miércoles, 30 de mayo de 2007

OBRA BASICA.


Definición. La obra básica se refiere a la infraestructura del camino, es decir, a los cortes y terraplenes que origina el movimiento de tierras, así como a las obras de drenaje transversales que quedan insertas en él. En consecuencia, su comportamiento se encuentra estrechamente ligado a las propiedades de los suelos donde se emplaza la obra, y que suelen variar muy significativamente a lo largo de un camino. La variabilidad de los suelos comprometidos impide, o hace antieconómico, explorarlos en su totalidad, de manera que el diseño se basa en parámetros determinados para los estratos y tipos más representativos y en la experiencia del diseñador.

Las propiedades de los diversos suelos se ven afectadas de maneras distintas por los factores que normalmente actúan sobre ellos, entre otros, las solicitaciones inducidas por el tránsito y, en mucho mayor medida, el medio ambiente. Consecuentemente, las fallas que se pueden producir son de la más variada índole y por las más diversas causas, por lo que resulta imposible cubrirlas todas o pretender señalar soluciones generales. A pesar de ello, a continuación se procura definir las principales fallas, señalar los mecanismos que las provocan y describir algunos criterios generales de como se reparan. Esta enumeración en ningún caso elimina la necesidad que un profesional con experiencia defina cual es la solución recomendable en cada caso.

martes, 29 de mayo de 2007

SERVICIABILIDAD

La satisfacción de los usuarios se manifiesta, fundamentalmente, por la calidad en que se encuentran los pavimentos o capas de rodadura y los elementos que constituyen la seguridad vial. Los pavimentos, que experimentan un deterioro relativamente acelerado son los que requieren la mayor inversión, por lo que, con el desarrollo masivo de las carreteras pavimentadas, las entidades responsables de la conservación debieron plantearse las interrogantes de cuando intervenir y de cómo medir el nivel de deterioro.

Existen en la actualidad diversos indicadores que permiten establecer la calidad del servicio que se presta o, como se le denomina, la serviciabilidad. Parte fundamental de la definición de los niveles de serviciabilidad es estable- cer valores que corresponderían a serviciabilidades extremas, es decir, a un pavimento nuevo y a uno que resulta prácticamente intransitable. Todos los indicadores existentes tienen en común la preponderancia de las irregularidades (rugosidad) por sobre todos los otros factores utilizados en el cálculo de tales indicadores (grietas, ahuellamientos, deformaciones, etc.).

Los criterios más modernos sobre serviciabilidad comprenden aspectos que guardan relación con el deterioro funcional del pavimento, la capacidad estructural del pavimento y la seguridad de los usuarios.

La serviciabilidad funcional del pavimento interpreta la percepción de la calidad de la superficie de rodadura que experimenta el usuario. Por lo tanto, se relaciona fundamentalmente con la rugosidad o, más exactamente, con la regularidad que presenta la superficie y que, en una carretera bien diseñada (y bien construida), es el principal factor que define el nivel de la serviciabilidad funcional que presta. Aún cuando para el técnico especialista las tres condiciones señaladas en el párrafo anterior son importantes, y de muchas maneras están ligadas entre sí, no se debe olvidar que las carreteras tienen por finalidad servir al público y que a éste, naturalmente, le interesa fundamentalmente la condición funcional y la seguridad.

La serviciabilidad estructural representa la condición física en que se encuentra el pavimento; depende de las grietas y otras fallas presentes que afectan adversamente la capacidad para soportar el tránsito que debe servir.

La seguridad es un concepto de más reciente incorporación a la serviciabilidad y guarda relación con la disposición, calidad y cantidad de elementos de seguridad, y con un adecuado diseño vial.

AASHTO (American Association of State Highways and Transportation Officials), fue la primera en sistematizar un procedimiento objetivo para establecer el nivel de deterioro de los pavimentos, procurando relacionar la condición funcional con la estructural. Introdujo para ello el concepto de serviciabilidad, derivado de una encuesta efectuada en la década del 60 entre usuarios de carreteras en los Estados Unidos. La serviciabilidad fue definida como la capacidad de un pavimento para servir al tránsito para el cual fue diseñado. Los pavimentos fueron calificados con notas cuyos valores extremos variaban desde 0, para un camino intransitable, hasta 5 para una superficie en perfectas condiciones.

Los resultados de la encuesta fueron luego correlacionados con el estado real de deterioro que presentaban los pavimentos evaluados, ligando de esta manera la condición funcional con la estructural y convirtiéndolo así en un indicador objetivo, el Indice de Serviciabilidad de un pavimento.

lunes, 28 de mayo de 2007

MANTENIMIENTO VIAL - Glosario de Terminos (II)

Barras de Traspaso de Cargas (pavimento de hormigón): Barras de acero redondo que se instalan en las juntas de contracción con el objetivo de transferir (distribuir) parte de la carga que solicita una losa a la vecina; se colocan de manera que un extremo quede empotrado y el otro pueda deslizarse.

Base no Ligada: Base conformada exclusivamente por una mezcla de suelos, que habitualmente cum- plen con ciertos requisitos en cuanto a granulometría, límites de Atterberg, capacidad de soporte y otros.

Cárcava: Zanja o erosión de gran tamaño provocada por una avenida de agua.

Caja (pavimento de hormigón): Ranura que se forma en la parte superior de las juntas y que sirve para alojar el cordón de respaldo y el sellante.

Camino Tipo 1: Camino convencional clasificado como primario pero que no reúne las características de una autopista. Para los efectos de la señalización y seguridad vial debe asociarse a una velocidad representativa de 100 km/h.

Camino Tipo 2: Camino convencional clasificado como colector. Para los efectos de la señalización y seguridad vial debe asociarse a una velocidad representativa de 80 km/h.

Camino Tipo 3: Camino convencional clasificado como local o de desarrollo. Para los efectos de la señalización y seguridad vial debe asociarse a una velocidad representativa de 60 km/h.

Cepillado (pavimento de hormigón): Ranurado superficial de la superficie cuyo objetivo es reducir irregularidades. Se debe ejecutar con una máquina especialmente diseñada para suavizar y dar una textura adecuada a la superficie.

Deflexión: Deformación elástica (recuperable) que sufren todos los pavimentos al ser solicitados por las cargas que impone el tránsito. La deflexión que presenta un pavimento en un determinado momento es un buen indica- dor para estimar su vida útil remanente. Se mide tanto en centésimas de milímetro como en micrones (m).

Escalonamiento de Juntas y Grietas (pavimento de hormigón): Diferencia de nivel que se produce entre dos losas separadas por una junta o grieta. Se mide en mm y se determina a 300 y 750 mm del borde exterior del pavimento.

Faja Vial: Se utiliza para definir lo que también se denomina faja de expropiación o derecho de vía, es decir, la franja de terreno que se adquiere para destinarla exclusivamente a la instalación de los elementos que requiere la carretera. Normalmente se delimita mediante cercos u otro tipo de cierro.

Fisura: Quebradura que afecta a las capas estructurales del pavimento de variados orígenes y cuyo ancho superficial es igual o menor que 3 mm.

domingo, 27 de mayo de 2007

NECESIDADES DE MANTENIMIENTO

ANTECEDENTES GENERALES.

Las carreteras requieren de intervenciones motivadas tanto por la obsolescencia propia de los materiales que las conforman como por fallas, generalmente puntuales, que pueden tener su origen ya sea en situaciones especiales no detectadas en el diseño o en problemas derivados de la construcción, la que nunca puede ser perfectamente homogénea. Debe tenerse siempre presente que parte importante de las obras de una carretera corresponden a suelos cuyas características cambian a lo largo de su emplazamiento, y que sus propiedades se modifican al variar las condiciones ambientales y otros factores que no pueden ser completamente controlados ni previstos.

Los estudios más recientes destinados a mejorar la eficiencia del mantenimiento vial que se han realizado
en diferentes partes del mundo, indican que los mejores resultados se logran cuando se aplica la técnica de mantenimiento adecuada en el momento oportuno. Por consiguiente, tanto la elección de esa técnica como la determinación del momento más conveniente para aplicarla, requieren de un conocimiento cabal de los mecanismos que han provocado el deterioro en los diversos elementos que componen los caminos.

El siguiente párrafo, originado en una de las más prestigiosas organizaciones dedicada a estudiar los caminos, la AASHTO, resume muy adecuadamente los conceptos que se quieren expresar: “Resulta fácil, pero también es muy poco adecuado, realizar un “arreglo a la rápida “o, peor aún, un trabajo de cosmética en un pavimento deteriorado. Los fondos invertidos en reparaciones superficiales son dinero malgastados. Si no se corrigen los mecanismos que originan la falla el deterioro reaparecerá con una severidad creciente. Los beneficios de corto plazo derivados de repara- ciones superficiales nunca justifican lo invertido. Este tipo de reparaciones no son en sí malas; simplemente son antieconómicas”.

Consecuente con lo señalado, en esta Sección se entrega, como una manera de uniformar conceptos y criterios, una descripción resumida de los principales elementos que conforman las carreteras, de las fallas más importantes que los afectan y de las causas que más comúnmente las originan. Tanto por la amplitud del tema, como por la imposibilidad de cubrir todas las peculiaridades que suelen caracterizar diferentes zonas geográficas, la descripción es necesariamente general. Sin embargo, se estima que puede ser una herramienta adecuada para colaborar en la calificación de los daños y la consecuente programación de las labores de mantenimiento. Necesariamente los conceptos y criterios que se exponen deben ajustarse a las condiciones propias de la zona o región donde se aplicarán.

Por definición el mantenimiento sólo debe incluir trabajos que, en términos generales, estén orientados a preservar el camino para que preste un servicio adecuado, por el tiempo previsto en el diseño y bajo las condiciones de tránsito y ambientales prevalecientes. De acuerdo con ello, un camino bien diseñado y perfectamente construido sobre
un terreno ideal de características homogéneas, no debería requerir más mantenimiento que el que corresponde a operaciones de conservación rutinaria y periódica. Sin embargo, claramente la situación es otra; a veces, al poco tiempo después de la puesta en servicio, comienzan a detectarse pequeñas fallas que, de no repararse oportunamente, llevan
al colapso prematuro de sectores crecientes de la obra.

La entidad a cargo del mantenimiento debe estar preparada para afrontar situaciones como las recién descritas, y tener en cuenta que la ocurrencia de fallas, de extensión limitada y concentradas en unos pocos puntos, está ligada al concepto de nivel de confianza utilizado en los diseños de los diferentes elementos, a la variabilidad propia de los materiales que se utilizan en la construcción de un camino y, eventualmente, porque las solicitaciones (tránsito) superaron lo previsto.

Quien proyecta adopta lo que suele denominarse como «la mejor estimación» para asignarle un valor a la mayoría de los parámetros que intervienen en el diseño; el valor escogido deriva de una serie de resultados que representan las condiciones prevalecientes en determinados lugares del camino y que, casi siempre, presentan una alta variabilidad, resultando un rango de valores más o menos amplio. El valor de la serie por utilizar en el diseño está ligado
al nivel de confianza que se elija para diseñar, y determina la mayor o menor probabilidad que se produzcan fallas puntuales. En consecuencia, existe un margen probabilístico de que ciertas fallas ocurran muy temprano en la vida útil
de la obra.

Independientemente de los criterios que se hubieren utilizado en el diseño, la vida útil de una carretera puede prolongarse significativamente aplicando oportuna y adecuadamente las prácticas de mantenimiento disponibles
en la actualidad. Dentro de este contexto puede señalarse, por ejemplo, que existen entidades en varios países que no hacen reposiciones de los pavimentos de hormigón; simplemente cambian sistemática y oportunamente los sectores dañados, reparan los daños menores y aplican con cierta frecuencia un cepillado general de la superficie. Con el mismo criterio se remueven o fresan las capas superiores de un pavimento asfáltico y se reemplazan por un espesor similar de
una mezcla reciclada. Estas políticas de conservación han logrado mantener los pavimentos en óptimas condiciones, tanto funcionales como estructurales, minimizando así los costos de mantenimiento.

El drenaje es un factor que tiene gran importancia en el comportamiento de la mayoría de los elementos que componen un camino. Un sistema de drenaje ineficiente lleva, a lo menos, a acelerar significativamente el deterioro
de las obras, en especial en los caminos no pavimentados donde las fallas de drenaje se traducen, normalmente, en una inmediata intransitabilidad de la ruta. Consecuentemente, mantener y muchas veces complementar el drenaje de un camino sea, quizás, la inversión más rentable que se puede realizar dentro de la gestión de mantenimiento.

NIVEL DE MANTENIMIENTO Y BIENESTAR DE LA COMUNIDAD.

El acceso a servicios tan dispares como son la educación, la salud, el intercambio variado de bienes y servicios, la recreación y otros, tiene una gran importancia en el bienestar de las personas. Es en este contexto donde radica la importancia de contar con una red de caminos adecuada, tanto en cantidad como en calidad, creándose la necesidad que la entidad encargada de administrar el sistema cuente con los mejores medios disponibles para realizar
su labor.

En la medida que el país se desarrolla, las carencias o falencias de una red vial se traducen en impedimen- tos para los desplazamientos rápidos y expeditos, y en la generación de crecientes trastornos que afectan muy directa- mente el nivel de vida y la productividad de los agentes económicos. Consecuentemente, la conservación adecuada del sistema es de creciente interés y significado.


Cuando las vías se encuentran con un nivel de deterioro elevado, hay, al menos, tres factores que se ven afectados:

- La comodidad y la seguridad del viaje se ven severamente deterioradas.
- Los costos de operación y los tiempos de viaje de los vehículos que utilizan la carretera aumentan sensiblemente.
- La inversión en las vías aumenta, pues los procesos de reposición que se requieren cuando los pavimentos han alcanzado un nivel de deterioro extremo, son mucho mayores que cuando el mantenimiento se realiza oportunamente.

MANTENIMIENTO VIAL

Como una manera de uniformar criterios y definir los alcances de ciertos términos que se utilizan en este Volumen, se incluye el Glosario de Términos que se detalla más adelante. Los términos incorporados en este Glosario fueron elegidos, considerando la imposibilidad de incluirlos todos, en función de la importancia que significan para la gestión del mantenimiento o porque por utilizarse un número limitado de ocasiones pudiera resultar difícil localizarlos dentro del texto. Las definiciones de las diversos tipos de fallas que se dan en los pavimentos se explican en el Capítulo
7.200 Procedimientos y en el Catálogo de Deterioros de Pavimentos que se anexa, de manera que aquí sólo se incluyen los que se estimaron más relevantes.

Ahuellamiento (pavimento asfáltico): Depresión longitudinal del pavimento que coincide con la zona donde pasan con mayor frecuencia las ruedas de los vehículos (huella).

Asfalto Modificado: Material que se obtiene al modificar un cemento asfáltico con un polímero, resultan- do un ligante de características reológicas mejoradas.

Autopista: Carretera especialmente proyectada para que circulen exclusivamente vehículos motorizados destinados al transporte de personas y/o mercancías y que tiene todos sus accesos y salidas controladas, los propieta- rios colindantes no tienen acceso directo a la calzada, todas las intersecciones son a desnivel y las calzadas para cada sentido de circulación son separadas o cuentan con elementos separadores que impiden la interacción entre vehículos que circulan en sentidos opuestos. Para los efectos de la señalización y seguridad vial debe asociarse a una velocidad representativa de 120 km/h.