Informe Pci

CÁ CÁ LCULO DEL ÍNDÍCE DÍ CE DE CONDÍCÍO CONDÍC ÍO N DEL PÁVÍMENTO PÁVÍMENTO FLEXÍBLE FLEXÍ BLE EN LÁ ÁV. ÁV. 2017 PÁSEO DE LÁ CULTURÁ, DÍSTRÍTO DE J. B. Y RÍVERO, ÁREQUÍPÁ

CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO FLEXIBLE EN LA AV. PASEO DE LA CULTURA, DISTRITO DE J. B. Y RIVERO, AREQUIPA

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Índice general I INTRODUCCION ……………………............................................. ............................................................. ......................................... .................................. ............. 4 II OBJETIVOS 1. Objetivo principal......................................... principal............................................................. ........................................ ................................... ............... 5 2. Objetivo secundario ........................................... ............................................................... ........................................ ............................. ......... 5

III MARCO TEORICO 1. Definición de pavimento ............................................... ................................................................... ..................................... ................. 6 2. Clasificación de pavimentos .............................................. .................................................................. ................................. ............. 7 3. avimentos urbanos fle!ibles ........................................ ............................................................ ..................................... ................. 1" 4. #n$lisis de la problem$tica en #re%uipa ...................................... .......................................................... ...................... 12

IV FALLAS EN PAVIMENTOS URBANOS FLEIBLES 1. iel de cocodrilo ........................................................ ............................................................................ ......................................... ..................... 14 2. &!udación .......................................... .............................................................. ........................................ ........................................ ......................... ..... 15 3. 'isuras en blo%ue ........................................ ............................................................. ......................................... ................................... ............... 15 4. #bultamientos ( )undimientos ..................................................... ......................................................................... ........................ 16 5. Corru*ación ....................................... ........................................................... ........................................ ........................................... ........................... 17 6. Depresión .......................................... ............................................................... ......................................... ........................................ ......................... ..... 1+ 7. 'isuras de borde.................................................. borde...................................................................... ......................................... ............................ ....... 1+ +. 'isuras de refle!ión de junta.................. junta ...................................... ........................................ ........................................ ...................... 1, ,. Desnivel carril - berma.................................. berma...................................................... ........................................ ................................. ............. 2" 1". 'isuras lon*itudinales lon*i tudinales ( transversales .................................................... .............................................................. .......... 21 21 11. arc)es ( parc)es de cortes utilitarios utili tarios ....................................................... .............................................................. ....... 21 21 12. #*re*ado pulido ...................................... .......................................................... ........................................ ..................................... ................. 22 22 13. ac)es........................................ ac)es............................................................ ........................................ ........................................ ............................... ........... 23 14. #)uellamiento .......................................... .............................................................. ........................................ .................................... ................ 24 15. Despla/amientos ...................................... .......................................................... ........................................ ..................................... ................. 24 16. 'isura parabólica o por desli/amiento ....................................................... .............................................................. ....... 25 17. 0inc)amiento ......................................... ............................................................. ........................................ ...................................... .................. 26 1+. eladura por intemperismo ( desprendimiento de a*re*ados .......................... .......................... 27 PAVEMENT CONDITION INDEX # PARA PAVIMENTOS V M!TODO PCI " PAVEMENT FLEIBLES

1. ntroducción ........................................ ............................................................ ........................................ ........................................ ........................ .... 2+ 2


2. Objetivos ........................................... ............................................................... ........................................ ........................................ ......................... ..... 2+ 3. erminolo*a ...................................... .......................................................... ........................................ ........................................ ........................ .... 2, 4. ateriales e instrumentos...................................... instrumentos.......................................................... ........................................ ......................... ..... 3" 5. uestreo ( unidades de muestra .............................................. ................................................................... .......................... ..... 32 6. rocedimiento de inspección........................................ inspección............................................................ ...................................... .................. 33 7. C$lculo del C ......................................... ............................................................. ......................................... ..................................... ................ 34 7.1. Determinación del C de la unidad de muestra ...................................... ...................................... 34 7.2. Determinación del C  C de la sección ................................................. ....................................................... ...... 3+ +. Criterios de inspección ................................................... ........................................................................ .................................... ............... 4"

VI EVALUACI$N DE LA AV. PASEO DE LA CULTURA 1. nformación preliminar p reliminar ........................................ ............................................................ ........................................ .......................... ...... 55 1.1. bicación ........................................ ............................................................ ........................................ ..................................... ................. 55 1.2. #ntecedentes #ntecedentes ........................................ ............................................................ ........................................ ................................ ............ 56 1.3. Car*a de tr$nsito t r$nsito ...................................... .......................................................... ......................................... ............................ ....... 56 2. #plicación del mtodo C ........................................ ............................................................ ........................................ .................... 56 2.1. uestreo ( unidades de muestra ........................................ ............................................................ ........................ 56 2.2. rocedimiento de inspección.............................. inspección.................................................. ...................................... .................. 57

VII Re%&l'ad(% #ne!o D lano de unidades de muestra de la #v. aseo de la la Cultura Cultura ................. ........ ................. ............

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I.

INTRODUCCI $N

no de los problemas m$s serios %ue vivimos en el departamento de #re%uipa8 es el psimo estado en %ue se encuentran los pavimentos urbanos. Cual%uiera %ue sea el tipo de pavimento9 (a sea fle!ible8 r*ido o mi!to8 es frecuente encontrar en ellos fisuras8 depresiones ( bac)es %ue dificultan el tr$nsito normal de los ve)culos %ue circulan en nuestra ciudad. :o se puede )ablar de una causa ;nica del deterioro de las pistas. Pavement Condition Index?8 %ue va a ser estudiado ( aplicado en el presente pr esente informe. &l todo C consiste en la determinación de la condición del pavimento a travs de inspecciones visuales8 identificando clase8 severidad ( cantidad de fallas encontradas. Con la información de campo obtenida durante la auscultación vial8 ( si*uiendo la metodolo*a indicada en el C8 se calcula un ndice %ue cuantifica el estado en %ue se encuentra el pavimento anali/ado8 es decir8 decir8 se=ala si el pavimento est$ fallado8 si es malo8 mu( malo8 re*ular8 re*ular8 si es bueno8 mu( bueno o e!celente. 4

@e )ar$ referencia en este informe a la estimación de la condición en %ue se encuentra el pavimento fle!ible de la #v. aseo de la Cultura8 aplicando la metodolo*a del C. Con esta información8 podr$ definirse el estado real del pavimento8 %ue podr$ servir lue*o para identificar la tcnica adecuada para su recuperación ( respectivo mantenimiento8 temas %ue no )an sido tocados en la informe8 pero %ue podran desarrollarse a partir de ella. Debe entenderse8 finalmente8 %ue el tema es muc)o m$s amplio8 pues abarca a pavimentos r*idos8 sardineles8 veredas8 e%uipamientos urbanos para peatones ( otros componentes de la infraestructura vial %ue deben formar parte del pro*rama de reparación ( mantenimiento.

5

CA
II.

OBJETIVOS

)* OBJETIVO +ENERAL, Conocer el estado de deterioro actual en la #v. aseo de la Cultura a travs de inspecciones visuales aplicando el mtodo del C.

-* OBJETIVOS ESPECIFICOS, 





dentificar las fallas superficiales presentes en el pavimento fle!ible a travs de una inspección visual. Determinar los niveles de severidad de las fallas presentes en dic)o tramo en estudio. Determinar el C presente en el pavimento fle!ible.

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III.

1.

MARCO TE$RICO

Deinici/n de 0a1i2en'(

De acuerdo a la :orma ##@0O > American Association of State Highway and Transportation Officials?8 e!isten dos puntos de vista para definir un pavimento el de la n*eniera ( el del usuario. De acuerdo a la n*eniera8 el pavimento es un elemento estructural %ue se encuentra apo(ado en toda su superficie sobre el terreno de fundación llamado subrasante. &sta capa debe estar preparada para soportar un sistema de capas de espesores diferentes8 denominado pa%uete estructural8 dise=ado para soportar car*as e!ternas durante un determinado perodo de tiempo. er fi*ura 1.1. 'i*ura 1.1. Pa3&e'e e%'r&c'&ral.

carpeta

base

subbase

subrasante

E%3&e2a '40ic( del 0a3&e'e e%'r&c'&ral de &n 0a1i2en'( le5i6le. Desde el punto de vista del usuario8 el pavimento es una superficie %ue debe brindar comodidad ( se*uridad cuando se transite sobre ella. Debe proporcionar un servicio de calidad8 de manera %ue influ(a positivamente en el estilo de vida de las personas. esfuer/os cortantes? producidos por el paso de personas o ve)culos8 la cada de objetos o la compresión de elementos %ue se apo(an sobre l. Otras condiciones necesarias para *aranti/ar el apropiado funcionamiento de un pavimento son el anc)o de la va9 el tra/o )ori/ontal ( vertical definido por el dise=o *eomtrico9 ( la ad)erencia adecuada entre el ve)culo ( el pavimento8 a;n en condiciones );medas. 7

CA
-. Cla%iicaci/n de 0a1i2en'(% :o siempre un pavimento se compone de las capas se=aladas en la fi*ura 1.1.
a# Pa1i2en'( le5i6le ambin llamado pavimento asf$ltico8 el pavimento fle!ible est$ conformado por una carpeta asf$ltica en la superficie de rodamiento8 la cual permite pe%ue=as deformaciones en las capas inferiores sin %ue la estructura falle.
6# Pa1i2en'( r4gid( &l pavimento r*ido o pavimento )idr$ulico8 se compone de losas de concreto )idr$ulico %ue al*unas veces presentan acero de refuer/o. &sta losa va sobre la base >o subbase? ( sta sobre la subrasante. &ste tipo de pavimentos no permite deformaciones de las capas inferiores. er fi*ura 1.2. &l pavimento r*ido tiene un costo inicial m$s elevado %ue el pavimento fle!ible ( su perodo de vida vara entre 2" ( 4" a=os. &l mantenimiento %ue re%uiere es mnimo ( se orienta *eneralmente al tratamiento de juntas de las losas.

c# Pa1i2en'( 746rid( #l pavimento )brido se le conoce tambin como pavimento mi!to8 ( es una combinación de fle!ible ( r*ido. or ejemplo8 cuando se colocan blo%uetas de concreto en lu*ar de la carpeta asf$ltica8 se tiene un tipo de pavimento )brido. er fi*ura 1.2. &l objetivo de este tipo de pavimento es disminuir la velocidad lmite de los ve)culos8 (a %ue las blo%uetas 8


producen una li*era vibración en los autos al circular sobre ellas8 lo %ue obli*a al conductor a mantener una velocidad m$!ima de 6" JmK). &s ideal para /onas urbanas8 pues *aranti/a se*uridad ( comodidad para los usuarios. Otro ejemplo de pavimento mi!to8 son a%uellos pavimentos de superficie asf$ltica construidos sobre pavimento r*ido. er fi*ura 1.2. &ste pavimento8 trae consi*o un tipo particular de falla8 llamada fisura de refle!ión de junta8 de la %ue se )ablar$ en el Captulo 2. 'allas en pavimentos urbanos fle!ibles. 'i*ura 1.2. Pa1i2en'( le5i6le8 r4gid( e 746rid(.

E%3&e2a de 0a3&e'e e%'r&c'&ral 0ara 0a1i2en'( le5i6le8 r4gid( e 746rid(.

9

CA
&n la fi*ura 1.3 se visuali/an los tres principales tipos de pavimentos descritos anteriormente pavimento fle!ible8 r*ido ( mi!to. 'i*ura 1.3. Pa1i2en'( a%9l'ic(8 7idr9&lic( : 2i5'(.

Pavimento flexible o asfáltico.

Pavimento rígido o hidráulico.

Pavimento híbrido o mixto.

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Cla%iicaci/n de 0a1i2en'(%, le5i6le%8 r4gid(% e 746rid(%.

11

CA
;. Pa1i2en'(% &r6an(% le5i6le% &l trabajo del presente informe est$ referido a pavimentos urbanos fle!ibles8 por lo %ue se e!plicar$ a detalle las capas %ue lo constitu(en ( su comportamiento frente a solicitaciones e!ternas. Como se vio en el punto 1.2. Clasificación de pavimentos8 los pavimentos fle!ibles est$n constituidos por las si*uientes capas carpeta asf$ltica8 base8 subbase ( subrasante. # continuación se e!plica a detalle cada uno de estos elementos.

Car0e'a A%9l'ica cuando se constru(e con espesores ma(ores a 2.5 cm.?.
Ba%e &s la capa de pavimento ubicada debajo de la superficie de rodadura ( tiene como función primordial soportar8 distribuir ( transmitir las car*as a la subbase8 %ue se encuentra en la parte inferior.
S&66a%e
12


&st$ conformada por materiales *ranulares8 %ue le permiten trabajar como una capa de drenaje ( controlador de ascensión capilar de a*ua8 evitando fallas producidas por el )inc)amiento del a*ua8 causadas por el con*elamiento8 cuando se tienen bajas temperaturas. #dem$s8 la subbase controla los cambios de volumen ( elasticidad del material del terreno de fundación8 %ue seran da=inos para el pavimento.

S&6ra%an'e
Di%'ri6&ci/n de la carga en 0a1i2en'(% le5i6le% "i<3&ierda# : r4gid(% "derec7a#. 13

CA
4.

An9li%i% de la 0r(6le29'ica en Are3&i0a

&l mal estado en %ue se encuentran las vas en la ciudad de #re%uipa8 es un serio problema %ue afecta a todo el departamento.
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IV.

FALLAS EN PAVIMENTOS URBANOS FLEIBLES

Fisuras  #rietas



Piel de cocodrilo



Fisuras en !lo"ue



Fisuras de !orde  

Fallas en Pa$i'entos Flexi!les

(e)or'aciones su%er)iciales

   

(es%rendi'ientos

/tras )allas

 



Fisuras de refexión de junta Fisuras lon#itudinales  trans$ersales



Fisuras %ara!ólicas o %or desli&a'iento

*!ulta'ientos  +undi'ientos ,orru#ación (e%resión *+uella'iento (es%la&a'iento -inc+a'iento  

xudación *#re#ado %ulido

ac+es Peladura %or inte'%eris'o  des%rendi'iento de a#re#ados

 

(esni$el carril  !er'a Parc+es

Re%&2en de alla% en 0a1i2en'(% le5i6le%.

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# continuación se e!plican 1+ de las fallas m$s comunes %ue afectan a los pavimentos urbanos fle!ibles8 ( %ue est$n tambin consideradas dentro del mtodo C. 1

Piel de c(c(dril(

como por ejemplo8 un bac)e?8 da=ando si*nificativamente la superficie de la va. er fi*ura 2.2. 'i*ura 2.2. Piel de c(c(dril(.

Falla 'i0( 0iel de c(c(dril(, la% i%&ra% %e c(nec'an &na% c(n ('ra% (r2and( 0(l4g(n(% irreg&lare%.


-# E5&daci/n durante tiempo c$lido?. &sta falla puede ser causada por diversos factores8 como el e!ceso de li*ante asf$ltico en la dosificación >me/cla?8 el uso de un li*ante asf$ltico mu( blando8 la aplicación e!cesiva de un sello bituminoso8 un deficiente porcentaje de vacos8 etc.
La e5&daci/n %e e1idencia a 'ra1=% de &na 0el4c&la de a%al'( 3&e %e e5'ienden %(6re la %&0ericie de la 0i%'a. ;# Fi%&ra% en 6l(3&e

En la ig&ra %e a0recian grie'a% in'erc(nec'ada% 3&e (r2an 6l(3&e% rec'ang&lare% de di2en%i(ne% 1aria6le%. ># A6&l'a2ien'(% : 7&ndi2ien'(% crecimiento de lentes de )ielo8 es decir8 suelo con*elado?. N nfiltración ( acumulación de material en una fisura en combinación con car*as de tr$fico. N &!pansión del suelo de fundación. N Deficiencias en el drenaje del pa%uete estructural del pavimento. @i los abultamientos aparecen en un patrón perpendicular al flujo del tr$fico ( se encuentran separados unos de otros a menos de 3."" m8 la falla es denominada corru*ación. &n cambio8 si aparecen sobre *randes $reas de la superficie del pavimento8 causando *randes ( lar*as depresiones8 la falla se llama )inc)amiento. er fi*ura 2.5.


'i*ura 2.5. A6&l'a2ien'(% : 7&ndi2ien'(%.

Se %e?ala el de%0la*eneralmente menores a 3."" m? a lo lar*o del pavimento.
Se indican la% ci2a% : de0re%i(ne% 3&e de(r2an al 0a1i2en'(.


# De0re%i/n los neum$ticos de un ve)culo pierden contacto con el pavimento a causa de una pelcula de a*ua8 eliminando as la ad)erencia de las ruedas con la superficie de rodadura?. er fi*ura 2.7. 'i*ura 2.7. De0re%i/n.

El ni1el del 0a1i2en'( indicad(8 e% 2en(r al ni1el del re%'( de la 0i%'a. Se a0recia &n a%en'a2ien'( c(n%idera6le en la 14a. # Fi%&ra% de 6(rde

@i el $rea entre la fisura ( el borde del pavimento se encuentra a*rietada8 entonces pueden producirse desprendimientos8 lle*ando al punto en %ue los fra*mentos pueden removerse. 'i*ura 2.+. Fi%&ra% de 6(rde.

Se a0recia 3&e la grie'a de 6(rde 3&e 7a da?ad( %e1era2en'e el 6(rde de la 14a. # Fi%&ra% de rele5i/n de &n'a "de l(%a% de c(ncre'( L(ngi'&dinale% ( 'ran%1er%ale%# fle!ible? construidos sobre una losa de concreto >r*ido?. :o se consideran fisuras de refle!ión de otros tipos de base como bases estabili/adas con cemento o cal. &stas *rietas son causadas por el movimiento de la losa de concreto8 inducido por temperatura o )umedad8 bajo la superficie de pavimento fle!ible. :o est$n relacionadas a efectos de car*a9 sin embar*o8 las car*as de tr$fico pueden causar la rotura de la superficie de concreto asf$ltico cerca a las fisuras. &l conocimiento de las dimensiones de la losa sub(acente a la superficie de concreto asf$ltico8 a(uda a identificar estas fallas. er fi*ura 2.,.


'i*ura 2.,. Fi%&ra de rele5i/n de &n'a.

Fi%&ra de rele5i/n de &n'a de l(%a% de c(ncre'(, %e (6%er1a &na i%&ra 'ran%1er%al 3&e a'ra1ie%a '(d( el anc7( del carril. # De%ni1el carril  6er2a &l desnivel carrilNberma es la diferencia de elevación >niveles? entre el borde del pavimento ( la berma. &sta falla es causada por la erosión de la berma9 el asentamiento de la berma9 o por la colocación de nuevas capas >sobrecarpetas? en la pista8 sin el debido ajuste del nivel de la berma. er fi*ura 2.1". 'i*ura 2.1". De%ni1el carril  6er2a.

Se 2&e%'ra el de%ni1el e5i%'en'e en're la 6er2a : el carril de la 0i%'a.


)G# Fi%&ra% l(ngi'&dinale% : 'ran%1er%ale%
Guntas de construcción pobremente construidas8 o ausencia de ellas.

N

Contracción de la superficie de concreto asf$ltico debido a bajas temperaturas8 al endurecimiento del asfalto o a la variación diaria de temperatura.

N

'isuras de refle!ión causadas por a*rietamientos bajo la capa superficial8 inclu(endo *rietas en losas de concreto8 pero no juntas de pavimento r*ido.

N

so de li*antes >asfaltos? mu( duros o envejecidos.

N

radiente trmico superior a los 3"P C %ue produce ciclos de e!pansión N contracción de la me/cla asf$ltica.

'i*ura 2.11. Fi%&ra% l(ngi'&dinale% : 'ran%1er%ale%

Se %e?ala el 0&n'( de inici( : '=r2in( de la grie'a l(ngi'&dinal. ))#Parc7e% : 0arc7e% de c(r'e% &'ili'ari(% n parc)e es un $rea del pavimento8 %ue por encontrarse en mal estado8 )a sido reempla/ada con material nuevo con el fin de reparar el pavimento e!istente.

El 9rea del 0a1i2en'( e% ree20la
L(% 6&<(ne% del %i%'e2a de alcan'arillad(8 %(n c(n%iderad(% c(2( 0arc7e% de c(r'e% &'ili'ari(%. )-# Agregad( 0&lid( &l a*re*ado pulido es la prdida de resistencia al desli/amiento del pavimento8 %ue ocurre cuando los a*re*ados en la superficie se vuelven suaves al tacto. er fi*ura 2.14. &sta falla es causada por N Fepeticiones de car*as de tr$nsito. N nsuficiente porción de a*re*ado e!tendida sobre el asfalto. N ne!istente aspere/a o te!tura del pavimento8 %ue no contribu(e a la reducción de la velocidad de los ve)culos.


'i*ura 2.14. Agregad( 0&lid(.

Agregad( 0&lid(, l(% agregad(% de la %&0ericie8 %e 1&el1en %&a1e% al 'ac'(. );# Bac7e% depresiones? en la superficie del pavimento de di$metro menor a 75" mm. resentan bordes a*udos ( lados verticales cerca de la /ona superior de la falla. er fi*ura 2.15.
Bac7e enc(n'rad( en 2edi( de la 0i%'a.


)># A7&ella2ien'( &l a)uellamiento es una depresión lon*itudinal continua a lo lar*o de la tra(ectoria del ve)culo8 %ue trae como consecuencia la deformación permanente en cual%uiera de las capas del pavimento o subrasante. er fi*ura 2.16. &sta falla puede ser causada por una pobre compactación del pa%uete estructural8 lo %ue ori*ina inestabilidad en las capas >bases8 subbases? permitiendo el movimiento lateral de los materiales debido a las car*as de tr$fico. n a)uellamiento importante puede conducir a una falla estructural considerable del pavimento. Otras causas son N e/cla asf$ltica inestable. N &!ceso de li*ante en rie*os. N al dise=o del pa%uete estructural espesores deficientes. N ala calidad de materiales o deficiente control de calidad. 'i*ura 2.16. A7&ella2ien'(.

La% lec7a% %e?alan la 'ra:ec'(ria deada 0(r l(% 1e74c&l(%. )@# De%0laemulsiones?.


ambin ocurren despla/amientos cuando los pavimentos asf$lticos colindan con pavimentos r*idos.
&!ceso de asfalto o de vacos constitu(endo me/clas inestables. 'alta de confinamiento lateral. #d)erencia inadecuada por defectos en el rie*o de li*a o de imprimación.

'i*ura 2.17. De%0la
El c(rri2ien'( e% (riginad( 0(r el a&2en'( de l(ngi'&d de la% l(%a% de c(ncre'(. )# Fi%&ra 0ara6/lica ( 0(r de%lili*a pobre? entre la capa superficial ( la capa sub(acente de la estructura del pavimento.
'renado de las ruedas de los ve)culos o *iro debido a un cambio de dirección8 ori*inando el desli/amiento ( deformación de la superficie del pavimento. Deficiente ad)erencia en capas superpuestas o presencia de polvo.


N &!ceso de li*ante o falta de rie*o de li*a. N #lto contenido de arena fina en la me/cla. &ste da=o no tiene relación al*una con procesos de inestabilidad *eotcnica del suelo de fundación. er fi*ura 2.1+. 'i*ura 2.1+. Fi%&ra 0ara6/lica.


Se %e?ala la (r2a de 2edia l&na de la grie'a. 17

Hinc7a2ien'(

&l )inc)amiento es el abultamiento o levantamiento locali/ado en la superficie del pavimento8 en forma de una onda lar*a ( *radual de lon*itud ma(or a 3."" m8 %ue distorsiona el perfil de la carretera. er fi*ura 2.1,. suelos e!pansivos? ( el con*elamiento del material de la subrasante. &l )inc)amiento puede estar acompa=ado de a*rietamiento superficial. 'i*ura 2.1,. Hinc7a2ien'(.

La %&0ericie del 0a1i2en'( %&re &n le1an'a2ien'(8 de(r2and( el 0eril de la 14a.

18

Pelad&ra 0(r in'e20eri%2( : de%0rendi2ien'( de agregad(%

Car*as de tr$fico especiales como es el caso de ve)culos de oru*as. #blandamiento de la superficie ( prdida de a*re*ados debido al derramamiento de aceite de ve)culos. e/cla de baja calidad con li*ante insuficiente. so de a*re*ados sucios o mu( absorbentes. 'alla de ad)erencia a*re*ado N asfalto debido al efecto de a*entes e!ternos.

'i*ura 2.2". Pelad&ra.

Pelad&ra 0(r in'e20eri%2( : de%0rendi2ien'( de agregad(%.


. M!TODO PCI " PAVEMENT CONDITION INDEX #

PARA PAVIMENTOS FLEIBLES 1

In'r(d&cci/n

&l mtodo C > Pavement Condition Index? es un procedimiento %ue consiste en la determinación de la condición del pavimento a travs de inspecciones visuales8 identificando la clase8 severidad ( cantidad de fallas encontradas8 si*uiendo una metodolo*a de f$cil implementación ( %ue no re%uiere de )erramientas especiali/adas8 pues se mide la condición del pavimento de manera indirecta. 'ue desarrollado entre los a=os 1,74 ( 1,76 a car*o del Centro de n*eniera de la 'uer/a #rea de los &.&... con el objetivo de obtener un sistema de administración del mantenimiento de pavimentos r*idos ( fle!ibles. &ste mtodo constitu(e el modo m$s completo para la evaluación ( calificación objetiva de pavimentos8 siendo ampliamente aceptado ( formalmente adoptado8 como procedimiento estandari/ado8 por a*encias como por ejemplo el Departamento de Defensa de los &stados nidos8 el #S# > American Pulic !or" Association? ( )a sido publicado por la #@ como mtodo de an$lisis ( aplicación >rocedimiento est$ndar para la inspección del ndice de condición del pavimento en caminos ( estacionamientos #@ D6433N"3?. &l c$lculo del C se fundamenta en los resultados de un inventario visual del estado del pavimento en el cual se establecen clase8 severidad ( cantidad de cada falla presente. Dada la *ran cantidad de combinaciones posibles8 el mtodo introduce un factor de ponderación8 llamado Qvalor deducidoR8 para indicar en %u *rado afecta a la condición del pavimento cada combinación de deterioro8 nivel de severidad ( densidad >cantidad?. &ste mtodo no pretende solucionar aspectos de se*uridad si al*uno estuviera asociado con su pr$ctica. &l C se desarrolló para obtener un ndice de la inte*ridad estructural del pavimento ( de la condición operacional de la superficie8 un valor %ue cuantifi%ue el estado en %ue se encuentra el pavimento para su respectivo tratamiento ( mantenimiento.

-* O6e'i1(% (a %ue no se reali/an mediciones %ue permiten calcular directamente esta inte*ridad?. N Cuando se )abla de inte*ridad estructural8 se )ace referencia a la capacidad %ue tiene el pa%uete estructural de soportar solicitaciones e!ternas8 como car*as de tr$nsito o condiciones ambientales. &n cambio8 el nivel de servicio es la capacidad del pavimento para brindar un uso confortable ( se*uro al conductor.


N Obtener un indicador %ue permita comparar8 con un criterio uniforme8 la condición ( comportamiento del pavimento ( de esta manera justificar la pro*ramación de obras de mantenimiento ( re)abilitación8 seleccionando la tcnica de reparación m$s adecuada al estado del pavimento en estudio.

;* Ter2in(l(g4a # continuación se definen los principales trminos utili/ados en el mtodo8 %ue son de vital importancia para la comprensión ( correcta aplicación del mismo.

Red de 0a1i2en'(. &s el conjunto de pavimentos a ser administrados8 es una sola entidad ( tiene una función especfica. or ejemplo8 un aeropuerto o una avenida8 es una red de pavimento. Tra2( de 0a1i2en'(. n tramo es una parte identificable de la red de pavimento. or ejemplo8 cada camino o estacionamiento es un tramo separado. Secci/n de 0a1i2en'(. &s un $rea de pavimento conti*ua de construcción8 mantenimiento8 )istorial de uso ( condición uniformes. na sección debe tener el mismo volumen de tr$fico e intensidad de car*a. Unidad de 2&e%'ra del 0a1i2en'(. &s una subdivisión de una sección de pavimento %ue tiene un tama=o est$ndar %ue vara de 225 TKN ," m 28 si el pavimento no es e!actamente divisible entre 25"" o para acomodar condiciones de campo especficas. M&e%'ra al aejemplo corte para instalación de tuberas de a*ua o desa*Me8 electricidad8 telfonos8 etc.?.

Índice de c(ndici/n del 0a1i2en'( "PCI#. &s un *rado numrico de la condición del pavimento. ara desde cero >"?8 para un pavimento fallado o en mal estado8 )asta cien >1""? para un pavimento en perfecto estado. Cada ran*o del C tiene su correspondiente descripción cualitativa de la condición del pavimento. +rad( de la c(ndici/n del 0a1i2en'(. &s una descripción cualitativa de la condición del pavimento8 como una función del valor de C %ue vara entre QfalladoR )asta Qe!celenteR8 como se aprecia en la fi*ura 3.1.


'i*ura 3.1. Índice PCI. 100 85

70

EXCELENTE MUY BUENO BUENO

55

40

REGULAR MALO

25

10

MUY MALO FALLADO

Índice de C(ndici/n del Pa1i2en'( "PCI# : E%cala de +rad&aci/n. Falla% del 0a1i2en'( . ndicadores e!ternos del deterioro del pavimento causado por las car*as de tr$fico8 factores ambientales8 deficiencias constructivas8 o una combinación de estas causas. >* Ma'eriale% e in%'r&2en'(% H(a de da'(% de ca20(. Documento donde se re*istrar$ toda la información obtenida durante la inspección visual fec)a8 ubicación8 tramo8 sección8 tama=o de la unidad de muestra8 tipos de fallas8 niveles de severidad8 cantidades8 ( nombres del personal encar*ado de la inspección. &n la tabla 3.1 se aprecia un modelo utili/ado como )oja de re*istro. Od/2e'r( Man&al. nstrumento utili/ado para medir distancias en calles8 carreteras8 caminos8 etc. er fi*ura 3.2. Regla ( C(rdel. ara medir la deformación lon*itudinal ( transversal del pavimento en estudio. C(n(% de %eg&ridad 1ial. ara aislar el $rea de calle en estudio8 (a %ue el tr$fico representa un peli*ro para los inspectores %ue tienen %ue caminar sobre el pavimento. Plan( de Di%'ri6&ci/n . lano donde se es%uemati/a la red de pavimento %ue ser$ evaluada.

CÁ LCULO DEL ÍNDÍCE DE CONDÍCÍO N DEL PÁVÍMENTO FLEXÍBLE EN LÁ ÁV. 2017 PÁSEO DE LÁ CULTURÁ, DÍSTRÍTO DE J. B. Y RÍVERO, ÁREQUÍPÁ

Ta6la ;.). H(a de regi%'r( en 14a% de 0a1i2en'( le5i6le.

'i*ura 3.2. Od/2e'r(.

Od/2e'r( 2an&al. @* M&e%'re( : &nidade% de 2&e%'ra


&l muestreo se llevar$ a cabo si*uiendo el procedimiento detallado a continuación 1. dentificar tramos o $reas en el pavimento con diferentes usos en el plano. 2. Dividir cada tramo en secciones bas$ndose en criterios como dise=o del pavimento8 )istoria de construcción8 tr$fico ( condición del mismo. 3. Dividir las secciones establecidas del pavimento en unidades de muestra. 4. dentificar las unidades de muestras individuales a ser inspeccionadas de tal manera %ue permita a los inspectores8 locali/arlas f$cilmente sobre la superficie del pavimento. &s necesario %ue las unidades de muestra sean f$cilmente reubicables8 a fin de %ue sea posible la verificación de la información de fallas e!istentes8 la e!aminación de variaciones de la unidad de muestra con el tiempo ( las inspecciones futuras de la misma unidad de muestra si fuera necesario. 5. @eleccionar las unidades de muestra a ser inspeccionadas. &l n;mero de unidades de muestra a inspeccionar puede variar de la si*uiente manera considerando todas las unidades de muestra de la sección8 considerando un n;mero de unidades de muestras %ue nos *arantice un nivel de confiabilidad del ,5U o considerando un n;mero menor de unidades de muestra. 5.1. odas las unidades de muestra de la sección pueden ser inspeccionadas para determinar el valor de C promedio en la sección. &ste tipo de an$lisis es ideal para una mejor estimación del mantenimiento ( reparaciones necesarias.

5.2. &l n;mero mnimo de unidades de muestra QnR a ser inspeccionadas en una sección dada8 para obtener un valor estadsticamente adecuado >,5U de confiabilidad?8 es calculado empleando la &c. 1 ( redondeando el valor obtenido de QnR al pró!imo n;mero entero ma(or. &c. 1


Donde e V error admisible en el c$lculo del C de la sección8 com;nmente8 eVTKN 5 puntos del C. W V desviación est$ndar del C de una muestra a otra en la misma sección. #l reali/ar la inspección se asume %ue la desviación est$ndar es 1". &sta suposición debe ser comprobada de la forma como se describe a continuación despus de )aber determinado los valores del C. ara subsi*uientes inspecciones8 la desviación est$ndar de la inspección precedente debe ser utili/ada para determinar el valor de QnR. : V n;mero total de unidades de muestra en la sección. 5.3. na ve/ %ue el n;mero de unidades de muestra a ser inspeccionadas est definido8 calcular el intervalo de espaciamiento de las unidades utili/ando el muestreo sistem$tico al a/ar. &c. 3? redondeando el resultado al pró!imo n;mero entero menor &c. 3

Donde : V n;mero total de unidades de muestra en la sección. n V n;mero de unidades de muestra a ser inspeccionadas. i V ntervalo de muestreo8 se redondea al n;mero entero inferior >por ejemplo 3.7" se redondea a 3.""?.
* Pr(cedi2ien'( de in%0ecci/n 1. nspeccionar individualmente cada unidad de muestra seleccionada. 2. Fe*istrar el tramo ( n;mero de sección as como el n;mero ( tipo de unidad de muestra >al a/ar o adicional?. 3. Fe*istrar el tama=o de unidad de muestra medido con el odómetro manual.


4. Feali/ar la inspección de las fallas8 cuantificando cada nivel de severidad ( re*istrando la información obtenida.
* C9lc&l( del PCI .). De'er2inaci/n del PCI de la &nidad de 2&e%'ra 1. @umar la cantidad total de cada tipo de falla para cada nivel de severidad8 ( re*istrar esta información en la columna Qotal de @everidadesR. or ejemplo8 en la tabla 3.2 se muestra %ue la falla piel de cocodrilo tiene 1.2m 2 de pavimento de severidad baja ( 1.2,m 2 de severidad media. columna total de severidades? entre el $rea total de la unidad de muestra ( multiplicar el resultado por 1"" para obtener la densidad porcentual8 como se aprecia en la tabla 3.2. 3. Determinar el valor deducido >D? para cada combinación de tipo de falla ( nivel de severidad utili/ando las curvas de valor deducido de fallas %ue se encuentran en el ane!o #. 4. Determinar el m$!imo valor deducido corre*ido >CD?8 mediante los si*uientes pasos 4.1. @i nin*uno o solamente un valor deducido individual es ma(or %ue dos. &l valor total es usado en lu*ar del m$!imo CD para determinar el C9 de otro modo8 el m$!imo CD debe ser determinado usando el procedimiento descrito en 4.2. - 4.5. 4.2. Crear una lista de valores deducidos individuales en orden descendente. or ejemplo8 en la tabla 3.2 esta lista ser$ 25.18 23.48 17.,8 11.28 7.,8 7.58 6.,8 ( 5.3. 4.3. Determinar el n;mero de deducciones permisibles8 QmR8 del *r$fico 3.1.8 o empleando la si*uiente fórmula >ver &c. 4? >&c. 4?


Donde m V n;mero m$!imo admisible de valores deducidos inclu(endo fracciones >debe ser menor o i*ual a die/?. 0D V el ma(or valor deducido individual para la unidad de muestra. >or ejemplo en la tabla 3.2.8 m V 1 T >,K,+? >1""N25.1? V 7.,?. 4.4. &l n;mero de valores deducidos individuales es reducido al m$!imo admisible de valores deducidos QmR8 inclu(endo su parte fraccionaria. or ejemplo en la tabla 3.3.8 los valores son 25.18 23.48 17.,8 11.28 7.,8 7.58 6.,8 ( 4.+ >el valor 4.+ es obtenido multiplicando 5.3 por ".,?. @i contamos con un n;mero de valores deducidos menor a QmR8 todos los valores deducidos deben ser usados.

abla 3.2. Ee20l( de 7(a de regi%'r( en &na 14a de 0a1i2en'( le5i6le METODO PCI INDICE DE CONDICION DEL PAVIMENTOS EN VÍAS DE PAVIMENTO FLEXIBLE

ESQUEMA

HOJA DE REGISTRO Nomb re de la vía:

Av. Paseo de la Cultu ra

E ec utor :

Secc ión:

Ed! ar "an iel #od rí!ue $ %el&s'ue $

(e c)a :

Unid ad de muestra:

1

rea:

1*+, 1+- ,, 9

U1 -/,.9

1. Piel de cocodril o

0. "eresión

11. Parc)es 2 arc)es de cortes utilitarios

10. (isura arabolic a o ordesli$amiento

-. E3udación

4. (isura de borde

1-. A!re!ado ulido

14. 5inc)amiento

/. (isuras en blo'ue

6. (isura de refle3ión de unta

1/. 7ac)es

16. Peladura or inteme rismo 2

*. Abultamientos 2 )undimientos

9. "esnivel carril8berma

1*. A)uellamiento

desrendimiento dea!re!ados

. Corru!ación

1,. (isuras lon!itudin ales 2 transversales

1. "esla$amiento

FALLA

1 1; 4 6; 115 1/ 1* 16

CANTIDAD

,.- ,.4 * 1 ,.,9 1.,* -/.1

,. ,.4 0 / 1.,/ ,.9

,.* 1 -.

1

-.4

19. Cruce de vía férrea TOTAL

DENSIDAD

1.1.-9 11/.-.,/ ,.,9 1.9* -/.1

,.,.0 .-, .4,.66 ,.,* ,.6* 1,.,,

VALOR DEDUCIDO 4.9 -/.* 4. -.1 14.9 11.0.9 ./

'uente rocedimiento est$ndar para la inspección del ndice de condición del p avimento en caminos ( estacionamientos #@ D6433N"3.


r$fico 3.1. A&%'e del n2er( de 1al(re% ded&cid(% 2K. 12 $ m # s o d " c u d e D s e r o ! a  e d o r e m ú N

10

m = 1 + (9 / 9! " (1## $ HDV! 8

6 4 2 0 0

20

40

60

80

100

a!or Deduc"do m%s a!to #&D$

'uente rocedimiento est$ndar para la inspección del ndice de condición del pavimento en caminos ( estacionamientos #@ D6433N"3. abla 3.3. C9lc&l( del PCI en &n 0a1i2en'( le5i6le. m V 1 T > , K ,+ ? X >1"" - 25.1? V 7., Y +." 7., - 7." V ".,

"., ! 5.3 V 4.+

CÁ LCULO DEL Í NDÍCE DE CONDÍCÍO N DEL PÁVÍMENTO FLEXÍBLE EN LÁ ÁV. PÁSEO 2017 DE LÁ CULTURÁ, DÍSTRÍTO DE J. B. Y RÍVERO, ÁREQUÍPÁ % 1  2 3 4 5 6 

V&') D*+,-.+( -.1 -.1 -.1 -.1 -.1 -.1 -.1 -.1

-/.* -/.* -/.* -/.* -/.* -/.* -/.* -

14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 14.9 -

11.11.11.11.11.-

4.9 4.9 4.9 4.9 -

4. 4. 4. -

0.9 0.9 -

*.6 -

M&7 CDV

=

1

PCI

=

*9

R&/.8

=

REGULAR

T&'

0

CDV

1,*.4 1,1.9 94 91. 6.0 40.* 0,. /9.1

6 4 0  * / 1

1 , *0 *4 *6 *6 *9 /6

9

'uente rocedimiento est$ndar para la inspección del ndice de condición del pavimento en caminos ( estacionamientos #@ D6433N"3. 4.5. Determinar el m$!imo valor deducido corre*ido >CD? en forma iterativa como se muestra en la tabla 3.3.

4.5.1. Determinar el valor deducido total >CD? mediante la suma de los valores deducidos individuales. &l valor deducido total %ue se obtiene de la suma en 4.4 es 1"4.7. 4.5.2. Determinar % como el n;mero de valores deducidos ma(ores a 2. or ejemplo en la tabla 3.3. % V +. 4.5.3. Determinar el valor de CD a partir del valor deducido total >CD? ( del valor de Q%R utili/ando las curvas apropiadas de corrección para pavimentos fle!ibles de la fi*ura 3.3. 'i*ura 3.3. C&r1a% de c(rrecci/n.

Val(r Ded&cid( T('al "CDT#

C(rrecci/n del Val(r Ded&cid( 0ara 0a1i2en'(% a%9l'ic(% 4.5.4. Feducir a 2 el menor valor deducido individual ma(or %ue 2 ( repetir el procedimiento de 4.5.1 - 4.5.3 )asta %ue Q%R sea i*ual a 1. 4.5.5. &l m$!imo CD es el ma(or de todos los CDs. 4.6 Calcular el C rest$ndole a 1"" el m$!imo CD.

.-. De'er2inaci/n del PCI de la %ecci/n 1. @i todas las unidades de muestra inspeccionadas son esco*idas en forma aleatoria8 entonces el C de la sección >Cs? es calculado como el C ponderado del $rea en %ue se encuentran las unidades de muestra inspeccionadas en forma aleatoria >Cr? usando la &c. 5

Donde Cr V C ponderado del $rea de las unidades de muestra inspeccionadas en forma aleatoria. Cri V C de la unidad de muestra aleatoria QiR. #ri V $rea de la unidad de muestra aleatoria QiR. n V n;mero de unidades de muestra aleatoria inspeccionadas. @i )a( unidades de muestra adicionales %ue )an sido inspeccionadas8 el C ponderado de $rea de las unidades adicionales inspeccionadas >C a? es calculado empleando la &c. 6. &l C de la sección de pavimento es calculado empleando la &c. 7.

Donde Ca V C ponderado del $rea de las unidades de muestra adicionales. Cai V C de la unidad de muestra adicional QiR. #ai V $rea de la unidad de muestra adicional QiR. # V $rea de la sección. m V n;mero de unidades de muestra adicionales inspeccionadas. Cs V C ponderado del $rea de la sección de pavimento. 2. Determinar el *rado de condición de la sección en conjunto utili/ando el C de la sección ( la escala del *rado de condición %ue se muestra en la fi*ura 3.1.

* Cri'eri(% de in%0ecci/n # continuación se detallan al*unos criterios importantes a tomar en cuenta durante la inspección visual %ue permitir$n minimi/ar errores ( aclarar interro*antes acerca de la identificación ( medición de al*unos tipos de fallas. 1. @i el a*rietamiento tipo piel de cocodrilo ( a)uellamiento ocurren en la misma $rea8 cada falla es re*istrada por separado en su correspondiente nivel de severidad. 2. @i la e!udación es considerada8 entonces el a*re*ado pulido no ser$ tomado en cuenta en la misma $rea. 3. &l a*re*ado pulido debe ser encontrado en cantidades considerables para %ue la falla sea re*istrada. 4. @i una fisura no tiene un mismo nivel de severidad en toda su lon*itud8 cada porción de la fisura con diferente nivel de severidad debe ser re*istrada en forma separada. @in embar*o8 si los diferentes niveles de severidad en una porción de fisura no pueden ser f$cilmente separados8 dic)a porción debe ser re*istrada con el ma(or nivel de severidad presente. 5. @i al*una falla8 inclu(endo fisuras o bac)es8 es encontrada en un $rea parc)ada8 sta no debe ser re*istrada9 sin embar*o8 su efecto en el parc)ado debe ser considerado en determinar el nivel de severidad de dic)o parc)e. 6. @e dice %ue una falla est$ desinte*rada si el $rea %ue la rodea se encuentra fra*mentada >al*unas veces )asta el punto de desprendimiento de fra*mentos?.


I.

EVALUACI$N DE LA AV. PASEO DE LA CULTURA

). In(r2aci/n 0reli2inar # continuación se dar$ una e!plicación *eneral de la /ona en estudio8 donde se llevó a cabo la inspección visual9 con el fin de conocer el lu*ar de trabajo ( tener en cuenta las caractersticas de tr$nsito de la avenida a anali/ar.

).). U6icaci/n
).-. Carga de 'r9n%i'(

A'( )aseo de La Cu!tura


vol%uetes?. Lstos ;ltimos son los %ue van a ejercer ma(or influencia en el deterioro del pavimento. &l flujo ve)icular %ue circula en la red de pavimento es constante8 es decir8 no )a( variaciones si*nificativas del tr$nsito entre los dos tramos e!istentes. @e puede considerar %ue en los 75"" metros de pavimento8 al tr$fico es el mismo.

-. A0licaci/n del 2='(d( PCI @e detallar$ la metodolo*a aplicada para el caso particular de la #v. aseo de la Cultura8 si*uiendo los lineamientos definidos por el #@ D6433N"38 rocedimiento est$ndar para la inspección del ndice de condición del pavimento en caminos ( estacionamientos.

-.). M&e%'re( : &nidade% de 2&e%'ra &l muestreo se llevar$ a cabo si*uiendo el procedimiento detallado a continuación 1. dentificar tramos o $reas en el pavimento con diferentes usos en el plano de distribución de la red8 tales como caminos ( estacionamientos. ara ello tiene %ue %uedar completamente definido el sistema de pavimentos a ser anali/ados8 es decir8 la red de pavimento. @e )a definido como red de pavimento8 a 75" metros lineales de pavimento fle!ible %ue forman parte de la avenida aseo de la Cultura. Dentro de ese sistema8 se encuentran dos tramos de pavimento8 %ue son los 75" metros lineales de pista correspondiente a cada sentido de va.


2. Dividir cada tramo en secciones bas$ndose en criterios como dise=o del pavimento8 )istoria de construcción8 tr$fico ( condición del mismo. Como se vio en el punto 1.28 no se presentan variaciones de tr$nsito importantes entre un sentido de va ( el otro9 por lo %ue el tr$fico ve)icular no puede ser considerado como criterio de división de tramos. &l criterio de dise=o tambin es descartado8 pues la presente investi*ación abarca ;nicamente pavimentos urbanos fle!ibles. Otro tipo de dise=o de pavimento no )a sido tema de estudio de esta informe8 por lo %ue no )a sido evaluado. ara )acer la división de tramos8 se toma en cuenta el estado en %ue se encuentra el pavimento. @e )ace un recorrido por cada tramo8 observando la condición de la va e identificando los cambios de estado de la pista. #s8 se identificaron un total de cuatro secciones bien marcadas. &l tramo 1 se dividió en tres secciones8 mientras %ue el tramo 2 mantuvo una misma sección en toda su lon*itud. 3. Dividir las secciones establecidas del pavimento en unidades de muestra. 4. Cada unidad de muestra es se=alada en el pavimento e identificada por medio de un códi*o. &sto permitir$ su f$cil locali/ación en caso se %uiera verificar al*una información. 5. @eleccionar las unidades de muestra a ser inspeccionadas. &n este caso8 se estudiar$n todas las unidades de muestra e!istentes dentro de la red de pavimento8 para obtener una mejor estimación del estado en %ue se encuentran.

-.-. Pr(cedi2ien'( de in%0ecci/n 

nspeccionar cada unidad de muestra seleccionada.



Fe*istrar el tramo ( n;mero de sección as como el n;mero de unidad de muestra.



Fe*istrar el tama=o de unidad de muestra medido con el odómetro manual





Feali/ar la inspección de las fallas8 cuantificando cada nivel de severidad ( llenando la información obtenida en las )ojas de re*istro.

Informe Pci

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