proyecto pavimento

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<p>UNIVERSIDAD SANTA MARIA NUCLEO ORIENTE FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CATEDRA DE PAVIMENTOS</p> <p>EVALUACION Y PROPUESTAS DE MEJORAS DE EL TRAMO VIAL UBICADO EN LA CALLE EL MAGUEY SUR, SECTOR PASCAL, PUERTO LA CRUZ. ESTADO ANZOATEGUI.</p> <p>INTEGRANTES Rosas, Lis C.I: 16827539 De Luca, Cesar C.I:18054487 Caldern, Daniela C.I: 17900692 PROFESOR: ING. GLENCY REYES BARCELONA, JULIO DE 2011</p> <p>INTRODUCCIONEl Pavimento, en trminos de ingeniera, es la capa constituida por uno o ms materiales que se colocan sobre el terreno natural o nivelado, para aumentar su resistencia y servir para la circulacin de personas o vehculos. Entre los materiales utilizados en la pavimentacin urbana, industrial o vial estn los suelos con mayor capacidad de soporte, los materiales rocosos, el hormign y las mezclas asflticas. El asfalto es un material viscoso, pegajoso y de color negro, usado como aglomerante en mezclas asflticas para la construccin de carreteras, autovas autopistas. Como el asfalto es un material impermeable, adherente y cohesivo, capaz de resistir altos esfuerzos instantneos y fluir bajo la accin de cargas permanentes, presenta las propiedades ideales para la construccin de pavimentos, cumpliendo las funciones tales como impermeabilizacin de las estructuras de pavimentos, reduciendo altamente su sensibilidad a la humedad y aislarlo del agua derivada de las precipitaciones; proporciona adems la capacidad de unin y cohesin entre los diversos tipos de agregados empleados en la fabricacin del mismo, mejorando la calidad portante de la estructura y permite resistir la accin mecnica de disgregacin producida por las cargas de vehculos que por ella circulan. Habiendo definido lo que es un pavimento, un asfalto y su funcionamiento, debemos plantearnos la siguiente pregunta, Por qu falla un asfalto? Bsicamente las fallas del asfalto en una vialidad vienen dada por factores ajenos, en su mayora por la calidad de los agregados, del mismo concreto asfaltico as como del uso y diseo que se le da a dicha vialidad, en Venezuela, esto se ve afectado por la indolencia de los organismos encargados del mantenimiento de dichas, la falta de supervisin en las plantas donde se fabrica dicho concreto asfaltico y en la ejecucin de la obra, sumndole por supuesto factores externos de tipo ambiental ms que todo. En nuestra formacin como futuros Ingenieros, y enfocados en el diseo y estudio de vas de comunicacin, realizamos una investigacin de campo, donde se procedi a estudiar un tramo de una arteria vial para analizar los diferentes tipos de falla presentes y que se irn definiendo a lo largo de este informe, as como analizar y plantear una solucin que sea factible a dicha falla.</p> <p>Ubicados en la Calle El Maguey Sur paralela a la Avenida Intercomunal Jorge Rodrguez, el tramo vial en estudio limita al Norte con el conjunto Residencial Pascal, Al Sur con Abasto Bicentenario antiguo xito, al Este con la calle Maguey y al Oeste con el Centro Comercial Las Anclas; de dicho tramo se procedi a realizar las mediciones de 4 tramos de veinte (20 m) metros de longitud cada uno para un total de 80 metros lineales de pavimento con un ancho de va de once metros con veinte centmetros (11.20 m), con cunetas de cuarenta (.40 m) centmetros de cada lado para un rea total de ochocientos noventa y seis (896 m2) metros cuadrados.</p> <p>MARCO TEORICOLa estructura de un pavimento asfltico o estructura del pavimento flexible es un conjunto de capas de mezclas de asfalto y ridos seleccionados situadas sobre la explanacin. Los pavimentos asflticos son aquellos compuestos de una capa de superficie de ridos envueltos en aglomerados con betn asfltico, con un espesor mnimo de 25mm sobre capas de sustentacin. Es considerado la parte superior de la estructura de una carretera, pista de aterrizaje, o estacionamiento, que incluye todo el espesor que es soportado por la subrasante, y cuyo objetivo es servir el trfico de manera segura, cmoda, eficiente y econmica. Su funcin principal es soportar las cargas rodantes as como transmitir los esfuerzos al terreno, distribuyndolos de forma tal que no se produzcan deformaciones perjudiciales, as como proveer de una superficie lisa y resistente para los efectos del trfico. El asfalto que se utiliz en pocas pasadas fue el asfalto natural; el cual se encuentra en la naturaleza en forma de yacimientos que pueden explotarse sin dificultad y cuyo empleo no requiere de operaciones industriales de ningn tipo para su preparacin. Estos yacimientos se han producido a partir del petrleo por un proceso natural de evaporacin de las fracciones voltiles dejando las asflticas. A este asfalto se le llama frecuentemente asfalto de lago. Los yacimientos ms importantes de asfaltos naturales se encuentran en los lagos de Trinidad, en la isla de Trinidad en la costa norte de Venezuela. Casi siempre se encuentran en las rocas asflticas, que son rocas porosas saturadas de asfalto. Sin embargo, se puede obtener artificialmente como producto de la refinacin, donde las cantidades de asfalto residual varan segn las caractersticas del crudo; pudiendo oscilar entre el 10 y el 70%. Este asfalto se produce en una variedad de tipos y grados que van desde slidos duros y quebradizos a lquidos casi tan fluidos como el agua. La forma semislida conocida como betn asfltico es el material bsico. Actualmente ms del 90% de los asfaltos utilizados como ligantes en las mezclas asflticas son producidos por la destilacin fraccionada del crudo. Este proceso de destilacin fraccionada o refinacin del crudo comienza con su llegada en tanques cilndricos, desde donde es bombeado a las unidades de destilacin primaria, despus de la deshidratacin y desalacin. El petrleo se hace circular por el interior de un horno alcanzando elevadas temperaturas, donde se vaporiza parcialmente para luego pasar a la torre atmosfrica, en la cual, por diferencia de temperaturas de condensacin (punto inicial y punto final), se obtiene las fracciones ms livianas, como los gases de cima, la</p> <p>nafta, el JP-A (combustible para avin), el queroseno y el gasleo atmosfrico. Los elementos ms voltiles alcanzan los niveles ms altos del las torres y los ms pesados no logran ascender. El crudo residual constituido por los componentes ms pesados del petrleo y que no se lograron vaporizar a estas condiciones de presin y temperatura, pasan a una destilacin al vaco donde se recuperan los gasleos de vaco. En el fondo de la torre de vaco, se obtienen los residuos finales de esta destilacin; que se conoce con el nombre de fondos de vaco. Si las caractersticas del crudo de alimentacin son adecuadas, estos fondos de vaco son empleados directamente como asfalto para pavimentacin; en caso contrario, el fondo es sometido a otros procesos. Se somete a tratamiento con disolventes de desasfaltado donde se extraen un poco ms de gasleos. Tipos de Pavimentos: 1.- Flexibles.- Tienen carpetas asflticas. 2.- Rgidos.- Carpeta de concreto hidrulico. 3.- Otros.- Empedrados, adoqun, estampado. Un pavimento rgido consiste bsicamente en losas de hormign simple o armado, apoyadas directamente sobre una base o sub-base. Tienen un gran mdulo de elasticidad y distribuyen las cargas sobre una rea grande. Los pavimentos flexibles estn formados por una serie de capas y la distribucin de la carga est determinada por las caractersticas propias del sistema de capas. Ahora bien; un pavimento siempre tender a fallar, estas fallas pueden ser de dos tipos: Estructural: colapso o ruptura de uno o ms componentes del pavimento, de una magnitud tal que lo hacen incapaz de soportar las cargas impuestas. Funcional: condicin del pavimento que causa incomodidad o inseguridad al conductor, o grandes esfuerzos sobre el vehculo al transitar sobre el pavimento. Esta puede venir, o no, acompaada de una falla estructural.</p> <p>Fallas consideradas en PCI, Pavimentos flexibles:</p> <p>Numeracin de la Falla 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19</p> <p>Descripcin de la Falla Grieta Piel de Cocodrilo Exudacin de Asfalto Grietas de Contraccin (Bloque) Elevaciones Hundimientos Corrugaciones Depresiones Grietas de Borde Grietas de Reflexin de Juntas Desnivel Calzada Hombrillo Grietas Longitudinales y Transversales Baches y Zanjas Reparadas Agregado Pulido Huecos Cruce de Rieles (*) Ahuellamiento Deformacin por Empuje Grietas de Deslizamiento Hinchamiento Disgregacin y Desintegracin</p> <p>Unidad de medicin m2 m2 m2 M m2 m2 M M M M m2 m2 N m2 m2 m2 m2 m2 m2</p> <p>Son numerosos los tipos de averas que se pueden dar. Deben determinarse los motivos de las averas tomando las medidas necesarias para corregirlos. Probablemente el</p> <p>agua es la principal causa de las averas en las estructuras de los pavimentos. Por eso el control de las aguas superficiales y subterrneas es una de las ms importantes. 1.- Grieta Piel de Cocodrilo: Una serie de grietas interconectadas, producidas por fatiga de la mezcla asfltica. Las grietas comienzan en el fondo de la capa y se propagan a la superficie, habiendo sido inicialmente grietas longitudinales paralelas. Posteriormente, bajo el efecto del trfico, stas se conecta formando polgonos de diferentes tamaos que semejan la piel de un cocodrilo o un alambre de gallinero. Estas grietas que ocurren slo en reas sometidas a trfico, se consideran una falla estructural severa y generalmente son acompaadas de ahuellamientos. Nivel de Severidad: Baja (L): Grietas muy finas longitudinales y paralelas, con poca o ninguna interconexin. Media (M): Grietas ms desarrolladas e interconectadas con algo de desintegracin en los bordes. Alta (H): Las grietas han progresado de tal forma que muestran bloques (partculas) bien definidos con fuerte desintegracin de los bordes. Algunos pedazos pueden soltarse fcilmente. 2.- Exudacin de Asfalto: Consiste en la formacin de una pelcula de material asfltico en la superficie del pavimento creando una superficie brillante y reflexiva. La exudacin es causada por exceso de asfalto en la mezcla. Ocurre normalmente a elevadas temperaturas. Nivel de Severidad: Baja (L): La exudacin ha ocurrido en un bajo grado y es apenas notable. El asfalto no se pega a los zapatos y neumticos. Media (M): La exudacin se ha incrementado. El asfalto se adhiere a zapatos y neumticos solo en das calurosos. Alta (H): La exudacin es severa y extensa. Una considerable cantidad de asfalto se pega a neumticos y zapatos al aumentar la temperatura.</p> <p>3.- Grietas de Contraccin (Bloque). Son grietas interconectadas que dividen el pavimento en bloques aproximadamente rectangulares, con lados entre 30cm. Y 3m. Estas grietas son causadas principalmente por contraccin del asfalto. Ocurren generalmente en grandes reas del pavimento, algunas veces en reas sin trfico. En general difieren de las grietas piel de cocodrilo por el tamao de los bloques, y en que estas ltimas son causadas por cargas (fatiga) y ocurren solo en reas traficadas. Nivel de severidad: Baja (L) Media (M) Alta (H) El nivel de severidad se relaciona con la clasificacin de Grietas Longitudinales y Transversales. 4.- Elevaciones - Hundimientos. Las elevaciones son pequeas y localizadas protuberancias de la superficie del pavimento. Son producidas por movimientos y levantamiento de trozos de losas de concreto debajo de la capa asfltica; hinchamiento por congelacin o infiltracin de materiales en las juntas. Los hundimientos son pequeas y abruptas deformaciones de la superficie. Nivel de Severidad: Baja (L): Media (M): Alta (H): Producen bajo efecto sobre la calidad de rodaje. Producen medio efecto sobre la calidad de rodaje. Producen alto efecto sobre la calidad de rodaje.</p> <p>5.- Corrugaciones: Estas estn conformadas por hundimientos y crestas, espaciadas menos de 3m., en sentido transversal al trfico. Son causadas normalmente por el trfico en pavimento de base o superficie inestable. Nivel de Severidad: Baja (L): Produce bajo efecto sobre la calidad de rodaje.</p> <p>Media (M): Produce medio efecto sobre la calidad de rodaje. Alta (H): Produce alto efecto sobre la calidad de rodaje. 6.- Depresiones: Son reas de pavimento con elevacin inferior a las adyacentes. Bajo la lluvia se producen empozamientos de agua, que normalmente dejan una marca de contorno al secar. Generalmente son producto de asentamientos de la fundacin o fallas constructivas. Pueden producir rugosidad y ser peligrosas al llenarse de agua. Nivel de Severidad: Baja (L): Media (M): Alta (H): 13 a 25mm (1/2 a 1pulg). 25 a 51mm (1 a 2pulg). ms de 51mm ( &gt; 2pulg).</p> <p>7.- Grietas de Borde. Son grietas longitudinales paralelas, contenidas en una franja de 30 a 60 cm. En el borde externo del pavimento. Esta falla es acelerada por las cargas y puede ser causada por congelacin de la base y/o subrasante, materiales expansivos y falta de soporte lateral. En algunos casos se puede llegar a producir prdida del borde por disgregacin. Nivel de Severidad: Baja (L): Media (M): Alta (H): Grietas de baja severidad sin disgregacin. Grietas de media severidad con algo de disgregacin y rotura al borde. Considerable rotura de borde y disgregacin el grietas.</p> <p>8.- Grietas de reflexin de Juntas (de Losas de Concreto). Solo ocurren en capas asflticas colocadas sobre pavimentos de concreto. No incluyen grietas de reflexin de ningn otro tipo de base o material bajo el asfalto superficial. Normalmente son longitudinales y transversales causadas por contraccin y expansin, o movimiento de las losas por infiltracin de agua. Esta falla no est asociada con el trfico, sin embargo, ste puede producir disgregacin de los bordes de grieta y agrietamiento adicional. Nivel de Severidad: Baja (L)</p> <p>Media (M) Alta (H) 9.- Desnivel Calzada - Hombrillo. Diferencia de elevacin entre el borde del pavimento y el hombrillo. Normalmente causado por erosin o asentamiento del hombrillo, o elevacin de la calzada sin nivelar la altura del hombrillo. Nivel de Severidad: Baja (L): Media (M): Alta (H): La diferencia de elevacin es de 25 a 51mm (1 a 2pulg). La diferencia de elevacin es de 51 a 102mm (2 a 4pulg). La diferencia de elevacin es mayor a 102mm (4pulg).</p> <p>10.- Grietas Longitudinales y Transversales. Las grietas longitudinales son paralelas al eje del pavimento o eje de construccin. Son generalmente causadas por mala construccin de junta en franjas de asfalto, contraccin del asfalto debido a los cambios de temperatura y el envejecimiento, reflexin de las grietas del pavimento inferior, grietas en el asfalto, o losas de concreto (no de juntas en las losas). Las grietas transversales son aproximadamente perpendiculares al eje del pavimento y pueden ser causadas por las mismas razones indicadas. Estos tipos de grietas no estn generalmente asociadas con trfico y/o cargas. Nivel de Severidad: Baja (L): - Grietas sin sellar de ancho inferior a 10 mm. (3/8 ). - Grietas selladas adecuadamente de cualquier ancho. Media (M): - Grietas sin sellar de ancho entre 10 y 76 mm. (3/8 a 3 ). - Grietas sin sellar hasta 76 mm. (3 ) con grietas finas adyacentes. - Grietas selladas de cualquier ancho con grietas finas adyacentes. Alta (H): G...</p>