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1. FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA
CIVIL
INGENIERIA DE TRANSPORTE
Diseño de pavimentos flexibles ante las fallas estructurales
Autor
CRUZ SANTIAGO GIANMARCO
Asesor
ARIMANA COTAQUISPE MARYLIN
LIMA – PERÚ
2015 - II

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ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................3
2. ARGUMENTACIÓN ........................................................................................................6
2.1. METODOLOGÍA DE DISEÑO ....................................................................................6
2.2. FALLAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE..........................................................................7
2.3. REFUERZOS DE PAVIMENTO FLEXIBLE.....................................................................8
2.4. ESTRUCTURAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE. ............................................................10
3. CONCLUSIONES...........................................................................................................11
4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................................12

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1. INTRODUCCIÓN
Los pavimentos a lo largo de las historia se han presentado y evolucionando
desde la antigüedad, existen antecedentes que se originó en Ur, que este era la
antigua Mesopotamia que data en 4000 años a.c.; Los pavimentos desde esa fecha
fueron evolucionando más en la época del imperio romano, porque ellos lo usaban
tanto como para comercio y para sus conquistas. En la actualidad los pavimentos se
han vuelto indispensables para el ser humano, ya que este tiene diferentes tipos de
usos pero la más importante es poder llegar desde un punto e interconectar con el
otro,estoes muyútil para el comercioensus diferentes aspectos y por ello su diseño
es muy importante. Un buen diseño y proceso constructivo permitirá menos fallas y
más duración de nuestras obras viales.
Para poder hablar de un buen diseño estructural de un pavimento primero
debemos conocer que clases de pavimentos existes y cuales son. En la actualidad
existen diversos tipos de pavimentos y mencionarlos sería algo extenso, en este
ensayo trataremos del pavimentos que es utilizado frecuentemente en diseños de
obras viales, este es el pavimento flexible. Para un buen diseño estructural de
pavimentosflexiblesesimportante conocer sus principales fallas, realizar ensayos de
por qué tienden a fallar para poder corregir esos errores y así evitar fallas
estructurales.

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Es conocidoque el pavimento flexible esmásutilizadoporsu rendimiento y su
bajo costo a comparación de otros diseños de pavimento, en este aspecto existen
varias fallas e interrogantes. Una problemática importante de un gran número de
caminos de bajo volumen de tránsito se relaciona con la baja calidad funcional y
estructural de sus pavimentos o superficies de rodado, otorgando bajos niveles de
servicio ybaja durabilidad. Otro problema es que se relaciona en gran medida con la
limitación de recursos de inversión para mejorar los estándares de este tipo de
caminos así como la restricción de recursos para la conservación de estos mismos.
Todo esto se traduce en que muchos caminos de bajo volumen de tránsito, cumplan
sus funciones con importantes limitaciones funcionales (movilidad, accesibilidad y
seguridad) y altos costos operacionales. Estos son los problemas más frecuentes que
se dan enel diseñovial, ¿tiene solución estos tipos de problemas? Y ¿cómo se podría
solucionar? Yadicionalmente ¿enque influyeel diseñode pavimentos flexibles en las
carreteras?
Para evitar esos problemas de la mala calidad de servicio este informe tiene
como propósito indicar los procesos más dables y así evitar la falla del pavimento
flexible, un pavimento de una estructura está asentado sobre una fundación
apropiada,tiene porfinalidadproporcionarunasuperficiede rodamiento que permita
el tráfico seguro y confortable de vehículos, a velocidades operacionales deseadas y
bajo cualquier condición climática. Hay una gran diversidad de tipos de pavimento,
dependiendo del tipo de vehículos que transitaran y del volumen de tráfico. La
Ingeniería de Pavimentos tiene por objetivo el proyecto, la construcción, el
mantenimiento y la gerencia de pavimentos, de tal modo que las funciones sean
desempañadas con el menor costo para la sociedad. Tratándose, esencialmente, de
una actividadmultidisciplinaria, donde están involucrados conceptos y técnicas de las
Ingenierías:Geotecnia,de Estructuras,de Materiales,de Transportesyde Sistemas,en
vista de la importancia se debe estimar y efectuar el mantenimiento de pavimentos
existentes.

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Es importante y oportuno señalar la importancia fundamental que tiene el
estudio, evaluación y entendimiento de las características físicas del terreno de
fundación y el comportamiento mecánico de los suelos además de ello que tipos de
materiales ytécnicasse utilizan enunproyectode pavimentación yaseaenel diseñoo
en el proceso constructivo. “Por ello, la compresibilidad, resistencia cortante,
conductividad hidráulica, sistema de drenaje y las relaciones volumétricas y
granulométricas constituyen los fundamentos de diseño de las estructuras de
pavimento y mezclas asfálticas.”. Ordoñez (2001).
Teniendo en cuenta lo mencionado sobre la importancia de los pavimentos, en este
ensayo trataremos sobre las principales fallas que tiene el pavimento flexible o
tambiénconocidocomopavimentoasfaltico, los temas más importantes se dan en el
proceso de diseño y en el proceso constructivo, omitiendo fallas en parte del
contratistasobre un mal manejode presupuestoofaltade éticade profesionales, nos
guiaremos mediante un expediente técnico, en los siguientes subcapítulos
mencionaremos solamente las fallas de estos pavimentos y por qué se originan.

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2. ARGUMENTACIÓN
2.1. METODOLOGÍA DE DISEÑO
En este capítulo trataremos solo de un tipo de pavimento pero es importante
mencionarlostodoparaque así tenerconocimientode ellos, estossonlos pavimentos
rígido o también conocido como pavimento de concreto hidráulico, el otro tipo de
pavimento de tratamiento superficial, estos tipos de pavimentos son para usos
especialesdonde capacidad de carga de vehículos es mayor, el diseño estructural del
pavimento que vamos a to car es el pavimento asfaltico o conocido como pavimento
flexible.
Según el manual de de pavimentos del ministerio de transporte nos menciona:
“El tipo de diseño del pavimento dependerá directamente del tiempo de duración que
el proyectista coloque en sus cálculos, el pavimento flexible con una duración de 10
años [...], tendrá una altura de la sub rasante hasta la capa de rodadura de 0.30 m [...]
.Para pavimentos de durabilidad igual o mayor a 20 años, este tendrá una altura de la
subrasante hasta la capa de rodado de 0.60 m.”(P.78)
Es importante sabes estas alturas de los pavimentos dentro de ellos existen 4
capas que sumando todo ello nos debe dar la alturas según sea el diseño que el
profesional responsable ha calculado, la primera capa es la subrasante que es el
suelonatural tratado (estabilizado) y compactado, la segunda capa es la subbase que
mayormente está conformado de afirmado y luego se le compacta, la tercera capa es
la base donde este esmásesbeltaque lasotrascapas porque ellaes la que soporta las
cargas vehiculares y está , y la última capa es la carpeta de rodadura donde se le
coloca a la base para que así puedatenerun mejorcomportamientosalas cargas vivas
que va a sostener, todos estos datos de cuánto va a ser la medida de cada capa se da
por el IMDA ( índice medio diario anual) que indica cuantos vehículos transita en ese
zona.

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2.2. FALLAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE
Para el ministerio de transporte y comunicaciones sostiene al respecto:
“Las causas de defecto o falla del pavimento es de distinto origen y naturaleza, […]. El
exagerado incremento de las cargas vehiculares ya se en peso o en frecuencia […] la
otra falla es la deficiencia en el proceso constructivo, los factores climatológicos y la
pésima conservación vial “(2014, p, 168).
Teniendo claro las metodologías de diseño de cómo se diseña y por qué. En
este capítulo trataremos las fallas principales que tiene nuestro pavimento al ser
diseñados,los problemasque se dan son:Piel de cocodrilo,Grietasde borde,Grietas
longitudinales,Pulimentode agregados.,Hundimientos.Pielde cocodrilo; Es la típica
falla por fatiga del material, como su nombre lo indica está formada por fisuras
interconectadasyse consideraunafallamayor.Este tipode deteriorocomienzaenla
parte inferior de la capa de concreto asfáltico o de la base estabilizada.
Grietas de borde; Son grietas en forma de media luna que se producen en los
bordes de las carpetas asfálticas que no cuentan con bermas pavimentadas. Son
provocadas por las cargas cuando la base es débil.Grietas Longitudinales; Cuando
este tipode agrietamientomanifiesta una abertura mayor a los 2 mm., y comienza a
ser de presencia repetitiva, sobre todo en las proximidades de camellones y otras
áreas jardinadas,esnecesariopensarenlaposibilidad de que se estén presentando
cambios volumétricos en el apoyo del pavimento.
Pulimento de agregados; Este daño es causado por la repetición de cargas de
tránsito.Cuandoel agregadoen la superficie se vuelve suave al tacto, la adherencia
con las llantas del vehículo se reduce considerablemente.
Hundimientos;Desplazamientos hacia abajo, pequeños y abruptos, de la superficie
del pavimento.
Para el Ministerio De Transporte Y Comunicaciones (2014),
“Las fallas superficiales comprende los defectos de las superficiede rodadura debido a
las fallasdela capa asfálticasuperficial propiamente dicha y no guardan relación con la
estructura del pavimento. […].Las fallas estructurales comprenden los defectos de la
superficiede rodadura cuyo origen es una falla en la estructura del pavimento, es decir
afecta a una o más capas del pavimento.” (p.168).

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A veces sucede que al momento de que la carretera está terminada tienda fallar y no
por un mal diseño si no por los materiales que se usaron al construirse y esto mayormente
es lo que pasa cuando construimos, el residente tiene la obligación que la carretera o
cualquier obra sean construida de manera correcta respetando el expediente técnico.
2.3. REFUERZOS DE PAVIMENTO FLEXIBLE
El proceso de refuerzo de pavimento flexible la solución ante estas fallas ya
mencionadas anteriormente para ello en los estudios y proyectos de refuerzo o
renovación será mejor mencionar la descripción su causa y la el refuerzo
correspondiente a cada uno de ellos de manera secuencial para poder
identificarlos correctamente.
Fisuras y Grietas Transversales; Fisuras y Grietas predominantemente
perpendiculares al eje de la calzada, en carpetas que no recubren pavimento de
hormigón o base tratada con cemento y sus Causas son: Gradientes térmicos, en
especial en mezclas muy rígidas y Juntas de construcción mal construidas de tal
manerasu Reparación se da en:Para nivelesde severidadbajaymedia, sellar y el
otro factor es Para nivel de severidadalta,recarpetearconunespesor adecuado o
reconstruir completamente la carpeta.
Fisura miento de borde; es el fisura miento paralelo al borde exterior del
pavimento, generalmente dentro de los 300 a 600 mm del borde. La falla es
aceleradaporel tránsito. Y sus principales Causas son; Falta de soporte lateral de
la berma, Falta de compactación y confinamiento en el borde del pavimento. De
tal modo su Reparación es; Para niveles de severidad baja y media, sellar y Para
nivel de severidad alta, recarpetear con un espesor adecuado o reconstruir
completamente la carpeta.
Piel de cocodrilo; Esta falla insinúa que el pavimento se ha endurecido u
oxidado. Considerablemente. Se manifiesta en su mayoría en áreas externas del
pavimento.Difierede lapiel de cocodrilo en que forma piezas más pequeñas con
ángulos agudos y se concentra mayormente y únicamente en las áreas sujetas al
tráfico vehicular y sus principales Causas son la Fatiga de las capas asfálticas
sometidas a una repetición de cargas superior de la permisible, el Indicativo de

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insuficienciaestructural del pavimento, Esta falla comienza en la parte inferior de
las capas asfálticas y La fisura se propaga a la superficie. No tiene por qué ocurrir
enpavimentosmixtos.Su Reparación se dade la siguiente manera; Se remueve la
superficie del pavimento y la base hasta la profundidad que sea necesaria para
alcanzar un apoyo firme, fuera del área fisurada. Esto significa que parte del
material de lasubrasante tendríatambiénque ser removido. Además el Parchado
de carpeta asfáltica con mezcla en caliente.
Baches; Descomposición o desintegración total de la mezcla asfáltica y su
remoción en una cierta extensión, formando cavidades de bordes netos. Sus
principales causas de falla son; Fundaciones y capas inferiores inestables,
Espesores insuficientes, Defectos constructivos, Retención de agua en zonas
hundidas y/o fisuradas, Fisuras, piel de cocodrilo. Reparación; Se remueve la
superficie del pavimento y la base hasta la profundidad que sea necesaria para
alcanzar un apoyo firme, fuera del área fisurada. Además Parchado de carpeta
asfáltica con mezcla en caliente.
Estos son los refuerzos correspondientes que necesita cada falla para poder
solucionarlos. Ya que el pavimento flexible es un sistema tricapa, cuya capa
superior es de concreto asfaltico compuestos de ligante, usualmente asfalto, el
cual este pavimento sufre deformaciones y logran la recuperación deseada
cesando la carga y volviéndose elástica.

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2.4. ESTRUCTURAS DEL PAVIMENTO FLEXIBLE.
La aplicación de procedimientos modernos para el mantenimiento y
rehabilitación de los pavimentos tanto flexibles como rígidos, constituyen
actualmente técnicas aceptadas ampliamente en los países desarrollados y están
basadas en la observación del comportamiento de las características físicas y
funcionales de los pavimentos y la acción que fundamentalmente ejerce sobre
ellos, el tránsito vehicular y las variaciones climatológicas.
Para IBAÑEZ (2012),
“Un pavimento es una estructura de una o más capas comprendidas
entre la subrasante y la superficie de rodamiento, construida de materiales
apropiados y cuya principal función es la de permitir el rodamiento de
vehículos por una vía o área de circulación, de una forma rápida, cómoda y
segura para los usuarios. Debe ser resistente a la acción del tránsito, a los
efectos del clima y transmitir hasta la subrasantelos esfuerzos producidos por
las cargas, con magnitudes inferiores a la capacidad de soporte del suelo de
apoyo.” (p.460)
El procesode la estructuradel pavimentoesmuyimportante porquedebemos
analizary calcularde manera correcta para evitarfallasestructurales, el orden de
la estructura del pavimento es:
Sub-rasante;Esla superficieque sirve de fundaciónal pavimento. Estáconstituida
por el sueloyse puede representarencorte,lleno o una combinación de los dos.
Sub-base; Es la primera capa de la estructura del pavimento que se dispone
sobre la subrasante, con el fin de facilitar un buen drenaje en el pavimento
y permitirlaconstruccióndel restode la estructura. En esta capa se presenta una
disipación parcial De esfuerzos. Tiene capacidad de absorber
algunos cambios de volumen de La subrasante y puede sustituir
económicamente parte de la base.
Base; Es la capa que se construye sobre la sub-base, y en su construcción se
emplean materiales de mejor calidad y con mejores especificaciones
de construcción. Su importancia radica en su capacidad estructural y de
protección del resto de pavimento. Además permite la circulación de

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vehículos mientras se construye la capa de rodadura. Esta capa es indispensable
para cualquier sistema de pavimentos, ya que en ella se presenta la
mayor disipación de esfuerzos.
Capa de rodadura; Es la capa superior del pavimento y sobre ella circulan los
vehículosdurante lavida útil de ésta. Debe ser resistente a la abrasión generada
por el tráficoy a la agresióndel medio ambiente. Tiene la función de proteger la
estructura,impermeabilizando la superficie del pavimento, debe ser suave y de
superficie continua para que sea cómoda la circulación de vehículos sobre ella, y
debe ser rugosa para asegurar la adherencia de los vehículos.
Estas son las estructuras del pavimento, un bueno diseño y estudio
mencionado evitaraque nuestracarreteratengaproblemasosi lostuviera fueran
a largo plazopara así poderbrindaruna mejorserviciabilidad alaspersonasque lo
vas a utilizar y una mejor calidad al momento de construir.
3. CONCLUSIONES
1. Se logró señalar la importancia de las fallas del pavimento flexible y el
fundamento de que por que ocurren estas fallan, conociendo también que estas
fallasmayormente sonproducidasnoporel mal cálculoque realiza el ingeniero si
no por la mala elaboración que tienen ingenieros en los procesos constructivo ,
además poder saber cuáles son las estructuras del pavimento, el tipo de
metodologíaque se aplicaría al momento de diseñar y muchos más aspectos que
es necesario saber para evitar malos diseños de nuestro pavimento }.
2. Por ellotenemoslostiposde fallasde unpavimento,estossonlosprincipalesque
se originanel deteriorode la pista o pavimento asfaltico, estas información sirve
para identificar cada falla y como solucionarlo y evitarlo para poder tener una
mejor serviciabilidad , para poder construir y diseñar trabajos con los menos
errores posibles , esto dependerá mucho del contratista de poder emplear unos
buenosmateriales para poder construir o en el proceso de construcción ya que si
no tienenbuenosmaterialesestedirectamenteafectaríaenel tiempode duración.

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4. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Bibliografía
BRAJA, M.das. 2013. Fundamentosdeingenieria geotecnica. mexico: Cengage
Learning Editores S.A, 2013. 978-607-519-372-4.
Instituto de la construccion y gerencia. 2015. REGLAMENTO NACIONAL DE
EDIFICACIONES. novena. lima : Megabyte, 2015. pág. 800.
Ministerio de transportes y comunicaciones. 2014. SUELOS Y PAVIMENTOS.
lima : s.n., 2014. pág. 302.
Walter, IBAÑEZ. 2012. MANUAL DE COSTOS Y PRESUPUESTOS DE OBRAS
VIALES. lima : Marcro, 2012. pág. 653. 978-612-304-049-9.