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FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

INFORME DE PAVIMENTOS FLEXIBLES: “FALLAS CONSIDERADAS EN LA AV. LUIS VALLEJO SANTONI (PARADERO TERMINAL TERRESTRE- PPJJ VIVA EL PERÚ)”

PRESENTADO POR: INCA ZUÑIGA, EDISON

2015202867

MAÑACCASA ROMERO, DENILSON

2016201455

QUISPE CCANAHUIRE, ELVIS

2016121090

TARCO GONZALES, RAUL A.

2014132646

SARMIENTO GONZALES, SAMUEL

2015123241

DOCENTE: MG. ING. ESPINOZA SOLORZANO, JOSEPH

CUSCO, ENERO 2020

INDICE INTRODUCCION .................................................................................................................................. 2 GENERALIDADES ................................................................................................................................. 3 OBJETIVO GENERAL ........................................................................................................................ 3 OBJETIVOS ESPECIFICOS ................................................................................................................. 3 INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS ................................................................................................ 4 1.

BASE. ....................................................................................................................................... 4

2.

SUB- BASE. .............................................................................................................................. 5

3.

SUB-RASANTE. ........................................................................................................................ 5

1.

PAVIMENTO FLEXIBLE............................................................................................................. 6

2.

PAVIMENTO DE RÍGIDO.......................................................................................................... 7

FALLAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES .................................................................................................. 8 RECORRIDO POR LA AV. LUIS VALLEJO SANTONI ............................................................................ 18

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INTRODUCCION El presente informe del curso de Pavimentos, nos involucraremos y daremos información acerca de las fallas consideradas en la Av. Luis Vallejo Santoni en el pavimento flexible desde el paradero del Molino hasta el PPJJ Viva el Perú donde se observa que colocaron el pavimento flexible sobre un pavimento rígido en un espesor de 7 cm. nos involucraremos y daremos información acerca de las fallas que llegamos a encontrar en nuestro tramo de pavimento flexible de margen derecha. Los defectos que presenta un pavimento y que disminuyen la comodidad del usuario o la vida de servicio de esa estructura, frecuentemente corresponden a defectos constructivos y difícilmente pueden clasificarse como deterioros. Nos involucraremos y daremos información acerca de las fallas que llegamos a encontrar en nuestro tramo de pavimento flexible de margen derecha. Describiremos las fallas a lo largo de esta Av. Donde pondremos los conocimientos adquiridos en el salón de clases este informe tiene la finalidad de desarrollar este pavimento flexible el cual pretendemos desarrollar las fallas que se presentan los agrietamientos por fatiga, deformación por tracción en la mezcla asfáltica, ahuellamiento compresión en la sub rasante de la mezcla asfáltica. Vale destacar que esto es uno de los problemas que se presentan en los pavimentos flexibles en diferentes tipos de severidad que son bajos, medios y altos en la estructura de la carretera debido a las consecuencias de diseños inadecuados, de la mala calidad de los materiales utilizados, o el procedimiento de construcción o una conservación ineficaz y inoportuna.

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GENERALIDADES OBJETIVO GENERAL Reconocer y describir las fallas producidas en la Av. Luis Vallejo Santoni, para mejorar nuestros conocimientos acerca de los pavimentos flexibles.

OBJETIVOS ESPECIFICOS  Recorrer la Av. Luis Vallejos Santoni desde el paradero del terminal hasta llegar el paradero de PPJJ Viva el Perú donde se observa el pavimento flexible.  Describir las fallas presentes a lo largo de la Av. Donde los clasificaremos de bajo, medio y alta severidad.  Desarrollar una guía que permita conocer los diferentes deterioros existentes en pavimentos y sus soluciones constructivas

UBICACIÓN La zona que eligió el grupo se encuentra en la Av. Luis Vallejo Santoni desde el paradero del terminal Terrestre hasta el PPJJ de Viva el Perú que se encuentra en la jurisdicción del Distrito de Santiago Provincia del Cusco Departamento del Cusco. Ver imagen N° 01.

Imagen N°01: Recorrido del grupo

Imagen N°02: Integrantes del grupo

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INTRODUCCION A LOS PAVIMENTOS PAVIMENTOS. Los pavimentos se dividen en flexibles y rígidos. El comportamiento de los mismos al aplicarles cargas es muy diferente, tal como se puede ver.

En un pavimento rígido, debido a la consistencia de la superficie de rodadura, se produce una buena distribución de las cargas, dando como resultado tensiones muy bajas en la subrasante. Lo contrario sucede en un pavimento flexible, la superficie de rodadura al tener menos rigidez, se deforma más y se producen mayores tensiones en la subrasante.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE INTEGRAN UN PAVIMENTO. 1. BASE. La base es la capa situada debajo de la carpeta (pavimento flexible). Su función es eminentemente ser resistente, absorbiendo la mayor parte de los esfuerzos verticales y su rigidez o su resistencia a la deformación bajo las solicitaciones repetidas del tránsito suele corresponder a la intensidad del tránsito pesado. Así, para tránsito medio y ligero se emplean las tradicionales bases granulares, pero para tránsito pesado se emplean ya materiales granulares tratados con un cementante.

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2. SUB- BASE. En los pavimentos flexibles, la subbase es la capa situada debajo de la base y sobre la capa subrasante, debe ser un elemento que brinde un apoyo uniforme y permanente al pavimento. Cuando se trate de un pavimento rígido, esta capa se ubica inmediatamente abajo de las losas de hormigón, y puede ser no necesaria cuando la capa subrasante es de elevada capacidad de soporte. Su función es proporcionar a la base un cimiento uniforme y constituir una adecuada plataforma de trabajo para su colocación y compactación. Debe ser un elemento permeable para que cumpla también una acción drenante, para lo cual es imprescindible que los materiales usados carezcan de finos y en todo caso suele ser una capa de transición necesaria. Esta capa no debe ser sujeta al fenómeno de bombeo y que sirva como plataforma de trabajo y superficie de rodamiento para las máquinas pavimentadoras. En los casos que el tránsito es ligero, principalmente en vehículos pesados, puede prescindirse de esta capa y apoyar las losas directamente sobre la capa subrasante. Se emplean normalmente subbases granulares constituidas por materiales cribados o de trituración parcial, suelos estabilizados con cemento, etc.

3. SUB-RASANTE. Esta capa debe ser capas de resistir los esfuerzos que le son transmitidos por el pavimento. Interviene en el diseño del espesor de las capas del pavimento e influye en el comportamiento del pavimento. Proporciona en nivel necesario para la subrasante y protege al pavimento conservando su integridad en todo momento, aún en condiciones severas de humedad, proporcionando condiciones de apoyo uniformes y permanentes. Con respecto a los materiales que constituyen la capa subrasante, necesariamente deben utilizarse suelos compactables y obtener por lo menos el 95% de su grado de compactación.

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TIPOS DE PAVIMENTOS. 1. PAVIMENTO FLEXIBLE. Una carpeta constituida por una mezcla asfáltica proporciona la superficie de rodamiento; que soporta directamente las solicitaciones del tránsito y aporta las características funcionales. Estructuralmente, la carpeta absorbe los esfuerzos horizontales y parte de los verticales, ya que las cargas de los vehículos se distribuyen hacia las capas inferiores por medio de las características de fricción y cohesión de las partículas de los materiales y la carpeta asfáltica se pliega a pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura se rompa. Las capas que forman un pavimento flexible son. carpeta asfáltica, base y subbase, las cuales se construyen sobre la capa subrasante. Asfalto Es un material aglomerante de color oscuro, constituidos por mezclas complejas de hidrocarburos no volátiles de alto peso molecular, originarios del petróleo crudo, en el cual están disueltos, pueden obtenerse por evaporación natural de depósitos localizados en la superficie terrestre, denominados Asfaltos Naturales, o por medio de procesos de destilación industrial cuyo componente predominante es el Bitumen. Los asfaltos destilados del petróleo son producidos ya sea por destilación por vapor o soplados. La destilación por vapor produce un excelente asfalto para pavimentos, mientras que el producto de destilación por aire o soplado tiene una escasa aplicación en pavimentación. Obtención y tipos Según el origen del petróleo crudo la composición de base se divide en:  Base Asfáltica  Base Parafínica  Base Intermedia Los asfaltos de base asfáltica, es decir, asfaltos obtenidos de petróleos asfálticos, son más deseables para pavimentación, ya que tienen buenas características ligantes y de resistencia al envejecimiento por acción del clima. Los asfaltos de base parafínica, se oxidan lentamente expuestos a la intemperie, dejando unos residuos escamosos y de poco valor como ligante. De acuerdo a su aplicación, los asfaltos los podemos clasificar en 2 grandes grupos:  Asfaltos para Pavimentos Éstos se subdividen en: 6

  

Cementos Asfálticos Asfaltos Cortados Emulsiones Asfálticas

 Asfaltos Industriales

2. PAVIMENTO DE RÍGIDO. La superficie de rodamiento de un pavimento rígido es proporcionada por losas de hormigón hidráulico, las cuales distribuyen las cargas de los vehículos hacia las capas inferiores por medio de toda la superficie de la losa y de las adyacentes, que trabajan en conjunto con la que recibe directamente las cargas. Por su rigidez distribuyen las cargas verticales sobre un área grande y con presiones muy reducidas. Salvo en bordes de losa y juntas sin pasajuntas, las deflexiones o deformaciones elásticas son casi inapreciables. Este tipo de pavimento no puede plegarse a las deformaciones de las capas inferiores sin que se presente la falla estructural. Es te punto de vista es el que influye en los sistemas de cálculos de pavimentos rígidos, sistemas que combinan el espesor y la resistencia de hormigón de las losas, para una carga y suelos dados. Aunque en teoría las losas de hormigón hidráulico pueden colocarse en forma directa sobre la subrasante, es necesario construir una capa de subbase para evitar que los finos sean bombeados hacia la superficie de rodamiento al pasar los vehículos, lo cual puede provocar fallas de esquina o de orilla en la losa. La sección transversal de un pavimento rígido está constituida por la losa de hormigón hidráulico y la subbase, que se construye sobre la capa subrasante. Tipos de pavimento rígido. Existen 5 tipos de pavimentos rígidos:    

De hormigón simple De hormigón simple con barras de transferencia de carga. De hormigón reforzado y con refuerzo continuo. De hormigón presforzado.

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FALLAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES PAVIMENTOS FLEXSIBLES: es aquel cuya estructura total se deflecta o flexiona. Este tipo de pavimento es de amplio uso en zonas de tráfico

FALLA EN ESTRUCTURAL: Es una deficiencia del pavimento que ocasiona, de inmediato o posteriormente, una reducción en la capacidad de la carga de este. En una etapa más avanzada, la falla estructural se manifiesta en la obstrucción generalizada del pavimento, a la que se asocia precisamente el índice del servicio no necesariamente implica una falla estructural inmediata ya que lo primero es consecuencia de su incapacidad para soportar las cargas del proyecto. La identificación de una falla, que es definir su tipo y la causa que lo ha provocado, a veces es una cosa realmente sencilla y obvia para personas experimentadas en la rama de construcción de carreteras. En otros casos es necesario llevar un reconocimiento completo de la zona fallada, que abarque las distintas partes que forman la estructura de la obra y hacer una serie de estudios y sondeos, recabar antecedentes de la construcción, etc. Para así poder definir el origen de los deterioros y corregirlos oportunamente. Es muy importante recalcar que se trate siempre de subsanar completamente la deficiencia que este ocasionando las fallas, corrigiendo el problema de raíz y que no se vuelva a presentar; pues es muy común que se arregle de manera provisional o superficial en el tramo fallado y que se deje sin resolver el problema ya que si no es atacado desde sus orígenes los desperfectos progresan rápidamente y después será mucho más costosa su reparación.

TIPOS DE FALLAS Grietas de Contracción o de Bloque Son grietas interconectadas que dividen el pavimento en pedazos aproximadamente rectangulares, su tamaño puede variar de .30 m x .30 m a 3.0 m x 3.0 m; principalmente se originan por la contracción del concreto asfáltico y los ciclos de temperatura diarios; este tipo de falla no está asociada a cargas, lo que indican es que el asfalto se ha endurecido significativamente.

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Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III

Piel De Cocodrilo Las grietas piel de cocodrilo son una serie de grietas interconectadas cuyo origen es la falla por fatiga de la capa de rodadura asfáltica bajo acción repetida de las cargas de tránsito; la piel de cocodrilo se considera como un daño estructural importante y usualmente se presenta acompañado por ahuellamiento.

5 Imagen tomada por el autor de este blogg

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Niveles de severidad para la falla tipo piel de cocodrilo

Imagen editada, maestría en vías terrestres, módulo III

Nivel de severidad Bajo: Grietas finas capilares y longitudinales que se desarrollan de forma paralela con unas pocas o ninguna interconectadas. Las grietas no están descascaradas, es decir, no presentan rotura del material a lo largo de los lados de la grieta.

Nivel de severidad Medio: Desarrollo posterior de grietas piel de cocodrilo del nivel bajo, en un patrón o red de grietas que pueden estar ligeramente descascaradas.

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Nivel de severidad Alto: Red o patrón de grietas que ha evolucionado de tal forma que las piezas o pedazos están bien definidos y descascarados los bordes. Algunos pedazos pueden moverse bajo el tránsito. Mancha en Pavimentos (Exudación)

La “exudación” es la presencia de una película de material bituminoso en pavimento, la cual forma una superficie brillante, cristalina y reflectora que usualmente llega a ser pegajosa. La “mancha” es originada por exceso de asfalto en la mezcla, exceso de aplicación de un sellante asfáltico o un bajo contenido de vacíos de aire, o por deposición de aceites caído de los vehículos, o por concentración de residuos de combustibles no quemados.

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Niveles de severidad para la falla Mancha en Pavimentos (Exudación)

Nivel de severidad Bajo: La mancha ha ocurrido solamente en un grado muy ligero y es detectable únicamente durante unos pocos días del año. El asfalto no se pega a los zapatos o a los neumáticos.

Nivel de severidad Medio: La mancha ha ocurrido hasta un punto en el cual el asfalto se pega a los zapatos y neumáticos únicamente durante unas pocas semanas del año.

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Nivel de severidad Alto: La mancha ha ocurrido de forma extensa y gran cantidad de asfalto se pega a los zapatos y neumáticos al menos durante varias semanas al año Corrugaciones La corrugación (también llamada “sartanejas”) es una serie de cimas y depresiones muy próximas que ocurren a intervalos bastante regulares, usualmente a menos de 3.0 m. Las cimas son perpendiculares a la dirección del tránsito; este tipo de daño es usualmente causado por la acción del tránsito combinada con una carpeta o una base inestables.

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Desnivel de la via

Niveles de severidad para la falla Corrugación.

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Nivel de severidad Bajo: No tienen una consecuencia importante en la calidad de rodaje.

Nivel de severidad Medio:Producen un efecto medio en la calidad de rodaje

Nivel de severidad Alto: Producen un efecto negativo muy marcado en la calidad de rodaje Grietas de Borde Las grietas de borde son paralelas al eje de la vía y generalmente están a una distancia entre 0.30 y 0.60 m del borde exterior del pavimento. Este daño se acelera por las cargas de tránsito y puede originarse por debilitamiento debido a condiciones climáticas, de la base o de la sub-rasante próximas al borde del pavimento, o por falta de soporte lateral o inclusive por terraplenes construidos con materiales expansivos.

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Ahuellamiento El ahuellamiento se deriva de una deformación permanente en cualquiera de las capas del pavimento o la sub-rasante, usualmente producida por consolidación o movimiento lateral de los materiales debidos a la carga del tránsito.

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Baches Un bache es un área de pavimento la cual ha sido remplazada con material nuevo para reparar el pavimento existente.

Los bache se considera un defecto no importa que tan bien se comporte (usualmente, un área bacheada o el área adyacente no se comportan tan bien como la sección original de pavimento).

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RECORRIDO POR LA AV. LUIS VALLEJO SANTONI

En el paradero Huanbutio cerca de un rompe muelles encontramos una corrugación level de aproximadamente de 2 cm.

Desde el paradero de Huambutio rumbo al paradero morro no se encontraron fallas tan pronuciadas como al inicio. Siendo leves o medias.

En el paradero Morro otra ve z empieza a notarse las fallas grietas longitudinales y transversales que serán de alta severidad que en su mayoría de las transversales tienen longitudes mayores de 6 mts.

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En el paradero Morro de bajada se encontraron grietas de borde y con depresiones.

Aquí se observa huecos son depresiones pequeñas con un diámetro menor 0.90 m. en la parte inferior se observa la capa del pavimento rígido que era esta via con una depresión de 7 cm.

Se observa en la bajada del paradero morro grietas longitudinales y transversales severos y medios también fallas longitudinales. 19

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