Trabajo Merlin

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA - EVALUACION Y MANTENIMIENTO DE PAVIMENTOS 2017-II

UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

EVALUACIONYMANTENIMIENTODEPAVIMENTOS INFORME:

“DETERMINACION DE RUGOSIDAD CON EL ENSAYO ENSAYO MERLIN” DOCENTE: Ing. Pedro Maquera

ELABORADO POR: Angles Mengoa, Mengoa, Jonathan Jonathan Durand Maldonado, Raysa Paniagua Luque, Gabriela Pari Mamani, Yuri

TACNA – PERÚ RUGOSIDAD ENSAYO ENSAYO MERLIN (IRI)

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2016 INTRODUCCION El Laboratorio Británico de Investigación de Transportes y Caminos (TRRL) desarrolló el rugosímetro ERLI! (acrónimo de la terminología inglesa ac"ine #or Evaluating Roug"ness using lo$%cost Instrumentation)& basándose en el principio del per#ilómetro estático& con el ob'etivo de obtener un euipo de ba'o costo& #ácil mane'o y un mtodo de análisis simple con resultados con#iables* Es #undamental la evaluación del comportamiento de la super#icie de rodadura de una carretera& para veri#icar ue esta cumpla con los reuerimientos de servicio para la cual #ue dise+ada, estudios "an demostrado ue uno de los #actores ue representan mayor in#luencia en los costos de operación de un ve"ículo& comodidad y seguridad para el usuario& es el estado super#icial en el ue se muestra la capa de rodadura* La medida estándar aceptada para medir las de#ormaciones super#iciales en las carreteras es el -ndice Internacional de Rugosidad .IRI/ ue determina las condiciones en la ue se encuentra la capa de rodadura del pavimento* 0bservando el estado actual de la carretera e1istente& correspondiente a la 2v* Circunvalación !orte se consideró necesaria la evaluación de la rugosidad de dic"o tramo& para la consideración de un mantenimiento de la misma* En nuestro caso& considerando su ba'o costo de #abricación y su #ácil utili3ación& se utili3ó el rugosímetro ERLI! como mtodo de evaluación para medir la Rugosidad* Este es un instrumento de ba'o costo ue se "a introducido en los países en vías de desarrollo, su concepto está basado en las desviaciones de la super#icie de acuerdo a una cuerda promedio& siendo de #ácil operación para los usuarios y obteniendo resultados versátiles*

RUGOSIDAD ENSAYO MERLIN (IRI)

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PROBLEMÁTICA 1. Pro!"#$ %r&'(&%$!. En la actualidad la evolución de la rugosidad de los pavimentos es de suma importancia para la toma de decisiones en lo re#erente a la conservación& mantenimiento y4o re"abilitación de las redes viales del 5er6* 

El mal comportamiento de la super#icie de rodadura de la av* Circunvalación !orte& el cual no cumple las necesidades estándares para una buena transitavilidad*

7* 5roblema secundario*  

El mal dise+o del pavimento* el descuido de la entidad competente al no reali3ar el mantenimiento necesario del pavimento*

OB)ETI*O GENERAL Evaluar el estado de servicio de la vía pavimentada de la carretera e1istente perteneciente a la 2v* Circunvalación !orte (5as'* 89 : 5sa'* 8;)& con respecto al resultado obtenido con el euipo ERLI!*

OB)ETI*OS ESPECI+ICOS

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UBICACI,N TOTAL A*. CIRCUN*ALACION NORTE ENTRE: -A*. GUSTA*O PINTO – A*. CIRCUN*ALACION ESTE. SU LONGITUD ES APRO/IMADAMENTE 100M.


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MARCO TEORICO METODOLOGA PARA LA DETERMINACI,N DE LA RUGOSIDAD +'3$#"'4o5 T"r&(o5 La determinación de la rugosidad de un pavimento se basa en el concepto de usar la distribución de las desviaciones de la super#icie respecto de una cuerda promedio* La =igura !> 8 ilustra como el ERLI! mide el despla3amiento vertical entre la super#icie del camino y el punto medio de una línea imaginaria de longitud constante* El despla3amiento es conocido como .la desviación respecto a la cuerda promedio/* La longitud de la cuerda promedio es 8*?@m& por ser la distancia ue proporciona los me'ores resultados en las correlaciones* 2simismo& se "a de#inido ue es necesario medir 7@@ desviaciones respecto de la cuerda promedio& en #orma consecutiva a lo largo de la vía y considerar un intervalo constante entre cada medición* 5ara dic"as condiciones se tiene ue& a mayor rugosidad de la super#icie mayor es la variabilidad de los despla3amientos* Ai se de#ine el "istograma de la distribución de #recuencias de las 7@@ mediciones& es posible medir la dispersión de las desviaciones y correlacionarla con la escala estándar de la rugosidad (er =igura !>7)* El parámetro estadístico ue establece la magnitud de la dispersión es el Rango de la muestra (<)& determinado luego de e#ectuar una depuración del 8@ de observaciones (8@ datos en cada cola del "istograma)* El valor < es la rugosidad del pavimento en .unidades ERLI!/* El concepto de usar la dispersión de las desviaciones de la super#icie respecto de una cuerda promedio& como una #orma para evaluar la rugosidad de un pavimento no es nuevo ni original del TRRL* arios parámetros de rugosidad precedentes& tal como el conocido Duarter%car Inde1 (DI)& "an sido propuestos por otros investigadores basándose en el mismo concepto& los ue son anali3ados en la re#erencia* Corr"!$(&o'"5 D 7"r55 IRI 5ara relacionar la rugosidad determinada con el ERLI! con el -ndice de Rugosidad Internacional (IRI)& ue es el parámetro utili3ado para uni#ormi3ar los resultados provenientes de la gran diversidad de euipos ue e1isten en la actualidad& se utili3an las siguientes e1presiones $. C$'3o 2.89IRI91.;< "'4o'("5 IRI = 0.;> ? 0.081 D@@.. -1 . C$'3o IRI 9 2.8< "'4o'("5 IRI = 0.08 D@@@@@@@@. -2 La e1presión (8) La ecuación de correlación establecida es empleada para la evaluación de pavimentos en servicio& con super#icie de rodadura as#áltica& granular o de tierra& siempre y cuando su rugosidad se encuentre comprendida en el intervalo indicado* La e1presión (7) es la ecuación de correlación establecida de acuerdo a la e1periencia peruana y luego de comprobarse& despus de ser evaluados más de 9&@@@ Fm de RUGOSIDAD ENSAYO MERLIN (IRI)

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pavimentos& ue la ecuación original del TRRL no era aplicable para el caso de pavimentos as#álticos nuevos o poco de#ormados* E1isten otras e1presiones ue "an sido estudiadas para el caso de super#icies ue presentan cierto patrón de de#ormación ue incide& de una manera particular& en las medidas ue proporciona en ERLI!* *2* Cundill del TRRL(;) estableció en 8GGH& para el caso de super#icies con macadam de penetración de e1tendido manual& la siguiente e1presión IRI = 1.;1>?0.08;0 D@@@. ->

M4o3o 3" M"3&(&' Ro5#"4ro MERLIN EL rugosímetro ERLI! .ac"ine #or Evaluating Roug"ness using lo$%cost Instrumentation/ se agrupa en todo Clase 8 de los cuatro mtodos para la medición de la rugosidad simple& #ormado por elementos verticales vertical en donde su e1tremo in#erior pivotea un bra3o móvil ue se proyecta "acia la parte con trasera con dos mani'as apoyos separados 8*?@ m de distancia*

5ara registrar los movimientos del puntero& se utili3a una escala grá#ica con @ divisiones& de  mm de espesor cada una& ue va ad"erida en el borde del tablero sobre el cuál se desli3a el puntero*

LIMITES DE LA RUGOSIDAD PARA EL CONTROL DE CALIDAD DE PA*IMENTOS 5ara el caso de pavimentos as#álticos nuevos o re"abilitados& la rugosidad o regularidad super#icial se deberá controlar calculando el parámetro denominado IRI Característico& el cuál es de#inido por la siguiente e1presión RUGOSIDAD ENSAYO MERLIN (IRI)

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IRI( = IRI% ? 1.68  ..... -

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EQUIPO DE MERLIN ESQUEMA Y REPRESENTACION DE LAS PARTES:

El ERLI! es un euipo sencillo y de #ácil operación& lo cual "ace ue su utili3ación resulte completamente económica cuando de trate de evaluar tramos cortos de carretera*

La #igura muestra las partes de un euipo ERLI!*         

Rueda con arca de gutaperc"a 5atín móvil 5ivote Bra3o móvil 5untero ani'as 5atín #i'o Tablero Estabili3ador para descanso Estabili3ador para ensayos RUGOSIDAD ENSAYO MERLIN (IRI)




PROCEDIMIENTO DE CAMPO Ae reuiere dos personas para operar el rugosimetro ERLI!& ue reali3an la actividad de manera con'unta& un operador ue movili3a el instrumento y e#ect6a la lectura mostrada por el puntero del bra3o móvil y otro ue reali3a las anotaciones en la "o'a milimtrica* 2simismo& debe seleccionarse un tec"o de apro1imadamente M@@ m de longitud& sobre el carril ue nos tocó* Las mediciones necesarias para el cálculo de la rugosidad por medio del ERLI!& son 7@@ observaciones& ue se reali3an en intervalos regulares de 7 metros de distancia& ue representan apro1imadamente una vuelta de rueda del rugosimetro ERLI!& la cual se marcó para tener una mayor #acilidad para la reali3ación del traba'o& y se veri#ico ue los tres apoyos permanecieran #i'os para la lectura del mismo& procurando reali3ar el proceso de medición de #orma continua* 2l iniciar el proceso de medición& se reali3ó la respectiva calibración y se tomaron las pertinentes medidas de seguridad para minimi3ar los riesgos de accidentes& con el uso de c"alecos& cono de seguridad color naran'a& un ayudante para su movili3ación así evitar el acercamiento de ve"ículos en el proceso de medición* La prueba empie3a estacionando el euipo al inicio del trec"o de ensayo& el operador espera ue el puntero se estabilice y observa la posición ue adopta respecto de la escala colocada sobre el tablero& reali3ando así la lectura ue es anotada por el au1iliar*

5aso seguido& el operador toma el instrumento por las mani'as& elevándolo y despla3ándolo la distancia constante seleccionada para usarse entre un ensayo y otro (una vuelta de la rueda)* En la nueva ubicación se repite la operación e1plicada y así sucesivamente "asta completar las 7@@ lecturas* El espaciado entre los ensayos no es un #actor crítico& pero es recomendable ue las lecturas se realicen siempre estacionando la rueda en una misma posición& para lo cual se pone una se+al o marca llamativa sobre la llanta la ue debe uedar siempre en contacto con el piso* Ello #acilita la labor del operador uin& una ve3 "ec"a la RUGOSIDAD ENSAYO MERLIN (IRI)

!


lectura& levanta el euipo y controla ue la llanta gire una vuelta "aciendo coincidir nuevamente la marca sobre el piso* ANÁLISIS DE DATOS 1. Recolección de datos en campo

2. Calculo del facto de coección

+.C. = -EP F 10  H-LI  L+ F J -8
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En nuesto caso el facto de coección lo asumimos como !C=1

". Gr$K&($r !$ 3&54r&(&' 3" Kr"("'(&$5 3"!o5 3$4o5 3" ($#%o

IRI = >.61 ##


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. C$!(!o 3"! PSI $ %$r4&r 3"! IRI Ecuación Aeg6n illiam 5aterson (8G?;)

Ecuación seg6n <*
Ecuación Aeg6n illiam 5aterson (8G?;)


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SER*ICIABILIDAD DE LOS PA*IMENTOS E*ALUADOS C2LI=IC2CI0! AEUV! EL I!
7*G

Carril
8*?@

REUWL2R

NI*EL DE SER*ICIO  '&7"! 3" 5"r7&(&o 3" !$ 7$ ía A*. CIRCUN*ALACION NORTE Carril


8*?@


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CONCLUSIONES



El Rugosimetro ERLI! es un euipo de la Clase 8 derivado del 5er#ilometro estático es por esta ra3ón ue los resultados obtenidos son muy e1actos& solo superados por el mtodo de ira y !ivel* El cálculo del IRI a partir de los datos obtenidos en campo con el Euipo ERLI! es mediante ecuaciones de Corr"!$(&o'"5 D 7"r55 IRI:

IRI = >.61 ## 

En la presente investigación la solución obtenida de las ecuaciones de las cuales sacamos un promedio de 5AI basado en el IRI es 5AI 7*G m4Km& el cual nos indica ue nuestro nuestro nivel de servicio de la vía evaluada .REUWL2R/

RECOMENDACIONES



Ae recomienda "acer la evaluación de los pavimentos de todos los tipos de super#icie de rodadura& ya ue este control nos ayudará en la toma de decisiones para la prevención& mitigación y mantenimiento de estos en el momento adecuado*


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BIGLIOGRA+IA



 

44%:4"5&5.'$%."3.%"&454r"$#$'3!"UNAP161A!#$'$M"' 3o$D&"oAr4r.%3KQ5""'("=1 44%5:"5.5!&3"5$r".'"4&!3"ror4&"7$!$(&o'>0>220; 44%5:.$($3"#&$."31;>08I'Kor#"E7$!$(&o'3"Ro5 &3$31


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