ESTUDIO DEL ESTADO PATOLÓGICO DE LA MALLA VIAL DEL ...

ESTUDIO DEL ESTADO PATOLÓGICO DE LA MALLA VIAL DEL

MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO, COMUNA 6

PRACTICA SOCIAL, EMPRESARIAL Y SOLIDARIA

DIEGO FELIPE BERNAL ARDILA

EDWIN FERNANDO GOMEZ HERNANDEZ

YISSEL TATIANA CESPEDES PERAFAN

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA

FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

MODALIDAD DE GRADO

VILLAVICENCIO

2017

ESTUDIO DEL ESTADO PATOLÓGICO DE LA MALLA VIAL DEL

MUNICIPIO DE VILLAVICENCIO, COMUNA 6

DIEGO FELIPE BERNAL ARDILA

EDWIN FERNANDO GOMEZ HERNANDEZ

YISSEL TATIANA CESPEDES PERAFAN

Informe final de pasantía de grado como requisito para optar el título de ingeniero

civil

Asesor técnico

JHONNY LISMACO OJEDA CARDENAS

Ingeniero civil, Especialista en pavimentos


FACULTAD DE INGENIERÍAS

PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL

MODALIDAD DE GRADO

VILLAVICENCIO

2017

AUTORIDADES ACADÉMICAS


Dra. MARITZA RONDÓN RANGEL

Rectora nacional

Dr. CÉSAR AUGUSTO PÉREZ LONDOÑO

Director académico sede Villavicencio

Dr. HENRY EMIRO VERGARA BOBADILLA

Subdirector administrativo sede Villavicencio

Dra. NANCY GIOVANNA COCONUBO

Coordinadora del centro de investigaciones y posgrados

Ing. RAÚL ALARCÓN BERMÚDEZ

Decano de la facultad de ingeniería civil

Ing. NELSON ROJAS

Coordinador de investigación del programa de ingenierías

Nota de aceptación

Aprobado por el comité de investigación en cumplimiento de los requisitos

académicos exigidos por la Universidad Cooperativa de Colombia para optar al título

de ingeniero civil.

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Jurado

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Jurado

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Jurado

Villavicencio, abril de 2017

ADVERTENCIA

La Universidad Cooperativa de Colombia, sede

Villavicencio, no se hace responsable por los

Conceptos emitidos, en este trabajo por el autor.

El presente trabajo final de grado está dedicado primero a Dios, quién nos ha permitido

culminar con éxito este importante objetivo. A nuestros padres Juan Carlos Bernal Rocha,

María Aurora Ardila Ríos, Fernando Gómez López, Arminda Hernández Quevedo, William

Céspedes Hernández, María Del Pilar Perafan, Dilma Inés Delgado, que con su amor y

dedicación nos han brindado su apoyado incondicionalmente en nuestra formación

profesional, que a su vez nos han enseñado a luchar por nuestros sueños con humildad y

respeto, haciendo de nosotros hombres y mujer de bien y útil para la sociedad colombiana;

también dedicarlo a todos nuestros familiares, amigos quienes han sido un eje fundamental

en el cumplimiento de esta meta, graduarnos en Ingeniería Civil.

AGRADECIMIENTOS

Ante todo primero a Dios y a nuestros padres, que nos brindaron las herramientas las

fuerza y motivación para terminar nuestra etapa de formación de pregrado.

A la Universidad Cooperativa de Colombia sede Villavicencio, por brindarnos los

instrumentos académicos necesarios durante nuestra carrera profesional.

Al programa de ingeniería civil por los conocimientos recibidos durante nuestros estudios.

A nuestro asesor técnico, Ing. Esp. Johnny Lisimaco Ojeda Cárdenas, profesional de la

secretaria de infraestructura municipal y profesor de pavimentos de la universidad

cooperativa de Colombia. Por su inmensa colaboración durante nuestras pasantías y asesoría

en la elaboración de este documento.

CONTENIDO INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 14

1. PLANTEAMIENTO Y GENERALIDADES DEL PROYECTO ........................................... 17

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ..................................................................... 17

1.2 OBJETIVOS ................................................................................................................... 18

1.2.1 OBJETIVO GENERAL ................................................................................................ 18

1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS....................................................................................... 18

1.3 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................ 19

1.4 ANTECEDENTES ............................................................................................................... 20

2. MARCO REFERENCIAL ....................................................................................................... 25

2.1 MARCO CONTEXTUAL ........................................................................................................ 25

2.1.1 LOCALIZACIÓN: ............................................................................................................ 25

2.1.2 LONGITUD, ÁREA Y TIPO DE PAVIMENTOS DE LA COMUNA SEIS (6). ........ 26

2.2 MARCO TEÓRICO ................................................................................................................... 27

2.2.1 DEFINICIÓN DE PAVIMENTO .................................................................................... 27

2.2.2 CLASIFICACIÓN DE PAVIMENTOS .......................................................................... 28

2.2.3 PATOLOGÍAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RÍGIDOS. ................................. 33

2.2.3.1 FISURAS ..................................................................................................................... 34

DESPLAZAMIENTO EN BORDE (símbolo DB) ....................................................... 35

FISURAS EN MEDIA LUNA (Símbolo ML) .............................................................. 36

FISURAS TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL (símbolo FT Y FL) ..................... 37

FISURA PARABOLICA (símbolo FPA) ...................................................................... 40

PIEL DE COCODRILO (Símbolo PC) ........................................................................ 41

FISURAS EN BLOQUE (Símbolo FBL) ...................................................................... 45

2.2.3.2 DEFORMACIONES .................................................................................................. 47

ASENTAMIENTO TRANSVERSAL: (Símbolo AS) ................................................. 47

ASENTAMIENTO LONGITUDINAL (Símbolo AS) ................................................. 49

ABULTAMIENTOS (BUMPS). .................................................................................... 50

2.2.3.3 DESPRENDIMIENTOS ............................................................................................ 53

OJO DE PESCADO (símbolo OP) .............................................................................. 54

DESCASCARAMIENTO .............................................................................................. 56

BACHEO (Simbol BCH) ............................................................................................... 58

2.2.3.4 OTROS .................................................................................................................... 63

PERDIDA DE PELICULA LIGANTE (símbolo CD)................................................. 64

PÉRDIDA DEL AGREGADO (símbolo PA). .............................................................. 65

CABEZAS DURAS (símbolo (CD). .............................................................................. 67

SURCOS (símbolo SU) ................................................................................................... 68

PULIMENTOS (símbolo PU) ........................................................................................ 70

EXUDACION (símbolo EX) .......................................................................................... 71

AFLORAMIENTO DE AGUA (símbolo AFA) ........................................................... 72

2.3 MARCO LEGAL ....................................................................................................................... 74

3. DISEÑO METODOLOGICO ...................................................................................................... 76

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN: ............................................................................................ 76

3.2 FASES DE LA INVESTIGACIÓN: ................................................................................... 77

3.3 INTERPRETACIÓN ........................................................................................................... 79

4. ANÁLISIS DE RESULTADO ..................................................................................................... 79

5. CONCLUSIONES.................................................................................................................. 100

6. RECOMENDACIONES. ........................................................................................................... 101

REFERENCIAS ............................................................................................................................. 102

ANEXOS ........................................................................................................................................ 103

LISTAS DE TABLAS

TABLA 1. .Evaluación visual l en cantidad de longitud y área evaluada en las vías de la

comuna seis (6)

TABLA 2. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio sausalito

TABLA 3. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio simón bolívar

TABLA 4. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio el nogal

TABLA 5. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Canaima

TABLA 6. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio san francisco

TABLA 7. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio macarena

TABLA 8. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio santa Isabel

TABLA 9. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Zaragoza

TABLA 10. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Amaral

TABLA 11. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio dos mil

TABLA 12. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio el caney

TABLA 13. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio brisas del caney

TABLA 14. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio cantarrana

TABLA 15. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio san marcos

TABLA 16. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio retiro

TABLA 17. Porcentaje de los daños encontrados en los pavimentos flexibles y rígidos

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1. Ubicación de la comuna 6 de municipio de Villavicencio-meta. ............................ 14

FIGURA 2. Ubicación del municipio de Villavicencio-meta. ..................................................... 15

FIGURA 3.Clasificación de pavimentos. ...................................................................................... 29

FIGURA 4.Pavimento Flexible. .................................................................................................... 31

FIGURA 5.Comparación de cargas pavimentó rígido y pavimento flexible. .......................... 33

FIGURA 6.Tipos de fallas en pavimentos flexibles. .................................................................... 34

FIGURA 7.Falla de desplazamiento de borde. ............................................................................ 36

FIGURA 8.Fisuras en media luna. ................................................................................................ 37

FIGURA 9.Fisuras transversales y longitudinales. ..................................................................... 37

FIGURA 10.Fisuras parabólicas. ..................................................... ¡Error! Marcador no definido.

FIGURA 11.Falla de piel de cocodrilo. ......................................................................................... 42

FIGURA 12.Falla pc en la carpeta de rodamiento y parte de la zona granular. ...................... 43

FIGURA 13.Fisuras en bloque . .................................................................................................... 45

FIGURA 14.Falla de asentamiento transversal. .......................................................................... 47

FIGURA 15.Falla de asentamiento longitudinal. ........................... ¡Error! Marcador no definido.

FIGURA 16.Fallas de abultamientos. ........................................................................................... 50

FIGURA 17.Depresiones visibles cuando el agua se empoza en una falla de abultamiento. ... 52

FIGURA 18.Ojo de pescado (OP). ................................................................................................ 54

FIGURA 19.Descaramiento. .......................................................................................................... 56

FIGURA 20. Bache. ........................................................................................................................ 58

FIGURA 21.Esquema del Bache. .................................................................................................. 63

FIGURA 22.Perdida de película ligante. ...................................................................................... 64

FIGURA 23.Perdida de agregado. ................................................................................................ 66

FIGURA 24.Medición de la pérdida de agregado. ...................................................................... 68

FIGURA 25.Surcos. ........................................................................................................................ 69

FIGURA 26.PULIMENTOS. ........................................................................................................ 70

FIGURA 27.EXUDACION. ........................................................................................................... 71

FIGURA 28.AFLORAMIENTO DE AGUA. .............................................................................. 72

FIGURA 29. Patologías de alta severidad en los dos tipos de pavimentos. ............................... 80

LISTA ANEXOS

ANEXO 1. Formato para la evaluación de pavimento rígido

ANEXO 2. Formato para la evaluación de pavimento flexible

ANEXO 3. Formato diligenciado, de la evaluación de pavimentos rígidos en cada barrio

ANEXO 4. Formato diligenciado, de la evaluación de pavimentos flexible en cada barrio

ESTUDIO E INSPECCIÓN VISUAL

DEL ESTADO PATOLOGICO DE LA

MALLA VIAL DEL MUNICIPIO

VILLAVICENCIO, COMUNA 6

INTRODUCCIÓN

Las vías son un eje fundamental en los procesos que impulsan el desarrollo de una región y

por lo tanto contribuyen en el mejoramiento continuo de la calidad de vida de sus habitantes.

El trabajo de investigación que se quiere adelantar consiste en la caracterización patológica

de las calles y avenidas secundarias de la comuna seis (6) de la ciudad de Villavicencio en

un esfuerzo por contribuir a la problemática vial de la ciudad.

FIGURA 1. Ubicación de la comuna 6 de municipio de Villavicencio-meta.

Fuente: Google Maps

FIGURA 2. Ubicación del municipio de Villavicencio-meta.

Fuente: Google Maps

Hasta el momento no conocemos una caracterización de la infraestructura vial del municipio

de Villavicencio, este grupo de trabajo realiza una caracterización patológica con el objetivo

de analizar el estado actual en que se encuentran las vías de la ciudad, especialmente las que

tienen incidencia en la comuna seis (6). El proceso investigativo se adelanta por medio de

análisis visual que permitirá realizar un diagnóstico del estado actual de la malla vial. Con

la información recolectada en campo se generará una base de datos que sirva de herramienta

a los entes gubernamentales para establecer prioridades en la ejecución de los recursos para

la rehabilitación de las vías, adicionalmente, aporta información necesaria para el diseño

futuro de las estructuras viales de la ciudad. La comuna 6 de la ciudad de Villavicencio, está

compuesta por 15 barrios limita con la Av. Puerto López, la Av. Circunvalación y el caño

maizaro con un total de 82 vías vehiculares, compuestas entre (calles, carreras, diagonales)

es un sector ubicado en el centro del casco urbano de la ciudad de Villavicencio, con mucho

flujo vehicular por cada una de sus vías ya que es un sector (comercial, residencial y

también sector educativo) en el trabajo se evidencia dos tipos de pavimentos, rígido y

flexible, se elabora un estudio de patologías en cada una de las calles vehiculares para

clasificar y cuantificar su área, daños y poder brindar un alternativa de solución.

1. PLANTEAMIENTO Y GENERALIDADES DEL PROYECTO

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

ASPECTO PLANTEAMIENTO

¿Qué se va investigar?

El estado actual de las vías con las que cuenta

nuestro municipio, exactamente en la comuna 6.

Estado al que se quiere llegar Recolectar datos sistemáticamente de los

deterioros para tener un inventario de la malla

vial de la comuna 6 en Villavicencio,

dictaminado patologías de la vía, medición de

las mismas y cuantificar el porcentaje de los

diferentes tipos de pavimentos, aportando así a

la toma de decisiones antes de empezar un

proyecto respectivo a la conservación de la

estructura.

Situación contextual El municipio de Villavicencio, no cuenta

actualmente con un inventario o base de datos

sobre toda su malla vial, la falta de actualización

y poca información constante que se tiene de las

carreteras ha generado incertidumbre para la

evaluación de costos para su mantenimiento, en

trabajo mancomunado con los estudiantes de

ingeniería civil y el departamento de

infraestructura de la alcaldía, se realizará esta

importante labor para determinar todos los datos

referentes a nuestras vías y poder cuantificar las

mismas para organizar un trabajo idóneo en el

mantenimiento de la red vial del municipio.

Pregunta ¿En que esta se encuentra la malla vial de la

comuna 6 de Villavicencio?

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 OBJETIVO GENERAL

Realizar una inspección visual a la estructura vial de la comuna 6, para recolectar

información sistemática de los deterioros y daños encontrados actualmente sobre las capas

de rodadura y afirmado de las vías.

1.2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Generar un inventario de los deterioros o daños de las vías de la comuna cinco de la

ciudad de Villavicencio con el acompañamiento de la Secretaria de Infraestructura.

Identificar y actualizar el tipo, magnitud y severidad de los deterioros con el formato del

Instituto Nacional de Vías (INVIAS); “manual para la inspección de pavimentos rígidos

y flexibles”.

Establecer cuáles son los daños que generan mayor afectación a la malla vial del

municipio de Villavicencio para priorizar recursos en obra, que garanticen seguridad al

usuario y permitan definir las vías más urgentes de intervenir.

Detectar las principales patologías de los pavimentos que afectan el tipo flexible y rígido

en todas sus severidades. En los barrios de la comuna 6 y cuantificar las áreas de

deterioro.

1.3 JUSTIFICACIÓN

En la cotidianidad actual es importante para las grandes y pequeñas concentraciones de

población garantizar una movilidad adecuada a sus habitantes, debido a los procesos

económicos y al tiempo y costos de operación de los vehículos los cuales se traducen en

beneficios o sobrecostos al usuario final. Es indispensable generar hábitos y buenas

costumbres relacionados con el mantenimiento y rehabilitación de la malla vial de los

municipios, porque dependiendo del tipo de mantenimiento, frecuencia y metodología

empleada para esto se podrá ofrecer un mejor servicio, garantizar durabilidad del sistema

acorde a las necesidades de movilidad que presenta la población.

El nivel de tráfico para la ciudad de Villavicencio está en aumento, si tenemos en cuenta que

gran parte de la superficie de rodadura de las vías urbanas se encuentra en deterioro, debido

a diferentes causas, el estado en que se encuentran afecta en gran medida la movilidad en

estos sectores.

Estos motivos son los que nos motivan a llevar a feliz término este proyecto buscando

contribuir con información que permita la optimización de los recursos y el mejoramiento

de la malla vial en la ciudad por medio de la evaluación del estado actual de deterioro de las

vías en el casco urbano de la ciudad.

1.4 ANTECEDENTES

En el artículo titulado de los autores, Gloria Inés Monsalve Salazar, Leidy Paola Ruedas

Navarro “Análisis estructural del pavimento en concreto rígido en las calles 13 entre

carreras 1a y 2a entre calles 12 y 13 en el barrio la esperanza del municipio de san

Martin ”, el principal problema de investigación es la necesidad de conocer y analizar en

profundidad el diseño estructural empleado en la pavimentación en concreto rígido en la

calle 13 entre carrera 1 y 2a y carrera 1a entre calles 12 y 13 en el barrio la esperanza 2 del

municipio de san Martín – Cesar, estos pavimentos sufren deterioros por desgaste, motivo

por el cual se originan asentamientos, hundimientos notorios, fallas transversales,

longitudinales y diagonales que se evidencian en el pavimento y perjudican el transito vial.

Los pavimentos son estructuras diseñadas para entregar al usuario seguridad y comodidad

al transitar, la evaluación de pavimentos consiste en un informe, en el cual se presenta el

estado en el que se halla la superficie del mismo, para que de esta manera se puedan adoptar

las medidas adecuadas de reparación y mantenimiento, con las cuales se pretende prolongar

la vida útil de los pavimentos, es así, que es de suma importancia elegir y realizar una

evaluación que sea objetiva y acorde al medio en que se encuentre, La metodología

planteada consiste en un proceso de inspección visual destinado a caracterizar y calificar

defectos superficiales, se pretende concluir si el sistema de construcción tradicional es el

más óptimo para este sector o si se debe diseñar nuevas metodologías.

En el artículo titulado de los autores, ing. Carlos Andrés Duque Sanabria y el Ing. Jaime

Tibaquirá García “Estudio de la patología presente en el pavimento rígido del segmento

de vía de la carrera 14 entre calles 15 y 20 en el municipio de Granada departamento

del Meta”, el principal problema de investigación que se aborda es el deterioro constante

del pavimento rígido instalado en la carrera 14 de esta ciudad y por lo cual se estima

necesario conocer la patología presente en el pavimento, uno de los factores que inciden

además en su estado actual es la ubicación geográfica de la misma dentro del municipio, es

una vía por la cual transitan diariamente vehículos de carga, particulares y de servicio

público, adicionalmente es la vía alterna a la vía principal del municipio, por tal motivo las

solicitaciones que requiere son bastante grandes, es decir, que el pavimento de la Carrera 14

debe ser estructural y geométricamente apto para manejar el nivel de cargas repetitivas de

vehículos de gran tamaño que causan bastante daño al pavimento.

El objetivo principal del proyecto es identificar los daños que presenta el segmento de vía,

se detectaron problemas de fisuración longitudinal, transversal, fisuras mapeadas, pérdida

de material, popouts, descaramiento, losas subdivididas y pulimento esta información se

colecto mediante la metologia de inspección visual inicial, como resultado de la

investigación se obtienen unas recomendaciones metodológicas y constructivas y concluye

identificando que el deterioro predominante en todo el segmento de vía en estudio es la

fisuración longitudinal, ocasionada aparentemente por la deficiente modulación de las losas,

fisuración longitudinal y deficiencia en las juntas, la pérdida de material seguramente por

problemas con la mezcla del concreto utilizado en su construcción.

En el artículo titulado de los autores: John Mario García Giraldo, Jaime Ospina Giraldo y

Edir Amparo Graciano Gómez “La infraestructura de puentes en las vías secundarias

del departamento de Antioquia”, el principal problema de investigación es el escaso

mantenimiento y la poca revisión que se realiza al sistema estructural de un gran número de

puentes en el departamento de Antioquia, esto incrementa la probabilidad de que se generen

fallas por el deterioro de su estructura, que conduzcan posteriormente a su cierre parcial y,

en casos más extremos, al colapso de su estructura. El objetivo principal de esta

investigación es establecer una herramienta estadística que pueda servir de apoyo a los

diferentes entes gubernamentales encargados del funcionamiento de este tipo de estructuras.

Esta investigación se apoya en la recolección de la información entre los años 2009 y 2012

de los 1.283 puentes pertenecientes a las vías secundarias del departamento de Antioquia,

para la recolección de la información se siguió la metodología establecida por el SIPUCOL,

cuyo objetivo primordial es la recolección de la información más relevante sobre el estado

de la infraestructura de puentes, con esta información se generara un listado de resultados

con las condiciones actuales de su infraestructura e implementar planes de mantenimiento

preventivo y correctivo, se recomienda revisar los parámetros de diseño, consultar a las

personas con experiencia en patología de puentes para que las variables de diseño se ajusten

a los diferentes factores geológicos, hidráulicos, ambientales y sísmicos que inciden en la

región a la hora de toma de decisiones sobre el tipo de estructura a utilizar en la construcción

de un puente.

En el artículo titulado de los autores: Wilder Orlando Casadiegos Angarita y Frey Julián

Coronel Tarazona “Análisis del estado de la vía terciaria de la vereda el chorro en el

municipio de Abrego, departamento Norte de Santander”, el principal problema de

investigación es que las vías terciarias de la vereda el chorro se encuentra en avanzado estado

de deterioro, debido a los problemas de erosión y a la temporada de lluvia que han azotado

a la región en los últimos

Años, otra causa que encrudece la situación es la falta de inversión en proyectos para la

conservación y mantenimiento de las mismas, esto las han llevado a convertirse en caminos

intransitables y estas permiten la comunicación entre la zona rural del municipio con el casco

urbano lo que hace urgente su intervención.

La metodología de investigación empleada consiste en un estudio de tipo descriptivo que

constituye el primer nivel del conocimiento científico, donde se investigó y se analizó sobre

el estado actual de 13 km de la vía terciaria de la vereda el chorro, se propone la

construcción de un sistema de placa huellas en concreto armado y cunetas a ambos lados de

la vía, con el fin de mejorar las condiciones de transpirabilidad de la vía, realizar la

construcción y mantenimiento de las obras de drenaje con el fin de darle manejabilidad a

las aguas en temporadas de lluvia para tener una vía en adecuadas condiciones para realizar

el transporte de productos agrícolas y permitir el paso del turismo y así generar mayor

competitividad en la vereda el chorro del municipio de Abrego.

En el artículo titulado el autor es el Ing. Andrés Meléndez Martínez “Estado y diagnóstico

de la calle 183 (avenida san Antonio) entre carreras novena (9ª) y diecisiete (17)” , el

principal problema de investigación tratado en el artículo es el análisis de condición

patología y alternativas de intervención en el área de rehabilitación de pavimentos flexibles,

en la calle 183 entre carreras novena y diecisiete, el cual trata de un deterioro progresivo

del pavimento en la malla vial local, con el cual los usuarios de ésta ven afectada su

movilidad y confort al transitarla, dentro de las posibles causas a las que se atribuye el

deterioro de este tramo vial se el incremento en las cargas a que es sometida la vía por parte

de los vehículos que actualmente circulan por allí y a la falta de mantenimiento de esta.

La metodología de investigación empleada consiste en un estudio visual basado en la

metodología PCI, con el objeto de determinar la condición de este tramo vial y así identificar

y clasificar sus fallas llegando así a la mejor alternativa para optimizar su condición de

servicio, en ello se logró identificar que la presencia y estacionamiento de buses del sistema

Transmilenio genero ahuellamiento de severidad alta hasta llegar a la destrucción total de la

estructura de pavimento, se logró definir qué tipo de rehabilitación es necesaria para cada

CIV en estudio, pretendiendo que la información obtenida sirva a los entes encargados de

su implementación y seguimiento para recuperar la vía, disminuyendo los trancones, desvíos

adecuados de buses de servicio público y del transporte masivo propendiendo por la mejora

de la movilidad en la ciudad.

2. MARCO REFERENCIAL

2.1 MARCO CONTEXTUAL

La ciudad de Villavicencio es municipio capital del departamento del Meta, es la despensa

agrícola y comercial más importante de la Orinoquia colombiana. Se encuentra ubicada en

el Piedemonte de la Cordillera Oriental, al Noroccidente del departamento del Meta, en la

margen izquierda del río Guatiquía. Fue fundada el 6 de abril de 1840, su población en la

zona urbana es aproximadamente de 486.363 habitantes en 2015. Las condiciones

metereologiacas y climáticas son de clima cálido y muy húmedo, con temperaturas medias

de 28° C y 30°C.

La comuna cinco (6) de Villavicencio, comparativamente con las demás es una de las de

mayor extensión.

2.1.1 LOCALIZACIÓN:

Villavicencio se ubica en el piedemonte de la Cordillera Oriental, al noroccidente del

departamento del Meta, en la margen derecha del río Guatiquía, según Torres Castro - Díaz

Sánchez (2014 pág. 1) señalan que “geológicamente hablando una gran parte de su área

urbana se asienta sobre un gran abanico aluvial desarrollado durante el lapso Plioceno (5,332

– 2,588 millones de años) y en el Pleistoceno (2,59 -10.000 millones de años) bajo el

abanico, el cual está delimitado y cruzado por varias fallas, se presentan rocas Sedimentarias

y metamórficas. Este subsuelo en parte aflora en el flanco de la Cordillera Oriental hacia el

oeste de la ciudad y bajo el área urbana”.

2.1.2 LONGITUD, ÁREA Y TIPO DE PAVIMENTOS DE LA COMUNA SEIS (6).

La comuna SEIS (6) durante su evaluación y reconocimiento de campo, se encontró que

existen dos tipos de pavimento, en las cuales están conformadas las vías urbanas establecidas

en calles y carreras, uno de ellos es el flexible, que está constituido por una mezcla asfáltica,

de color negro mayormente conocida y que es la que más predomina en la zona con

espesores relativos entre los 5cm a 10 cm dependiendo su diseño, donde su berma no

sobrepasa los 10 cm. La segunda encontrada, fue el pavimento rígido, constituido por placas

de variadas longitudes con espesores entre 10- 15 cm, echas de concreto hidráulico, con

cemento tipo portland sin varillas de trasmisión de carga o canastilla de hierros de refuerzo,

El bombeo de las vías no es tan pronunciado al igual que su eje o centro de vía alguna de

ellas presenta deficiencias en sus pendientes.

En el cuadro, se relaciona el alcance que tuvo la evaluación visual en cantidad de longitud

y área evaluada en las vías de la comuna seis (6)

TABLA 1.Evaluacion visual l en cantidad de longitud y área evaluada en las

vías de la comuna seis (6)

TIPO DE PAVIMENTO

ÁREA

ÁREA DE DAÑO

PAVIMENTO RIGIDO

15623 m2

1936,5 m2

71683 m2

PAVIMENTO FLEXIBLE

10968,7 m2

EVALUACIÓN DE VIAS

87306,5 m2

12905,2 m2

Fuente: Autor

2.2 MARCO TEÓRICO

Dentro de las proyecciones que se procuran obtener con la presente investigación se definen

las siguientes actividades y procesos: inspección visual, diagnostico, conclusiones y

recomendaciones basados en la Metodología PCI, metodología que se pretende emplear,

teniendo en cuenta que su implementación no está regida a la consecución de equipos

especiales y/o ensayos destructivos y no destructivos, facilitando así, de manera veraz, el

análisis del estado y condición actual de los segmentos viales que componen nuestro tramo

vial.

2.2.1 DEFINICIÓN DE PAVIMENTO

De acuerdo con la Norma AASHTO (American Association of State Highway and

Transportation Officials), el pavimento es un elemento estructural que se encuentra apoyado

en toda su superficie sobre el terreno de fundación llamado subrasante. Esta capa debe estar

preparada para soportar un sistema de capas de espesores diferentes, denominado paquete

estructural, diseñado para soportar cargas externas durante un determinado período de

tiempo.

Las diferentes capas de material seleccionado que conforman el paquete estructural, reciben

directamente las cargas de tránsito y las transmiten a los estratos inferiores en forma

disipada. Es por ello que todo pavimento deberá presentar la resistencia adecuada para

soportar los esfuerzos destructivos del tránsito, de la intemperie y del agua, así como

abrasiones y punzonamientos (esfuerzos cortantes) producidos por el paso de personas o

vehículos, la caída de objetos o la compresión de elementos que se apoyan sobre él.

Otras condiciones necesarias para garantizar el apropiado funcionamiento de un pavimento

son el ancho de la vía; el trazo horizontal y vertical definido por el diseño geométrico; y la

adherencia adecuada entre el vehículo y el pavimento, aún en condiciones húmedas.

Atendiendo a la importancia, claridad y veracidad que se le pretende aportar a la presente

investigación hemos citado textualmente algunas definiciones puntuales tomados de la tesis

para optar el título de grado como ingeniero civil de Edgar Daniel Rodríguez Velásquez

(“Cálculo del índice de condición del pavimento flexible en la Av. Luis Montero, distrito de

Castilla” Piura, octubre 2009.)

2.2.2 CLASIFICACIÓN DE PAVIMENTOS

No siempre un pavimento se compone de las capas como lo señala la figura, la ausencia o

reemplazo de una o varias de esas capas depende de diversos factores, como por ejemplo

del soporte de la subrasante, de la clase de material a usarse, de la intensidad de tránsito,

entre otros.

Por esta razón, pueden identificarse 2 tipos de pavimentos, que se diferencian

principalmente por el paquete estructural que presentan:

Pavimento flexible

Pavimento rígido

FIGURA 3.Clasificación de pavimentos.

Fuente: Cálculo del índice de condición del pavimento flexible en la Av. Luis Montero,

distrito de Castilla. Autor: Edgar Daniel Rodríguez Velásquez. (2009)

1. Pavimento flexible: Llamado pavimento asfáltico, el pavimento flexible está

conformado por una carpeta asfáltica en la superficie de rodamiento, la cual permite

pequeñas deformaciones en las capas inferiores sin que la estructura falle. Luego,

debajo de la carpeta, se encuentran la base granular y la capa de sub-base, destinadas

a distribuir y transmitir las cargas originadas por el tránsito, el pavimento flexible

resulta más económico en su construcción inicial, tiene un período de vida de entre

10 y 15 años, pero tiene la desventaja de requerir mantenimiento periódico para

cumplir con su vida útil.

Los pavimentos flexibles están constituidos por las siguientes capas: carpeta asfáltica,

base, sub-base y subrasante.

Carpeta Asfáltica: La carpeta asfáltica es la capa que se coloca en la parte superior del

paquete estructural, sobre la base, y es la que le proporciona la superficie de rodamiento a

la vía, cumple la función de impermeabilizar la superficie evitando el ingreso de agua que

podría saturar las capas inferiores. La carpeta es elaborada con material pétreo seleccionado

y un aglomerante que es el asfalto. Es de gran importancia conocer el contenido óptimo de

asfalto a emplear, para garantizar que la carpeta resista las cargas a la que será sometida. Un

exceso de asfalto en la mezcla puede provocar pérdida de estabilidad, e incluso hacer

resbalosa la superficie, adicionalmente esta capa es la más expuesta al intemperismo y a los

efectos abrasivos de los vehículos, por lo que necesita de mantenimientos periódicos para

garantizar su adecuada performance.

Base: Es la capa de pavimento ubicada debajo de la superficie de rodadura y tiene como

función primordial soportar, distribuir y transmitir las cargas a la subbase, que se encuentra

en la parte inferior, la base puede estar constituida principalmente por material granular,

como piedra triturada y mezcla natural de agregad o y suelo; pero también puede estar

conformada con cementoPortland, cal o materiales bituminosos, recibiendo el nombre de

base estabilizada.

FIGURA 4.Pavimento Flexible.

Fuente: Autor

Subbase: La subbase se localiza en la parte inferior de la base, por encima de la subrasante.

Es la capa de la estructura de pavimento destinada a soportar, transmitir y distribuir con

uniformidad las cargas aplicadas en la carpeta asfáltica.

Está conformada por materiales granulares, que le permiten trabajar como una capa de

drenaje y controlador de ascensión capilar de agua, evitando fallas producidas por el

hinchamiento del agua, causadas por el congelamiento, cuando se tienen bajas temperaturas.

Subrasante: La subrasante es la capa de terreno que soporta el paquete estructural y que se

extiende hasta una profundidad en la cual no influyen las cargas de tránsito, esta capa puede

estar formada en corte o relleno, dependiendo de las características del suelo encontrado.

Una vez compactada, debe tener las propiedades, secciones transversales y pendientes

especificadas de la vía.

El espesor del pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante, por lo que

ésta debe cumplir con los requisitos de estabilidad, incompresibilidad y resistencia a la

expansión y contracción por efectos de la humedad.

En un pavimento flexible, la distribución de la carga está determinada por las características

del sistema de capas que lo conforman. Las capas de mejor calidad están cerca de la

superficie donde las tensiones son mayores, y estas cargas se distribuyen de mayor a menor

a medida que se va profundizando hacia los niveles inferiores.

2. Pavimento rígido: El pavimento rígido o pavimento hidráulico, se compone de losas

de concreto hidráulico que algunas veces presentan acero de refuerzo. Esta losa va

sobre la base o subbase y ésta sobre la subrasante. Este tipo de pavimentos no permite

deformaciones de las capas inferiores, el pavimento rígido tiene un costo inicial más

elevado que el pavimento flexible y su período de vida varía entre 20 y 40 años. El

mantenimiento que requiere es mínimo y se orienta generalmente al tratamiento de

juntas de las losas.

En el caso de pavimentos rígidos, la losa es la capa que asume casi toda la carga. Las capas

inferiores a la losa, en términos de resistencia, son despreciables, las cargas se distribuyen

uniformemente debido a la rigidez del concreto, dando como resultado tensiones muy bajas

en la subrasante. En cambio, los pavimentos flexibles tienen menor rigidez, por eso se

deforma más que el rígido y se producen tensiones mayores en la subrasante.

FIGURA 5.Comparación de cargas pavimentó rígido y pavimento flexible.

Fuente: Competencias técnicas en aseguramiento y control de calidad en obras viales.

2.2.3 PATOLOGÍAS EN PAVIMENTOS FLEXIBLES Y RÍGIDOS.

Dentro del trabajo de investigación es necesario hacer precisión al tipo de deterioros, fallas,

causas, unidad de medida, consecuencias o severidades y el posible procedimiento de

intervención en el tramo a intervenir, para este proceso de trabajo investigativo tomaremos

textualmente algunas definiciones y citas definidas en:

El estudio e Investigación del Estado Actual de las Obras de la Red Nacional de Carreteras,

realizado por la Universidad nacional de Colombia y el Ministerio de transportes en cabeza

del Instituto nacional de Vías que han elaborado el “Manual para la inspección visual de

pavimentos flexibles” en octubre de 2006 en la ciudad de Bogotá.

Tesis en deterioros en pavimentos flexibles y rigidos, (Rodríguez Velásquez Piura, 05 de

octubre de 2009).

FIGURA 6.Tipos de fallas en pavimentos flexibles.

Fuente: Autor

Los defectos y daños que presenta un pavimento inciden y disminuyen la comodidad del

usuario y la vida de servicio de una vía, algunas veces corresponden a defectos constructivos

y no se pueden clasificar como deterioros.

Fisuras

Deformaciones

Pérdida de capas estructurales

Daños superficiales

2.2.3.1 FISURAS

Los daños más frecuentes obedecen a una serie de fisuras interconectadas formando

pequeños polígonos irregulares de ángulos agudos, generalmente con un diámetro promedio

menor a 30 cm. El fisuramiento empieza en la parte inferior de las capas asfálticas, donde

las tensiones y deformaciones por tracción alcanzan su valor máximo, cuando el pavimento

es solicitado por una carga. Las fisuras se propagan a la superficie, inicialmente, como una

serie de fisuras longitudinales paralelas; luego por efecto de la repetición, evolucionan

interconectándose y formando una malla cerrada, que asemeja el cuero de un cocodrilo.

Ocurren necesariamente en áreas sometidas al tránsito, como las huellas de canalización del

tránsito. Si la base y la sub-base son débiles, el fisuramiento será acompañado por

ahuellamientos. Cuando el drenaje es inadecuado, el fisuramiento se presentará en primera

estancia, en las huellas de canalización exteriores. En su etapa final, el agrietamiento se

transforma en bache. La misma sección del pavimento presentara fisuras y grietas de

cocodrilo, ahuellamiento y baches.

Los daños que generalmente se presenta en una estructura de pavimento flexible pueden ser

clasificados en cuatro categorías: (“Manual para la inspección visual de pavimentos

flexibles” de octubre de 2006 Bogotá D.C pág. 1)

DESPLAZAMIENTO EN BORDE (símbolo DB)

Llamados también grietas de borde son paralelas a la vía y, generalmente, están a una

distancia entre 0.30 y 0.60 m del borde exterior del pavimento. Este daño se acelera por las

cargas de tránsito y puede originarse por debilitamiento, debido a condiciones climáticas,

de la base o de la subrasante próximas al borde del pavimento o por falta de soporte lateral

o inclusive por terraplenes construidos con materiales expansivos. Se mide en metros

lineales.

Procedimiento de medición: Para determinar el tamaño del daño, se deberá circunscribir

en un rectángulo y calcular el área afectada. (M2)

(“Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles” de octubre de 2006 Bogotá D.C

pág. 5).

FIGURA 7.Falla de desplazamiento de borde.

Fuente: Tomado del manual para la inspección visual de pavimentos flexibles. (INVIAS,

2006)

FISURAS EN MEDIA LUNA (Símbolo ML)

Son en forma parabólica asociadas al movimiento de la banca por lo que usualmente se

presentan acompañadas de hundimientos, hundimientos en los bordes de la banca como

consecuencia de la falta de estabilidad de los mismos.

Unidad de medida: M2

Procedimiento de medición: En este tipo de daño se debe medir tanto la dimensión del área

afectada, circunscribiéndola a un rectángulo, como su correspondiente flecha. La flecha se

debe medir colocando una regla de tres (3) m, perpendicular al eje de la vía y midiendo la

mayor flecha encontrada. (“Manual para la inspección visual de pavimentos flexibles” de

octubre de 2006 Bogotá D.C pág. 4)

FIGURA 8.Fisuras en media luna.

Fuente: Fuente: Tomado del manual para la inspección visual de pavimentos flexibles.

(INVIAS, 2006)

FISURAS TRANSVERSAL Y LONGITUDINAL (símbolo FT Y FL)

Hace referencia a discontinuidades en la carpeta asfáltica, en la misma dirección del tránsito

o transversales a él. Es una muestra clara de la existencia de esfuerzos de tensión en alguna

de las capas de la estructura que han superado la capacidad o resistencia del material

instalado afectándolo de forma severa. La localización de las fisuras en la estructura de

rodadura del carril es un buen indicativo para identificar la causa que la generó.

FIGURA 9.Fisuras transversales y longitudinales.


(INVIAS, 2006)

Causas posibles:

Rigidización de la mezcla asfáltica por pérdida de flexibilidad debido al envejecimiento del

asfalto, ocurre ante cambios bruscos de temperatura (Generalmente superiores a 30°).

Reflexión de grietas de las capas inferiores, generadas en materiales estabilizados o por

grietas o juntas existentes en placas de concreto hidráulico subyacentes, pueden

corresponder a zonas de contacto entre corte y terraplén por la diferencia de rigidez de los

materiales de la subrasante.

Riego de liga insuficiente o ausencia total.

Espesor insuficiente de la capa de rodadura.

Una causa para la formación de fisuras longitudinales en el pavimento flexible es la fatiga

de la estructura, usualmente se presentan en las huellas de tránsito. Las grietas longitudinales

son paralelas al eje del pavimento o a la dirección de construcción y pueden ser causadas

por:

Una junta de canal del pavimento pobremente construida.

Contracción de la superficie de concreto asfáltico debido a bajas temperaturas o al

envejecimiento del asfalto o al ciclo diario de temperatura.

Una grieta de reflexión causada por el agrietamiento bajo la capa de base, Incluidas

las grietas en losas de concreto de cemento Portland, pero no las Juntas de pavimento

de concreto.

Se definen tres niveles de severidad:

B (Bajo) Existen algunas de las condiciones siguientes:

Fisuras sin sellar, de ancho promedio inferior a 3 mm sin ramificaciones.

Fisuras selladas de cualquier ancho, con material de sello en condición satisfactoria.

M (Mediano) Existen algunas de las condiciones siguientes:

Fisuras sin sellar, de ancho promedio entre 3 y 6 mm.

Fisuras sin sellar, de ancho promedio menor de 6 mm que evidencian ramificaciones,

es decir rodeadas de fisuras finas erráticas,

Fisuras selladas, de cualquier tipo, rodeadas de fisuras erráticas.

A (Alto) Existen algunas de las condiciones siguientes:

Fisuras sin sellar de ancho promedio mayor de 6 mm.

Cualquier fisura, sellada o no, con ramificaciones constituidas por fisuras erráticas,

moderadas a severas, próximas a la misma, con tendencia a formar una malla, o bien,

que evidencien un despostillamiento severo.

MEDICIÓN: Las fisuras transversales se miden en metros lineales. La longitud y severidad

de cada fisura debe registrarse después de su identificación. Si la fisura no tiene el mismo

nivel de severidad en toda su extensión, cada porción evidenciando un diferente nivel de

severidad, debe ser registrada separadamente. Las longitudinales este tipo de fisuras por lo

general se presentan en forma aislada sin ningún tipo de ramificación, su medición se hará

circunscribiendo la fisura en un rectángulo de 30 cm de ancho y calculando su área.


pág. 1).

FISURA PARABOLICA (símbolo FPA)

Las fisuras parabólicas o de deslizamiento son grietas en forma de media luna, que se

encuentran de manera transversal a la dirección del tránsito en la vía. Estas fallas se asocian

generalmente a las mezclas asfálticas de baja estabilidad o en capas superpuestas, cuando

no existe una adherencia suficiente entre las capas de la estructura del pavimento), Pueden

ser abiertas o cerradas, se presentan en forma de parábola, con su eje paralelo al eje de la

calzada.

Estas pueden ser causadas por factores como:

El frenado de las ruedas de los vehículos o giro debido a un cambio de dirección, originando

el deslizamiento y deformación de la superficie del pavimento, deficiente adherencia en

capas superpuestas o presencia de polvo, exceso de ligante o falta de riego de liga, alto

contenido de arena fina en la mezcla.

Procedimiento de medición: Su medición se hará, independiente de que sean abiertas o

cerradas, circunscribiendo el área fisurada en un rectángulo y determinando su área, (M2).

Nivel de severidad:

L: Ancho promedio de la grieta menor que 10.0 mm.

M: Existe una de las siguientes condiciones:

1. Ancho promedio de la grieta entre 10.0 mm y 38.0 mm.

2. El área alrededor de la grieta está fracturada en pequeños pedazos ajustados.

H: Existe una de las siguientes condiciones:

1. Ancho promedio de la grieta mayor que 38.0 mm.

2. El área alrededor de la grieta está fracturada en pedazos fácilmente removibles.

Medida: El área asociada con una grieta parabólica se mide en pies cuadrados (o metros

cuadrados) y se califica según el nivel de severidad más alto presente en la misma.

Opciones de reparación: L: No se hace nada. Parcheo parcial. M: Parcheo parcial.

H: Parcheo parcial. (“Tesis en deterioros en pavimentos flexibles y rigidos, Rodríguez

Velásquez Piura, 05 de octubre de 2009.pág. 30).

PIEL DE COCODRILO (Símbolo PC)

Son fisuras en la superficie de la carpeta asfáltica, formando un patrón regular con polígonos

hasta de 20 cm y grietas interconectadas.

El agrietamiento se origina en el fondo del paquete asfáltico, en la base, donde los esfuerzos

y deformaciones unitarias de tensión son elevados. De ahí, las grietas se propagan hacia la

superficie como una serie de fisuras longitudinales paralelas, que luego se conectan

formando varias piezas.

La piel de cocodrilo indica la pérdida de la capacidad estructural del pavimento, pues

disminuye su capacidad de resistencia frente a solicitaciones externas. Es por ello que sin el

mantenimiento adecuado, el comportamiento del pavimento podría empeorar y podría pasar

de una fisura a un desprendimiento dañando significativamente la superficie de la vía.

Para un nivel de severidad bajo se presenta el siguiente tipo de solución: calafateo y sello

de grietas, se recomienda el uso de geotextiles en zonas localizadas, sello con barridos. Para

fallas o agrietamientos superficiales de tipo piel de cocodrilo corresponde a agrietamientos

de la carpeta de rodamiento, que, en casos simples, no se manifiestan con hundimientos o

desplazamientos de las capas que conforman la estructura del pavimento.

Este tipo de falla permite la infiltración de gran cantidad de agua en la base del pavimento

y por esta razón la falla progresa rápidamente.

FIGURA 10.Falla de piel de cocodrilo.


(INVIAS, 2006)

Aquí encontramos la zona de la falla sobre la carpeta de rodamiento y en la parte de abajo

la zona granular.

FIGURA 11.Falla pc en la carpeta de rodamiento y parte de la zona granular.


(INVIAS, 2006)

Procedimiento de medición: Estas fisuras se meden circunscribiéndolas en un rectángulo

y determinando su área o desprendimientos.

Unidad de medida M2.

Causas: La causa más frecuente es la falla por fatiga de la estructura o de la carpeta asfáltica

principalmente debido a:

Espesor de la estructura insuficiente.

Deformaciones de la subrasante.

Rigidización de la mezcla asfáltica en zonas de carga (por oxidación del asfalto o

envejecimiento).

Problemas de drenaje que afectan los materiales granulares.

Compactación deficiente de las capas granulares o asfálticas.

Deficiencias en la elaboración de la mezcla asfáltica: exceso de mortero en la mezcla,

uso de asfalto de alta penetración (hace deformable la mezcla), deficiencia de asfalto

en la mezcla (reduce el módulo).

Reparaciones mal ejecutadas, deficiencias de compactación, juntas mal elaboradas e

implementación de reparaciones que no corrigen el daño.

Todos estos factores pueden reducir la capacidad estructural o inducir esfuerzos adicionales

en cada una de las capas del pavimento, provocando que con el paso del tránsito se generen

deformaciones que no son admisibles para el pavimento y se manifiestan mediante la

fisuración.

Severidades:

Baja: Serie de fisuras longitudinales paralelas (pueden llegar a tener aberturas de 3 mm),

principalmente en la huella, que no presentan desportillamiento, con pocas o ninguna

conexión entre ellas y no existe evidencia de bombeo.

Media: Las fisuras han formado un patrón de polígonos pequeños y angulosos, que pueden

tener un ligero desgaste en los bordes y aberturas entre 1 mm y 3 mm, sin evidencia de

bombeo.

Alta: Las fisuras han evolucionado (abertura mayor que 3 mm), se presenta desgaste o

desportillamiento en los bordes y los bloques se encuentran sueltos o se mueven ante el

tránsito, incluso llegando a presentar descascaramientos y bombeo.

Evolución probable: Deformaciones, descascaramientos, baches.


pág. 7)

FISURAS EN BLOQUE (Símbolo FBL)

Pueden ser abiertas o cerradas, se presentan en forma de polígonos amplios con ángulos más

o menos rectos, son grietas interconectadas que forman piezas rectangulares de tamaño

variable, desde aproximadamente 0.30 x 0.30 m hasta 3.00 x 3.00 m.

Este tipo de falla puede ocurrir sobre porciones largas del área del pavimento o sobre

aquellas áreas donde no hay tráfico; es por ello que las fisuras en bloque no están asociadas

a solicitaciones externas de carga vehicular.

Las grietas en bloque son causadas principalmente por la contracción del concreto asfáltico

y por la variación de temperatura, que origina ciclos diarios de esfuerzo / deformación

unitaria. Esta falla indica que el asfalto se ha endurecido significativamente.

FIGURA 12.Fisuras en bloque.


(INVIAS, 2006)

CAUSAS:

La fisuración en bloque se da principalmente por la contracción del concreto asfáltico debido

a la variación de la temperatura durante el día, lo cual se traduce en ciclos de esfuerzo -

deformación sobre la mezcla. La presencia de este tipo de fisuras indica que el asfalto se ha

endurecido significativamente, lo cual sucede debido al envejecimiento de la mezcla o al

uso de un tipo de asfalto inadecuado para las condiciones climáticas de la zona.

Reflejo de grietas de contracción provenientes de materiales estabilizados utilizados como

base.

Combinación del cambio volumétrico del agregado fino de la mezcla asfáltica con el uso de

un asfalto de baja penetración.

Severidades:

Baja: Los bloques se han comenzado a formar, pero no están claramente definidos y están

conformados por fisuras de abertura menor que 1 mm, cerradas o con sello, no presentan

desportillamiento en los bordes.

Media: Bloques definidos por fisuras de abertura entre 1 mm y 3 mm, o con sello fallado,

que pueden o no presentar desportillamiento en los bordes.

Alta: Bloques bien definidos por fisuras de abertura mayor que 3 mm, que pueden presentar

un alto desportillamiento en los bordes.

Unidad de medición: Se registra el área de superficie de pavimento afectada en metros

cuadrados (m2). Puede existir un área en la que se presenten diferentes severidades, caso en

el que se registra el área correspondiente a cada una, de ser posible, o de lo contrario se

registra toda el área afectada y se asigna el mayor grado de severidad, también es posible

que este tipo de daño se combine con pieles de cocodrilo, caso en el que se debe registrar

cada daño por separado.

Evolución probable: Piel de cocodrilo, descascaramientos.


pág. 5)

2.2.3.2 DEFORMACIONES

Las deformaciones en los pavimentos flexibles son canales que se forman a lo largo de la

trayectoria longitudinal de circulación de los vehículos, exactamente en las huellas por

donde ruedan los neumáticos sobre el pavimento. Representan la acumulación de pequeñas

deformaciones permanentes producidas por la acción de la carga proveniente del mismo

tránsito de los vehículos sobre la superficie del pavimento y es uno de los tipos de deterioro

que más preocupa dentro del estudio del comportamiento de las mezclas asfálticas en

caliente.

Las deformaciones plásticas se caracterizan principalmente por una sección transversal de

la superficie que ya no ocupa su posición original, asociado a temperaturas relativamente

altas.

ASENTAMIENTO TRANSVERSAL: (Símbolo AS)

FIGURA 13.Falla de asentamiento transversal.

Fuente: Tomado de manual para el mantenimiento de la red vial secundaria (pavimentada

y en afirmado).- (Ministerio de Transporte, Colombia).

El asentamiento transversal son áreas de pavimento localizadas en elevaciones más bajas

que las aéreas adyacentes o elevaciones de diseño, en el sentido transversal al eje de la vía;

esto puede suceder por el peso propio de la sección, los suelos o cimentaciones arcillosos,

cargas excesivas o superiores a las de diseño o por la contaminación de capas inferiores.

Causas probables:

Deformación diferencial vertical del suelo de cimentación o de las capas que forman la

estructura del pavimento.

Peso propio de la sección del pavimento, suelos o cimentaciones resilientes, cargas

excesivas o superiores a las de diseño, cambios volumétricos del cuerpo del terraplén,

compactación inadecuada, asentamientos diferenciales transversales, procedimientos de

construcción inadecuados, drenaje o su drenaje deficiente, contaminación de capas

inferiores y desplome de cavidades subterráneas.

Procedimiento de medición:

Colocar una regla perpendicularmente al daño presentado y en el sitio de mayor flecha medir

ésta longitud, se mide en metros lineales. (m)


pág. 12).

ASENTAMIENTO LONGITUDINAL (Símbolo AS)

Se dan en áreas de pavimento localizadas en elevaciones más bajas que las áreas adyacentes

o elevaciones de diseño, en el sentido longitudinal al eje de la vía, en especial en los extremos

laterales de la superficie de rodamiento.

Existen posibles causas probables tales como:

Deformación diferencial vertical del suelo de cimentación o de las capas que forman la

estructura del pavimento, peso propio de la sección del pavimento, suelos o cimentaciones

resilientes, cargas excesivas o superiores a las de diseño, cambios volumétricos del cuerpo

de terraplén, compactación inadecuada, asentamientos diferenciales longitudinales,

procedimientos de construcción inadecuados, drenaje o su drenaje deficientes,

contaminación de capas inferiores, desplome de cavidades subterráneas y canalización del

tránsito.

Procedimiento de medición: Colocar una regla perpendicularmente al daño presentado y

en el sitio de mayor flecha medir ésta longitud, se mide en metros lineales. (m)


pág. 13).

ABULTAMIENTOS (BUMPS).

FIGURA 14.Fallas de abultamientos.


2006)

Los abultamientos son pequeños desplazamientos hacia arriba localizados en la superficie

del pavimento. Se diferencian de los desplazamientos, porque estos últimos son causados

por pavimentos inestables. Los abultamientos, son causados por varios factores, que

incluyen: Levantamiento o combadura de losas de concreto con una sobre carpeta de

concreto asfáltico.

Expansión por congelación.

Infiltración y elevación del material en una grieta en combinación con las cargas del

tránsito.

Las capas estructurales pobremente compactadas.

Inestabilidad en bases y sub-bases granulares, creada por la presión del agua o

saturación de la misma.

Mezcla asfáltica inestable

Falta de apoyo lateral por erosión del hombro.

Capacidad estructural del pavimento con espesores deficientes de las capas que lo

integran.

Técnica de construcción pobre y un bajo control de calidad.

Utilización de materiales no apropiados o de mala calidad.

La acción del tránsito (sobrecargas y altos volúmenes de tránsito no previstos en el

diseño original).

El acompañamiento por levantamiento adyacente a los ahuellamientos, que indica

que hay fallas en las capas superiores del pavimento.

Estacionamiento prolongado de vehículos pesados.

Exceso de ligantes de riegos.

Las depresiones son áreas localizadas en la superficie del pavimento que poseen

niveles de elevación ligeramente menores a aquellos que se encuentran a su

alrededor.

Las depresiones son visibles cuando el agua se empoza dentro de ellas después de la caída

de lluvia o a través de las manchas causadas por el agua empozada, en caso de superficies

secas, estas son producidas por asentamientos de la subrasante o debido a procedimientos

constructivos defectuosos.

Se miden en metros lineales. Si aparecen en un patrón perpendicular al flujo del tránsito y

están espaciadas a menos de 3.0 m, el daño se llama corrugación. Si el abultamiento ocurre

en combinación con una grieta, ésta también se registra.

Niveles de severidad para los abultamientos:

B (Bajo) La profundidad promedio es menor de 10 mm.

M (Mediano) La profundidad promedio es entre 10 y 25 mm.

A (Alto) La profundidad promedio es mayor de 25 mm.

FIGURA 15.Depresiones visibles cuando el agua se empoza en una falla de

abultamiento.


2006)

Medida: Se miden en metros lineales. Si aparecen en un patrón perpendicular al flujo del

tránsito y están espaciadas a menos de 3.0 m, el daño se llama corrugación.

Opciones de reparación L: No se hace nada. M: Reciclado en frío. Parcheo profundo o

parcial. H: Reciclado (fresado) en frío. Parcheo profundo o parcial.

Niveles de severidad: Para las depresiones máxima profundidad de la depresión:

L: 13.0 a 25.0 mm. M: 25.0 a 51.0 mm.

H: Más de 51.0 mm.

Medida: Se mide en pies o metros cuadrados el área afectada.

Opciones de reparación L: No se hace nada. M: Parcheo superficial, parcial o profundo.

H: Parcheo superficial, parcial o profundo. (“Manual para la inspección visual de

pavimentos flexibles” de octubre de 2006 Bogotá D.C pág. 11).

2.2.3.3 DESPRENDIMIENTOS

El desprendimiento de material en la capa de rodadura puede tener varios motivos como:

problemas de adherencia entre los agregados y el asfalto, uso de agregados contaminados,

agregados muy absorbentes, lluvia durante la aplicación o el fraguado del ligante asfáltico,

endurecimiento significativo del asfalto y deficiencia de compactación en la capa asfáltica,

entre otros. Los daños a los que puede llegar el pavimento pueden ser mayores si no son

tratados a tiempo estos desprendimientos.

Pueden ser muchas las causas que generen desprendimiento de agregados de la capa de

rodadura y pueden ser muchos los efectos a lo que esto puede conllevar, todo este tipo de

daños son conocidos como daños superficiales, ya que suceden en la capa expuesta del

pavimento y sus efectos son fácilmente visibles e identificables.

Dentro de este tipo de daños superficiales encontramos daños como:

Perdida de Agregados

Desprendimientos

Desprendimiento de sello

Baches

Todos estos daños son causados o generan, desprendimiento de material de la capa de

rodadura ya sea de agregados, de asfalto o de ambos, para este tipo de investigación el

daño que más interesa es el de pérdida de Agregados.

OJO DE PESCADO (símbolo OP)

Desprendimiento del material de la base en la que se apoya la capa de rodadura después

de la pérdida de esta, esta denominación se le da a los huecos o cavidades por lo general

de forma redondeada con bordes bien marcados que resultan del desprendimiento de las

capas superiores.

Procedimiento de medición: Al igual que el anterior daño su medición se hará

circunscribiéndolo en un rectángulo y determinando con éste su área.

Reparación: Parcheo en superficies de rodadura asfáltica Bacheo.

FIGURA 16.Ojo de pescado (OP).

Fuente: Tomado de manual para el mantenimiento de la red vial secundaria (pavimentada y

en afirmado).- (Ministerio de Transporte, Colombia).

POSIBLES CAUSAS DEL DETERIORO:

Insuficiente penetración del riego de imprimación en bases hidráulicas (menor a 0,5

cm).

Dosificación insuficiente de ligante asfáltico en bases tratadas con cemento asfáltico,

aplicado en caliente, diluido o emulsificado.

Ligante asfáltico inadecuado o de mala calidad.

Espesor insuficiente de la capa de rodadura (carpeta).

Evolución del daño por piel de cocodrilo hasta tener pérdida de material.

Evolución del daño por piel de cocodrilo hasta llegar a la pérdida de material y el

ahuecamiento.

NIVEL DE SEVERIDAD: Se mide de acuerdo con el número de ojos de pescado y del

área que abarca con respecto al tramo evaluado. Su clasificación se realiza como se indica a

continuación:

Bajo: menos de 5 ojos de pescado con diámetro menor a 300 mm.

Medio: de 5 a 10 ojos de pescado y diámetro menor a 300 mm o menos de 5 ojos de pescado

con diámetro menor a 1.000 mm.

Alto: más de 10 ojos de pescado y diámetro menor a 300 mm o de 5 a 10 ojos de pescado y

diámetro menor a 1.000 mm. 5.

MEDICIÓN:

Número de ojos de pescado por cada 100 m de carril.

Medición del diámetro del ojo de pescado.

INTERVENCIÓN RECOMENDADA:

Bajo: parcheo en superficies de rodadura asfáltica.

(Medio y alta: bacheo en superficie de rodadura asfáltica, para bases tratadas o no. Cuando

el área afectada sea superior al 2% se recomienda hacer una caja y parchear.


pág. 14)

DESCASCARAMIENTO

Este deterioro corresponde al desprendimiento de parte de la capa asfáltica superficial, sin

llegar a afectar las capas asfálticas subyacentes.

FIGURA 17.Descaramiento.


2006)


Limpieza insuficiente de la superficie previa al tratamiento superficial.

Distribución heterogénea del ligante asfáltico.

Ligante asfáltico inadecuado.

Dosificación inadecuada de los agregados pétreos y del ligante asfáltico.

Colocación de la capa de tratamiento superficial, con lluvia o exceso de agua en la capa

de apoyo, lo que produce de laminación.

Envejecimiento del ligante asfáltico.

Causas:

Limpieza insuficiente previa a tratamientos superficiales.

Espesor insuficiente de la capa de rodadura asfáltica.

Riego de liga deficiente.

Mezcla asfáltica muy permeable.

Severidades:

Baja: Profundidad menor que 10 mm.

Media: Profundidad entre 10 mm y 25 mm.

Alta: Profundidad mayor que 25 mm.

Unidad de medición: Se registra el área afectada para cada severidad en metros cuadrados

(m2).

Evolución probable: piel de cocodrilo, bache.

NIVEL DE SEVERIDAD: Se mide de acuerdo con la profundidad de los desprendimientos

y del área que abarca con respecto al tramo evaluado. Su clasificación se realiza como se

indica a continuación:

Bajo: profundidad menor a 25 mm y área menor a 0,8 m2 por cada desprendimiento. Medio:

profundidad menor a 25 mm y área mayor a 0,8 m2 por cada desprendimiento y profundidad

mayor a 25 mm y área menor a 0,8 m2 por cada desprendimiento.

Alto: profundidad mayor a 25 mm y área mayor a 0,8 m2 por cada desprendimiento.

Medición: Proporción del área afectada respecto al área total, en tramos de 100 m por carril

de circulación.


Bajo: parcheo en superficies de rodadura asfáltica o tratamiento superficial simple.

Medio y alto: Re nivelación con sobre carpeta con mezclas asfáltica en frío o en caliente.


pág. 14)

BACHEO (Simbol BCH)

FIGURA 18. Bache.

Fuente: manual de mantenimiento y rehabilitación de pavimentos flexibles (Acciones

Básicas-Versión revisada 2005), Ing. Augusto jugo B.

Las acciones de bacheo son las más comunes en la reparación de fallas localizadas en

pavimentos. El bacheo es generalmente entendido como la remoción y reposición de un área

localizada severamente dañada, o el relleno de huecos producidos por disgregación. Así

mismo, se realiza para corregir fallas estructurales manifestadas por la aparición de grietas

del tipo piel de cocodrilo de severidad media y alta, ahuellamiento profundo, grietas de

deslizamiento y fallas puntuales como huecos, quiebres, hundimientos, etc.

Se pueden clasificar en Provisional y Permanente, entendiéndose por bache provisional

aquel que se realiza, generalmente, por emergencia, debido a la aparición súbita de una falla

que no pueda ser reparada en forma permanente debido a: condiciones climáticas, falta de

materiales y/o equipos, etc. Se acepta que su duración es corta y que en poco tiempo debe

ejecutarse una reparación permanente.

El bacheo permanente se ejecuta como mantenimiento menor preventivo o correctivo, o

como una actividad preparatoria, previa a una acción de mantenimiento mayor. El bacheo

permanente debe llevar la condición del área tratada a la condición de resistencia original

del pavimento.

El bacheo provisional puede durar de días a semanas, mientras que el permanente meses a

años. En este aspecto debe señalarse que el bacheo debe ejecutarse siguiendo procedimientos

que aseguren su calidad y durabilidad.

Debe tenerse en cuenta que el costo de los materiales en bacheo es solo una pequeña parte

del costo total, generalmente inferior al 30%. El componente mayor de costo está

representado por equipos y transporte de materiales, mano de obra y controles de tráfico.

Es recomendable que las acciones de bacheo se realicen bajo condiciones atmosféricas

favorables, especialmente en época seca.

Las acciones de bacheo se han divido en:

Bacheo de emergencia

Bacheo de superficie

Bacheo de carpeta

Bacheo profundo

Bacheo de emergencia: Consiste generalmente en el relleno de huecos con mezclas

asfálticas en frío o en caliente y eventualmente concreto Portland, materiales granulares, etc.

Se ejecutan con poca o ninguna preparación del área afectada, el relleno debe tratar de

compactarse en la mejor forma posible, bien empleando equipos de compactación, pisones

de mano o los neumáticos de un vehículo cargado, la duración dela reparación del bache

depende en gran parte del nivel de compactación alcanzado.

Bacheo de superficie: Esta acción no requiere remoción del pavimento. Consiste en sellar

mediante la aplicación de un riego de adherencia y mezcla asfáltica (en frío o en caliente)

áreas localizadas que presenten agrietamientos, deformaciones, hundimientos y/o

disgregación. El procedimiento consiste en limpiar la superficie, aplicar el riego asfáltico,

extender y compactar la mezcla de espesores por lo general entre 2 y 4 cm.

Bacheo de carpeta: El bacheo de carpeta considera la remoción parcial o total de la capa

asfáltica en la zona afectada, limpieza y conformación de la superficie de apoyo, aplicación

de un riego de adherencia, el cual puede suprimirse en algunos casos a juicio del Ingeniero,

relleno y compactación de la mezcla asfáltica de reposición.

Las áreas a bachear deben ser cuadradas o rectangulares y las paredes de los bordes de

remoción deben ser verticales. Es importante una adecuada compactación de la mezcla

asfáltica empleada en el relleno del bache, así mismo, ésta debe cumplir con las

especificaciones de calidad exigidas en las normas de construcción aplicables al tipo de

mezcla utilizado.

Bacheo profundo: El bacheo profundo se refiere a la remoción y reposición de la capa

asfáltica y de bases o subrasante. La remoción de bases, subbases o material de subrasante

se hará cuando no se encuentre una superficie de apoyo sólida, los casos más comunes son:

exceso de humedad, falta de compactación, contaminación y/o materiales de pobre calidad.

En estos casos debe removerse y reemplazarse el material inadecuado.

Para la reposición del material es recomendable que se use uno de alta calidad como: piedra

picada o integrales de cantera que ofrezcan calidad, uniformidad y fácil control. El uso de

granzones y gravas es generalmente aceptable para vías de menor importancia, cuando éstos

tengan una calidad adecuada y ofrezcan importantes ventajas económicas.

Unidades de Medición y Pago:

Bacheo de emergencia: Tonelada de mezcla (ton.)

Parche superficial: Metro cuadrado (m2).

Bacheo de carpeta: Tonelada (ton.)

Bacheo profundo: Para bases y subrasante: Metro cúbico (m3).

Para las capas asfálticas: Tonelada (ton.)

NIVELES DE SEVERIDAD: Se definen tres niveles de severidad (Bajo, Mediano, Alto)

en función del área afectada y de la profundidad del bache:

Profundidad Máxima: Diámetro promedio del bache en cm:

Menor a 70 70 – 100 Mayor a 100

Menor de 2.5 B M

De 2,5 a 5.0 B M A

Mayor de 5.0 M A

MEDICIÓN: Los baches descubiertos pueden medirse alternativamente:

Contando el número de baches con niveles de severidad baja, moderada y alta,

registrando estos separadamente.

Computando éstos en metros cuadrados de superficie afectada, registrando

separadamente las áreas, según su nivel de severidad.

FIGURA 19.Esquema del Bache.


2006)

Bache: Unidad M2

Evolución probable: Destrucción de la estructura.


pág. 14).

2.2.3.4 OTROS

Además de los daños definidos hasta el momento existen otros que pueden aparecer como

consecuencia de los primeros, conocidos como afloramientos, los cuales ocurren

principalmente debido a la presencia o infiltración de agua en la estructura o como

consecuencia de problemas en la construcción primaria de la estructura vial.

De otra parte, se debe tener en cuenta que la berma hace parte de la estructura de la vía y

que puede presentarse cualquiera de los daños mencionados hasta aquí, en cuyo caso se

reporta el daño encontrado adicionando una B a la sigla del daño correspondiente; además,

también pueden existir daños asociados con problemas en la junta entre el pavimento y la

berma.

Tomado de MANUAL DE MANTENIMIENTO Y REHABILITACION DE

PAVIMENTOS FLEXIBLES (Acciones Básicas-Versión revisada 2005), Ing. Augusto jugo

B.

PERDIDA DE PELICULA LIGANTE (símbolo CD)

Son superficies de los pavimentos en la que los agregados han perdido su cubierta asfáltica,

causada por deficiencia de adherencia del ligante con los agregados pétreos. Se debe colocar

un sello con el agregado pétreo de suficiente adherencia con los agregados.

FIGURA 20.Perdida de película ligante.




Uso de agregados pétreos con tamaño inadecuado y distribución granulométrica deficiente

en el rango de las arenas, segregación de los agregados pétreos durante su manejo en obra

y/o defecto en la dosificación de ligante asfáltico.

NIVEL DE SEVERIDAD:

No se considera según metodología un nivel de severidad.

MEDICIÓN: Proporción del área afectada respecto al área total en tramos de 100 m por

carril de circulación. El área afectada se determina donde se evidencia la pérdida de la

película del ligante asfáltico, que recubre los agregados pétreos y los deja parcialmente

expuestos fuera del concreto asfáltico.


Bajo: no requiere intervención.

Medio y alto: renivelación sobre carpeta con mezclas asfálticas, cuando el área afectada sea

superior al 5% se recomienda colocar un sello.

Unidad: ML

Tesis en deterioros en pavimentos flexibles y rigidos, (Rodríguez Velásquez Piura, 05 de

octubre de 2009 pág. 25)

PÉRDIDA DEL AGREGADO (símbolo PA).

Pérdida parcial del agregado que deja expuestas áreas aisladas de la capa de apoyo, conocida

también como desintegración, corresponde a la disgregación superficial de la capa de

rodadura debido a una pérdida gradual de agregados, haciendo la superficie más rugosa y

exponiendo de manera progresiva los materiales a la acción del tránsito y los agentes

climáticos. Este tipo de daño es común en tratamientos superficiales, caso en el que pueden

aparecer estrías en la dirección del riego y debe ser reportado como surcos.


FIGURA 21.Perdida de agregado.




Distribución irregular del ligante asfáltico.

Ligante asfáltico inadecuado.

Agregados pétreos inadecuados por falta de adherencia (afinidad y/o temperatura)

con el ligante asfáltico.

Agregado sucio, con polvo adherido.

Lluvia durante el esparcido o instalación antes del fraguado del ligante asfáltico.

Severidades:

Baja: Los agregados gruesos han comenzado a desprenderse y se observan

pequeños huecos cuya separación es mayor a 0.15 m.

Media: Existe un mayor desprendimiento de agregados, con separaciones entre

0.05 m y 0.15 m.

Alta: Existe desprendimiento extensivo de agregados finos y gruesos con

separaciones menores a 0.05 m, haciendo la superficie muy rugosa y se observan

agregados sueltos.

Unidad de medición: Se registra el área afectada de acuerdo con la severidad

predominante, en metros cuadrados (m2).

Evolución probable: Descascaramientos, aumento de la permeabilidad de la

estructura, exudación.


pág. 18)

CABEZAS DURAS (símbolo (CD).

Corresponde a la presencia de agregados expuestos fuera del mortero arena-asfalto, que

puede llegar a aumentar la rugosidad del pavimento, provocando ruido excesivo para el

conductor.

Causas:

Uso de agregados gruesos con tamaño inadecuado.

Distribución granulométrica deficiente en el rango de las arenas.

Segregación de los agregados durante su manejo en obra.

Heterogeneidad en la dureza de los agregados.

Unidad de medición: Se mide en metros cuadrados (M2) y no tiene ningún grado de

severidad asociado.


pág. 18)

FIGURA 22.Medición de la pérdida de agregado.


2006)

SURCOS (símbolo SU)

Corresponde a franjas o canales longitudinales donde se han perdido los agregados de la

mezcla asfáltica.

Causas: En tratamientos superficiales se da por distribución transversal defectuosa del

ligante bituminoso o del agregado, lo cual genera el desprendimiento de los agregados; en

concreto asfáltico está relacionado con la erosión producida por agua en zonas de alta

pendiente.

Unidad de medición: Se mide en metros cuadrados (m2) y no tiene ningún grado de

severidad asociado.

Evolución probable: Pérdida de agregado, descascaramientos, bache.


pág. 21).

FIGURA 23.Surcos.


2006)

PULIMENTOS (símbolo PU)

Este daño se evidencia por la presencia agregados con caras planas en la superficie o por la

ausencia de agregados angulares, en ambos casos se puede llegar a afectar la resistencia al

deslizamiento.


Causas: La causa de este tipo de daño radica en una baja resistencia o susceptibilidad de

algunos agregados al pulimento.

Unidad de medición: Se mide en metros cuadrados (m2) y no tiene ningún grado de

severidad asociado.


pág. 19).

FIGURA 24.PULIMENTOS.


2006)

EXUDACION (símbolo EX)

Es la presencia de asfalto sin agregados pétreos en la superficie, este tipo de daño se presenta

con una película o afloramiento del ligante asfáltico sobre la superficie del pavimento

generalmente brillante, resbaladiza y usualmente pegajosa. Es un proceso que puede llegar

a afectar la resistencia al deslizamiento.

Causas: La exudación se genera cuando la mezcla tiene cantidades excesivas de asfalto

haciendo que el contenido de vacíos con aire de la mezcla sea bajo; sucede especialmente

durante épocas o en zonas calurosas. También puede darse por el uso de asfaltos muy

blandos o por derrame de ciertos solventes.

FIGURA 25.EXUDACION.


2006)

Severidades: Puede clasificarse de acuerdo con el espesor de la película de asfalto exudado

(teniendo en cuenta qué tanto se ha cubierto los agregados superficiales):

Baja: La exudación se hace visible en la superficie, aunque en franjas aisladas y de espesor

delgado que no cubre los agregados gruesos.

Media: Apariencia característica, con exceso de asfalto libre que conforma una película que

cubre parcialmente los agregados, con frecuencia localizada en las huellas del tránsito; se

torna pegajoso en los climas cálidos.

Alta: Presencia de una cantidad significativa de asfalto en la superficie cubriendo casi la

totalidad de los agregados, lo que le da un aspecto húmedo de intensa coloración negra y se

torna pegajoso en los climas cálidos.

Unidad de medición: Este tipo de daños es medido en metros cuadrados (m2) de acuerdo

a la severidad.

Posibles causas del deterioro:

Exceso de ligante asfáltico en la dosificación.

Uso de ligante asfáltico muy blando.

Derrame de solventes.

AFLORAMIENTO DE AGUA (símbolo AFA)

Es la presencia del líquido en la superficie del pavimento en instantes en los cuales no hay

lluvia.

FIGURA 26.AFLORAMIENTO DE AGUA.


2006)

Unidad de medida: ML

Causas: ausencia o inadecuado sistema de subdrenaje, filtración de aguas.

Severidades: no tiene grado de severidad definido.

Unidad de medición: se mide en metros (m) cuando no tiene otro daño asociado, sin

embargo, cuando el afloramiento se presenta donde existe un daño (por ejemplo, una fisura

o piel de cocodrilo), se reporta el daño y en las aclaraciones se escribe que posee

afloramiento de agua.

Evolución probable: piel de cocodrilo, descascaramientos, baches.


pág. 24).

2.3 MARCO LEGAL

Invias (2007) “Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras para los

contratos de obra celebrados por el Instituto Nacional de Vías – INVIAS.

Artículo 400 – 07. Disposiciones generales para la ejecución de riegos de imprimación,

liga y curado, tratamientos superficiales, sellos de arena asfalto, lechadas asfálticas,

mezclas asfálticas en frío y en caliente y reciclado de pavimentos asfálticos”.

Artículo 440 – 07. Mezcla densa en frío. 440.4.12 Pavimento sobre puentes y viaductos

y 440.4.3 Preparación de la superficie existente.

Artículo 450 – 07. Mezclas asfálticas en caliente (Concreto asfáltico y mezcla de alto

módulo). 450.4.12 Pavimento sobre puentes y viaductos y 450.4.3 Preparación de la

superficie existente.

Según el “Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria (pavimentada y en

afirmado, del ministerio de transporte y la Universidad Javeriana)” cita la siguiente

normatividad:

Manual de señalización vial del invias.

Dispositivos para la regulación del tránsito en calles, carreteras y ciclo rutas de

Colombia, del Ministerio de Transporte de Colombia.

Especificaciones Generales de Construcción de Carreteras, del Invias.

Las Normas técnicas colombianas, del Instituto Colombiano de Normas Técnicas

(Icontec), relacionadas con la señalización vial.

Manual de inspección visual de pavimentos rígidos y flexibles del Instituto Nacional de

Vías (INVIAS).

Manual para el mantenimiento de la red vial secundaria (MINTRANSPORTE).

Ley 388 de 1997 plan de ordenamiento territorial.

Ley 336 de 1996 estatuto nacional de transporte.

Ley 769 de 2002 código nacional del tránsito.

Convenio institucional de cooperación académica #483 del 21 de abril del 2016 entre la

universidad cooperativa de Colombia y el municipio de Villavicencio.

Plan de desarrollo municipal 2016-2019 (UNIDOS PODEMOS) planificar, dirigir y

coordinar el diseño, desarrollo y aplicación de las políticas adoptadas en materia de

Obras Públicas, Medio Ambiente, Ecología, Bienes Públicos y Espacio Público, dentro

del marco del plan de desarrollo, programas y proyectos a largo plazo.

c

3. DISEÑO METODOLOGICO

3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN:

En este proceso investigativo, debido a las condiciones específicas en las que se debe

capturar la información se realiza un estudio de tipo descriptivo, por lo tanto, constituye el

primer nivel del conocimiento científico, donde se investigó y se analizó sobre el estado

actual de las calles y avenidas de la comuna seis de la ciudad de Villavicencio, actividad que

se realizara con el acompañamiento de la secretaria de infraestructura de la ciudad y la

asesoría del supervisor de la pasantía de la Universidad cooperativa sede Villavicencio.

Mediante la observación de las vías, se busca identificar las fallas existentes y establecer

posibles acciones de mejoramiento y mantenimiento de acuerdo a los daños y deterioros

encontrados para mejorar las condiciones de transitabilidad vehicular.

La metodología diseñada para adelantar la presente investigación radica en la

implementación de un proceso de inspección visual destinado a determinar y calificar

defectos superficiales, para lo cual se tiene el siguiente planteamiento de trabajo según (Casa

diegos Angarita Wilder Orlando y Coronel Tarazona Frey Julián, 2012 pág. 39) en su

análisis del estado de la vía terciaria de la vereda el chorro en el municipio de Abrego,

departamento Norte de Santander, que recomiendan lo siguiente:

Utilizar una metodología de fácil aplicación y bajo costo, a fin de que se ajuste como

herramienta de gestión en pavimentos para el Municipio de Villavicencio,

especialmente para la comuna cinco.

Establecer un procedimiento sistemático de evaluación del estado del pavimento,

apoyado por un manual de procedimientos en campo a fin de evitar la variabilidad

en los resultados obtenidos.

Diseñar un conjunto sistemático de medición de defectos superficiales.

La observación se define en este caso como un proceso sistemático que permite

tomar datos del estado de un pavimento y sintetizarlos en indicadores o índices

objetivos.

Se clasifica en auscultación estructural y funcional y dentro de las características

funcionales encontradas se agrupan según su tipología.

Identificar defectos superficiales, los cuales se clasifican en tres grupos para su

identificacion a saber: agrietamiento, deterioro superficial y distorsión, la forma de

medición del tipo severidad y extensión, varía según las características del mismo.

Estos se obtienen a través de indicadores evaluados en forma manual mediante la

inspección visual.

3.2 FASES DE LA INVESTIGACIÓN:

Preparación:

Comprende el trabajo de campo en el cual se identifican los daños de la estructura vial de la

comuna cinco relacionando con exactitud la clase, severidad y extensión de los mismos. Esta

información se debe registrar en formatos adecuados para tal fin, especialmente siguiendo

las directrices del manual para la inspección visual de pavimentos del Invias.

Población:

La población objeto del presente trabajo corresponde a familias y/o personas residentes en

la comuna seis de la ciudad de Villavicencio – Meta.

Muestra:

Calles y avenidas de la comuna seis (6) de Villavicencio.

Instrumentos de recolección de la información:

Asumiendo que el tipo de estudio a realizar es descriptivo, una de las herramientas básicas

que se requieren en la presente investigación es la observación directa de las calles y

avenidas, ya que esta herramienta nos permite identificar y realizar los registros del estado

de las mismas.

Equipo.

Odómetro manual para medir las longitudes y las áreas de los daños.

Regla y una cinta métrica para establecer las profundidades de los ahuellamientos o

depresiones.

Formatos correspondientes para registrar daños.

Decámetro

Cámara fotográfica

Libreta de apuntes

Vehículo de transporte

Equipo de cómputo

Implementos de papelería

3.3 INTERPRETACIÓN

Sistematización de la información recolectada en campo y el Diagrama para Diagnósticos

de Pavimentos Flexibles según Manual del INVIAS o metodología seleccionada (PCI).

Como elemento fundamental en el diagnóstico de pavimentos flexibles y/o rígidos, el

municipio deberá seleccionar o implementar una metodología de evaluación de pavimentos

que implica condiciones especiales para determinar en qué nivel de deterioro y que tipo de

intervención necesitan los pavimentos de acuerdo a su condición de estado. Con objeto de

la implementación de esta metodología deben interactuar dos indicadores muy importantes

de valoración que aporten suficiente confiabilidad, la condición estructural del pavimento y

el estado superficial del mismo definiendo la clase de daños que presenta en conjunto la

estructura.

4. ANÁLISIS DE RESULTADO

Los datos obtenidos y tabulados a través de los datos recogidos en los formatos, nos han

mostrado los diferentes estados y magnitudes de los daños que nos pudo suministrar una

clara información de los daños en los aspectos cuantitativos y cualitativos de la malla vial

en esa parte de la ciudad, de los 87306,5 metros cuadrados evaluados, en los cuales se

dividen 82 vías repartidas entre (calles, carreras, diagonales ) de los cuales 71683 son

pavimentos flexible y tienen 10968,7 metros cuadrados de daños, obteniendo el 12,5% de

afectación, y pavimentos rígidos 15623 metros cuadrados y tiene el 1936,5 metros cuadrados

de daños, obteniendo el 2,3% de afectación.

Las vías que funcionan como las principales calles de ese sector, son las que muestran más

daños en toda su área y con presencia de comercio hacen mayor el paso de vehículos, las

cuales presentaban desgaste superficial de una severidad media, pulimiento,

desprendimiento de material fino o cabezas duras, haciendo una superficie más rugosa y

mayor vibración para los conductores. Diagramas de barras en función de los daños

registrados en los pavimentos.

FIGURA 27. Patologías de alta severidad en los dos tipos de pavimentos.

Fuente: Autor

TABLA 2. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio sausalito

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio SAUSALITO, COMUNA 6

Con un total de 7 vías entre (calles, carreras, diagonales y transversales) está compuesta la malla vial del barrio.

SAUSALITO

DESCRIPCIÓN

ÁREA (m²) PORCENTAJE (%)

Área total de pavimento flexible 2910 m² 100,0

Área total de daño en pavimento flexible 792,7 m² 27,2

Área total de pavimento rígido 2066 m² 100

Área total de daño en pavimento rígido 206,25 m² 10

Área total en vías evaluadas 4976 m² 100

Área total del daño en pavimentos 998,95 m²

13%4%

83%

EVALUACIÓN DE DAÑOS

Área total de daño enpavimento flexible

Área total de daño enpavimento rigido

Área total en viasevaluadas

TABLA 3. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Simón Bolívar

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio SIMON BOLIVAR, COMUNA 6

Con un total de 4 vías entre (calles, carreras, diagonales y transversales) está compuesta la malla vial del barrio

SIMON BOLIVAR

DESCRIPCIÓN

ÁREA (m²) PORCENTAJE

(%)



Área total de pavimento rígido 1065 m²

Área total de daño en pavimento rígido 238,36 m²


Área total del daño en pavimentos 661,65 m² 35,9

TABLA 4. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio El Nogal

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio EL NOGAL, COMUNA 6


EL NOGAL

DESCRIPCIÓN


Pavimento flexible 2768 m² 95,3


Pavimento rígido 138 m² 100,0

Área total de daño en pavimento rígido 115,25 m² 84


Total del daño 1509,95 m² 52

17%

9%

74%

EVALUACIÓN DEL DAÑO




TABLA 5. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Canaima

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio CANAIMA, COMUNA 6


CANAIMA

DESCRIPCIÓN




Área total de pavimento rígido m² 100

Área total de daño en pavimento rígido 0 m² 100


31%

3%

66%

EVALUACIÓN DEL DAÑOS





TABLA 6. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio San Francisco

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio SAN FRANCISCO, COMUNA 6


SAN FRANCISCO

DESCRIPCIÓN





11%

0%

89%





Área total de daño en pavimento rígido 234,6 m² 8,6



TABLA 7. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Macarena

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio MACARENA, COMUNA 6


MACARENA

DESCRIPCIÓN


(%)




10%6%

84%








TABLA 8. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Santa Isabel

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio SANTA ISABEL, COMUNA 6


SANTA ISABEL

DESCRIPCIÓN



12%3%

85%

EVALUACIÓN DEL DAÑOS




Área total de daño en pavimento flexible 368 m² 13,1

Área total de pavimento rígido m²

Área total de daño en pavimento rígido m²


Área total del daño en pavimentos 368 m² 13,1

TABLA 9. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Zaragoza

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio SARAGOZA, COMUNA 6


SARAGOZA

12%

88%




DESCRIPCIÓN








TABLA 10. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Amaral

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio AMARAL, COMUNA 6


AMARAL

4% 4%

92%





DESCRIPCIÓN





Área total de daño en pavimento rígido m² 100



TABLA 11. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Dos Mil

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio DOS MIL, COMUNA 6


17%

83%





DOS MIL

DESCRIPCIÓN


(%)







TABLA 12. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio El Caney

30%

2%

68%





Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio EL CANEY, COMUNA 6


EL CANEY

DESCRIPCIÓN








12%6%

82%





TABLA 13. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Brisas Del Caney

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio BRISAS DEL CANEY, COMUNA 6


BRISAS DEL CANEY

DESCRIPCIÓN


(%)

Área total de pavimento flexible 818,5 m² 100






12%5%

83%





TABLA 14. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Cantarrana

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio CANTARRANA, COMUNA 6


CANTARRANA

DESCRIPCIÓN







Área total del daño en pavimentos 942 m² 5,5

5%

95%





TABLA 15. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio San Marcos

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio SAN MARCOS, COMUNA 6


SAN MARCOS

DESCRIPCIÓN


(%)







TABLA 16. Resultado del área de daño registrado en las vías del barrio Retiro

Resultados del área de daños registrados en las vías del barrio RETIRO, COMUNA 6


RETIRO

DESCRIPCIÓN


(%)







5%

95%





TABLA 17. Porcentaje de los daños encontrados en los pavimentos flexibles y rígidos

Resultados del área de daños registrados en las vías de LA COMUNA 6

Con un total de 81 vías entre (calles, carreras, diagonales y transversales) está compuesta la malla vial

COMUNA 6 DE VILLAVICENCIO

DESCRIPCIÓN ÁREA (m²) PORCENTAJE (%)

Área total de pavimento flexible 71683 m² 100,0 %

Área total de daño en pavimento

flexible 10968,7 m² 15,3 %

Área total de pavimento rígido 15623 m² 100 %

Área total de daño en pavimento rígido 1936,52 m² 12 %

Área total en vías evaluadas 87306,5 100 %

6%

94%





Área total del daño en pavimentos 12905,2 m² 14,8 %

11%2%

87%

EVALUACIÓN TOTAL DE DAÑO




5. CONCLUSIONES.

Finalizado el muestreo y la recolección de datos con un total de 82 calles evaluadas entre

(calles, carrera, diagonal, transversal, avenida) se estableció que las vías cubren un área total

87306.5 m2 (100%) distribuidos en pavimentos rígido con un área de 15623 m2 (17.9%)

y de pavimentos flexibles con una área de 71683 m2 de (82.1%)

Del área total de las vías analizadas se estableció que presentan afectación

12905m2(14.8%) dando la distribución de daños en pavimento rígido 1936.5 m2 (2.3%) y

daños en pavimentos flexibles 10968.7 m2 (12.5%)

Las calles que presentan mayor afectación en pavimentos rígidos son las comprendidas entre

la carrera 20 y la avenida circunvalación, las calles (25ª, 25b, 25c, 25d, 25r, 25f, 25g) en

ellas se evidencian daños como falla por dislocamiento, fractura miento, fisuras

longitudinales, transversales, piel de cocodrilo, grietas de esquina y desprendimientos los

niveles de severidad en las fallas nombradas anteriormente van desde mediano a altos, con

ancho promedio entre los 3mm y los 10 mm.

Por posibles deficiencias y/o desgastes en los materiales de utilizados para la conformación

de estas vías y la posible falta de uso de aceros de transmisión de cargas las losas de

pavimento rígido presentan, fracturas grietas y fisuras.

En las calles aumenta la escorrentía superficial, debido que no se cuentan con un buen

sistema de drenajes (sumideros) a lo largo de las calles y esto aumenta la lámina de agua en

las vías, ocasionado erosión a las mismas.

101

6. RECOMENDACIONES.

Implementar un plan de mantenimiento preventivo de las vías de la Comuna 6 que ofrezca

una mínima afectación en la movilidad y que minimice los gastos en arreglo de vías,

debido a que en términos monetarios es más viable mantener que reparar. Hacer

mantenimientos periódicamente con la intención de evitar la aparición o el agravamiento

de deterioros de mayor severidad.

Implementar un proceso de planificación y gestión vial que involucre actividades de

identificación de necesidades en la red vial, priorización y optimización de actividades,

análisis y establecimiento de estrategias de financiamiento, programación de actividades

y utilización de recursos.

Se debe plantear obras de drenaje a lo largo de los dos carriles tales como sumideros

para evitar la inundación de la vía y así mismo evitar el arrastre de material y el desgaste

de la capa de rodadura.

Las reparación en el pavimento rígido son complicadas por lo tanto es más costosa así

que la mejor forma de reparar será hacer el cambió de lozas completamente; La

reparación en pavimento flexible es mucho más fácil y las fisuras pueden ser manejadas

con lechada asfáltica que se aplica en la localización exacta de la falla, para daños más

sobresalientes se puede realizar un re parcheo.

102

REFERENCIAS

Cardona f., & Prieto l. (2014). Comparación de los Manual del INVIAS (Colombia) y el

manual del instituto mexicano SEDECOL, y evaluación de pavimentos en vías de Suba, con

los dos formatos. (Tesis de pregrado). Universidad Nacional de Colombia, Bogotá D.C-

Colombia.

Instituto Nacional de Vías. (2006). Estudio e investigación del estado actual de las obras de

la red nacional de carreteras y formatos para inspección visual de pavimentos.

(0587-03). Recuperado de http://www.invias.gov.co/index.php/documentos-tecnicos.

103

ANEXOS

Se anexan los formatos de inspección visual para pavimentos rígidos y flexibles utilizados

para el estudio y recolección de datos en vías urbanas de Villavicencio, además de algunos

formatos diligenciados durante la evaluación realizado por el autor en algunas calles y

carreras de los barrios de la comuna 6.

104

ANEXO 1

ESTUDIO E INVESTIGACION DEL ESTADO ACTUAL DE LAS VIAS DE LA COMUNA 6

DE LA RED MUNICIPAL DE VILLAVICENCIO-META

ALCALDIA MUNICIPAL- SECRETARIA DE INFRAESTRUCUTRA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE VILLAVICENCIO

FORMATO PARA LA EVALUACION DE PAVIMENTO RIGIDO

FECHA:

DEPARTAMENTO: MUNICIPIO:

BARRIO:

DIRECCION: HOJA:

PATALOGIA

ACLARACIONES

CA

RR

IL

TIP

O

SE

VE

RID

AD

TAMAÑO DE LOSA TAMAÑO DE DAÑO

LARGO (m) ANCHO (m) LARGO (m) ANCHO (m)

ANCHO DE CARRIL: MT

OBSERVACIONES:

LONGITUD TOTAL DE TRAMO: MT

ÁREA TOTAL DEL TRAMO M2

ÁREA TOTAL DE DAÑO M2

ORMATO BASADO EN EL MANUAL PARA LA ISNPECCIÓN DE VISUAL DE PAVIMENTOS RIGIDO,

DEL INVIAS. LA LEY 80 DE 1993 ( DOCUMENTOS TECNICOS)

105

ANEXO 2

ESTUDIO E INVESTIGACION DEL ESTADO ACTUAL DE LAS VIAS DE LA COMUNA 6

DE LA RED MUNICIPAL DE VILLAVICENCIO-META

ALCALDIA MUNICIPAL- SECRETARIA DE INFRAESTRUCUTRA

UNIVERSIDAD COOPERATIVA DE COLOMBIA SEDE VILLAVICENCIO

FORMATO PARA LA EVALUACION DE PAVIMENTO FLEXIBLE

FECHA:

DEPARTAMENTO: MUNICIPIO:

BARRIO:

DIRECCION: HOJA:

PATALOGIA

ACLARACIONES

CA

RR

IL

TIP

O

SE

VE

RID

AD

TAMAÑO DE LOSA TAMAÑO DE DAÑO

LARGO (m) ANCHO (m) LARGO (m) ANCHO (m)

ANCHO DE CARRIL: MT

OBSERVACIONES:

LONGITUD TOTAL DE TRAMO: MT

ÁREA TOTAL DEL TRAMO M2

ÁREA TOTAL DE DAÑO M2

106

FORMATO BASADO EN EL MANUAL PARA LA ISNPECCIÓN DE VISUAL DE PAVIMENTOS RIGIDO,

DEL INVIAS. LA LEY 80 DE 1993 ( DOCUMENTOS TECNICOS)

ESTUDIO DEL ESTADO PATOLÓGICO DE LA MALLA VIAL DEL ...

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