Manual de Auscultación
Visual de Pavimentos de
PREFACIO
El Manual de Auscultación Visual de Pavimentos de Costa Rica (MAV-2012) unifica la clasificación de
daños en los pavimentos, utilizando una terminología común. Es frecuente que el mismo deterioro
sea conocido con nombres diferentes, por lo que es necesario estandarizarlos a fin de ser
identificados correctamente.
El objetivo de este manual es brindar una herramienta que logre homogenizar y sistematizar los
criterios de auscultación para el diagnóstico imparcial, objetivo y técnicamente sustentado en la
evaluación de los pavimentos rígidos y flexibles de Costa Rica.
El catálogo es un resumen de las fallas más corrientes que se encuentran en nuestro país. En cada
uno de los deterioros se incluye una descripción, posibles causas, niveles de severidad, medición y un
esquema representativo de la falla. También están incluidas fotografías de las fallas, para ayudar al
evaluador a catalogar en campo la falla, como parte de inspecciones viales.
En lo que se refiere a las posibles causas, únicamente se presenta una indicación del origen de la
falla. Siempre será necesario hacer las investigaciones pertinentes de campo para establecer la causa
definitiva del daño.
En lo que se refiere a los niveles de severidad, existen distintas maneras de medirlos; sin embargo, se
han adoptado los procedimientos más comúnmente utilizados en nuestro país.
Los avances tecnológicos para realizar actividades de mantenimiento, unidos con la utilización de
nuevos materiales, fuerzan a revisar periódicamente los documentos que se relacionen con el
mantenimiento vial.
La mayoría de las decisiones de intervención en los proyectos de conservación vial en nuestro medio,
se han tomado fundamentadas principalmente en el criterio técnico de los ingenieros profesionales a
cargo de las distintas zonas en las que se dividió la red vial nacional, de ahí la importancia de brindar
herramientas de gestión que unifiquen estos criterios, y que permitan que las decisiones de
conservación vial a nivel de red y de proyecto tengan el mismo grado de sustento técnico en todas
las zonas del país, y que igualmente sean acordes y compatibles con las políticas de intervención y los
diagnósticos realizados por la Dirección de Planificación Sectorial.
La Ley Nº 8114 del 4 de julio del 2001, Ley de Simplificación y Eficiencia Tributarias, le asignó recursos
y tareas a la Universidad de Costa Rica, a través del Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos
Estructurales (LanammeUCR). Según lo establece el inciso e), Artículo 6) se debe proceder a la
“actualización del manual de especificaciones y publicación de una nueva edición (revisada y
actualizada) cada diez años”, mandato legal que pretendemos atender en lo que concierne al manual
con esta publicación, más otras que se editarán en el futuro cercano.
Esta legislación persigue el máximo aprovechamiento de los dineros dispuestos por el Estado
costarricense para la conservación y construcción de las vías públicas, asignándole al LanammeUCR
las labores de investigación, capacitación, evaluación y asistencia técnica del sector vial, en procura
de que las funciones que ejecuta el Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT), sus consejos
y otras dependecias públicas alcancen mayor eficiencia y eficacia en la tarea de reconstruir,
rehabilitar y conservar el patrimonio vial nacional.
De acuerdo al reglamento al artículo 6 de la Ley 8114 emitido por el diario oficial La Gaceta el 07 de
Marzo del 2012, el Manual de Especificaciones estará conformado por los siguientes volumenes:
1.
Especificaciones Generales para la Construcción de Carreteras, Caminos y Puentes, CR 2010
2.
Diseños Estándar para la Construcción de Estructuras Conexas en Carreteras, DE 2012
3.
Manual de Costrucción de Carreteras, Caminos y Puentes, MC
4.
Guía para el Diseño Estructural de Pavimentos Flexibles y Rígidos Calibrada para Costa Rica
5.
Especificaciones Generales para la Conservación de Carreteras, Caminos y Puentes
6.
Manual de Seguridad Vial
7.
Preservación del Medio Ambiente en Proyectos Viales
8.
Inspección, Inventario y Conservación de Puentes
Y por último el Manual de Auscultación Visual que se muestra en este trabajo.
Redacción
Ing. Tania Ávila Esquivel
Colaboradores
Ing. Ellen Rodríguez Castro
Ing. Roy Barrantes Jiménez
Ing. Jorge Arturo Castro Herrera
Asist. Nathalie Alvarado
Revisión
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ... 1
Capítulo 1. UNIDADES DE MUESTREO (UM) ... 5
1.1
Definición de las Unidades de Muestreo ... 5
1.2
Longitud de la Unidad de Muestreo ... 5
1.3
Número Total de Unidades de Muestra ... 6
1.4
Número Mínimo de Unidades a Evaluar ... 6
1.5
Selección de las Unidades de Muestreo para Inspección ... 7
1.6
Selección de Unidades de Muestreo Adicionales ... 7
1.7
Esquema Resumen ... 8
1.8
Ejemplo de cálculo ... 11
Capítulo 2. ANÁLISIS EN CAMPO ... 21
2.1
Registro de la Información (Hojas de Levantamiento de Deterioros) ...i
MANUAL DE DETERIOROS ... 30
PAVIMENTO FLEXIBLE ... 31
I.
TIPOS DE DETERIOROS ... 31
II.
CASOS ESPECIALES ... 62
III.
MÉTODOS DE REPARACIÓN PARA PAVIMENTO FLEXIBLE ... 67
PAVIMENTO RÍGIDO ... 75
I.
TIPOS DE DETERIOROS ... 75
II.
CASOS ESPECIALES ... 95
III.
METODOS DE REPARACIÓN PARA PAVIMENTO RÍGIDO ... 98
Capítulo 3: DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE CONDICIÓN SUPERFICIAL (PCI) ... 109
3.1
Cálculo del PCI de las Unidades de Muestreo ... 109
3.2
Cálculo del PCI de una Sección de Pavimento ... 117
Capítulo 4: COMPARACIÓN DE LOS RANGOS DE LA METODOLOGÍA VIZIR CONTRA EL PC ... 119
BIBLIOGRAFÍA ... 123
APÉNDICES ... A
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1. Esquema resumen del procedimiento a seguir para la evaluación del pavimento... 2
Figura 1.2. Diagrama de Flujo UM para pavimento flexible... 9
Figura 1.3. Diagrama de Flujo UM para pavimento rígido ... 10
Figura 1.4. Ejemplo UM(a)- Entrada al Diagrama de Flujo ... 12
Figura 1.5. Ejemplo UM(a)- Diagrama de Unidades a Inspeccionar ... 14
Figura 1.6. Ejemplo UM(b)- Entrada al Diagrama de Flujo ... 16
Figura 1.7. Ejemplo UM(b)- Esquema de la Partición de la Carretera ... 17
Figura 1.8. Ejemplo UM(c)- Entrada al Diagrama de Flujo ... 19
Figura 1.9. Ejemplo UM(c)- Esquema para el cálculo de la longitud de UM. ... 20
Figura 2.1 Hoja para la auscultación de pavimento flexible ... 22
Figura 2.2 Hoja para la auscultación de pavimento flexible, Continuación ... 23
Figura 2.3 Hoja para la auscultación de pavimento rígido ... 24
Figura 2.4 Hoja para la auscultación de pavimento rígido, Continuación ... 25
Figura 2.5 Ejemplo: Registro de Información General ... 27
Figura 2.6 Ejemplo: Registro de la Hoja de Levantamiento de Deterioros ... 28
Figura 2.7 Ejemplo: Registro del Esquema ... 28
Figura 2.8 Ejemplo: Registro de los Casos Especiales ... 29
Figura 2.9 Ejemplo: Registro de las Observaciones... 29
Figura 2.10 Medida correcta de los anchos de grieta ... 32
Figura 2.11 Medida correcta de los deterioros en metros lineales ... 33
Figura 2.12 Medida correcta de los deterioros en metros cuadrados ... 33
Figura 2.13. Esquema Cuero de Lagarto – Pavimento Flexible ... 34
Figura 2.14. Cuero de Lagarto – Pavimento Flexible ... 35
Figura 2.15. Esquema Grieta Longitudinal y Transversal – Pavimento Flexible ... 37
Figura 2.16. Grieta Longitudinal y Transversal – Pavimento Flexible... 37
Figura 2.17. Esquema Grieta en Bloque – Pavimento Flexible... 38
Figura 2.18. Grieta en Bloque – Pavimento Flexible ... 39
Figura 2.19. Esquema Grieta en Arco – Pavimento Flexible ... 40
Figura 2.20. Grieta en Arco – Pavimento Flexible ... 41
Figura 2.21. Esquema Grieta en Borde– Pavimento Flexible ... 42
Figura 2.22. Grieta de Borde – Pavimento Flexible ... 43
Figura 2.23. Esquema Roderas– Pavimento Flexible ... 44
Figura 2.24. Roderas – Pavimento Flexible ... 45
Figura 2.25. Esquema Corrimiento– Pavimento Flexible ... 46
Figura 2.26. Corrimiento / Desplazamiento – Pavimento Flexible ... 47
Figura 2.27. Esquema Hinchamiento– Pavimento Flexible ... 48
Figura 2.28. Hinchamiento – Pavimento Flexible ... 49
Figura 2.29. Esquema Hundimiento– Pavimento Flexible ... 50
Figura 2.30. Hundimiento – Pavimento Flexible ... 51
Figura 2.31. Pulimiento de Agregados – Pavimento Flexible ... 52
Figura 2.32. Exudación – Pavimento Flexible ... 53
Figura 2.33. Desprendimiento de Agregados – Pavimento Flexible ... 54
Figura 2.34. Esquema Huecos– Pavimento Flexible ... 55
Figura 2.40. Escalonamiento entre Calzada y Espaldón – Pavimento Flexible... 61
Figura 2.41. Caso especial, Pérdida del Pavimento flexible ... 63
Figura 2.42. Caso especial, Exceso de Bacheo Asfáltico ... 64
Figura 2.43. Caso especial, Alcantarillas Desniveladas ... 65
Figura 2.44. Caso especial, Exceso de Recarpeteo ... 66
Figura 2.45 Chorro de Aire Caliente ... 68
Figura 2.46 Material de Relleno ... 69
Figura 2.47 Colocación de Micro Capa ... 70
Figura 2.48. Procedimiento para Bacheo Profundo ... 72
Figura 2.49 Medida correcta de los anchos de Grieta y Fracturamiento ... 76
Figura 2.50 Medida correcta de los deterioros en metros lineales ... 77
Figura 2.51 Medida correcta de los deterioros en metros cuadrados ... 77
Figura 2.52. Esquema Grieta Longitudinal- Pavimento Rígido ... 78
Figura 2.53. Esquema Grieta Transversal- Pavimento Rígido ... 79
Figura 2.54. Grieta Longitudinal y Transversal – Pavimento Rígido ... 79
Figura 2.55. Esquema Grieta en Malla- Pavimento Rígido ... 80
Figura 2.56. Grieta en Malla – Pavimento Rígido ... 81
Figura 2.57. Esquema Grieta de Esquina- Pavimento Rígido ... 82
Figura 2.58. Grieta de Esquina – Pavimento Rígido ... 83
Figura 2.59. Deficiencia de Sellado en Juntas – Pavimento Rígido ... 84
Figura 2.60. Esquema Junta Fracturada Longitudinal- Pavimento Rígido ... 85
Figura 2.61. Esquema Junta Fracturada Transversal- Pavimento Rígido ... 86
Figura 2.62. Juntas Fracturadas – Pavimento Rígido ... 86
Figura 2.63. Pulimiento de Agregados – Pavimento Rígido ... 87
Figura 2.64. Esquema Pérdida de Agregados- Pavimento Rígido ... 88
Figura 2.65. Pérdida de Agregados – Pavimento Rígido ... 89
Figura 2.66. Esquema Voladuras - Pavimento Rígido ... 90
Figura 2.67. Esquema Voladuras - Pavimento Rígido Continuo ... 91
Figura 2.68. Voladuras – Pavimento Rígido ... 91
Figura 2.69. Sangrado de Agua – Pavimento Rígido ... 92
Figura 2.70. Esquema Descenso de Espaldón - Pavimento Rígido ... 93
Figura 2.71. Descenso de Espaldón y Juntas – Pavimento Rígido ... 94
Figura 2.72. Caso Especial, Huecos en Pavimento Rígido ... 96
Figura 2.73. Caso Especial, Bacheo en Pavimento Rígido ... 97
Figura 2.74. Área de Reparación Aislada ... 102
Figura 2.75. Área de Remoción para Juntas Fracturadas ... 103
Figura 2.76. Colocación de Dovelas y Diagrama de Cortes ... 103
Figura 2.77. Perfil de una Reparación Parcial usando Equipo de Escarificado ... 104
Figura 2.78. Ruptura y Salida del Bache Debido al Punto de Apoyo ... 104
Figura 2.79. Dos o Más Líneas de Grieta se Usan como Guía para Marcar Juntas que Siguen un Camino Irregular
... 106
Figura 2.80. Pavimentar con una Sobrecapa una Junta Longitudinal Existente Permite Calzar la Junta Mediante
una Separación Horizontal ... 106
Figura 2.81. Colocar una Junta Plástica Ayuda a que el Movimiento Ocurra Antes de que se dé la Pérdida de
Adherencia ... 106
Figura 2.82. Sobrecapas de Concreto... 106
Figura 2.83. Acción del Pandeo en una Sobrecapa Sin Adherencia ... 107
Figura 3.1. Rango de Calificaciones PCI ... 109
Figura 3.2. Ejemplo: Gráfica para el Cálculo de los Valores Deducidos del Deterioro Cuero de Lagarto-Asfalto 111
Figura 3.3. Ejemplo: Gráfica para el Cálculo de los Valores Deducidos del Deterioro Huecos-Asfalto ... 111
Figura 3.4. Ejemplo: Gráfica para el Cálculo de los Valores Deducidos del Deterioro Bacheo-Asfalto ... 112
Figura 3.6. Gráfica para el Cálculo del MVDC (Pav. Flexible) ... 114
Figura 3.7. Ejemplo: Cálculo del MVDC para q=4 ... 115
Figura 3.8. Gráfica para el Cálculo del MVDC (Pav. Rígido) ... 117
ÍNDICE DE CUADROS
Cuadro 1.1. Longitud de las Unidades de Muestreo Asfálticas ... 5
Cuadro 2.1. Cuadro Resumen: Reparaciones para los Deterioros del Pavimento Flexible ... 74
Cuadro 2.2. Cuadro Resumen: Reparaciones para los Deterioros del Pavimento Rígido ... 108
Cuadro 3.1. Orden de los Datos Obtenidos en el Levantamiento de Campo (Pav. Flexible) ... 110
Cuadro 3.2. Procesar los Datos Obtenidos en Campo para una UM (1) ... 110
Cuadro 3.3. Procesar los Datos Obtenidos en Campo para una UM (2) ... 112
Cuadro 3.4. Procesar los Datos Obtenidos en Campo para una UM (3) ... 113
Cuadro 3.5. Procesar los Datos Obtenidos en Campo para una UM (4) ... 114
Cuadro 3.6. Procesar los Datos Obtenidos en Campo para una UM (5) ... 115
INTRODUCCIÓN
La mayoría de las decisiones de intervención en los proyectos de conservación vial en nuestro medio,
se toman fundamentadas principalmente en el criterio técnico de los ingenieros profesionales a
cargo de las distintas zonas en las que se dividió la red vial nacional, de ahí la importancia de brindar
herramientas de gestión que unifiquen estos criterios, y que permitan que las decisiones de
conservación vial a nivel de red y de proyecto tengan el mismo grado de sustento técnico en todas
las zonas del país, y que igualmente sean acordes y compatibles con las políticas de intervención y los
diagnósticos realizados por la Dirección de Planificación Sectorial o su equivalente en el Ministerio de
Obras Públicas y Transportes (MOPT).
De esta forma se podrán sentar las bases para la formulación de un sistema de administración de
pavimentos y mantener un registro histórico de los deterioros y de las obras realizadas por medio de
índices que sean comparables en el tiempo y con otras rutas de nuestra red vial. Esto permitirá la
evaluación del desempeño de los proyectos en el tiempo, y además, modelos de deterioro calibrados
que sirvan de base para la planificación de la inversión de obra pública en infraestructura del
transporte.
Objetivo del Manual
El objetivo de este manual es brindar una herramienta que logre homogenizar y sistematizar los
criterios de auscultación para el diagnóstico imparcial, objetivo y técnicamente sustentado de la
evaluación de los pavimentos flexibles y rígidos de Costa Rica.
Alcances
Este manual brinda procedimientos aplicables en pavimentos compuestos por capas de ruedo
flexibles (concreto asfáltico) y rígidas (concreto hidráulico) de carreteras primarias, secundarias o
terciarias, tanto en la Red Vial Nacional como en la Red Vial Cantonal. Toda evaluación de un
pavimento debe considerar un análisis detallado de su capacidad estructural, funcional y de la
condición superficial, así como de todos los elementos periféricos que la componen, tales como
drenajes, elementos de seguridad vial, cortes, rellenos, taludes y en términos generales, todos
aquellos elementos que se encuentren dentro del derecho de vía y que interactúen para brindar un
determinado nivel de servicio al usuario. Las herramientas descritas en este manual pueden
considerarse como parte de este análisis integral, enfocado específicamente en el diagnóstico de la
condición superficial.
Contenido del Manual
Este manual se divide en cuatro capítulos principales. El primero de ellos define las unidades de
muestreo, que permitan unificar la distancia para la recolección de información de los deterioros,
estas unidades dependerán principalmente de la longitud del proyecto a evaluar.
recolectada, así, como un Manual de Deterioros, que muestra todos los deterioros que deberán ser
considerados y como analizar su extensión y severidad. Adicionalmente se incluye una sección donde
se describen procedimientos que podrían ser aplicables en el tratamiento de los distintos deterioros
superficiales, tomando en cuenta que las decisiones de intervención se deben basar en el análisis
integral del pavimento.
En el Capítulo 3 se explicará como calcular el Índice de Condición del Pavimento (PCI, por sus siglas
en inglés), con fundamento en la metodología descrita en la norma ASTM D6433 que se explicará
detalladamente más adelante en este manual.
Finalmente en el capítulo cuatro se brinda la posibilidad de realizar una equiparación de los
resultados con el método realizado por Paul Autret y Jean-Louise Brousse “Método con ayuda de
computador para la estimación de necesidades en el mantenimiento de una red de carretera”
conocido como VIZIR, que ha sido utilizado por el departamento de Planificación Sectorial del
Ministerio de Obras Públicas y Transportes en evaluaciones a nivel de red. Las nuevas tendencias
mundiales en el campo de las evaluaciones recomiendan metodologías de auscultación con un mayor
nivel de detalle y que permitan una evaluación más precisa facilitando la toma de decisiones de
intervención a nivel de proyecto.
El procedimiento para la evaluación del pavimento anteriormente descrito, se resume en la Figura
1.1:
Términos y Definiciones
Auscultar: Conjunto de operaciones (medidas, tratamiento de las lecturas, análisis e interpretación)
cuyo objeto es medir, con la mayor precisión, los diversos deterioros superficiales de pavimentos de
manera que se pueda evaluar su comportamiento.
Escarificar: Método de recuperación de caminos que consiste en reciclar el material presente en la
carretera y transformarlo en una base para la estructura de pavimento.
Estabilización: Este proceso consiste en la modificación de suelos o bases mediante la adición de un
agente estabilizador (cal, emulsión asfáltica, cemento, entre otros), para lograr un propósito en
específico (secarlos, modificarlos o estabilizarlos).
LanammeUCR: Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales de la Universidad de
Costa Rica, que bajo lo estipulado en la Ley 8114 artículo 6 inciso e, tiene como función la creación
de un Manual de Especificaciones integral.
MOPT: Ministerio de Obras Públicas y Transportes de Costa Rica.
Pavimento: Parte superior de la carretera, aeropuerto, o área de parqueo. Incluye todas las capas
que descansan sobre el suelo original y consiste de todos los elementos estructurales o capas,
incluyendo los espaldones.
Pavimento Flexible: Pavimentos de Concreto Asfáltico (AC) (mezcla de asfalto y rocas). Este
pavimento está constituido por una carpeta bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no
rígidas, la base y la subbase. Debido a la alta flexibilidad de la carpeta bituminosa (capacidad de gran
deformación sin rotura bajo la acción de una carga), el peso del vehículo que transita sobre la
superficie es prácticamente una carga concentrada, cuyo efecto se disminuye a través del espesor de
las capas subyacentes, hasta llegar distribuido y atenuado a la subrasante.
Pavimento Rígido: Pavimentos Concreto de Cemento Portland (mezcla de cemento Portland, agua, y
rocas). Fundamentalmente está constituido por una losa de concreto hidráulico, apoyado sobre la
subrasante o sobre una capa de material seleccionado, la cual se denomina subbase del pavimento
rígido. Debido a la alta rigidez del concreto hidráulico, así como de su elevado coeficiente de
elasticidad, la distribución de los esfuerzos se produce en una zona muy amplia. Además, como el
concreto es capaz de resistir, en cierto grado, esfuerzos a la tensión, el comportamiento de un
pavimento rígido es suficientemente satisfactorio aún cuando existan zonas débiles en la subrasante.
La capacidad estructural de un pavimento rígido depende de la resistencia de las losas y, por lo tanto,
el apoyo de las capas subyacentes ejerce poca influencia en el diseño del espesor del pavimento.
PCI: Índice de Condición Superficial que por sus siglas en inglés se entiende por PCI (norma ASTM
Unidad de Muestra: Segmentos en los que se divide toda la sección de carretera que se desea
auscultar para hallar su valor de PCI.
Valores Deducidos: Rango de valores de 1-100 que castigan un tipo de deterioro superficial de
acuerdo a su severidad y cantidad (medida). Estos valores se obtienen de las gráficas de la norma
ASTM D6433, creadas para el cálculo del PCI (Anexo 1).
VIZIR: Método con ayuda de computador para la estimación de necesidades en el mantenimiento de
Capítulo 1. UNIDADES DE MUESTREO (UM)
1.1
Definición de las Unidades de Muestreo
El primer paso en la determinación de la condición superficial de una carretera consiste en la
selección de las unidades de muestreo, las cuales se definen como fracciones de carretera,
designadas con el propósito de inspeccionar el pavimento y que dependen de varios factores:
1.
Tipo de Evaluación
•
Evaluación a nivel de Red, puede tenerse un número muy grande de unidades de muestreo
cuya inspección demandará tiempo y recursos considerables; por lo tanto, es necesario
aplicar un proceso de muestreo. (Subsección 1.2)
•
Evaluación de un Proyecto, se deben inspeccionar todas las unidades; sin embargo, de no ser
posible, el número mínimo de unidades de muestreo que deben evaluarse se obtendrá con el
proceso que se muestra en la Subsección 1.2.
2.
Tipo de Pavimento
El área de la unidad de muestreo dependerá del tipo de superficie de rodadura: pavimento flexible o
rígido. Ver Subsección 1.2.
3.
Características de la sección de carretera
Se considerará un tramo que posea una construcción uniforme en toda el área, como una sección de
carretera, además deberá poseer el mismo tipo de superficie, Tránsito Promedio Diario Anual (TPDA)
e intensidad de carga. Con el propósito de unificar resultados y simplificar procedimientos se
adjuntan las secciones de control utilizadas en la Red Vial Nacional las cuales ya cumplen con dichas
características, esto para su uso a nivel de Red (Anexo 2).
1.2
Longitud de la Unidad de Muestreo
La longitud de la unidad de muestra dependerá del ancho de calzada en el caso de carreteras
flexibles y del tamaño de losa en carreteras rígidas. El rango de valores que se definen a continuación
para determinar la longitud de las unidades de muestra, es necesario porque la metodología del PCI
establece estos valores en sus curvas de deterioro para el cálculo de los “Valores Deducidos”.
1.2.1
Carreteras con capa de rodadura asfáltica y ancho menor que 10m
El área de la unidad de muestreo debe estar en el rango 225.0 ± 90.0m². En el Cuadro 1.1 se
presentan algunas relaciones longitud – ancho de calzada pavimentada.
Cuadro 1.1. Longitud de las Unidades de Muestreo Asfálticas
Ancho de Calzada (m) Longitud de UM (m)
3.5 – 6.5
47
4.0 - 7.5
42
Como se nota en el cuadro anterior se pueden poseer diferentes anchos de calzada para una misma
longitud de UM, queda a criterio del usuario seleccionar la longitud de UM a utilizar., sin embargo se
recomienda utilizar la menor longitud de UM posible.
Si el ancho de calzada es mayor que el mostrado en el Cuadro 1.1 deberá dividirse el ancho de
calzada por la mitad, para que se cumpla con un área de 225 ± 90.0 m² y la longitud mínima de 32m,
en cuyo caso, será necesario realizar dos análisis independientes. (Ver Subsección 1.8 Ejemplo b)
1.2.2
Carreteras con capa de rodadura en losas de concreto y longitud inferior a 8m
El área de la unidad de muestreo debe estar en el rango 20 ± 8 losas. En el caso en que la separación
de las juntas sea mayor a los 8m deberán crearse losas imaginarias con longitudes iguales o menores
a 8m.
1.3
Número Total de Unidades de Muestra
Para calcular el número total de UM presentes en la sección de carretera a evaluar, se debe resolver
la siguiente ecuación:
(Ecu. 1.1)
Donde:
N: Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento.
Long. Proyecto: La longitud total del proyecto a evaluar (m)
Long. UM: La longitud de la unidad de muestra seleccionada en la Subsección 1.2 (m)
1.4
Número Mínimo de Unidades a Evaluar
Lo ideal sería evaluar toda la red, sin embargo en los casos en que no se pueda, se seleccionará el
número mínimo de unidades de muestreo que deben evaluarse mediante la Ecuación 1.2, la cual
produce un estimado del PCI ± 5 del promedio verdadero con una confiabilidad del 95%.
(Ecu. 1.2)
Donde:
n: Número mínimo de unidades de muestreo a evaluar.
N: Número total de unidades de muestreo en la sección del pavimento.
e: Error admisible en el estimativo del PCI de la sección (e = 5%)
σ: Desviación estándar del PCI entre las unidades.
(Ecu. 1.3)
Donde:
PCI
i: Valor del PCI de las unidades de muestra i.
PCI
s: Valor de PCI de la sección.
m: Número total de unidades de muestra medidas.
σ: Desviación estándar del PCI entre las unidades.
En el Capítulo 3 se explicará detenidamente como calcular los valores de PCI necesarios para resolver
la Ecuación 1.3. A partir de la desviación estándar obtenida se recalculará el número mínimo de
unidades a evaluar (Ecuación 1.2), si estas son más que el número evaluado inicialmente, se deberán
seleccionar unidades extra para cumplir con este nuevo n y asegurar el 95% de confiabilidad.
Cuando el número mínimo de unidades a evaluar sea menor que cinco (n < 5), todas las unidades
deberán evaluarse, y para todos los casos, si el número total de unidades de muestra es mayor a
cien (N > 100), se crearán subsecciones con N iguales a 100 o menores, y a partir del N de la
subsección se estimará el n con la Ecuación 1.2 (Ver Subsección 1.8 Ejemplo b).
1.5
Selección de las Unidades de Muestreo para Inspección
Se recomienda que las unidades elegidas estén igualmente espaciadas a lo largo de la sección de
pavimento y que la primera de ellas se elija al azar (aleatoriedad sistemática) de la siguiente manera:
1.5.1
El intervalo de muestreo (i)
Se muestra mediante la Ecuación 1.4:
(Ecu. 1.4)
Donde:
N: Número total de unidades de muestreo de la sección.
n: Número mínimo de unidades para evaluar.
i: Intervalo de muestreo, se redondea al número entero inferior (por ejemplo, 3.7 se redondea a 3)
1.5.2
El inicio al azar se selecciona entre la unidad de muestreo S y el intervalo de muestreo i
Así, si i = 3, la unidad inicial de muestreo a inspeccionar puede ser 1, 2 ó 3 y se denominará S. Las
unidades de muestreo para evaluación se identifican como (S), (S + i), (S + 2i), etc.
Siguiendo con el ejemplo, si la unidad inicial de muestreo para inspección seleccionada es 2 y el
intervalo de muestreo (i) es igual a 3, las subsiguientes unidades de muestreo a inspeccionar serían 5,
8, 11, 14, etc. Se detiene el proceso al alcanzar la cantidad de UM definida a evaluar (Mínimo n en
Ecuación 1.2).
En caso de que se requieran cantidades de daño exactas para pliegos de licitación (rehabilitación),
todas y cada una de las unidades de muestreo deberán ser inspeccionadas.
unidades de muestreo que tienen daños que sólo se presentan una vez (por ejemplo, “cruce de línea
férrea”) queden incluidas de forma inapropiada en un muestreo aleatorio.
Para evitar lo anterior, la inspección deberá establecer cualquier unidad de muestreo inusual e
inspeccionarla como una “unidad adicional” en lugar de una “unidad representativa” o aleatoria.
Cuando se incluyen unidades de muestreo adicionales, el cálculo del PCI es ligeramente modificado
para prevenir la extrapolación de las condiciones inusuales en toda la sección. (Ver Capítulo 3)
Unidades de Muestra
(UM) para
Pavimento Flexible
Seleccionar longitud
de la UM
¿Valor se
encuentra
en la tabla?
Sí
No
¿Se evaluarán
todas las
unidades?
Crear particiones
imaginarias con anchos
de carril ≤ 10m
Sí
No
FIN
Calcular el
número de UM
(N) a evaluar
N= Long. Proyecto
Long. UM
¿Es N mayor
a 100?
Sí
No
Crear subsecciones
con N ≤ 100 UM
Calcular número
mínimo de UM (n)
a inspeccionar
n=
¿Es n menor
a 5?
Sí
No
Evaluar todas
las unidades
FIN
Calcular el
intervalo de
muestreo i
n= N , se redondea al
n número entero
inferior
S= Seleccionar un
valor entre 1 e i
Se inicia en la Unidad
de Muestreo S
Obtener la totalidad
de las UM a evaluar
Detenerse cuando
se alcance n
FIN
Ejm: UM
2= UM
1+i,
en general:
UM
i=UM
(i-1)+i
Ancho de Calzada (m) Longitud de UM (m)
3.5 – 6.5 47
4.0 - 7.5 42
4.5 - 8.5 38
5.0 – 9.0 35