TCNICAS Y SISTEMAS DE GESTIN PARA LA CONSERVACIN Y REFUERZO DE FIRMES FLEXIBLES

Doctor Flix Prez Jimnez Catedrtico de Caminos

Universitat Politcnica de Catalunya

PRESENTACIN

Cada vez me parece ms importante cuando expongo en un determinado pas

una ponencia sobre las tcnicas y procedimientos empleados en otros pases, mas

importante que presentar lo que se est haciendo es mostrar el cmo y el porqu de

estas tcnicas, ya que cada pas tiene una problemtica diferente y debe intentar adaptar las diferentes tcnicas de carreteras de acuerdo con sus necesidades y

posibilidades.

Hay muchos ejemplos que vienen a avalar sta idea. As, en la dcada de

1970, cuando en Espaa se llev a cabo el Plan Radial (Plan de Mejora de la Red de

Itinerarios Asflticos) que tenia como objetivo reforzar con aglomerado asfltico unos

6000 km de carreteras, correspondientes a los 12 itinerarios de mayor intensidad de

trfico, se vio lo que se estaba haciendo en los Estados Unidos de Amrica y se

emplearon los mismos tipos de mezclas y dosificaciones, con un fracaso serio. Hubo

que modificar estas mezclas, rebajando su contenido de betn y aumentando el

rozamiento de su esqueleto mineral, para adaptarlas a nuestro trfico (mucho ms

pesado) y a las elevadas temperaturas del pavimento (50-60 C en verano). Sin

embargo, el implementar los procedimientos de estudio y ensayos americanos nos

proporcion una metodologa clara y precisa para el diseo de nuestras mezclas,

mtodo marshall, que an seguimos empleando.

Lo mismo me ocurri, hace unos aos, en que vine a Colombia a asesorar en

la rehabilitacin de unas carreteras. Habituado a lo que se haca en Espaa, me llam

la atencin el buen estado que tenan las vas que visit, pese a que su espesor era

muy inferior a lo empleado en Espaa para esa misma intensidad de trfico. Observ

que el drenaje era muy bueno y que quiz las solicitaciones de trfico no eran tan

fuertes como en Espaa. Ni qu decir tiene que los espesores de refuerzo que se

estaban empleando eran tambin mucho ms reducidos. Nuevamente vemos que no

vale en la tcnica de carretera el ver que es lo que estn haciendo en otro pas y

aplicarlo directamente en el nuestro, sino que es necesario estudiar y profundizar en

las tcnicas y procesos, y adaptarlos a nuestra situacin.

Esto es todava ms cierto en el caso de los sistemas de gestin de firmes en

el que los procedimientos seguidos por los diferentes pases dependen de muchos

factores como:

Tipo de trfico (cargas mxima de los vehculos) y climatologa del pas. Tipos y materiales empleados en la construccin de sus firmes. Procesos y mecanismos de deterioro. Tipologas de fallos. Equipos y procedimientos empleados en la auscultacin de los firmes

as como en la valoracin de sus fallos y deterioros.

ndices usados en la evaluacin del estado superficial, estructural u otras caractersticas del pavimento.

Modelos de comportamiento empleados. Tcnicas de conservacin o de refuerzo empleados. Procedimientos de valoracin econmica de la actuacin. Etc, etc.

Esto hace que no podamos quedarnos directamente con los programas o

sistemas de gestin empleados en los diferentes pases, aplicando directamente las

frmulas y relaciones por ello obtenidos, sin analizar y tener en cuenta los factores

antes mencionados. En realidad, un sistema de gestin de firmes es casi como un

traje a medida. Es por ello, que como en esta conferencia se me ha pedido tambin

que comente las tcnicas empleadas en Espaa para la conservacin de firmes, voy a

ir siguiendo los procedimientos y normativa empleada en Espaa para la conservacin

y rehabilitacin de firmes. En primer lugar, los fallos que presentan los firmes y los

equipos y procedimientos empleados en su auscultacin, a continuacin las tcnicas

usadas en su conservacin y rehabilitacin, y finalmente, har referencia a algunos de

los sistemas de gestin all empleados, haciendo tambin mencin a las tendencias

existentes en Europa, para que presentando todo el proceso en su conjunto, cada uno

pueda seleccionar los procedimientos y procesos ms adecuados a sus necesidades e

incorporar nuestra experiencia a sus tcnicas.

1. AUSCULTACIN DE FIRMES

1. 1. INTRODUCIN

Se puede definir la auscultacin de una carretera como la evaluacin de sus

caractersticas resistentes y funcionales, relacionadas estas ltimas con la comodidad

y seguridad del usuario.

Esta auscultacin puede realizarse en cualquier momento de la vida del firme,

en su etapa inicial, en la que podemos determinar las caractersticas estructurales y

funcionales del firme y compararlas con las de proyecto, o a medida que se va

produciendo su deterioro, con el fin de evaluar cmo se encuentra el firme y decidir

cundo y cmo ser preciso proceder a su rehabilitacin funcional, o a su

rehabilitacin estructural.

Hasta hace relativamente poco tiempo la mayora de las actuaciones de

conservacin del firme se llevaban a cabo para reparar algn fallo existente. Esto era

debido a que el procedimiento ms usual de auscultacin, y el nico disponible en

muchos casos, era la inspeccin visual, que slo detectaban los fallos una vez

ocurridos.

Hoy en da tenemos equipos de auscultacin que nos permiten evaluar su

estado antes de que el pavimento falle, lo que nos permite reforzarlo y rehabilitarlo sin

que ste llegue a producirse nunca. Las tcnicas de conservacin preventivas suelen

resultar ms econmicas que las actuaciones de rehabilitacin y refuerzo. Es decir, es

ms beneficioso para la sociedad y supone un menor coste para la administracin,

conservar y mantener el firme en un buen estado, que esperar a su fallo y proceder a

su rehabilitacin y reconstruccin.

Aunque la auscultacin mediante equipos permite evaluar en todo momento las

caractersticas funcionales y estructurales del firme, esto no ha supuesto, ni mucho

menos, que se haya abandonado la inspeccin visual, ya que cuando se produce

algn fallo, este fallo ayuda a conocer los mecanismos que han podido dar lugar al

deterioro del firme y a interpretar los resultados dados por los equipos de auscultacin.

Podemos pues distinguir tres tipos de auscultacin de firmes:

Inspeccin visual Auscultacin funcional Auscultacin estructural

1. 2. INSPECCIN VISUAL

El estado de un firme puede determinarse mediante datos obtenidos por

inspeccin visual (localizacin y tipificacin de fallos). Los fallos pueden estar aislados

y obedecer a causas puramente locales o presentarse de manera generalizada,

indicando un deterioro producido por deficiencias funcionales o estructurales en todo

un tramo de carretera.

Los fallos presentan distintos aspectos, por lo que es interesante poder

diagnosticar las causas y proyectar su reparacin a partir de las mismas. En el caso de

pavimentos asflticos, estos fallos suelen agruparse por tipos de fallos, y as el

Catlogo de Deterioro en Firmes del MOPU/86, considera cuatro grupos:

Deformaciones Roturas Desprendimientos Exudaciones

Dentro de estos grupos se recogen distintos tipos de fallos, con sus posibles

causas y mecanismos de deterioro

Deformaciones

Roderas y hundimientos

Al asentarse o deformarse una o varias capas del firme al paso de los

vehculos se forman unas ondulaciones transversales caractersticas, en forma de

surcos paralelos al eje de la carretera, que reproducen la trayectoria ms frecuente de

los vehculos pesados.

Cuando se deben a fallos de las capas ms profundas su dimensin

transversal es sensiblemente superior al ancho de las ruedas (hundimientos), mientras

que en los casos de deformacin plstica en la capa de rodadura, son

extraordinariamente estrechas y profundas, marcando muy exactamente la huella de

los neumticos (rodera). Las roderas pueden a llegar a ser muy peligrosas para la

seguridad de los usuarios, existiendo en algunos pases valores mximos admisibles

de la altura de la rodera o de la deformacin transversal. Las deformaciones plsticas

van a veces acompaadas de agrietamientos, especialmente en los casos de

hundimientos, cuando el pavimento no puede resistir la deformacin impuesta.

Blandones

Se trata de zonas localizadas, generalmente mal drenadas, con materiales

plsticos y deformables en las capas inferiores. En superficie se acusan por la

aparicin de degradaciones y deformaciones importantes y desplazamientos laterales

de los materiales.

Ondulaciones longitudinales, arrollamientos

Las ondulaciones longitudinales de pequea amplitud se producen por

deformaciones en las capas superiores del firme, cuando los materiales no presentan

caractersticas adecuadas, y el trfico realiza esfuerzos importantes sobre el

pavimento (zonas de frenado, curvas de pequeo radio, etc.)

Roturas

En principio el agrietamiento generalizado, tipo piel de cocodrilo, se debe a la

rotura por flexin repetida de las capas asflticas del firme. En general, los pavimentos

asentados sobre bases deformables son los que suelen degradarse de ese modo. A

veces tambin pueden ser otras capas las que se fisuran, bases rgidas estabilizadas

con cemento, reflejndose es la superficie el agrietamiento producido.

Al entraar una disminucin de la capacidad portante y al aumentar la

permeabilidad, el agrietamiento generalizado puede ser el comienzo de fallos ms

graves, producindose baches, desintegracin del pavimento, sugerencias de los

materiales de las capas inferiores, etc.

Las grietas longitudinales y las transversales aisladas suelen indicar juntas de

construccin y movimientos profundos por asentamiento o corrimiento en las obras de

tierra.

Desprendimientos Generalmente se presentan en forma de baches, desintegracin de mezclas

bituminosas, etc. cuando las capas superiores presentan cohesin insuficiente (caso

de algunas capas de macadam o de mezclas bituminosas mal ejecutadas).

Exudaciones

Son zonas ricas en ligante bituminoso que se manifiestan en forma de huellas

longitudinales, manchas, etc., y son debidas a la migracin del betn a la superficie, o

bien a la desaparicin de las gravillas en el caso de tratamientos superficiales.

Existen impresos, desarrollados por diferentes administraciones, que ayudan a

realizar esta inspeccin y donde quedan sistemticamente registradas todas las

observaciones. La inspeccin visual puede completarse con la utilizacin de modernos

equipos de registro continuo y rpido de la calzada, mediante cmaras de vdeo o

fotogrficas. En la figura 1.1 se recoge el impreso empleado por el Ministerio de

Fomento, O.C. 9/2002 de Rehabilitacin de Firmes, para la recogida de datos en la

Inspeccin Visual de Firmes, agrupados en fallos de tipo estructural (grietas, cuarteos,

blandones y zonas reparadas) y fallos de tipo superficial, ms relacionados con los

aspectos funcionales del firme (descarnaduras, peladuras, baches, pulimentos, etc.)

En todos los casos se deben disponer tambin de datos ms precisos sobre las

condiciones de drenaje, seccin estructural existente, estado de los materiales, etc.

Por ello la realizacin de calicatas, la toma de muestras in situ y los estudios de

laboratorio de los materiales deben considerarse imprescindibles para completar y

comprender mejor los datos obtenidos en el proceso de inspeccin.

Figura 1.1. Impresos para la recogida de fallos. M.O.P.T.

1. 3. DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS FUNCIONALES

Las caractersticas o cualidades funcionales del firme estn asociados con la

textura y regularidad superficial del pavimento. Dentro de la textura se suele distinguir

entre la microtextura, que son las irregularidades superficiales del pavimento menores

de 0,5 mm, la macrotextura, que son las de 0,5 a 50 mm, y la megatextura,

irregularidades de 50 a 500 mm. La primera sirve para definir la aspereza del

pavimento, la segunda su rugosidad y la tercera est ms asociada con los baches o

peladuras que puede haber en el firme. Por otra parte, la irregularidad superficial est

asociada con ondulaciones de longitudes de onda mayores de 0,5 m. La evaluacin de

estas caractersticas superficiales del firme se lleva a cabo a partir de la medida

directa de la amplitud de estas ondas o indirectamente a partir de la medida de su

efecto sobre alguna otra propiedad con ella relacionada.

1. 3. 1. Caracterizacin de la textura superficial de un pavimento La textura del pavimento suele evaluarse de forma indirecta a partir de su

efecto sobre la adherencia de los neumticos de los vehculos. Cuando al adherencia

es buena se considera que tanto la macrotextura como la microtextura son adecuadas.

La medida del coeficiente de adherencia puede realizarse con equipos de medida

continua que registran el coeficiente de adherencia de forma continua a lo largo de la

carretera o bien con equipos que realizan estas medidas puntualmente (pndulo de

friccin).

Pndulo de friccin

Es el equipo con mayor antigedad y ms difundido para la medida de la

adherencia de los pavimentos. Esto es debido a su sencillez y por ser empleado

tambin en la medida del coeficiente de pulimento acelerado de los ridos, que es el

parmetro que ms influye en la resistencia al deslizamiento de las mezclas

empleadas en la pavimentacin del firme. Consiste, en esencia, figuras 1.2 y 1.3, en

un pndulo que lleva colocada en su parte inferior una zapata de goma, que en su

cada libre pasa rozando el pavimento. La prdida de energa que experimenta el

pndulo al pasar la zapata a una determinada presin sobre la superficie de ensayo,

de longitud y anchura fija, es la que determina el coeficiente de adherencia de

pavimento.

Figura 1.2. Pndulo del TRRL

Figura 1.3. Detalle del brazo del pndulo

Macrotextura

Dada la mayor longitud de onda de la macrotextura, se puede medir

directamente su amplitud mediante ensayos puntuales (ensayo de la mancha de

arena) o de forma continua (rayos lser).

El ensayo de crculo o mancha de arena consiste, en esencia, en extender de

manera uniforme y en forma de crculo, un volumen conocido de arena fina

normalizada. Se mide el radio del crculo con un comps y se determina como

parmetro la altura de arena (mm), valor que ser tanto mayor como mayor sea la

textura, es decir, la rugosidad del pavimento, figura 1.4.

Figura 1.4. Esquema del ensayo del crculo de arena

Tambin se puede medir indirectamente la macrotextura mediante un

drenmetro de escorrenta superficial.

Equipos de medida continua

En los ltimos aos ha habido una tendencia general encaminada a la

obtencin de equipos de medida del coeficiente de rozamiento que puede trabajar en

carretera de una forma continua y a una velocidad suficiente para que las medidas

efectuadas tengan la mayor representatividad posible con lo que ocurre realmente

cuando los vehculos circulan sobre un pavimento.

Dentro de este grupo uno de los ms conocidos es el denominado SCRIM

(Sideway Coefficient Routine Investigation Machine), figura 1.5.

El SCRIM permite la medida de un coeficiente de rozamiento transversal al ser

arrastrada la rueda libre de rotacin en una direccin que forma un cierto ngulo con

su plano de giro. El coeficiente de rozamiento transversal (CRT) se determina por la

relacin entre la fuerza tangencial medida y la reaccin normal al pavimento que aplica

la rueda.

Figura 1.5. Croquis del Scrim, vehculo y rueda de ensayo

Basados en el mismo principio de medida y con un sistema mecnico similar,

se han desarrollado en varios pases aparatos de ensayo tales como el Stradograph

en Dinamarca y el Odoliograph en Blgica y Holanda.

Otros equipos empleados para la medida de la adherencia de forma continua

son tipos remolque, en donde una tercera rueda colocada en un remolque determina el

coeficiente de friccin del pavimento al ser arrastrada sobre el mismo, cuando se

encuentra frenada o bien parcialmente bloqueada: Remolque LPC (Francia),

Griptester (Reino Unido), DWW Trailer (Holanda).

1. 3. 2. Medida de regularidad superficial La regularidad superficial de un pavimento, su uniformidad, es la propiedad

principal que requiere un usuario cuando circula por una carretera, ya que de ella va a

depender su comodidad.

Para que una carretera resulte confortable y segura para la circulacin de los

vehculos, la superficie del pavimento no deber presentar ningn tipo de resalto,

oquedades u ondulaciones que produzcan en el interior del vehculo en marcha

aceleraciones que afecten a los pasajeros.

La falta de regularidad de un firme se puede definir como la diferencia existente

entre la superficie terica y la real del pavimento.

El estudio de la regularidad superficial de un pavimento, separacin vertical

entre la superficie terica y la real, es un problema tridimensional, sin embargo, por

simplicidad, slo se verifica la regularidad de su perfil longitudinal y transversal.

La falta de regularidad en el perfil longitudinal es causa de cabeceos en los

vehculos en movimiento, mientras que la falta de regularidad transversal origina el

balanceo de los mismos.

Por otra parte, al hablar del efecto de la regularidad superficial del pavimento

sobre la comodidad de los usuarios que circulan sobre l, hemos de tener en cuenta

otros factores que tambin influyen o al menos condicionan este efecto. En primer

lugar, el grado de comodidad de un va es muy relativo, puesto que cada uno lo

aprecia a travs del vehculo sobre el que circula, y su juicio depender de numerosos

factores: velocidad, modo de conducir, suspensin del vehculo, duracin del viaje, etc.

Esto explica que no haya podido establecerse una correlacin clara entre las medidas

de regularidad superficial de un pavimento y las apreciaciones sobre su comodidad

dadas por los diferentes usuarios del mismo.

Generalmente se cuantifica la nocin de comodidad por las aceleraciones

experimentadas por los pasajeros del vehculo, referidas a unas gamas de frecuencias

dadas. Estudios ergonmicos han puesto de manifiesto que el efecto de incomodidad

que producen los movimientos de cabeceo y balanceo en los viajeros dependen no

slo de las aceleraciones que los producen, sino tambin de la frecuencia de los

movimientos oscilatorios a que se ven sometidos stos.

Estos estudios indican que las frecuencias que resultan ms molestas para los

usuarios de los vehculos estn comprendidas entre 2 y 5 Hz.

Para esta gama de frecuencias, los umbrales de aceleracin que producen en

los viajeros sensacin de incomodidad, molestias o desordenes fsicos, son los

siguientes:

Umbral de percepcin entre 0,01 y 0,15 m/s2

Umbral de molestias entre 0,4 y 1 m/s2

Umbral de desordenes fsicos a partir de 2 m/s2

Adems, es dentro de esta gama de frecuencias donde se suelen producir

fenmenos de resonancia: frecuencias de 1-3 Hz para la masa suspendida del

vehculo y entre 5 y 15 Hz, para el pasajero sentado sobre su asiento. Los

movimientos oscilatorios comprendidos fuera de estas frecuencias resultan muy

amortiguados por efecto de la suspensin. Esto puede apreciarse en al figura 1.6,

donde se presenta una funcin de transparencia tipo.

Las posibles ondulaciones que presenta el firme son pues causa de molestias e

incluso riesgo. Dependiendo su incidencia de la amplitud y frecuencia de las

vibraciones que provoquen. Para estudiar el efecto que las irregularidades del perfil

longitudinal tienen sobre la comodidad suele considerarse por separado la contribucin

de las diferentes ondas que lo componen.

Figura 1.6. Funcin de transferencia tipo

1. 3. 3. Equipos de caracterizacin del perfil longitudinal

Sistemas de medida geomtrica

Dentro de este grupo estn todos los aparatos en los que se registra el

movimiento de una rueda con respecto a una base fija horizontal de 3 a 4 m de

longitud, figura 1.7.

300

200

100

20

Hz ) FRECUENCIAS (

400

300

200

100

0 5 10 15 20

REL

ACI

N D

E A

MPL

ITU

DES

A/Y

0

Figura 1.7. Croquis regla rodante

Algo diferente, pero obedeciendo al mismo principio es el perfilmetro CHLOE

desarrollado en EE.UU. durante el ensayo AASHO. Este aparato mide el ngulo

formado por dos vigas, una fija y otra mvil que se desplaza mediante dos ruedas que

apoyan en el pavimento.

Un aparato ms complicado que las reglas de 3 m es el conocido en Espaa

como vigrafo (figura 1.8). Este aparato fue diseado en Francia y se utiliza en varios

pases europeos, entre ellos Espaa. El aparato de 9,3 m de longitud consta de 8

ruedas alineadas, que estn unidas entre s por medio de balancines, y una rueda

libre, registrndose de modo continuo las diferencias entre la altura media de las 8

ruedas que definen el perfil terico o lnea media y la altura de la central de medida.

Figura 1.8. Croquis del aparato vigrafo

Sistemas de medida de tipo dinmico

Dentro de este grupo existe un nmero de equipos muy amplio, aunque los

sistemas que se han difundido y empleado en la prctica son, por el contrario,

relativamente escasos. Los principios fsicos en que se basan son diferentes y para

sus descripciones pueden agrupar en 3 tipos.

Dentro del primero, se consideran aquellos aparatos que miden el

desplazamiento de una rueda respecto a una base a la que se encuentra unida

mediante un sistema mecnico, que normalmente tiene un grado de libertad. El

aparato ms caracterstico de este sistema es el Roughmeter, desarrollado en Estados

Unidos. Es uno de los aparatos ms utilizados de todos los de tipo dinmico, ya que su

uso se ha generalizado en Estados Unidos y Europa, donde se le conoce como

Integrador de baches (Bump Integrator).

El aparato consiste en un pequeo remolque con una sola rueda que se apoya

en el bastidor a travs de dos ballestas muy sensibles, y unos amortiguadores

especiales. Durante la medida el aparato es remolcado a velocidad constante, y

registra grficamente el desplazamiento vertical de la rueda respecto al bastidor. La

suma de los desplazamientos medidos en pulgadas/Km se define como ndice de

regularidad del pavimento. El aparato se desplaza a la velocidad normalizada de 32

Km/h, pero puede ensayar en cualquier otra velocidad que se desee, habindose

alcanzado con este equipo 100 Km/h.

Analizadoras del perfil (APL y ARS) son aparatos diseados para caracterizar

la regularidad superficial de una carretera determinando las desnivelaciones con

longitudes de onda comprendidas entre 1 y 40 m. Realiza los ensayos a una

velocidad fija, aunque sta puede variar en un intervalo comprendido entre 18 y 140

Km/h.

En esencia, el aparato consiste en una o dos ruedas gemelas (modelos mono y

bitraza) remolcadas por un vehculo que van registrando las variaciones angulares del

brazo portador respecto a un pndulo de inercia, que hace de referencia fija horizontal.

El sistema de suspensin va perfectamente calibrado y permite que la rueda acte

continuamente sobre la carretera, a la vez que recoge todo tipo de irregularidad del

perfil.

El tercer grupo de equipos emplea acelermetros, aunque este tipo de medida

es ms empleado por los fabricantes de vehculos en sus investigaciones. Un sistema

de este tipo se emplea en Japn, con un aparato que tiene una curva de simulacin

similar a la de respuesta humana ante las vibraciones.

Sistemas de medida de perfil transversal

Como los perfiles transversales de las calzadas son cortos (normalmente 7 m y

como mximo 14m) es relativamente fcil obtenerlos empleando una referencia fija.

Resulta muy til su determinacin tanto durante la etapa de construccin como control

de terminacin de la obra, como posteriormente, para estudiar asentamientos diferidos

o el efecto del trfico a lo largo del tiempo.

Los perfilgrafos transversales consisten, normalmente, en una viga metlica

fija que se coloca sobre la carretera. En algunos casos tiene unos tornillos nivelantes

que permiten dejarla horizontal, y en otros se mide la pendiente de la viga por medio

de un nivel. Sobre la viga desliza el dispositivo de registro y la rueda de medida que se

mueve sobre el pavimento, y sus desplazamientos verticales se recogen grficamente.

En general, las vigas tienen el inconveniente de hacer medidas puntuales en

secciones transversales concretas. Para solucionar este problema, y en especial para

la evaluacin de las deformaciones plsticas, se han diseado modelos de medida

continua basados en el paso longitudinal de varias ruedas dispuestas

transversalmente.

Otro mtodo para la obtencin de perfiles transversales es el de fotografas

estereoscpicas, y de rayos lser que mediante el empleo de restituidores y

captadores adecuados permiten dibujar planos de los perfiles de la carretera con

curvas de nivel, o perfiles transversales.

La medicin de los perfiles transversales permite:

Determinar si la pendiente transversal se ajusta a la de proyecto Detectar zonas en las que se puedan formar acumulaciones de agua Evaluacin de fenmenos de postcompactacin, deformaciones

plsticas y asentamientos diferenciales.

1. 4. DETERMINACIN DE LAS CARACTERSTICAS MECNICAS DE UN FIRME

Los sistemas de auscultacin que persiguen la caracterizacin mecnica de un

firme se basan en la aplicacin de una solicitacin-tipo y en la medida de la respuesta

de la estructura del firme. Generalmente se trata de medir la deflexin elstica que

produce una carga conocida.

Los deflectmetros son aparatos que miden y/o registran (deflectgrafos) las

deflexiones producidas en la superficie de un firme, por una solicitacin debida a una

carga de origen diverso (paso de los neumticos de un vehculo, impacto de cada de

un peso que pertenece al mismo deflectmetro, impulso de origen neumtico, etc.). En

este sentido la placa de carga puede considerarse como un deflectmetro.

Algunos deflectmetros estn especialmente proyectados para emplearse

sobre las capas granulares, tal como sucede con la placa de carga; otros se usan

sobre el pavimento de la carretera ya terminado, como es el caso de la viga

Benkelman. Generalmente a las de este ltimo grupo son a las que suelen

denominarse especficamente deflectmetros.

La determinacin de las deflexiones en superficie puede servir al tcnico de

carreteras para numerosos objetivos:

Como valor caracterstico de la deformabilidad de un firme o de un macizo y

que como dato de partida, una vez conocida la composicin estructural del mismo,

puede servir para determinar la capacidad resistente real en el momento de la medida.

Como dato de entrada en los mtodos analticos para la determinacin de las

tensiones y deformaciones que se producen por efecto de una carga determinada.

Para determinar capas de refuerzo, cuya eficacia, en cuanto a la capacidad de

aumentar la rigidez del firme se puede controlar por la disminucin de la nueva

deflexin medida despus de construir el refuerzo.

Para estudiar la homogeneidad de tramos completos de carretera o de alguna

de sus capas; este aspecto tiene mucha importancia para dimensionar el espesor

necesario de refuerzo. El definir una tramitacin de la carretera con un criterio

determinado, tal como el de la deflexin elstica caracterstica igual en todo el tramo,

es importante para ajustar correctamente el espesor.

El valor de las deflexiones vara con las condiciones en que se encuentran los

materiales del firme. La explanada y las capas granulares son ms deformables

cuando estn saturadas de agua (primavera) que cuando estn secas (verano). Las

mezclas bituminosas son ms deformables a altas temperatura, es decir, en verano.

Por ello suele llamarse deflexin crtica en un punto determinado a la mayor de todo el

ao. Generalmente se considera que las deflexiones deben medirse en primavera que

es la poca en la que la mayor parte de los firmes son ms deformables por razones

de humedad.

Equipos de medida

Viga Benkelman

Es el deflectmetro bsico de medida puntual. Esencialmente responde a los

esquemas de la figura 1.9 en que se puede apreciar que la deformacin vertical

(deflexin) del punto C.

Deflectgrafo ptico

En Francia se ha desarrollado el deflectmetro ptico, que estudia el

movimiento de un punto luminoso, que sigue la deflexin del pavimento sobre una

estada de un aparato ptico de precisin. Los movimientos y las posiciones del

camin son similares a las indicadas en la viga Benkelman.

Deflectgrafo Lacroix

Para realizar medidas continuas, segn un principio anlogo al de la viga

Benkelman, se ha desarrollado el deflectgrafo Lacroix en Francia, que lleva a cabo la

medida de deflexiones mediante dos vigas incorporadas al propio camin que marcha

a velocidad constante (2 a 4 Km/h) sobre la carretera a auscultar.

Figura 1.9. Diagrama de media del deflectgrafo Lacroix

El deflectgrafo Lacroix, aunque de menor precisin que la viga, tiene las

ventajas de su mayor rendimiento por el gran nmero de medidas que puede realizar

al mismo tiempo y que stas se efectan a intervalos ms cortos (3 a 4 m) lo que da

determinacin prcticamente continua.

Deflectmetro de impacto

Son usados en algunos pases y sirven para determinar la deflexin originada

por un peso que cae siguiendo una gua sobre unos muelles colocados en una placa

circular situada sobre la superficie de la capa ensayada. Es un aparato transportable y

en el que las caractersticas de la solicitacin pueden cariarse cambiando la magnitud

del peso que cae, y el tipo de muelles.

Vibradores pesados

Mediante su empleo se mide la respuesta (deformacin) de firme ante una

carga dinmica, pudiendo llegar a conocerse los mdulos de deformacin dinmicos, y

la evolucin de los mismos cuando el nmero de aplicaciones de carga aumenta.

Existen varios tipos de vibradores pesados mviles, que consisten esencialmente en

un conjunto de dos masas giratorias cuyas componentes verticales se suman,

mientras que se anulan las horizontales. De esta forma se aplican solicitaciones en

rgimen permanente con frecuencia variable (de 100 a 300 ciclos/min) generalmente.

Han sido muy utilizados los vibradores en la casa Shell (Holanda), del Dr. Baum

(Alemania) y el modelo del Laboratorio Central des Ponts et Chausses (Francia).

1. 5. ESTADO DEL PAVIMENTO, DIAGNOSIS Y TOMA DE DECISIN La auscultacin del firme sirve para conocer cual es su estado estructural y sus

prestaciones funcionales. Normalmente los datos obtenidos en la evaluacin de un

pavimento son comparados con unos valores de referencia que permiten conocer cual

es el estado del firme respecto a unos niveles (estndares) de uso y servicio.

Estos niveles de uso y de servicio establecen la calidad del firme tanto

estructuralmente como funcionalmente. El estado de servicio del pavimento ira

pasando de las categoras ms altas a las ms bajas con el transcurso del tiempo y

del trfico y las operaciones de rehabilitacin tienen como fin devolver y mantener el

firme en unos niveles de calidad aceptables. Estos niveles de calidad son fijados

bsicamente en funcin del tipo de va y de la carga de trfico. Los niveles de

adherencia y regularidad exigidos a una autopista son muy distintos que los requeridos

a una carretera comarcal. Lo mismo ocurre con el nivel de deflexiones y la categora

de trfico, cuanto mayor es la Intensidad Diaria de vehculos pesados menor deber

ser el nivel de deflexiones del firme. Pero tambin existe un componente propio y

especfico de cada administracin, que modifica los valores de referencia de acuerdo

con las caractersticas propias de su red de carreteras y sus disponibilidades

presupuestarias para obras de construccin y conservacin. As, una administracin

que no tiene lmite en sus presupuestos de construccin y conservacin de carreteras

podra considerar como objetivo mantener el nivel de regularidad de las autopistas

siempre por debajo de 2, mientras que una administracin con limitaciones

presupuestarias podra fijar este valor en el 45, para destinar parte de estos recursos

a la conservacin del resto de la red de carreteras, donde las necesidades son ms

apremiantes y el beneficio puede ser mayor. Los sistemas de gestin de pavimentos

permiten analizar la distribucin de los fondos de conservacin, seleccionando

aquellas estrategias y niveles de servicio que proporcionan el mximo beneficio. Es

por ello que las distintas administraciones tienen diferentes criterios, tanto en la

valoracin del estado de sus firmes como en el diagnstico y toma de decisiones.

En al tabla 1.1 se recoge el criterio del Ministerio de Fomento, OC 9/2002, en el

que considera que se ha producido el agotamiento de un firme y es preciso proceder a

su refuerzo. El anlisis del estado del firme se hace no slo a partir de la medida de su

deflexin, si no teniendo tambin en cuenta su aspecto superficial, tabla 1.2.

(*) Firmes con espesor de pavimento bituminoso > 5 cm

(**) Firmes con espesor de pavimento bituminoso < 5 cm

Tabla 1.1a. Umbrales del valor puntual de la deflexin patrn (10-2) para el

agotamiento estructural de firmes flexibles y semiflexibles.

Tabla 1.1b. Umbrales del valor puntual de la deflexin patrn (10-2) para el

agotamiento estructural de firmes semirrgidos.

Tabla 1.2. Comparacin y contraste de la inspeccin visual, el tipo de seccin

estructural y las medidas de la deflexin para la determinacin de la solucin de

rehabilitacin precisa.

2. REHABILITACIN DE FIRMES

2. 1. TCNICAS PARA LA CONSERVACIN DE LAS CARACTERSTICAS SUPERFICIALES DE LOS PAVIMENTOS BITUMINOSOS

Estas tcnicas las podemos clasificar en los siguientes grupos:

Fresado Tratamientos superficiales Capas delgadas Reciclado de materiales Sellado de fisuras Reparacin de baches y fallos locales

Fresado Esta tcnica consiste en el empleo de fresadoras para eliminar los resaltos y

deformaciones que presentan los firmes y alisar y regularizar su superficie. Tambin

puede ser empleado el fresado para dotar de macrotextura a pavimentos lisos. La

textura que presenta el firme tras el paso de la fresadora es muy rugosa y spera y,

aunque algo ruidosa e incmoda, puede ser utilizada sin ms como superficie de

rodadura.

El fresado puede ser tambin acompaado de un tratamiento posterior,

normalmente un recargo con mezcla bituminosa, con objeto de mejorar la regularidad

del firme y la calidad del acabado.

El fresado es asimismo empleado para eliminar la parte superior del firme

cuando se quiere extender una nueva capa de rodadura sin modificar su rasante. Este

es un problema muy frecuente en pavimentacin urbana y tambin en tneles o pasos

por debajo de fbrica.

En el fresado de pavimentos bituminosos pueden emplearse fresadora en fro y

en caliente. La fresadora en fro permite dejar una superficie ms lisa y spera y tiene

la ventaja de ser ms mvil y manejable. Actualmente es la nica que se emplea,

aunque su rendimiento sea en general menor que el de la caliente, por el mayor

desgaste de los discos y el mayor tiempo perdido en reemplazar stos.

La profundidad de fresado por capa puede alcanzar hasta 5 cm. La anchura de

fresado puede modificarse aumentando el nmero de discos en el eje de giro

horizontal; puede variar de 0,3 a 4,2 m. El rendimiento de la fresadora decrece con la

profundidad de fresado, habindose constatado rendimientos del orden de 1000 m2/h

para profundidades de 5 cm.

Tratamientos superficiales

El tratamiento superficial consiste en el riego de la superficie del firme con un

ligante bituminoso, la extensin a continuacin de una capa de gravilla de tamao

uniforme y su posterior compactacin con el fin de dejar incrustados los ridos en la

capa de ligante aproximadamente 2/3 de su espesor. Se obtiene as una superficie de

rodadura impermeable, dotada de una elevada macrotextura.

Los tratamientos superficiales son utilizados normalmente como capa de

rodadura en la construccin de firmes granulares y son empleados en conservacin y

rehabilitacin de este tipo de firme cuando su superficie est muy degradada y

fisurada.

Tambin son usados en la correccin de problemas de adherencia en

pavimentos deslizantes. Mediante su empleo se consigue dotar a los firmes

deslizantes de una superficie de rodadura spera y rugosa adecuada para mejorar la

adherencia rido-pavimento con lluvia y altas velocidades.

Otra posibilidad que ofrecen los tratamientos superficiales es para

impermeabilizar firmes muy fisurados o para proteger y tratar superficies envejecidas o

decarnadas que empiezan a resistir mal la accin abrasiva del trfico y de la

intemperie. Pero en todos estos casos hay que tener claro que los tratamientos

superficiales no suponen ningn refuerzo estructural del firme y que tampoco tienen

ningn efecto sobre la regularidad superficial del pavimento.

Como ventajas de esta tcnica se suelen sealar:

La rapidez y facilidad de ejecucin Su bajo precio La buena impermeabilidad conseguida Su alta macrotextura, lo que disminuye el riesgo de deslizamiento y la

proyeccin de agua con pavimento mojado.

Sin embargo, tambin tienen ciertos inconvenientes que han limitado su

empleo, entre los que se encuentran:

El problema del desprendimiento de gravillas El problema del ruido; se han observado aumentos de nivel de ruido

en el interior del vehculo de 5 a 8 dB y de 2 a 3 dB en el exterior

Pavimentos ms costosos para los usuarios; mayor consumo de carburantes y de neumticos

No supone ningn aporte estructural al firme No supone tampoco ninguna mejora de la regularidad superficial del

firme

Problemas de surgencia de ligante en tiempo caluroso

No obstante, mediante el empleo de ligante modificados se ha conseguido

evitar el problema de desprendimiento de gravillas, incluso para trfico pesado, y el

problema de exudaciones con tiempo caluroso.

Capas delgadas (1 a 4 cm)

Las capas delgadas son utilizadas en el caso de firmes degradados

superficialmente y que no necesitan ser reforzados estructuralmente. Tambin pueden

ser empleados con el nico fin de mejorar las caractersticas funcionales de un

pavimento en buen estado o que presenta algn fallo localizado. Su empleo permite:

Mejorar las caractersticas funcionales del pavimento (rodadura ms cmoda y segura)

Corregir ciertas deficiencias de regularidad superficial Asegurar una buena estanqueidad

Mejorar el aspecto general de la carretera

Como capa delgada en la conservacin de firmes se emplean:

Mezclas bituminosas clsicas Morteros y microaglomerados Mezclas abiertas Mezclas especiales Lechadas bituminosas

Mezclas bituminosas clsicas

Las mezclas bituminosas clsicas son utilizadas en nuestro pas como capa de

rodadura en la construccin y conservacin de firmes es de tipo denso de

granulometra continua. En este tipo de mezcla las partculas ms pequeas rellenan

los huecos dejados por las grandes, conduciendo a una estructura mineral densa con

un porcentaje bajo de huecos, (3 6%), suficiente para permitir la dilatacin trmica

del betn. Son mezclas estables y resistentes, cuyas propiedades mecnicas

dependen fundamentalmente de la compacidad de su esqueleto mineral. Cuando se

emplean en capas delgadas presentan el problema de su compactacin, es difcil

obtener valores superiores al 98% de la densidad marshall conseguidos en el

laboratorio.

Aunque no sea de uso corriente en nuestro pas, en Gran Bretaa y otros

pases europeos es normal el empleo como capa de rodadura de mezclas bituminosas

densas de granulometra discontinua, (hot rolled asphalt). Estas mezclas muy

impermeables y estables necesitan la incrustacin de gravillas en superficie (cloutage)

cuando se emplean en vas con fuerte trfico y velocidades elevadas; el porcentaje de

rido grueso en la mezcla, alrededor del 30% es insuficiente para proporcionar la

macrotexura necesaria para este tipo de trfico. En contraposicin tienen la ventaja de

limitar nicamente a las gravillas el empleo de ridos resistentes al pulimento, ms

caros y difciles de encontrar.

Morteros y microaglomerados

Los mortero son mezclas bituminosas de granulometra continua fabricadas

con porcentajes elevados de rido fino y de ligante. EL tamao mximo del rido

empleado es de 6 8 mm y se colocan con extendedora en capas de 18 a 25 mm de

espesor. Esto requiere que el soporte no tenga grandes defectos de uniformidad.

Las propiedades de los morteros tradicionales como capa de rodadura son

mediocres, debido principalmente a su falta de macrotextura. No obstante, con el

empleo de granulometras discontinuas, mayor tamao de rido, flleres especiales

(microaglomerados) o mediante la incrustacin de gravillas, se consigue mejorar sus

propiedades antiderrapantes y adecuarlas para su empleo en vas rpidas y

autopistas.

Se fabrican tanto en fro como en caliente y con ellas se suelen utilizar fibras o

ligantes especiales con el fin de mejorar su estabilidad y propiedades mecnicas.

Mezclas abiertas

Frente a los aglomerados densos convencionales a finales de los aos setenta

se comenzaron a utilizar en vas rpidas y autopistas capas de rodadura drenantes

con el fin de aumentar la seguridad en la circulacin de los vehculos y eliminar el

problema del deslizamiento o vuelco con lluvia o pavimento mojado.

En esencia consiste en colocar en los 4 cm superiores del firme una mezcla

abierta (18 22% de huecos) que drena a travs la lluvia cada sobre el firme. De esta

manera se consigue mantener la superficie de ste libre de agua y una buena

adherencia en todo momento del neumtico al pavimento.

Debe colocarse sobre superficies regulares e impermeables que no retengan el

agua, sino que, por el contrario la conduzcan hacia las cunetas. Esto quiere decir que

no debe extenderse sobre firmes en mal estado de regularidad o estanqueidad salvo

que previamente se corrijan estos defectos.

Adems de la ventaja antes sealada, reduccin del problema de deslizamiento

con lluvia, este tipo de capa de rodadura presenta una serie de ventajas que la hacen

muy atractiva cuando se quiere conseguir un pavimento con unas altas prestaciones

funcionales. Entre estas ventajas hay que sealar:

Con lluvia, reduce el agua salpicada y pulverizada por el paso de los vehculos

Pavimento cmodo de rodadura silenciosa; reduce frente a los pavimentos bituminosos clsicos el ruido de rodadura y en el interior

del vehculo del orden de 5 y 3 dBA, respectivamente.

Posee una elevada macrotextura que lo hace adecuado para mantener la adherencia del neumtico al pavimento a altas

velocidades.

Buenas cualidades pticas; evita la flexin de la luz y facilita la visin de la sealizacin horizontal

En nuestro pas tenemos una elevada experiencia sobre este tipo de pavimento

con resultados altamente positivos.

Mezclas especiales

En al pavimentacin de firmes nuevos y en la conservacin de los ya existentes

se suele recurrir al empleo de mezclas especiales fabricadas con ligante modificados o

mediante el empleo de flleres o finos especiales, con el fin de conseguir una mejor

respuesta de la capa de rodadura cuando sta est sometida a solicitaciones

especiales. Normalmente se va buscando mejorar sus caractersticas mecnicas, pero

otras veces se puede estar interesado por una mayor durabilidad, por una mayor

resistencia a los agentes qumicos o, incluso, por una tonalidad o por un color

especial.

En el caso de la conservacin, los ligantes modificados con elastmetros

suponen una gran ayuda para el tratamiento de firmes fisurados, ya que por su mayor

elasticidad y flexibilidad retardan o evitan la propagacin de las fisuras a travs de la

nueva capa.

Lechadas bituminosas

Son unas mezclas fluidas de rido fino, emulsin y agua que pueden extender

y colocar en obra con gran facilidad con la ayuda de una rastra. Esto permite obtener

un gran rendimiento en su ejecucin.

Se emplean para corregir problemas de adherencia en firmes deslizantes y

para tratar pavimentos fisurados y con falta de estanqueidad. Al igual que los

tratamientos superficiales no suponen ninguna aportacin a la capacidad estructural

del firme ni permiten tampoco corregir problemas de regularidad.

Para altas velocidades es preciso recurrir a lechadas con tamao de rido de 8,

10 e incluso 12 milmetros con objeto de conseguir una buena macrotextura. En este

caso se suele emplear la tcnica de aplicacin inversa, extendiendo primero una

lechada fina que sirva de capa de agarre y a continuacin la lechada gruesa.

Respecto a los tratamientos superficiales tienen la ventaja de que son ms

fciles de ejecutar y no requieren tantos cuidados para su realizacin y curado. Hoy

por hoy, es la tcnica ms empleada en nuestro pas para corregir problemas de

deslizamiento.

Reciclado de materiales Las tcnicas de reciclado nos permiten actuar sobre los materiales superficiales

del firme bien modificando sus caractersticas mediante su mezclado e incorporacin

de un nuevo material o bien simplemente mejorando su regularidad superficial.

Termo-perfilado

Consiste simplemente en la escarificacin en caliente de la superficie del

pavimento, su perfilado y compactacin con el fin de conseguir una mejor textura y

regularidad superficial del firme.

En este caso no hay ninguna aportacin de material, ni se consiguen mejorar

sus propiedades, al contrario, se corre peligro de que por atriccin aumente el

porcentaje de finos y disminuya la estabilidad y propiedades mecnicas de al nueva

capa.

Termo-regeneracin

En este caso se procede al escarificado en caliente, en una profundidad

comprendida generalmente entre 3 y 5 cm, a retirar parte o no del material levantado,

y a su reperfilado. A continuacin se extiende una nueva capa y se compactan

conjuntamente las dos.

En este caso, al aadir material nuevo, pueden mejorarse no slo la

regularidad sino tambin la textura y caractersticas superficiales del firme. Ahora bien,

la cantidad de material aadido no puede ser grande, ni tampoco por lo tanto ni el

espesor de capa ni el tamao mximo del rido empleado. Por otra parte, a veces es

difcil conseguir una buena unin entre la nueva capa y el firme antiguo.

Remezclado in situ

Esta tcnica permite, adems del reperfilado del pavimento, remezclar el

material antiguo con otro de aportacin. En este caso puede actuarse, aunque no

mucho, sobre las caractersticas de la mezcla antigua, modificando su granulometra y

contenido e ligante y mejorando tambin las caractersticas de ste.

En caso necesario puede conservarse el nivel del pavimento compensando el

material aportado retirando parte del viejo.

Remezclado en central

En este caso el material levantado es mezclado en planta con lo que se

consigue coloca una mezcla si se desea, bastante diferente de la anterior.

Sellado de fisuras En los pavimentos asflticos es preciso sellar las fisuras que aparecen en

superficie con el fin de que el agua no penetre en el firme y acelere el proceso de

deterioro. El sellado de las fisuras suele realizase mediante la aplicacin de ligantes

muy fluidos, tipo emulsin, que penetra por la fisura. Previamente se habr procedido

a la limpieza de la fisura.

Es conveniente el empleo de emulsiones de betn polmero cuando las fisuras

puedan abrirse ms de un milmetro entre invierno y verano. En este caso los trabajos

deben realizarse en otoo o en invierno, cuando las fisuras estn ms abiertas.

Tambin se recurre para el sellado de las fisuras al empleo de betunes

oxidados con un 30% de fller muy fino. Este material se introduce en la fisura a unos

80 C. Penetra poco, pero la tapa bastante bien superficialmente.

Reparacin de baches

En caso de trfico ligero puede recurrirse al empleo de mezclas abiertas en fro

o a rellenar el bache con piedra machacada y a continuacin realizar un riego profundo

Estas tcnicas pueden ser tambin empleadas en caso de reparaciones

provisionales y urgentes en carreteras principales y autopistas.

Cuando se quiere realizar una reparacin definitiva de una firme de calidad se

debe:

En primer lugar proceder a levantar los materiales inestables en el lugar a reparar. Se debe hacer con una sierra de corte alrededor del

bache, a ser posible de contorno rectangular, superando cada lado del

rectngulo al menos en 30 cm la superficie a reparar. El corte de la

sierra debe ser limpio y vertical.

Rellenar e bache con una mezcla en caliente de calidad y color similares a la existente. Previamente se habr procedido a un riego de

adherencia del fondo y los laterales del bache.

2. 2. REFUERZO DE FIRMES

En los estudios y proyectos de refuerzo o renovacin superficial de firmes de

carretera, actualmente es de aplicacin la Norma 6.3-IC, Refuerzo de Firmes. Debido

a diversas causas como son la necesidad de homogeneizar los criterios de

rehabilitacin de firmes con la Instruccin 6.1 y 6.2-IC, la conveniencia de normalizar

las actuaciones de rehabilitacin estructural en los tramos con trfico superior a 5106

ejes equivalentes (para los que la Norma 6.3-IC actual no da solucin) entre otros

motivos, la Direccin General de Carreteras decidi que, para los proyectos de

rehabilitacin de los firmes con pavimento bituminoso, se siga lo indicado por la Orden

Circular 9/2002 sobre Rehabilitacin de firmes, y sus anejos: Gua para el estudio

de las deflexiones en firmes con pavimento bituminoso y Gua para la realizacin de

la inspeccin visual de firmes.

Los tres parmetros fundamentales para dimensionar el refuerzo son:

Trfico pesado: se definen las categoras de trfico pesado vigente en la Instruccin 6.1-IC. (Ver Tabla 2.1)

Categoras de Trfico pesado IMDP

T00

T0

T1

T2

T31

T32

T41

T42

IMDP 4000

4000 > IMDP 2000

2000 > IMDP 800

800 > IMDP 200

200 > IMDP 100

100 > IMDP 50

50 > IMDP 25

IMDP < 25

Tabla 2.1. Categoras de trfico pesado.

Deflexin de clculo: se seguir lo indicado en el anejo 3 Gua para el estudio de las deflexiones en firmes con pavimento bituminoso de la Orden

Circular.

Materiales empleados para la rehabilitacin: se seguirn las prescripciones tcnicas indicadas en diversos documentos tcnicos actualmente vigentes.

A continuacin se presentan brevemente las diferentes tipologas de soluciones

de rehabilitacin que contiene la Orden Circular.

2. 2. 1. Eliminacin parcial y reposicin del firme existente

Esta solucin consiste en el eliminacin parcial y retirada por medios

mecnicos de los materiales que constituyan el firme hasta la profundidad que sea

precisa, para posteriormente reponerlo con el espesor de mezcla bituminosa

necesario. La eliminacin parcial de las capas aglomeradas en firmes con pavimento

bituminoso se realizar siempre mediante tcnicas de fresado, excepto cuando el

espesor de dicho pavimento sea inferior a 8 cm, situacin en la que se podrn emplear

otros procedimientos.

Si el agotamiento estructural que ya existiese o est prximo a producirse

afectara a las capas del firme, pero no a la explanada, se sanear el firme fresando y

sustituyendo por mezcla bituminosa en caliente hasta una profundidad total variable

segn la siguiente tabla:

TIPO DE FIRME

Flexible, semiflexible y semirrgidas eliminando las capas tratadas con

cemento

Semrrgidos conservando

grava-cemento

Semirrgidos conservando suelo-

cemento

CATEGORA DE TRFICO PESADO

35

30

25

20

(*)

(*)

20

18

18

15

12

-

27

25

20

15

12

-

T00

T0

T1

T2

T3

T4

(*) Para antiguas carreteras que actualmente sean vas de servicio de autopistas y autovas

interurbanas: 15 cm para T3 y 5 cm para T4.

Tabla 2.2. Espesor total de mezcla bituminosa (cm).

Se entender que existe o est prximo a producirse el agotamiento estructural

del firme siempre que el valor puntual de la deflexin patrn supere los umbrales

indicados en la tabla 2.3:

(*) firmes con espesor de pavimento bituminoso 5 cm. (**) firmes con pavimento bituminoso inferior a 5 cm.

Tabla 2.3. Deflexiones patrones.

TIPO DE FIRME TRFICO PESADO DEFLEXIN PATRN (centsimas de milmetro)

FLEXIBLE Y SEMIFLEXIBLE

T00 y T0 T1 T2 T3 T4

50 75

100 125

150 (*) 200 (**)

SEMIRRGIDO

T00 T0 y T1 T2 y T3

T4

35 40 50 75

Tambin se entender que existe agotamiento estructural del firme cuando se

observe en su superficie un agrietamiento de tipo estructural (zonas del carril

cuarteadas en malla gruesa o fina y zonas de las rodadas con grietas longitudinales,

ramificadas o no).

2. 2. 2. Reparacin de las zonas singulares

Previamente a la actuacin descrita anteriormente, se deben sanear los

blandones o zonas singulares en las que el agotamiento estructural afecte a la

explanada. Se demoler el firme hasta una profundidad de 80 cm por debajo de la cota

de la explanada. La excavacin realizada se rellenar en su parte inferior con zahorra

artificial, sobre la cul, se dispondr el espesor calculado de mezcla bituminosa.

Se entender (si no existe un estudio especfico) que el agotamiento estructural

afecta a la explanada no slo en las zonas localizadas de blandones, sino cuando la

deflexin puntual supere los valores indicados en la tabla 2.4:

(*) Excepto en antiguas carreteras que actualmente sean vas de

servicio de autopistas y autovas interurbanas, cuyo umbral ser 200. (**) Excepto en antiguas carreteras que actualmente sean vas de

servicio de autopistas y autovas interurbanas, cuyo umbral ser 100.

Tabla 2.4. Deflexiones patrones

TIPO DE FIRME TRFICO PESADO DEFLEXIN PATRN

(centsimas de milmetro)

FLEXIBLE Y

SEMIFLEXIBLE

T00

T0

T1

T2

T3

T4

100

125

150

200

250 (*)

300 (*)

SEMIRRGIDO

T00 y T0

T1 y T2

T3 y T4

75

100

125 (**)

2. 2. 3. Recrecido del firme existente

La solucin de recrecido (denominacin que se emplea en las presentes

Recomendaciones para el refuerzo convencional) consistir en la extensin de una

capa de mezcla bituminosa de un determinado espesor sobre el firme existente.

Previamente se proceder a sanear los blandones o las zonas singulares en las que

las deflexiones puntuales superan los valores indicados en la tabla 2.4.

La tabla 2.5 corresponde al refuerzo de los firmes flexibles y semiflexibles (los

constituidos por capas de mezcla bituminosa sobre materiales granulares), mientras

que la tabla 2.6 indica los espesores de refuerzo de los firmes semirrgidos (los

constituidos por mezclas bituminosas sobre, al menos, una capa de material tratado

con conglomerantes hidrulicos), siendo dkc la deflexin caracterstica corregida (Ver

ecuacin 2.4).

(*) Valor mnimo en cualquier punto de la seccin transversal del carril del proyecto (**) Otro tipo de rehabilitacin estructural

Tabla 2.5. Espesor de refuerzo para firmes flexibles y semiflexibles en cm de mezcla bituminosa (valor mnimo en cualquier punto de la seccin transversal del carril de

proyecto).

dkc (mm/100) T00 T0 T1 T2 T3 T4

0-40 10 ZONA DE ACTUACIN PREVENTIVA

40-60 12 10 8

60-80 15 12 10 8

80-100 18 15 12 10 5

100-125 18 15 12 8 5

125-150 18 15 10 (**) 6(**)

150-200 18 12 (**) 8(**)

> 200 ZONA DE ESTUDIO ESPECIAL

(*) Valor mnimo en cualquier punto de la seccin transversal del carril del proyecto (**) Otro tipo de rehabilitacin estructural

Tabla 2.6. Espesor de refuerzo para firmes semirrgidos en cm de mezcla bituminosa

(valor mnimo en cualquier punto de la seccin transversal del carril de proyecto).

Adems de tener en cuenta los espesores de refuerzo indicados en las tablas

anteriores, se deber cumplir, en todos los casos, la condicin de que el espesor total

de mezcla bituminosa resultante (pavimento existente + recrecido) sea como mnimo

el indicado en la tabla 2.2.

2. 2. 4. Actuaciones de rehabilitacin preventiva

En las zonas denominadas en las tablas 2.5 y 2.6 como de actuacin

preventiva, el valor de la deflexin de clculo es menor del que se requiere para hacer

una actuacin de rehabilitacin estructural, al no alcanzar los umbrales de

agotamiento definidos en las tablas anteriores. En estos casos suele ser rentable una

actuacin preventiva que prolongue la vida del firme antes de que la aceleracin de las

degradaciones obligue a una rehabilitacin estructural ms profunda. Las actuaciones

preventivas consistirn, en general, en recrecidos ligeros de mezclas bituminosas (4

5 cm) e incluso tratamientos superficiales.

dkc (mm/100) T00 T0 T1 T2 T3 T4

0-40 8 6 ZONA DE ACTUACIN PREVENTIVA

40-50 15 12 10

50-80 18 15 12 10 8

80-125 15 12 8 5

125-150 18 15 10(**) 6(**)

150-200 18 12(**) 8(**)

> 200 ZONA DE ESTUDIO ESPECIAL

2. 2. 5. Zonas singulares de estudio especial

En estos casos, se analizarn con detalle los motivos de esta anomala

(elevado valor de la deflexin de clculo) para determinar la solucin de rehabilitacin

ms apropiada.

2. 2. 6. Algunas prescripciones a incluir en los proyectos de rehabilitacin.

En capas de rodadura correspondientes a la rehabilitacin de una carretera en servicio con solucin de recrecido de espesor superior a 10 cm, realizadas con

mezclas bituminosas y para calzadas de autopistas y autovas, el ndice de regularidad

internacional (I.R.I.) ser inferior a 1.5 unidades en el 50% de los hectmetros del

tramo, a 1.8 unidades en el 80% y a 2.0 unidades en la totalidad. Con espesor de

recrecido menor o igual a 10 cm el IRI ser inferior a 1.5 unidades en el 50% de los

hectmetros del tramo, a 2.0 unidades en el 80% y a 2.5 unidades en la totalidad

Para el resto de vas, con espesor de recrecido inferior a 10 cm, el ndice de

regularidad internacional ser inferior 1.5 unidades en el 50% de los hectmetros del

tramo, a 2.0 unidades en el 80% y a 2.5 unidades en la totalidad. Con espesor de

recrecido menor o igual a 10 cm el IRI ser inferior a 2.0 unidades en el 50% de los

hectmetros del tramo, a 2.5 unidades en el 80% y a 3.0 unidades en la totalidad

A los efectos de esta prescripcin, se excluyen los firmes y pavimentos

constituidos por capas granulares y tratamientos superficiales en los que la actuacin

de rehabilitacin consista nicamente en la aplicacin de otro tratamiento superficial

(riego con gravilla o lechada bituminosa).

2. 2. 7. Anejo 3: Gua para el estudio de las deflexiones en firmes con pavimento bituminoso

Este anejo pretende simplificar y armonizar todas las fases de evaluacin,

interpretacin y determinacin de las deflexiones y tambin el clculo posterior de los

espesores de fresado, reposicin y recrecido. Establece las diferentes etapas que

deben seguirse para realizar la rehabilitacin estructural, que son: la recogida de

datos, la evaluacin del firme, establecimiento de un diagnstico sobre su estado, el

anlisis de soluciones y finalmente la seleccin y diseo de la solucin ms adecuada.

2. 2. 7. 1. Evaluacin del firme

Para ella se dispondr como elemento bsico el deflectograma, y la

segmentacin en tramos homogneos, caracterizados por el valor medio de las

deflexiones patrones, su dispersin y la deflexin caracterstica. Tambin mediante la

inspeccin visual detallada se definirn trabajos complementarios.

2. 2. 7.2. Estudio de las deflexiones

Para ejecutar el clculo de espesores de refuerzo, se considerar como

deflexin patrn la recuperacin elstica de la superficie del firme, al retirarse un par

de ruedas gemelas (NLT-356) en las condiciones: eje de 13 toneladas (128 kN),

temperatura de 20C. Esta deflexin se medir con la viga Benkelman y se obtendr

de una representacin grfica que servir para realizar la tramificacin con los

siguientes criterios:

1. En los tramos homogneos de comportamiento uniforme, los valores de las

deflexiones variarn aleatoriamente alrededor del valor medio (m).

2. Del orden del 95% de los valores de las deflexiones de cada tramo estarn

comprendidos dentro del intervalo cuyo extremo superior sea vez y media el

valor medio de las deflexiones, y cuyo extremo inferior sea la mitad de dicho

valor medio (entre 0.5 m y 1.5 m).

3. Se considerarn distintos los tramos con valores medios diferentes.

4. Dos tramos con los mismos valores medios, pero con diferentes amplitudes de

variacin de las deflexiones (o sea, diferente s), sern asimismo distintos.

5. El coeficiente de variacin de las deflexiones (cociente s/m) ser normalmente

inferior a 0,40. En nuestro pas, la experiencia indica que es frecuente

encontrar, en tramos homogneos con un comportamiento uniforme, unos

coeficientes de variacin de las deflexiones comprendidos entre 0,20 y 0,30.

Entre 0,30 y 0,40 indican menor uniformidad, pero se considera todava

aceptable.

6. La longitud de los tramos estar, en general, comprendida entre 200 y 1000

metros, diferenciando en el caso de autopistas y autovas ambas calzadas

como independientes a efectos de tramificacin de las deflexiones y clculo de

la rehabilitacin estructural.

7. En cualquier caso la longitud mnima en un tramo ser de 100 metros.

Para cada tramo homogneo se calculara la deflexin caracterstica del

siguiente modo:

smdk 2+= (2.1) donde:

nd

m i= (2.2) y 1

)( 2

=

nmd

s i (2.3)

siendo di la deflexin del punto i, y n el nmero de puntos medidos.

Por ltimo se deber realizar a la deflexin caracterstica correcciones para la

humedad de la explanada y temperatura de la explanada:

kthkc dCCd = (2.4)

Considerando la notacin siguiente:

A: suelos seleccionados y adecuados

B: suelos tolerables, marginales e inadecuados

1: buenas condiciones de drenaje

2: malas condiciones de drenaje,

Los coeficientes correctores de la deflexin por humedad de la explanada son los

indicados en la tabla que sigue:

COEFICIENTE Ch

TIPO DE

EXPLANADA Y

DRENAJE

PERODO

HMEDO

PERODO

INTERMEDIO PERODO SECO

A1 1 1,15 1,30

A2, B1 1 1,25 1,45

B2 1 1,30 (*) 1,60 (*)

(*): Valor orientativo para estudios especiales. Deben mejorarse

necesariamente las condiciones de drenaje y, posteriormente, medir nuevamente las

deflexiones.

Tabla 2.7. Coeficientes correctores de la deflexin por humedad de la

explanada.

En cuanto a la correccin por temperatura del pavimento, la deflexin patrn se

referir, como se ha indicado, a una temperatura patrn del pavimento igual a 20C.

En firmes sin mezclas bituminosas no hay problemas, a efectos prcticos, porque la

temperatura no influye en las deflexiones y, por tanto, valen las medidas hechas sin

aplicar ninguna correccin. Adems, en firmes flexibles con menos de 10 cm de

mezclas bituminosas o totalmente fisurados, se tomar Ct = 1.

Cuando el espesor sea igual o mayor de 10 cm de mezclas bituminosas, se

aplicar el coeficiente corrector indicado en la figura 2.1.

Figura 2.1. Correccin para la temperatura de la explanada, Ct. (Fuente: Orden

Circular)

3. SISTEMAS DE GESTIN DE FIRMES

Un sistema de gestin de firmes debe ser considerado fundamentalmente

como un til del proceso de decisin. Su funcin es describir y pronosticar la evolucin

del estado de los firmes con la ayuda de los datos y de los diferentes modelos de

comportamiento as como las consecuencias que las diferentes estrategias tienen para

los usuarios de las carreteras y para la colectividad.

Por lo tanto un Sistema de Gestin de Firmes ha de constar de los siguientes

elementos bsicos:

Una base de datos donde se almacenen las diferentes variables que permitan una correcta y adecuada caracterizacin de la red y de los dems factores que

incidan en el comportamiento del firme (trfico, condiciones ambientales, etc.).

Una base de datos que contengan los diferentes costes unitarios de explotacin de la red, tanto los costes de las diferentes estrategias de

conservacin, como los costes de funcionamiento de los vehculos, costos de

accidentes, costos sociales, etc.

Un subsistema de simulacin compuesto por diferentes modelos de comportamiento que permita predecir la evolucin de cada tramo de la red en

funcin de la estrategia elegida.

Un subsistema de anlisis que permita valorar el coste de cada una de las estrategias de conservacin considerada.

Un subsistema de optimizacin que, de manera sistemtica, seleccione las estrategias ms ventajosas de acuerdo con los criterios establecidos.

Con posterioridad, habr que analizar las consecuencias que puede tener la ejecucin

de la estrategia seleccionada y modificar los criterios de seleccin en el caso de que

sta no sea satisfactoria. Puede ocurrir que por cuestiones polticas, sociales o por

algn otro motivo las estrategias propuestas por el sistema no sean las ms

convenientes y deban ser modificados los criterios empleados para poder llegar a una

solucin ms acorde con los intereses generales.

La configuracin de un sistema de gestin de firmes podra ser esquematizado

de la siguiente manera, figura 3.1.

Figura 3.1. Esquema del proceso de gestin de firmes

Caractersticas:- red- firme

TrficoAccidentes

Climatologa Otros

Modelos

Valoracin

Optimizacin

Anlisis:- presupuesto- plan

Propuestas

Bas

e de

dato

s Costesunitarios

Sim

ulac

in

Estrategias

Val

orac

in

Opt

imiz

aci

nA

nlis

is

3.1. BASE DE DATOS

Es el corazn y motor de un sistema de gestin de firmes. En ella estarn

recogidos los valores de las diferentes variables que caracterizan el firme, as como

los costos unitarios de los factores.

Podemos agrupar los valores recogidos en la base de datos en cuatro grupos:

Datos referentes a la seccin estructural del firme

- datos histricos sobre su construccin

- caractersticas de la explanada

- caractersticas de las capas del firme

- caractersticas del drenaje

- estado superficial del firme (fallos, peladuras, degradaciones..)

- capacidad estructural del firme (deflexiones, mdulos..)

Caractersticas funcionales del firme

- regularidad longitudinal

- regularidad transversal

- adherencia

- textura

- permeabilidad

- luminosidad

Datos sobre trfico y condiciones de circulacin

- caractersticas del trfico (intensidad, variacin estacional..)

- caractersticas y tipo de vehculos (nmero, y tipo de ejes)

- velocidad de recorrido

- duracin de los desplazamientos

- accidentes (nmero de accidentes, causas, gravedad)

Costos unitarios

- costos de las diferentes unidades de conservacin

refuerzos tratamientos superficiales baches saneos sellado de fisuras otros

- costos unitarios de los usuarios

carburante mantenimiento accidentes (repercusin en el usuario) valor del tiempo

- costos sociales

accidentes (repercusin social) ruido (efecto del ruido) polucin (efecto de la polucin)

La obtencin de toda esta informacin y mantenerla al da es el principal

escollo de los sistemas de gestin, sobretodo, los datos referentes al estado de los

firmes de la red, de los que en muchos casos se desconoce cules fueron los

materiales y espesores empleados en su construccin y las actuaciones posteriores

sobre ellos efectuadas. Actualmente se disponen de equipos de auscultacin de alto

rendimiento que nos permiten evaluar y determinar cualquier caracterstica de la red,

aunque a unos costes no despreciables. Por ello es importante proceder de forma

selectiva y progresiva. Es decir, determinar en un principio slo aquellos valores y

parmetros que sean significativos para el tipo de firme y red que estemos

considerando, a partir de los cuales podemos establecer su estado, obtener los

modelos de comportamiento y analizar y definir las estrategias de conservacin. Con

posterioridad, podemos empezar a medir otros parmetros o factores complementarios

Quizs, sea importante incidir en este apartado en la obtencin de forma clara

y precisa, y a ser posible, con una base de datos informtica compatible con la del

sistema de gestin de firmes, de todos los datos referentes a la construccin de un

nuevo firme. Con muy poco esfuerzo pueden quedar recogidos en una base de datos

informtica, los valores relativos a las caractersticas del firme construido: espesores

de capas, resistencia de los materiales, deflexiones, etc., valores que en la mayora de

los casos quedan con posterioridad recogidos y diseminados en un montn de papeles

e informes difciles de manejar. De hecho, algunas administraciones han desarrollado

programas informticos, que al mismo tiempo que sirven para llevar un mejor control

de la obra y detectar las posibles deficiencias, sirven tambin para almacenar los

datos ms relevantes a su construccin, como por ejemplo el programa DATAC,

empleado por la administracin catalana.

3.2. MODELOS DE COMPORTAMIENTO

Es uno de los subsistemas fundamentales de un sistema de gestin de firmes.

Su existencia es totalmente imprescindible para poder predecir el comportamiento de

los diferentes tramos de la red y establecer en el tiempo la poltica de conservacin

ms ventajosa.

Definir para cada tramo de la red su modelo de comportamiento es la parte

ms compleja y difcil a la hora de implementar un sistema de gestin de firmes. Lo

ideal sera que el modelo fuese capaz de producir tanto el tipo como el grado de los

fallos y degradaciones que aparecern en el firme a medida que ste envejece en

funcin del trfico, del clima y del tiempo transcurrido. Debera tener en cuenta las

interacciones entre degradaciones y adems debera tener en cuenta el efecto que las

diferentes estrategias de conservacin tendran en su comportamiento.

En la realidad, estos modelos son ms sencillos y nicamente suelen

considerarse la evolucin de alguna caracterstica del firme, o de algn ndice que

represente su estado, en funcin del tiempo transcurrido o del nmero de aplicaciones

de carga. Estos modelos son en su mayora experimentales y suelen considerar el

efecto de la conservacin en algunos casos concretos. Su empleo en la

implementacin de un sistema de gestin para una nueva red vendr condicionado por

las similitudes entre la nueva red y la ya experimentada.

Existen en el mercado modelos genricos de comportamiento, como son por

ejemplo los de los programas HMD III y IV de gestin de firmes del Banco Mundial,

que pueden adaptarse con gran facilidad a las distintas situaciones de tipo de firme,

explanada, trfico y condiciones climatolgicas consideradas. Otros son ms limitados

y apenas permiten su extrapolacin o adaptacin a otras condiciones distintas que las

consideradas en su diseo. En la adopcin de unos u otros, lo que es muy importante,

es analizar el grado de ajuste entre las hiptesis empleadas en el desarrollo de los

modelos existentes y las que se estn considerando para la implantacin del nuevo

sistema. Es decir, la concordancia entre el modo en que el modelo considera el fallo

del firme y la experiencia existente respecto a los fallos y deterioros que aparecen en

nuestros firmes y su evolucin en el tiempo.

Lo que es tambin muy importante de considerar es que si tenemos una buena

base de datos, con las secciones de firmes bien referenciadas en cuanto a antigedad,

composicin y estado, es fcil determinar leyes de comportamiento para nuestros

firmes. Este es el caso, por ejemplo, del modelo de comportamiento que ha

establecido en Espaa el Centro de Estudios de Carreteras del CEDEX para los firmes

espaoles. A partir de considerar como modo e ndice de fallo de los mismos el

porcentaje de carril fisurado, ha relacionado para secciones del mismo tipo de

explanada y trfico su ndice estructural con el tiempo transcurrido, habiendo obtenido

distintas curvas de comportamiento como la de la figura 3.2.

Figura 3.2. Evolucin del ndice estructural (secciones tipo X25)

Aunque en Espaa se podra haber adaptado tambin los modelos de

comportamiento del HDM, ms complejos y completos, se ha preferido utilizar este

0 0.4 0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.20

102030405060708090

100

ndice

Vehculos acumulados (millones)

FIRME TIPO X25

Seccin a52Seccin a52

Seccin a24Seccin a24Seccin a122Seccin a122

Seccin a324

modelo ms simple por ajustarse mejor a la evolucin y tipo de deterioro que

presentan nuestros firmes. stos se caracterizan, debido fundamentalmente a la

rigidez y bajo contenido de betn de nuestras mezclas, a un fallo por fisuracin por

fatiga sin apenas deformaciones. Mientras que los modelos de HDM se basan

principalmente en la evolucin de la regularidad superficial del firme a partir de la

deformacin y prdida de regularidad que van experimentando todas las capas con el

transcurso del tiempo y del trfico.

A partir nicamente del porcentaje de tramos fisurados respecto a su longitud

total se ha establecido un ndice estructural del firme.

VALOR DEL NDICE CLASIFICACIN

0 1 Bueno

11 40 Regular

> 40 Malo

Tabla 3.1. ndice estructural y clasificacin (CEDEX)

3.3. ESTRATEGIAS. CRITERIOS DE ACTUACIN

La gestin de la red de carreteras puede ser llevada a cabo de formas muy

diversas. No slo existe la posibilidad de emplear diferentes soluciones sino que estas

pueden ser combinadas de diferente manera. Y esto para cada uno de los tramos de

la red, lo que nos da una idea de la complejidad y dificultad que supone la seleccin de

la estrategia ms ventajosa.

En la prctica este nmero infinito de posibilidades se limita a un nmero

discreto de actuaciones: tratamientos superficiales, lechadas bituminosas, fresado,

mezclas delgadas, refuerzos en capa delgada, refuerzos en capa gruesa, etc. Se

establecen, tambin, diferentes criterios de actuacin. Esto define un conjunto de

posibilidades, actuaciones o estrategias que son las que en principio analiza el

sistema.

El sistema de gestin predice cual ser el comportamiento de la red para las

diferente estrategias y as, mediante un anlisis coste/beneficio, poder seleccionar la

mejor. En la figura 3.3 se recoge la prognosis de la evolucin del estado de la red de

carreteras espaola, segn el modelo de gestin del CEDEX, para el trienio 95-98, en

tres supuestos de actuacin:

- Estrategia 1, rehabilitar slo los tramos con ndice medio-bajo.

- Estrategia 2, rehabilitar los tramos con ndice alto.

- Estrategia 3, no hacer nada.

Figura 3.3. Estado de la red y evolucin segn estrategias

2.4. ANLISIS Y VALORACIN

El anlisis costo/beneficio de las diferentes estrategias puede resultar de gran

utilidad a la hora de seleccionar la poltica de conservacin. Esta puede estar fijada

nica y exclusivamente en criterios de rentabilidad o bien pueden tomarse en cuenta

otros factores de tipo tcnico o presupuestario.

ESTADO EN 1995

Podra hacerse tambin esta seleccin a partir de una valoracin cualitativa y

por tanto subjetiva de las ventajas e inconvenientes de las diferentes estrategias,

llevada a cabo por un grupo de usuarios y tcnicos. Sin embargo, por razones

evidentes de precisin y objetividad una valoracin cuantitativa es preferible.

Mediante el empleo de este subsistema se determinan los costos y beneficios

imputables a cada estrategia. Para ello es importante conocer y establecer las

correlaciones que puedan existir entre el estado del pavimento y los diferentes costes,

en especial los costos de mantenimiento y funcionamiento de los vehculos. Tambin

es importante conocer el efecto del estado del firme sobre el nmero y gravedad de

los accidentes y sobre los tiempos de demora.

En el caso espaol se ha decidido prescindir del efecto que el estado del firme

tiene sobre los usuarios al considerar que los pavimentos siguen manteniendo una

buena regularidad, que no afecta significativamente a los costes de explotacin de los

vehculos, cuando stos fallan por fatiga. Slo se tiene en cuenta en el clculo de

costes los debidos a las actuaciones de conservacin, y para el anlisis

coste/beneficio se define un ndice de calidad/precio, dado por la siguiente expresin:

eciondiceecioCalidad

Pr.15Pr/ = (3.1)

donde,

ndice = ndice estructural en el que se mantiene la red en el periodo considerado.

Precio = Coste de las actuaciones de conservacin en millones de pesetas.

Este ndice de calidad junto con el presupuesto que se disponga de conservacin

es el que nos ayudar a seleccionar la estrategia de conservacin ptima.

En la tabla 3.2 se recogen los resultados del estudio realizado por el CEDEX para

distintas estrategias de conservacin en un periodo de 20 aos. En ellos aparece el

coste total que supondra mantener todas las carreteras de la red en diferentes

categoras del ndice estructural, as como el ndice de calidad/precio de las diferentes

estrategias. Se parte del estado de la red de carreteras del ao 1998 y se supone que

se consigue el ndice estructural de referencia en el primer ao de mantenimiento. Se

observa en dicha tabla que los mayores ndices de calidad/precio se consiguen para

los ms bajos ndices estructurales. En la figura 3.4 se recogen los costes de

rehabilitacin de la red para mantenerla, en un ndice estimado de 10 en el supuesto

de distribuir los costes para alcanzar el ndice estructural en los primeros 4 aos. En la

figura 3.5 aparece la evolucin de la red en el caso de no efectuar ningn tipo de

mantenimiento.

ESTRATEGIA INDICE

ESTRUC. 5

INDICE ESTRUC.

15

INDICE ESTRUC.

10

INDICE ESTRUC.

20

INDICE ESTRUC.

30

COSTE TOTAL (M PTAS)

633572 551690 454725 381688 354563

CALIDAD/PRECIO 4,735 2,718 2,199 1,964 1,410

Tabla 3.2. Costes totales e ndices de las diferentes estrategias (CEDEX)

Figura 3.4. Planificacin gastos de mantenimiento de la red

Coste de rehabilitacin de la red para mantenerla con un ndice estructural medio de 10 (bueno)

48960

3825543456

4025832627

22776

37372

26510

36706 34292

1852029893

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Ao

Mill

ones

de

pese

tas

Figura 3.5. Evolucin del estado de la red si no se acta

La implantacin de un sistema de gestin de firmes supone un gran nmero de

ventajas de tipo tcnico, administrativo y econmico. Pero a nadie puede escapar la

dificultad que supone su implantacin y desarrollo. En la prctica son pocos los

sistemas de gestin completos que estn funcionando. En unos casos, solamente se

ha desarrollado el modelo de comportamiento para un tipo de firme muy concreto. En

otros, se considera nicamente los costos de conservacin, pero no tiene en cuenta ni

los costos de los usuarios ni los sociales en el anlisis coste/beneficio, etc. etc. A

pesar de ello, la mayora de las administraciones que lo han puesto en marcha

continan desarrollndolos por las enormes ventajas y prestaciones que supone su

utilizacin.

Desde el punto de vista econmico, un sistema de gestin de firmes supone:

Administrar el presupuesto, determinando el nivel de financiacin apropiado.

Planificar las mejoras de la red en funcin de las demandas de crdito. Determinar los efectos de un aplazamiento de los trabajos de conservacin

sobre los costes de la administracin y de los usuarios de la carretera.

Determinar el efecto sobre los costes para el usuario de un aumento/disminucin de las normas de calidad de los firmes.

Asegurar la rentabilidad gracias a un sistema de prioridades basado en la comparacin de costos y beneficios de las diferentes alternativas posibles.

Desde el punto de vista tcnico, un sistema de gestin de firmes cumple los siguientes

objetivos:

Constituir una base de datos completa y eficaz. Sacar una leccin de los hechos y experiencias presentes y pasadas y

mejorar las tcnicas de construccin y conservacin.

Escoger las mejores tcnicas de conservacin. Definir los problemas (defectos) y encontrar respuestas objetivas para

resolverlas.

Desarrollar y contrastar los modelos de comportamiento de firmes para mejor predecir sus evoluciones futuras y evaluar los costes/beneficios de

las diferentes estrategias.

Definir los criterios de decisin significativos (nivel deseable, nivel de alerta y nivel de intervencin), segn el estado del firme.

Desde el punto de vista administrativo, un sistema de gestin de firmes adecuado

permitir:

Definir el estado de las redes de carreteras de manera razonable. Planificar o programar las actividades de mantenimiento en funcin de la

carga de trabajo presente y futura.

Establecer el mtodo de observacin ms eficaz. Determinar las consecuencias de los diferentes niveles de financiacin

sobre el estado del firme.

Suministrar una base objetiva para las decisiones polticas.

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