Patologia de pavimentos_articulados noviembre de 2011

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Patologia de pavimentos_articulados noviembre de 2011

  1. 1. VI JORNADAS DE PAVIMENTOS Y MANTENIMIENTO VIAL PATOLOGÍA DE PAVIMENTOS ARTICULADOS UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLOGÍA DE COLOMBIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE TRANSPORTE Y VÍAS BOGOTA, NOVIEMBRE DE 2011 Presentado por: Ing. MSc. CARLOS H. HIGUERA SANDOVAL Ing. OSCAR FABIAN PACHECO 55555555555555555555555555
  2. 2. CONTENIDO GENERALIDADES 1 CATÁLOGO DE DETERIOROS 2 PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3 3 APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 4 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3 5
  3. 3. GENERALIDADES PAVIMENTO ARTICULADO Es un pavimento construido con piezas prefabricadas de diferentes materiales (cemento, piedra, arcilla cocida, madera, etc.) y dimensiones, las cuales deben ser capaces de soportar los desplazamientos transversales, longitudinales y traslacionales que ejercen el tránsito que circula sobre ellas.
  4. 4. GENERALIDADES <ul><ul><li>Parámetro funcional: comodidad y seguridad que la vía les proporciona a los usuarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>Parámetro estructural : capacidad que tiene el pavimento para soportar las cargas del tránsito. </li></ul></ul>EVALUACIÓN DE UN PAVIMENTO La evaluación de los pavimentos es una necesidad para poder establecer la verdadera condición de los parámetros funcionales y estructurales con que está trabajando un pavimento.
  5. 5. CONTENIDO CATÁLOGO DE DETERIOROS 2 PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3 3 APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 4 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3 5 GENERALIDADES 1
  6. 6. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS <ul><ul><li>Para cada deterioro se muestra la siguiente información: </li></ul></ul><ul><ul><li>Descripción con esquemas y fotos para facilitar su identificación </li></ul></ul><ul><ul><li>Posibles causas </li></ul></ul><ul><ul><li>Símbolo y unidad de medida </li></ul></ul><ul><ul><li>Niveles de severidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Criterio general de reparación </li></ul></ul>2.1 PRESENTACIÓN
  7. 7. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.2 CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS DETERIOROS Cuadro 2. Clasificación general de los deterioros de pavimentos articulados
  8. 8. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.3 DEFORMACIONES <ul><li>Las deformaciones son cambios repentinos en los perfiles de los pavimentos. Estos cambios tienen flechas apreciables que repercuten negativamente en el confort de los usuarios. </li></ul>Fuente: El autor. Florencia, Caquetá. 2008. Fuente: El autor. Sogamoso, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Florencia. 2008. Abultamiento Ahuellamiento Depresiones
  9. 9. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.4 DESPRENDIMIENTOS <ul><li>Los desprendimientos son la pérdida de material en zonas localizadas del pavimento. </li></ul>Fuente: El autor. Florencia, Caquetá. 2008. Fuente: El autor. Sogamoso, Boyacá. 2008. Desgaste superficial Pérdida de arena
  10. 10. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.5 DESPLAZAMIENTOS <ul><li>Los desplazamientos son el corrimiento localizado de los elementos constitutivos del pavimento (adoquines, bordillos). </li></ul>Fuente: HIGUERA S., Carlos. UPTC, 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Desplazamiento de borde Desplazamiento de juntas
  11. 11. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.6 FRACTURAMIENTOS <ul><li>Es la aparición de fisuras y grietas en las piezas de adoquines o demás elementos constitutivos del pavimento, como son los elementos de confinamientos (bordillos). </li></ul>Fuente: El autor. Florencia, Caquetá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fracturamiento De confinamientos externos De confinamientos internos
  12. 12. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.7 OTROS DETERIOROS <ul><li>En esta categoría se encuentran diversos deterioros que afectan el correcto funcionamiento estructural y/o funcional del pavimento. </li></ul>Fuente: El autor. Duitama, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Duitama, Boyacá. 2008. Escalonamiento entre adoquines Escalonamiento entre adoquines y confinamientos
  13. 13. 2. CATÁLOGO DE DETERIOROS 2.7 OTROS DETERIOROS Fuente: El autor. Florencia, Caquetá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008 Juntas abiertas Vegetación en la calzada
  14. 14. CONTENIDO PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3 3 APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 4 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3 5 GENERALIDADES 1 CATÁLOGO DE DETERIOROS 2
  15. 15. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.2 METODOLOGÍA GENERAL <ul><li>La metodología propuesta para hallar el índice de condición, se fundamenta en determinar cómo un deterioro repercute negativamente en los parámetros de tipo funcional y estructural, teniendo en cuenta su clase, gravedad y extensión. </li></ul>
  16. 16. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.3 TIPO DE AFECTACIÓN DE LOS DETERIOROS Cuadro 3. Tipo de afectación de los deterioros
  17. 17. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.4 FORMULACIÓN MATEMÁTICA DE LOS ÍNDICES (ICE Y ICF) <ul><li>La formulación matemática, parte de los siguientes supuestos: </li></ul><ul><li>Los índices varían en una escala entre cero (0) y cien (100). </li></ul><ul><li>Los deterioros a tener en cuenta para evaluar cada índice, se escogerán de acuerdo al tipo de afectación </li></ul>
  18. 18. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.4 FORMULACIÓN MATEMÁTICA DE LOS ÍNDICES (ICE Y ICF) Fórmula 1. Fórmula 2. Donde: ICE: Índice de Condición Estructural ICF: Índice de Condición Funcional FC: Factor de influencia por clase de deterioro en el índice FA: Factor de penalización por área afectada i: Clase de deterioro
  19. 19. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.5 IMPORTANCIA RELATIVA DE LOS DETERIOROS Cuadro 4. Factor de influencia por clase, FC
  20. 20. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.5 IMPORTANCIA RELATIVA DE LOS DETERIOROS Cuadro 5. Factores de penalización – FA para el ICE
  21. 21. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.5 IMPORTANCIA RELATIVA DE LOS DETERIOROS Cuadro 6. Factores de penalización - FA para el ICF
  22. 22. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.6 CÁLCULO DE ÁREAS <ul><li>El Porcentaje de área equivalente afectada (%Ae), es la combinación de tres factores: </li></ul><ul><li>Fórmula 4. </li></ul><ul><li>Donde: </li></ul><ul><li>%Ae: Porcentaje de área equivalente afectada para los deterioros de clase i </li></ul><ul><li>i: Clase de deterioro </li></ul><ul><li>PI: Peso del deterioro j en su clase i </li></ul><ul><li>%Aa: Porcentaje de área afectada por el deterioro j </li></ul><ul><li>FNS: Factor de penalización por nivel de severidad del deterioro j </li></ul><ul><li>j: Deterioro </li></ul>
  23. 23. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.7 CÁLCULO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN DEL PAVIMENTO, ICP <ul><li>El ICP es la combinación del ICE y el ICF. Su valor es un número entero que varía en una escala de 1 a 5. </li></ul><ul><li>Cuadro 7. Matriz para el cálculo del ICP </li></ul>
  24. 24. 3. PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3.7.1 Escala del Índice de Condición del Pavimento, ICP Cuadro 8. Nivel de servicio y categorías de acción del ICP
  25. 25. CONTENIDO PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3 3 APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 4 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3 5 GENERALIDADES 1 CATÁLOGO DE DETERIOROS 2
  26. 26. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>Se hizo un inventario de deterioros de tres tramos de vías, con el objetivo de hacer una demostración de la forma de cálculo y para ver la consistencia de la metodología propuesta para hallar el Índice de Condición del Pavimento (ICP). </li></ul></ul>4.1 OBJETIVO
  27. 27. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Sitio. Urbanización Las Quintas, Carrera 5ª Nº 48 – 48A – 48B – 48C, Tunja. </li></ul></ul><ul><ul><li>El tramo analizado es una vía en adoquines de arcilla cocida (ladrillo). Se hizo el inventario de daños de 200 m y se dividió en dos tramos de 100 m. El ancho de calzada es de 10 m. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP
  28. 28. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100 m. El estado actual de este tramo a simple vista es de regular a bueno. </li></ul></ul><ul><ul><li>Datos obtenidos </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Fuente: El autor, 2008.
  29. 29. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100. Cálculo del ICE y el ICF </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP
  30. 30. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100. Con un ICE = 70 y un ICF = 64 se entra en la matriz para el cálculo del Índice de Condición del Pavimento (ICP) en el Cuadro 7. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Fuente: El autor, 2008.
  31. 31. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100. Nivel de servicio y tipo de categoría de acción </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Fuente: El autor, 2008.
  32. 32. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Depresión Vegetación en la calzada Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  33. 33. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Juntas abiertas Fracturamiento CE Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  34. 34. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.1 Tramo. 0 – 100. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Depresión Depresión Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  35. 35. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.2 Tramo. 100 – 200 m. El estado actual de este tramo a simple vista es de bueno a muy bueno. </li></ul></ul><ul><ul><li>Con un ICE = 95 y un ICF = 96 el ICP= 5. El nivel de servicio de este tramo es Muy bueno y el tipo de categoría de acción que requiere es un Mantenimiento rutinario. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Fuente: El autor, 2008.
  36. 36. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.2 Tramo. 100 – 200. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Fracturamiento CE Fracturamiento CI Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  37. 37. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.2 Tramo. 100 – 200. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Sin deterioros Sin deterioros Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  38. 38. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.3 Suamox, Transversal 0A Este Calle 69, Tunja. </li></ul></ul><ul><ul><li>Es una vía adoquinada con ladrillos de arcilla. La longitud del tramo es de 75,0 m y su ancho es de 5,40 m. </li></ul></ul><ul><ul><li>El estado actual de este tramo a simple vista es de malo a muy malo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se obtuvo un ICE = 28 y un ICF = 15 el ICP= 1. El nivel de servicio de este tramo es Muy malo y el tipo de categoría de acción que requiere es una Reconstrucción . </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP
  39. 39. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.3 Suamox, Transversal 0A Este Calle 69, Tunja. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Desplazamiento de juntas Fracturamiento CI Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  40. 40. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.3 Suamox, Transversal 0A Este Calle 69, Tunja. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Deformaciones Vegetación en la calzada Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  41. 41. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.4 Suamox, Transversal 0 Este Calle 69, Tunja. </li></ul></ul><ul><ul><li>Es una vía adoquinada con ladrillos de arcilla. La longitud del tramo es de 75,0 m y su ancho es de 5,40 m. </li></ul></ul><ul><ul><li>El estado actual de este tramo a simple vista es de malo a muy malo. </li></ul></ul><ul><ul><li>Se obtuvo un ICE = 34 y un ICF = 15 el ICP= 1. El nivel de servicio de este tramo es Muy malo y el tipo de categoría de acción que requiere es una Reconstrucción. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP
  42. 42. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.4 Suamox, Transversal 0 Este Calle 69, Tunja. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Desplazamiento de juntas Escalonamiento EA Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  43. 43. 4. APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN <ul><ul><li>4.2.4 Suamox, Transversal 0A Este Calle 69, Tunja. </li></ul></ul>4.2 DATOS Y DETERMINACIÓN DEL ICP Vegetación en la calzada Abultamiento Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008. Fuente: El autor. Tunja, Boyacá. 2008.
  44. 44. CONTENIDO PLANTEAMIENTO DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 3 3 APLICACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN 4 4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 3 5 GENERALIDADES 1 CATÁLOGO DE DETERIOROS 2
  45. 45. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 CONCLUSIONES <ul><li>Se logró hacer una recopilación de catorce daños. </li></ul><ul><li>Se elaboró un catálogo de deterioros. </li></ul><ul><li>Se determinó el tipo de afectación de los deterioros. </li></ul><ul><li>Se planteó un modelo matemático . </li></ul><ul><li>Grado de influencia que cada clase de deterioro causa en cada índice </li></ul>
  46. 46. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 CONCLUSIONES <ul><li>Se cuenta con una metodología propia del país para la evaluación patológica de los pavimentos articulados. De la combinación del ICE y el ICF, resulta el ICP. </li></ul><ul><li>Con el fin de comprobar la coherencia de la metodología propuesta para calcular el ICP, se realizó un inventario de deterioros a unos tramos de vías en condiciones estructurales y funcionales diferentes </li></ul>
  47. 47. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.2 RECOMENDACIONES <ul><li>Para el establecimiento del grado de influencia, valores y factores de penalización de los deterioros, se tomaron como referencia otras metodologías y manuales de otro tipo de pavimentos; sería bueno mediante observaciones de campo y demás estudios necesarios, calibrar dichos valores. </li></ul>
  48. 48. 5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.2 RECOMENDACIONES <ul><li>Este proyecto es un primer paso en la investigación de la patología de los pavimentos articulados, por lo tanto este trabajo de grado queda presto e invita a que nuevos investigadores de la Escuela de Transporte y Vías de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia lo tomen como referencia y logren un trabajo mejor. </li></ul>
  49. 49. Gracias !

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