pavimentos semi rigidos

8/16/2019 Pavimentos Semi Rigidos

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ÍNDICE

CAPITULO I: INTRODUCCIÓN…………………………………………………………… 2

CAPITULO II: CONCEPTOS INICIALES………………………………………………….….. 4

2.1. Componentes de la infraestructura de un camino................................. 5

2.2. Pavimento……………………………………………………………………..…. 9

2.3. Clasificación de caminos por tipo de superficie de rodadura……..... 11

2.4. Caminos con pavimentos económicos (soluciones básicas)………… 12

2.5. Estabilización Química de Suelos…………………………………………... 13

2.6. Redes viales……………………………………………………………… .......... 15

2.7. Tráfico vehicular ………………………………………………………… .......... 16

2.8. Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP)………………………….... 18

CAPITULO III: PAVIMENTOS SEMI RÍGIDOS…………………………………..... .......20

3.1. Pavimentos semi rígido con carpeta asfáltica y base tratada………..21

3.2. Bermas del pavimento semi rígido…………………………………………..23

3.3. Refuerzo del pavimento semi rígido………………………………………...26

3.4. Pavimento semi rígido con adoquines de concreto…………………….28

LINKOGRAFÍA………………………………………………………………………..34


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CAPITULO I

INTRODUCCIÓN


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1.1.

Propósito

El propósito de este documento es desarrollar la sección de PavimentosSemi Rígidos correspondiente al curso de Obras Viales I, con el propósito

de brindar a los alumnos las pautas y criterios técnicos apropiados paradiseñar eficientemente las capas superiores y la superficie de rodadurade los caminos o carreteras pavimentadas dotándolas de estabilidadestructural para lograr su mejor desempeño posible en términos deeficiencia técnico – económica en beneficio de la sociedad en suconjunto.

1.2.

Objetivos

La Sección de Pavimentos Semi Rígidos se ha elaborado paraproporcionar a los alumnos que estudian en la Escuela de Ingeniería Civil,criterios homogéneos en materia de suelos y pavimentos que faciliten laaplicación en el diseño de las capas superiores y de la superficie derodadura en carreteras pavimentadas.

En este sentido este trabajo es un instrumento que permanentementeestará sujeto a la posibilidad de incorporar actualizaciones, ajustes,nuevas metodologías y temáticas o el perfeccionamiento de las

existentes.

1.3. Alcance

En términos amplios, un Pavimento Semi Rígido o compuesto es aquel enel que se combinan tipos de pavimentos diferentes, es decir, pavimentos"flexibles" y pavimentos "rígidos", normalmente la capa rígida está pordebajo y la capa flexible por encima. Es usual que un pavimento

compuesto comprenda una capa de base de concreto o tratada concemento Portland junto con una superficie de rodadura de concretoasfáltico.

La estabilidad de suelos por medio de ligantes hidráulicos (cementoPortland) permite que se obtengan materiales con capacidad desoporte suficiente para construir capas para base en pavimentos sujetosa cargas pesadas como ser camiones o aeronaves.

Un material comúnmente usado en Pavimentos Semi Rígidos es el

adoquín, para la construcción de calles, parqueos, etc.


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CAPITULO II

CONCEPTOSINICIALES


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2.1.

COMPONENTES DE LA INFRAESTRUCTURA DE UN CAMINO

En esta sección se tratan los conceptos y criterios básicos que lleven auna mayor comprensión sobre la realidad de los pavimentos económicos

en el país, así como su ámbito de aplicación.

2.1.1.

Preparación del terreno

Se denomina preparación y conformación del terreno natural: elallanado, nivelado y compactado sobre el que se construirá lainfraestructura del camino. En territorios con fuertes pendientestransversales (pendiente natural ≥ 20%), la explanada se construye

formando terrazas. Cuando el terreno natural de la explanada esde mala calidad, éste debe ser reemplazado o estabilizado paraque la explanada sea estable.

2.1.2.

Explanación

Se denomina explanación, al movimiento de tierras, conformadopor cortes y rellenos (terraplén), para obtener la plataforma de lacarretera hasta el nivel de la subrasante del camino.

Terraplén

El terraplén es la parte de la explanación situada sobre el terreno

preparado. También se conoce como relleno.


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La base y cuerpo del terraplén o relleno será conformado en capasde hasta 0.30m y compactadas al 90% de la máxima densidadseca del ensayo proctor modificado.

La corona es la parte superior del terraplén tendrá un espesor

mínimo de 0.30m y será conformada en capas de 0.15m,compactadas al 95% de la máxima densidad seca del ensayoproctor modificado.

Corte

El corte es la parte de la explanación constituida por la excavacióndel terreno natural hasta alcanzar el nivel de la Subrasante delCamino.

El fondo de las zonas excavadas se prepararán mediante

escarificación en una profundidad de 0.15m, conformando ynivelando de acuerdo con las pendientes transversalesespecificadas en el diseño geométrico vial; y se compactará al 95%de la máxima densidad seca del ensayo proctor modificado.

En zonas de corte en roca, se deberá excavar como mínimo 0.15mpor debajo del nivel superior de la subrasante, la superficie final delcorte en roca deberá quedar allanada, limpia y encontrarse librede cavidades, de puntas de roca, de excesos y libre de todomaterial deletéreo. Las zonas profundizadas deberán serrellenadas, hasta el nivel superior de subrasante, con material derelleno seleccionado o de subbase granular, que tenga un CBR ≥

40%.

2.1.3.

Subrasante del camino

La Subrasante es la superficie terminada de la carretera a nivel de

movimiento de tierras (corte y relleno), sobre la cual se coloca laestructura del pavimento o afirmado.

La subrasante es el asiento directo de la estructura del pavimentoy forma parte del prisma de la carretera que se construye entre elterreno natural allanado o explanada y la estructura delpavimento. La subrasante es la capa superior del terraplén o elfondo de las excavaciones en terreno natural, que soportará laestructura del pavimento, y está conformada por suelosseleccionados de características aceptables y compactados por

capas para constituir un cuerpo estable en óptimo estado, de talmanera que no se vea afectada por la carga de diseño que


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proviene del tránsito. Su capacidad de soporte en condiciones deservicio, junto con el tránsito y las características de los materialesde construcción de la superficie de rodadura, constituyen lasvariables básicas para el diseño de la estructura del pavimento que

se colocará encima. En la etapa constructiva, los últimos 0.30m desuelo debajo del nivel superior de la subrasante, deberán sercompactados al 95% de la máxima densidad seca obtenida delensayo proctor modificado (MTC EM 115).

Los suelos por debajo del nivel superior de la subrasante, en unaprofundidad no menor de 0.60 m, deberán ser suelos adecuados yestables con CBR ≥ 6%. En caso el suelo, debajo del nivel superior

de la subrasante, tenga un CBR < 6% (subrasante pobre osubrasante inadecuada), corresponde estabilizar los suelos, para lo

cual el Ingeniero Responsable analizará según la naturaleza delsuelo alternativas de solución, como la estabilización mecánica, elreemplazo del suelo de cimentación, estabilización química desuelos, estabilización con geo sintéticos, elevación de la rasante,cambiar el trazo vial, eligiéndose la más conveniente técnica yeconómica.

2.1.4. Afirmado

El Afirmado consiste en una capa compactada de materialgranular natural o procesada, con gradación específica quesoporta directamente las cargas y esfuerzos del tránsito. Debeposeer la cantidad apropiada de material fino cohesivo quepermita mantener aglutinadas las partículas. Funciona comosuperficie de rodadura en caminos y carreteras no pavimentadas.

2.1.5.

Pavimento

El Pavimento es una estructura de varias capas construida sobre lasubrasante del camino para resistir y distribuir esfuerzos originadospor los vehículos y mejorar las condiciones de seguridad ycomodidad para el tránsito. Por lo general está conformada por lassiguientes capas: base, subbase y capa de rodadura.

Capa de Rodadura: Es la parte superior de un pavimento,que puede ser de tipo bituminoso (flexible) o de concreto de

cemento Portland (rígido) o de adoquines, cuya función essostener directamente el tránsito.


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Base: Es la capa inferior a la capa de rodadura, que tienecomo principal función de sostener, distribuir y transmitir lascargas ocasionadas por el tránsito. Esta capa será de

material granular drenante (CBR ≥ 80%) o será tratada conasfalto, cal o cemento.

Subbase: Es una capa de material especificado y con unespesor de diseño, el cual soporta a la base y a la carpeta.Además se utiliza como capa de drenaje y controlador de lacapilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseño ydimensionamiento del pavimento, esta capa puedeobviarse. Esta capa puede ser de material granular (CBR ≥

40%) o tratada con asfalto, cal o cemento.

2.1.6.

Drenaje

El sistema de drenaje y subdrenaje de una carretera está previstopara eliminar la humedad en el pavimento y en el prisma de lacarretera.

Para la protección de los suelos del prisma de la carretera, seilustran casos relacionados con el elevado nivel freático y el

movimiento capilar de las aguas.

Para el drenaje superficial de pavimentos se tendrán en cuenta,pendientes transversales mínimas para la subrasante, subbase,base y superficie de rodadura. El drenaje superficial incluyebombeo, cunetas, alcantarillas, cajas de recolección, badenes,etc.

El drenaje subsuperficial incluye capas drenantes de subbase ybase del pavimento, capas de filtro y subdrenes.

Los subdrenes de pavimentos (que son distintos a los subdrenes delterraplén) necesarios cuando los suelos de subrasante no sonpermeables o los taludes de corte o cunetas impiden el drenaje olas capas granulares del pavimento no puedan drenar.

Los subdrenes que deben proyectarse para interceptar filtracioneso rebajar un nivel freático elevado, pueden también utilizarse paradrenar la estructura del pavimento, en caso se requiera.


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2.1.7.

Derecho de vía

Es la faja de terreno de ancha variable dentro de la cual seencuentra comprendida la carretera, sus obras complementarias,

servicios, áreas previstas para futuras obras de ensanche omejoramiento, y zonas de seguridad para el usuario. Su ancho seestablece mediante resolución del titular de la autoridadcompetente respectiva.

2.2. PAVIMENTO

2.2.1.

Concepto

El pavimento es una estructura de varias capas construida sobre lasubrasante del camino para resistir y distribuir esfuerzos originadospor los vehículos y mejorar las condiciones de seguridad ycomodidad para el tránsito. Por lo general, está conformada porcapa de rodadura, base y subbase.

Capa de rodadura: Es la parte superior de un pavimento, quepuede ser de tipo bituminoso (flexible) o de concreto decemento portland (rígido) o de adoquines, cuya función es

sostener directamente el tránsito.

Base: Es la capa inferior a la capa de rodadura, que sostiene,distribuye y trasmite las cargas ocasionadas por el tránsito.Esta capa será de material granular drenante (CBR > 80%) oserá tratada con asfalto, cal o cemento.

Subbase: Es una capa de material especificado y con unespesor de diseño, el cual soporta a la base y a la carpeta.Además, se utiliza como capa de drenaje y controlador dela capilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseño ydimensionamiento del pavimento, esta capa puedeobviarse. Esta capa puede ser de material granular (CBR >40%) o tratada con asfalto, cal o cemento.

2.2.2.

Tipos de pavimento

Los tipos de pavimento son los siguientes:


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Pavimentos flexibles: Es una estructura compuesta por capasgranulares (subbase, base) y como capa de rodadura unacarpeta constituida con materiales bituminosos comoaglomerantes, agregados y, de ser el caso, aditivos.

Principalmente se considera como capa de rodaduraasfáltica sobre capas granulares: mortero asfáltico,tratamiento superficial bicapa, micro pavimentos, macadamasfáltico, mezclas asfálticas en frío y mezclas asfálticas encaliente.

Pavimentos semi rígidos: Es una estructura de pavimentocompuesta básicamente por capas asfálticas con unespesor total bituminoso (carpeta asfáltica en caliente sobre

base tratada con asfalto); también se considera comopavimento semirrígido la estructura compuesta por carpetaasfáltica sobre base tratada con cemento o sobre basetratada con cal. Dentro del tipo de pavimento semirrígido seha incluido los pavimentos adoquinados.

Pavimentos rígidos: Es una estructura de pavimentocompuesta específicamente por una capa de subbasegranular, no obstante esta capa puede ser de base granular,

o puede ser estabilizada con cemento, asfalto o cal, y unacapa de rodadura de losa de concreto de cementohidráulico como aglomerante, agregados y de ser el casoaditivos.


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2.3.

CLASIFICACIÓN DE CAMINOS POR TIPO DE SUPERFICIE DERODADURA

El Manual de Carreteras Suelos, Geología, Geotecnia y PavimentosSección: Suelos y Pavimentos, aprobado por el Ministerio de Transportesy Comunicaciones, mediante Resolución Directoral Nº 10-2014-MTC/14, de fecha 09 Abril 2014, define los siguientes tipos de caminos:no pavimentado y pavimentado.

a) Caminos con superficie de rodadura no pavimentada.

Este grupo de caminos está conformado por:

Caminos de tierra

Constituidos por suelo natural y mejorado con grava seleccionadapor zarandeo.

Caminos de grava (lastrados)

Constituidos por una capa de revestimiento con material natural

pétreo, seleccionados manualmente o por zarandeo de tamañomáximo de 75 mm.

Caminos afirmados

Constituidos por una capa de revestimiento con materiales decantera, dosificados naturalmente o por medios mecánicos(zarandeo), con una dosificación especificada, compuestos poruna combinación apropiada de tres tipos de material: piedra,arena y finos o arcilla, siendo el tamaño máximo de 25 mm.

Caminos afirmados con superficie de rodadura estabilizada conmateriales industriales

- Afirmados con grava tratada con materiales comoasfalto, cemento, cal, aditivos químicos y otros.

- Suelos naturales estabilizados con material granular y finos

ligantes, asfalto, cemento, cal, aditivos químicos y otros.


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b) Caminos pavimentados

Los caminos identificados como pavimentados están constituidospor una superficie de rodadura del tipo:

Pavimentos flexibles

- Compuestos por capas granulares (subbase y basedrenante) y una superficie de rodadura bituminosa en fríocomo tratamiento superficial bicapa, lechada asfáltica omortero asfáltico, micropavimento en frío, macadamasfáltico, carpetas de mezclas asfálticas en frío, etc.

- Compuestos por capas granulares (subbase y basedrenante) y una capa de rodadura bituminosa de mezcla

asfáltica en caliente de espesor variable, según seanecesario.

Pavimentos semirrígidos

Conformados con capas asfálticas (base asfáltica y carpetaasfáltica en caliente); también se considera como pavimentosemirrígido, la estructura compuesta por carpeta asfáltica encaliente sobre base tratada con cemento o base tratada con cal.Dentro del tipo de pavimento semirrígido se ha incluido, también,los pavimentos adoquinados.

Pavimentos rígidos

Conformados por losa de concreto de cemento hidráulico y unasubbase granular para uniformizar las características decimentación de la losa.

2.4.

CAMINOS CON PAVIMENTOS ECONÓMICOS (SOLUCIONES

BÁSICAS)

Aunque la normatividad actual no define explícitamente el conceptode 'solución básica' o 'pavimento económico', esta se refiere aalternativas técnicas, económicas y ambientales, que consistenprincipalmente en la aplicación de estabilizadores de suelos,recubrimientos bituminosos y otros, posibilitando que las capas derodadura de las carreteras no pavimentadas, tengan una mayor vidaútil y presten un mejor nivel de servicio.

En este tipo de soluciones se pueden presentar los siguientes casos:


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Caminos afirmados estabilizados sin recubrimiento

Caminos a nivel de superficie de rodadura compuestos por afirmadosestabilizados con productos químicos o caminos a nivel de superficiede rodadura con suelos estabilizados.

Caminos afirmados estabilizados con recubrimiento

Caminos a nivel de superficie de rodadura compuestos por afirmadoso suelos estabilizados con productos químicos, con una capa deprotección bituminosa.

Caminos con soluciones básicas pavimentadas

Caminos con pavimentos compuestos por capas granulares y baseestabilizada, con una superficie de rodadura bituminosa en frío como:

tratamiento superficial monocapa, lechada asfáltica o morteroasfáltico, micropavimento en frío, carpetas de mezclas asfálticas enfrío, etc.

2.5. ESTABILIZACIÓN QUÍMICA DE SUELOS

La estabilización química de suelos es una tecnología de amplia data,que se basa en la aplicación de un producto químico, el cual se

mezcla íntima y homogéneamente con el suelo a tratar, de acuerdoa especificaciones técnicas propias del producto.

La estabilización de suelos se define como el mejoramiento de laspropiedades físicas de un suelo a través de procedimientosmecánicos e incorporación de productos químicos, naturales ysintéticos. Tales estabilizaciones, por lo general, se realizan en lossuelos de subrasante inadecuado o pobre, en este caso sonconocidos como estabilización suelo cemento, suelo cal, suelo asfaltoy otros productos diversos.

Estabilizar un suelo natural consiste en mejorar sus característicasfísicas y/o mecánicas, tales como la resistencia al esfuerzo cortante,la deformabilidad o compresibilidad, la estabilidad volumétrica antela presencia de agua, entre otros, buscando en todos los casos unbuen comportamiento ante el esfuerzo y deformación de los suelos yde la estructura que se coloque sobre ellos, a lo largo de su vida útil.

También se emplea para estabilizar una subbase, base o materialgranular, para obtener un material de mejor calidad, denominándose

subbase, base o material granular tratado o estabilizado.


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La estabilización de suelos consiste en dotar a los mismos, deresistencia mecánica y permanencia de tales propiedades en eltiempo. Las técnicas son variadas y van desde la adición de otrosuelo, a la incorporación de uno o más agentes estabilizantes,

cualquiera sea el mecanismo de estabilización, es seguido de unproceso de compactación.

Como se mencionó, el concepto de estabilización también se aplicasobre una subbase, base o material granular, que aun cumpliendo lacondición de tener un determinado valor de CBR, se estabilizará paraobtener un material de mejor calidad con un menor espesor de capa.Por lo general, la aplicación de este criterio es para los caminosdonde se presente un considerable tráfico pesado o incluso ensectores con tráfico menor, pero cuyas condiciones ameriten su

ejecución como, por ejemplo, escasez o cuando no se disponen demateriales de subbase o base, elevados costos de transporte ytratamiento de chancado para la base, etc.

Existen diferentes metodologías de estabilización, sin embargo, debedestacarse la significación que adquiere contar con ensayos delaboratorio, que demuestren la aptitud y tramos constructivos deprueba que ratifiquen el buen resultado. Además, se debe garantizarque tanto la construcción como la conservación vial, puedanrealizarse en forma simple, económica y con el equipamiento

disponible.Los aditivos estabilizadores se pueden agrupar de la siguientemanera:


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2.6.

REDES VIALES

Se considera red vial a toda superficie terrestre, pública o privada, pordonde circulan peatones y vehículos, que está señalizada y bajo

jurisdicción de las autoridades nacionales y/o provinciales,responsables de la aplicación de las leyes de tránsito, a través de lascuales podemos lograr establecer relaciones comerciales entreproductores y consumidores, entre vendedores y compradores yentre los diferentes pueblos.

Red vial nacional.- Corresponde a las carreteras de interésnacional, conformadas por los principales ejes longitudinales y

transversales, que constituyen la base del Sistema Nacional deCarreteras (SINAC). Sirve como elemento receptor de lascarreteras departamentales o regionales y de las carreterasvecinales o rurales.

Red vial departamental o regional.- Conformada por lascarreteras que constituyen la red vial circunscrita al ámbito deun gobierno regional. Articula básicamente a la red vialnacional con la red vial vecinal o rural.

Red vial vecinal o rural.- Conformada por las carreteras queconstituyen la red vial circunscrita al ámbito local, cuya funciónes articular las capitales de provincia con capitales de distrito,estos entre sí, con centros poblados o zonas de influencia localy con las redes viales nacional y departamentales o regionales.


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2.7.

TRAFICO VEHICULAR

La demanda del tráfico es un aspecto esencial que el ingenieronecesita conocer con relativa y suficiente precisión, para planificar y

diseñar con éxito muchos aspectos de la vialidad, entre ellos el diseñodel pavimento y el de la plataforma del camino.

En lo que corresponde a la sección de suelos y pavimentos de estemanual, la necesidad de información del tráfico se define desde dospuntos de vista: el diseño estructural del pavimento y el de lacapacidad de los tramos viales para conocer hasta qué límites devolúmenes de tráfico, puede estimarse crecerá la demanda queafectará a la estructura vial durante el periodo del análisis vialadoptado para un estudio.

El estudio de tráfico deberá proporcionar la información del ÍndiceMedio Diario Anual (IMDA) para cada tramo vial materia de unestudio. Es conveniente para ello que los términos de referencia decada estudio ya proporcionen la identificación de los tramoshomogéneos.

Para el diseño de pavimento, la demanda que corresponde al tráficopesado de ómnibus y de camiones es la que preponderantementetiene importancia.

El efecto del tránsito se mide en la unidad definida, por AmericanAssociation of State Highway and Transportation Officials (AASHTO),como Ejes Equivalentes (EE) acumulados durante el periodo de diseñotomado en el análisis. AASHTO definió como un EE, al efecto dedeterioro causado sobre el pavimento por un eje simple de dosruedas convencionales cargado con 8.2 tn. de peso, con neumáticosa la presión de 80 Ibs/pulg2. Los Ejes Equivalentes (EE) son factores deequivalencia que representan el factor destructivo de las distintascargas, por tipo de eje que conforman cada tipo de vehículo

pesado, sobre la estructura del pavimento.

Las carreteras del Perú se clasifican 3, en función a la demanda, en:

Autopistas de primera clase

Son carreteras con IMDA (Índice Medio Diario Anual) mayor a 6.000veh/día, de calzadas divididas por medio de un separador central

mínimo de 6,00 m.; cada una de las calzadas debe contar con dos omás carriles de 3,60 m. de ancho como mínimo, con control total de

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c i

a l e s


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accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehicularescontinuos, sin cruces o pasos a nivel y con puentes peatonales enzonas urbanas.

La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser pavimentada.

Autopistas de segunda clase

Son carreteras con un IMDA entre 6.000 y 4.001 veh/día, de calzadasdivididas por medio de un separador central que puede variar de 6,00m. hasta 1,00 m., en cuyo caso se instalará un sistema de contenciónvehicular. Cada una de las calzadas debe contar con dos o máscarriles de 3,60 m. de ancho como mínimo, con control parcial de

accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehicularescontinuos; pueden tener cruces o pasos vehiculares a nivel y puentespeatonales en zonas urbanas.


Carreteras de primera clase

Son carreteras con un IMDA entre 4.000 y 2.001 veh/día, con unacalzada de dos carriles de 3,60 m. de ancho como mínimo. Puedetener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas esrecomendable que se cuente con puentes peatonales o en sudefecto con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidadesde operación, con mayor seguridad.


Carreteras de Segunda Clase

Son carreteras con IMDA entre 2.000 y 400 veh/día, con una calzadade dos carriles de 3,30 m. de ancho como mínimo. Puede tener cruceso pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es recomendable quese cuente con puentes peatonales o en su defecto con dispositivosde seguridad vial, que permitan velocidades de operación, conmayor seguridad.



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Carreteras de tercera clase

Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada de doscarriles de 3,00 m. de ancho como mínimo. De manera excepcional

estas vías podrán tener carriles hasta de 2,50 m., contando con elsustento técnico correspondiente.

Estas carreteras pueden funcionar con soluciones denominadasbásicas o económicas, consistentes en la aplicación deestabilizadores de suelos, emulsiones asfálticas y/o micro pavimentos;o en afirmado, en la superficie de rodadura. En caso de serpavimentadas deberán cumplirse con las condiciones geométricasestipuladas para las carreteras de segunda clase.

Trochas carrozables

Son vías transitables, que no alcanzan las características geométricasde una carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200veh/día. Sus calzadas deben tener un ancho mínimo de 4,00 m., encuyo caso se construirán ensanches denominados plazoletas decruce, por lo menos cada 500 m.

La superficie de rodadura puede ser afirmada o sin afirmar.

2.8.

SISTEMA NACIONAL DE INVERSIÓN PUBLICA (SNIP)

El Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP) es el sistemaadministrativo del Estado que tiene por finalidad optimizar el uso delos Recursos Públicos destinados a la inversión, mediante elestablecimiento de principios, procesos, metodologías y normas

técnicas relacionadas con las diversas fases de los proyectos deinversión. Con ello se busca:


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La inversión pública debe estar orientada a mejorar la capacidadprestadora de servicios públicos del Estado de forma que estos sebrinden a los ciudadanos de manera oportuna y eficaz. La mejora dela calidad de la inversión debe orientarse a lograr que cada nuevo

sol (S/.) invertido produzca el mayor bienestar social. Esto se consiguecon proyectos sostenibles, que operen y brinden servicios a lacomunidad ininterrumpidamente.

Hay diferentes actores en el SNIP y cada uno de ellos es responsablede cumplir determinadas funciones a lo largo de la preparación,evaluación ex ante, priorización, ejecución y evaluación ex post deun proyecto.


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CAPITULO III

PAVIMENTOSSEMI RÍGIDOS


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Comprende los pavimentos cuya estructura está compuesta por unacapa asfáltica y bases tratadas con asfalto, con cemento y con cal, estasolución se recomienda aplicar sobre subrasantes de categoría buena ocon CBR ≥ 20% y para tráficos mayores a 1’000,000 de EE.

En este tipo de pavimentos semirrígidos el Manual incluye los adoquinesde concreto, que son pavimentos que en este manual se recomiendautilizar en los tramos donde la carretera atraviese poblados y para tráficosmenores o iguales a 15’000,0000 de EE.

3.1. PAVIMENTO SEMI RÍGIDO CON CARPETA ASFÁLTICA Y BASETRATADA

3.1.1. Parámetros de diseño

Se respetan los espesores mínimos de carpeta asfáltica en caliente,según rangos de tráfico, y a partir de ello se determina el espesornecesario de base tratada, cumpliendo así con el númeroestructural requerido por la estructura del pavimento.

1)

Se aplica a caminos que tienen un tránsito mayor de 1’000,000EE, en el carril y periodo de diseño. En este caso el manualcontempla como periodo de diseño 20 años, considerando endos etapas de 10 años y en una sola etapa de 20 años.

2) Se aplica sobre subrasantes de categoría buena o con CBR ≥20%, sobre la cual se coloca la base tratada con asfalto, concemento o con cal. En este tipo de pavimento semirrígido no sehan considerado capas granulares de base o subbase.

Con base en estos dos parámetros, tránsito expresado en ejesequivalentes (EE) y CBR de subrasante correlacionado con móduloresilente, se definirán las secciones de pavimento que seencuentran especificadas en los catálogos de estructuras depavimento semirrígido.

Los coeficientes estructurales utilizados para las capas delpavimento semirrígido son:


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3.1.2. Secciones de la estructura del pavimento semi rígido

Para determinar las secciones de estructuras de pavimento semirígido, se consideraron los siguientes espesores mínimosrecomendados:


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3.2.

BERMAS DEL PAVIMENTO SEMI RÍGIDO

Para las bermas del pavimento semi rígido mantiene los mismos criteriosde diseño especificados para los pavimentos flexibles.

Las bermas componen parte unívoca del pavimento a ser diseñado,manteniendo los mismos componentes estructurales. El propósito de lasbermas es proporcionar un soporte lateral adecuado del borde delpavimento de la calzada e impedir la rotura de los bordes, asimismoincrementa la seguridad del usuario y con el ancho adecuado permiteun refugio apropiado para los vehículos averiados.

Salvo justificación en contrario, las bermas de ancho igual o menor a 1.20m será la prolongación de la estructura del pavimento de la calzada. Su

ejecución será simultánea, sin junta longitudinal entre el pavimento y laberma.

En bermas de ancho superior a 1.20 m, la estructura de la bermadependerá de la categoría del tráfico prevista para el pavimento y de lasección adoptada en esta. Para el cálculo de su número estructural dediseño, se utilizará el 5% del total de Número de Repeticiones de EjesEquivalentes para el carril de diseño y el valor de CBR. La capa superficialserá similar al de la calzada.


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Cuando se trate de calzadas con capas superficiales de carpetaasfáltica en caliente, la capa superficial de las bermas podrá ser decarpeta asfáltica en caliente, carpeta asfáltica en frío, macadamasfáltico o micropavimento de 25 mm.

Los espesores mínimos recomendados de carpeta asfáltica en caliente,según el tipo de tráfico calculado para las bermas, serán los siguientes:

El espesor mínimo constructivo en carpeta asfáltica en caliente es 40 mm;por lo que de resultar un menor espesor al indicado, se podrá emplearcomo capa superficial de la berma, su equivalente estructural en espesorde carpeta asfáltica en frío, macadam asfáltico o un micropavimento de25 mm.

Para los siguientes casos particulares, el pavimento en bermas se diseñacon las mismas características de la estructura del pavimento de lacalzada:

a) Cuando en determinados casos, teniendo en cuenta lascondiciones del tráfico, la geometría de la carretera yespecialmente el clima frío y la altitud mayor a 3000 msnm, lasbermas tendrán tener la misma estructura del pavimento de la

calzada aprovechando las ventajas constructivas y permitiendo


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así, darle soporte lateral y protección a la estructura del pavimentode la calzada.

b) En caso de tráfico importante, donde el Ingeniero diseñador

responsable ha previsto el uso eventual de las bermas como carrilesadicionales.

c) Cuando la estructura de pavimento esté compactada por unabase tratada con asfalto, con cal o con cemento, la carpetaasfáltica de la berma tendrá el mismo espesor de la carpetaasfáltica de rodadura de la calzada.

Para fijar los espesores de las capas que componen la berma se tendrá

en cuenta la distribución de capas del pavimento de la calzada, a fin decoordinar su construcción. Si a mediano plazo fuera previsible ensancharel pavimento a costa de la berma, se procurará adoptar una solucióncon capas y espesores adaptados a dicha previsión.

Por exigencias de seguridad de la circulación vial, las bermasempalmarán con la misma rasante que la calzada, de manera que nohaya un escalón entre ambas superficies. Se admitirá un desnivel entrecalzada y berma de hasta 15 mm en sólo el 10% de la longitud de laberma.

En el caso de que la calzada dispusiera de una capa o elemento inferiordrenante o de separación, éstos se prolongarán bajo la berma hastaconectar con un sistema de drenaje adecuado.

3.3. REFUERZO DEL PAVIMENTO SEMI RÍGIDO

En los pavimentos semirrígidos, la deflexión benkelman no es criteriosuficiente para determinar el refuerzo, pues será necesario estudiar los

casos en que exista discrepancia entre los valores de la deflexión y elestado superficial del pavimento; por lo que se deberán efectuarcalicatas para analizar las condiciones de las distintas capas delpavimento incluidas la subrasante, se obtendrán muestras y testigos paralos ensayos de laboratorio de los materiales extraídos, determinando lascaracterísticas de las capas del pavimento y subrasante.

La utilización de medición de deflexiones con deflectómetro de impacto(FWD) permitirá evaluar los módulos de las capas del pavimento incluidala subrasante, y a partir de ello efectuar un retrocálculo. La comparaciónentre los módulos medidos por este procedimiento y los correspondientes


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a capas en buen estado permitirá estimar el comportamiento de lascapas del pavimento existente y, por comparación con eldimensionamiento de un pavimento nuevo (siguiendo los criterios dediseño), se podrá determinar el refuerzo y su espesor. Para el análisis se

tomará como periodo de diseño mínimo de 10 años y como máximo de20 años.

Los espesores de refuerzo serán como mínimo los que corresponderían aun pavimento flexible con deflexiones iguales a la del pavimentosemirrígido.

En los pavimentos semirrígidos al igual que los flexibles, no se utilizaránsoluciones de refuerzo con capas granulares sin tratar, pero podránreforzarse con un pavimento de concreto hidráulico.

En el refuerzo de los pavimentos aparecen algunos problemasconstructivos, cuyo detenido estudio debe ser la base para la adopciónde la solución más correcta en cada caso; por ejemplo, considerar:

El mantenimiento del tráfico durante la ejecución de los trabajosen condiciones aceptables, puede ser causa determinante de laelección del tipo de refuerzo.

Previo al refuerzo debe repararse la capa superficial del pavimentoexistente.

Sí el pavimento está muy deformado, será necesario fresarlo oreperfilarlo antes del refuerzo o mediante la aplicación de unaprimera capa nivelante.

Debe analizarse la probable reflexión de fisuras y su atenuación.

También debe tenerse en cuenta las posibles mejoras de drenaje.

El aumento de espesor de la calzada crea un desnivel con lasbermas, que por seguridad vial deben ser también niveladas.

La solución de los eventuales problemas que puedan presentarseen ensanches del pavimento, en pequeñas correcciones detrazado y en la ejecución de bermas.


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3.4.

PAVIMENTO SEMI RÍGIDO CON ADOQUINES DE CONCRETO

El pavimento de adoquines de concreto tiene sus raíces en losempedrados, que posteriormente evolucionaron hacia los adoquines de

piedra, de madera y de arcilla. Para finalmente con mejores tecnologíasde fabricación se lograron los adoquines de concreto resistentes yduraderos con formas y texturas homogéneas, y de colores diversos

3.4.1. Método de diseño

Para el diseño de pavimento con adoquines de concreto, sepropone el método de diseño del ICPI (Interloking Concrete

Pavement Institute), que es un procedimiento simplificado quetoma en cuenta las siguientes guías de diseño: “Structural Design of

Concrete Block Pavements” (Rada, G.R., Smith, D.R., Miller, J.S., and

Witczak, M.W.) y la Guide for Design of Pavement Structures(AASHTO’93).

El método considera los siguientes factores de diseño:

a. Aspectos ambientales

Dos aspectos que influyen sobre el pavimento son la humedad y latemperatura. La humedad afecta al suelo y las capas granularesdel pavimento. Y la temperatura puede afectar la capacidad decarga, especialmente cuando se tiene base tratada con asfalto,también cuando hay temperaturas frías bajo 0°C y a la vezhumedad, el congelamiento y descongelamiento tiene efectosnegativos en el pavimento.

Estos efectos perjudiciales pueden ser reducidos o eliminados,considerando:

Drenaje superficial y Drenaje subterráneo para el pavimento,de tal manera de evacuar el agua filtrada en las capas delpavimento.

Mejoramiento de los suelos susceptibles a las heladas.

Materiales que cumplan la calidad especificada en las

Especificaciones Técnicas Generales para Construcción deCarreteras del MTC vigentes.


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b. Tráfico expresado en ejes equivalentes

Para el caso de los pavimentos semi rígidos con adoquines deconcreto, el Número de Repeticiones de Ejes Equivalentes que se

recomienda aplicar , es hasta 15’000,000 EE en el carril de diseño ypara un periodo de diseño de 20 años. No obstante, el IngenieroProyectista podrá proponer este tipo de pavimentos conadoquines de concreto para un mayor Número de Repeticiones deEE previa justificación y sustento técnico.

c. Características de la Subrasante

Las características de la subrasante sobre la que se asienta elpavimento, están definidas en seis (06) categorías de subrasante,en base a su capacidad de soporte CBR.


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Se considerarán como materiales aptos para las capas de lasubrasante suelos con CBR igual o mayor de 6%. En caso de sermenor (subrasante pobre o subrasante inadecuada), se procederáa la estabilización de los suelos, para lo cual se analizarán

alternativas de solución, como la estabilización mecánica, elreemplazo del suelo de cimentación, estabilización química desuelos, estabilización con geosintéticos u otros productosaprobados por el MTC, elevación de la rasante, cambiar el trazovial, eligiéndose la más conveniente técnica y económica.

d. Materiales del pavimento

Los materiales de la estructura de pavimento semi rígido deadoquines de concreto, son los siguientes:

Sub base Granular: es opcional incluir esta capa sobre lasubrasante preparada y compactada.

Base Granular Base Granular Tratada con Asfalto: las características del

material granular corresponden a la Base Granular, a la cualse le adiciona material asfáltico, la mezcla obtenida debetener una estabilidad Marshall de 1,800 lb.

Base Granular Tratada con Cemento: las características delmaterial granular corresponden a la Base Granular, a la cualse le adiciona cemento portland, debe tener una resistenciaa la compresión a los 7 días de 4.5 MPa.

Cama de Arena Adoquines de Concreto Arena para sello

Los espesores mínimos recomendados de adoquines de concretoy cama de arena, según el tipo de tráfico, serán los siguientes:


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El espesor mínimo constructivo para base granular es de 100 mm,para bases tratadas con asfalto 90 mm y para bases tratadas concemento es de 100 mm.

En los ábacos de diseño interviene como datos de ingreso, el CBR

de diseño, el Número de Repeticiones de Ejes Equivalentes y elespesor prefijado de adoquín de concreto, determinándose elespesor requerido de base granular, base tratada con asfalto obase tratada con cemento, según corresponda.

3.4.2. Aspectos constructivos

En general la ejecución en obra de los pavimentos semi rígidos conadoquines de concreto, se regirá por las Especificaciones TécnicasGenerales para Construcción de Carreteras del MTC, Sección 440vigente.

En los adoquines intertrabados de concreto su especial diseño,permite bloquear unas piezas con otras, no requiriendo ningún tipode aglomerante para su colocación. Siendo el bloqueofundamental para el buen desempeño estructural y para impedirque los adoquines se desplacen; en tal sentido, se debe lograr lostres tipos de bloqueo: bloqueo vertical, bloqueo rotacional y elbloqueo horizontal, esto se ilustra en la siguiente figura.


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El bloqueo vertical se logra por transferencia de cortante entrebloques adyacentes, a través de la arena presente en las juntas. Encambio el bloqueo rotacional se logra por el espesor de losadoquines, la cercanía entre adoquines adyacentes y el

confinamiento que le proporciona la colocación de sardinelesextremos que restringen las fuerzas laterales provocadas por lasruedas de los vehículos. Finalmente, el bloqueo horizontal se lograpor un adecuado patrón de colocación y ensamblaje de losadoquines, que permitan mitigar las fuerzas de frenado,aceleración y giro de los vehículos.

El patrón de colocación que proporciona un ensamblajeadecuado de los adoquines es el tipo “espina de pescado”, talcomo se muestra en la figura siguiente:

En la siguiente figura se muestra esquemáticamente las seccionestransversales típicas del pavimento de adoquines de concreto.


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LINKOGRAFÍA

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pavimentos semi rigidos

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