Conservación y Explotación de Carreteras. Gestión de la Conservación. Aspectos Complementarios: Sistemas de Auscultación de Firmes de Carreteras

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Contenido

Sistemas de auscultación de firmes de carreteras

Introducción

El objetivo primordial de la inspección y auscultación de las carreteras de la Red de nuestro país tiene como objetivos primordiales:

- Conocer el estado de la Red de Carreteras del Estado (RCE).
- Establecer los puntos donde es necesaria la ejecución de actuaciones de rehabilitación.
- Reconocer los puntos donde se encuentran elementos en mal estado que dificultan la circulación de los vehículos y que pueden provocar incidentes.
- Alargar la vida útil de las carreteras existentes.

Seguimiento y control del estado de las carreteras

En la gestión del seguimiento del estado de las carreteras de cualquier país es necesario contar con una serie de parámetros que permitan determinar el estado real de las infraestructuras, con un criterio unificado, en toda la Red de Carreteras.

En el caso de las carreteras se habla de infraestructuras que tienen mucha interacción con el usuario, hasta el punto de que a veces se deja la vida en ellas, por lo que estos parámetros son aún más importantes.

Así, el Ministerio de Fomento ha establecido un criterio de referencia para todas las empresas que se dediquen a la conservación de carreteras.

A través del documento “Sistema de gestión de las actividades de conservación ordinaria y ayuda a la vialidad, GSM”, del Ministerio de Fomento (1996), y de la Norma 6.3-IC, se establecen criterios claros para evaluar el estado de los firmes de una carretera.

El resultado de toda esta información otorga al técnico competente datos claros y objetivos sobre el estado del firme y sobre la necesidad de realizar o no actuaciones.

Por todo lo expuesto anteriormente se puede concluir que para otorgar información objetiva sobre la carretera en estudio hay que empezar por conocer de manera exhaustiva la normativa existente.

La inspección visual es la revisión que realiza un técnico competente a una estructura en la que observa sus propiedades de forma visual para caracterizar su estado funcional y de servicio.

La auscultación es la evaluación del estado funcional y estructural de una infraestructura con equipos de alto rendimiento; en el caso de los firmes se hace de manera casi continua, con gran rapidez y sin afectar de manera importante a la circulación de los vehículos.

Especificaciones técnicas de recepción y servicio de los firmes

En la auscultación de carreteras una parte muy importante se realiza en los firmes, ya que constituyen la parte de la infraestructura que tiene el contacto más directo con el usuario; un mal estado del firme puede provocar accidentes mortales.

Además, las variaciones de cargas soportadas por el firme, las condiciones climatológicas de la zona, los accidentes, etc. obligan a realizar actividades de conservación constantemente.

En el caso de España, para evaluar el estado funcional y estructural del firme se emplean habitualmente los siguientes parámetros, aparatos y equipos, siempre siguiendo la normativa existente:

a. Evaluación funcional

- Macrotextura: esta propiedad se necesita para facilitar el contacto carretera-neumático en presencia de agua y mantener esta adherencia a velocidades altas. Se exige una macrotextura mínima en función de la categoría de la vía. En España se indica como parámetro para evaluar la profundidad media de la textura determinada mediante el ensayo de círculo de arena (NLT-335), que tiene escaso rendimiento; para asegurarse se suele recurrir a los texturómetros láser.
- Coeficiente de rozamiento: esta propiedad garantiza una rodadura segura para los vehículos y que puedan realizar con seguridad maniobras de giros y frenado garantizando la buena adherencia carretera-neumático. En España se utiliza como aparato de medida el SCRIM, que determina el coeficiente de rozamiento transversal (CRT) del firme (NLT-336).
- Regularidad: esta propiedad determina la calidad de rodadura de los vehículos sobre el firme evitando que deslicen y que no se presenten ni vibraciones ni oscilaciones. Por lo tanto, los firmes no deben presentar baches ni deformaciones. En España para medir la regularidad de un pavimento se utiliza el índice internacional de regularidad (IRI), y se mide mediante vehículos tipo respuesta o vehículos con equipos láser como los usados en la medida de la textura.


Las normas NLT las redacta el Centro de Estudios de Experimentación de Obras Públicas (CEDEX) a petición de la Dirección General de Carreteras (Ministerio de Fomento).

En ellas se puede encontrar el procedimiento correcto para realizar las mediciones y los ensayos que determinen tanto el estado estructural como funcional de los elementos de una carretera.

A modo de ejemplo, y tomando como fuente la página web Carreteros.org, donde se pueden descargar los documentos completos, se citan a continuación unas cuantas:

- 313/87 Áridos. Adhesividad mediante la placa Vialit.
- 314/92 Toma de muestras testigos en pavimento.
- 316/89 Preparación en laboratorio de lechadas bituminosas.
- 317/87 Consistencia, con el cono, de las lechadas bituminosas.
- 317/00 Consistencia, con el cono, de las lechadas bituminosas.
- 318/88 Determinación por penetración del tiempo de curado de las lechadas bituminosas.
- 319/88 Adhesividad por vía húmeda de las lechadas bituminosas curadas.
- 320/87 Abrasión por vía húmeda de las lechadas bituminosas.
- 320/00 Abrasión por vía húmeda de las lechadas bituminosas.
- 321/89 Envuelta y resistencia de las lechadas bituminosas a la acción del agua.
- 323/93 Método de ensayo para clasificar las lechadas bituminosas por medida del par de torsión, en el cohesiómetro, en función del tiempo de curado.
- 326/00 Ensayo de lixiviación en materiales para carreteras (método del tanque).
- 327/88 Permeabilidad in situ de pavimentos drenantes con el permeámetro LCS.
- 327/00 Permeabilidad in situ de pavimentos drenantes con el permeámetro LCS.
- 328/91 Estabilidad al almacenamiento de betunes asfálticos modificados.
- 329/91 Recuperación elástica por torsión de betunes asfálticos modificados.
- 330/98 Cálculo del índice de regularidad internacional, IRI, en pavimentos de carreteras.
- 331/98 Medida de regularidad superficial con perfilómetro pivotante de alta precisión.
- 332/87 Medida de la regularidad superficial de un firme mediante el equipo viágrafo.
- 334/87 Medida de la irregularidad superficial de un firme mediante la regla rodante de tres metros.
- 334/98 Medida de la irregularidad superficial de un pavimento mediante la regla de tres metros estática o rodante.
- 335/87 Medida de la textura superficial de un pavimento por el método del círculo de arena.
- 335/00 Medida de la macrotextura superficial de un pavimento por la técnica volumétrica.
- 336/92 Determinación de la resistencia al deslizamiento con el equipo de medida del rozamiento transversal.
- 337/92 Medida de las deflexiones en firmes con deflectógrafo tipoLacroix.
- 338/98 Medida de las deflexiones de firmes con deflectómetro de impacto.
- 338/07 Medida de deflexiones en firmes y pavimentos con deflectómetro de impacto.
- 339/96 Clasificación de texturas superficiales de pavimentos.
- 340/88 Susceptibilidad a la temperatura de los materiales bituminosos mediante el flotador.
- 341/88 Penetración, con el cono, de los materiales bituminosos.
- 342/88 Fluencia de los materiales bituminosos.


b. Evaluación estructural

  • Deflexión: este parámetro mide la respuesta del firme ante las cargas de tráfico que se soportan a lo largo del tiempo. Se mide con los deflectógrafos, con los curviámetros o con los deflectómetros de impacto; en España estos últimos son los más comunes, ya que con ellos se puede medir la deflexión máxima producida en el firme por carga o eje patrón de vehículo (13 toneladas en nuestro país). Se suele medir la deflexión con curviámetros o deflectómetros de impacto que ofrecen el valor puntual de la deflexión en comparación con la deflexión patrón (viga Benkelman) y corregida por temperatura.
  • Fisuración: con este parámetro se mide el grado de fatiga de los firmes. La medida de la fisuración se obtiene a partir de la interpretación de imágenes de la superficie de rodadura grabadas con una cámara lineal.

A la hora de realizar auscultaciones en las capas de firme es conveniente advertir que hay que tener en cuenta las condiciones ambientales y de limpieza en las que se encuentra el firme. Existen algunos parámetros que se ven alterados por la temperatura a la que se encuentra el firme, como el coeficiente de rozamiento, que además se ve afectado también por el estado de limpieza y por la temperatura del aire. Todas estas particularidades en la medición se contemplan en las normas NLT del CEDEX.

Ejemplo: En la siguiente figura se muestra un extracto de la norma NLT 337/92 correspondiente a la medida de la deflexión de los firmes con un deflectógrafo tipo Lacroix y las consideraciones que hay que tener en los resultados de la medición:

ConExpCar3Fig1-1.png
Extracto de la norma NLT 337/92 y esquema del deflectógrafo

A partir del estado tanto estructural como funcional de los firmes de carretera antes mencionados, el Ministerio de Fomento establece una serie de especificaciones técnicas referidas tanto a características funcionales como estructurales que se deben cumplir en cualquier construcción, rehabilitación o actuaciones de la conservación de carreteras.

Estas especificaciones son:

- Textura y adherencia (según el tipo de mezcla de la capa de rodadura)

Especificaciones válidas para todas las obras y para todo tipo de tráfico.

Textura y adherencia según el tipo de capa de rodadura
Firme con regularidad insuficiente
- Regularidad

En este caso se distinguen las obras nuevas de la rehabilitación y la categoría de la vía.

Tabla con los valores del Índice Internacional de Regularidad.(IRI) según Norma NLT-330

En el caso de carreteras en servicio el Ministerio de Fomento ha establecido una serie valores que hay que cumplir en el caso de las concesiones de las autovías de primera generación para garantizar que las carreteras se encuentren en óptimo estado para la circulación de los vehículos.

Todos estos valores, junto con los anteriores, se encuentran reflejados en la norma 6.3- IC de Rehabilitación de firmes.

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