CLASIFICACIN DE LAS FALLAS DE PAVIMENTO

FLEXIBLES Y RIGIDOS

REALIZADO POR:

OFICINA TECNICA INGENIERO

JOSE HEREDIA & ASOCIADOS C.A.

(TOMADOS DE EXPERIENCIAS EN LOS PROYECTOS DE REHABILITACIN PARA EL

INSTITUTO DE VIALIDAD DEL ESTADO CARABOBO EN L004 Y T001)

FALLAS DE PAVIMENTO FLEXIBLES

Falla de Pavimento P1: Fallas o agrietamientos superficiales tipo piel de

cocodrilo. Corresponden 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 (ver figura No. 1). Este tipo de

falla permite la percolacin o infiltracin de gran cantidad de agua en la base del

pavimento y por esta razn la falla progresa rpidamente.

Figura No. 1

Zona de falla

Carpeta de

rodamiento

Base granular

Zona de falla

Vista de perfil Vista de planta

Falla de Pavimento P2: Fallas o agrietamientos profundos con marcas tipo piel de

cocodrilo, asociados a hundimientos por deformacin de uno o ms componentes

de la estructura del pavimento (ver figura No. 2). La presencia de este tipo de falla

implica un bacheo profundo y en casos extremos hay que restituir la estructura del

pavimento.

Figura No. 2

Este tipo de falla se debe a deformaciones por sobre carga o

compresibilidad del terreno de fundacin cuando no existe una subbase granular o

la presencia de materiales compresibles.

Carpeta de

rodamiento

Base granular

Zona de falla con hundimiento y fragmentos sueltos

de la carpeta de rodamiento

Zona de falla

Vista de perfil Vista de planta

Falla de Pavimento P3: Falla o agrietamiento profundo con grietas del tipo piel de

cocodrilo, hundimientos y desplazamientos laterales del pavimento. Esta falla est

asociada en todos los casos con excesiva plasticidad de uno de los componentes

del pavimento, bien sea la base granular, la subbase o el terreno de fundacin. La

plasticidad de cualquier material es ms determinante en la falla mientras ms

humedad hay presente en el suelo. (ver figura No. 3)

Figura No. 3

Carpeta de rodamiento

Base granular

Rueda del vehculo

Direccin del desplazamient

o Zona de falla

Vista de perfil Vista de planta

Falla de Pavimento P4: Reflejo de juntas y grietas por repavimentaciones con

materiales de diferentes comportamientos Reolgico. Esto es muy frecuente

cuando se colocan pavimentos de concreto asfltico sobre pavimentos de

concreto rgido o reparaciones de tuberas, acueductos, cloacas o gasductos

donde antes de colocar la carpeta flexible se repara con concreto.

Figura No. 4

Terreno natural

Base granular

Carpeta de rodamiento rgido (concreto)

Pavimento Original

Junta

Terreno natural

Base granular

Carpeta de rodamiento rgido (concreto)

Rehabilitacin con Concreto Asfltico

Junta

Reflejo de Junta Carpeta de rodamiento asfltica

OLUCIN A LAS FALLAS DE PAVIMENTO FLEXIBLE

Solucin a la Falla Tipo P1 (SP1): La solucin ms adecuada para este tipo de falla es la escarificacin

superficial de la carpeta de rodamiento, el procedimiento de reparacin se

describe a continuacin:

SP1.1 .- Se procede a la demarcacin de la zona afectada utilizando pintura y

dejando una franja de seguridad en rea no afectada, este procedimiento debe ser

ejecutado conjuntamente con la inspeccin.

SP1.2.- Se procede a la escarificacin o fresado utilizando una maquinaria pesada

de precisin y cortando 5.0 cm del pavimento asfltico existente.

SP1.3.- El material proveniente del corte ser cubicado y almacenado en los sitios

que INVIAL determine o utilizado como base granular en las vas agrcolas

cercanas al sitio de trabajo.

SP1.4.- Antes de colocar el refuerzo de la carpeta se debe aplicar un riego de

adherencia de Rc 250 o emulsin catinica.

SP1.5.- S en el rea donde se aplic la solucin SP1, se localiza algn sector

donde la falla en ms profunda, se aplica localmente la solucin SP2.

PROCEDIMIENTO ALTERNATIVO DE REPARACIN DE LA FALLA P1 (SP1)

SP1.6.- Limpiar la superficie agrietada y una zona de seguridad de 30.0 cm

alrededor.

SP1.7.- Hacer riego de adherencia con emulsin catinica o con Rc 250. En

ambos casos hay que esperar un par de horas para que rompa la emulsin o

para que se evapore el solvente de Rc. El riego debe hacerse a una tasa de 1.4

L/m2 como mnimo o hasta que el riego aflore en la capa superior del geotextil que

se quiere colocar.

SP1.8.- Colocar un geotextil Tipo REPAV 450 o similar, bien adherido, liso,

eliminando las arrugas por barrido, cortndolas con navaja o solapndolas.

SP1.9.- Colocar la nueva carpeta asfltica con un espesor mnimo de 6.0 cm.

Solucin a la falla tipo P2 (SP2):

La solucin ms adecuada para este tipo de fallas es la escarificacin

profunda con retiro de la estructura del pavimento deteriorada, en algunos casos

es necesario el saneamiento del terreno natural o de fundacin, el procedimiento

se describe a continuacin:

SP2.1.- Se procede a la demarcacin de la zona afectada utilizando pintura, dejan

siempre una franja de seguridad en terreno no afectado.

SP2.2.- Utilizando un compresor y martillo de pala, se perfora profundamente

hasta la base. Si la base y la carpeta de rodamiento son pequeas, se fracciona

el rea en pequeos fragmentos y se extrae manualmente, si el rea es grande se

deber emplear un equipo retroexcavador o similar (ligero).

SP2.3.- El bote de los escombros debe ser aprobado por la unidad ambiental del

instituto.

SP2.4.- Se revisa la base, si est saturada o contaminada se debe retirar y

sustituir por piedra picada o material integral CBR > 60%, el espesor mnimo de un

material de base en un bacheo ser de 15.0 cm.

SP2.5.- El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente,

preferiblemente una mezcla de granulometra tipo III. La carpeta final de

rodamiento y la mezcla asfltica para reas extensas ser tipo IV

SP2.6.- El procedimiento de colocacin y compactacin para cada caso se har

siguiendo lo especificado en las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas

normas sern la base para cualquier disputa no especificada.

Solucin a la Falla Tipo P3 (SP3):

La falla P3 se diferencia de la P2, por el desplazamiento o corrimiento del

pavimento; la solucin ms adecuada es la escarificacin profunda con retiro total

de la estructura del pavimento y zona ms superficial saturada del terreno de

fundacin. El procedimiento ms adecuado se describe a continuacin:

SP3.1.- Se procede a la demarcacin de la zona afectada utilizando pintura,

dejando siempre una franja de seguridad en terreno no afectado. El bote de los

escombros debe ser aprobado por la unidad ambiental del instituto.

SP3.2.- Se revisa el terreno de fundacin y se efecta el saneamiento del suelo

saturado arcilloso y se repone la estructura del pavimento colocando

primeramente una subbase granular CBR 20% de un espesor mnimo de 25.0

cm. Esta capa se compactar hasta un mnimo de 95% de la densidad seca

mxima de laboratorio de un ensayo Prctor Modificado AASHTO T180-70, se

colocar un material de base en un espesor no menor de 15.0 cm que debe tener

un CBR > 60 % y cumplir con todas las especificaciones contenidas en las

normas Covenin 2000 Parte 1 Carreteras.

SP3.3.- El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente, con una

mezcla de granulometra tipo III, para reas pequeas una mezcla de

granulometra tipo IV, para el sector de mayor rea. El procedimiento de

colocacin y compactacin para cada caso se har siguiendo lo especificado en

las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas normas sern la base para

cualquier disputa no especificada.

PROCEDIMIENTO ALTERNATIVO DE REPARACIN DE LA FALLA P3 (SP3)

SP3.4.- Cuando el saneamiento de la subbase ms el terreno de fundacin debido

a la saturacin ha alcanzado los 0.90 metros y el suelo continua saturando se

podr como procedimiento alternativo colocar una membrana geotextil tipo

2400T, sobre el terreno natural cuidadosamente reperfilado y horizontalizado.

SP3.5.- Se coloca sobre el geotextil un material granular de clasificacin GM, GM-

GC o GW-GM, con tamao mximo de fragmentos de roca triturada de 4 (10.0

cm) la primera capa ser de 30.0 cm y se densificar enrgicamente con seis (06)

pases de un equipo vibro compactador.

SP3.6.- Se colocarn dos (02) capas respectivamente de 30.0 cm cada una del

mismo material retirando los fragmentos mayores de 3 y se compactar hasta

alcanzar un mnimo del 95% de la densidad seca mxima de laboratorio de un

ensayo Prctor Modificado AASHTO T180-70. Este material debe tener un CBR >

20 % para ser utilizado como subbase granular.

SP3.7.- Se colocar la base granular de un material integral o piedra picada con

un CBR > 60 % en un espesor mnimo de 15.0 cm y se compactar hasta cumplir

con lo especificado en las normas Covenin 2000 Parte 1 Carreteras Seccin

Bases Granulares.

SP3.8.- El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente,

preferiblemente una mezcla de granulometra tipo III, para reas pequeas una

mezcla de granulometra tipo IV, para el sector de mayor rea. El procedimiento

de colocacin y compactacin para cada caso se har siguiendo lo especificado

en las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas normas sern la base para

cualquier disputa no especificada.

Solucin a la falla Tipo P4: (SP4)

Este tipo de solucin se aplica en los casos donde se efectan

repavimentaciones de pavimento flexible sobre pavimentos rgidos y/o sobre

reparaciones de tuberas de cloacas, drenajes o gasductos donde se colocan

bases o pavimentos de materiales reologicamente muy diferentes a los

pavimentos flexibles y ocurre reflejo de juntas, grietas o fallas por efecto de

sobrecargas o dilatacin trmica, en este trabajo estas recomendaciones se

aplican a la sustitucin de alcantarilla en la progresiva 5+756 (cerca de la falla de

pavimento en la progresiva 5+760) y/o se produjera otra intervencin antes de la

rehabilitacin, el procedimiento ms recomendable se especifica a continuacin:

SP4.1.- Se escarificar la carpeta superficial en un espesor de 5.0 cm, utilizando

mquina recuperadora de asfalto.

SP4.2.- Se sellarn las grietas, fallas y reflejo de juntas utilizando sello asfltico,

previa limpieza y soplado de las discontinuidades.

SP4.3.- Se colocar una geomalla hexagonal tipo Road Mesh firmemente fijada a

la carpeta permanente despus del fresado con grapas y clavos aplicados con una

pistola de fulminantes.

SP4.4.- El bacheo se efectuar utilizando concreto asfltico en caliente,

preferiblemente una mezcla de granulometra tipo IV de un espesor mnimo de 6.0

cm. El procedimiento de colocacin y compactacin para cada caso se har

siguiendo lo especificado en las normas Covenin 2000 parte 1 Carreteras. Estas

normas sern la base para cualquier disputa no especificada.

FALLAS DE PAVIMENTO RGIDO

GRIETAS

Las grietas son manifestaciones muy frecuentes de fallas causadas por la

contraccin del concreto, expansin de las losas de pavimento, defectos de suelo

de fundacin, accin de cargas de trfico, falta de juntas de expansin,

contraccin o de construccin.

Los tipos de grietas son:

Grietas de esquina

Grietas diagonales

Grietas longitudinales

Grietas de restriccin

Grietas transversales

En el presente trabajo las grietas se han clasificado segn su severidad, y

se han identificado con la letra G. Los niveles de severidad identificados son:

baja, media y alta severidad. Para mayor entendimiento, los tipos de grietas se

han dibujado en cada losa, exactamente como se presentan.

G1 = Grieta de baja severidad

G2 = Grieta de mediana severidad

G3 = Grieta de alta severidad

GRIETAS DE ESQUINA

Son grietas diagonales que forman un tringulo con el borde o junta

longitudinal y una junta o grieta transversal. Estas grietas pueden originarse por

accin de las cargas de trnsito sobre esquinas sin soporte o por alabeo de las

losas. Tambin se originan por accin de las cargas sobre reas dbiles de la

subrasante como se muestra en la figura No. 1

Figura No. 1 Grietas de Esquina

Foto No. 1 Falla por grieta de esquina

Losas

Losas Losas

Grietas de esquina

Junta longitudinal Junta transversal

GRIETAS DIAGONALES

Son grietas en diagonal con la lnea central de pavimento. Estas grietas se

forman generalmente por la accin del trnsito sobre los extremos de losas que

han quedado sin soporte por la accin del bombeo de la subrasante, como se

muestra en la figura No. 2

Figura No. 2

Grietas Diagonales

Foto No. 2 Falla por grieta diagonal

Losas

Losas

Grieta diagonal

Junta longitudinal Junta transversal

Losas

Grieta diagonal

Grieta diagonal

GRIETAS LONGITUDINALES

Son grietas casi paralelas al eje central del pavimento. Su origen puede

deberse a falta de juntas longitudinales para eliminar los esfuerzos de contraccin,

materiales expansivos en la subbase o subrasante, esfuerzos de alabeo en

combinacin con las cargas, prdidas de soportes en los bordes longitudinales por

efecto de la accin del bombeo. (ver figura No. 3)

Figura No. 3

Grietas Longitudinales

Foto No. 3

Falla por grieta longitudinal

Losas

Losas

Losas

Junta longitudinal Junta transversal

Grietas longitudinales Grietas longitudinales

GRIETAS DE RESTRICCIN

Estas son grietas que comienzan de una distancia no mayor de un metro

del borde exterior del pavimento y se dirigen siguiendo un alineamiento irregular

hasta la junta transversal, la cual restringe la expansin de la losa, ver figura No. 4

Figura No. 4

Grietas de Restriccin

Foto No. 4 Falla por grieta de restriccin

Losas Losas

Losas

Grietas de restriccin

Junta longitudinal

Junta transversal

GRIETAS TRANSVERSALES

Son grietas en ngulos aproximadamente rectos con el eje central del

pavimento.

Alguna de las causas principales son sobrecarga de flexin repetida, de las

losas sometidas a la accin del bombeo de la subrasante, las fallas del suelo de

cimentacin, la falta de juntas poco profundas, a la concentracin del concreto.

(Ver figura No. 5)

Figura No. 5 Grietas Transversales

Foto No. 5 Falla por grieta transversal

Losas

Losas

Losas

Grietas transversales

Junta longitudinal Junta transversal

Grietas transversales

Grietas transversales

DEFORMACIONES

Las deformaciones son cualquier cambio de la superficie del pavimento

referida a su forma original. Los escalones de fallas de las losas, son

deformaciones predominantes en los pavimentos de concreto.

Una deformacin puede producirse si existe bombeo, debido a que

ocasiona escalones de fallas y hundimiento de las losas. Otra causa de las

deformaciones son los suelos expansivos y los asentamientos de la cimentacin.

(ver figura No. 6)

Figura No. 6 Deformaciones en las Losas

Foto No. 6 Falla por deformacin

Terreno natural

Rasante actual de la va

Alcantarilla

Relleno sobre la alcantarilla con asentamiento

Rasante original de la va

BOMBEO

Cuando existe acumulacin de agua en la estructura del pavimento, las

deflecciones de las losas de concreto en las juntas, las grietas y a lo largo de

borde de las losas bajo efecto de cargas pesadas, se produce desplazamiento y

eyeccin de agua. Esta accin contiene partculas de suelo en suspensin y bajo

constantes repeticiones remueve parte de la superficie del suelo provocando

socavaciones, que conducen a una falla de soporte y consiguientemente la falla

del pavimento. Este fenmeno se conoce como Bombeo. Ver figura No. 7

Figura No. 7

Fenmeno de Bombeo en Losas de Concreto, de Cemento Prtland

Las investigaciones y observaciones de campo han demostrado la

existencia de cuatro condiciones bsicas para que se produzca el fenmeno del

bombeo que son:

Suelo de subrasante de granulometria fina, o con abundante contenido de

finos en los materiales que componen la base y subbase.

Agua libre bajo el pavimento

Cargas frecuentes de ejes pesados

Existencia de juntas y grietas en el pavimento

Junta de la losa Losa

Terreno de fundacin

Zona donde se forma la socavacin

Bombeo de agua y finos en suspensin

Carga pesada Carga pesada

Base y subbase sumergido

BACHES

Son zonas especficas de la carpeta de rodamiento que se han

desintegrado por accin del trnsito, y en la mayora de los casos como una

combinacin de fallas producidas por grietas, deformaciones y bombeo. (ver figura

No. 8)

Figura No. 8 Fallas del Tipo Baches

Foto No. 7 Falla por bache

Baches

Junta Junta

Base granular

Terreno de fundacin

DESCACARAMIENTOS Y ESCAMADURAS

Los descacaramientos y escamaduras son fallas en la superficie del concreto por deterioro o rotura.

Los descacaramientos consisten en deterioro de la superficie del pavimento por desgaste o conformacin inadecuada. En la mayora de los casos el efecto progresivo tiende a profundizarse.

Los fenmenos de descacaramiento se producen por exceso de acabado, defectos de la mezcla, poca calidad de los agregados o curado inapropiado.

Las escamaduras son las roturas del concreto en juntas, grietas y bordes del pavimento. (ver figura No. 9)

Figura No. 9

Foto No. 8 Foto No. 9

Junta

Base granular

Terreno de fundacin

Descacaramientos Escamaduras

Losa de concreto