ingenieria de pavimento

1. CURSO DE
ESPECIALIZACIÓN EN
INGENIERÍA DE
PAVIMENTOS Y
CARRETERAS

2. Sesión 01:
Ingeniería de Pavimentos

3. Estructura de capas de diferentes materiales debidamente compactadas colocada sobre
el suelo para permitir la circulación de personas, animales y vehículos en todo clima de
manera segura cómoda y económica.
1. FUNCIONES Y COMPONENTES DE
PAVIMENTO

4. • Los pavimentos son estructuras que consisten en capas superpuestas de materiales
procesados por encima del terreno natural con la finalidad de distribuir las cargas
aplicada por un vehículo a la subrasante.
• La estructura del pavimento debería ser capaz de promover:
• Una calidad de manejo aceptable.
• Una adecuada resistencia al ahuellamiento, deslizamiento y agrietamiento
apropiados niveles de reflejo de luz y un nivel bajo de ruido.
• Apropiados niveles de reflejo de luz y un nivel bajo de ruido.
• El objetivo final de la estructura es permitir las cargas de la llanta de tal manera que no
se sobrepase la capacidad portante de la subrasante.
1. FUNCIONES Y COMPONENTES DE
PAVIMENTO

5. 1. FUNCIONES Y COMPONENTES DE
PAVIMENTO

6. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
• Flexible (asfalto)
 Concreto asfaltico.
 Superficie estabilizadas con asfalto.
 Superficie asfáltica de uso ligero.
• Rígido (concreto)
• Compuesto (ambos)
 Rehabilitación concreto sobre asfalto.
 Rehabilitación asfalto sobre concreto.
Básicamente hay tres tipos

7. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
Existe diferentes tipos de pavimentos: Los rígidos, flexibles, Adoquinados.

8. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
La diferencia fundamental entre ambos tipos de pavimento es la forman como los
esfuerzos producidos por las cargas son distribuidos dentro de la estructura y
transmitidos a las subrasante.

9. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
Los pavimentos están
compuestos por cuatro
capas:
• Subrasante.
• Subbase.
• Base granulada.
• Carpeta asfáltica.

10. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
Grandes deformaciones
Capa base
Capa de subbase
Capa de subrasante
Pequeñas deformaciones
Capa de subbase
Capa de subrasante
Grandes tenciones en subrasante pequeñas tenciones

11. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
Carpeta de Rodamiento
• Superficie de rodamiento segura y
confortable.
• Resistencia.
• Impermeabilidad.
Capa base
• Función económica.
• Dism. De deformaciones.
• Resistencia.
Capa de subBase
• Función económica.
• Capa de transición.
• Dism. De deformaciones.
• Resistencia.
• Drenaje.
Grandes deformaciones
Capa base
Capa de Subbase
Capa de subrasante

12. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
• Estructura típica
• Subrasante
• Compacta (hasta 10 cm).
• Natural.
• Se puede encontrar rocas madre en
cualquier nivel.
• Dependiendo de la carretera, a veces
no se necesita subbase.

13. • Capa base
• Estabilizada
CTB= Cement Treated Base Estabilizada con Cemento.
BTB o ATB=Bitumen/Asphalt Treated Based of Base
Estabilizada con Betumen/Asfalto.
• No estabilizada (solo agregados).
• Los agregados en la capa base por lo general no son mayores a
1 pulgada =2.5 cm.
• Capa Subbase
• Agregados, con mejores propiedades que la subrasante.
• Subrasante
• Normalmente se compactan las primeras capas (10 cm).
2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS

14. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
• C.A: soportar directamente el transito absorber los esfuerzos
horizontales y transmitir los verticales a las capas inferiores.
• B.G: recibir las mayores parte de los esfuerzos verticales
transmitidos por la C.A. y pasarlo a las S.B, contar con suficiente
rigidez para no deformarse bajo las acciones repetidas de la
cargas.
• S.R: resistir los esfuerzos verticales pero ya en una baja
intensidad, puede ser una capa construida si necesita.

15. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
• Deterioro continuo y rápido en el tiempo.
• Comparado con estructuras como edificios, los
pavimentos se deterioran mucho más rápido .
• Edificio o represas tienen una vida útil mayor a los 50
o 100 años.
• Sufre cargas repetidas (dinámicas)
• Edificios tienen carga estáticas y dinámicas.
• Carreras y aeropuertos no tienen cargas estáticas.

16. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
• Cambio de las propiedades de los materiales
con el ambiente.
• Temperatura.
• Lluvia.
• Envejecimiento del asfalto.
• Diferencia de propiedades de la subrasante con
la distancia.
• Eje. Carretera central o Panamericana.

17. 2.0 TIPOS DE PAVIMENTOS
• Diferente configuraciones de carga se aplican al pavimento.
• El pavimento sufre diferentes magnitudes de carga.
• Trafico totalmente impredecible con diferentes tipo de
suspensión.

18. 3.0 ESTRUCTURA DE PAVIMENTOS
• Un pavimento está constituido por un conjuro de capas
superpuestas, relativamente horizontales, que se diseñan y
construyen técnicamente con materiales apropiados y
adecuadamente compactados.
• Los pavimentos se dividen en flexibles y rígidos que se
comportan muy diferente al aplicarles una carga.

19. 3.0 ESTRUCTURA DE PAVIMENTOS

20. 3.0 ESTRUCTURA
DE PAVIMENTOS
• La pregunta típica
• ¿Es concreto o asfalto?
• La respuesta es:
• Depende
• En el Perú, los pavimentos de concreto son así inexistentes.
• ¿Motivos?
• Primordialmente por el deseo de construir carreteras y los flexibles
son los más baratos ( de manera inicial) comparados con los de
concreto.

21. 3.0 ESTRUCTURA
DE PAVIMENTOS
• FLEXIBLE
• Vida estimada de servicio
entre 10 a 20 años.
• Costo iniciales bajos.
• Requerimiento
mantenimiento continuo.
• Reparación fácil pero
continua si no se hace
mantenimiento.
• RÍGIDO
• Vida estimada de servicio
entre 20 a 30 años ( en Lima
hasta 50).
• Costo iniciales altos.
• Requerimiento
mantenimiento continuo
pero mínimo (
primordialmente juntas).
• Reparación fácil pero
esporádica.

22. 3.0 ESTRUCTURA
DE PAVIMENTOS
• FLEXIBLE
• Se puede añadir capas en
cualquier momentos.
• No pierde propiedades
antideslizantes
• Es más suave y menos rígido.
• Soporta un mayor rango de
temperatura.
• RÍGIDO
• Poner capas encima produce
grieta de reflejo.
• Soporta inundaciones y
contaminación de la napa
freática ( JUL vs PEM)
• Requiere capas inferiores
bien niveladas.

23. 3.0 ESTRUCTURA
DE PAVIMENTOS
TRANSFERENCIA DE CARGAS :
• FLEXIBLE
• Las cargas son
transmitidas de “ grano a
grano” a través de las
estructuras granular del
pavimento.
• Ya que es flexible tiene
menos capacidad
portante, y esta como una
capa elástica.
• RÍGIDO
• Las cargas de la llanta son
transmitidas a la
subrasante por la fuerza
estructural del pavimento
como conjunto que actúa
como in plato rígido.

24. 3.0 ESTRUCTURA
DE PAVIMENTOS
• Carreteras y avenidas en ciudad en general.
• Línea auxiliares.
• Bermas
• Rampas
• Estacionamientos
• Caminos paralelos a autopistas.
APLICACIONES TÍPICAS DE PAVIMENTO FLEXIBLE

25. • Líneas de tráfico con volumen alto.
• Conexiones entre carreteras.
• Rampas de carreteras y/o autopistas.
APLICACIONES TÍPICAS DE PAVIMENTO RÍGIDOS

26. 4.0 METODOS DE DISEÑO DE
PAVIMENTOS
El diseño de pavimentos, será “el proceso
de determinación de una combinación de
tipos de materias, y espesores de capas
construidas con tales materias, que
garanticen tanto el comportamiento
estructural de su conjunto, cuando es
sometido a los efectos impuestos por
variables actuales sobre estructura, como el
cumplimientos de las funciones para las
cuales ha sido diseñado”

27. 4.0 METODOS DE DISEÑO
DE PAVIMENTOS

28. 4.0 METODOS DE
DISEÑO DE PAVIMENTOS
• Numero y tipo de vehículos a lo
largo del periodo de diseño
• Magnitud de la carga aplicada.
• Configuración de la carga
aplicada.
• Repeticiones de carga.
• Velocidad de desplazamiento.
• Presión de infarto/ área de
contacto.
• Error esperando en las
estimaciones.
• Resistencia o estabilidad.
• Densidad.
• Contenido de humedad.
• Textura y estructura
• Grado de confinamiento
• Disponibilidad.
• Costo variabilidad en
construcción.
• Precipitación pluvial.
• Temperatura o altura sobre el
nivel del mar de la unidad de
diseño.
• Drenaje del área de estudio.
• Pendiente longitudinal
promedio de la unidad de
diseño.
• Resistencia o estabilidad.
• Densidad.
• Contenido de humedad.
• Textura y estructura.
• Grado de confinamiento.

30. 5.0 CAUSA DE FALLA DE PAVIMENTOS
• Los pavimentos fallan debido a su mal construcción .
• Mala calidad en los materiales utilizados.
• No se tuvo en cuenta el nivel freático.
• No se hizo una estimación adecuada de transito.
• Fallas geológicas (desplazamiento de masas).
• La más común la falta de compactación.
• Fenómeno de bombeo en los pavimentos rígidos.
• Ruptura de tubería subterránea.

31. EN PAVIMENTOS FLEXIBLES
5.0 CAUSA DE FALLA DE PAVIMENTOS
• La nueva guía de Diseño de Pavimento de los EEUU 8MEPDG –
Mechanistic Empiric Pavement Design Guide) ha sido elaborada teniendo
en cuenta los cuatro grandes daños de un pavimento flexible:
• Agrietamiento por fatiga (piel de cocodrilo).
• Ahuellamiento
• Agrietamiento técnico.
• Rugosidad (IRI – International Roughness Index).
• Otros daños.
• Sangrado.
• Ondulamiento.

32. EN PAVIMENTOS RIGIDOS :
5.0 CAUSA DE FALLA DE PAVIMENTOS
• Los daños n estos pavimentos pueden ser:
• Agrietamiento.
• Longitudinal.
• Transversal.
• Bombero.
• Desnivel entre losas (faulting).
• Deterioro de losas.
• Rotura/ quiebre de losa.
• Sulfatados.
• Falla de juntas.

33. 6.0 NORMATIVIDAD
El ministerio de Transportes y Comunicaciones en su calidad de órgano rector a nivel nacional en
materia de transporte y transito terrestre, es la autoridad competente para dictar las normas
correspondientes a la gestión de la infraestructura vial y fiscalizar su cumplimiento.
La Dirección General de Caminos y Ferrocarriles, es el órgano de línea de ámbito nacional encargada
de normar sobre la gestión de la infraestructura de caminos, puentes y ferrocarriles; así como de
fiscalizar su cumplimiento.
El manual de “ Suelos, Geología, Geotecnia y Pavimentos” en su sección Suelo y Pavimentos, forma
parte de los Manuales de Carreteras establecidos por el Reglamento Nacional de Gestión de
Infraestructura Vial aprobado por D.S. N° 034-2008-MTC, y constituye uno de los documentos técnicos
de carácter normativo, que rige a nivel nacional y es de cumplimiento obligatorio por los órganos
responsables de la gestión de la infraestructura vial de los tres niveles de gobierno: Nacional, Regional
y Local.

34. 6.0 NORMATIVIDAD
El manual de Suelos y Pavimentos es de aplicación en:
1. Las carreteras de Sistema Nacional de Carreteras (SINAC), que se
jerarquiza en las siguientes tres viales; Red Vial Nacional, Red Vial
Departamental o Regional y Red Vial Vecinal.
2. En diseño de nuevas carreteras y mejoramientos de carreteas.
3. En proyectos de reconstrucción de carreteras.
4. En proyectos de reconstrucción de carreteras.
5. En proyectos de refuerzo de pavimentos.

35. 6.0 NORMATIVIDAD
Autopistas de primera clase:
• Son carreteras con IMDA (Índice Medio Diario Anual) mayor a 6.000
veh/día, de calzadas divididas por medio de un separador central
mínimo de 6,00 m.; cada una de las calzadas debe contar con dos o
más carriles de 3,60 m. de ancho como mínimo, con control total de
accesos (ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares
continuos, sin cruces o pasos a nivel y con puentes peatonales en
zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas carreteras debe ser
pavimentada.

36. 6.0 NORMATIVIDAD
Autopistas de segunda clase:
• Son carreteras con un IMDA entre 6.000 y 4.001 veh/día, de calzadas
divididas por medio de un separador central que puede variar de 6,00
m. hasta 1,00 m., en cuyo caso se instalará un sistema de contención
vehicular. Cada una de las calzadas debe contar con dos o más carriles
de 3,60 m. de ancho como mínimo, con control parcial de accesos
(ingresos y salidas) que proporcionan flujos vehiculares continuos;
pueden tener cruces o pasos vehiculares a nivel y puentes peatonales
en zonas urbanas. La superficie de rodadura de estas carreteras debe
ser pavimentada.

37. 6.0 NORMATIVIDAD
Carreteras de primera clase:
• Son carreteras con un IMDA entre 4.000 y 2.001 veh/día, con una
calzada de dos carriles de 3,60 m. de ancho como mínimo. Puede
tener cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es
recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto
con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de
operación, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas
carreteras debe ser pavimentada.

38. 6.0 NORMATIVIDAD
Carreteras de Segunda Clase:
• Son carreteras con IMDA entre 2.000 y 400 veh/día, con una calzada
de dos carriles de 3,30 m. de ancho como mínimo. Puede tener
cruces o pasos vehiculares a nivel y en zonas urbanas es
recomendable que se cuente con puentes peatonales o en su defecto
con dispositivos de seguridad vial, que permitan velocidades de
operación, con mayor seguridad. La superficie de rodadura de estas
carreteras debe ser pavimentada.

39. 6.0 NORMATIVIDAD
Carreteras de tercera clase:
• Son carreteras con IMDA menores a 400 veh/día, con calzada de dos
carriles de 3,00 m. de ancho como mínimo. De manera excepcional
estas vías podrán tener carriles hasta de 2,50 m., contando con el
sustento técnico correspondiente. Estas carreteras pueden funcionar
con soluciones denominadas básicas o económicas, consistentes en la
aplicación de estabilizadores de suelos, emulsiones asfálticas y/o
micro pavimentos; o en afirmado, en la superficie de rodadura. En
caso de ser pavimentadas deberán cumplirse con las condiciones
geométricas estipuladas.

40. 6.0 NORMATIVIDAD
Trochas carrozables:
• Son vías transitables, que no alcanzan las características geométricas
de una carretera, que por lo general tienen un IMDA menor a 200
veh/día. Sus calzadas deben tener un ancho mínimo de 4,00 m., en
cuyo caso se construirán ensanches denominados plazoletas de cruce,
por lo menos cada 500 m. La superficie de rodadura puede ser
afirmada o sin afirmar.

41. 6.0 NORMATIVIDAD
Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP):
• El Sistema Nacional de Inversión Pública (SNIP) es el sistema
administrativo del Estado que tiene por finalidad optimizar el uso de
los Recursos Públicos destinados a la inversión, mediante el
establecimiento de principios, procesos, metodologías y normas
técnicas relacionadas con las diversas fases de los proyectos de
inversión. Con ello se busca:

42. 6.0 NORMATIVIDAD
• La inversión pública debe estar orientada a mejorar la capacidad
prestadora de servicios públicos del Estado de forma que estos se
brinden a los ciudadanos de manera oportuna y eficaz. La mejora de
la calidad de la inversión debe orientarse a lograr que cada nuevo sol
(S/.) invertido produzca el mayor bienestar social. Esto se consigue
con proyectos sostenibles, que operen y brinden servicios a la
comunidad ininterrumpidamente. Hay diferentes actores en el SNIP y
cada uno de ellos es responsable de cumplir determinadas funciones
a lo largo de la preparación, evaluación ex ante, priorización,
ejecución y evaluación ex post de un proyecto.

43. 6.0 NORMATIVIDAD
Eficiencia En la utilización de recursos de inversión.
Sostenibilidad En la mejora de la calidad o ampliación de al provisión de
los servicios públicos intervenidos por los proyectos.
Mayor impacto
Socio-económico
Es decir, un bienestar para la población.

44. CONCLUSIONES
• Diferenciar el uso de los tipos de pavimentos que hay para su correcto
diseño y procedimiento constructivo.
• Se debe tener en cuenta los factores mencionados antes del diseño
de pavimentos.
• Respetar la normativa del MTC para los materiales y procedimientos
constructivos.

45. GRACIAS