vida útil de la carretera. o
Método de auscultación dinámica ó prospección por vibración
(25)
: se basan en
que si por una fuente cualquiera se producen una serie de cargas instantáneas separadas un cierto tiempo, se producirán en el pavimento unas condiciones de trabajo similares a las cargas reales del tráfico. Para este tipo de ensayos se emplean equipos como el Dynaflect y el Road Tester que son vibradores ligeros destinados a ensayos normales y realizan medidas rápidas de deflexiones bajo cargas dinámicas bastantes débiles; se correlacionan sus resultados con mediciones realizadas con viga Benkelman. o
Ensayos de deflectometría
(24), (25)
empleando equipos como:
a) Viga Benkelman: Es un dispositivo mecánico que mide la deformación total de la calzada en un punto, bajo el efecto de una carga aplicada conocida. b) Deflectógrafo Lacroix: Es totalmente automático produce una medida del tipo viga Benkelman con gran rendimiento ya que realiza simultáneamente la carga móvil y la medida de la deflexión. c) Deflectógrafo de Impacto FWD (Falling Weight Deflectometer): Mide la deflexión de una calzada bajo el impacto de una masa. En un principio no fueron enteramente satisfactorios en dos aspectos: por una parte el modelo de carga es diferente de las cargas reales actuales (mayores cargas y mayor velocidad de aplicación de las mismas) del tráfico, y por la otra la velocidad global del ensayo es mucho más baja que la velocidad del tráfico real, lo que implica que se necesiten medidas adicionales de interrupción y control del tráfico, con las consiguientes molestias, riesgos y costos. Este equipo es el más usado actualmente luego de haberse perfeccionado durante más de dos décadas, razón por la cual mas adelante se expondrán mas detalles sobre el mismo.
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d) Equipos de última generación como el Deflectómetro Rodante (RWD) y el Deflectógrafo de Alta Velocidad (HSD). El Deflectómetro Rodante (RWD) consiste en un equipo instalado en un vehículo que mide continuamente la deflexión máxima del pavimento bajo una carga en movimiento. Actualmente el equipo puede realizar medidas a la velocidad máxima de 10 Km./h con cargas hasta 220 kN, o de 32 km/h hasta 40 kN por rueda. Se está desarrollando una versión de hasta 80 km/h. El otro es un Deflectógrafo de Alta Velocidad (HSD) basado en la utilización de sensores de rayos láser que se está desarrollando para medida continua de deflexión en el rango de 20-70 km/h. Ambos equipos poseen el potencial de llegar a desplazar a los deflectómetros de Impacto FWD en el deseable propósito de medir las deflexiones a las velocidades normales del tráfico.
A continuación ampliamos la información sobre el Deflectógrafo de Impacto FWD (Falling Weight Deflectometer), según bibliografía
(24)
:
El “Falling Weight Deflectometer” (FWD), se ha convertido en el equipo estándar para la evaluación estructural, por la precisión en la cual puede medir la forma de de deflexión de un pavimento bajo la acción de cargas variables debidamente aplicadas. El uso de la teoría elástica para retrocalcular con las deflexiones de los impactos, permite ser acorde con la realidad en el terreno. Establece las referencias confiables para el calculo de la vida útil remanente y diseño de la sobre carpeta ó la reconstrucción si es lo apropiado. Su principio de trabajo consiste en aplicar una carga dinámica (variable entre 2 y 12 t) en el pavimento causada por la caída de una masa sobre un plato circular (de diámetro 30 cm) cuya superficie de contacto se asemeja al de la rueda de un camión. Las deflexiones producidas son medidas por medio de un grupo de geófonos en unidad de micrones (milésimas de milímetros) en siete puntos cada uno separado de la carga a una distancia de 30 cm, teniendo en cuenta que el primer geófono se encuentra bajo el punto de aplicación de la carga.
22
Para
efectuar
una
auscultación
con
deflectómetro de impacto (Figura No 1) se establecerán las deflexiones en diversos puntos, que se producen en la estructura del pavimento al ser sometidas a una carga. Estas deflexiones deberán ser corregidas para obtenerlas en unas condiciones estándar de temperatura, humedad y carga aplicada. Los valores
de
la
deflexión
se
expresan
normalmente en centésimas o milésimas de milímetro. Los resultados de las auscultaciones deflectométricas requieren dos tipos de análisis: En primer lugar un tratamiento estadístico que permita identificar y agrupar tramos con igual comportamiento estructural. El análisis estadístico se realiza por zonas preestablecidas donde se conoce o se supone que la sección de pavimento es la misma. A las deflexiones obtenidas en esa zona se le aplica algún test de homogeneidad para establecer tramos homogéneos (se suele realizar un análisis de la varianza de las 6 deflexiones obtenidas: Test de Fischer o similar). Definidos los tramos homogéneos, estructuralmente hablando, se procede a la realización del cálculo inverso (back-calculation). Este cálculo inverso se realiza utilizando uno de los múltiples programas de este tipo existentes que permiten, ajustando los módulos de elasticidad de las diferentes capas que componen el modelo, obtener unas deflexiones teóricas iguales a las obtenidas en la práctica. Hay que resaltar que en el cálculo es necesario introducir los datos de los espesores de las capas existentes así como las deflexiones obtenidas. Con estos datos de entrada, el programa facilita los módulos de elasticidad de estas capas. Otro dato que se ha obviado pero que es necesario para el cálculo es conocer el tipo de material de cada capa. Este dato generalmente se conoce, pero si no es así se deberá realizar o bien una extracción de testigos u otro tipo de actuación para averiguarlo.
23
Con los espesores y los módulos de elasticidad obtenidos, se consigue un modelo estructural del pavimento existente con el que se procede a la realización del cálculo de las tensiones y deformaciones de todas las capas. Para ello se puede utilizar cualquier modelo multicapa de pavimentos de los empleados usualmente. Realizado dicho cálculo, y obtenidos los valores de las tensiones o deformaciones para cada capa existente, se analizan solamente aquellos que causan, según la teoría del cálculo de la fatiga, la rotura de cada capa por dicho motivo. En este análisis se obtiene, con la ayuda de las leyes de fatiga correspondientes, el número de ejes estándar que originaría la rotura por fatiga en cada capa, obtenido el número menor de ejes que produce la rotura de uno de los materiales, es posible, conociendo el tráfico anual en la sección en estudio en número de ejes, saber la vida residual estructural que le queda al pavimento. Para poder aplicar todo lo anterior, es preciso corregir las deflexiones obtenidas en la auscultación y pasarlas a condiciones de temperatura y humedad estándar.
Figura No 2. Esquema de trabajo del Deflectómetro de Impacto. El punto a continuación no constituye un objetivo de esta tesis, pero consideramos conveniente incluir los equipos actualmente en uso a modo de ilustración, nuestro trabajo se dirige a la evaluación y rehabilitación estructural de los pavimentos flexibles.
24
1.2.3. Evaluación de las características superficiales de los pavimentos. Durante el transcurso del tiempo se han desarrollado una amplia gama de equipos para evaluar el estado superficial del pavimento, entre los que se encuentran: o
Equipos de medida de la Textura (24) :
a) Método de la Arena: Consiste en extender una cantidad de arena de granulometría cerrada entre los intersticios de la superficie del pavimento en un área normada mediante el empleo de un marco portátil hasta adquirir asperidad. Entonces se puede definir la profundidad media de los intersticios buscando la relación entre la cantidad de arena extendida y la superficie cubierta. b) Equipos de última generación: Entre ellos se encuentra el Vídeo-Láser RST. La textura se mide usando cámaras láser de 32 kHz, una para cada rodada o bien una en el centro del carril y otra en la rodada. Con este equipo también se evalúan las otras características superficiales del pavimento. o
Equipos de medida del rozamiento ( Fricción )) (11):
a) Equipos de tipo péndulo (Figura No 3): Son desarrollados bajo la normativa de los diferentes países, como por ejemplo el Rugosimetro de Leroux, el Rugosimetro del Road Research Laboratory, etc. El Péndulo de Fricción es un equipo portátil, que se utiliza para valorar el coeficiente de fricción en forma puntual. Con el mismo puede obtenerse el CFT o el CFL dependiendo de la forma de ubicación del equipo en el camino. b) En Cuba se construyó y emplea el Péndulo Portátil DIVA para medir la resistencia al deslizamiento.
25
c) Remolques especiales: Consisten en remolques provistos de una rueda cargada que puede bloquearse durante un tiempo muy corto (de 1 a 2 seg.), midiendo mediante un dispositivo dinamométrico el esfuerzo de remolque, obteniendo entonces una medida directa del coeficiente de rozamiento instantáneo con deslizamiento. Entre estos equipos se encontraban el Trailer del Road Research Laboratory, el aparato Riekert utilizado en Alemania, el Estradógrafo modificado desarrollado en Francia, etc. Una versión más moderna de este tipo de equipo es el Mu Meter:
Mu Meter (Figura No 4): Consiste en un trailer liviano de tres ruedas, donde las dos ruedas medidoras se encuentran con un ángulo de divergencia entre ellas de 15º. Se valora el CFT (Coeficiente de Fricción
Transversal). La condición de medición para la medición en carreteras con este tipo de equipos es de 60 Km/h y 1 mm de altura de película de agua. a) Decelerómetros: Son en general vehículos automóviles provistos de un sistema de medida de deceleración, que se utilizan bloqueando las 4 ruedas. Han sido desarrollados en diferentes países como Gran Bretaña, Francia, EEUU, España, etc. b) Equipos de ultima generación: Existe una amplia amplia diversidad dentro de las que se encuentran equipos de rueda oblicua (como el SCRIM), SCRIM), equipos de rueda parcialmente bloqueada con grado de bloqueo fijo (como el GRIP TESTER, 14.5 % de bloqueo),
el remolque DWW Holandés, el
Estradografo Danés, el Odoliógrafo Belga, etc. Conviene indicar que la práctica de la auscultación para determinar el coeficiente de rozamiento está evolucionando hacia nuevos equipos (como el Grip Tester y otros parecidos) mas versátiles (ya que permiten realizar los ensayos a diferentes y mas elevadas velocidades, fijar correctamente la
26
alineación de ensayo, etc) y más económicos que los SCRIM. A la vez se tiende a dotar a los equipos de un sistema complementario de medida de la textura para poder obtener el IFI (Índice Internacional de Fricción) con un único ensayo.
A continuación se expone una breve información información sobre los equipos de última generación Grip tester y Scrim:
Grip tester (Figura No5): Consiste en un trailer liviano de tres ruedas, donde solo la rueda central es la medidora. La misma se desplaza en el sentido del tránsito con un grado de bloqueo del 14 %. Se valora el CFL
(Coeficiente de Fricción Longitudinal). La condición de medición adoptada con este tipo de equipos es de 65 Km/h y 0.25 mm de altura de película de agua.
Scrim: Está compuesto de un camión cisterna de 5000 litros de capacidad que asegura el riego de agua sobre la calzada y posee dos ruedas
medidoras,
de
características
normalizadas ubicadas a ambos lados del vehículo con un ángulo de deriva de 20º. Se valora el CFT. La condición de medición adoptada por este equipo fue una velocidad de medición de 50 Km /h y 0.50 mm de altura de película de agua. o
Equipos de medida de Regularidad superficial y perfil longitudinal (24): Se han desarrollado diferentes equipos como por ejemplo:
a) Regla de 3 m: Consiste en una regla recta de 3 m que se coloca sobre la superficie de la calzada permitiendo medir los desniveles existentes. b) Regla Móvil de 3 m: Formada por un chasis fijo (tubular ó compuesto de perfiles) provisto en cada extremidad de 2 rueditas de diámetro reducido y en
27
el centro una rueda palpadora por medio de la cual se miden por comparación con el chasis las variaciones de altura, las cuales son amplificadas por un sencillo dispositivo mecánico. c) Viágrafo: Este equipo permite permite obtener una medida mucho mas precisa de las las irregularidades de la superficie y proporcionan un mayor rendimiento en las mediciones. d) Perfilometros: Dentro de este grupo se encuentran los equipos APL y APLI modificado que miden la regularidad superficial (IRI) a través de la medida del perfil longitudinal de la superficie. (más adelante se expondrán mas detalles sobre los mismos). En Cuba se ha desarrollado el Perfilometro Merlín. e) Equipos de última generación: Entre estos se encuentran el Vídeo-Láser RST y el Láser Portable miden la regularidad superficial en las dos trayectorias de las ruedas independientemente, generando las medidas de IRI para cada rodada. Además, es posible calcular un índice de "medio coche" usando los dos perfiles como dato de entrada (que se puede proporcionar si el usuario lo solicita). Aunque el standard de IRI se define para una velocidad constante especificada, los algoritmos del Vídeo-Láser RST y del Láser Portable permiten no sólo medir a cualquier velocidad, sino a velocidad variable.
A continuació continuación n ampliamos ampliamos la la informació información n sobre los equipos equipos
APL y APLI APLI
modificado (11): El IRI (Índice de Rugosidad Internacional) describe el confort que experimenta un usuario cuando se desplaza en un vehículo a una velocidad de 80 Km./h (según articulo “Medida del perfil longitudinal de un pavimento mediante navegación Inercial”). Uno de los equipos empleados para la determinación del IRI es el APL, equipo diseñado por el Laboratorio Central des Ponts et Chaussées de Francia, cuyo funcionamiento esta basado en la utilización de un sistema oscilatorio mecánico.
28
El analizador de perfil longitudinal APL (Figura No
6) determina el perfil superficial dentro de un campo de longitud de onda comprendido entre 0,5 y 40 Hz. El equipo realiza ensayos continuos a velocidad cercana a los 30Km/h, puede ser utilizado sobre cualquier tipo de superficie pavimentada o en afirmado y bajo diferentes condiciones ambientales. El APL debe ser remolcado por un vehículo automotor. La unión mediante cardán asegura que el movimiento del vehículo interfiera con las señales registradas por el APL. Con el desarrollo del Analizador de Perfil Longitudinal APLI modificado, se está empleando en el mundo un nuevo método de medición del IRI basado en la navegación inercial, con este nuevo sistema se logra la captura de registros digitales de alta resolución y con un amplio rango de medida. La navegación inercial se basa en el registro de las aceleraciones generadas durante el movimiento de un objeto y el cálculo de los desplazamientos mediante la doble integración de estos registros. Para el registro de las aceleraciones se emplean instrumentos conocidos como acelerómetros. Estos instrumentos son de gran precisión, confiabilidad y de fácil acople con sistemas de adquisición actuales. Las mediciones inerciales son frecuentemente utilizados en los sistemas de navegación de aeronaves, botes y automóviles para largas distancias y tiempos de monitoreo largo. La instrumentación del equipo esta compuesta por un codificador de posición (encoder), un acelerómetro (navegación inercial), un sistema de adquisición de datos y un software de adquisición. La instrumentación del APLI se presenta en la siguiente Figura No 7:
29
1. 3. Evaluación con Equipos de Bajo Rendimiento.
En nuestro país la medida de deflexión, el calculo de la Lisura (Irregularidades Superficiales – IRI) y la Rugosidad (Coeficiente de Fricción – APL) se ejecutan con equipos de bajo rendimiento, los que se describen a continuación de manera más detallada, así como se exponen los procedimientos de trabajo con dichos equipos.
1.3.1. Deflexiones: Viga Benkelman. Los ensayos de medida de la deflexión con equipos han sufrido con el tiempo transformaciones, haciéndose más sofisticado. Versiones automáticas de la Viga Benkelman se construyeron en los años 60, el deflectómetro móvil de California y el Deflectógrafo Lacroix francés [Kennedy et al. 1978] fueron los representantes de esta generación de equipos de medida de la deflexión. A mediados los años 70 la demanda de equipos más rápidos y efectivos que se necesitan para los sistemas de gestión originó el desarrollo de equipos vibratorios en régimen permanente, tales como el Dynaflect y el Road Rater [Smith and Lytton 1985]. A finales de los años 80 los deflectómetros de impacto [Falling Weight Deflectometer, FWD] fueron ganando popularidad y difusión e incrementando la aceptación de los investigadores y profesionales debido a su mejor representación de la cargas del tráfico respecto a sus antecesores, convirtiéndose en el equipo de referencia para la mayoría de las administraciones de carreteras europeas y americanas. En Cuba la deflexión con viga Benkelman corresponde según bibliografía
(2), (4), (5)
,a
5cm
Eje simple de 100kN
la realizada con un eje de carga de 100kN con ruedas duales (Figura No 8). Si las mediciones han sido hechas en otras condiciones, la deflexión de cálculo se obtiene aplicando a la deflexión obtenida
31,0cm Área equivalente
en cada tramo coeficientes de corrección por humedad de la subrasante y por temperatura deflexiones
del en
pavimento. nuestro
país
31,0cm
13cm
Las son
Figura No 8. Características del eje trasero del vehículo de medición.
30
corregidas para una temperatura de 50ºC (x)
de la superficie del pavimento y para la
humedad de cálculo de la subrasante. El proyecto de rehabilitación del pavimento incluye la evaluación y revisión de la estructura existente y la solución de refuerzo necesario para reducir las afectaciones provocadas por el tráfico. El procedimiento de medición con la viga Benkelman consta de las siguientes etapas de trabajo: 1. Estudio del proyecto y expediente de la vía. 2. Evaluación visual de la vía para definir tramos preliminares. 3. Evaluación deflectométrica de cada tramo y análisis de las características resistentes de la estructura. 4. Análisis del tráfico existente y predicción del tráfico futuro. 5. Comprobaciones de la capacidad estructural a partir del tráfico futuro. Después de realizar el diagnóstico sobre el estado de cada tramo homogéneo y el nivel de sus deterioros, se analizan las soluciones de rehabilitación posibles y se proyecta la más apropiada en cada caso. El proyecto de la solución de rehabilitación se individualizará para cada uno de los tramos homogéneos que se hayan determinado, basados en los resultados de la inspección visual y en el estudio de las deflexiones. Los valores límites que se han utilizado como parte del procedimiento que se viene aplicando para los estudios de rehabilitación de pavimentos están basados fundamentalmente en las consideraciones de la Instrucción de Carreteras para la Rehabilitación de Firmes del MOPT, España (Norma 6.31C)( ). Para el proyecto de refuerzo de un pavimento se deben manejar una serie de factores entre los que pueden citarse: o
Tipo de pavimento existente (definido mediante extracción de testigos o calicatas) o mediante el conocimiento de su historia constructiva.
o
Análisis del tráfico pesado actual y el esperado durante el período de proyecto.
o
Características de la subrasante y condiciones de funcionamiento de los sistemas de drenaje. 31
o
Evaluación del estado de la superficie para poder definir la conveniencia de otras soluciones, como reparaciones aisladas, mejora del perfil, fresado de la capa de rodadura, etc.
o
Evaluación estructural.
o
Características de los materiales disponibles, así como las técnicas de ejecución que se disponen.
o
Análisis de la necesidad de regularización del perfil previo a la ejecución del refuerzo.
o
Análisis de la necesidad de ampliación de la sección transversal de la vía, con el objetivo de llevar a cabo estas operaciones simultáneamente.
o
Características de los paseos, analizando la necesidad de su rehabilitación estructural.
o
Necesidades de mantener la circulación durante la ejecución de los trabajos.
En los últimos trabajos realizados para la evaluación de los pavimentos por deflexión
(2), (4), (5)
, se han seguido básicamente las consideraciones de la
Instrucción de Carreteras para la Rehabilitación de Firmes (Norma 6.31C) (23). Después de realizar el diagnóstico sobre el estado de cada tramo homogéneo y el nivel de sus deterioros, se analizan las soluciones de rehabilitación posibles y se proyecta la más apropiada en cada caso. El proyecto de la solución de rehabilitación se individualizará para cada uno de los tramos homogéneos de comportamiento uniforme que se hayan determinado, basándose en la inspección visual y en la auscultación del pavimento y en especial, en el estudio de las deflexiones. De existir zonas singulares dentro de cada tramo homogéneo, que por su estado de deterioro así se consideren, se les propone una solución particular localizada.
Rehabilitación estructural.
Las soluciones a aplicar en una rehabilitación estructural podrán ser de los siguientes tipos: o
Eliminación parcial y reposición del pavimento existente, incluyendo el reciclado de los materiales.
o
Recrecimiento del espesor sobre el pavimento existente.
32
o
Combinación de las dos soluciones anteriores.
o
Reconstrucción total del pavimento, lo que puede incluir la subrasante.
En la solución de eliminación parcial y reposición del pavimento se retiran la capa o capas que están agotadas, o próximas al agotamiento, hasta la profundidad que se considere necesario, y se sustituyen por otras de materiales adecuados. En este caso se entiende que el espesor total a colocar sea adecuado para el nivel de tráfico que circulará en el nuevo período de diseño. La solución de recrecimiento consiste en colocar sobre el pavimento existente una o varias capas nuevas, elevando la cota de la superficie de rodadura, por consiguiente, la capacidad estructural, como resultado el número de ejes de cálculo que soportará la nueva estructura.
Reparación previa de las zonas singulares.
Aunque el valor característico de la deflexión del tramo no sea excesivo, pueden existir sin embargo deterioros localizados superficialmente que reflejen falta de capacidad estructural que afecte la subrasante. Suelen presentarse con un aspecto visual diferente al existente en el resto del tramo. Se entenderá que el agotamiento estructural afecta a la subrasante en las zonas localizadas de blandones, detectadas visualmente, y cuando para la categoría de tráfico pesado correspondiente, el valor de la deflexión en un punto determinado supera los valores indicados en la tabla de categoría de tráfico pesado. Se considerará que el pavimento tiene una vida residual insuficiente siempre que el valor de la deflexión patrón en un punto determinado supere los umbrales del valor puntual de la deflexión (10 –2 mm) para el agotamiento estructural. Según la categoría de tráfico pesado, la profundidad de eliminación parcial y de reposición del pavimento será la necesaria para que el espesor total de mezclas bituminosas nueva. Después de eliminar las capas agrietadas, si aún quedan mezclas asfálticas sin fisuración, con evidente buen estado y suficiente vida útil, los espesores de éstas se deben considerar como espesores de mezclas nuevas.
33
1.3.2. Lisura (Irregularidades Superficiales – IRI): Regla de 3 m y Merlín. En Cuba, las experiencias más difundidas, aplicadas en la determinación de la lisura de los pavimentos están basadas en las investigaciones realizadas por Vila J A en las carreteras de la Ciudad y Provincia La Habana, con el equipo trailer móvil AC-200, Sánchez W y Machado R con la Regla Rígida de 3 metros, Zaldivar P, en Camaguey con el equipo Merlín, Fundora G. en trabajos de Diplomas y más recientemente Díaz E, Feito N y otros en Ciudad y Provincia La Habana. En este último trabajo se realizan comparaciones entre la Regla Rígida de 3 metros, la de 1.5 metros y con el conjunto de la mira y el nivel de línea. Según el trabajo
(14)
, la experiencia internacional, en caso de no disponer de
equipos de alto rendimiento de mediciones continuas, cuando se utiliza la regla rígida de 3 metros, es posible determinar el valor del IRI en m/Km, considerando el percentil 95 de las desviaciones verticales máximas, aplicando el modelo: IRI (m/Km.) = 0.35 (DV 95). Utilizando una regla rígida de 1.5 metros y de acuerdo a los últimos resultados
alcanzados en Cuba se tiene que: IRI (m/Km.) = 0.49 (DV 95).
1.3.3. Rugosidad (Coeficiente de Fricción - APL): Versión Cubana del DIVA. La Variación del Coeficiente de Fricción Longitudinal con la Velocidad se determina en Cuba aplicando el Modelo Fricción. Los valores del coeficiente de fricción longitudinal, CFL pueden ser utilizados sin reserva en investigaciones de accidentes del tránsito o en las inspecciones de tramos de carreteras para precisar las acciones de mantenimiento vial. Desde el punto de vista funcional, la falta de adherencia neumático - pavimento debe ser evitada, para reducir los accidentes del tránsito. Los esfuerzos para disminuir el riesgo del deslizamiento se han desarrollado paralelamente en dos vertientes: por un lado, aumentando los conocimientos sobre el aporte de la textura de los pavimentos a la adherencia y sobre su medida, y por otro, mejorando los neumáticos, y los sistemas de frenado de los vehículos. Para las
34
mediciones de fricción y textura, el SEDC ( ) utiliza el Péndulo Portátil DIVA (PPI) y el Marco Portátil de Textura (MPT). A continuación en la Tabla No 1, se muestran los criterios que se están utilizando en Cuba para calificar la seguridad vial teniendo en cuenta los resultados del CFD en la superficie del pavimento.
Tabla No 1. Criterios para calificar la seguridad vial en Cuba. Condición Tc 1,83 (P 95%)
Calificación
Resultado diagnóstico Superficie muy rugosa y áspera, apropiada para el
Excelente
tránsito intenso o altas velocidades de circulación incluso con pavimento mojado.
1,10 tc
Superficie con rugosidad y aspereza aceptable para
1,83
tránsito medio, propician condiciones satisfactorias
(85% P
Bueno
de la seguridad vial con pavimento mojado a moderadas velocidades de circulación.
95%)
Superficie con rugosidad y aspereza adecuada 0,54 tc 1,10 (70% P 85%)
para intensidades bajas o hasta media con Regular
precauciones.
Condiciones
garantizadas
de
seguridad solo con pavimento seco. Se debe evaluar periódicamente CFD y HA, mm. Condiciones
inseguras
de
circulación
con
pavimento mojado y aún incluso con pavimento 0,26 tc 0,54 (60 P 70%)
Malo
seco. Superficie con rugosidad y aspereza inadecuadas, con peligros de patinazos. Establecer señales de pavimento resbaladizo, velocidad máxima permitida y marcado del pavimento. Circulación insegura con pavimento seco y crítico con pavimento mojado. Reponer urgentemente las
Tc 0,26 (P 60%)
características Pésimo
antideslizantes
del
pavimento.
Establecer la señalización vertical y horizontal con medidas
extremas
de
control
mientras
permanezcan las condiciones inseguras para la circulación vial.
35
1.4. Consideraciones finales del Capitulo 1 sobre la evaluación de pavimentos con equipos de bajo rendimiento.
Después de consultada la amplia bibliografía sobre el tema, se pueden realizar las siguientes consideraciones como premisas del trabajo de investigación: a)
En Cuba existe experiencia y trabajos de investigación realizados para evaluar los pavimentos, considerando la deflexión, medida de irregularidades y fricción. Sin embargo no existe una metodología normada para la evaluación de los pavimentos con el equipamiento existente, y mucho menos para poder realizar un proyecto de rehabilitación.
b)
En la evaluación estructural del pavimento con la viga Benkelman es necesario establecer los umbrales de actuación propios para nuestro país, estableciendo el comportamiento de la estructura ante la acción del tráfico (modelo de comportamiento), y considerando los diferentes niveles de tráfico, las condiciones de trabajo de la subrasante, los espesores mínimos y resistencia de la carpeta asfáltica.
c)
Como resultado de la investigación se debe ofrecer a los especialistas de vialidad la manera de realizar un proyecto de rehabilitación de pavimentos, que comprenda la evaluación, soluciones, costos de nuevas inversiones y conservación necesaria, así como la manera de planificar y controlar los trabajos.
d)
La bibliografía estudiada demuestra que la tendencia actual en el mundo es que la evaluación con equipos se ejecute cumpliendo requerimientos como son que la ejecución de las mediciones se realicen a la velocidad del tráfico sin afectaciones a la circulación, con mayores niveles de fiabilidad y con las mínimas afectaciones a la vía, requisitos difíciles de lograr con los equipos de bajo rendimiento existentes en Cuba.
e)
La metodología que se propone en el trabajo de pasar a ser una norma, se convertirá en una herramienta de trabajo que garantizaría el ahorro de los costosos recursos que requiere esta actividad, ya que los mismos se ejecutarían según los proyectos que se diseñen donde realmente son necesarios.
36
37
2. Desarrollo del trabajo. Este documento tiene por objeto facilitar la labor del Ingeniero que ha de estudiar y proyectar la rehabilitación de un pavimento, sean soluciones superficiales ó estructurales con los resultados de la Evaluación con equipos de 1ra generación (Viga Benkelman), el mismo también expone la tarea técnica, los cálculos de las deflexiones con sus análisis y los estudios del trafico actual y futuro de la vía que fue objeto de estudio. Después con los resultados por tramos homogéneos definidos se analizan una gama de posibles soluciones de rehabilitación entre las que se elegirá la más adecuada, en base a consideraciones técnicas y económicas sobre el caso concreto a resolver. 1.1. Tarea Técnica para el trabajo de campo (visual y deflectométrica).
La tarea técnica para el trabajo de campo de la Evaluación visual y el estudio deflectometrico ó Evaluación estructural con equipos de 1ra generación ó de bajo rendimiento, específicamente con la Viga Benkelman, consta de 2 pasos, los cuales a continuación se relacionan:
Paso No 1. Recopilación y Análisis de datos.
Para poder evaluar el estado de pavimentado de la carretera es necesario evaluar previamente sus parámetros más significativos, los del entorno y los de las solicitaciones de tráfico. Entre los datos básicos a analizar se encuentran: -
Características de la estructura del pavimento y su estado:
1 Sección de la estructura del pavimento existente, aceras y paseos. 2 Características y espesor de los materiales que conforman la estructura del pavimento. 3 Fecha de construcción y comienzo de explotación. 4 Fecha de ejecución de acciones de conservación ó de rehabilitación. -
Características del Entorno:
1. Características geométricas de la vía.
38
-
Sección transversal, perfil longitudinal y otros.
2. Características de la faja de vía. 3. Características y condiciones del drenaje y su comportamiento a lo largo del trazado. 4. Condiciones climáticas de la zona. 5. Clasificación vía ó tramo (Urbano, rural, colectora, Autopista, etc). - Datos del Tráfico. 1. Intensidad y composición del tránsito. 2. % de tráfico pesado (Analizando sus previsiones sobre su evolución a medio y largo plazo).
Paso No 2. Evaluación del estado de la estructura del pavimento.
Este paso es muy importante porque el objetivo es establecer un diagnostico que permita seleccionar y proyectar la solución de rehabilitación más adecuada en cada tramo homogéneo en que se divide la carretera objeto de estudio y se realiza aplicando los métodos de evaluación
visual y con equipos (Viga
Benkelman), y después con el diagnóstico sobre el estado del pavimento, se realizan diferentes acciones, como son: 1. Se comparan los resultados para obtener la evaluación superficial. 2. En caso que se observen problemas estructurales se realiza una investigación deflectométrica cada 20,0m en el lugar, para corregir los problemas que existan en el pavimento. 3. De ser necesario se realizan calicatas de 1,0m de profundidad separadas entre sí 100,0m, con el objetivo de conocer los diferentes espesores de las capas que conforman el pavimento. 4. También es necesario caracterizar los diferentes materiales que forman parte de las capas de la estructura de pavimento existente como son: Los materiales de base y subbase que pueden ser aprovechados, (granulometría, clasificación, Límites de Atterberg, Equivalente Arena y CBR). 5. Por ultimo realizar un estudio de la acción del Transito fundamentalmente el pesado, que circulo durante el período de explotación de la estructura del
39
pavimento, para poder determinar que solicita el tramo de carretera en estudio. Para este estudio se partirá de las intensidades de lo vehículos pesados y los datos disponibles para prever su evolución como son:
Tipo de la carretera objeto de estudio, si es de 2 carriles de circulación y doble
sentido de circulación, se utilizara para el cálculo de la categoría de tráfico pesado que incide sobre cada carril la mitad (50%) de los vehículos pesados que circulan por la calzada.
Para estimar la evolución del tráfico pesado se forma como tasa de crecimiento
valor medio obtenido en los estudios de los últimos 5 años.
Por ultimo en la Tabla 1.A – Categorías del tráfico pesado se selecciona el tipo
de trafico de la vía. 1.2. Definición de los tramos homogéneos.
Los tramos homogéneos son segmentos de vía con características similares de acuerdo a un parámetro ó conjunto de parámetros previamente establecidos y que son:
Por características físicas:
Para seleccionar los tramos homogéneos en la vía de estudio, por sus características físicas serán aquellos en que existan uniformidad ó no existan variaciones sensibles en los datos de las características geométricas de la vía (Ej. Uniformidad en el numero de carriles por calzada y otros), en los de la estructura del pavimento (Ej. Igual sección de la estructura del pavimento existente), en su estado (Ej. Fecha de realizada la ultima rehabilitación ó acciones de reparaciones puntuales), el entorno y los datos del tráfico.
Por resultados de la evaluación:
Estos tramos homogéneos deben presentar también una vez inspeccionados un comportamiento uniforme en los resultados de la evaluación visual y en la de equipos de bajo rendimiento, ó sea presentar uniformidad en los resultados de
40
algún parámetro evaluado ya sea las medidas de las deflexiones ó irregularidad y completándose con tomar muestras de ensayo, sondeos, calicatas y otros. Después de realizar el diagnóstico sobre el estado de cada tramo homogéneo y el nivel de sus deterioros, se analizan las soluciones de rehabilitación posibles y se proyecta la más apropiada en cada caso. El proyecto de la solución de rehabilitación se individualizará para cada uno de los tramos homogéneos de comportamiento uniforme que se hayan determinado, basándose en la inspección visual y en la auscultación del pavimento y en especial, en el estudio de las deflexiones. De existir zonas singulares dentro de cada tramo homogéneo, que por su estado de deterioro así se consideren, se les propone una solución particular localizada. 1.3. Principios generales sobre la rehabilitación estructural de pavimentos.
Un refuerzo es una técnica de rehabilitación estructural de pavimento que consiste en extender una o varias capas sobre la superficie empleando materiales nuevos ó reciclados, con espesor suficiente para producir un aumento significativo de la capacidad resistente de la estructura. La solución de refuerzo puede justificarse a partir de las siguientes razones fundamentales: Crecimiento del tráfico pesado, que puede producir una reducción significativa
en la vida útil de la estructura. Capacidad estructural insuficiente para el tráfico actual, medida mediante algún
método de inspección visual o utilizando equipos de auscultación. Nivel de deterioros cuya magnitud y frecuencia no justifican económicamente
una solución individualizada, por lo cual es más económica una solución generalizada. Uso frecuente de bacheo, sellado de grietas, u otras soluciones de
conservación ordinaria, con elevados costos anuales, que es una medida de que las condiciones del pavimento están cerca de su agotamiento estructural Teniendo en cuenta la necesidad de definir si es necesario ó no una solución de refuerzo, a partir de obtener los datos que se requieren con la tarea técnica y la
41
definición de los tramos homogéneos, es necesario ejecutar diferentes tareas, las cuales de muestran en este Capitulo en la vía objeto estudio y las mismas son: 1. Deducción de los espesores totales y por capas existentes, así como las características de los materiales. 2. Análisis de las afectaciones existentes en la estructura de pavimento en cada tramo, producidas por problemas de drenaje. 3. Con la información de tráfico, se estiman los volúmenes de tráfico y las magnitudes de las cargas, existentes y futuro. 4. Procesamiento y análisis de las deflexiones obtenidas en el tramo. 5. Revisión de las estructuras existentes, a partir del tráfico que ha circulado en los últimos 20 años. 6. Dimensionamiento de las estructuras necesarias para soportar el tráfico total, producto del existente, más el adicional previsto que circulara en el futuro.
1.3.1. Rehabilitación estructural. Las soluciones a aplicar en una rehabilitación estructural podrán ser de los siguientes tipos: 1 Eliminación parcial y reposición del pavimento existente, incluyendo el reciclado de los materiales. 2 Recrecimiento del espesor sobre el pavimento existente. 3 Combinación de las dos soluciones anteriores. 4 Reconstrucción total del pavimento, lo que puede incluir la subrasante y otros. En la solución de eliminación parcial y reposición del pavimento se retiran la capa ó capas que están agotadas, ó próximas al agotamiento, hasta la profundidad que se considere necesario, y se sustituyen por otras de materiales adecuados. En este caso se entiende que el espesor total a colocar sea adecuado para el nivel de tráfico que circulará en el nuevo período de diseño. La solución de recrecimiento consiste en colocar sobre el pavimento existente una o varias capas nuevas, elevando la cota de la superficie de rodadura, por consiguiente, la capacidad estructural, como resultado el número de ejes de cálculo que soportará la nueva estructura.
42
1.3.2. Reparación previa de las zonas singulares. Aunque el valor característico de la deflexión del tramo no sea excesivo, pueden existir sin embargo deterioros localizados superficialmente que reflejen falta de capacidad estructural que afecte la subrasante. Suelen presentarse con un aspecto visual diferente al existente en el resto del tramo. Se entenderá que el agotamiento estructural afecta a la subrasante en las zonas localizadas de blandones, detectadas visualmente, y cuando para la categoría de tráfico pesado correspondiente, el valor de la deflexión en un punto determinado supera los valores indicados en la Tabla No 1.
Tabla No 1. CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO T00
T0
T1
T2
T3
T4
100
125
150
200
250
300
Se considerará que el pavimento tiene una vida residual insuficiente siempre que el valor de la deflexión patrón en un punto determinado supere los umbrales indicados en la Tabla No 2.
Tabla No 2. Umbrales del valor puntual de la deflexión (10 –2 mm) para el agotamiento estructural. Pavimentos flexibles y semiflexibles CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO T00 y T0
T1
T2
T3
T4
50
75
100
125
150-200
Según la categoría de tráfico pesado, la profundidad de eliminación parcial y de reposición del pavimento será la necesaria para que el espesor total de mezclas bituminosas nuevas sea, como mínimo, el indicado en la Tabla No 3.
Tabla No 3. Espesor total (cm) de mezcla bituminosa nueva. CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO T00
T0
T1
T2
T3
T4
35
30
25
20
-
-
43
Después de eliminar las capas agrietadas, si aún quedan mezclas asfálticas sin fisuración, con evidente buen estado y suficiente vida útil, los espesores de éstas se deben considerar como espesores de mezclas nuevas. 1.4. Volúmenes de tráfico. Magnitudes de las cargas.
Para el estudio del Transito, es necesario realizar diferentes estudios, que son: 1. Composición del tráfico existente: Es necesario efectuar en la vía un recuento de vehículos por siluetas. 2. Espectro de cargas: Para estimar las cargas por ejes de los vehículos que circulan por la vía, ante la ausencia de básculas para el pesaje de los vehículos, se utilizó el “ Método Indirecto de determinación de las cargas de tráfico” donde el peso total del
vehículo se determina como la suma de la tara, más la carga transportada, considerando la carga transportada como el porcentaje de la carga máxima posible en cada silueta. Se probaran tres posibles condiciones de carga en los vehículos: 50%, 75% y 100% de la carga máxima en cada silueta. Luego se calcula el peso por eje en cada vehículo teniendo en cuenta el porcentaje que baja por cada eje y de acuerdo a los tipos de ejes posibles de cada vehículo pesado considerado en el espectro. 3. Cálculo del factor camión-eje y número de ejes de 100kN que han transitado en 20 años: Para calcular el factor camión-eje se seleccionó la condición de carga que corresponde con el 75% de la carga máxima transportada. 4. Pronóstico del tráfico futuro para el diseño: Las consideraciones para el tráfico no inducido requieren de la determinación de los siguientes datos: - Tráfico inicial (veh/día). - Razón de crecimiento. - Factor Kr. - Factor de distribución por sentido (k ) - Porcentaje de vehículos pesados.
44
- Porcentaje de Veh. Pesados por el Carril de Diseño. - Factor camión-eje. - Número de ejes de cálculo. - Promedio diario de camiones. Con estos resultados se prevé que durante el periodo de diseño, circularan por el carril de diseño, un numero total de ejes de 100 KN, producto del transito diario y por tanto se puede clasificar el trafico futuro. 1.5. Evaluación deflectométrica del pavimento. Tramificación.
El procedimiento generalmente utilizado para cuantificar la capacidad resistente del pavimento es la medida de las deflexiones. Antes de emprenderse esta medida, la carretera que se pretende reforzar se dividirá en tramos según los siguientes criterios: 1. Variaciones sensibles en las solicitaciones del tráfico pesado (causadas, por ejemplo, por la existencia de intersecciones). 2. Variaciones en las condiciones climáticas, que puedan influir sensiblemente en la temperatura del pavimento y en el grado de humedad de la explanada. 3. Cambios importantes en el tipo de suelo de la explanada. 4. Cambios importantes en la sección transversal (Excavación ó terraplén). 5. Cambios importantes en el tipo o espesor de pavimento existente o algunas de sus capas. 6. Variación en el estado del pavimento. 7. Variación de las condiciones del drenaje. 8. Tipos de actuación previstos (ampliaciones, correcciones de trazado
en planta
ó perfil longitudinal, etc). Esta tramificación previa es especialmente importante en largos itinerarios y en aquellos casos en que, por falta de tiempo o de medios, no sea posible efectuar la medida de deflexiones en toda la longitud a reforzar, puesto que permite seleccionar secciones representativas de cada uno de los tramos cuyo comportamiento sea previsiblemente distinto.
45
Para la correcta estimación de los criterios indicados, se tendrán en cuenta la información existente (datos de tráfico, datos meteorológicos, mapas climáticos y geotécnicos, etc), el historial de la carretera a reforzar (anteriores refuerzos, reparaciones, etc), los resultados de evaluaciones anteriores con equipos de bajo rendimiento y, fundamentalmente, la evaluación visual. Esta evaluación visual permitirá, además, la determinación de las obras complementarias de corrección de fallos localizados o mejoras de drenaje que será necesario incorporar al proyecto de refuerzo.
La deflexión con viga Benkelman corresponde a la que se obtiene aplicando una carga de 100kN sobre un eje simple con ruedas duales, a la temperatura de 20ºC en la superficie del pavimento y la humedad de cálculo en la subrasante. Cuando existen otras condiciones de medida, se realizan las correspondientes correcciones a los resultados obtenidos. La deflexión de cálculo se obtiene aplicando a cada valor de deflexión obtenido coeficientes de corrección por humedad de la subrasante y por temperatura del pavimento, si las mediciones han sido hechas en diferentes condiciones de la medida patrón. En cada tramo se determina la deflexión característica (en centésimas de milímetro) como: d C d Med kS
donde d Med Med es el valor medio de los valores observados y S la desviación estándar. Para la probabilidad del 95% el valor de k = 1,96. d CC d C * C h * C t * C P
El coeficiente C h considera la influencia de las condiciones de humedad de la subrasante y sus condiciones de drenaje. El coeficiente corrector de temperatura se aplica cuando la temperatura del pavimento es diferente a 20 oC. Ct se
Por ultimo con la ayuda de un deflectograma se establecen los tramos homogéneos en función de la variación de las deflexiones puntuales.
46
1.6. Características de los materiales para el a nálisis de las estructuras.
Para el cálculo de las estructuras por métodos analíticos se usaron los módulos y coeficientes de Poisson que se muestran en la Tabla No 4.
Tabla No 4. Características de los materiales. Capa. 1 2
3
4
5 6 7
8 9
10
Características.
Grietas longitudinales y transversales, baches, hundimientos, desgaste, surgencia. Base Pétrea de Espesores muy variables en todo el Granulometría trazado. Continua. Suelo arcilloso con fracción arenosa, Suelo plástico, consistencia firme, calcáreo, A-7-6 (20). con pequeñas gravas y concreciones de carbonato, en sectores cementados. Suelo arcillo areno limoso, plasticidad Suelo media, consistencia firme, calcáreo, con A-2-6 (2). pequeñas gravas y fragmentos de roca. Suelo areno arcilloso con fracción Suelo limosa, de grano medio a grueso, A-6 (4). plasticidad media, compacidad alta, calcáreo, con pequeñas gravas. Lente de roca de grano fino a medio, Roca. dureza media a dura. Suelo arcilloso con fracción arenosa, Suelo plástico, consistencia firme blanda, con A-7-6 (20). pequeñas gravas muy dispersas calcáreo. Suelo areno arcillosos, de plasticidad Suelo media, consistencia firme a dura, A-7-6 (4). calcáreo, con pequeñas gravas. Suelo areno arcilloso, de grano fino, Suelo plasticidad media, compacidad alta, A-6 (1). calcáreo, con pequeñas gravas. Suelo areno limoso, de grano medio a Suelo grueso, de plasticidad baja, compacidad A-4 (0). alta, calcáreo, con pequeñas gravas y fragmentos de roca caliza. Hormigón Asfáltico
Coef. de Módulo Espesor Poisson (Mpa) (cm.) 8 a 10 0,33 700 15 0,35
400
5 a 65 5 a 50 15 a 35
0,35
120
170 a 230
0,35
140
140 a 245
0,35
150
150 a 175
0,25
500
10 a 100
0,35
110
220
0,35
130
120 a 180
0,35
160
270
0,35
200
155 a 245
1.7. Revisión de las estructuras existentes.
Para revisar la estructura se utilizó un método analítico (Programa ALIZE III). Se trata de comprobar si los espesores y resistencia de materiales existentes son capaces de asimilar un tráfico de diseño equivalente al número de ejes que pueden haber circulado por el carril de diseño durante los últimos 20 años. 47
El cálculo analítico se basa en el cálculo de las tensiones y deformaciones producidas por la acción de las cargas del tráfico y las condiciones climáticas existentes y en su comparación con los valores admisibles en cada caso. Un método analítico consta de un modelo de respuesta, con el que se determinan tensiones, deformaciones y desplazamientos, y un modelo de comportamiento, con el que se determinan las condiciones en las que se produce el agotamiento estructural del pavimento.
Mediante el análisis de los resultados del modelo de respuesta y la aplicación del modelo de comportamiento, se determina el número de aplicaciones de la carga tipo que puede soportar la estructura antes de llegar al agotamiento. Si el número número admisible de aplicaciones de carga supera al esperado, según los estudios de tráfico, se acepta la estructura. Las leyes de fatiga usadas en estos métodos como modelo de comportamiento, son expresiones matemáticas que relacionan el número de aplicaciones de una carga tipo, que puede soportar el material estudiado, con una determinada tensión o deformación producida por una carga individual, que representa el agotamiento estructural. Las tensiones y deformaciones en las caras inferiores de las capas constituyentes, representan los valores críticos para los propósitos de diseño. Para los efectos de diseño, los valores críticos utilizados en la revisión de las estructuras son: En
las mezclas asfálticas, la máxima deformación horizontal de tracción en la
cara inferior de la capa de hormigón asfáltico.
En las capas granulares y subrasante, la máxima deformación vertical de
compresión.
1.7.1. Consideraciones para el cálculo sobre el vehículo de diseño. - Características del vehículo de medición . Para las mediciones de deflexión con la viga Benkelman se utilizó un camión formado por una cuña tractora con un semiremolque, por tanto de 3 ejes, de los cuales uno es simple con rueda simple, uno es simple con rueda doble y el otro es tandem con ruedas duales, cuya silueta es semejante al que se muestra en la
48
figura No 1. Al camión se el colocó como semiremolque una pipa llena de agua y fue pesado por partes. En la figura No 2 se muestran las características del eje trasero el cual fue utilizado para las mediciones de deflexión con la viga Benkelman. Para los efectos del cálculo y revisiones posteriores con el Programa Alize III se calculó una huella circular equivalente de 981,7cm2, lo cual equivale a un radio de 17,7cm cuando la presión de inflado de los neumáticos en el momento de medición es de 8,2kg/cm 3.
P 1 = 5980kg
P 2 = 8760kg
P3= 16100kg
Figura No 1. Silueta y características del camión de medición
Carga por eje de medición = 16100kg (carga por eje tandem con ruedas duales)
5cm
Eje tandem 16100kg
Presión de contacto = 0,82 Mpa Calculando el área de superficie equivalente tenemos que: A
P p
8050kg 8,2kg / cm 2
31,0c
981,7cm 3
Área equivalente 2
El radio equivalente puede calcularse como: R
A
981,7 3.1415
31,0c
17,7cm
17,7cm
Figura 2. Eje de medición, tandem.
Radio de la huella de la rueda equivalente = 17,7cm Distancias entre centros de ruedas gemelas = 30,85cm Separación entre ruedas = 5cm
1.7.2. Revisión de las estructuras existentes. Se revisan las estructuras existentes de acuerdo al resultado de las calas ó calicatas realizadas en la vía objeto de estudio, para conocer la estructura del pavimento existente. 49
1.7.2.1. Modelación de las estructuras. Tramos 2, 3, 4, 5 y 6.
LEYENDA
Cala No 1
Est 0 + 6.00
CAPA
MATERIAL
1
15cm
1
Hormigón Asfáltico
4
35cm
2
Macadán.
70cm
3
6
SIMBOLO
Base Pétrea de Granulometría Continua
4
Suelo A-2-1
5
Suelo A-4 (0)
6
Suelo A-2-6 (2)
7
Suelo A-2-7 (0)
8
Roca
8 1.10cm
Tramo 7. Cala No 2 Est 1+ 4.10 1
15cm
2
45cm
6
120 cm
1.7.3. Descripción de la deformada. La curva de deformación o deflexión que se forma en la superficie del pavimento adopta diversas configuraciones dependiendo de la magnitud de la carga aplicada sobre la superficie, de la rigidez de la estructura y de la subrasante, espesores de capas, etc. La estructura del pavimento distribuye las tensiones producidas por las cargas de los vehículos a las capas subyacentes y a la subrasante. De acuerdo a
50
la influencia de estos factores así será la forma de la curva de deformación en la subrasante. En la medida que el pavimento tenga menor capacidad portante se concentran más los valores de las cargas que llegan a la subrasante mientras que los de mayor capacidad distribuyen las cargas en una superficie mayor. Se conoce que las deflexiones alejadas de la zona de aplicación de la carga están relacionadas con la respuesta de la subrasante y en los valores de deflexión cercanos a la carga se deben a las respuestas de las capas superiores del pavimento y a la subrasante. La pendiente de la curva de deflexiones en puntos cercanos a la carga es función en gran medida de las características de las capas superiores del pavimento. 1.8. Dimensionamiento de las estructuras necesarias para soportar el tráfico futuro.
El proyecto de un refuerzo es un proceso en el cual se tienen en cuenta criterios técnicos y económicos y la definición de una solución viable en posibilidades materiales y ejecución. Un aspecto básico del proyecto es el diseño estructural, mediante el cual se determinan los espesores y las características mecánicas de los distintos materiales, existentes y nuevos. Se distinguen dos métodos generales para el dimensionamiento de refuerzos, los denominados métodos empíricos y los métodos analíticos, en los que básicamente pueden aplicarse los principios generales del cálculo de pavimentos de nueva construcción. Los factores fundamentales para el cálculo de refuerzo son: las condiciones climáticas; que condicionan las características resistentes de los materiales, el tráfico, la capacidad resistente de la estructura existente y las características de los nuevos materiales utilizados en el refuerzo. En el caso de los pavimentos
flexibles es usual utilizar la deflexión característica como parámetro para evaluar la capacidad de la estructura existente. Estas mediciones se deben ejecutar en las épocas en que las condiciones de trabajo de los pavimentos son más desfavorables, y de no ser posible realizar las correcciones pertinentes.
51
Los valores de deflexión en la superficie del pavimento están relacionados con el número de aplicaciones de la carga de cálculo que puede soportar la estructura hasta su agotamiento estructural por fatiga. La medida de las deflexiones se deben complementar siempre con la caracterización de los materiales y estructura del pavimento existentes. Los métodos analíticos para el dimensionamiento de refuerzo se basan en la determinación de tensiones y deformaciones producidas por una carga tipo y la posterior aplicación de una ley de comportamiento para comprobar el número de ejes de cálculo que la estructura puede soportar bajo ese nivel de tensiones o deformaciones. El proyectista debe escoger entre las secciones estructurales posibles la solución técnica y económicamente más adecuada, teniendo en cuenta las disponibilidades de materiales para las capas de refuerzo, los costos de los materiales, los volúmenes de obra y las condiciones de tráfico durante la ejecución del refuerzo. 1.9. Resultados obtenidos en la vía evaluada.
La vía que se evaluó es la carretera de Acceso al CAI “Manuel Martínez Prieto” ó acceso a la CUJAE, desde la Intersección con la Avenida de Rancho Boyeros hasta la Rotonda de la Autopista de Acceso a la Terminal Aérea No 3, ubicada en el municipio de Marianao en la Ciudad de la Habana.
Tarea técnica de la Carretera de Acceso al Central “Manuel Martínez Prieto” - Características de la estructura del pavimento y su estado: 1. Sección de la estructura del pavimento (estudio realizado por la ENIA en Septiembre/2009). - Tramo desde la Est 0 + 0.50 hasta la Est 1 + 4.10, la sección de la estructura del pavimento es la siguiente: 1.10
m de suelo de explanada: Roca.
0.70 m de Subbase: Suelo A-4 (0).
52
0.35 m de Base: Suelo A-2-1.
0.07 m de Capa Gruesa: Hormigón Asfáltico Caliente.
0.05 m de Capa Intermedia: Hormigón Asfáltico Caliente.
0.03 m de Capa Fina: 0.03 m de Hormigón Asfáltico Caliente.
- Tramo desde la Est 1 + 4.10 hasta la Est 1 + 6.00, la sección de la estructura del pavimento es la siguiente:
1.20 m de Subbase: Suelo A-2-6 (2).
0.45 m de Base: Base Pétrea de granulometría Continua.
0.07 m de Capa Gruesa: Hormigón Asfáltico Caliente.
0.05 m de Capa Intermedia: Hormigón Asfáltico Caliente.
0.03 m de Capa Fina: 0.03 m de Hormigón Asfáltico Caliente.
2. Sección de la acera y paseos (estudio realizado por la ENIA en Septiembre/2009): Acera:
1.20 m de ancho y 0.15 m de espesor de Hormigón
Hidráulico de R´bk = 17.5 MPa (Existe en la senda derecha, en el sentido Boyeros – Cujae). 3. Fecha de construcción y explotación : En el año 1950, era un camino Rural de 5 m de ancho de acceso al Central y en el año 1964 se construyo y amplio a 2 carriles de 4m cada uno con la Construcción de la Ciudad Universitaria, posteriormente en 1998, se le realizaron acciones de reparación puntuales con la Construcción de la Autopista de acceso a la Terminal aérea No3 y en el año 2001 se la construyo la acera en la senda derecha y la iluminación de la misma. 4. Estado de la estructura del pavimento: Es variable a lo largo del trazado, se observa la presencia de diferentes desperfectos, con diferentes niveles de severidad, como son: surcos ó roderas, cordones longitudinales, baches de reparaciones puntuales, desniveles, piel de cocodrilo y predomina de forma general en todo el pavimento la exudación. De lo anterior se resume que la vía
53
tiene tramos en bueno, regular y mal estado, los cuales se definirán en los resultados de este trabajo.
- Características del Entorno: 1. Características geométricas de la vía: Longitud: 1.6 Km. Tipo de Pavimento: Flexible.
Sección Transversal:
Numero de carriles: 2 (en ambos sentidos de circulación). Ancho de carril: 4.00 m c/u Ancho de paseos: 2.50 m (senda izquierda). Ancho de acera: 1.20 m (senda derecha). Cunetas: existen en 0.8 Km. de la vía con un ancho promedio de 2.20 m. Puentes: 1 puente con una longitud de 10.0m. Alcantarillas: 1.
Perfil longitudinal.
1. Perfil con pendientes inferiores al 3% en terraplén, que se desarrolla en una zona con características topográficas llana. 2. Características de la faja de vía: La vía se desarrolla en una zona Urbana, en terraplén y con una faja de emplazamiento de 10 m como mínimo separada de las instalaciones existentes a lo largo de sus 1.6 Km. La misma se encuentra bien conservada y en algunas zonas presenta taludes de más de 3 m de altura. 3. Características y condiciones del drenaje y su comportamiento a lo largo del trazado: Las características topográficas de la zona corresponden a una topografía prácticamente llana, cerca del Río Almendares y su drenaje es insuficiente en
54
algunos tramos del trazado, lo que provoca deterioros al pavimento y los paseos. El mismo esta compuesto por cunetas, 1 puente y 1 alcantarilla, pero cuando se construyo la acera en la senda derecha, no se le ejecutaron los elementos de drenaje urbano que se requerían como rejillas Irving y otros. 4. Condiciones climáticas de la zona: Clima tropical con alta humedad relativa y temperaturas que cambian drásticamente en el invierno. 5. Clasificación vía ó tramo: (Urbano, rural, colectora, Autopista, etc). Urbana y colectora con Código C-P-1.
- Datos del Tráfico. 1. Intensidad y composición del tránsito: Como datos del transito se contó con los conteos realizados en la vía, en el año 2007, que arrojaron un volumen de transito (PAVDT) de 10997 Veh/día y un conteo que se realizo en Septiembre del 2010, durante 4 días y 12 horas diarias (7.00 am hasta las 7.00 pm) y arrojo resultados del PAVDT similares de 10262 (jueves), 10235 (viernes), 6672 (sábado) y 4618 (domingo). El mismo esta compuesto de forma general por un 32% de vehículos pesados, un 10% de ómnibus y el restante 58 % de vehículos ligeros. 2. % de tráfico pesado (Analizando sus previsiones sobre su evolución a medio y largo plazo): El % de trafico pesado es de un 42% entre camiones y ómnibus y se tomo como periodo de diseño 20 años, trafico balanceado y un 5 % de crecimiento, arrojando un estimado de transito de 7.8 x 10 6 ejes de 10 ton.
Definición de los tramos homogéneos. La evaluación del vial carretera de acceso al CAI “Manuel Martínez Prieto”, tiene una longitud de 1.60 Km, la trayectoria elegida comprende 7 tramos, donde 1 es de pavimento rígido de Hormigón Hidráulico y esta recién rehabilitado en Septiembre / 2010 y no será objeto de análisis en este trabajo, en 5 tramos no existen variaciones sensibles en los datos de las características geométricas de la vía, la estructura del pavimento, el entorno 55
y los datos del tráfico, pero si difieren en el estado de su pavimento y en 1 tramo si difieren del resto, en sus características geométricas y la estructura del pavimento (Anexo No 7). La metodología empleada para evaluar ó calificar el estado del vial por el método de inspección visual, fue haciendo uso del “Catálogo de Deterioros en Pavimentos Flexibles” elaborado por el Centro Nacional de Vialidad. En cada uno de los tramos, después de realizada la inspección visual, se localizaron los deterioros existentes de acuerdo al tipo de falla, magnitud y severidad (Alta, Media y Baja)
(Anexo No 1) y posteriormente mediante el modelo oficial existente (MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCION VISUAL) se calculo la calificación y evaluación de cada tramo (Anexo No 2). A continuación en la Tabla No 5, se relacionan los tramos, con las características generales y los resultados de la inspección y evaluación visual de cada uno:
Tabla No 5. Características generales de cada tramo, resultados de la evaluación visual y definición de nuevos tramos homogéneos. Características generales del
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
tramo
1
2
3
4
5
6
7
Longitud (Km).
0.05
0.22
0.28
0.23
0.30
0.33
0.19
No de carriles.
4
2
2
2
2
2
4
Ancho carril.
3.25
4
4
4
4
4
3.50
Estructura
Cala
Cala No
Cala
Cala
Cala
Cala
Cala
Pavimento.
No 1
1
No 1
No 1
No 1
No 1
No 2
Puente.
-
1
-
-
-
-
-
Alcantarilla.
-
-
1
-
-
-
-
Acera
-
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
Paseos
-
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
Área Total
-
1760
2240
1840
2400
2640
2660
Bueno
Regular
Bueno
Malo
Resultados de la Inspección.
Pav HH Regular
Muy Bueno
56
A continuación se relacionan los tramos desde su inicio hasta su final:
Tramo 1: Desde la Intersección con la Avenida de Rancho Boyeros hasta
donde termina el pavimento rígido. (Este tramo no será objeto de estudio y análisis en este trabajo).
Tramo 2: Desde donde concluye el pavimento rígido (a 50 m desde la
intersección con la Avenida de Rancho Boyeros), hasta el final del Acceso a la Facultad de Termo energética de la Cujae.
Tramo 3: Desde el final del Acceso a la Facultad de Termo energética de la
Cujae hasta el eje del acceso a la base de Transtur (Vehículos ligeros).
Tramo 4: Desde el eje del acceso a la base de Transtur (Vehículos ligeros)
hasta el acceso al Hotel Hunday.
Tramo 5: Desde el acceso al Hotel Hunday hasta el acceso al MINAZ.
Tramo 6: Desde el acceso al MINAZ hasta el final de la Parada de Ómnibus.
Tramo 7: Desde el final de la Parada de Ómnibus hasta la Rotonda de la
Autopista de Proyecto 3.
Volúmenes de tráfico. Magnitudes de las cargas. 1. Composición del tráfico existente: Se realizó un recuento de vehículos por siluetas cuyos resultados se muestran en las
Tablas No 6 y
7, la Tabla No 6 muestra los datos del recuento clasificado en ida y regreso total en 12 y 24 horas y en el
Anexo No 3 se muestran según las siluetas de los vehículos, en ida y regreso, en los cuatro
días de la semana que se realizo el conteo.
La Tabla No 7 muestra la cantidad de vehículos que
circulan en cada hora del día en ida y regreso, en el período del día donde existe mayor circulación (de 7:00 a.m. a 7:00 p.m.) Los cálculos realizados a partir de este recuento permiten estimar el PAVDT en 9298 veh/día, en las dos direcciones, con una distribución por sentido aproximadamente del 50 %. Además, el porcentaje de vehículos pesados en la corriente vehicular es de 32.1 %.
Tabla No 6. Datos del recuento de tráfico total.
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EN 12 HORAS DIA JUEVES VIERNES SABADO DOMINGO PROMEDIO PROMEDIO
IDA 5130 5125 3342 2303 3975
REGRESO 5132 5110 3330 2315 3972 7947
EN 24 HORAS IDA 6002 5996 3910 2695 4651
% VP
REGRESO 6004 5979 3896 2709 4647 9298
IDA 42.0 43.0 25.0 20.0 32.5
REGRESO 42.0 41.0 26.0 18.0 31.8 32.1
Tabla No 7. Datos del recuento de tráfico. DIA 7:00 - 8:00 8:00 - 9:00 9:00 - 10:00 10:00 - 11:00 11:00 - 12:00 12:00 - 1:00 1:00 - 2:00 2:00 - 3:00 3:00 - 4:00 4:00 - 5:00 5:00 - 6:00 6:00 - 7:00 TOTAL TOTAL 12 H
JUEVES IDA REG
536 965 1025 294 102 65 142 96 369 769 635 132 5130
602 1001 935 301 98 76 140 103 375 836 564 101 5132
10262
La figura No 3
VIERNES IDA REG
SABADO IDA REG
DOMINGO IDA REG
539 872 1036 278 98 143 138 101 376 759 623 162 5125
305 512 698 279 78 29 43 95 315 495 356 137 3342
215 195 234 179 106 31 48 86 129 296 495 289 2303
598 889 958 296 102 149 142 123 276 824 601 152 5110
10235
312 531 689 298 81 34 39 106 288 489 298 165 3330
6672
198 207 246 186 124 29 26 73 130 279 496 321 2315
JUEVES VIERNES
SABADO DOMINGO
2275 3727 3954 1169 400 433 562 423 1396 3188 2423 547 20497
1030 1445 1867 942 389 123 156 360 862 1559 1645 912 11290
4618
31787
representa el número de vehículos pesados que fueron
registrados durante las horas de recuento. Han sido promediados los recuentos de jueves y viernes, y los de fin de semana. Se ha comprobado que entre semana circulan mayor cantidad de V.P. que en los fines de semana, y en ambos casos la mayor cantidad de vehículos que se registran se encuentra entre las 9.00 am y 10.00 am y posteriormente de 4.00 pm a 5.00 pm de la tarde, pero en menor magnitud que en la mañana.
Figura No 3. Numero de Vehículos Pesados por Hora
58
Conteo de vehículos por hora Cantidad de 4500
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 7:00 8:00
8:00 9:00
9:00 10:00
10:00 11:00
11:00 12:00
12:00 1:00
1:00 2:00
2:00 3:00
3:00 4:00
4:00 5:00
5:00 6:00
6:00 7:00
Hora
Jueves, Vi ernes
Sábado, D omi ngo
2. Espectro de cargas: En la Tabla No 8 se muestra el resultado del recuento clasificado de cargas y el
Anexo No 4 muestra el total del conteo de vehículos pesados, su promedio, sus cargas por tipo de silueta, su frecuencia y el banco de siluetas utilizados. Para determinar las cargas por eje de los vehículos que circulan por la vía, a partir de este recuento se utilizó el “Método Indirecto de determinación de las cargas de
tráfico”. En este procedimiento, utilizado en diversos estudios de cargas, el peso total se determina como la suma de la tara de cada silueta más la carga transportada, considerando ésta última como un porcentaje de la máxima posible en cada silueta. El porcentaje empleado en cada caso depende de la condición de carga que registra el observador durante el recuento, señalando si el vehículo viene vacío, lleno o intermedio, considerando el porcentaje de 0,50 ó 100 respectivamente. Posteriormente los pesos por eje se determinan teniendo en cuenta el porcentaje que baja por cada eje, de acuerdo a las siluetas y los tipos posibles de ejes que poseen. La Tabla No 9 contiene el resultado de estos cálculos. 59
Tabla No 8. Frecuencias observadas en cada condición de carga TIPO DE VEHICULO
C
JUEVES VIERNES SABADO DOMINGO
MEDIA
OMNIBUS
0 1 2 3 4 5
31 3 48 5 39 1
31 5 38 15 35 8
41 15 21 17 31 0
45 7 11 18 52 3
5 1 4 0 3 0
27 5 21 7 24 1
26 5 18 10 24 3
53 10 39 17 48 0
0 1 2 3 4 5 0 CAMIÓN 1 2 EJES 2 (6 CAMIONES RUEDAS 3 4 ) 5 0 CAMIÓN 1 1 SIMPLE 2 3 Y1 TANDEM 4 5 0 1 3 EJES 2 SIMPLES 3 4 5 0 1 2 VEHICULOS SIMPLES 2 Y1 3 ART. TANDEM 4 5 0 1 1 SIMPLE 2 Y2 3 TANDEM 4 5 0 CAMION 1 CON 4 EJES 2 REMOLQUE SIMPLES 3 4 5
76 42 202 8 590 3 122 46 261 26 107 1 32 55 165 26 46 0 12 9 11 6 9 0 17 10 13 12 14 0 7 6 3 0 0 0 25 2 27 1 3 0
131 49 221 11 441 6 131 59 163 31 175 9 39 66 156 29 46 0 15 8 9 10 14 0 22 9 30 11 17 0 9 15 4 0 10 0 23 7 8 1 7 0
142 49 198 36 463 2 131 67 167 29 137 1 47 54 129 39 96 0 11 7 19 5 15 0 31 16 33 11 30 0 9 15 3 0 8 0 13 8 12 2 6 0
85 35 35 6 51 27 27 34 208 102 89 27 19 12 11 62 447 70 115 104 3 3 1 0 151 69 56 21 69 43 19 5 179 85 76 45 36 36 16 6 75 60 132 25 1 2 0 0 41 27 18 12 63 24 26 9 73 13 27 6 25 5 9 16 180 33 45 13 0 0 0 0 13 11 8 2 9 7 5 1 11 6 3 6 7 8 3 3 25 6 12 0 0 0 0 0 23 19 11 7 26 9 7 1 17 7 10 6 6 7 12 2 26 4 8 3 0 0 0 0 5 9 5 5 11 11 11 3 3 3 1 4 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 21 5 3 0 6 2 2 0 7 3 3 0 2 1 1 0 3 1 0 0 0 0 0 0
26 19 53 5 83 0 27 9 43 3 33 0 3 16 9 9 12 0 2 5 4 0 4 0 1 3 3 0 5 0 1 9 2 0 1 0 2 0 3 0 3 0
65 38 132 30 307 2 86 40 140 24 82 1 30 36 78 22 47 0 9 6 11 6 8 0 19 9 15 8 13 0 8 9 3 1 2 0 11 3 11 1 3 0
69 37 143 12 272 3 91 39 115 22 104 3 25 43 66 18 71 0 10 7 7 5 14 0 14 11 15 7 14 0 5 12 3 0 3 0 12 4 5 1 3 0
134 75 275 41 578
CAMIÓN 2 EJES (4 RUEDAS )
60
23 1 11 3 27 1
21 5 17 5 6 0
13 1 4 3 0 0
TOTAL
177 79 255 46 186 55 78 145 40 118 19 13 17 11 21 33 20 30 15 27 13 20 6 1 5 23 7 16 2 6
0 1 AL MENOS 1 2 TANDEM 3 4 5
6 1 7 0 1 0
5 2 6 0 1 0
5 2 8 0 2 0
4 3 4 0 2 0
0 0 1 0 0 0
0 0 0 0 0 0
0 0 1 0 0 0
1 0 3 0 0 0
3 1 4 0 1 0
3 1 3 0 1 0
5 2 8 0 2
Tabla No 9. Cargas por ejes calculadas en cada condición de carga PESOS POR EJES COND.
FRECUENCIAS
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1
31 3 48 5 39 1 76 42 202 8 590 3 122 46 261 26 107 1 32 55 165 26 46 0 12 9 11 6 9 0 17 10
31 5 38 15 35 8 131 49 221 11 441 6 131 59 163 31 175 9 39 66 156 29 46 0 15 8 9 10 14 0 22 9
41 45 15 7 21 11 17 18 31 52 0 3 142 85 49 51 198 208 36 19 463 447 2 3 131 151 67 69 167 179 29 36 137 75 1 1 47 41 54 63 129 73 39 25 96 180 0 0 11 13 7 9 19 11 5 7 15 25 0 0 31 23 16 26
2
13
30
33
17
S1
S2
S3
T1
T2
TOTAL
23 1 11 3 27 1 35 27 102 12 70 3 69 43 85 36 60 2 27 24 13 5 33 0 11 7 6 8 6 0 19 9
21 5 17 5 6 0 35 27 89 11 115 1 56 19 76 16 132 0 18 26 27 9 45 0 8 5 3 3 12 0 11 7
13 1 4 3 0 0 6 34 27 62 104 0 21 5 45 6 25 0 12 9 6 16 13 0 2 1 6 3 0 0 7 1
5 1 4 0 3 0 26 19 53 5 83 0 27 9 43 3 33 0 3 16 9 9 12 0 2 5 4 0 4 0 1 3
1.75 2.63 3.50 4.38 5.25
3.25 4.88 6.50 8.13 9.75
0.35 0.35 0.48 0.62 0.75 0.89
0.65 0.90 1.15 1.40 1.64
1.86 2.43 3.01 3.59 4.17
3.45 4.52 5.59 6.66 7.74
3.63 3.63 10.88 10.88 7.25 7.25 7.25 7.25 5.28 5.28 15.83 15.83 10.55 10.55 10.55 10.55
210 38 154 66 193 13 536 298 1100 164 2313 18 708 317 1019 183 744 14 219 313 578 158 471 0 74 51 69 42 85 0 131 81
7
10
6
3
6.93 6.93 20.78 20.78 13.85 13.85 13.85 13.85
119
61
2.20 2.90 3.60 4.30 5.00
6.60 8.70 10.80 12.90 15.00
1.74 3.48 2.56 5.12 3.38 6.77 4.20 8.41 5.03 5.03 10.0 10.05 5
6.38 9.39 12.40 15.41 18.4 18.43 3
3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
12 14 0 7 6 3 0 0 0 25 2 27 1 3 0 6 1 7 0 1 0
11 17 0 9 15 4 0 10 0 23 7 8 1 7 0 5 2 6 0 1 0
11 30 0 9 15 3 0 8 0 13 8 12 2 6 0 5 2 8 0 2 0
6 26 0 5 11 3 0 0 0 21 6 7 2 3 0 4 3 4 0 2 0
7 4 0 9 11 3 0 0 0 5 2 3 1 1 0 0 0 1 0 0 0
12 8 0 5 11 1 0 0 0 3 2 3 1 0 0 0 0 0 0 0 0
2 3 0 5 3 4 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
0 5 0 1 9 2 0 1 0 2 0 3 0 3 0 1 0 3 0 0 0
8.58 25.73 25.73 17.15 17.15 17.15 17.15 10.2 10.23 3 30.6 30.68 8 20.4 20.45 5 20.4 20.45 5 3.63 3.63 5.62 5.62 7.61 7.61 9.61 9.61 11.6 11.60 0
10.8 10.88 8 16.86 16.86 22.84 22.84 28.82 28.82 34.8 34.80 0
7.25 7.25 11.24 11.24 15.23 15.23 19.21 19.21 23.2 23.20 0
7.25 7.25 11.24 11.24 15.23 15.23 19.21 19.21 23.2 23.20 0
1.36 1.88 2.40 2.92 3.44
4.17 5.77 7.37 8.98 10.58
4.17 5.77 7.37 8.98 10.58
1.68 2.60 3.51 4.43 5.35
5.16 7.98 10.79 13.61 16.43
5.16 7.98 10.79 13.61 16.43
61 107 0 50 81 23 5 19 0 92 27 63 8 23 0 21 8 30 0 6 0
En la Tabla No 9: S1: Eje simple con rueda doble delantero S2: Eje simple con rueda doble trasero S3: Eje simple con rueda doble de un vehiculo articulado T1 y T2: Ejes tandem
3. Cálculo del factor camión-eje y número de ejes de 100kN que han transitado en 20 años: Para calcular el factor camión-eje se seleccionó la condición de carga que corresponde con el 75% de la carga máxima transportada. Los resultados finales del cálculo del factor camión-eje a partir de la muestra seleccionada aparecen en la Tabla No 10 y los datos de los cálculos diarios del Factor Camión
No 5. El valor valor promedio promedio de ida y regreso del del – Eje, aparecen en el Anexo No factor Camión – eje es de 5.68.
62
Tabla No 10. Factor camión-eje. FACTOR CAMION EJE IDA 2.50 2.75 6.05 1 0. 8 0 5.53
DÍA JUEVES VIERNES SABADO DOMINGO PROMEDIO PROMEDIO
REGRESO 2.70 2.72 5.99 11.91 5.83
5.68
La carga característica del flujo de vehículos pesados se determinó considerando el 95% de las cargas por eje más pesadas. El resultado se muestra en la figura No 4. Se observa que la carga característica es de 110 kN.
Figura No 4. Carga característica del flujo de vehículos pesados.
100
) % ( 95 s a i c n 90 e u c 85 e r F 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Cargas (kN)
63
4. Pronóstico del tráfico futuro para el diseño: Parámetros de tránsito: a)
Distribución por sentido de circulación: k: = 0,5
b)
Proporción de vehículos pesados respecto al total: 32.1%.
c)
Proporción de vehículos pesados en el carril de diseño: PCD = 50%.
d)
PAIDT0 = 9298 veh/día.
e)
Intensidad Diaria de Vehículos pesados, por el carril de diseño, durante el primer año de puesta en servicio de la vía: 746 camiones/día. ICD0 PAIDT 0 *
P VP P CD * * k 100 100
Sustituyendo valores: ICD0 9298 *
32.1 100
*
50 100
* 0,5 746 camiones/d ia
a)
Razón de crecimiento del tránsito, r = 0,02 (2%)
b)
Factor camión-eje: f CE = 5.68
c)
Número de ejes equivalentes de cálculo ( N), que circularán durante el periodo de diseño:
N
n
365 * ICD0 * K r * f CE
Sustituyendo: Kr
N N N N
1 r n 1 ln(1 r )
(1 0,02) 20 1 ln(1 0,02)
24,54
n
365 * 746 * 24,54 *5.68 37953740 ejes 3.79 x10 6 ejes de 100kN
n
365 * 746 * 8.67 *5.68 13409084 ejes 1.34 x10 6 ejes de 100kN
n
365 * 746 * 33.89 *5.68 52414518 ejes 5.24 x10 6 ejes de 100kN
n
365 * 746 * 9.79 *5.68 15141284 ejes 1.51 x10 6 ejes de 100kN
Si se considera como factor anual de crecimiento del tráfico el incremento del turismo en los últimos años (5%) y que esta vía forma parte de la red vial que enlaza el Este y el Centro de la capital con el “Aeropuerto Internacional José Marti”, específicamente la Terminal No 3, se prevé que durante el período de diseño (20 años) circularán por el carril de diseño un total de 5.24 x 106 ejes de
64
100kN, producto de un volumen estimado de 746 vehículos pesados/día en el año inicial, por lo tanto, el tráfico futuro puede ser clasificado para todos los efectos de este informe como T0 para 4000 Veh / día . Las consideraciones para los cálculos tenidas en cuenta se resumen en la Tabla No 11.
Tabla No 11. Tráfico. Con 5% de crecimiento 8 años 20 años
Datos Tráfico inicial (veh/día) Promedio diario de camiones en al año inicial Tráfico actual (veh/día) Razón de crecimiento Factor Kr Factor de distribución por sentido (k ) Porcentaje de vehículos pesados Porcentaje de Veh. Pesados por el CD Factor camión-eje Número de ejes de 100kN
Con 2% de crecimiento 8 años 20 años
3070
3070
3481
3481
746
746
846
846
9298 5% 9.79
9298 5% 33.89
9298 2% 8.67
9298 2% 24.54
0.5
0.5
0.5
0.5
32.1 %
32.1 %
32.1 %
32.1 %
32.1 %
32.1 %
32.1 %
32.1 %
5.68
1.51 x 10
6
5.68
5.24 x 10
6
5.68
1.34 x 10
6
5.68
3.79 x 106
Se ha estimado que sobre el carril de diseño pueden haber transitado 1.51 x 106 ejes de 100kN en los últimos 8 años que tiene en explotación la vía después de las ultimas acciones de ampliación que se ejecutaron en las mismas.
Evaluación deflectométrica del pavimento. Para la medición con viga Benkelman se utilizo un camión cargado capaz de aplicar una carga por eje simple con rueda dual, aproximadamente igual a la carga de cálculo. En las mediciones se utilizó un camión-pipa cargado como el que se muestra en la Foto No 1, la Foto No 2 muestra la ejecución de las mediciones y las Fotos No 3 y No 4 muestran una vista de la vía objeto de estudio, en los 2 tipos de sección transversal existentes a lo largo del trazado.
65
Estas mediciones se realizaron de conjunto Vialidad Ciudad de la Habana con la ENIA y el apoyo del Contingente “Blas Roca Calderio”.
Foto No 1. Vista lateral del camión de medición (Camión-pipa cargado).
Foto No 2. Vista de la viga Benkelman en la posición de medición
66
Foto No 3. Vista del Vial de Acceso al Central “Manuel Martínez Prieto” en la sección transversal No1, compuesta por los tramos 2, 3, 4, 5 y 6.
Foto No 4. Vista del Vial de Acceso al Central “Manuel Martínez Prieto” en la sección transversal No 2, compuesta por el tramo 7.
67
En cada tramo se tomaron las mediciones cada 20 m para la deflectometría, los 6 tramos objeto de revisión presentan las características estructurales y superficiales que se muestran en el Tabla No 12. Las deflexiones obtenidas en la muestra se han llevado a un gráfico (deflectograma) que permite analizar las variaciones de los valores de deflexión por cada tramo de carretera. En la figura No 4 y No 5 se han representado las deflexiones obtenidas en los 6 tramos de estudio en ida y regreso y en la figura No 6 se han representado los valores promedios de lo 6 tramos.
Tabla No 12. Tramificación a partir de los deterioros y características estructurales Tramo
ESTACIONES INICIO FINAL
2
0 + 0.50
0 + 2.70
3
0 + 2.70
0 + 5.50
4
0 + 5.50
0 + 7.80
5
0 + 7.80
1 + 0.80
6
1 + 0.80
1 + 4.10
7
1 + 4.10
1 + 6.00
CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES
Estructura del pavimento compuesta por 70 cm de subbase, 35 de base y 15 cm de hormigón asfáltico de mezcla gruesa, intermedia y fina.
Estructura del pavimento compuesta por 120 cm de subbase, 45 de base y 15 cm de hormigón asfáltico de mezcla gruesa, intermedia y fina.
68
DETERIOROS Se aprecian grandes deterioros, en casi todo el tramo con predominio de desniveles, ondulaciones, exudación y otros, pero existen 3 zonas singulares. No se aprecian deterioros severos, predomina la exudación y las grietas. No se aprecian deterioros severos, predomina la exudación y las grietas. Se aprecian medianos deterioros, pero muy severos, en casi todo el tramo con predominio de desniveles, ondulaciones, exudación y otros y se determino 1 zonas singular. No se aprecian deterioros severos, predomina la exudación y las grietas Tramo en mal estado técnica, se aprecian grandes deterioros, en casi todo el tramo con predominio de desniveles, ondulaciones, exudación y otros y 3 zonas singulares.
Figura No. 5. Deflectograma. Las deflexiones indicadas representan los valores que se midieron cada 20 m a lo largo del trazado. (Ida). Deflexiones. (en ida) 300 250 200 n ó i x e l f e D
150 100 50 0 1
4
7
10 1 3 1 6 19 2 2 25 2 8 31 3 4 37 4 0 4 3 46 4 9 52 5 5 58 6 1 64 6 7 7 0 73 7 6 79 Estaciones
Figura No. 6. Deflectograma. Las deflexiones indicadas representan los valores que se midieron cada 20 m a lo largo del trazado. (regreso).
Deflexiones (en regreso) 300 250 200 n ó i x 150 e l e D
100 50 0 1
4
7
10 13 16 19 22 2 5 28 3 1 34 3 7 40 43 4 6 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 Estaciones
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Figura No. 7. Deflectograma. Las deflexiones indicadas representan los valores que se midieron cada 20 m a lo largo del trazado. (Promedio).
Deflexiones. (Promedio) 300 250 200 n ó i x e 150 l f e D
100 50 0 1
4
7
10 13 16 19 2 2 2 5 28 31 34 3 7 4 0 43 46 49 52 5 5 5 8 61 64 67 7 0 7 3 76 79 Estaciones
En las Tablas No 13 y 14 se muestran los valores de deflexión medidos cada 20 m, en ida y en regreso, así como los valores medios y característicos estimados por tramo. Los valores característicos se calcularon para el 95% de probabilidad.
Tabla No 13. Medidas de deflexiones en ida. MEDIDA DE DEFLEXIONES. (IDA). Sentido: Ave Boyeros - Autopista Proyecto 3. LECT LECT Temp TRAMO No. Est. Deflexión Kt INICIAL FINAL (C) 1 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
0 + 0.00 0 + 0.50 0 + 0.60 0 + 0.80 0 + 1.00 0 + 1.20 0 + 1.40 0 + 1.60 0 + 1.80 0 + 2.00 0 + 2.20 0 + 2.40 0 + 2.60
0 1093 1694 1578 1255 874 2433 2553 225 2239 242 688 220
0 1070 1628 1539 1226 793 2423 2423 220 2218 224 665 178
0 46 132 78 58 162 20 260 10 42 36 46 84
0.0 43.0 42.0 41.0 39.0 39.0 39.0 38.0 38.0 37.0 39.0 35.0 35.0
70
0.000 1.042 1.049 1.055 1.068 1.068 1.068 1.075 1.075 1.082 1.068 1.095 1.095
Kw
Kp
Deflexión
0.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
0.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
0.0 47.9 138.4 82.3 62.0 173.0 21.4 279.4 10.7 45.4 38.5 50.4 92.0
EVALUACION VISUAL Buen estado. Pavimento Rígido Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular
14
0 + 2.70
854
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
0 + 3.00 0 + 3.20 0 + 3.40 0 + 3.60 0 + 3.80 0 + 4.00 0 + 4.20 0 + 4.40 0 + 4.60 0 + 4.80 0 + 5.00 0 + 5.20 0 + 5.50
1805 937 1881 241 1247 1064 642 231 222 1872 1243 225 1863
28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39
0 + 5.60 0 + 5.80 0 + 6.00 0 + 6.20 0 + 6.40 0 + 6.60 0 + 6.80 0 + 7.00 0 + 7.20 0 + 7.40 0 + 7.60 0 + 7.80
1249 230 1872 1249 231 1881 241 1225 225 1249 221 229
40 41 42 43 44
0 + 8.00 0 + 8.20 0 + 8.40 0 + 8.60 0 + 8.80
1009 389 886 241 1218
3
4 5
843
22 35.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 1772 66 37.0 910 54 36.0 1878 6 36.0 211 60 35.0 1229 36 36.0 1048 32 38.0 625 34 37.0 201 60 37.0 220 4 38.0 1869 6 36.0 1239 8 36.0 219 12 37.0 1855 16 36.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 1242 14 36.0 221 18 37.0 1856 32 36.0 1239 20 36.0 219 24 37.0 1878 6 36.0 239 4 35.0 1221 8 36.0 221 8 37.0 1245 8 36.0 219 4 37.0 226 6 37.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 999 20 38.0 365 48 39.0 856 60 41.0 239 4 35.0 1215 6 36.0 71
1.095
1.00
1.00
1.082 1.088 1.088 1.095 1.088 1.075 1.082 1.082 1.075 1.088 1.088 1.082 1.088
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.088 1.082 1.088 1.088 1.082 1.088 1.095 1.088 1.082 1.088 1.082 1.082
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.075 1.068 1.055 1.095 1.088
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
24.1 82 75.5 230.0 71.4 58.8 6.5 65.7 39.2 34.4 36.8 64.9 4.3 6.5 8.7 13.0 17.4 33 25.4 82.7 15.2 19.5 34.8 21.8 26.0 6.5 4.4 8.7 8.7 8.7 4.3 6.5 19 21.3 60.8 21.5 51.3 63.3 4.4 6.5
Regular
Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno
Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno
Regular Regular Regular Regular Regular
6 7
45 46 47 48 49 50 51 52 53 54
0 + 9.00 0 + 9.20 0 + 9.40 0 + 9.60 0 +9.80 1 + 0.00 1 + 0.20 1 + 0.40 1 + 0.60 1 + 0.80
220 1247 2276 1225 986 229 221 1864 1252 229
55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71
1 + 1.00 1 + 1.20 1 + 1.40 1 + 1.60 1 + 1.80 1 + 2.00 1 + 2.20 1 + 2.40 1 + 2.60 1 + 2.80 1 + 3.00 1 + 3.20 1 + 3.40 1 + 3.60 1 + 3.80 1 + 4.00 1 + 4.10
243 1217 221 1246 2278 1223 1243 222 1861 1251 231 231 2276 1228 246 1246 1075
72 73 74 75 76 77 78
1 + 4.20 1 + 4.40 1 + 4.60 1 + 4.80 1 + 5.00 1 + 5.20 1 + 5.40
2487 1479 1489 297 983 1002 388
218 1245 2275 1221 914 226 219 1855 1242 226
4 37.0 4 36.0 2 36.0 8 37.0 144 39.0 6 37.0 4 37.0 18 36.0 20 36.0 6 37.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 240 6 37.0 1215 4 36.0 218 6 37.0 1245 2 36.0 2275 6 36.0 1221 4 37.0 1239 8 36.0 219 6 37.0 1856 10 36.0 1242 18 36.0 223 16 37.0 226 10 37.0 2271 10 36.0 1219 18 37.0 235 22 35.0 1239 14 36.0 1068 14 38.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 2481 12 39.0 1477 4 38.0 1476 26 37.0 289 16 38.0 915 136 39.0 965 74 39.0 351 74 39.0
72
1.082 1.088 1.088 1.082 1.068 1.082 1.082 1.088 1.088 1.082
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.082 1.088 1.082 1.088 1.088 1.082 1.088 1.082 1.088 1.088 1.082 1.082 1.088 1.082 1.095 1.088 1.075
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.068 1.075 1.082 1.075 1.068 1.068 1.068
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
4.3 4.4 2.2 8.7 153.8 6.5 4.3 19.6 21.8 6.5 14 22.4 58.0 6.5 4.4 6.5 2.2 6.5 4.3 8.7 6.5 10.9 19.6 17.3 10.8 10.9 19.5 24.1 15.2 15.0 13 6.0 24.7 12.8 4.3 28.1 17.2 145.3 79.0 79.0
Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular
Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno
Malo Malo Malo Malo Malo Malo Malo
79 80 81
1 + 5.60 1 + 5.80 1 + 6.00
884 492 1286
856 444 1230
56 41.0 1.055 96 42.0 1.049 112 42.0 1.049 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO
1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00
VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO
59.1 100.7 117.4 53 47.3 145.5
Malo Malo Malo
39 48.9 134.5
Tabla 15. Medidas de deflexiones en regreso. MEDIDA DE DEFLEXIONES.(REGRESO) Sentido: Autopista Proyecto 3 - Ave Boyeros. LECT LECT Temp TRAMO No. Est. Kt Kw INICIAL FINIAL Deflexión (0C)
7 6
81 80 79 78 77 76 75 74 73 72
1 + 6.00 1 + 5.80 1 + 5.60 1 + 5.40 1 + 5.20 1 + 5.00 1 + 4.80 1 + 4.60 1 + 4.40 1 + 4.20
1288 492 884 388 1000 983 297 1489 1478 2495
71 70 69 68 67 66 65 64 63 62
1 + 4.10 1 + 4.00 1 + 3.80 1 + 3.60 1 + 3.40 1 + 3.20 1 + 3.00 1 + 2.80 1 + 2.60 1 + 2.40
1074 1245 245 1224 2280 231 230 1251 1861 223
1230 440 860 353 965 911 282 1476 1476 2489
116 41.0 104 39.0 48 39.0 70 39.0 70 38.0 144 39.0 30 38.0 26 37.0 4 38.0 12 39.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 1066 16 35.0 1236 18 35.0 233 24 35.0 1211 26 37.0 2271 18 36.0 226 10 37.0 223 14 37.0 1243 16 36.0 1857 8 36.0 219 8 36.0
73
Kp
Deflexión
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.095 1.00 1.095 1.00 1.095 1.00 1.082 1.00 1.088 1.00 1.082 1.00 1.082 1.00 1.088 1.00 1.088 1.00 1.088 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
122.4 111.1 51.3 74.8 75.2 153.8 32.2 28.1 4.3 12.8 67 50.0 164.6 17.5 19.7 26.3 28.1 19.6 10.8 15.1 17.4 8.7 8.7
1.055 1.068 1.068 1.068 1.075 1.068 1.075 1.082 1.075 1.068
EVALUACION VISUAL Malo Malo Malo Malo Malo Malo Malo Malo Malo Malo
Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno
5 4
61 60 59 58 57 56 55
1 + 2.20 1 + 2.00 1 + 1.80 1 + 1.60 1 + 1.40 1 + 1.20 1 + 1.00
1243 1224 2277 1247 222 1217 242
54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40
1 + 0.80 1 + 0.60 1 + 0.40 1 + 0.20 1 + 0.00 0 + 9.80 0 + 9.60 0 + 9.40 0 + 9.20 0 + 9.00 0 + 8.80 0 + 8.60 0 + 8.40 0 + 8.20 0 + 8.00
228 1253 1865 220 230 986 1224 2277 1248 221 1219 241 888 390 1008
39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28
0 + 7.80 0 + 7.60 0 + 7.40 0 + 7.20 0 + 7.00 0 + 6.80 0 + 6.60 0 + 6.40 0 + 6.20 0 + 6.00 0 + 5.80 0 + 5.60
229 220 1250 231 1224 239 1883 230 1247 1872 229 1249
1240 1221 2275 1245 219 1214 240
6 36.0 6 37.0 4 36.0 4 36.0 6 37.0 6 36.0 4 37.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 226 4 37.0 1242 22 36.0 1855 20 37.0 219 2 38.0 226 8 37.0 915 142 39.0 1221 6 37.0 2275 4 36.0 1245 6 37.0 218 6 38.0 1215 8 39.0 239 4 39.0 856 64 40.0 364 52 39.0 999 18 38.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 227 4 37.0 219 2 37.0 1246 8 36.0 227 8 37.0 1221 6 36.0 238 2 35.0 1879 8 36.0 219 22 37.0 1237 20 37.0 1851 42 37.0 221 16 37.0 1241 16 36.0 74
1.088 1.082 1.088 1.088 1.082 1.088 1.082
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.082 1.00 1.088 1.00 1.082 1.00 1.075 1.00 1.082 1.00 1.068 1.00 1.082 1.00 1.088 1.00 1.082 1.00 1.075 1.00 1.068 1.00 1.068 1.00 1.062 1.00 1.068 1.00 1.075 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.082 1.082 1.088 1.082 1.088 1.095 1.088 1.082 1.082 1.082 1.082 1.088
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
6.5 6.5 4.4 4.4 6.5 6.5 4.3 9 5.1 19.2 4.3 23.9 21.6 2.1 8.7 151.7 6.5 4.4 6.5 6.4 8.5 4.3 67.9 55.5 19.3 18 22.5 59.0 4.3 2.2 8.7 8.7 6.5 2.2 8.7 23.8 21.6 45.4 17.3 17.4
Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno
Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular
Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno Bueno
27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15
0 + 5.50 0 + 5.20 0 + 5.00 0 + 4.80 0 + 4.60 0 + 4.40 0 + 4.20 0 + 4.00 0 + 3.80 0 + 3.60 0 + 3.40 0 + 3.20 0 + 3.00
1861 224 1241 1873 224 230 640 1063 1241 241 1876 931 1801
14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2
0 + 2.70 0 + 2.60 0 + 2.40 0 + 2.20 0 + 2.00 0 + 1.80 0 + 1.60 0 + 1.40 0 + 1.20 0 + 1.00 0 + 0.80 0 + 0.60 0 + 0.50
855 222 681 244 2231 225 2551 2429 874 1250 1538 1694 1091
3
2 1
1
0 + 0.00
0
VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 1853 16 37.0 219 10 37.0 1237 8 37.0 1869 8 38.0 221 6 38.0 201 58 37.0 621 38 38.0 1059 8 37.0 1233 16 36.0 233 16 35.0 1875 2 36.0 924 14 36.0 1789 24 37.0 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 843 24 36.0 177 90 36.5 665 32 36.0 221 46 39.0 2218 26 38.0 221 8 39.0 2427 248 38.0 2420 18 39.5 789 170 39.0 1226 48 41.5 1519 38 42.0 1638 112 41.0 1072 38 42.5 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO 0
1.082 1.082 1.082 1.075 1.075 1.082 1.075 1.082 1.088 1.095 1.088 1.088 1.082
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
1.088 1.00 1.085 1.00 1.088 1.00 1.068 1.00 1.075 1.00 1.068 1.00 1.075 1.00 1.065 1.00 1.068 1.00 1.052 1.00 1.049 1.00 1.055 1.00 1.045 1.00
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
0 0.0 0.000 VALOR MEDIO DESVIACIÓN VALOR CARACTERÍSTICO
75
0.00
0.00
23 26.9 75.8 17.3 10.8 8.7 8.6 6.4 62.7 40.8 8.7 17.4 17.5 2.2 15.2 26.0 19 16.6 51.1 26.1 97.6 34.8 49.1 27.9 8.5 266.6 19.2 181.6 50.5 39.8 118.2 39.7 74 75.2 221.3 0.0 28.0 35.0 99.4
Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno Muy Bueno
Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular Regular
Buen estado. Pavimento Rígido
El análisis de las deflexiones obtenidas en cada tramo permite hacer las siguientes reflexiones: 1. En el tramo 2, el valor de deflexión característica de 273 (10 –2 mm) en la Estación 0 + 1.60, que es superior a 200, lo cual significa que el agotamiento estructural existente en ese punto del trazado afecta la subrasante y representa el punto más critico del trazado y será tratado como una zona singular, que presenta una dispersión significativa con el valor de deflexión característica de la vía que es de 99.4 (10 –2 mm) y su valor supera el valor indicado en la Tabla No 1 (100) y 2 (50). Este punto presenta la característica de poseer deterioros localizados superficialmente que reflejan falta de capacidad estructural ó agotamiento estructural que afecta la subrasante y se presentan con un aspecto visual diferente al existente en el resto del tramo, por la presencia de blandones y furnias, producidas fundamentalmente por poseer la vía en ese tramo un drenaje insuficiente, por lo que será necesario una solución particular de reconstrucción en el mismo. 2. En el tramo 2, 5 y 7 existen 6 puntos con valores de deflexión característica que están entre 100 y 190 (10 –2 mm) se experimentan los valores más elevados, coincidiendo con las apreciaciones visuales de los deterioros encontrados. Estos puntos presentan una deflexión superior al umbral de deflexión para el agotamiento estructural por lo que se propone en este tramo la eliminación parcial y reposición del pavimento. Estas zonas presentan la característica de poseer deterioros localizados superficialmente que reflejan falta de capacidad estructural, pero sin afectar la subrasante
y están
provocadas fundamentalmente por poseer la vía en esos tramos un drenaje insuficiente, se propone antes, solucionar previamente los puntos singulares del tramo, observados en las estaciones:
Est 0 + 0.60 (Tramo 2) ----- 118.2.
Est 0 + 1.20 (Tramo 2) ----- 181.6.
Est 0 + 9.80 (Tramo 5) ----- 151.7.
Est 1 + 5.00 (Tramo 7) ----- 153.8
Est 1 + 5.80 (Tramo 7) ----- 111.1.
76
Est 1 + 1.60 (Tramo 7) ----- 122.4.
3. En el resto del trazado los valores de deflexión, oscilan por debajo de 100 (10 –2 mm), por lo que solo son necesarias acciones de rehabilitación relacionadas con la capa de rodadura o sea se por tanto se propone para estos tramos la eliminación parcial y reposición del pavimento existente. 4. Los valores medios, desviaciones estándar y valores característicos obtenidas en cada tramo se resumen en la Tabla No 16, por lo que se llega a la conclusión de que de forma general esta vía requiere diferentes acciones de rehabilitación en los distintos tramos, ya que de forma general no presenta agotamiento estructural, pero es necesario realizar acciones mas profundas en los 7 puntos localizados con desviaciones por encima del valor patrón (100). Tabla No 16. Resumen de deflexiones características
Tramo Valor medio 1 2 3 4 5 6 7 General
0 78 26 21 13 21 60 28
Desviación estándar 0 72.3 21 24.1 42.4 5.6 48.6 35
Valor característico 0 225.6 66.9 68.2 58.5 21.9 155.05 99.4
Características de los materiales para el análisis de las estructuras. La Tabla No 17 muestra las leyes de fatiga para los cálculos de los materiales utilizados en la obra y la Tabla No 18 la deformación vertical unitaria máxima admisible en cimiento (subrasante). Para el cálculo por métodos analíticos se usaron los módulos de elasticidad y coeficientes de Poisson que se muestran en la
Tabla No 4.
77
Tabla No 17. Leyes de fatiga de los materiales MATERIALES
LEYES DE FATIGA
Hormigón asfáltico
Log Er = -2.19093-0.27243 x log N
Suelo calizo
Z
= 2,16 x 10 -2 . N -0,28
Suelo arcillo-arenoso EXPLANADA
Deformación vertical unitaria máxima admisible
Er: Deformación unitaria máxima horizontal en el fondo de la capa bituminosa. N: Numero máximo de aplicaciones de carga.
Tabla No 18. Deformación vertical unitaria máxima admisible en cimiento (subrasante). Categoría del trafico Deformación vertical -3
máxima (mm x 10 )
T0
T1
T2A
T2B
T3A
T3B
230
275
350
425
500
600
Revisión de las estructuras existentes. Para revisar la estructura se utilizó un método analítico (Programa ALIZE III), para tratar de comprobar si los espesores y resistencia de materiales existentes son capaces de asimilar un tráfico de diseño equivalente al número de ejes que pueden haber circulado por el carril de diseño durante los últimos 20 años. El cálculo analítico se basa en el cálculo de las tensiones y deformaciones producidas por la acción de las cargas del tráfico y las condiciones climáticas existentes y en su comparación con los valores admisibles en cada caso. Un método analítico consta de un modelo de respuesta, con el que se determinan tensiones, deformaciones y desplazamientos, y un modelo de comportamiento, con el que se determinan las condiciones en las que se produce el agotamiento estructural del pavimento.
Mediante el análisis de los resultados del modelo de respuesta y la aplicación del modelo de comportamiento, se determina el número de aplicaciones de la carga tipo que puede soportar la estructura antes de llegar
78
al agotamiento. Si el número admisible de aplicaciones de carga supera al esperado, según los estudios de tráfico, se acepta la estructura. Las leyes de fatiga usadas en estos métodos como modelo de comportamiento, son expresiones matemáticas que relacionan el número de aplicaciones de una carga tipo, que puede soportar el material estudiado, con una determinada tensión o deformación producida por una carga individual, que representa el agotamiento estructural. Las tensiones y deformaciones en las caras inferiores de las capas constituyentes, representan los valores críticos para los propósitos de diseño. Para los efectos de diseño, los valores críticos utilizados en la revisión de las estructuras son:
En las mezclas asfálticas, la máxima deformación horizontal de tracción en la cara inferior de la capa de hormigón asfáltico.
En las capas granulares y subrasante, la máxima deformación vertical de compresión.
Revisión de las estructuras existentes por métodos analíticos. Modelación de las estructuras. Los valores de deflexión en la superficie del pavimento están relacionados con el número de aplicaciones de la carga de cálculo que puede soportar la estructura hasta su agotamiento estructural por fatiga. La medida de las deflexiones se debe complementar siempre con la caracterización de los materiales y estructura del pavimento existente. Los métodos analíticos para el dimensionamiento del pavimento se basan en la determinación de tensiones y deformaciones producidas por una carga tipo y la posterior aplicación de una ley de comportamiento para comprobar el número de ejes de cálculo que la estructura puede soportar bajo ese nivel de tensiones o deformaciones. En el epígrafe 1.7.2.1. Modelación de las estructuras están representadas las estructuras construidas en cada tramo, donde se muestran los materiales colocados en cada capa y sus espesores. Esta información es necesaria para
79
calcular mediante ALIZE las tensiones y deformaciones que produce la carga utilizada en la medición de las deflexiones. También se suministran los datos correspondientes a los diferentes materiales utilizados (de la Tabla No 4): el módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson y los espesores de capa. El Anexo No 6
contiene los resultados del cálculo de las tensiones y
deformaciones correspondientes a los tramos 2, 3, 4, 5 y 6 donde se observa que la deflexión obtenida en la superficie en un punto en el tramo 2 es de 221(10 –2 mm), en un punto, valor que resulta superior al valor característico de la vía y a los obtenidos en las restantes estaciones del tramo y en los tramos 3, 4, 5 y 6, el valor medio en estos tramos es inferior al valor obtenido en el cálculo, lo que indica que en el tramo 2 existe incapacidad estructural, pero no en todo el tramo, se puede decir que está localizada en una zona singular, aunque la muestra seleccionada para las mediciones coincide con el área de mayor deterioro. También en este Anexo No 6 se muestran los resultados del cálculo de las tensiones y deformaciones correspondientes al tramo 7 donde se observa que la deflexión obtenida en la superficie es de 164 (10 –2 mm), por lo cual pueden deducirse la necesidad de un proyecto de rehabilitación con refuerzo. En la Tabla No 19 se muestran las deformaciones admisibles para la subrasante, por los que la deformación vertical obtenida en la estructura de la Sección 1 existente en los tramos 2, 3, 4, 5 y 6, al nivel de subrasante es de 0,4220 x 10-3 que resulta inferior a 0,565x10-3 (valor admisible para el tráfico esperado en el período de diseño), considerando un incremento anual de tráfico de 2%. Si el incremento anual de tráfico fuera de 5% (según crecimiento del turismo en los últimos años), entonces el tráfico esperado en 20 años sería mayor, el valor admisible sería de 0,547x10-3 y por tanto, también resultaría superior a la deformación obtenida. Esto quiere decir que la estructura colocada en estos tramos, es suficiente para soportar el tráfico de diseño. En la sección 2, existente en el tramo 7, el valor de deformación vertical obtenido al nivel de subrasante es de 0,3076 x 10-3 que resulta por tanto inferior a las deformaciones verticales admisibles para ambos incrementos de tráfico. La
80
estructura colocada en este tramo, también es suficiente para soportar el tráfico de diseño.
Tabla No 19. Deformaciones admisibles para la subrasante. Datos
Con 5% de
Con 2% de
crecimiento
crecimiento
8 años 1.51 x 106
Número de ejes de 100kN Deformación vertical admisible
-
en la subrasante
20 años
8 años
20 años
5.24 x 106 1.34 x 106 3.79 x 106
0,547x10-3
0,565x10-3
-
Revisión de las estructuras existentes por la Norma Cubana de diseño. 1. Análisis del tráfico para el diseño.
Cálculo del espesor total equivalente para el tráfico de diseño.
El tráfico de diseño de la vía considerando un período de diseño de 20 años es de 1,51 x 106 ejes de 100kN. Sustituyendo en la expresión de cálculo con un CBR del 7% el espesor total equivalente en base granular de 500 MPa es de: 5 T (25,96 log( N ) 89,88) CBR
- Para 8 años y 5% de crecimiento:
0, 4
5 T ( 25 , 96 log( 1, 51 x10 ) 89 , 88 ) 7
- Para 20 años y 5 % de crecimiento: - Para 8 años y 2 % de crecimiento: - Para 20 años y 2% de crecimiento:
0,4
62 cm
6
T ( 25 , 96 log( 5 . 24 x 10
T ( 25 , 96 log( 1 . 34 x 10
6
T ( 25 , 96 log( 3 . 79 x 10
81
6
5 ) 89 , 88 ) 7
5 ) 89 , 88 ) 7
6
0 ,4
74 cm
0,4
5 ) 89 , 88 ) 7
61 cm
0,4
71 cm
o
Espesor de base
Para un tráfico de diseño mayor de 5,24 x 10 6 el espesor de base en equivalente de 500MPa es de 20cm. Considerando un coeficiente de equivalencia de 0,77 tenemos un espesor real de 26cm. hS o
20 0,77
26cm
Espesor de superficie
El espesor de superficie es de 15 cm para el tráfico de diseño y relación entre módulos de superficie y base de 2,5. El espesor real de superficie será: hS o
15 1,25
12cm
Espesor de subbase
Se puede calcular el espesor de subbase como: T SB T T S T B 62 12 20 31cm
Para un coeficiente de subbase de 0,7 se tiene un espesor real de: hSB
31 0,7
44,3cm
La Figura No 7 contiene los resultados de los cálculos realizados: LEYENDA CAPA 1
15cm 26cm
2 45cm
3 4
Subrasante
MATERIAL
SIMBOLO
Hormigón Asfáltico Base Pétrea de Granulometría Continua. Suelo Seleccionado. Suelo de subrasante.
CBR = 7%
Figura No 5. Estructura calculada para los 20 años de servicio.
82
2. Cálculo del espesor total equivalente para la estructura existente. El esquema siguiente representa las estructuras existentes en las 2 secciones de la vía de Acceso al Central “Manuel Martínez Prieto”.
Tramos 2, 3, 4, 5 y 6.
Tramo 7.
Cala No 1
Cala No 2 Est 1+ 4.10
Est 0 +
15cm
15cm
35cm
45cm
70cm 120 cm 1.10cm
o
Espesor de superficie.
El espesor real de superficie es de 15cm en ambas secciones. Considerando un coeficiente de 1,25 el espesor equivalente será: T S 15(1,25) 18.8cm o
Espesor de base.
El espesor de base de la sección 1 (35 cm) y de la sección 2 (45 cm), considerando un coeficiente de equivalencia de 0,77 equivale a: T 1 35(0,77) 26.95cm T 2 45(0,77) 34.65cm o
Espesor de subbase.
El espesor de subbase de la sección 1 (70 cm) y de la sección 2 (120 cm), considerando para un coeficiente de 0,70 será: T 1 70(0,70) 49cm T 2 120(0,70) 84cm
Por tanto, el espesor total equivalente de la sección 1 y la 2 es: T 1 18.8 26.95 49 94.75cm T 2 18.8 34.65 84 137.45cm
83
3. Descripción de la deformada. La curva de deformación o deflexión que se forma en la superficie del pavimento adopta diversas configuraciones dependiendo de la magnitud de la carga aplicada sobre la superficie, de la rigidez de la estructura y de la subrasante, espesores de capas, etc. La estructura del pavimento distribuye las tensiones producidas por las cargas de los vehículos a las capas subyacentes y a la subrasante. En la medida que el pavimento tenga menor capacidad portante se concentran más los valores de las cargas que llegan a la subrasante mientras que los de mayor capacidad distribuyen las cargas en una superficie mayor. Se conoce que las deflexiones alejadas de la zona de aplicación de la carga están relacionadas con la respuesta de la subrasante y en los valores de deflexión cercanos a la carga se deben a las respuestas de las capas superiores del pavimento y a la subrasante. La pendiente de la curva de deflexiones en puntos cercanos a la carga es función en gran medida de las características de las capas superiores del pavimento. En las mediciones realizadas se observa que excepto en contados casos, los valores de deflexiones no llegan más allá de la distancia de 2,5m por lo cual es una medida de que no existen afectaciones de la subrasante y de que los suelos se encuentran consolidados. En la figura No 8 aparece la deformada obtenida en la sección transversal del pavimento, producida por el eje tandem. Para su obtención se hicieron mediciones a diferentes distancias del centro del eje trasero del camión. En cada medición se registró una lectura inicial y se hizo mover el camión hacia delante hasta una distancia que no afectara las mediciones, haciendo una lectura final. Se observa en la figura la deformada que produce cada juego de cuatro ruedas. DISTANCIA LECTURA 1,86 -1,225 -0,875 -0,575 -0,2875 0 0,2875 0,575 0,875 1,225 1,86 INICIAL 1603 851 192 2472 1125 1443 1125 2472 192 851 1603 FINAL 1603 843 165 2449 1120 1437 1120 2449 165 843 1603 DEFLEXIÓN 0 16 54 46 10 10 46 54 16 0 12 3 2 1 6 7 7 6 1 2 3 4
84
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0, 5
1
1,5
2
2,5 0
1,86
-1,86 -0,2875
0,2875 10
0 -1,225
1,225 20
30
40 -0,575
0,575 50
-0,875
0,875 60
Figura No 8. Deformada provocada por el eje tandem 3. El análisis de los resultados obtenidos aplicando la norma de diseño permite llegar a las siguientes conclusiones: a)
El espesor total equivalente de base granular de acuerdo a las estructuras existentes son: - Sección 1: 94 cm. - Sección 2: 137 cm. y son superiores al espesor total de 71 cm que debía haberse colocado considerando el tráfico de diseño de 20 años. Esto significa que el espesor total colocado es suficiente para el tráfico que ha circulado por la vía, por lo cual es de esperar que no se presenten fallos en la estructura debido a deformaciones excesivas en la subrasante.
b)
El espesor de superficie colocado es suficiente para 20 años, pero es de esperar que se presenten fallos en la superficie debido al agotamiento de la mezcla de superficie por fatiga, teniendo en cuenta que ya se ha sobrepasado el período de diseño.
c)
El espesor de base colocado en la sección 1 es de 35 cm y en la seccion2 de 45 cm, lo que representa 28 y 36 cm respectivamente de base equivalente, por lo que se coloco una base superior a la que requiere las características del trafico que ha circulado y circulara por esa vía. La subbase de la sección 1 es 70 cm y la de la 2 120 cm por lo que también resulta suficiente.
d)
Los resultados indican que la estructura esta diseñada y construida para soportar el tráfico que ha circulado por ella en 20 años y el previsto que circulara con un crecimiento de un 2 y 5 % del tráfico. 85
e)
De acuerdo a los análisis realizados anteriormente se resume que la principal dificultad de la vía radica en proyectar soluciones especificas a las 7 zonas singulares que existen, que se generan fundamentalmente por deficiencias del drenaje y de forma general los 1.60 Km requerirán acciones de Fresado y pavimentación, para eliminar la capa de rodadura que presenta mas de 20 años de servicio y predomina el pavimento envejecido.
Con las conclusiones dadas anteriormente de la vía el proyectista debe escoger entre las secciones estructurales posibles la solución técnica y económicamente más adecuada, teniendo en cuenta las disponibilidades de materiales para las capas de refuerzo, los costos de los materiales, los volúmenes de obra y las condiciones de tráfico durante la ejecución del refuerzo. Algunas recomendaciones que se pueden dar son: o
Los refuerzos con base granular pueden ser empleados sólo cuando el pavimento existente esté constituido por una base granular con superficie de tratamiento superficial, el que debe ser escarificado previamente.
o
Cuando el refuerzo se efectúa sólo con hormigón asfáltico en caliente, el espesor total de mezcla asfáltica resultante (pavimento existente más refuerzo) debe ser como mínimo de 15 cm para tráfico pesado y de 12cm para trafico medio y ligero.
o
Cuando el pavimento se encuentra muy fisurado, a los efectos del dimensionamiento no se considera el aporte del espesor de pavimento existente.
o
Los estudios requieren en general la realización de sondeos y calicatas, en los que se toman muestras de los materiales del pavimento y subrasante existentes para su ensayo y evaluación en el laboratorio, medida de espesores de las capas, grado de compactación, humedad, etc.
o
Cuando se realiza el refuerzo de una carretera pueden existir tramos en los que no sea necesario alguna actuación de rehabilitación estructural, sin embargo,
para
mantener
determinadas
86
características
superficiales
homogéneas, también sobre esos tramos se suele extender una capa de rodadura de la misma naturaleza que en los tramos restantes.
Como resultado de los estudios y evaluación del pavimento se decide el fresado y pavimentación de la capa de rodadura del pavimento. - Criterios constructivos: Desde el punto de vista constructivo deben analizarse las características del proceso constructivo que se vaya a seguir, teniendo en cuenta el análisis de los siguientes aspectos: o
La conveniencia de fresar la capa de rodadura existente o incluso las capas inferiores.
o
La necesidad de efectuar reparaciones aisladas en el tramo como: bacheos, sellado de grietas, etc.
o
Los cambios necesarios del trazado, ensanches y modificación de paseos.
o
Las interferencias de la circulación que pueden producirse durante la realización de los trabajos.
Estas renovaciones superficiales pueden llevarse a cabo: o
Aportando nuevos materiales, extendiendo una nueva capa sobre la capa de rodadura existente.
o
Sustituyendo materiales, extendiendo la nueva capa retirando previamente mediante fresado parte de los existentes,
o
Modificando la superficie para crear textura o eliminar irregularidades: fresado, estriado, etc.
- De estos resultados se concluye que: 1. Necesidad de fresado y pavimentación de 7 cm. de mezcla asfáltica del espesor de la estructura actual, para lo cual los valores de deformación en la subrasante estarán por debajo del admisible, para el nivel de tráfico que podría circular en los próximos 20 años. 2. La solución al problema de la estructura en las 7 zonas singulares está en la reconstrucción parcial o soluciones de bacheos en los mismos, teniendo en cuenta que se restituya y repare el drenaje y de ser necesario la base en algunos casos.
87
3. La estructura que puede ser colocada para los próximos 10 años es la que existe. Después de este tiempo es necesario evaluar su comportamiento y el tráfico existente y determinar la necesidad de refuerzo o no para el futuro.
4. Análisis y cálculos de los costos de la solución proyectada. Para lograr este objetivo se creo una base de datos, con los detalles de los Indicadores de costos por actividades a realizar y empresas que la ejecutan, según estadísticas realizadas por especialistas del Centro Provincial de Vialidad de Ciudad de la Habana, en obras ejecutadas. El sistema da como resultado el cálculo de los costos por diferentes unidades de medidas. En esta vía el costo del proyecto de rehabilitación diseñado es de: Area total a reparar: 13540 m² Costo de Fresado: $ 40620.00 Costo de la Repavimentación: $ 206 485.00 Costo del Bacheo Profundo en las zonas singulares: $ 20 915.00 Costo del mantenimiento y reparación del drenaje: $ 10150.00
Costo Total proyecto de rehabilitación: $ $ 278 170.00
1.10. Conclusiones del Capitulo 2.
La obra de fábrica existente en el vial está formada por cajones prefabricados para el drenaje superficial, las que presentan evidentes muestras de obstrucción. De igual modo el estado de las cunetas para el drenaje lateral de la vía es deficiente, con obstrucciones o pérdidas de la sección en diversos tramos y en el lateral derecho, además de no estar concluida su sección, no se construyó adecuadamente para el objetivo que se persigue, lo que trae consigo serias afectaciones a las zonas singulares existentes en 3 tramos del pavimento. Es importante como primera medida para poder garantizar la efectividad de las soluciones estructurales limpiar y reparar estas obras ya que las deflexiones excesivas tienen su origen en defectos de drenaje, donde no tienen salida las aguas, por eso deberá corregirse previamente el drenaje antes de la 88
rehabilitación y después tomar medidas de soluciones de bacheo y reparaciones puntuales. Los valores medios, desviaciones estándar y valores característicos obtenidas en cada tramo se resumen en la Tabla No 16, por lo que se llega a la conclusión de que de forma general esta vía requiere diferentes acciones de rehabilitación en los distintos tramos, ya que de forma general no presenta agotamiento estructural, pero es necesario realizar acciones mas profundas en los 7 puntos localizados con desviaciones por encima del valor patrón (100). Como conclusión a lo largo de toda la vía se deberá restituir la superficie existente con un espesor calculado de 7 cm, pero antes es imprescindible realizar acciones de fresado, acciones de mantenimiento y restauración del drenaje existente y bacheos profundos en las zonas singulares localizadas. De acuerdo a las políticas actuales de no haberse realizado este estudio, aplicando la metodología propuesta, las decisiones para la rehabilitación de esta vía serian, el tradicional “Recape” ó el típico planteamiento de “existe fallo en la base ó subbase”, sin ningún fundamento teórico y práctico.
89
90
3. Análisis de los resultados y proposición de Metodología. 3.1 Análisis de los resultados. El estudio realizado en la Carretera de Acceso al Central “Manuel Martínez Prieto”, aplicando la Metodología propuesta para el diseño de la rehabilitación de pavimentos flexibles, con el equipamiento de primera generación o de bajo rendimiento existente en el país, proporciono como resultado final: 3. Necesidad de fresado y pavimentación de 7 cm. de mezcla asfáltica del espesor de la estructura actual, para lo cual los valores de deformación en la subrasante estarán por debajo del valor admisible, para el nivel de tráfico que podría circular en los próximos 20 años. 4. La solución al problema de la estructura en las 7 zonas singulares está en la reconstrucción parcial o soluciones de bacheos en los mismos, teniendo en cuenta que se restituya y repare el drenaje y de ser necesario la base en algunos casos. 3. La estructura que puede ser colocada para los próximos 10 años es la que existe. Después de este tiempo es necesario evaluar su comportamiento y el tráfico existente y determinar la necesidad de refuerzo o no para el futuro.
El cálculo de los costos del proyecto de rehabilitación diseñado en esta vía es de: Área total a reparar: 13540 m² Costo de Fresado: $ 40620.00 Costo de la Repavimentación: $ 206 485.00 Costo del Bacheo Profundo en las zonas singulares: $ 20 915.00 Costo del mantenimiento y reparación del drenaje: $ 10150.00
Costo Total proyecto de Rehabilitación: $ $ 278 170.00
A continuación se resumen los datos finales de los estudios y evaluaciones realizadas para lograr los resultados planteados anteriormente:
91
1. Características generales de cada tramo, los resultados de la evaluación visual y definición de nuevos tramos homogéneos. Características generales del
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
Tramo
tramo
1
2
3
4
5
6
7
Longitud (Km).
0.05
0.22
0.28
0.23
0.30
0.33
0.19
No de carriles.
4
2
2
2
2
2
4
Ancho carril.
3.25
4
4
4
4
4
3.50
Estructura
Cala
Cala No
Cala
Cala
Cala
Cala
Cala
Pavimento.
No 1
1
No 1
No 1
No 1
No 1
No 2
Puente.
-
1
-
-
-
-
-
Alcantarilla.
-
-
1
-
-
-
-
Acera
-
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
1.20
Paseos
-
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
2.50
Área Total
-
1760
2240
1840
2400
2640
2660
Pav HH
Regular
Bueno
Regular
Bueno
Malo
Resultados de la Inspección.
2.
Muy Bueno
Tramificación a partir de los deterioros y resultados de las deflexiones para obtener las características estructurales del pavimento existente.
Tramo
2
3
4
ESTACIONES INICIO FINAL
0 + 0.50
0 + 2.70
0 + 5.50
CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES
0 + 2.70
0 + 5.50
Estructura del pavimento compuesta por 70 cm de subbase, 35 de base y 15 cm de hormigón asfáltico de mezcla gruesa, intermedia y fina.
DETERIOROS Se aprecian grandes deterioros, en casi todo el tramo con predominio de desniveles, ondulaciones, exudación y otros, pero existen 3 zonas singulares. No se aprecian deterioros severos, predomina la exudación y las grietas. No se aprecian deterioros severos, predomina la exudación y las grietas.
0 + 7.80
92
5
0 + 7.80
1 + 0.80
6
1 + 0.80
1 + 4.10
7
1 + 4.10
1 + 6.00
Estructura del pavimento compuesta por 120 cm de subbase, 45 de base y 5,91 in de hormigón asfáltico de mezcla gruesa, intermedia y fina.
Se aprecian medianos deterioros, pero muy severos, en casi todo el tramo con predominio de desniveles, ondulaciones, exudación y otros y se determino 1 zonas singular. No se aprecian deterioros severos, predomina la exudación y las grietas Tramo en mal estado técnica, se aprecian grandes deterioros, en casi todo el tramo con predominio de desniveles, ondulaciones, exudación y otros y 3 zonas singulares.
3.2. Proposición de Metodología.
Este trabajo propone una metodología a seguir para el diseño de la rehabilitación de pavimentos flexibles en Cuba, con el equipamiento de primera generación o bajo rendimiento existente en el país (Viga Benkelman). Esta metodología se baso en experiencias internacionales, fundamentalmente en la española, los trabajos que sobre el tema se han elaborado en el país, utilizando métodos analíticos para la modelación de las estructuras, en la revisión de las estructuras existentes y propuestas de soluciones para la rehabilitación utilizando los principios de cálculo en los que se basa la nueva norma cubana para el diseño de pavimentos flexibles y los resultados obtenidos de este trabajo de tesis. La metodología comprende el análisis del tráfico presente y perspectivo, la evaluación visual y deflectométrica del tramo en estudio, el conocimiento de la estructura existente, en cuanto a materiales y sus valores resistentes, la determinación de la capacidad resistente de la estructura, su comparación con valores limites y la determinación del espesor de refuerzo necesario.
93
Metodología para la rehabilitación estructural de pavimentos. La metodología consta de las siguientes etapas de trabajo: 6. Estudio del proyecto y expediente de la vía. 7. Evaluación visual de la vía para definir tramos preliminares. 8. Evaluación deflectométrica de cada tramo homogéneo y análisis de las características resistentes de la estructura. 9. Análisis del tráfico existente y predicción del tráfico futuro. 10. Comprobaciones de la capacidad estructural a partir del tráfico futuro. 11. Después de realizar el diagnóstico sobre el estado de cada tramo homogéneo y el nivel de sus deterioros, se analizan las soluciones de rehabilitación posibles y se proyecta la más apropiada en cada caso. El proyecto de la solución de rehabilitación se individualizará para cada uno de los tramos homogéneos que se hayan determinado, basándose en la inspección visual y en el estudio de las deflexiones. De existir zonas que por su estado de deterioro se consideren “singulares” dentro de cada tramo homogéneo se les propone una solución particular localizada.
Condicionales y umbrales que complementan la metodología. 1. Para las categorías de tráfico, se consideraran las que se muestran en la
Tabla No 1. Tabla No 1. Categorías de tráfico pesado CATEGORÍAS IMDp (Vehículos pesados/día)
T00 4000
T0
T1
T2
T3
< 4000 < 2000 < 800 < 200 2000
800
200
50
T4 < 50
Nota: La elaboración de esta metodología está basada en las consideraciones de la Instrucción de Carreteras para la Rehabilitación de Firmes (Norma 6.31C) del MOPT, España. Se definen las categorías de tráfico que aparecen en la tabla 1 dependiendo de la IMDp (Intensidad Media Diaria de Vehículos Pesados) prevista para el carril de diseño en el año de puesta en servicio de la actuación de rehabilitación.
94
2. Si el valor característico de deflexión del tramo no es excesivo , es necesario analizar si existen deterioros localizados superficialmente que reflejen falta de capacidad estructural que afecte la subrasante. Se entenderá que el agotamiento estructural afecta a la subrasante en las zonas localizadas visualmente y cuando para la categoría de tráfico pesado correspondiente, el
valor de la deflexión en un punto determinado supera los valores indicados en Tabla No 2. Tabla No2. Deflexión para afectación de la subrasante CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO T00
T0
T1
100
125
150
T2 T3 200
250
T4 300
3. Se considerará que el pavimento tiene una vida residual insuficiente
siempre que el valor de la deflexión en un punto determinado supere los umbrales indicados en la Tabla No 3. La profundidad de eliminación parcial y de reposición del pavimento será la necesaria para que el espesor total de mezclas bituminosas nuevas sea, como mínimo, el indicado también en la
Tabla No 3. Tabla No 3. Umbrales de deflexión para agotamiento estructural. Espesores totales mínimos de mezcla bituminosa CATEGORÍA DE TRÁFICO PESADO T00 Deflexión (10 –2 mm)
T0
100
Umbrales del valor puntual de la deflexión (10 –2 mm) para el agotamiento estructural Espesor total (cm) de mezcla bituminosa nueva
95
T1
T2 T3
125 150 200 250 50
35
75 30 25
T4 300
100 125 150-200 20
-
-
4. Después de eliminar las capas agrietadas, si aún quedan mezclas asfálticas
sin fisuración, con evidente buen estado y suficiente vida útil, los espesores de éstas se deben considerar como espesores de mezclas nuevas. 5. Tráfico: Ante la ausencia de básculas para el pesaje de los vehículos, para los estudios de tránsito y estimación de las cargas por ejes de los vehículos pesados, se utiliza el “Método Indirecto de determinación de las cargas de
tráfico”. 6. Evaluación deflectométrica: La deflexión con viga Benkelman de referencia corresponde a la realizada con un eje de carga de 100kN con ruedas duales, a la temperatura de 50ºC en la superficie del pavimento y a la humedad de cálculo en la subrasante. Si las mediciones han sido hechas en otras condiciones la deflexión de cálculo se obtiene aplicando a la deflexión obtenida en cada tramo coeficientes de corrección por humedad de la subrasante y por temperatura del pavimento. d iC d i * C h * C t * C P
El coeficiente C h considera la influencia de las condiciones de humedad de la subrasante y sus condiciones de drenaje. El coeficiente corrector de temperatura Ct se aplica cuando la temperatura del pavimento es diferente a 20oC. En cada tramo se determina la deflexión característica (en centésimas de milímetro) como: d C d Med kS
donde d Med es el valor medio de los valores observados y S la desviación estándar. Para la probabilidad del 95% se utiliza el valor de k = 1,96. 7. Revisión mediante métodos analíticos: Las estructuras se revisan analíticamente utilizando el Programa ALIZE. Se comprueba si los espesores y resistencia de materiales existentes son capaces de asimilar un tráfico de diseño equivalente al número de ejes que pueden haber circulado por el carril de diseño durante el período de explotación.
96
Las tensiones y deformaciones en las caras inferiores de las capas constituyentes, representan los valores críticos para los propósitos de diseño. Para los efectos de diseño, los valores críticos utilizados en la revisión de las estructuras son: o
En las mezclas asfálticas, la máxima deformación horizontal de tracción esta en la cara inferior de la capa de hormigón asfáltico.
o
En las capas granulares y subrasante, la máxima deformación vertical de compresión.
8. Consideraciones sobre la carga de medición: En Cuba la carga de cálculo establecida en la Norma “Pavimentos Flexibles. Método de Cálculo” es de 100kN por eje simple con ruedas duales. En las mediciones con la viga Benkelman se trata de colocar esta carga en el eje trasero del vehículo utilizado.
Datos o información de la vía existente que son necesarios tener para cumplir con la metodología. En general en los estudios de rehabilitación de pavimentos es necesario tener en cuenta los siguientes datos o información de la vía existente: o
Inventario de las características geométricas, de proyecto o expediente de la vía.
o
Evaluación del estado mediante inspección visual o mediante equipos de auscultación.
o
Información sobre las características del tráfico y clima.
o
Historia de la construcción, actividades de mantenimiento y rehabilitación ejecutados en la vía.
o
Datos sobre costos que permitan seleccionar la variante más adecuada.
o
Definición de tramos homogéneos de acuerdo al tráfico y cargas soportadas, fechas y condiciones de ejecución, condiciones ambientales a que están sometidos o al análisis de las características geométricas y estructurales de los pavimentos.
97
Tipos de soluciones a aplicar en una rehabilitación estructural que son necesarios tener para cumplir con la metodología. Eliminación parcial y reposición del pavimento existente, incluyendo el
o
reciclado de los materiales. o
Recrecimiento del espesor sobre el pavimento existente o refuerzo.
o
Combinación de las dos soluciones anteriores.
o
Reconstrucción total del pavimento, lo que puede incluir la subrasante.
En la solución de eliminación parcial y reposición del pavimento se retiran la capa o capas que están agotadas, o próximas al agotamiento, hasta la profundidad que se considere necesario, sustituyéndolas por otras de materiales nuevos. En este caso se entiende que el espesor total a colocar sea adecuado para el nivel de tráfico que circulará en el nuevo período de diseño. La solución de recrecimiento consiste en colocar sobre el pavimento existente una o varias capas nuevas, elevando la cota de la superficie de rodadura, por consiguiente, incrementándose la capacidad estructural o el número de ejes de cálculo que soportará la nueva estructura.
Razones que justifican la solución de refuerzo que son necesarios tener para cumplir con la metodología. o
Crecimiento del tráfico pesado, que puede producir una reducción significativa en la vida útil de la estructura.
o
Capacidad estructural insuficiente para el tráfico actual, determinada mediante algún método de inspección visual o utilizando equipos de auscultación.
o
Nivel de deterioros cuya magnitud y frecuencia no justifican económicamente una solución individualizada, por lo cual es más económica una solución generalizada.
Uso frecuente de bacheo, sellado de grietas, u otras soluciones de
o
conservación ordinaria, con elevados costos anuales, que es una medida de que las condiciones del pavimento están cerca de su agotamiento estructural.
98
Datos de costos globales de las intervenciones aplicadas en la rehabilitación de un pavimento flexible que son necesarios tener para cumplir con la metodología. Para lograr este objetivo se creo una base de datos, con los detalles de los Indicadores de costos por actividades a realizar y empresas que la ejecutan, según estadísticas realizadas por especialistas del Centro Provincial de Vialidad de Ciudad de la Habana, en obras ejecutadas. El sistema da como resultado el cálculo de los costos por diferentes unidades de medidas. 3.3. Conclusiones y Recomendaciones del Capitulo 3. Conclusiones:
1. La metodología que se propone para el análisis de las estructuras de pavimento flexible, apoyada en evaluación deflectométrica y el cálculo analítico, nos permite disponer de una herramienta para la elaboración de proyectos de rehabilitación de pavimentos. 2. La aplicación de esta metodología en el análisis de las actuaciones ha contribuido con soluciones más efectivas y racionales, porque se dispone de un procedimiento para las investigaciones de cargas del tráfico que ofrece resultados confiables, las evaluaciones realizadas con la viga Benkelman se corresponden con las modelaciones de las estructuras, y se ha confirmado el comportamiento de las estructuras en nuestras condiciones climáticas, que fueron establecidas con anterioridad en la normativa cubana de diseño de pavimentos flexibles. Recomendaciones:
1. Se debe continuar investigando para enriquecer la metodología, incorporando procedimientos mediante los cuales pueda obtenerse la deformada en el pavimento, con el objetivo de realizar el cálculo inverso, llegando a establecer los espesores de refuerzo adecuados para las condiciones propias de tráfico, clima y materiales.
99
2. Además se debe continuar trabajando en el enriquecimiento de banco de datos con información de la resistencia de materiales, leyes de fatiga que representen mejor el comportamiento de las mezclas y suelos, y los resultados del monitoreo de las estructuras diseñadas con este procedimiento.
100
101
Conclusiones Al finalizar este trabajo se pueden plantear las siguientes conclusiones: 1. Se logró obtener una metodología válida para el análisis de las estructuras de pavimentos flexibles, apoyada en la evaluación deflectométrica con la Viga Benkelman, para la elaboración de proyectos de rehabilitación de pavimentos. 2. Esta metodología nos da la posibilidad de trabajar con el equipamiento de primera generación o bajo rendimiento existente en el país, a pesar del desarrollo que existe en el mundo con equipamientos de última generación, porque se obtienen los resultados esperados.
3. La aplicación de esta metodología en el análisis de las actuaciones ha contribuido con soluciones más efectivas y racionales, porque se dispone de un procedimiento para las investigaciones de cargas del tráfico que ofrece resultados confiables, las evaluaciones realizadas con la viga Benkelman se corresponden con las modelaciones de las estructuras, y se ha confirmado el comportamiento de las estructuras en nuestras condiciones climáticas, que fueron establecidas con anterioridad en la normativa cubana de diseño de pavimentos flexibles.
4. Se logra una economía de los recursos, porque de acuerdo a las políticas actuales de no haberse realizado este estudio, aplicando la metodología propuesta, las decisiones para la rehabilitación de esta vía serian, el tradicional “Recape” ó el típico planteamiento de “existe fallo en la base ó subbase”, sin ningún fundamento teórico y práctico.
102
Recomendaciones
Extender la metodología propuesta para todo el país.
Establecer diferentes procedimientos de construcción, para rehabilitar pavimentos flexibles.
Se debe continuar investigando para enriquecer la metodología, incorporando procedimientos mediante los cuales pueda obtenerse la deformada en el pavimento, con el objetivo de realizar el cálculo inverso, llegando a establecer los espesores de refuerzo adecuados para las condiciones propias de tráfico, clima y materiales.
La metodología que se propone en el trabajo de pasar a ser una norma, se convertirá en una herramienta de trabajo que garantizaría el ahorro de los costosos recursos que requiere esta actividad, ya que los mismos se ejecutarían según los proyectos que se diseñen donde realmente son necesarios.
103
104
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refuerzo para la rehabilitación de pavimentos en Cuba. 9. Ing. Argelio Ricardo Moles Cabrera. Director de Ofimática e Inversionista, SITRANS. Ministerio del Transporte. Ciudad Habana.
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Prof. Dr. Ing. Eduardo Eutiquio Díaz García, MSc
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Vial, CUJAE, Ciudad Habana. Profesor Consultante.
[email protected],
Prof. Dr. Lic. Jorge Gotay Sardiñas, MSc. 10. Ing. Argelio Ricardo Moles Cabrera. Director de Ofimática e Inversionista, SITRANS, Ministerio del Transporte. Ciudad Habana.
[email protected],
Prof. Dr. Ing. Eduardo Eutiquio Díaz García, MSc
Departamento de Ingeniería
Vial, CUJAE, Ciudad Habana. Profesor Consultante.
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Prof. Dr. Lic. Jorge Gotay Sardiñas, MSc. Importancia del IRI la determinación del índice seguridad-confort en las carreteras. 11. Marta Alonso. Centro de Estudios de Carreteras (CEDEX), Oscar GutiérrezBolívar . Centro de Estudios de Carreteras (CEDEX). Methodology for determining the most relevant characteristics of a pavement in a pms. 12. Msc. Marta Pagola. Investigador Laboratorio Vial IMAE, Universidad Nacional de Rosario, Argentina,
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Fricción
Internacional
IFI,
Implementación en Argentina. 13. Hugo León Arenas Lozano. Universidad del Cauca, Profesor Titular, Facultad de Ingeniería civil. Popayán, Cauca, Colombia,
[email protected].
Determinación del modelo de comportamiento de una superficie de rodadura flexible utilizando el PENDULO TRRL Y EL CÍRCULO DE ARENA. 14. Ing. FREDY ALBERTO REYES LIZCANO, PhD, profesor investigador en Pavimentos, Director Especialización en Geotecnia Vial y Pavimentos, Ing. LUCÍA DEL PILAR MONROY, Coordinadora de postgrados Universidad Javeriana, Ing. ANA SOFÍA FIGUEROA INFANTE, ingeniera Civil Universidad Santo Tomas, Especialista en Geotecnia Vial y Pavimentos. Especialista en Gerencia de Construcciones, Pontificia Universidad Javeriana.
106
Estudio para determinar las causas del deterioro de las carpetas asfálticas en Bogotá, COLOMBIA 15. Dr. Ing. Prof. Eduardo E. Díaz García, ISPJAE, UNAICC, CUBA, Ing. Jesús
P. Chiong Leal, INTERAB, MINTRANS, Dr. Ing. Prof. Luís E. Serrano Rodríguez, CNV, MITRANS, Ing. Francisco Marín González, CNV, MITRANS. EL sistema de evaluación y diagnostico de carreteras, SEDC. Experiencias de Cuba. 16. Rafael l Álvarez Loranca. GEOCICA. La vida residual de los Firmes. 17. Prof. Dr. Ing. Eduardo Eutiquio Díaz García, MSc . Profesor del Departamento Ingeniería Vial, ISPJAE. Ciudad de la Habana – Cuba, Prof. Dr.
Ing. Luís Emilio Serrano Rodríguez. Vice-Director, Centro Nacional de Vialidad, MITRANS Ciudad de la Habana – Cuba. Sistema de evaluación y diagnóstico
de carreteras utilizando equipos y procedimientos de bajo costo. 18. Ing.Carol Bockelmann Campo. Cargo: Ingeniero de Pavimentos – Technology and Management – Sucursal Colombia. . Bogotá – Colombia. Correo Electrónico:
[email protected], Ing. Jorge Paz Burbano . Cargo: Gerente General – Jorge Paz & Cía Ltda. Experiencias del Falling Weight Deflectometer
(FWD) empleado para el Control de Construcción de las diferentes capas de un pavimento. 19.
Gustavo
A.
Matallana
A.,
I.C.,
MSc .
Consultor
Internacional
[email protected]. Deterioro Prematuro de los Pavimentos em
Carreteras. 20. Dr. E. Tejeda Piusseaut Instituto superior Politécnico José A. Echeverría Facultad de Ingeniería Civil. Dpto. Ingeniería Vial, Dr. L. E. Serrano Rodríguez Centro Nacional de Vialidad
Ministerio del Transporte. Rehabilitación de
pavimentos flexibles.
21. Área de gestión de infraestructuras. Equipos de alta Tecnología existentes en el mundo. DEFLECTÓMETRO KUAB - FWD GRIP TESTER LÁSER LUX LÁSER PORTABLE 107
VÍDEO LÁSER RST ADVANCED 22. Víctor Gómez Frias GETINSA. vgomez @getinsa.es, Mariano Sánchez Mata GETINSA. Obtención de un Índice de Estado para optimizar la conservación
de firmes: Aplicaciones en la gestión por las administraciones y en la elaboración de contratos concesionales. 23. Ramón Crespo del Río. Área de Auscultación de Firmes. AEPO Ingenieros Consultores.
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108
109
Anexo 1. Resultado de la Inspección y Evaluación Visual.
Tramo 2.
Desde donde concluye el pavimento rígido (a 50 m desde la intersección con la Avenida de Rancho Boyeros), hasta el final del Acceso a la Facultad de Termo Energética de la Cujae.
No FALLA
CARRIL
TIPO DE FALLA
MAGNITUD (m²)
25 377.50
290 m² - Severidad Alta. 20 m² - Severidad Media. 190 m² - Severidad Alta. 70 m² - Severidad Media. 60 m² - Severidad Alta. 70 m² - Severidad Media. 67.5 m² - Severidad Alta. 125 m² – Severidad Alta. 70 m² - Severidad Media. 25 m² - Severidad Media. 377.5 m² -Severidad Alta
130
130 m² - Severidad Media.
1.1.1
Surco o Rodera.
310
1.1.2
Ondulación transversal
260
1.1.3
Derecha Depresión.
130
1.1.4
Cordón Longitudinal
1.1.6
Desniveles.
1.5.1 1.1.1
Exudación. Surco o Rodera. Ondulación transversal
1.1.2 Izquierda
SEVERIDAD
67.50 195
1.1.6
Desniveles.
175
1.5.1
Exudación.
90
100 m² - Severidad Alta. 75 m² - Severidad Media. 90 m² - Severidad Media.
Total de 1.1.1 ---- 735 m² Total de 1.1.2 ---- 390 m² Total de 1.1.3 ---- 130 m² Total de 1.1.4 ---- 67.50 m² Total de 1.1.6 ---- 370 m² Total de 1.5.1 ---- 115 m² Total de m² del Tramo 2. Total de m² con deterioros ---1760.
Tramo 3.
109
1210 m² - Severidad Alta. 550 m² - Severidad Media.
Desde el final del Acceso a la Facultad de Termoenergética de la Cujae hasta el eje del acceso a la base de Transtur (Vehículos ligeros).
No FALLA 1.1.2 1.1.4 1.3.1 1.5.1 1.1.1 1.2.1 1.5.1
CARRIL
TIPO DE FALLA
MAGNITUD (m²)
Ondulación Transversal. Derecha Cordón Longitudinal. Pérdida de Ligante Exudación. Surco o Rodera. Piel de Cocodrilo. Izquierda Exudación.
90 12 72 816 4 55 900
SEVERIDAD 75 m² - Severidad Alta. 15 m² - Severidad Media. 12 m² - Severidad Alta. 72 m² - Severidad Media. 816m² - Severidad Media. 4 m² - Severidad Alta 55 m² - Severidad Alta. 490 m² -Severidad Media. 410 m² -Severidad Alta.
Total de 1.1.1 ---- 4 m² Total de 1.1.2 ---- 90 m². Total de 1.1.4 ---- 12 m² Total de 1.2.1 ---- 55 m² Total de 1.3.1 ---- 72 m² Total de 1.5.1 ---- 900 m² Total de m² del Tramo 3. Total de m² con deterioros ---1133
110
556 m² - Severidad Alta. 577 m² - Severidad Media.
Tramo 4.
Desde el eje del acceso a la base de Transtur (Vehículos ligeros) hasta el acceso al Hotel Hunday.
No FALLA 1.2.8 1.5.1 1.5.2 1.2.1 1.3.4 1.5.1 1.5.2
CARRIL
MAGNITUD (m²) 80 324
TIPO DE FALLA
Fisura Errática. Exudación Derecha Deterioro de reparaciones puntuales Piel de Cocodrilo. Nido de Gallina.
6 240 4
Izquierda Exudación. Deterioro de reparaciones puntuales Total de 1.2.1 ---- 240 m²
80 6
SEVERIDAD 80m² - Severidad Media. 324 m²- Severidad Media. 6 m² -
Severidad Alta.
240 m² -Severidad Alta 4 m² - Severidad Alta. 70 m² - Severidad Media. 10 m² - Severidad Alta. 6 m² -
Severidad Alta.
Total de 1.2.8 ---- 80m². Total de 1.3.4 ---- 4 m² Total de 1.5.1 ---- 404 m² Total de 1.5.2---- 6 m² Total de m² del Tramo 4 Total de m² con deterioros ---734
111
584 m² - Severidad Alta. 150 m²- Severidad Media.
Tramo 5. Desde el acceso al Hotel Hunday hasta el acceso al MINAZ
No FALLA
CARRIL
1.21 1.2.8 1.5.1 1.5.2 1.2.1 1.2.8 1.5.1 1.5.2
Derecha
TIPO DE FALLA
MAGNITUD (m²)
Piel de Cocodrilo
356
300m² - Severidad Media. 56m² - Severidad Alta
Fisura Errática. Exudación Deterioro de reparaciones puntuales Piel de Cocodrilo. Fisura Errática.
140 216
140 m² -Severidad Media. 216 m² -Severidad Media.
6 126 140
Izquierda Exudación. Deterioro de reparaciones puntuales Total de 1.2.1 ---- 482 m²
344 6
SEVERIDAD
6 m² - Severidad Alta. 126 m² -Severidad Alta 140 m² -Severidad Alta. 304 m² -Severidad Media. 40 m² - Severidad Alta. 6 m² - Severidad Alta.
Total de 1.2.8 ---- 280m². Total de 1.5.1 ---- 560 m² Total de 1.5.2---- 12 m² Total de m² del Tramo 4. Total de m² con deterioros ---1334
112
374 m² - Severidad Alta. 960 m² - Severidad Media.
Tramo 6.
Desde el acceso al MINAZ hasta el final de la Parada de Ómnibus.
No CARRIL TIPO DE FALLA FALLA 1.1.2 Ondulación Transversal 1.1.5 Sapo (Blandon) 1.21 1.5.1 1.5.2 1.1.1 1.1.2 1.1.5 1.2.8 1.5.1 1.5.2
Derecha Piel de Cocodrilo Exudación Deterioro de reparaciones puntuales Surco o Rodera Ondulación transversal. Sapo (Blandon) Izquierda Fisura Errática. . Exudación. Deterioro de reparaciones puntuales Total de 1.1.1 ---- 68 m²
MAGNITUD SEVERIDAD (m²) 24 24 m² - Severidad Baja. 80 80 m² - Severidad Alta 54 m² - Severidad Media. 174 120m² -Severidad Alta 770 770 m² -Severidad Media. 8 68 165 25 105 771 8
8 m² - Severidad Alta. 80 m² - Severidad Alta 165 m² -Severidad Media 25 m² - Severidad Alta 105m² - Severidad Media. 771 m² -Severidad Media. 8 m² - Severidad Alta.
Total de 1.1.2 ---- 189 m² Total de 1.1.5 ---- 105 m² Total de 1.2.1 ---- 174 m² Total de 1.2.8 ---- 105 m². Total de 1.5.1 ---- 1541 m² Total de 1.5.2---- 16 m² Total de m² del Tramo 4. Total de m² con deterioros ---2198
113
309 m² -Severidad Alta. 1865m²-Severidad Media. 24 m² - Severidad Baja.
Tramo 7.
Desde el final de la Parada de Ómnibus hasta la Rotonda de la Autopista de Proyecto 3.
No FALLA
CARRIL
TIPO DE FALLA
MAGNITUD (m²)
SEVERIDAD
Surco o Rodera
910
300m² - Severidad Media. 610 m² - Severidad Alta
1.1.2
Ondulación transversal.
420
420 m² - Severidad Media.
1.1.1
Surco o Rodera
420
Ondulación transversal.
910
420 m² - Severidad Alta 410m² - Severidad Alta. 500 m² - Severidad Media.
1.1.1
1.1.2
Derecha
Izquierda
Total de 1.1.1 ---- 1330 m²
Total de 1.1.2 ---- 1330 m². Total de m² del Tramo 4.
Total de m² con deterioros ---2660
114
1440 m²- Severidad Alta. 1220m² - Severidad Media.
Anexo 2. MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCION VISUAL. CALCULO DE CALIFICACION Y EVALUACION DE LA MUESTRA. Nombre de la Carretera Acceso CAI “M. M. Prieto”. Vía: A 50 m desde la intersección con la Avenida de Rancho Boyeros, hasta el final del Acceso a la Facultad de Tramo: Termo energética de la Cujae.
Longitud de la Vía (Km.):
1.6 Km.
Municipio:
Marianao
Origen del tramo:
A 50 m desde la intersección con la Avenida de Rancho Boyeros
Destino del tramo:
El final del Acceso a la Facultad de Termo energética de la Cujae.
Área (m²):
1760.
Longitud del tramo (Km.):
0.22 Km ---Tramo 2
Ma. Caridad Álvarez Quintero.
Fecha de la evaluación: Horario de la evaluación :
Evaluadores:
8 Septiembre 2010 8:00 am – 2:00 pm
MODELO - Tramo 2. Deterioro.
1.1.1 20 M
Área según severidad. Área total afectada.
Deterioro.
1.1.2 1.1.3 1.1.4 390 H 130H 67.50 H
1.1.6 370H
1.5.1 115 M
CALIFICACIÓN: 49 puntos
667.5 H
Baja
-
-
-
-
-
-
Media
20
-
-
-
-
115
Alta
667.50
390
130
67.50
370
-
Alta
Coeficiente. Baja Media Alta
Densidad. Baja Media
EVALUACIÓN: Regular.
Subtotal. Baja Media Alta
Total.
1.1.1
-
0.0113
0.3792
-
0.677
0.090
-
1.1.2
-
-
0.2216
-
-
0.090
-
-
0.1994
0.1994
1.1.3
-
-
0.0739
-
-
0.745
-
-
0.05506
0.05506
1.1.4
-
-
0.0383
-
-
0.090
-
-
0.0345
0.0345
1.1.6
-
-
0.2102
-
-
0.925
-
-
0.19443
0.19443
1.5.1
-
0.0653
-
-
0.283
-
-
0.01848
-
0.01848
Total.
-
0.3065
0.6929
-
-
-
-
0.02313 0.48681
115
0.00765 0.03413
0.04178
0.50993
MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCION VISUAL. CALCULO DE CALIFICACION Y EVALUACION DE LA MUESTRA. Nombre de la Vía: Tramo: Origen del tramo:
Carretera Acceso CAI “M. M. Prieto”. Desde el final del Acceso a la Facultad de Termo energética de la Cujae hasta el. eje del vial de acceso a la base de Transtur Desde el final del Acceso a la Facultad de Termo energética de la Cujae.
Longitud de la Vía (Km.):
1.6 Km
Municipio:
Marianao
Destino del tramo:
Eje del vial de acceso a la base de Transtur.
Área (m²):
2240
Longitud del tramo (Km.):
0.28 ---- Tramo 3,
Evaluador:
Ma Caridad Alvarez Quintero.
Fecha: Hora:
8 Septiembre 2010 8:00 am – 2:00 pm
MODELO - Tramo 3. Deterioro Área según severidad Baja Área total afectada. Media Alta
1.1.1 4H 4
1.1.2 15 M 75 H 15 75
1.1.4 12 H
1.2.1 55 H
1.3.1 72 M
12
55
72 -
Baja
Densidad Media
Alta
1.1.1
-
-
0.0018
-
-
0.090
1.1.2
-
0.0067
0.0335
-
0.677
0.090
1.1.4
-
-
0.0054
-
-
0.090
1.2.1
-
-
0.0246
-
-
1.3.1
-
0.0321
-
-
1.5.1
-
0.2188
0.1830
Total
-
0.2576
0.2483
Deterioro
Coeficiente Baja Media Alta
1.5.1 490 M 410 H 490 410
CALIFICACIÓN: Puntos. EVALUACIÓN: Bueno
83 Muy
Baja
Subtotal Media
Alta
-
-
0.00162
0.00162
0.00454
0.00302
0.00756
-
-
0.00049
0.00049
0.900
-
-
0.02214
0.02214
-
-
-
-
-
-
-
0.0283
0.735
-
0.00620
0.13450
0.14070
-
-
-
-
0.01074
0.16180
0.17251
116
Total
MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCIÓN VISUAL. CÁLCULO DE CALIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LA MUESTRA. Nombre de la Vía:
Origen del tramo:
Carretera Acceso CAI “M. M. Prieto”. Desde el. eje del vial de acceso a la base de Transtur hasta el acceso al Hotel Hunday Desde el. eje del vial de acceso a la base de Transtur
Área (m²):
1840.
Tramo:
Evaluador:
Longitud de la Vía (Km.):
1.6 Km
Municipio:
Marianao
Destino del El acceso al Hotel Hunday tramo: Longitud del 0.23 ---- Tramo 4. tramo (Km.): 8 Septiembre 2010 8:00 am – 2:00 pm
Fecha: Ma Caridad Alvarez Quintero.
Hora: MODELO - Tramo 4. Deterioro Área según severidad Baja Área total afectada Media Alta Deterioro
1.2.1 240 H
1.2.8 80 M
1.3.4 4H
240
80 -
4
Densidad Media Alta 0.13043
1.5.1 70 M 334 H 70 334
1.5.2 6H 6
Coeficiente Baja Media Alta 0.900
CALIFICACIÓN: Puntos EVALUACIÓN:
Bueno.
Subtotal Media Alta 0.11739
Total
1.2.1
Baja -
1.2.8
-
0.04348
-
-
0.445
-
-
0.01935
-
0.01935
1.3.4
-
-
0.00217
-
-
0.840
-
-
0.00182
0.00182
1.5.1
-
0.03804
0.18152
-
0.283
0.735
-
0.01076
0.13342
0.14418
1.5.2
-
-
0.00326
-
-
0.770
-
-
0.00251
0.00251
Total
-
0.08152
0.91521
-
-
-
-
0.03011
0.25514
0.28525
117
Baja -
72
0.11739
MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCION VISUAL. CALCULO DE CALIFICACION Y EVALUACION DE LA MUESTRA. Nombre de la Vía:
Carretera Acceso CAI “M. M. Prieto”.
Longitud de la Vía (Km.):
1.6 Km
Tramo:
Desde el acceso al Hotel Hunday hasta el acceso al MINAZ.
Municipio:
Marianao
Origen del tramo:
Desde El acceso al Hotel Hunday
Área (m²):
2400.
Evaluador:
Ma Caridad Alvarez Quintero.
Destino del tramo: Longitud del tramo (Km.):
El acceso al MINAZ. 0.30 --- Tramo 5
Fecha: Hora:
8 Septiembre 2010 8:00 am – 2:00 pm
MODELO - Tramo 5. Deterioro Baja Media Alta
1.2.1 300 M 182 H 300 182
Baja
Densidad Media
Alta
1.2.1
-
0.1250
0.0758
-
0.673
1.2.8
-
0.0583
0.0583
-
1.5.1
-
0.2167
0.2167
1.5.2
-
-
Total
-
0.4000
Área según severidad Área total afectada. Deterioro
1.2.8 140M 140 H 140 140
1.5.1 520 M 40 H 520 40
1.5.2 12 H
CALIFICACIÓN: Puntos.
12 H
55
EVALUACIÓN:
Coeficiente Baja Media Alta
Regular.
Baja
Subtotal Media
Alta
0.900
-
0.0841
0.0682
0.1523
0.445
0.860
-
0.0259
0.0456
0.0715
-
0.283
0.735
-
0.0613
0.1593
0.2206
0.0050
-
-
0.770
-
-
0.0038
0.0038
0.3580
-
-
-
-
0.1713
0.2769
0.4482
118
Total
MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCIÓN VISUAL. CÁLCULO DE CALIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LA MUESTRA. Nombre de la Vía:
Carretera Acceso CAI “M. M. Prieto”. Desde el acceso al MINAZ. hasta el final de la Parada de Ómnibus.
Tramo:
Longitud de la Vía (Km.):
1.6 Km
Municipio:
Marianao El final de la Parada de Ómnibus. 0.33 ---- Tramo 6
Origen del tramo:
Desde el acceso al MINAZ
Destino del tramo:
Área (m²):
2640.
Longitud del tramo (Km.):
Evaluador:
Fecha:
Ma Caridad Álvarez Quintero.
Hora:
8 Septiembre 2010 8:00 am – 2:00 pm
MODELO - Tramo 6. Deterioro Área según severidad Baja Área total afectada. Media Alta Deterioro 1.1.1 1.1.2
1.1.1 68 H 68
1.1.2 24 B 165M 24 165 -
Densidad Baja Media Alta -
-
0.0091 0.0625
1.1.5 105 H 105
1.2.1 54M 120H 54 120
1.2.8 105M 105 -
Coeficiente Baja Media Alta
1.5.1 1541M 154 -
1.5.2 16H 16
Baja
Subtotal Media
Alta
CALIFICACIÓN: 79 puntos. EVALUACIÓN: Bueno.
Total
0.0258
-
-
0.090
-
-
0.0023
0.0023
-
0.325
0.677
-
0.0030
0.0042
-
0.0072
0.0397
-
-
-
-
-
-
-
1.1.5
-
1.2.1
-
0.0204 0.0454
-
0.673
0.900
-
0.1373
0.0409
0.1782
1.5.1
-
0.0583
-
-
0.283
-
-
0.0165
-
0.0165
1.5.2
-
-
0.0061
-
-
0.770
-
-
0.0047
0.0047
0.117
-
-
-
0.0030
0.1580
0.0479
0.2089
Total
-
0.0091 0.1412
119
MODELO DE CAMPO Y GABINETE PARA INSPECCIÓN VISUAL. CÁLCULO DE CALIFICACIÓN Y EVALUACIÓN DE LA MUESTRA. Nombre de la Vía:
Carretera Acceso CAI “M. M. Prieto”. Desde el final de la Parada de Ómnibus hasta la Rotonda de la Autopista de Proyecto 3.
Tramo:
Longitud de la Vía (Km.):
1.6 Km
Municipio:
Marianao Rotonda de la Autopista de Proyecto 3. 0.19 --- Tramo 7.
Origen del tramo:
El final de la Parada de Ómnibus.
Destino del tramo:
Área (m²):
2660
Longitud del tramo (Km.):
Evaluador:
Ma Caridad Álvarez Quintero.
Fecha: Hora:
8 Septiembre 2010 8:00 am – 2:00 pm
MODELO - Tramo 7. Deterioro
1.1.1
1.1.2
Área según severidad Baja Media Alta
300 M 1030H 300 1030
920M 410H 920 410
Baja
Densidad Media
Alta
1.1.1
-
0.1128
0.3459
-
0.673
0.900
-
0.0759
0.3113
0.3872
1.1.2
-
0.3872
0.1541
-
0.677
0.090
-
0.2621
0.0139
0.2760
Total
-
0.5000
0.5000
-
-
0.3380
0.3252
0.6632
Área total afectada.
Deterioro
CALIFICACIÓN: 34 puntos. EVALUACIÓN: Malo.
Coeficiente Baja Media Alta
120
Baja
Subtotal Media Alta
Total
L A 0 T 3 1 O 5 T
. o e t n o c e d s a í d 4 s o l o s e r g e r y a d i n e s o l u c í h e v s o l e d s a t e u l i s e d a l b a T . 3 o N o x e n A
2 3 1 5
5 2 1 5
0 1 1 5
2 4 3 3
0 3 3 3
3 0 3 2
5 1 3 2
5 7 9 3
1 2 1 5
5 . 2 2 8 2
E . 2 D P . 2 4 4 V %
3 1 4 4
5 6 2 2
0 8 2 1
3 2 2 3 4 2
L . A P T . V O T
3 0 2 2
5 9 0 2
6 5 3 6 8 8
1 7 6 1 4 4
4 1 4 1
6 8
7 8
2 1
0 1
4 8 1
N E ó s 2 D I E á 1 7 m 5 R T
3 1 1 1
2 3
0 1
7 9 2
9 1 4 5
1 7 4 4
3 3 2 2
2 9 1
1 9 6 3 4 1
8 1 7 8
4 9 8 8
3 1 4 3
9 4
4 5 8 5 8 1
5 4 1 1
7 3 1 1
1 0
1 4
9 4 1 2
8 6 5 4
1 9 4 3
2 9 1
0 8
8 3 9 2 4
6 8 1 3
5 9 3 1
3 7 2 1
7 3 1 1
3 9 5 2 2 1
6 9 6 8
1 8 2 9 1
6 8 4 4
9 2 1 1
3 4 0 6 9 3
7 6 4 5
7 5 5 6
8 1 3 3
2 5 1 1
9 1 3 3 6 2
4 6 2 3 3 3
5 2 6 8 3 3
2 5 0 2 1 1
6 9 5 4
2 9 7 1 5 8 2 3
3 8 6 6 5 5
2 1 3 1 5 5
5 9 9 9 2 2
2 5 0 1 1 1
3 0 7 7 4 0 3 5 2
1 9 2 5 9 8
0 3 9 1 8 8
9 8 4 7 2 2
3 6 3 8 2 1
3 6 2 7 3 3 5 8 2
5 7 9 2
2 2 9 2
6 0 5 2
2 4 8 1
1 6 5 2
T C A R T
S E 3 U B I N M E O 2 . M ó s E E á R 5 m + . M E A 4 C ó s . . S á O E O o 5 m t D T I i e . S r H A L E U 4 N P E A z V C I T R e R n T i A E t 3 E r D a O M ó s l D a E á 3 m A o S C s I e E R F N I c 6 / O S c I E A A M 2 A L : C A C R R 4 O E / E T E 2 T E N R S O R O C A R E C G I L O D I T N E S
A I D
A H C E F
5 5 1 2
3 5 1 2
9 7 9 2
O S A E R D I G E R S E V E U J 0 1 / 9 / 6 1
0 1 / 9 / 6 1
5 1 0 3
O S A E R D I G E R E N R S E I V 0 1 / 9 / 7 1
0 1 / 9 / 7 1
5 6 4 2
O S A E R D I G E R O D A B A S 0 1 / 9 / 1 1
0 1 / 9 / 1 1
8 9 8 1
O S A E R D I G E R G N I O M O D 0 1 / 9 / 2 1
0 1 / 9 / 2 1
4 1 2 4 1 6 2
7 9 9 2
2 8 1 2
O O S S A E E R R D I G G E E R R E M O I O R D P
1 2 1
s a g r a c s u s , o i . a d t e e m u l i o r s p r u o s p . o o i s d e e r m g o e r r p y o a s d i e p n e e d , s s o o d t a a D s e e p d s o o c l u n a c B í h l e e v y e a d i c o n e e t n u o c e r C f e d u l s , a a t t o e T l u i . 4 s e o d N o p o i x t e r n o A p
. C E R F
5 6 1
3 0 1 1
3 4 7
5 3 4
0 8
S A G R A C
6 1 4 8
2 6 0 2
6 6 5 8
2 6 9 4 1
2 7 7 2 2
S A G R A C
0 0 0 0 0 0 0 3 5 8 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 6 4 3 6 0 5 0 0 0 5 0 5 5 0 0 3 7 1 5 7 3 9 6 5 3 6 8 1 6 1 1 1 2 2 1 5 6 8
L A 3 0 9 7 8 4 5 5 1 8 T 5 1 3 1 4 0 3 7 7 4 7 1 2 5 O T
0 5 2 0 1
0 0 9 1 1
7 9 5 6 6 7 7 5 4 8 1 2 1
0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7 5 0 0 0 6 2 0 4 6 0 5 6 8 1 4 7 0 4 1 7 2 8 8 1 4 1 1 2 1 1 1 2
5 8 5 0 8 1 5 7 4 1 4 1
9 3 7 1 1 1
O I D E 6 9 4 7 7 8 1 9 9 0 7 3 3 9 2 0 9 8 2 2 2 7 M 2 5 1 8 2 2 6 3 3 2 3 7 2 5 0 9 6 9 1 2 2 8 4 1 2 9 O R P 2 5 6 5 8 0 4 3 9 7 3 4 2 7 3 1 9 1 A I R 2 1 1 2 6 3 1 1 2 9 3 1 D y E I 0 0 7 7 5 1 7 4 1 5 8 2 M 0 2 6 0 4 2 2 2 6 3 3 1 3 3 8 4 1
2 4 3 6 8 1 0 3 5 2 0 2 4 6 1 7 0 1 7 7 1 4 2 1 0 6 8 2 7 0 9 6 1 2 8 3 3 7 2 4 1
O 9 3 3 7 3 3 6 2 5 1 4 0 3 0 6 G 2 1 5 5 8 0 2 9 4 3 3 0 3 1 9 9 1 0 2 5 4 R N I y M I O 3 1 4 3 0 0 6 4 7 2 4 2 6 3 0 1 5 5 6 5 1 3 2 6 0 2 0 1 9 6 1 1 0 2 1 6 D 1 2 4 O 1 7 5 7 9 1 5 1 6 9 6 D R 2 5 1 5 6 0 3 2 8 1 1 1 5 1 7 A y B I 3 1 1 3 7 1 5 7 2 2 0 3 9 3 5 A 2 1 2 3 2 0 S 1 1 7 6 4 8
6 2 6 7 5 0 8 1 3 1 2 2 9 4 0 8 5 3 1
1 9 S 5 7 1 8 2 3 5 1 8 9 7 3 5 9 7 E 4 1 1 5 8 5 0 1 4 2 4 1 6 1 N R R y I 1 5 1 7 1 2 9 8 6 3 1 7 7 E I 9 6 2 3 6 4 1 2 1 3 0 4 1 4 1 3 4 1 6 1 V
6 5 1 1 3 3 5 0 1 0 3 3 7 4 6 7 2 8 1 9 1 1
1 1 3 1 8 5 5 1 9 1 S 2 1 4 6 3 9 6 E R 3 5 3 1 3 8 3 1 4 2 1 4 1 5 1 V y E I 0 2 1 1 3 8 5 9 1 6 2 2 U 8 9 3 2 6 6 3 4 3 7 4 0 J 2 5 1 4 2
1 5 6 6 9 6 0 5 8 9 9 9 3 7 3 6 5 1 1 1 2 4
6 0 2 7 4 3 5 3 0 1 7 6 3 6 2 2 1 3 1
9 7 4 9 9 6 0 1 7 9 1 7 2 3 4 5 2 1 1 1 1 3 9
6 7 5 5 6 6 0 2 9 1 1 2 2 0 3 5 6 1 1 1 1 2 4
0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2
S U B I N M O
2 ) 4 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C
2 ) 6 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C N O I S M E A C
N E L M Ó I P 1 E D M M Y N I A S A C 1 T
S S E E L J P E M 3 I S L L U U C I I S C T H O E R V A
2 2 1
5 2 1
5 4
3 5
6 1
1 0 8 6 2
7 6 2 4 2
4 0 4 4 1
1 7 2 1 2
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S E M L E P 1 D M I Y N S A T 2 S O D A
E M L E P 2 D M Y N I S A 1 T
S S E E L J P E M 4 I S N Q L O I N O E O M U M C A E C R
S M O E N D E N M A L T A 1
l a t o ) t g o k ( s e P
0 3 5 2
) a a m n 3 g i S r x o 5 . A a á T 1 ( C T m E U L I S a ) i R a r d n o 1 O a e T T ( P m S O I D E s M a d O e R r P S u E 4 S J O E s e l S E E p P D i m . º s S N s O e j T e A 2 D E D O C N O S A E L E B D U N C O I O Í P I H M T E A V C
º N 1
3 2 1
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0 0 0 0 2
6 . 6
0 0 0 0 6 2 4 8 2 3
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0 1
2 1
9 1
3 . 5
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5 . 7 . 2 4 9 1 1
5
8
9
s a d e u r 6 s e l p m i s s e j e 2
m e m d e n d á t s n e á t e l j p 1 e m 1 i s e s l p e s e i l j p e m s m 3 s i s e j e e j e 2 1
1 6 s s s m s s a s l e o m e e e e e j l d j p n d d m e e p e e n s e n m m 2 i á m u á r 3 i e d t l t s l n s a 2 p á t m i 1 s e O l s s p j D e o S S n A m O U U e e i L s 4 m B D B I I I l N G N U e j a Í C I e M M R T 1 O O R A
s o ) l s u o c d í h i g e í r V (
2
0 0 5 3 3
0 0 9 0 4
0 0 4 6 4
S S O O D L A U L C U Í H C I E T V R A 3 4 5
N S O C E S U E Q N L O O I M M E A R C
6 7 8
S U B I N M O
9
0 1
1 1
. e j E . – ) a n d I ( ó i ) a m t a s o C C r o a t c t a . s o F 0 C l 1 . e 0 t n d 2 / I ( o 9 s i r 0 o a / 6 r i d 1 e y s o o l e B u v o c e h l u c a J c n e a d R e s d o t a a d i D n . 5 e v o A x : a e i n c a A H : O D I T N E S
4 2 1
2 T E J E N O I M A C R O T C A F
A I C N E L A V I U Q E S E R O T C A F
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1 T
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1 S
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. c e r F
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O S E P
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. R A X A G A C M
0 1
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6 , 6
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A R A T
5
1
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. o N
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E 2
S U B I N M O
N S S A Ó I E D ) J 4 M E ( E A 2 U C R
N S S A Ó I E D ) J 6 M E ( E A 2 U C R S E N O I M A C
N E M Ó I L 1 E 1 P D M I Y N A M A C S T
S E E L J P S E M I 3 S O A L L U U S C I O I S C H T D E R V A
E L 2 P M I S
5 2 1
2 T E J E N O I M A C R O T C A F
A I C N E L A V I U . Q ) a E S d I ( E ) R a O t s T o C A C - F
1 T
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2 S
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2 T
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1 T
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2 S
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, 8 9 6 , 6 , 8 3 , 3 , 3 7 1 1 7 2 5 1
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a t 2 s T o C S . E 7 t , 7 , 6 , J 1 0 5 0 n T I 2 2 3 ( E s R , 1 , 4 , 3 8 o 3 7 0 r O S P 1 1 2 e y S o O 0 , 3 , 5 , 8 2 6 B S 2 S 1 2 2 o E h P 0 , 3 , 1 0 c 7 , 2 4 S 9 n 1 1 a R . c 3 2 4 e e d 1 1 1 r F a d i O 7 3 9 n , , , e S 7 0 v E 2 4 3 4 P A : . a i X A c R a A G A H C M : O D I T N E S
0 2 7 7 3 1 , 0 , 9 , 0 , 4 , 0 0 0 0 0
A R A T . o N
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9 , 1 3
9 , 4 1
5 , 4 1
7 , 9
2 , 6 2
) % 5 ) 7 ( % o 0 0 i d 1 e ( o m r n e e l t L n I - 4 3
o o m m o o c c e e t t n n e e 3 2 4 0 7 6 3 0 0 0 5 2 7 1 3 0 6 1 7 0 1 0 m m 1 1 1 2 2 a a c c i i r r é é 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 m m u u ) n n s % s M . ) E M E S M S E E a % 1 E L 2 E L 0 ( ( O E E g L 0 J P S r 5 Y D 1 P D 1 D e . l e . 1 l A N Y N a 2 E M M ) b ) E N ( ) ( b ) I I S N o o C o % o i A a t % a t 4 S S A M A u 0 i u T T T e i c c 0 n d e e p 5 e p d e 5 r r ( l ( p m p m n o m d L o d A o - A r ó N L c t a a c i í c t e t i i O c o o E e I N O i a n 4 e s M N s U O d V I M N M M n Q A C E - - o C R C 0 1 2 5 2 5
2 1
2 T E J 1 E T N O I M 3 A S C R O 2 T S C A F 1 S
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0 , 0 , 1 , 3 , 5 , 0 0 0 0 0
0 , 0 , 0 0
2 T A I S C E N R E L O T A C V I A U F ) Q o E
. 0 1 0 2 / 9 0 / 6 1 s e v e u J
s e r g e R ( ) a t s o C a t s o C . t n I ( s o r e y o B o h c n a R a d i n e v A : e d s e D
: O D I T N E S
1 T 3 S 6 9 5 0 2 1 0 , 0 , 1 , 4 , 9 , S 0 0 0 0 0
0 0 0 0 1 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
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2 T S E J E R O P S O S E P
, , , 6 , 7 , 0 2 5 0 , 6 8 1 1 1 0
1 T
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E 2
S U B I N M O
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) ( S N 6 Ó I S A E D M J E A E U C 2 R E N O I S M A C
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A I S C E N R E L O . T A ) V I a C A U d I ( F Q ) E
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S E J E R O P S O S E P
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S U B I N M O
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A I C N E L A V I U Q E S ) E o R s O T e r C g A e F
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E 2
S U B I N M O
2 ) 4 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C
2 ) 6 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C E N O I S M A C
1 1 Y M N E E Ó I L D P N M A A M I T C S
S S E E L J P E M 3 I S O A L L U U C I I S C H T E R V A
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S O D
Y M E E L D P N M A I S T 1 2
S M O E N D E N M A L T A 1
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E 2
S U B I N M O
2 ) 4 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C
2 ) 6 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C E N O I S M A C
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S E M L E P 1 D M I Y N S A T 2 A L U S C I O T D R A
Y M E E L D P N M A I S T 1 2
S M O E N D E N M A L T A 1
S S E E L J P E M 4 I S U N Q O I N L O E O M A C M C E R
3 6 , 5 1 0 , 3 6 0 5 = = S E E J T E N N E Ó L I A M V I A U C Q R E O S T E C J A E F
2 T E J E N O I M A C R O T C A F
A I C N E L A V I U Q E S ) E o R s O T e r C g A e F
6 1 1 2 7 2 7 1 7 9 6 4 , 7 , 2 , 7 , , 0 1 4 2 4 2
1 T
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S U B I N M O
4 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C
6 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C E N O I S M A C
Y M N E E Ó I L D P N M A A M I T C S
S S E E L J P E M 3 I S O L U C I S H E V
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S E M L E P 1 D M I Y N S A T 2 A L U S C I O T D R A
Y M E E L D P N M A I S T 1 2
S M O E N D E N M A L T A 1
S S E E L J P E M 4 I S U N Q O I N L O E O M A C M C E R
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2 T E J E N O I M A C R O T C A F
A I C N E L A V I U . ) Q a E S d I ( E ) R a O T t s C o A C F
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E 2
S U B I N M O
2 ) 4 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C
2 ) 6 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C E N O I S M A C
1 1 Y M N E E Ó I L D P N M A M A I T C S
S S E E L J P E M 3 I S O A L L U U C I I S C H T E R V A
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0 0 6 0 0 0 0 5 0 0 0 , 0 , 1 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
0 0 8 0 0 0 0 1 0 0 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
0 1 4 8 4 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 0 0 0 0
1 5 6 8 8 0 , 0 , 1 , 3 , 7 , 0 0 0 0 0
0 1 4 8 4 0 , 0 , 0 , 0 , 1 , 0 0 0 0 0
1 5 6 8 8 0 , 0 , 1 , 3 , 7 , 0 0 0 0 0
3 0 , 0
4 0 2 0 1 , 4 , 9 , 8 , 0 0 0 1
3 0 , 0
8 1 , 0
8 5 , 0
2 2 4 , 9 , 1 2
9 2 , 0
3 8 9 4 , 2 , 4 , 8 , 5 1 3 7 1
9 2 , 0
6 5 , 1
0 0 , 5
1 , 1 , 2 5 1 2
1 1 5 , 0 , 0 1
8 3 , 1
0 4 , 3 , 1 , 8 , 6 7 3 5 1 3 7
8 3 , 1
9 6 , 3 , 3 4 7 2
, 6 , 8 7 1 5 1
6 2 3 7 0 , 0 , 0 0
1 2 0 , 0
6 5 5 9 8 4 5 8 0 , 2 , 5 , 0 , 0 0 0 1
1 2 0 , 0
0 1 1 , 0
7 6 5 6 8 , 7 , 0 1
0 2 4 9 7 0 0 0 0 1 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
1 6 8 4 1 0 0 1 4 9 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
4 2 , 6
6 0 9 , 5 , , 6 , 3 9 6 2 9 9 1 1 1
7 7 7 8 5 , 1 , 7 , 3 , 9 , 0 4 5 7 8 1
6 8 7 , 6 , 4 , 1 , 9 , 0 3 6 5 7 1 1 1
8 0 , 8 , 6 , 4 , 2 , 0 2 5 8 7 1 1 1 1
0 9 , 8 , 7 , 6 , 0 , 3 8 3 8 9 1 1 2 2
2 5 3 , 0
8 , 0 1
8 , 7 , 7 , 6 , 5 0 5 0 1 2 2 3
8 8 , 8 , 8 , 8 , , 0 8 6 6 2 4 8 2 4 1 1 2 2 3
0 , 7 , 4 6 1 1
5 2 , 7
5 , 8 , 1 , 4 , 0 3 7 0 1 1 1 2
5 2 2 , , 2 , 2 , 2 , 1 4 5 3 9 1 3 7 1 1 1 2
2 , 7 , 8 1 1 2
3 4 , 9
7 , 0 , 3 , 5 , 3 8 2 6 1 1 2 2
8 8 , , 8 , 8 , 8 , 0 8 6 6 2 4 8 2 4 1 1 2 2 3
1 7 , 8 , 1 9 1
8 0 , 5
9 0 0 , 3 , 3 , 7 , 2 4 7 9 1 1
8 0 , 5
7 6 2 , 4 , , 8 , 0 6 3 5 6 7 1 1 1
0 0 0 1 1 4 , 7 , 0 , 3 , 6 , 3 4 6 7 8
0 9 9 0 , 3 , 2 , 4 , 7 , 1 3 4 6 8 1 1
3 0
7
1 6 2 3
5
3
4
5 0
0 0 0 0 0
0 0 1 0 0
0 , 5 , 8 3 2 3
5 , 4 1
1 , 7 , 3 , 9 , 1 7 4 0 2 2 3 4
5 , 4 1
5 , 2 2
5 , 0 3
4 , 4 , 8 6 3 4
4 2 7 , 9 , 6 , , , 7 0 4 9 3 1 1 2 2
0 , 6 , 1 , 7 , 2 , 2 8 5 1 8 1 1 2 3 3
4 , 6 2
9 , 1 3
9 , 4 1
2 , 6 2
5 , 4 1
5 , 4 1
7 , 9
2 1
4 2 , 0 , 0 8 8 0 9 1 4 = = S E E J T E N N E Ó L I A M V I A U C Q R E O S T E C J A E F
3 0 0
7
1 6 2 3 0
5
3
4
5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0
3 4 5
0
1 2 3 4 5
0
1
2
3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5
Y S M E E L D P N A M I T S 1 2 S O D
Y M E E L D P N M I A S T 1 2
1 S M O E N D E N M A L T A
S S E E L J P E M 4 I S U N Q O I N L O E O M A C M C E R
2 T E J E N O I M A C R O T C A F
A I C N E L A V I U Q E S ) E o R s O T e r C g A e F
1 0 4 2 6 7 9 0 7 8 0 , 0 , 4 , 7 , 5 , 0 1 1 2 6
1 T
2 4 0 , 0
7 5 4 , 0
0 6 0 , 1
1 7 0 , 0
1 6 4 , 0
7 6 7 , 1
9 0 0 5 4 0 4 8 5 4 0 , 1 , 1 , 3 , 8 , 0 0 0 0 0
2 0 0 , 0
7 2 0 , 0
3 6 0 , 0
2 7 6 1 5 0 , 0 , 1 , 3 , 5 , 0 0 0 0 0
2 0 , 0
9 0 , 0
6 2 , 0
1 7 0 , 0 , 7 0 0
2 2 , 0
1 0 0 , 0
6 1 0 , 0
3 S 2 S
4 8 2 5 5 2 6 7 7 6 0 , 1 , 6 , 9 , 7 , 0 0 0 1 4
0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
1 6 4 7 7 3 1 2 5 5 0 , 1 , 3 , 7 , 5 , 0 0 0 0 1
1 S
5 6 2 0 4 0 0 7 0 5 0 , 0 , 0 , 0 , 2 , 0 0 0 0 0
0 0 1 0 8 0 0 0 0 0 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
3 0 3 9 2 4 4 3 5 5 0 , 0 , 4 , 0 , 1 , 0 0 0 0 1
2 T 1 T 3 S 2 S
1 6 9 5 0 0 , 0 , 1 , 4 , 9 , 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
1 4 0 1 7 0 , 0 , 1 , 2 , 3 , 0 0 0 0 0
1 S
1 6 8 2 5 0 0 1 4 8 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
2 4 0 0 5 0 0 1 2 3 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
3 9 0 9 0 0 0 2 3 7 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 0 0 0 0
5 0 0 , 0
R ( ) a 2 t T . s 0 o S 0 0 8 1 C E 1 , 9 , 0 , 0 6 0 - J T , 7 , 0 2 5 0 , 6 8 1 1 1 0 2 a E / t 9 s R 0 4 3 0 8 / o O , 5 , P S 5 8 2 C S . 1 t O 8 0 3 5 5 0 5 0 4 5 2 9 6 4 4 1 n S 2 5 , o I 2 6 4 5 , 8 , 5 , 1 , 7 , , 9 , 1 , 4 , 6 , , 5 , 5 , 6 , 7 , , 1 0 S 3 g ( E 4 6 8 9 0 0 1 1 1 3 4 5 6 7 7 1 n s P i o 3 0 8 5 5 8 2 5 9 6 3 1 9 7 8 6 4 2 0 0 6 8 1 5 7 3 8 0 m r , 6 , 5 , 3 , 2 , , 4 , 6 , 7 , 8 , , 4 , 0 , 5 , 1 , , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 9 , e S 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 1 2 3 3 4 3 4 5 6 7 0 4 5 o y D o . B c 9 3 3 7 3 3 6 2 e 5 1 4 0 3 0 6 o r 2 1 5 5 8 0 2 9 4 3 3 0 3 1 9 9 1 0 2 5 h F c n a O 0 5 3 9 6 4 6 , 0 , 0 3 , 0 8 , 2 , 0 , , 1 , S 0 R , 5 , , 2 , 4 , 8 , 1 , 5 , , 0 , 6 , , 1 , , 4 5 7 0 0 1 7 5 7 0 1 1 1 2 2 5 7 8 0 8 1 E 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 a P d i n G . 3 2 9 e R X , , 6 0 5 , v A A A , 1 1 1 6 1 1 2 A C M : e A d 6 , 3 8 R s , , 5 1 1 5 8 A e 1 T D : . o 5 1 4 0 3 0 6 9 3 5 3 0 7 9 3 3 3 0 3 6 9 9 2 0 2 5 O 2 1 5 8 2 4 3 1 1 N D I T 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 N E S 1 1 2 ) 2 ) E 2
S U B I N M O
4 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C
6 S N ( A Ó D I S E E M J U A E R C E N O I S M A C
Y M N E E Ó I L D P N M A A M I T C S
S S E E L J P E M 3 I S
O A L L U U S C I O I S C H T D E R V A
2 , 1 1 6 , 4 1 9 8 , 7 4
6 , 2 2
4 2
0 6 0 2 0 , 8 , 0 4
4 8 3 0 3 3 2 1 0 9 0 , 4 , 2 , 0 , 9 , 0 0 1 0 8
4 4 2 0 6 3 3 6 0 1 0 , 6 , 1 , 0 , 9 , 0 1 1 0 2
9 9 4 , 0 4 , 2 , 6 , 0 0 , 7 0 3 1 0 7
9 0 , 0 , 0 1 , 2 , 4 0 0 , 5 0 1 1 0 2
8 1 4 5 9 0 , , 5 1 1
8 3 5 8 9 , 4 , 7 , 7 9 3 8 9 , 9 7 4 , 5 4 0 6 2 4 1 4 1
3 8 7 8 2 , 9 , 8 , 6 9 1 1 9 , 1 4 2 , 5 7 9 6 8 5 2 7 1
0 7 0 8 0 , 2 , 0 0
1 9 4 0 5 2 5 3 0 4 0 , 2 , 7 , 0 , 4 , 0 0 0 0 5
1 9 4 0 6 2 8 0 0 6 0 , 9 , 7 , 0 , 7 , 0 0 0 0 1
1 1 6 , 2 , 0 1
0 0 0 , 0 , 0 0
0 0 3 1 , 0 , 4 , 0 0 0
0 0 6 0 , 0 , 4 , 0 0 0
0 0 , 0
0 0 , 0
8 0 0 0 0 , 0 , 0 0
9 0 2 0 0 3 1 , 0 , 4 , 0 0 0
9 0 7 0 0 6 0 , 0 , 4 , 0 0 0
0 0 0 , 0
0 0 0 , 0
1 0 0 0 0 , 0 , 0 0
3 0 1 1 0 5 0 , 0 , 0 , 0 0 0
1 0 5 0 0 5 0 , 0 , 0 , 0 0 0
0 0 0 , 0
0 0 0 , 0
0 1 0 , 0 , 0 0
4 8 4 0 , 0 , 1 , 0 0 0
1 5 6 0 , 0 , 1 , 0 0 0
8 3 , 0
8 7 , 0
0 1 0 , 0 , 0 0
4 8 4 0 , 0 , 1 , 0 0 0
1 5 6 0 , 0 , 1 , 0 0 0
8 3 , 0
8 7 , 0
3 4 0 2 0 0 , 1 , 4 , 9 , 8 , 0 0 0 0 1
3 8 8 2 2 0 , 1 , 5 , 4 , 9 , 0 0 0 1 2
9 3 8 9 9 , 2 , 2 , 4 , 8 , 5 0 1 3 7 1
9 6 0 1 , 1 , 2 , 5 , 0 , 2 5 0 1 5 1 2
1 1 4 5 , 0 , 0 1
8 0 4 , 3 , 1 , 3 , 8 , 6 7 3 1 5 1 3 7
, 8 9 6 , 6 , 8 3 , 3 , 3 7 1 1 7 2 5 1
6 2 3 7 0 , 0 , 0 0
1 6 5 5 9 2 8 4 5 8 0 , 0 , 2 , 5 , 0 , 0 0 0 0 1
1 0 2 7 6 2 1 5 5 6 0 , 1 , 3 , 8 , 7 , 0 0 0 0 1
0 2 0 0 0 , 0 , 0 0
4 9 7 0 0 1 0 , 0 , 0 , 0 0 0
1 6 8 0 0 1 0 , 0 , 0 , 0 0 0
4 4 0 , 0
1 9 0 , 0
4 6 0 , 5 , 9 , 2 , 6 , 3 6 9 6 9 1 1 1
7 7 1 , 7 , 4 5
7 8 5 , 3 , 9 , 0 7 8 1
6 8 7 , 1 , 9 , 0 5 7 1
6 , 3 1
4 , 6 1
8 0 6 , 8 , , 4 , 2 , 0 2 6 5 8 7 1 1 1 1
0 9 , 3 0 , 3 8 , 9 1 1
7 , 3 2
6 , 8 2
8 , 8 , 7 , 7 , 6 , 0 5 0 5 0 1 1 2 2 3
8 8 , , 8 , 8 , 8 , 0 8 6 2 8 4 1 1 2 2 3
0 , 7 , 8 4 6 1 1
5 5 , 8 , 1 , 4 , 2 , 0 3 7 0 7 1 1 1 2
5 2 , 2 , 2 , 2 , 2 , 1 5 9 3 7 1 1 1 2
2 , 7 , 6 8 1 1 2
3 7 , 0 , 3 , 5 , 4 , 3 8 2 6 9 1 1 2 2
8 8 , 8 , 8 , 8 , , 0 8 6 2 8 4 1 1 2 2 3
1 7 , 8 , 1 9 1
8 9 0 0 , 3 , 0 , 3 , 7 , 2 4 5 7 9 1 1
8 7 6 , 4 , 2 , 0 , 8 , 0 3 6 5 7 1 1 1
0 0 4 , 7 , 3 4
0 1 1 0 , 3 , 6 , 6 7 8
0 9 9 0 , 3 , 2 , 4 , 7 , 1 8 3 7 4 6 8 1 1
0 4
1 3 3 0 5
1 9 2 0 1
2 0
3 0 3
1 0 3
0
0
0 , 5 , 8 3 2 3
5 , 1 , 7 , 3 , 9 , 4 1 7 4 0 1 2 2 3 4
5 , 5 , 5 , 4 , 4 , 4 2 0 8 6 1 2 3 3 4
4 7 , , 9 3 1
2 , 9 , 6 , 7 0 4 1 2 2
0 , 6 , 1 , 2 8 5 1 1 2
7 , 1 3
2 , 8 3
4 , 6 2
9 , 1 3
9 , 4 1
2 , 6 2
5 , 4 1
5 , 4 1
7 , 9
2 1
5 1 , 1 , 4 9 4 1 9 1 4 = = S E E J T E N N E Ó L I A M V I A U C Q R E O S T E C J A E F
0 4 0 1 3 3 0 5 0
1 9 2 0 1 0 2 0
3 0 3 0 1 0 3
0
0 0
3 4 5 0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5 0 1
2 3 4 5 0 1 2
3
4 5
S E M L E P 1 D M I Y N S A T 2
Y M E E L D P N M A I S T 1 2
S M O E N D E N M A L T A 1
S S E E L J P E M 4 I S U N Q O I N L O E O M A C M C E R
Anexo No 6. Resultados del ALIZE. Calculo de tensiones y deformaciones correspondientes a las estructuras existentes de los pavimentos de los tramos 2, 3, 4, 5 y 6 (seccion1) y al tramo 7 (seccion2). E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid Programa ALIZE III (Laboratoire Central des Ponts et Chaussees). ENTRADA DE DATOS
Titulo del estudio: Carretera Acceso al Central Manuel Martínez Prieto. Denominación de la sección: Tramos del 2 al 6. Sección No1. Denominación HA. BA. SB E
Adherencia Adherencia Adherencia Adherencia
Espesor (cm)
Modulo de Elasticidad (Kp / cm²).
Coeficiente de Poisson.
15
10000
0.35
35
2500
0.33
70
2500
0.33
Infinito
500
0.30
Rueda Simple. Radio de la huella Cargada 17.700 cm Presión Transmitida por cada rueda 8.160 Kp/cm²
SALIDA DE RESULTADOS Deformación Tensión Deformación Tangencial Tangencial Vertical. (1/1000) (Kp/cm²) (1/1000). 0.5187 12.373 - 0.0501
Z (cm) 0
Tensión Vertical (Kp/cm²) 8.160 A
HA Adherido
- 0.4733 - 0.4733
- 4.960 0.358
0.7784 1.6303
4.312 4.312
Adherido SB Adherido
- 0.1495 - 0.1495
- 0.057 - 0.057
0.4220 0.4220
1.017 1.017
15 BA 50
120
- 0.0936 - 0.0936
- 0.291 - 0.291
0.1242 0.1242
0.118 0.118
E D R
91.461 mm /100 109.27 m
R*D = 9993.69 m* mm/100
E.T.S. de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos de Madrid Programa ALIZE III (Laboratoire Central des Ponts et Chaussees) ENTRADA DE DATOS Titulo del estudio: Carretera Acceso al Central Manuel Martínez Prieto.
Denominación de la sección: Tramo 7. Sección 2 Denominación HA. BA. SB
Adherencia Adherencia Adherencia
Espesor (cm)
Modulo de Elasticidad (Kp / cm²).
Coeficiente de Poisson.
15
10000
0.35
45
4000
0.33
Infinito
2500
0.33
Rueda Simple. Radio de la huella Cargada 17.700 cm Presión Transmitida por cada rueda 8.160 Kp/cm²
SALIDA DE RESULTADOS Deformación Tensión Deformación Tangencial Tangencial Vertical. (1/1000) (Kp/cm²) (1/1000). 0.3743 10.153 0.1053
Z ((cm) 0
Tensión Vertical (Kp/cm²) 8.160 A
HA Adherido
15 BA
- 0.3331 - 0.3331
- 2.481 0.430
0.6647 1.1567
4.911 4.911
60 D R
Adherido 91.461 mm /100 109.27 m
- 0.1110 - 0.1110
- 0.301 - 0.052
0.2332 0.3076
0.734 0.734
R*D = 9993.69 m* mm/100
Simbología utilizada:
z = Profundidad. D = Deflexión en el punto medio de las huellas de carga. R = Radio de curvatura en el punto medio de las huellas de carga. Código de evaluación de la posición de máxima tensión o deformación (A) Bajo una rueda simple. (B) Bajo una de las ruedas gemelas. (C) En el centro de las ruedas gemelas.
Anexo No. 8 Pantallas de la Base de Datos “Cálculo de Costos por Indicadores” Vista 1. Pantalla inicial del sistema en Access.
Vista 2. Pantalla para introducir las actividades
Vista 3. Pantalla para introducir las empresas
Vista 4. Pantalla para introducir las unidades de medida.
Vista 5. Pantalla para introducir los indicadores seleccionando para cada indicador: la empresa, la actividad la unidad de medida y tecleando el valor unitario y la profundidad.
