PAVIMENTOS

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1a Parte. Por: Ing. Rafael Benavides Osorio

Generalidades. Dentro de los diferentes tipos de estructuras que proyectamos y construimos los Ingenieros, se encuentran los pavimentos, mediante los cuales se hace posible que las vialidades cumplan con su función de permitir que nos traslademos de manera segura, cómoda y eficiente entre los puntos de origen y destino que nuestras necesidades establecen.

Estas estructuras, a diferencia de las que definimos como edificios, durante su vida útil se ven sometidas a cargas repetidas móviles, que además actúan en forma concentrada y que se trasladan sobre la superficie de la estructura. Esta situación da lugar a que, en ellas, la falla se produzca por fatiga de los materiales de que están constituidas.

Los pavimentos, que son el motivo de este artículo, se distinguen también de los edificios en que, en esas edificaciones lo que conocemos como superestructura, no existe, además de que se apoyan en el suelo de cimentación en toda su extensión. Es decir, son estructuras que están constituidas únicamente por la porción que para los edificios definimos como la cimentación, además de que generalmente ocupan grandes extensiones, principalmente en sentido longitudinal.

Otra característica de los pavimentos es que son estructuras multicapa, es decir que están constituidas por un cierto número de estratos, cada uno de ellos con características mecánicas diferentes a las de los restantes y el conjunto se desplanta sobre el terreno de cimentación.

GRIETAS CARRETERA

A diferencia también de los edificios, en los pavimentos se acepta como un hecho normal, que al cumplirse su vida útil y aun antes de que esto suceda, se produzca la falla. Además la vida útil para la que se diseñan, es relativamente corta.

CONCEPTO DE FALLA Y CALIFICACIÓN

Para los pavimentos se definen dos tipos de falla, la estructural y la funcional. La estructural se produce cuando, por la acción de las cargas y después de un cierto número de repeticiones, se presentan grietas, ondulaciones o baches, y la funcional cuando, debido también a las fallas o a imperfecciones en el acabado superficial, el conductor percibe movimientos del vehículo que no son los normales para un pavimento bien acabado, o no fallado.

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Las fallas estructurales y funcionales, pueden no estar relacionadas. Es el caso de un pavimento rígido, agrietado en virtud de la falla estructural, en el que no se produzca desplazamiento vertical diferencial, a ambos lados de la grieta. En un caso así, el conductor no percibe las grietas, al no producirse movimientos inusuales del vehículo. Al conductor, en general le interesa que no se produzca la falla funcional, ya que es la que percibe al conducir.

Con relación a la falla funcional, a los pavimentos se les asigna una calificación, que varía de 0 a 5. La primera corresponde con un pavimento intransitable y la segunda, con uno cuyo acabado superficial sea perfectamente terso y sin ondulaciones.

DIFERENTES TIPOS DE ESTRUCTURAS

En la siguiente figura se muestran los dos tipos de estructuras a las que nos hemos referido.PAVIMENTO Nótese como para los edificios, la cimentación ocupa un área de desplante, es decir, en contacto con el suelo, pequeña en comparación con la superficie que la estructura ocupa en planta. En estos casos pueden definirse los parámetros promedio de la resistencia del suelo y con ellos calcular un solo tipo de cimentación para todo el edificio.

En el caso de los pavimentos es necesario tomar en cuenta la variación en el tipo de ESTRUCTURA DE PAVIMENTOsuelo, a lo largo de, por ejemplo, un camino, que puede abarcar muchos kilómetros de longitud y por lo mismo puede cambiar, según las características de la capa subrasante.

LOS PAVIMENTOS EN LA CIUDAD DE TAMPICO

Analizaremos a continuación los pavimentos de algunas vialidades de nuestra ciudad, con la finalidad de determinar cuál ha sido su comportamiento bajo el efecto del tránsito al que han servido y el tipo de subsuelo de cimentación en el que están desplantados, así como las condiciones climáticas que prevalecen en esta región. Si observamos vialidades como Avenida Universidad y su prolongación hacia el Sur, Avenida Ayuntamiento, y las vialidades secundarias que confluyen hacia las referidas vías principales observamos lo siguiente:

1. Desde el punto de vista topográfico Ave. Universidad se ubica en una cota promedio superior a la que corresponde a Ave. Ayuntamiento.

2. La topografía de los terrenos que rodean a Ave. Universidad, es plana hacia el Oriente y Ondulada hacia el Poniente. En ambos casos el terreno desciende a partir de la referida vialidad.

3. Ave. Universidad fue trazada siguiendo el parteaguas.

4. Ave. Ayuntamiento fue trazada siguiendo prácticamente un cauce y por lo mismo el terreno asciende a partir de la vialidad hacia ambos lados.

ZONIFICACIÓN

El área de Tampico, Madero y Altamira se encuentra dividida con tres zonas, desde el punto de vista de las características del subsuelo. Estas particularidades, diferentes para cada zona, influyen en el comportamiento estructural de los pavimentos.

MAPA ZONIFICACION

Las características del subsuelo como subrasante de pavimentos y como material para desplantar la estructura de los pavimentos se muestra a continuación:

ZONA A

ZONA ATipo de Suelo: Depósitos de las lagunas que forman los Ríos Pánuco y Tamesí.

Clasificación: Arcilla, limo y arena de grano pequeño.

Resistencia: Consistencia muy blanda a blanda y baja compactación.

Nivel Freático: Prácticamente superficial.

ZONA B

ZONA BTipo de Suelo: Producto de la intemperización de lutitas y margas

Clasificación: Arcilla y limo con algo de arena

Resistencia: Consistencia media a dura, hasta ser prácticamente roca.

Nivel Freático: Generalmente “profundo”.

ZONA C

ZONA CTipo de Suelo: Depósitos marinos y eólicos “recientes”.

Clasificación: Arena de grano pequeño que sobreyace a arena arcillosa.

Resistencia: Arena de baja compacidad y arena arcillosa de consistencia media.

Nivel Freático: A poca profundidad e intermedio.

Conclusiones:

Los pavimentos son estructuras multicapa que pueden llegar a desplantarsePUENTE TAMPICO PAVIMENTOS 2 sobre la superficie del terreno de cimentación y por ello puede también requerirse construir un terraplén para llegar a la cota de rasante requerida. Las características del terraplén influirán en el diseño estructural del pavimento.

En los casos en que no se requiere el  terraplén, dependiendo de la zona puede llegar a requerirse la capa de transición, la cual también influirá en el diseño estructural.

En todos los casos las características de resistencia del terreno natural, se deberán tomar en cuenta en el proceso de diseño de estas estructuras.gotita a&a

Autor: Agua&Ambiente

agua&ambiente es una revista digital mensual y gratuita. Nuestra misión es publicar y difundir información acerca de agua, medio ambiente, cultura ecológica y otros temas relacionados.

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