Vias en Afirmado

7/28/2019 Vias en Afirmado

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VAS EN AFIRMADO


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VAS EN AFIRMADO

INTRODUCCIN


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TIPOS DE CAMINOS NO PAVIMENTADOS

TROCHA TEMPORAL

TROCHA PERMANENTE

VA EN AFIRMADO


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TROCHA TEMPORAL

Pista rudimentaria formada por la limpieza de lavegetacin superficial

Su trazado est ligado a la topografa del terreno

Las obras de arte son muy simples (generalmente demadera)

Suele ser intransitable en poca lluviosa

El trnsito que la usa es escaso (no mayor de 25vehculos diarios)

La velocidad de operacin es relativamente baja


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TROCHA PERMANENTE

Dispone de algunas rectificaciones en el trazado(generalmente construccin de terraplenes parasalvaguardar la calzada del agua en zonas bajas)

Las obras de arte son ms slidasOcasionalmente se les coloca una capa de rodamiento

para reforzar la calzada en los puntos ms dbiles

El trnsito que la usa es mayor que en la trochatemporal

La velocidad de operacin es mayor que en la trochatemporal


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VAS EN AFIRMADO

Disponen de mejoramientos en el trazado parafacilitar la circulacin de manera permanente en dossentidos

Las obras de arte son permanentesEl terreno natural es reforzado, en toda la longitud,con una capa de material seleccionado

El trnsito diario puede superar los 100 vehculos

Si la va est bien mantenida, la velocidad decirculacin puede ser alta


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VAS EN AFIRMADO

ESPESOR REQUERIDO DE LA CAPA DE AFIRMADO

En las vas afirmadas no son de temer las fisurassuperficiales

Las deflexiones de la calzada pueden ser elevadas, sinque se presenten inconvenientes

Los espesores por adoptar son inferiores a los

requeridos en las vas pavimentadasExisten mtodos empricos para el diseo de espesoresde afirmado (PELTIER, TRL, AASHTO, etc.)


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VAS EN AFIRMADO

ESPESORREQUERIDO DE

AFIRMADO


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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO

MTODO DEL TRL


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MTODO AASHTO

Establece el espesor requerido en funcin de tres

parmetros:

Regin climtica

Calidad relativa del suelo de subrasante

Nivel de trnsito


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REGIONES CLIMTICAS

REGIN CARACTERSTICAS

IIIIIIIVVVI

Hmeda, sin heladasHmeda, con ciclos de congelamiento y deshieloHmeda, con alta penetracin de la heladaSeca, sin heladaSeca, con ciclos de congelamiento y deshieloSeca, con alta penetracin de la helada

MTODO AASHTO


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CALIDAD RELATIVA DEL SUELO DE SUBRASANTE

Reginclimtica

Muy pobre Pobre Regular Buena Muy buena

III

IIIIVVVI

2800*2700

2700320031002800

37003400

3000410037003100

50004500

4500560050004100

68005500

4400790060004500

95007300

57001170082005700

* mdulo resiliente efectivo, en lb/pg2

NIVEL DE TRNSITO

Nivel Nmero de ejes equivalentes de 80kN

AltoMedioBajo

60,000 100,00030,000 60,00010,000 30,000

MTODO AASHTO


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Calidad relativa Nivel de

del suelo de trnsito I II III IV V VI

subrasante

Muy buena Alto 8 10 15 7 9 15

Medio 6 8 11 5 7 11

Bajo 4 4 6 4 4 6Buena Alto 11 12 17 10 11 17

Medio 8 9 12 7 9 12

Bajo 4 5 7 4 5 7

Regular Alto 13 14 17 12 13 17

Medio 11 11 12 10 10 12

Bajo 6 6 7 5 5 7

Pobre Alto ** ** ** ** ** **

Medio ** ** ** 15 15 **

Bajo 9 10 9 8 8 9Muy pobre Alto ** ** ** ** ** **

Medio ** ** ** ** ** **

Bajo 11 11 10 8 8 9

Regin climtica

Espesor de afirmado en pulgadas

El mdulo del material de afirmado es 30,000 psi

** Se recomienda la construccin de un pavimento

MTODO AASHTO


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MTODO DE DAKOTA DEL SUR


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MATERIALES

PARA LACONSTRUCCIN

DE AFIRMADOS

VAS EN AFIRMADO


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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS

Resistencia al deslizamiento

Brindar una superficie lisa (baja rugosidad)Propiedades cohesivasResistencia a la prdida de grava y a la erosinEstabilidad en condiciones seca y hmedaBaja permeabilidadBuena capacidad de distribucin de esfuerzosFacilidad para su conformacin y compactacin

PROPIEDADES DESEABLES


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Materiales deseablesGravas arenosas bien gradadas, con una pequea

proporcin de finos de tipo arcilloso

Materiales indeseablesMateriales carentes de partculas de grava y confinos limosos. Estos materiales son porosos e

inestables y sufren prdidas importantes bajo la accindel trnsito automotor


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PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB(AUSTRALIA)

Para facilidad de conformacin y compactacin y parabrindar comodidad y seguridad al trnsito, el 100 % del

material debe pasar el tamiz de 25 mm ( 1)Para brindar resistencia a la prdida de material, el

porcentaje retenido en el tamiz de 2.36 mm (No 8) sedebe encontrar entre 20 % y 60 %

Para brindar estabilidad y reducir la permeabilidad, larelacin entre los pasantes de los tamices de 75m (No200) y de 2.36 mm (No 8) debe encontrarse entre 0.2 y0.4


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El ndice Plstico (IP) debe encontrarse entre 4 y 15

Los menores valores del rango se recomiendan enclimas hmedos, en vas con altos volmenes de trnsitoy donde los materiales tengan bajo contenido de grava, entanto que los valores ms altos se recomiendan para la

situacin contrariaEl Producto Plstico (IP * % pasa tamiz de 0.425 mm)debe encontrarse entre 300 y 400


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El Lmite de Contraccin debe encontrarse entre 4 y 8

Los menores valores del rango se recomiendan en vasen climas hmedos y con altos volmenes de trnsito ydonde los materiales tengan bajo contenido de grava, entanto que los valores ms altos son recomendables donde

se presente la situacin contraria

El CBR debe ser mayor de 11 para el 95% decompactacin


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PROPIEDADES RECOMENDADAS EN SUDFRICA(Jones y Paige-Green, 1996)

Rural Urbana

Tamao mximo (mm) 37,5 37,5

Cantidad de sobretamaos ( % ) 5 mx 0

Producto de contraccin (Pc)1

100 - 3652

100 - 240

Coeficiente de gradacin (Cg)3

16 - 34 16 - 34

Valor de impacto ( % ) 20 - 65 20 - 65

CBR ( % ) 15 mn4

15 mn

1004 al 95% de compactacin tras 4 das de inmersin en agua

1

Producto de contraccin = Contraccin lineal * % pasa tamiz 0.425 mm2 Preferible un mximo de 240

3 Coeficiente de gradacin = (%pasa t. 25 mm - % pasa t. 2.0 mm)*%pasa t. 4.25 mm


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VAS EN AFIRMADO

EVALUACIN DEVAS EN

AFIRMADO


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EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO

OBJETIVOS DE LA EVALUACIN

Clasificar y cuantificar los deterioros

Determinar la condicin de los diferentes segmentos

de la va objeto de la evaluacinObservar los cambios en la condicin de la calzadadurante el transcurso del tiempo

Identificar las medidas necesarias de mantenimientoo mejoramiento

Establecer prioridades de intervencin


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CLASIFICACIN DE LOS DETERIOROS

Deterioros generalizadosPrdida de grava

OndulacionesAhuellamientoPrdida de pendiente transversal

Otros deteriorosBachesSurcos de erosinCabezas duras



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DETERIOROS GENERALIZADOS

PRDIDA DE GRAVA

Desaparicin del material superficial comoconsecuencia de las agresiones sufridas por el afirmado,incluyendo algunas acciones de conservacin

Su velocidad de evolucin es variable de acuerdo con elclima, los materiales de construccin, el trnsito y latopografa

Ocurre en cualquier poca del ao, pero se acenta enla lluviosa

En pocas secas se forman nubes de polvo que reducenla visibilidad y afectan a los vecinos de la va


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Prdida de grava

Nube de polvo



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ONDULACIONES

Reordenacin de la superficie en ondas paralelasorientadas perpendicularmente al sentido del trnsito

Ocupan todo el ancho de la va y su longitud de ondavara desde 300 mm en calzadas arenosas, hasta 1,000mm en calzadas con alto contenido de grava

El deterioro se desarrolla en la estacin seca, cuandolos materiales presentan dbil cohesin



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ONDULACIONES



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AHUELLAMIENTO

Deformacin que altera la pendiente transversal, lacual proviene de las fuerzas ejercidas por losneumticos de los vehculos, siendo ms marcadacuanto ms pesado y canalizado sea el trnsito.

En la estacin seca se produce el desplazamientolateral de los materiales poco cohesivos, en tanto queen la hmeda se puede producir prdida de estabilidaddel afirmado o de la capa de soporte

Este deterioro dificulta los desplazamientos lateralesde los vehculos y afecta notoriamente la seguridad delos usuarios



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PRDIDA DE PENDIENTE TRANSVERSAL

Deterioro causado por el desgaste superficial

producido por el trnsito, as como por prdidasirregulares de grava o asentamientos desiguales delsuelo de fundacin

Se traduce en estancamientos de agua y en el

reblandecimiento del cuerpo de la calzada



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BACHES

Depresiones localizadas de forma ms o menos

circular que tienen su origen en defectos del perfil de lasubrasante o en otros deterioros preexistentes

Se desarrollan principalmente en poca hmeda,debido a que el agua estancada satura el material

superficial y lo hace ms vulnerable a la accin deltrnsito

OTROS DETERIOROS


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BACHES

OTROS DETERIOROS


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SURCOS DE EROSIN

Pueden ser paralelos o perpendiculares al eje de lacalzada y se producen por deficiencias en el drenaje

superficial

Afectan la calzada principalmente en zonas confuerte pendiente y baja compactacin

La intensidad del fenmeno depende de la cantidadde agua involucrada y de la velocidad de los cursosde agua formados

OTROS DETERIOROS


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Longitudinales

OTROS DETERIOROS

Transversales

SURCOS DE EROSIN


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CABEZAS DURAS

Partculas gruesas que se asoman en la superficiedel afirmado, por desprendimiento del material finoalrededor de ellas

El fenmeno se puede producir por la presencia desobretamaos, por discontinuidades en lagranulometra de la grava o por diferencias de durezaentre las partculas del agregado grueso

Dan lugar a una psima calidad del rodamiento yobligan a una drstica disminucin en la velocidad decirculacin

OTROS DETERIOROS


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CABEZAS DURAS

OTROS DETERIOROS
http://www.fahrindustries.com/images/l1-800.jpg


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CUANTIFICACIN DE LOS DETERIOROS

Aunque todos los deterioros inciden en la condicindel afirmado, los dos cuya presencia continua afecta

ms las condiciones de circulacin son:Prdida de pendiente transversal (incluyendo en

ella los ahuellamientos y los surcos de erosin)

Ondulaciones

Estos deterioros se cuantifican en funcin de suamplitud y su gravedad



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NDICES DE CALIFICACIN DEL ESTADODE LA CALZADA

Partiendo de las amplitudes y de los niveles de

gravedad de las prdidas de pendiente transversal yde las ondulaciones, se pueden establecer ndicesrepresentativos de dichos deterioros en cada tramo(Ip e Io)

A partir de ellos, se puede determinar un ndice dedeterioro (Id) del tramo evaluado



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NDICES DE CALIFICACIN DEL ESTADO DE LA

CALZADA



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NDICE ESTRUCTURAL DE LA CALZADA AFIRMADA (Ie)

La prdida de grava es un deterioro caracterstico de lascalzadas afirmadas

Entre ms delgada sea la cobertura de grava, msesforzada se encontrar la subrasante y mayores sern losriesgos de un deterioro pronunciado

La falta de capacidad estructural se hace ms evidente a

medida que la intensidad del trnsito aumentaEl ndice Estructural de la calzada afirmada (Ie)combina estos dos factores



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NDICE ESTRUCTURAL DE LA CALZADAAFIRMADA



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SOLUCIONES PARA EL MANTENIMIENTO

DETERMINACIN DEL TIPO DE SOLUCIN

Las opciones de intervencin para el mantenimientose establecen en funcin de los factores que inciden enel estado y comportamiento actual del afirmado,resumidos a travs de los ndices de deterioro (Id) yestructural (Ie)


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TRATAMIENTO CON RASTRAS Y ESCOBAS

Es un tratamiento continuo durante la temporada seca,para detener la formacin de ondulaciones, eliminando el

material suelto de la superficieEl tratamiento con escobas slo es eficaz en caminoscon bajo volumen de trnsito y superficies de sueloarenoso y suelto

El tratamiento con rastras es ms eficiente y sufrecuencia depende del volumen de trnsito, del tipo dematerial por tratar y de la rapidez con la cual tienden aformarse las ondulaciones

DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO


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TRATAMIENTO CON ESCOBA



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TRATAMIENTO CON RASTRAS DE LLANTAS



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PERFILADO LIGERO

Consiste en rebajar ligeramente la superficie delcamino para controlar las asperezas y las ondulacionessuperficiales leves.

El trabajo no contempla la adicin de materiales



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PERFILADO PESADO



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RECARGA DE GRAVA



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REAPLICACIN LOCALIZADA DE GRAVA

Consiste en el relleno de baches o surcos en reas dereducida extensin, mediante mtodos manuales

El procedimiento consiste en retirar el agua y losmateriales sueltos de la zona deteriorada, cortar loscostados de ella hasta alcanzar el material en buenestado, rellenar con material humedecido y compactarlo

con pisones pequeos o vibradores manuales, dejando laltima capa unos 30 mm por encima de la superficie dela calzada



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REAPLICACIN LOCALIZADA DE GRAVA



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CONTROL DEL POLVO


Aplicacin de un producto supresor de polvo en forma de riego

Los productos ms empleados son los cloruros (de calcio ymagnesio), los cuales absorben la humedad del ambiente,manteniendo hmeda la superficie del camino

Tambin se emplean resinas, asfaltos y productos comerciales

La aplicacin del producto reduce la emisin de polvo, laprdida de grava y la frecuencia de las operaciones de perfilado

La dosis por aplicar depende de la concentracin del producto


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CONTROL DEL POLVO


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FRECUENCIA DE LAS

OPERACIONES DEMANTENIMIENTOPERIDICO

VAS EN AFIRMADO


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FRECUENCIA DE LAS OPERACIONESDE MANTENIMIENTO PERIDICO

PERFILADO LIGERO

BANCO MUNDIALPaso de motoniveladora cada 4,000 a 8,000 vehculos

INGEROUTE (MOPT Colombia)


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PERFILADO LIGERO

TRL (Reino Unido)


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PERFILADO PESADO

Depende del trnsito, de las condicionesatmosfricas y de la frecuencia con la cual se realice

el perfilado ligero

Los intervalos se fijan en cada caso particular,dependiendo del tiempo que transcurra hasta que la

combinacin de los ndices de deterioro (Id) yestructural de la calzada (Ie), exijan una intervencinde mantenimiento del tipo E 2


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RECARGA DE GRAVA

Hay coincidencia en la necesidad absoluta de hacerlocuando el espesor del afirmado haya disminuido hasta

alcanzar 75 mmEl espesor de recarga se establece como la diferenciaentre el espesor de un nuevo afirmado para servir eltrnsito previsto y el espesor remanente del afirmado

existenteNo hay consenso entre los expertos, en cuanto a larapidez con la cual se pierde la grava del afirmado

C C A AS O AC O S


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RAPIDEZ CON LA CUAL SE PIERDE LA GRAVA

La situacin se debe resolver en cada caso, aunque hay guas decarcter muy general:

TRL 30 mm/ao por cada 100 vehculos diarios (pero citacasos de prdidas hasta de 80 mm/ao)

INGEROUTE 20 a 30 mm/ao por cada 200 vehculos diarios

LCPC 20 a 40 mm/ao por cada 150 a 500 vehculos diarios

AASHTO presenta 3 ecuaciones empricas para calcular lasprdidas a partir de las lluvias, condiciones geomtricas de la va,calidad del afirmado, trnsito y frecuencia del perfilado ligero


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UMBRAL DE

PAVIMENTACINDE LAS VAS

AFIRMADAS

VAS EN AFIRMADO


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UMBRAL DE PAVIMENTACIN


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UMBRAL DE PAVIMENTACINDE LAS VAS AFIRMADAS

En trminos muy amplios, se justifica pavimentar

una va en afirmado cuando los costos de provisiny mantenimiento de la va pavimentada, ms los deoperacin de los vehculos que circulen sobre ella,resulten inferiores a los costos de mantenimiento yoperacin de la va sin pavimentar

(II)



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IMPACTO DE LAS SUPERFICIES NO PAVIMENTADASSOBRE LOS COSTOS DE LOS USUARIOS



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SELECCIN ECONMICA DEL UMBRAL DE PAVIMENTACIN


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Documents

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