Informe final rugosimetro de merlin

FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL
NOMBRE DE INFORME: EVALUACION SUPERFICIAL DEL
PAVIMENTO FLEXIBLE (RUGOSIDAD Y
DEFLEXION)
CURSO : EVALUACION Y MANTENIMIENTO DE PAVIMENTOS
DOCENTE : ING. PEDRO MAQUERA CRUZ
INTEGRANTES : -ATENCIO CCALAHUILLE, LEONARDO ENRIQUE
-TICONA GARCIA, ALONZO ROGER
-ALARCON CONDORI, DUSTIN
-MAMANI PADILLA, CRISTIAN JOEL
FECHA DE ENTREGA: 22/10/2018
TACNA-PERÚ
2018
UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA

Evaluación y Mantenimiento de Pavimentos Página 2
INDICE
CAPITULOI: “INTRODUCCION”............................................................................................... 3
INTRODUCCION..................................................................................................................... 3
OBJETIVOS............................................................................................................................ 4
OBJETIVO GENERAL............................................................................................................ 4
OBJETIVOS ESPECIFICOS ..................................................................................................... 4
CAPITULOII: MARCO TEORICO............................................................................................. 5
2.1. GENERALIDADES ............................................................................................................. 5
2.1.1. CICLO DE VIDA.......................................................................................................... 7
2.1.2. MANTENIMIENTO Y REHABILITACION DE PAVIMENTOS .............................................. 8
2.2. DEFLEXION EN UN PAVIMENTO.......................................................................................10
2.2.1. DEFINICION .............................................................................................................10
2.2.2. TIPOS DE MEDICION................................................................................................11
2.2.3. IMPORTANCIA DEL ANALISIS DE LA DEFLECTOMETRIA ...............................................13
2.3. INDICE DE SERVICIALIDAD DEL PAVIMENTO....................................................................14
2.4. INDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL.........................................................................15
2.4.1. PROCESO DE EJECUCION DE ENSAYO CON EL RUGOSIMETRO DE MERLIN ......................16
2.4.2. CALCULO DE LA RUGOSIDAD DEL PAVIMENTO “D” EN UNIDADES MERLIN.....................16
CAPITULOIII: “ENSAYO CON EL RUGOSIMETRO DE MERLIN EN CAMPO” ...............................19
3.1. UBICACIÓN....................................................................................................................19
CAPITULOIV: “CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES”........................................................25
4.1. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...........................................................................25

CAPITULO I: “INTRODUCCION”
INTRODUCCION
Los pavimentos deben su periodo de vida útil a diversos factores tales como el diseño,
volumen de tránsito y cargas. Un buen diseño permite un adecuado funcionamiento del
pavimento durante el periodo de vida predeterminado. Sin embargo, existen una serie de
razones por las cuales no se llega a cumplir con el periodo de diseño, entre ellas tenemos:
Defectos en la construcción, diseño deficiente, volumen mayor de tránsito, mal
funcionamiento del drenaje, deficiencia en el mantenimiento del pavimento, y entre otros.
Los pavimentos asfalticos son una solución económica y sostenible para la construcción de
vías, ya que el tráfico se puede abrir según el avance diario de obra, en el presente trabajo
nos dará a conocer un conocimiento acerca de deflexiones y la importancia que tiene el IRI
(índice de rugosidad internacional) ya que esta influye en la servicialidad, el costo de
mantenimiento vial y la vida útil del pavimento.

OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
El objetivo general del presente trabajo, es evaluar el estado del pavimento de la
vía a analizar y conocer la servicialidad y el índice de condición del pavimento.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
 Hallar el IRI del tramo de la vía estudiada y conocer su importancia.
 Interpretar resultados y comparar con estudios ya realizados
anteriormente.
 Analizar si el estado del pavimento es óptimo o no.

CAPITULO II: MARCO TEORICO
2.1. GENERALIDADES
El pavimento flexible cuenta con una carpeta asfáltica en la superficie de rodamiento,
lo cual permite pequeñas deformaciones de las capas inferiores sin que su estructura
se rompa. Este pavimento está compuesto de una carpeta asfáltica, base granular y
capa de sub-base. Es más económico en su construcción inicial, tiene un periodo de
vida de 10 a 15 años. Requiere de mantenimiento periódico para cumplir con su vida
útil.
Figura 01: sección típica transversal pavimento flexible
A continuación, describiremos las capas que conforman generalmente a los
pavimentos flexibles, debido a que el tema gira en torno a este tipo de pavimento.

Sub rasante: Es la capa más profunda de toda la estructura que conforman al
pavimento. Estos suelos pertenecientes a la sub rasante serán adecuados y estables
con CBR4 igual o mayor a 6%. En el caso que sea menor (sub rasante pobre o
inadecuada), corresponde estabilizar los suelos, para lo cual se tendrá que analizar
alternativas de solución, como la estabilización mecánica, el reemplazo de suelo,
estabilización química de suelo, estabilización con geo-sintéticos, entre otros,
eligiendo la alternativa más conveniente en cuanto a lo técnico y económico. Se apoya
sobre el terreno natural de fundación.
Sub-base: Es una capa de material especificado y con un espesor de diseño, el cual
soporta a la base y a la carpeta. Además, se utiliza como capa de drenaje y controlador
de la capilaridad del agua. Dependiendo del tipo, diseño y dimensionamiento del
pavimento, esta capa puede obviarse. Esta capa puede ser de material granular (CBR
≥ 40%) o tratada con asfalto, cal o cemento.
Base granular: Es la capa inferior a la capa de rodadura, que tiene como principal
función de sostener, distribuir y transmitir las cargas originadas por el tránsito. Esta
capa será de material granular (CBR ≥ 80%) o tratada con asfalto, cal o cemento. A
su vez esta capa debe ser de mejor calidad y granulometría que la sub-base.
Carpeta asfáltica: Es la capa superior del pavimento flexible y es colocada sobre la
base granular con la finalidad de sostener directamente el tránsito. Asimismo, es la
capa de mejor calidad debido a que debe ofrecer características como fricción,
suavidad, control de ruido y drenaje.

2.1.1. CICLO DE VIDA
El ciclo de vida del pavimento, sin considerar un mantenimiento y rehabilitación,
se puede representar mediante una curva de comportamiento, la cual es una
representación histórica de la calidad del pavimento. Dicha curva evidencia cuatro
etapas, las cuales se describen a continuación:
Construcción: El estado del pavimento es excelente y cumple con los estándares
de calidad necesarios para satisfacer a los usuarios. El costo en el que se ha
incurrido hasta esta etapa es la construcción del paquete estructural.
Deterioro imperceptible: El pavimento ha sufrido un desgaste progresivo en el
transcurso del tiempo, el deterioro en esta etapa ya existe, pero es poco visible y
no es apreciable por los usuarios. Generalmente el mayor daño se produce en la
superficie de rodadura debido al tránsito y clima. Para disminuir el deterioro o
desgaste se hace necesario aplicar una serie de medidas de mantenimiento y
conservación, si no se efectúan la vida útil del pavimento se reduce drásticamente.
El camino sigue estando en buenas condiciones y sirviendo adecuadamente a los
usuarios, el costo del mantenimiento anual esta alrededor del 0.4 a 0.6% del costo
de construcción. El estado del camino varía desde excelente a regular.
Deterioro acelerado: Después de varios años, los elementos del pavimento están
cada vez más deteriorados, la resistencia al tránsito se ve reducida. La estructura
básica del pavimento está dañada, esto lo podemos constatar por las fallas visibles
en la superficie de rodadura. Esta etapa es corta, ya que la destrucción es bastante
acelerada. El estado del camino varía desde regular hasta muy pobre.
Deterioro total: Esta etapa puede durar varios años y constituye el desgaste
completo del pavimento. La transitabilidad se ve seriamente reducida y los
vehículos empiezan a experimentar daños en sus neumáticos, ejes, etc. El costo de

operación de los vehículos aumenta y la vía se hace intransitable para autos.
Figura 02: “Ciclo de vida de los Pavimentos”
2.1.2. MANTENIMIENTO Y REHABILITACIONDE PAVIMENTOS
El presente punto tiene por objeto discutir los aspectos más comunes relativos a
las acciones de mantenimiento y rehabilitación de pavimentos flexibles. Existen
distintos niveles de intervención en la conservación vial, estos se clasifican en
función a la magnitud 16 de los trabajos necesarios, desde una intervención simple
hasta una intervención más complicada y por ende más costosa.
El mantenimiento reduce la velocidad del deterioro del pavimento corrigiendo
pequeños defectos antes de que ellos empeoren y conduzcan a deterioros mayores.
Buscando recuperar el deterioro de la capa de rodadura ocasionados por el tránsito
y por los efectos del clima. Más allá de cierto punto, el simple mantenimiento no
es suficiente y se requieren obras de rehabilitación que conducen a un
mejoramiento en la condición del pavimento, recuperando las condiciones
iniciales de la vía. Las actividades de mantenimiento se agrupan en dos categorías,
las cuales son: preventivas y correctivas.

El mantenimiento preventivo incluye aquellas actividades realizadas para proteger
el pavimento y reducir su rata de deterioro. Por su parte el mantenimiento
correctivo consiste en aquellas actividades ejecutadas para corregir fallas
específicas del pavimento o áreas deterioradas.
A continuación, se presentan la tabla 01 donde se relacionan los rangos de PCI de
un pavimento flexible a la categoría de acción a utilizar.
Tabla 01: “Correlación de categoría de acción con un rango de PCI”
El mantenimiento preventivo se puede clasificar en rutinario y periódico. El
rutinario Se ejecuta con regularidad, una o más veces al año, dependiendo de
la condición del camino y el periódico se realiza cada cierto número de años.

2.2. DEFLEXION EN UN PAVIMENTO
2.2.1. DEFINICION
La deflexión de la superficie es medida como el desplazamiento vertical de esta
superficie, ocasionado por una carga (estática o dinámica) aplicada. Mientras más
avanzado es el método de medición, mayor es la posibilidad de medir los
desplazamientos en varios puntos, obteniendo así una caracterización mejor
documentada de la deflexión del pavimento.
El área de pavimento afectada por el desplazamiento es denominada como la
“cuenca de deformación”:
TÉCNICAS DE MEDICIÓN
Existen tres categorías
Deflexiones Estáticas
Deflexiones transientes
deflexiones de impacto
Figura 03: “MEDICION DE LOS CUENCOS DE DEFLEXION
DE UNA ESTRUCTURA DE UN PAVIMENTO”

2.2.2. TIPOS DE MEDICION
VIGA BENKELMAN
Equipo de ensayo no destructivo que se posiciona sobre la superficie del pavimento
y que cuenta con un brazo articulado cuyo punto del contacto con el pavimento
detecta la deformación elástica vertical ante la aproximación de una rueda doble
cargada con 40KN.
Figura 04: “VIGA BENKELMAN”
DEFLECTOMETRO DE IMPACTO F.W.D.
La característica principal de la deflectometria de impacto es realizar un ensaye, no
destructivo rápido y económico que permite evaluar objetivamente in situ tanto el
valor de soporte de la subrasante como la capacidad estructural del pavimento
existente.
Mide la deflexión dinámica : deflexión de una masa en movimiento.

Figura 05: “DEFLECTOMETRO DE IMPACTO F.W.D.”
DEFLECTOMETRO TRANSITIVO LACROIX
Equipo autopropulsado no destructivo que utiliza una viga benkelman automatizada
para medir la deflexión del pavimento ante la presencia de una carga móvil
proporcionada por el mismo vehículo.

Figura 06: “DEFLECTOGRAFO LACROIX.”
2.2.3. IMPORTANCIA DEL ANALISIS DE LA DEFLECTOMETRIA
 Pueden ser utilizadas para determinar la rigidez estructural de una capa de
pavimento, así como el módulo resiliente de la subrasante.
 Con la realización de una evaluación podemos realizar la evaluación
estructural que nos dará el cuenco de la deflexión indicado a través del ensayo.

2.3. INDICE DE SERVICIALIDADDEL PAVIMENTO
Se define al PSI como la condición de necesaria de un pavimento para proveer a los
usuarios un manejo seguro y confortable en un determinado momento. Inicialmente esta
condición se cuantifico a través de la opinión de los conductores, cuyas respuestas se
tabulaban en la escala de 5:1.
Tabla 01: “CORRELACION DE LOS ESTANDARES DEL PSI”

2.4. INDICE DE RUGOSIDAD INTERNACIONAL
Tiene importancia un bajo IRI en la construcción de carreteras ya que define
el PSI (índice de Servicial dad del Pavimento), actualmente la regularidad superficial
de un pavimento se mide a través de este. Esta unidad se determinó atraves de un
estudio por el BANCO MUNDIAL realizado en BRASIL en 1982. Este sistema
funciona por medio de un modelo matemático que interpreta el comportamiento de
un vehículo según el perfil longitudinal de un pavimento. Este sistema hace posible
que distintos equipos de medición puedan brindar los mismos valores por medios de
correlaciones y calibraciones.
Figura 07: “IRREGULARIDADES EN EL PAVIMENTO”

2.4.1. PROCESO DE EJECUCION DE ENSAYO CON EL
RUGOSIMETRO DE MERLIN
 Para la ejecución de los ensayos es necesario la presencia de dos personas, siendo una
su trabajo el de conducir el equipo y realizar las lecturas, mientras el otro se encarga
de anotar dichas lecturas. Y la longitud del tramo a seleccionar debe ser de 400m.
 Para determinar un valor de rugosidad se deben efectuar 200 observaciones de las
“irregularidades que presenta el pavimento” (desviaciones relativas a la cuerda
promedio), cada una de las cuales son detectadas por el patín móvil del MERLÍN, y
que a su vez son indicadas por la posición que adopta el puntero sobre la escala
graduada del tablero, generándose de esa manera las lecturas.
 Las observaciones deben realizarse estacionando el equipo a intervalos regulares,
generalmente cada 2m de distancia, en la práctica esto se resuelve tomando como
referencia la circunferencia de la rueda del MERLÍN, que es aproximadamente esa
dimensión, es decir, cada ensayo se realiza al cabo de una vuelta de la rueda
 En cada observación el instrumento debe descansar sobre el camino apoyado en tres
puntos fijos e invariables: la rueda, el apoyo fijo trasero y el estabilizador para ensayo.
2.4.2. CALCULO DE LA RUGOSIDAD DEL PAVIMENTO “D” EN
UNIDADES MERLIN
 La determinación de la rugosidad de un pavimento se basa en el concepto de usar la
distribución de las desviaciones de la superficie respecto de una cuerda promedio. El
desplazamiento vertical entre la superficie del camino y el punto medio de una línea

imaginaria de longitud constante. El desplazamiento es conocido como “la desviación
respecto a la cuerda promedio”.
 Si se define el histograma de la distribución de frecuencias de las 200 mediciones, es
posible medir la dispersión de las desviaciones y correlacionarla con la escala
estándar de la rugosidad.
 El parámetro estadístico que establece la magnitud de la dispersión es el Rango de la
muestra (D), luego eliminar 10 datos en cada cola del histograma.
 La suma de todos los datos restantes al final es el D total usado para luego decidir que
ecuación usar.
El Rango D determinado se debe expresar en milímetros, para lo cual se
multiplica el número de unidades calculado por el valor que tiene cada unidad en
milímetros (25.50x5mm=127.50mm).
La expresión 1 es la ecuación original establecida por el TRRL mediante
simulaciones computarizadas, utilizando una base de datos proveniente del Ensayo
Internacional sobre Rugosidad realizado en Brasil en 1982.
La ecuación de correlación establecida es empleada para la evaluación de pavimentos
en servicio, con superficie de rodadura asfáltica, granular o de tierra, siempre y
cuando su rugosidad se encuentre comprendida en el intervalo indicado.

La expresión 2 es la ecuación de correlación establecida de acuerdo a la experiencia
peruana y luego de comprobarse, después de ser evaluados más de 3,000 km de
pavimentos, que la ecuación original del TRRL no era aplicable para el caso de
pavimentos asfálticos nuevos o poco deformados. Se desarrolló entonces, siguie ndo
la misma metodología que la utilizada por el laboratorio británico, una ecuación que
se emplea para el control de calidad de pavimentos recién construidos.
Existen otras expresiones que han sido estudiadas para el caso de superficies que
presentan cierto patrón de deformación que incide, de una manera particular, en las
medidas que proporciona en MERLIN. M.A. Cundill del TRRL estableció en 1996,
para el caso de superficies con macadam de penetración de extendido manual, la
siguiente expresión:
IRI= 1.913+0.0490 D (3)

CAPITULO III: “ENSAYO CON EL
RUGOSIMETRO DE MERLIN EN CAMPO”
3.1. UBICACIÓN
Figura 18: Campo de Investigación
El campo estudiado se encuentra ubicado en un tramo de la prolongación B. Leguia
a la altura del ovalo Jorge Basadre G. y el polideportivo de Pocollay y la longitud de
la vía a evaluar es de aproximadamente 450 metros.

CÁLCULO DEL IRI
- DATOS DE SUBIDA:

0
5
10
15
20
25
30
35
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
DISTRIBUCION DE FRECUENCIAS

- DATOS DE BAJADA:
0
5
10
15
20
25
30
35
1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49
DISTRIBUCION DE FRECUENCIAS

CÁLCULO
DEL PCI Y PSI

- CÁLCULO DEL PCIY PSI

CAPITULO IV: “CONCLUSIONES”
4.1. CONCLUSIONES
 Por las condiciones en las que se muestra la superficie de rodamiento de la
carretera existente, se considera necesario un reemplazo total de la carpeta
asfáltica para lograr la eficiente operación de los vehículos en carretera,
brindando comodidad y seguridad al usuario para el transito con la velocidad
de operación diseñada, reduciendo así los costos de vehículo.
 Al terminar el trabajo podemos concluir de acuerdo a los resultados del
ensayo, que la PROLONGACIÓN AUGUSTO B. LEGUIA esta en
condición “MALA” según los valores del PSI.
 Uno de los principales problemas de campo fueron los bacheos debidos a la
reparación de tuberías de aguas.
 Uno de los mejores métodos es el rugosímetro de merlín para calcular el IRI.

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