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Ingeniería

 

Existen innumerables problemas que surgen en el día a día del mantenimiento y la conservación de la carretera que conducen a producir graves deterioros e incluso a la ruina de la misma. Desde GEOCISA se auxilia al gestor de la Red analizando el problema, tanto en el aspecto estructural, funcional como de materiales y aconsejando la solución óptima para resolver el mismo. GEOCISA se ocupa:

El Control de Obras mediante los equipos de auscultación de carreteras está recogido en un programa auditor que trata de conocer, de una forma intensiva, continuada y no destructiva, la calidad de la ejecución de las diferentes capas de los firmes, mediante una auscultación dinámica de alto rendimiento de determinados parámetros como capacidad portante, regularidad superficial y espesores de capas desde la explanada hasta la capa de rodadura, pasando por las capas intermedias a lo largo de la construcción de un firme de carretera, si la ejecución de la obra se ajusta a los parámetros del proyecto. En definitiva, determina la garantía de calidad de la ejecución de las diferentes capas de los firmes, mediante una auscultación dinámica de alto rendimiento de determinados parámetros.
Este programa se viene realizando en diferentes Administraciones Públicas desde hace más de una década a través de sus empresas de gestión de infraestructuras.

Se evalúan dos grupos de parámetros: los que afectan a la comodidad y seguridad (regularidad superficial, adherencia a la carretera, verificación del peralte transversal y características geométricas), y los que afectan básicamente a la vida útil (capacidad portante, compactación del trasdós de las obras de fábrica y espesores).
El programa se desarrolla de la siguiente manera: una vez iniciados los trabajos de ejecución de las capas del firme, el director de la obra, según el avance de los trabajos, solicita controles periódicos en diferentes tramos.
Durante la realización de los trabajos de campo, se analizan los parámetros anteriormente descritos, lo cual permite un mejor conocimiento de la realidad de la obra y es de gran utilidad en el análisis de disconformidades.
El informe de control se remite a la Dirección de Obra y Gerencia de la Empresa Pública de Gestión en los cinco días siguientes a la finalización de los ensayos. Este tiempo tan corto de entrega de los informes es fundamental en el programa, pues permite efectuar las medidas correctoras, en su caso, antes de ejecutar la siguiente capa.

CASO REAL
A continuación se relacionan los datos generales del Programa de Control de Obras ADAR (Auscultación Dinámica de Alto Rendimiento) de febrero de 2000 a febrero de 2012 de trabajos para AGENCIA DE OBRAS PÚBLICAS DE LA JUNTA DE ANDALUCÍA.

Datos económicos y generales:
• Coste Programa ADAR sobre presupuesto obras: 0,19%
• Nº de obras controladas: 290.
• Nº de informes emitidos: 2.377.
• Días en ejecutar un control incluyendo transporte: 1,16
Como se puede apreciar en los datos anteriores, la velocidad de la ejecución de los controles es muy elevada 1,16 días por control, y la repercusión del Programa ADAR sobre el importe de las obras es muy razonable, ya que solo supone un 0,19%.

El coste de la corrección de las disconformidades en las obras controladas por el Programa ADAR, es menor, pues se detectan antes de realizar el extendido de la siguiente capa, por lo que la actuación se realiza en un número menor de capas y cuando todavía se está realizando la obra.
Finalmente, es de destacar que el Programa ADAR ha supuesto una gran mejora de la calidad de los firmes, tanto durante la ejecución como en la fase de proyecto, debido a la masiva información que proporcionan los controles y al análisis de la misma. Asimismo, se ha creado una motivación muy positiva en los equipos de dirección y de ejecución de obras, al disponer de unos nuevos parámetros de control que aumenta de forma importante la garantía de calidad de la ejecución del proyecto, muy superior a la conseguida con los ensayos tradicionales.


La palabra “Rehabilitación” suele ir unida a la idea de suministrar a la carretera capacidad portante para poder soportar las cargas de tráfico a las que se ve sometida, aunque existen otro tipo de actuaciones necesarias en una carretera, si se quiere que ésta se mantenga en perfecto estado de funcionamiento, como puede ser la mejora del coeficiente de rozamiento o de la regularidad superficial.
A continuación se explican brevemente las ideas de GEOCISA en el campo de la rehabilitación de firmes.

FIRMES RÍGIDOS
Una de las necesidades habituales de un gestor de carreteras es la de rehabilitar las carreteras construidas con un firme rígido que están próximas a un nivel de deterioro incompatible con el servicio que debe prestar al usuario.
En la auscultación y refuerzo de los firmes rígidos GEOCISA se guía por la Normativa de la ASSHTO “Guide of Designe of Pavement Structures” que especifica la sistemática a seguir en el uso del Deflectómetro de Impacto en la auscultación, la disposición adecuada de los geófonos, etc.

Los parámetros que se miden para evaluar el estado de firmes rígidos son:
• Transferencia de cargas en juntas.
• Existencia de Huecos debajo de las losas.
• Deflexiones en las esquinas de las losas.
• Deflexiones en los centros de las losas.

A veces, es necesario conjuntar todo ello con la auscultación con el vehículo GEO-RADAR para completar la visión del firme existente, su espesor, etc., y en contadas ocasiones con ensayos destructivos.

FIRMES SEMI-RÍGIDOS
Los firmes semi-rígidos tienen la propiedad de que su base cementada se fisura al poco tiempo de su colocación, pasando a comportarse como un firme discontinuo, formado por una serie de “losas” que normalmente tienen una longitud variable entre 4 y 6 metros.
En la base fisurada, se producen movimientos debidos a las variaciones de temperatura, lo que genera la fisuración progresiva de la capa de mezcla asfáltica superior y el reflejo final de la fisura en la superficie, lo que origina una fuente de entrada de agua a las capas inferiores del mismo. El resultado final es el deterioro de las capas del firme en la zona de fisuras y la ruina del mismo con la consiguiente proliferación de fisuras adicionales y de hundimientos.

La auscultación clásica con el Deflectógrafo LACROIX y otros vehículos semejantes, tendente a adquirir la deflexión máxima y el radio de curvatura cada 5 metros, tiene como fundamental defecto el que, al ser aleatoria, la toma de datos se hace indiscriminadamente sobre zonas sanas y zonas fisuradas de la carretera. Esto supone que la deflexión que se obtiene sobre una zona sana de la grava-cemento es una deflexión muy baja, ya que la capacidad portante que suministra al firme la grava-cemento, es muy elevada. Mientras que si la deflexión se toma en zona de fisuras, su valor es muy alto.

La grave dificultad de poder repetir la auscultación en los mismos puntos en diferentes campañas y el comportamiento diferenciado del firme, hace que GEOCISA proponga en los últimos tiempos la auscultación del firme semi-rígido orientado a la fisura, que es el punto débil del mismo.

Para ello se ausculta generalmente una fisura de cada cinco metros y se investiga la existencia de huecos, la transferencia de carga en uno y otro sentido y la deflexión en la fisura.

Con estos datos, y ayudados por el vehículo GEO-RÁDAR para investigar la posible existencia de huecos en otras fisuras distintas de las auscultadas, se puede tener una idea muy aproximada del estado general del firme.
Dado que el equipo Deflectómetro de Impacto DYNATEST HDW. 8081 va provisto de odómetro, es posible identificar perfectamente las fisuras auscultadas. En el caso de la existencia de una zona especialmente mala, se pueden auscultar el resto de las fisuras para conocer el estado real de todo el tramo.

FIRMES FLEXIBLES
Tradicionalmente, y de acuerdo con la normativa existente, para calcular un refuerzo se obtienen las deflexiones de la carretera a reforzar, se tramifica la misma, se calculan las deflexiones características de cada tramo y, en función del tráfico existente, se entra en una tabla obteniéndose el valor del refuerzo.
Este planteamiento que, en principio, no tiene en cuenta importantes características del firme existente, como el espesor de las diversas capas, pensamos que es mejorable de acuerdo con las técnicas que se practican en EE.UU. y en el centro de Europa.

Para el diseño de la actuación de rehabilitación más adecuada, GEOCISA propone el uso de GEO-RÁDAR y del DEFLECTÓMERO DE IMPACTO en equipo.

Con el vehículo GEO-RÁDAR se detectan los espesores de las distintas capas que componen el firme, de forma que se puede tener un conocimiento muy exacto de la composición del mismo, lo que permite interpretar y utilizar correctamente la deflexión asociada a dicho firme. Con algunos testigos se conoce el material de dichas capas.
El deflectómetro de impacto DYNATEST permite conocer no solo la deflexión máxima, sino las deflexiones en otros seis puntos a distancias elegidas por el técnico en función del espesor y tipo del firme.

La obtención de estas siete deflexiones, más el conocimiento de las capas y de su espesor, permite realizar un “cálculo inverso” muy exacto, al final del cual se obtienen los módulos de elasticidad de las capas del firme.
Con estos datos es posible calcular el espesor de refuerzo necesario en un firme, utilizando un modelo multi-capa. El espesor de refuerzo así obtenido tiene un grado de fiabilidad muy elevado.