inf – pitra – 007 – 2013 - Laboratorio Nacional de Materiales y

Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Evaluación de la Ruta Nacional 21, tramo
entre los poblados de Jicaral y Lepanto,
Península de Nicoya, Costa Rica
Informe Corto
Preparado por:
Unidad de Gestión y Evaluación
de la Red Vial Nacional
PITRA – LanammeUCR
San José, Costa Rica
Setiembre, 2013
Documento generado con base en el Art. 6 incisos c) y d) de la Ley 8114 y
lo señalado en el Capít.2, Art. 3 al 19 Reglamento al Art. 6 de la precitada
ley, publicado mediante decreto DE-37016-MOPT.
1. Informe
2. Copia No.
INF – PITRA – 007 – 2013
3. Título
1
4. Fecha del Informe
Evaluación de la Ruta Nacional 21, tramo entro los poblados
de Jicaral y Lepanto, Península de Nicoya, Costa Rica
Setiembre, 2013
5. Organización y dirección
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales
Universidad de Costa Rica, Ciudad Universitaria Rodrigo Facio,
San Pedro de Montes de Oca, Costa Rica
Tel: (506) 2511-2500 / Fax: (506) 2511-4440
6. Notas complementarias
7. Resumen
La Ruta Nacional 21, específicamente el tramo comprendido entre las poblaciones de
Jicaral y Lepanto, en la Península de Nicoya, ha recibido en los últimos años una inversión
muy importante, a pesar del poco tránsito que por dicho tramo circula. En cumplimiento de
los mandatos de la Ley 8114, funcionarios de la Unidad de Gestión y Evaluación de la Red
Vial Nacional del PITRA-LanammeUCR realizaron, a inicios de agosto del presente año, una
visita al tramo para evaluar el estado actual de la ruta. Se detectaron problemas de deterioro
en forma de baches en la superficie de ruedo, problemas de las estructuras de manejo de
aguas, mal estado de la señalización horizontal, y guardavías utilizados de manera
incorrecta. Este informe resume algunos hallazgos importantes, mostrando imágenes de lo
visto en dicha gira.
8. Palabras clave
Ruta 21, baches, deterioros,
guardavías, cunetas
9. Nivel de seguridad
10. No. de páginas
Ninguno
28
Ing. José Francisco Garro,
M.Geo.
Ing. Jairo Sanabria
Geo. Pablo Ruiz, PhD.
Fecha: 20 setiembre, 2013
Fecha: 20 setiembre, 2013
11. Preparado por
12. Revisado por
Fecha: 20 setiembre, 2013
13. Aprobado por
Lic. Miguel Chacón Alvarado
Ing. Roy Barrantes Jiménez
Ing. Guillermo Loría S., PhD.
Asesor Legal
LanammeUCR
Coordinador, Unidad de
Evaluación Red Vial Nacional
Coordinador General
PITRA
Fecha: 20 setiembre, 2013
Fecha: 20 setiembre, 2013
Fecha: 20 setiembre, 2013
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
TABLA DE CONTENIDO
1. Introducción
5
2. Descripción geológica general del sitio
6
3. Susceptibilidad a amenazas naturales en la zona
9
4. Hallazgos detectados, deflexiones en el pavimento
10
5. Hallazgos detectados, regularidad superficial
12
6. Hallazgos detectados, capacidad de agarre superficial
12
7. Notas de calidad con base en los indicadores de evaluación
13
8. Hallazgos detectados, deterioros superficiales
15
9. Hallazgos detectados, estado de la señalización horizontal
17
10. Hallazgos detectados, guardavías
17
11. Hallazgos detectados, estructuras de manejo de aguas
18
12. Conclusiones y Recomendaciones
22
13. Bibliografía
24
Anexo
25
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 Ubicación del tramo evaluado
6
Figura 2 Mapa geológico de la zona
7
Figura 3 Sismicidad superficial
9
Figura 4 Zonas con potencial de inundación
9
Figura 5 Registro histórico de precipitaciones
10
Figura 6 Resultados del deflectómetro de impacto
11
Figura 7 Tramos homogéneos de la ruta
11
Figura 8 Resultados del perfilómetro láser
12
Figura 9 Resultados del medidor de agarre superficial
13
Figura 10 Presencia de baches, est. 5+400
16
Figura 11 Presencia de baches y agrietamiento longitudinal, est. 7+260
16
Figura 12 Uso inapropiado de guardavías, est. 1+090
18
Figura 13 Uso inapropiado de guardavías, est. 1+890
18
Figura 14 Ausencia de cunetas revestidas, est. 1+470
19
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 3 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura 15 Agrietamiento de la carpeta asfáltica, est. 4+820
20
Figura 16 Alcantarilla, est. 6+580
20
Figura 17 Ausencia de estructuras de acarreo de aguas, est. 10+430
21
Figura 18 Puente nuevo sobre el RLepanto, est. 10+900
22
Figura A1 Mapa de resultados obtenidos, FWD
26
Figura A2 Mapa de resultados obtenidos, IRI
27
Figura A3 Mapa de resultados obtenidos, Grip
28
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1: Resumen de los indicadores del tramo
13
Tabla 2: Notas de calidad Q
14
Tabla 3: Recomendaciones de intervención
14
Tabla 4: Resultados obtenidos para el tramo evaluado
15
Tabla 5: Resultados obtenidos para la retroreflectometría del tramo
17
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 4 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Introducción
El tramo evaluado, ubicado entre los poblados de Jicaral y Lepanto, corresponde a
10,9 km de la Ruta Nacional 21. El mismo está ubicado en su totalidad en la
Península de Nicoya, entre la línea de la costa (que se encuentra en promedio a 1
km de distancia) y el pie de monte del sistema montañoso de la zona, lo que
condiciona parcialmente su trazado. Corresponde a una típica ruta de zona plana,
con rectas relativamente largas, pocas curvas, buena visibilidad y cambios de
pendientes casi ausentes. La Figura 1 muestra la ubicación del proyecto.
En los últimos años, se ha invertido gran cantidad de dinero en este tramo,
colocándose una base estabilizada con cemento, y se asfaltó en su totalidad (2
carriles, uno por sentido), además de la construcción de cunetas en algunos puntos e
instalación de guardavías en otros. El total de la inversión asciende a más de 5 mil
millones de colones, y según datos del MOPT, el tramo cuenta con un TPD de
aproximadamente 1000 vehículos.
Como parte de la función ordinaria de fiscalización y evaluación de la Red Vial
Nacional que determina la Ley 8114, funcionarios de la Unidad de Gestión y
Evaluación de la Red Vial Nacional del PITRA-LanammeUCR realizaron una gira de
inspección los días 8 y 9 de agosto del presente año. En el presente informe se
resumen los hallazgos realizados en los temas de:
-
Capacidad estructural mediante Deflectómetro de Impacto
-
Capacidad funcional mediante Perfilómetro Láser
-
Seguridad vial con el Medidor de Agarre Superficial y mediante evaluación de los
guardavías construidos
-
Estado de la señalización horizontal con el Retroreflectómetro Portátil
-
Estado del pavimento mediante evaluación de deterioros superficiales
-
Estado de obras hidráulicas mediante inspección de cunetas y alcantarillas
Es importante mencionar que en el cartel de licitación del proyecto, la longitud
asignada a las obras es de 8,6 km; sin embargo, de la visita realizada, se observó
que la totalidad del tramo (los 10,9 km mencionados, entre el cruce de Jicaral y el
puente nuevo en Lepanto) fueron intervenidos, por lo que este informe se centrará en
toda la longitud de dicho tramo.
Este informe de seguimiento al desempeño del proyecto, complementa el informe de
Auditoría Técnica del PITRA-LanammeUCR LM-PI-AT-097-11 de diciembre del 2011.
El esfuerzo de dar seguimiento expedito a proyectos viales de obra nueva, es un
compromiso que el PITRA-LanammeUCR asume de forma rigurosa, con la mejor
tecnología disponible y con el criterio técnico que brinda los más de 60.000 km de
pavimentos de la red vial costarricense, evaluados en los últimos 10 años. Con base
en lo anterior, este insumo para la Administración traza los derroteros que
complementan el de brindar información acerca del comportamiento de una
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 5 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
carretera, la cual debe mantener un alto estándar de servicio en toda la vida útil de
diseño, y le recuerda a la Administración la necesidad de mantener un inventario y un
monitoreo continuo de las obras viales. Es importante recalcar que este tipo de obras
no puede ser abandonada al finalizar su construcción, sino que debe ser evaluada
durante su vida útil, para constatar que se desempeña de acuerdo a su diseño y
para programar campañas de mantenimiento, basadas en las mejores técnicas de
gestión vial.
Figura 1: Ubicación del tramo en estudio, sitios visitados
2. Descripción geológica general del sitio del proyecto
Según el mapa geológico a escala 1:50.000 Hoja Venado (Denyer et al, 2013), el
proyecto atraviesa 2 unidades, las cuales son de Aluviones Recientes y Rocas
Sedimentarias Muy Alteradas. Sin embargo, en las cercanías al tramo es posible
encontrar también rocas volcánicas muy meteorizadas, y suelos limosos típicos de
estuarios (Figura 2). A continuación se da una breve descripción de estos materiales:
-
Rocas de afinidad volcánicas oceánica del Cretácico – Eoceno (145 – 40 millones
de años): rocas del grupo del Complejo de Nicoya, que en el sitio del proyecto
corresponden con basaltos fragmentados muy alterados, presentan meteorización
esferoidal, y mala consistencia.
-
Cobertura sedimentaria del Cretacico – Paleogeno (145 – 33 millones de años):
rocas de origen sedimentario, muy alteradas. En los sitios donde esta unidad
corta el proyecto (cerca de Jicaral), las capas de esta unidad están buzando hacia
el NW y NE, casi en la misma dirección que las pendientes.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 6 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura 2: Mapa geológico de la zona (según Denyer et al, 2013)
-
Aluviones y terrazas del Cuaternario (2 millones de años a la actualidad): en el
sitio del proyecto, esta unidad corresponde con aluviones que presentan cantos
rodados de tamaño centimétricos, arenas finas, medias y limos. Parecen tener un
espesor considerable ya que aparecen también en el sector sur de la isla Venado.
En el sector del valle aluvial del Río Lepanto se intercala con depósitos coluviales
a los pies de los cerros.
-
Estuarios: Ubicados al norte del proyecto, se tratan de sitios con suelos arenosos,
limos y arcillas. Según Denyer, los espesores de esta unidad son considerables.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 7 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
En cuanto a la tectónica, en las proximidades del tramo se pueden encontrar 3
sistemas de fallas. Una falla es de tipo normal y está ubicada al norte de la ruta 21
entre isla Venado y el territorio continental; la otra es la Falla Lepanto hacia el este
de la zona; y por último se encuentra el sistema de Fallas Gigante, paralelo a todo el
proyecto en su parte sur.
-
Falla normal al sur de la Isla Venado: se encuentra a menos de dos kilómetros del
tramo evaluado, y presenta un movimiento vertical.
-
Falla Lepanto: ubicada en las cercanías del poblado del cual deriva su nombre,
corta perpendicularmente el proyecto. Es una estructura neo-tectónica definida
por Montero & Denyer (2011), que se inicia al norte del proyecto, presentando
una ligera curvatura cerca de la Isla Venado. Al entrar en la península, al norte de
Lepanto, sugiere generar desvíos hacia la derecha en la costa y en el frente
montañoso, siguiendo el valle del río del mismo nombre hasta adentrarse en la
territorio. Esta falla, presenta un movimiento horizontal hacia la Este. En caso de
actividad, puede afectar directamente tanto la ruta, como el sitio donde se
construyó el nuevo puente (est. 10+950).
-
Sistema de Fallas Gigante: constituye un sistema de fallas casi paralelas a la ruta,
con una distancia que varía entre los 200 y los 1500 metros. Se trata de fallas con
movimiento vertical de tipo inverso, que provoca levantamiento, con respecto al
golfo, entre Jicaral y Lepanto. Se inicia al Oeste de Jicaral y continúa por el sector
montañoso hasta el Sureste de Lepanto. Este sistema de fallas toca directamente
al proyecto en varios sitios, así como estructuras secundarias menores que no
han sido mapeadas, por lo que en caso de actividad, pueden resultar en
problemas de la infraestructura.
Con base en datos de la Red Sismológica Nacional, en la zona han ocurrido eventos
superficiales que pueden ser asociados con los sistemas de fallas mencionados
(Figura 3).
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 8 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura 3: Sismicidad superficial (<15 km, >3,0 Mw) en la Península de Nicoya, para el
período 1992 – 2010 (Montero y Denyer, 2011)
3. Susceptibilidad a amenazas naturales en la zona
Según el mapa de amenazas naturales de la Comisión Nacional de Emergencias
(http://www.cne.go.cr/Atlas%20de%20Amenazas/Cantones/puntarenas/puntarenas.pdf), se
identifican 3 zonas con potencial de inundación que pueden afectar el tramo (Figura
4), que corresponden con el Río Lepanto, Quebrada Barca y Quebrada Lepanto.
Figura 4: Zonas con potencial de inundación, según la CNE
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 9 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Según reportan los vecinos del lugar, la última gran crecida que afectó la zona, se dio
en el Río Lepanto en octubre del 2011, y cuyas aguas sobrepasaron la altura del
antiguo puente. Lo anterior coincide con los registros meteorológicos de la estación
Nicoya del Instituto Meteorológico Nacional, donde el mes de octubre de dicho año
fue uno de los meses más lluviosos en los últimos 4 años en la zona (Figura 5).
Figura 5: Registro histórico de precipitación, estación Nicoya (IMN, 2013)
Debido a los altos niveles de precipitación en la zona, combinado con la sismicidad y
los tipos de suelos presentes, así con las bajas pendientes, es posible que den lugar
al fenómeno conocido como licuación de suelos, lo cual ocasiona pérdida de su
resistencia y consecuente falla, especialmente en cimentaciones y terraplenes. Sin
embargo, no se tienen registros de esto para el tramo evaluado, a pesar del reciente
terremoto ocurrido el pasado 5 de setiembre del año 2012.
Por último, la amenaza de deslizamientos no afecta de manera directa el tramo. Sin
embargo, es importante recalcar que varias zonas se encuentran muy cercanas al
pie de monte del sistema montañoso de la Península de Nicoya, por lo que no debe
descartarse esta amenaza, máxime teniendo en cuenta los niveles de precipitación
de la región.
4. Hallazgos detectados: deflexiones de la estructura de pavimento
Los detalles del Deflectómetro de Impacto utilizado, y la metodología seguida de
evaluación aparecen en la Ficha Técnica FT – UGERVN – 02 – 13, disponible en el
sitio de Internet del LanammeUCR (www.lanamme.ucr.ac.cr). Al contar con base
estabilizada, el tramo evaluado presenta deflexiones muy bajas en prácticamente la
totalidad de su longitud, lo cual garantiza su capacidad estructural a medio y largo
plazo (Figura 6). Sin embargo, y como se verá más adelante, se detectaron grietas
longitudinales que pueden deberse a una falla del terraplén donde se construyó la
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 10 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
estructura, y esto no puede ser detectado mediante el equipo utilizado. En el Anexo 1
se muestra el mapa de los resultados obtenidos con este parámetro de evaluación.
A partir de los resultados obtenidos en este parámetro, y conforme la metodología
AASTHO de 1993, se calcularon los tramos homogéneos con la finalidad de detectar
los distintos comportamientos del paquete estructural construido en el proyecto. Los
resultados se muestran en la Figura 7, e indican 3 tramos homogéneos, a saber:
-
Tramo 1: est. 0+000 (cruce de Jicaral) a est. 0+890
-
Tramo 2: est 0+890 a est. 9+410
-
Tramo 3: est. 9+410 a est. 10+900 (puente nuevo en Lepanto)
0,5%
1,0%
Bajas
Moderadas
98,5%
Altas
Figura 6: Resultados obtenidos con el Deflectómetro de Impacto
Figura 7: Tramos homogéneos obtenidos
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 11 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
5. Hallazgos detectados: regularidades superficiales del pavimento
Los detalles del Perfilómetro Láser utilizado, y la metodología seguida de evaluación
aparecen en la Ficha Técnica FT – UGERVN – 02 – 13, disponible en el sitio de
Internet del LanammeUCR. Los resultados obtenidos, mostrados en la Figura 8,
indican que el proyecto presenta un nivel de IRI bueno en aproximadamente tres
cuartas partes de su longitud, representando el resto IRIs moderados (23,8%) y bajos
(5,7%). Geográficamente, estos sitios coinciden en aquellos puntos donde se
encontraron baches. En el Anexo 1 se muestra el mapa de los resultados obtenidos
con este parámetro de evaluación.
5,7%
23,8%
Bajas
Moderadas
70,5%
Altas
Figura 8: Resultados obtenidos con el Perfilómetro Láser
6. Hallazgos detectados: capacidad de agarre superficial
Los detalles del equipo de Medición de Rozamiento Superficial, y la metodología
seguida de evaluación aparecen en la Ficha Técnica FT – UGERVN – 02 – 13,
disponible en el sitio de Internet del LanammeUCR. Los resultados obtenidos indican
que poco menos del 60% de la longitud del proyecto presenta niveles de
deslizamiento muy bajos, lo cual disminuye la probabilidad de accidentes bajo
condiciones de lluvia (Figura 9). Por su lado, un 12% tiene niveles altos de
deslizamiento, los cuales aumentan dicha probabilidad, y deben ser corregidos para
garantizar la seguridad vial de los usuarios que transitan por dicho tramo. En el
Anexo 1 se muestra el mapa de los resultados obtenidos con este parámetro de
evaluación.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 12 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
6,4%
6,1%
58,6%
28,9%
No deslizante
Poco deslizante
Deslizante
Muy deslizante
Figura 9: Resultados obtenidos con el Medidor de Agarre Superficial
7. Notas de calidad con base en los indicadores de evaluación
Para determinar la condición del proyecto se emplean las Notas Q, las cuales
combinan todos los indicadores presentados anteriormente, para cada tramo
homogéneo ubicado en el proyecto. Los resultados se muestran en la Tabla 1
Tabla 1: Resumen de los indicadores obtenidos en el proyecto
Tramo 1
Tramo 2
Tramo 3
0+000 – 0+890
0+890 – 9+410
9+410 – 10+530
FWDpromedio (10-2 mm)
63,07
15,50
65,47
Categoria FWD
Bajas
Bajas
Bajas
IRIpromedio (m/km)
3,60
1,70
2,14
Deficiente
Buena
Regular
0,49
0,79
0,59
Muy Deslizante
No Deslizante
Deslizante
Tramos Homogéneos
Categoria IRI
GripNumberpromedio
Categoria GN
Con base en el Tránsito Promedio Diario de la sección, el cual es de 870 vehículos,
se utiliza las Tablas 2 y 3 para establecer su respectiva nota de calidad y las posibles
actividades de intervención.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 13 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Tabla 2: Notas de Calidad Q con base en los resultados de FWD e IRI
Límites de los valores de deflexión (10-2 mm)
Rangos de TPD

0 – 5000
76,5
Bajas
Moderadas

115,7
Altas
Muy Altas
Categorías de FWD
Indicador Estructural
.
Indicador Funcional
Rangos de IRI
(m/Km)
88,5
Bajas
Moderadas
Altas
Muy Altas
▼
▼
▼
▼
< 1,9
(Buena)
►
Q1
Q3
Q6
R-1
1,9 – 3.6
(Regular)
►
Q2
Q5
Q8
R-2
3,6 – 6,4
(Deficiente)
►
Q4
Q7
Q9
R-3
> 6,4
(Muy Deficiente)
►
M-RF
RH-RF
R-3
NP
Tabla 3: Recomendaciones de intervención según el nivel de deslizamiento del tramo
Grip Number
Posibilidades de Intervención en función de la Nota Q
Q1
Q2
Q3
Menor de 0,78
(No deslizante)
N.I.
N.I.
SS
ChS1 (TS1)
0,6 - 0,78
(Poco deslizante)
N.I.
SS
ChS1 (TS1)
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
0,5 - 0,6
(Deslizante)
SS
ChS1 (TS1)
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
Slurry
Mayor a 0,5
(Muy Deslizante)
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
Slurry
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
Slurry
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
Slurry
Micropavimentos
Con base en lo anterior, los resultados obtenidos para el tramo evaluado se
muestran en la Tabla 4.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 14 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Tabla 4: Resultados obtenidos para el proyecto evaluado
Tramos Homogéneos
Tramo 1
Tramo 2
Tramo 3
0+000 – 0+890
0+890 – 9+410
9+410 – 10+900
Q4
Q1
Q2
Nota Q
Estrategia General de
Intervención
Mantenimiento de
Recuperación de IRI
Mantenimiento de
Preservación
Mantenimiento
de Preservación
Recomendación basada
en el Grip Number
No Aplica
No intervenir
ChS2 (TS2)
ChS3 (TS3)
El segundo tramo homogéneo, ubicado entre los estacionamientos 0+890 al 9+410
presenta muy buen estado, por lo que sólo necesita de actividades normales de
mantenimiento. Sin embargo, se recomienda intervenir el primer tramo homogéneo
(0+000 a 0+890) de tal manera que el nivel de IRI se recupere, y por ende, los
niveles de agarre superficial. Con respecto al tercer tramo homogéneo (9+410 a
10+900), se recomienda intervenirlo de tal manera que los niveles de agarre
superficial se recuperen.
8. Hallazgos detectados: deterioros superficiales de la carpeta asfáltica
Utilizando el Equipo de Auscultación con Imágenes Georeferenciadas, se realizó una
evaluación de la ubicación, tipo y extensión de los deterioros presentes en la ruta,
resultados que fueron verificados en la gira realizada. Los 3 tipos de deterioro
encontrados fueron:
-
Grietas, tanto longitudinales como transversales en la superficie de ruedo
-
Grietas de borde
-
Bacheo
La presencia de baches se considera un deterioro debido a que presentan
características diferentes tanto estructurales como funcionales, del resto de la
carpeta asfáltica que lo rodea. Cerca de 2% del área del tramo presenta bacheos
recientes. Por otra parte, en 6% de la ruta se detectaron grietas transversales. La
causa probable de estos deterioros puede ser atribuida a inestabilidad en los
terraplenes sobre los cuales se construyó la ruta, o bien asentamientos en el suelo
bajo la obra. En las Figuras 10 y 11 se muestran ejemplos de los deterioros
encontrados en la ruta evaluada.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 15 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura 10: Presencia de baches, est. 5+400
Figura 11: Presencia de baches y grieta longitudinal (a la izquierda), est. 7+260
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 16 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
9. Hallazgos detectados: estado de la señalización horizontal
La pintura utilizada en la señalización horizontal debe cumplir con especificaciones
de retroreflectividad que garanticen la seguridad vial de los usuarios que transitan por
dicha vía, especialmente en condiciones adversas como lluvia intensa, neblina o de
noche. Para medir dicha condición, se utilizó un Retroreflectómetro Láser portátil, con
el cual se midió la condición de la pintura, tanto la de borde (blanca) como la central
(amarilla) en segmentos de 120 metros de longitud, para 3 sitios distribuidos
escogidos de manera aleatoria. Los mismos fueron:
-
Estacionamiento 1+300: salida de Jicaral, en curva; línea de borde blanca y línea
de centro amarilla y continua.
-
Estacionamiento 5+800: en recta, línea de borde blanca y línea de centro amarilla
discontinua (posibilidad de adelantar).
-
Estacionamiento 9+950: en recta frente a la Escuela de Lepanto, línea de borde
blanca y línea de centro amarilla y continua).
Los resultados obtenidos se compararon con estándares internacionales para
establecer su condición, tal y como se muestra en la Tabla 5.
Tabla 5: Resultados de retroreflectometría obtenidos para el proyecto evaluado
Estacionamiento
Línea de borde
blanca*
Condición de
retroreflectividad
Línea de borde
amarilla*
Condición de
retroreflectividad
1+300
67
Mala
65
Mala
5+800
129
Regular
122
Regular
9+950
106
Regular
49
Mala
* Resultados en mcd/lx/m2
Como se deriva, el estado de la señalización horizontal va de regular a malo. Se
debe mencionar que a lo largo de todo el proyecto, existen captaluces (ojos de gato)
tanto en los bordes como en el centro, lo cual ayuda enormemente en el aspecto de
seguridad vial bajo condiciones adversas de tránsito.
10. Hallazgos detectados: guardavías
La ruta evaluada presenta menos de 700 metros lineales de guardavías instalados
en su longitud. Sin embargo, y como se ha venido dando en otros proyectos
evaluados por el LanammeUCR, existe un error de concepto en el uso de los
guardavías como barandas de puentes y otros pasos de aguas importantes (Figuras
12 y 13). Los guardavías son obras flexibles de contención, con una longitud y un
diseño tal que permite a los vehículos no salirse de la ruta e impactar contra
elementos potencialmente peligrosos fuera de ella, o bien caer a un talud, dado que
su función principal es reencauzar un vehículo a la vía. Por su parte, las barandas de
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 17 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
los puentes deben ser parte de la estructura del mismo, su diseño ayuda a darle
rigidez a la estructura y a la vez, evitan que un vehículo caiga en el cauce, en caso
de accidente. Al usar guardavías cortos como barandas, se da una falsa sensación
de seguridad puesto que dichas obras no poseen la longitud mínima de trabajo, y al
ser flexibles, permitirían que un vehículo caiga al cauce; por lo que no cumplen
función de seguridad vial alguna.
Figura 12: Estacionamiento 1+090
Figura 13: Estacionamiento 1+890
11. Hallazgos detectados: estructuras de manejo de aguas
A pesar de ser una zona con un promedio anual de precipitación de 1500 mm y una
estación lluviosa de 7 meses, la ruta evaluada carece en un gran porcentaje de su
longitud de estructuras de manejo de aguas de escorrentía. Sólo en pocos sitios
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 18 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
existen cunetas, y la mayor parte no se encuentran revestidas (Figura 14). Al no
existir sistemas eficientes de sistemas de drenajes, aumenta la probabilidad del
debilitamiento global de la estructura, con lo cual también aumenta la cantidad de
deterioros prematuros en la carpeta asfáltica.
Figura 14: Ausencia de cunetas revestidas, est. 1+470
Además, se visitaron 10 sitios de interés con respecto a estructuras de manejo de
aguas.
-
Punto 1, est. 0+200: Este es el sitio del proyecto que está más próximo a un talud.
Debido a la poca altura que presenta el talud y al tipo de suelo presente, no se
observan condiciones de inestabilidad en la ladera de este talud.
-
Punto 2, est. 4+250: No se observaron problemas con tuberías y sistema de
drenaje en este sitio.
-
Punto 3, est. 4+820: En este sitio se observaron grietas sobre la estructura de
salida de la alcantarilla, posiblemente debido a un mal confinamiento de
materiales (Figura 15).
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 19 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura 15: Agrietamiento en la carpeta, est. 4+820
-
Punto 4, est. 6+580: Paso por Quebrada Zanja Honda, el cual presenta una
alcantarilla que se encuentra parcialmente obstruida por sedimentos y rocas
(Figura 16).
Figura 16: Alcantarilla, est. 6+580
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 20 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
-
Punto 5, est. 7+230: En este sitio no se observaron problemas en los sistemas de
drenajes y alcantarillas.
-
Punto 6, est. 7+400: Paso sobre la Quebrada Baca, que según la CNE presenta
potencial de inundación. Se observaron 3 tuberías para facilitar el tránsito de
aguas bajo la carretera. Las entradas y salidas se encuentran parcialmente
obstruidas por sedimentos, evidencia de la inexistencia de mantenimiento.
-
Punto 7, est. 8+200: Alcantarilla de doble tubería de concreto, el cual no presenta
problemas.
-
Punto 8, est. 8+890: Alcantarilla doble de tubería de concreto, cuyas entradas y
salidas se encuentran parcialmente obstruidas por sedimentación y maleza.
-
Punto 9, est. 10+430: En un tramo de 750 metros a la salida del poblado de
Lepanto, se construyeron aceras a ambos lados de la vía, pero no un sistema
formal de acarreo de aguas superficiales, tales como caños o cunetas. A
intervalos regulares de 9 metros, se dispusieron salidas de agua de la calzada en
forma de tubos cortos de PVC de 4 pulgadas de diámetro, los cuales son
susceptibles a la obstrucción por sedimentos y vegetación, y que además
provocan erosión en los terraplenes donde se encuentra la salida (Figura 17).
Figura 17: Ausencia de sistemas de acarreo de aguas de escorrentía, est. 10+430
-
Punto 10, est. 10+900: corresponde con el puente nuevo sobre el Río Lepanto.
Presenta una losa de concreto construida sobre vigas de acero, y bastiones de
concreto, así como barandas rígidas y guardavías en las aproximaciones (Figura
18). No presenta daños observables, pero es importante monitorear el
comportamiento del cauce en el sitio, cuando se den crecidas en el río.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 21 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura 18: Puente sobre el Río Lepanto (A); vista superior (B); superestructura (C).
12. Conclusiones y Recomendaciones
12.1 Conclusiones
El proyecto evaluado en general presenta una buena condición, tanto estructural
como funcional. Sin embargo, la presencia de deterioros en la carpeta asfáltica en un
proyecto con las características estructurales (base y subbase estabilizada) y de
tránsito (menor de 1000 vehículos diarios) que este tramo presenta, indica problemas
constructivos que deben ser estudiados y corregidos a la brevedad, de tal manera
que la gran inversión realizada no se pierda o se deteriore de manera acelerada.
Además, la ausencia casi total de cunetas revestidas, y el uso inapropiado de los
guardavías (longitud inapropiada o como barandas en pasos de aguas) es un hecho
cada vez más común en proyectos de este tipo en el país y que ponen en evidencia
errores conceptuales y constructivos, así como de inspección y diseño; por lo que
estas prácticas deben ser erradicadas, construyendo obras apropiadas que vayan
acorde con el manejo de aguas y la seguridad vial según corresponda.
En cuanto a la señalización horizontal, se deben realizar campañas regulares para
devolver la retroreflectividad debida a la pintura, la cual es normal que sufra desgaste
con el paso de los vehículos, y la exposición a los elementos climáticos.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 22 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
12.2 Recomendaciones para la Administración
Como resultado de este informe, se recomienda a la Administración valorar la
implementación de las siguientes recomendaciones:
-
Realizar estudios técnicos, un diseño adecuado y planes de mantenimiento para
todas las obras que se realicen tendientes a mantener y mejorar la condición de
la obra vial evaluada. En estos estudios es necesario tomar en cuenta las
condiciones geológicas e hidrológicas particulares de la zona, así como las fallas
tectónicas identificadas.
-
Verificar la capacidad hidráulica del puente nuevo, tomando en cuenta los
cambios que ha sufrido la sección inferior del mismo, esto frente a eventos
climáticos extremos.
-
Verificar la capacidad hidráulica de la tubería de 4 pulgadas empleada en el tramo
indicado en este informe. Diseñar en caso necesario las obras hidráulicas
requeridas para evitar la acumulación de agua, lo cual acarrea un serio problema
de seguridad vial al disminuir la capacidad de frenado de los vehículos.
-
Revisar la necesidad de construir más obras para el manejo del agua de
escorrentía, tales como cunetas y alcantarillas, ya que se observaron muchos
tramos que aún no cuentan con estas obras.
-
Dar mantenimiento adecuado a todas las obras construidas para la captación,
conducción y descarga del agua de lluvia a lo largo del proyecto.
-
Valorar el potencial de inundación para las zonas indicadas, así como la
vulnerabilidad de la infraestructura vial y las medidas de mitigación requeridas.
-
Implementar barandas rígidas en los pasos de aguas, usando guardavías
únicamente en las aproximaciones a estas obras.
-
Realizar campañas periódicas de mantenimiento de la señalización horizontal,
reponiendo además aquellos captaluces que se hayan perdido.
-
Incorporar inspección especializada o con capacitación suficiente en temas de
seguridad vial, con el fin de evaluar este tema previo a la recepción final del
proyecto. Asimismo, ejecutar de forma temprana las mejoras necesarias para
garantizar la seguridad de los usuarios que utilizan esta ruta.
-
Dar seguimiento estricto a la condición de la capa asfáltica de ruedo para evaluar
la necesidad de intervenciones de bacheo adicionales, o de recarpeteos en caso
de tramos muy largos, para disminuir la tasa de deterioro del proyecto, y
maximizar su vida útil. En este estado, la Administración debe tener presente que
no se debe aceptar como normal un deterioro tan acelerado de la capa asfáltica.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 23 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
13. Bibliografía
-
Unidad de Gestión y Evaluación de la Red Vial Nacional: Informe de Evaluación
de la Red Vial Nacional, año 2012. PITRA – LanammeUCR, 2013.
-
Montero W., Denyer P., 2011: Fallamiento neotectónico de la Península de
Nicoya y su relación con el escape tectónico del antearco centroamericano.
Revista Geológica de América Central, 45: 9-52.
-
Denyer P., Aguilar T., Montero W., 2013: Mapa geológico de la hoja Venado
Escala 1: 50 000 del IGN. Centro de Investigaciones en Ciencias Geológicas
Universidad de Costa Rica.
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 24 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Anexo
Mapas obtenidos, Campaña de Evaluación de la Red Vial Nacional
Parámetros de deflectometría, regularidad y agarre superficial
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 25 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura A1: FWD obtenido, Ruta 21, Tramo Jicaral - Lepanto
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 26 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura A2: IRI obtenido, Ruta 21, Tramo Jicaral - Lepanto
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 27 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440
Laboratorio Nacional de
Materiales y Modelos Estructurales
Figura A1: Grip obtenido, Ruta 21, Tramo Jicaral - Lepanto
Informe: INF – PITRA – 007 – 2013
Fecha de emisión: 20 setiembre de 2013
Página 28 de 28
Laboratorio Nacional de Materiales y Modelos Estructurales – Universidad de Costa Rica
Apartado Postal: 11501 – 2060, San José, Costa Rica. Tel: (506) 2511 – 2500, Fax: (506) 2511 - 4440