Curso:

Ingeniería de Caminos de Bajo Volumen de Tránsito CBVT

Guillermo Thenoux Z.
 Ingeniero Civil Universidad Católica de Chile
 Director THX-Ingeniería
 Profesor Titular Universidad Católica de Chile
 MSc, Birmingham University, Inglaterra
 PhD, Oregon State University, USA

CBVT: Caminos de Bajo Volumen de Tránsito

El acceso a éste material no supondrá, en modo alguno, licencia para su
reproducción, modificación, copia y/o distribución, que en todo caso
estará prohibida salvo previo y expreso consentimiento de sus autores.
Capítulo 1. Introducción
1.1 Reflexiones CBVT y Alcances del Curso
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”
1.3 Patologías de Fallas Caminos No-Pavimentados
1.4 Superficies de Rodado para Caminos de BVT
1.5 Otros Temas de Discusión Relativo a CBVT
1.1 Reflexiones CBVT y Alcance del Curso
Paradigma: CBVT = LVR (Low Volumen Roads)
 Muchos de los nombres que se utilizan en la administración para
Caminos de Bajo Volumen de Tránsito (CBVT), indirectamente
nos ha construido un paradigma.

 Caminos Económicos Pavimentados

 Caminos Rurales
 Caminos Vecinales
 Caminos Comunales
 Caminos Básicos Caminos
 Caminos
Caminos Secundarios Estabilizados
 Caminos Terciarios de Tierra
 Caminos Locales
 Caminos de Desarrollo

 La Ingeniería para CBVT propone proyectos con soluciones más económicas en comparación a
caminos que soportan mayores volúmenes de tránsito no obstante, es común ver que la economía se
traduce solo en una reducción de estándares y no una optimización del conocimiento de ingeniería.
1.1 Reflexiones CBVT y Alcance del Curso
 El Volumen de Tránsito que
determina un CBVT difiere entre
organizaciones.
 FHWA = 400 vpd.
Latinoamérica este valor oscila en
un rango de 200 a 300 vpd.

 Utilizar Volumen de Tránsito (vpd) para definir un CBVT, dice

relación a una visión económica. Es un número que permite
justificar la decisión de inversión en una vía.

 Los caminos de BVT se pueden optimizar de forma diferente a caminos de AVT particularmente en todo lo que
dice relación con el diseño del trazado. Ejemplos: …
 Sin embargo, los CBVT tienen un elemento en común a los CAVT el cual no es fácil de optimizar: → Cargas de
Tránsito
El volumen de tránsito es menor, pero las cargas son iguales o superiores a las de un camino principal.

 El diseño de una estructura de pavimento debe abstraerse de este número (vpd). El diseño de ingeniería
debe considerar la magnitud de la carga, pero además incorporar el concepto de “Nivel de Acceso”.
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”
Nivel de Acceso: Es un concepto que nos sirve para complementar la
definición basada en el criterio de vpd para catalogar un camino como CBVT.

 Para el presente curso, Nivel de Acceso se definirá sobre la base de 2 (3)

parámetros. Estos 2 (3) Parametros determinan desde el punto de vista de
ingeniería si una vía puede o no ser tratada como un CBVT y debiera
determinar su estándar mínimo.

TRANSITABILIDAD
NIVEL DE ACCESO VELOCIDAD MEDIA (Tiempo de Transporte)
NIVEL DE SERVICIO
CALIDAD DE RODADURA
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”

Transitabilidad:
Determina la posibilidad de transitar una vía los 365 días del año (en toda
estación). Si no es posible otorgar transitabilidad con una solución de BVT todo el
año se requerirá elevar el estándar al de una vía principal.

Velocidad Media:
La velocidad media de operación (tiempo de transporte) lo determina la categoría
de la vía. No obstante, la velocidad media queda fundamentalmente determinada
por el diseño geométrico y calidad de rodadura. El rango de Velocidad Media
sugerido para caminos de BVT es de 30 a 60 km/hr. Más allá de 60 km/h no se
recomienda tratar la vía con los estándares de un camino de BVT.

Calidad de Rodado (IRI):

Si el proyecto requiere establecer umbrales mínimos de IRI entonces se
recomienda se lleve a cabo un proyecto de ingeniería cuyas especificaciones
permitan lograr construir acorde y se pueda conservar por un período
determinado el umbral establecido.
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”

Transitabilidad:
Determina la posibilidad de transitar una vía los 365 días del año (en toda
estación). Si no es posible otorgar transitabilidad con una solución de BVT todo el
año se requerirá elevar el estándar al de una vía principal.

Velocidad Media:
La velocidad media de operación (tiempo de transporte) lo determina la categoría
de la vía. No obstante, la velocidad media queda fundamentalmente determinada
por el diseño geométrico y calidad de rodadura. El rango de Velocidad Media
sugerido para caminos de BVT es de 30 a 60 km/hr. Más allá de 60 km/h no se
recomienda tratar la vía con los estándares de un camino de BVT.

Calidad de Rodado (IRI):

Si el proyecto requiere establecer umbrales mínimos de IRI entonces se
recomienda se lleve a cabo un proyecto de ingeniería cuyas especificaciones
permitan lograr construir acorde y se pueda conservar por un período
determinado el umbral establecido.
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”

Transitabilidad:
Determina la posibilidad de transitar una vía los 365 días del año (en toda
estación). Si no es posible otorgar transitabilidad con una solución de BVT todo el
año se requerirá elevar el estándar al de una vía principal.

Velocidad Media:
La velocidad media de operación (tiempo de transporte) lo determina la categoría
de la vía. No obstante, la velocidad media queda fundamentalmente determinada
por el diseño geométrico y calidad de rodadura. El rango de Velocidad Media
sugerido para caminos de BVT es de 30 a 60 km/hr. Más allá de 60 km/h no se
recomienda tratar la vía con los estándares de un camino de BVT.

Calidad de Rodado (IRI):

Si el proyecto requiere establecer umbrales mínimos de IRI entonces se
recomienda se lleve a cabo un proyecto de ingeniería cuyas especificaciones
permitan lograr construir acorde y se pueda conservar por un período
determinado el umbral establecido.
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”

Transitabilidad:
Determina la posibilidad de transitar una vía los 365 días del año (en toda
estación). Si no es posible otorgar transitabilidad con una solución de BVT todo el
año se requerirá elevar el estándar al de una vía principal.

Velocidad Media:
La velocidad media de operación (tiempo de transporte) lo determina la categoría
de la vía. No obstante, la velocidad media queda fundamentalmente determinada
por el diseño geométrico y calidad de rodadura. El rango de Velocidad Media
sugerido para caminos de BVT es de 30 a 60 km/hr. Más allá de 60 km/h no se
recomienda tratar la vía con los estándares de un camino de BVT.

Calidad de Rodado (IRI):

Si el proyecto requiere establecer umbrales mínimos de IRI entonces se
recomienda se lleve a cabo un proyecto de ingeniería cuyas especificaciones
permitan lograr construir acorde y se pueda conservar por un período
determinado el umbral establecido.
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”

Transitabilidad:
Determina la posibilidad de transitar una vía los 365 días del año (en toda
estación). Si no es posible otorgar transitabilidad con una solución de BVT todo el
año se requerirá elevar el estándar al de una vía principal.

Velocidad Media:
La velocidad media de operación (tiempo de transporte) lo determina la categoría
de la vía. No obstante, la velocidad media queda fundamentalmente determinada
por el diseño geométrico y calidad de rodadura. El rango de Velocidad Media
sugerido para caminos de BVT es de 30 a 60 km/hr. Más allá de 60 km/h no se
recomienda tratar la vía con los estándares de un camino de BVT.

Calidad de Rodado (IRI):

Si el proyecto requiere establecer umbrales mínimos de IRI entonces se
recomienda se lleve a cabo un proyecto de ingeniería cuyas especificaciones
permitan lograr construir acorde y se pueda conservar por un período
determinado el umbral establecido.
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”: Aplicación
 Resumen: El “Nivel de Acceso” requerido debiera determinar los estándares
mínimos de diseño geométrico y elementos complementarios de la vía y en
gran medida definir el estándar mínimo para la solución de pavimentación.

 Desde el punto de vista del nivel de ingeniería que se requiere para desarrollar un proyecto de pavimentación de
CBVT según Nivel de Accesibilidad, se propone sub-dividir las categorías de CBVT.

Solución de Pavimento B A Solución de Pavimento

Transitoria (*) Nivel de Acceso No Transitoria

CmBVT CBVT
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”: Aplicación

Menor Exigencia Mayor Exigencia

Nivel de Acceso
Solución de Pavimento Solución de Pavimento
Transitoria (*) No Transitoria

CmBVT CBVT
Este tipo
 Este
 tipo de
de caminos
caminos puede
puede requerir
requerir una
una  Los proyectos de diseño deben ser ESCALABLES (no desechable)
solución por
solución por unun período
período muymuy corto
corto oo
corresponder aa un un camino
camino que
que requiere
requiere un
un  En proyectos públicos, este tipo de caminos requieren justificar la inversión con un
corresponder proyecto que LIVIANO
indique: alcances de la solución, costos, plazos (vida útil) e
Nivel de
de Acceso
Acceso mínimo
mínimo por
por el
el tipo
tipo yy volumen
volumen TRAFICO
Nivel indicadores de rentabilidad.
de tránsito
de tránsito que
que lo
lo demandará.
demandará.
 En proyectos CNS (Concesión por Nivel de Servicio) el privado requiere asegurar
Este tipo
 Este
 tipo de de camino
camino pueden
pueden permitir
permitir el período de diseño del proyecto.
soluciones que
soluciones que están
están “fuera
“fuera de
de los
los textos
textos de
de
ingeniería”.
ingeniería”.  Optimizar estructuras en el límite inferior requiere hacer uso de un buen
conocimiento de ingeniería. Por lo cual se recomienda:
TRAFICO PESADO
Pueden utilizar
 Pueden
 utilizar soluciones
soluciones respaldadas
respaldadas por
por o Conocer el alcance de los métodos de diseño y técnicas de construcción
manuales yy guías
manuales guías “comerciales”.
“comerciales”. disponibles.
o Considerar el uso de materiales locales como primera opción.
Pueden utilizar
 Pueden
 utilizar soluciones
soluciones que
que cuentan
cuentan con
con o Utilizar el desarrollo del conocimiento de ingeniería que se obtiene a través de
respaldo de
respaldo de experiencia
experiencia local.
local. la investigación permanente para simplificar y NO complejizar las soluciones.
  Chile
 Guatemala

 Paraguay

 Colombia
 Argentina
 Perú
1.3 Patologías de Falla de Caminos No-Pavimentados
 ¿Qué hace que este camino funcione sin colapsar frente a cargas
pesadas? … no tiene ningún tipo de estructura

 Material resistente
 No hay presencia de agua
1.3 Patologías de Fallas Caminos No-Pavimentados
 ¿Qué ocurre con un material malo, en presencia de agua y carga
liviana?

 ¿Qué ocurre con un material malo, en

presencia de agua y carga pesada?
1.3 Patologías de Falla de Caminos No-Pavimentados
 ¿Qué ocurre con un material “malo”, presencia de agua, carga
pesada?.

sadmisible < s trabajo

1.3 Patologías de Falla de Caminos No-Pavimentados
Capacidad Estructural

AASHTO
B

En resumen:
 Los materiales de base granular deben parecerse a los del ejemplo inicial ó cumplir especificaciones tales
como AASHTO, ASTM, BS…
 Diseñar drenaje de modo de interceptar escorrentías superficiales y/o deprimir napa freática al menos 1 metro
bajo la rasante (*).
1.3 Patologías de Falla Caminos No-Pavimentados
Requisitos mínimos para la capa estructural:
 Deben resistir los esfuerzos directo de la presión de neumáticos (compresión y corte)
 Deben disipar las cargas hacia las capas inferiores (sub-rasante)
 Deben ser inertes y estables frente a los cambios de humedad y ciclos hielo/deshielo.

 Una buena Base (CBR 80-100%) (*) puede resolver 100% los requerimientos Estructurales pero solo
parcialmente los requerimientos Funcionales.

Mr o E
(*) Se puede utilizar capa
granular de CBR 50 – 70 para
tránsito bajo, liviano y suelo
de subrasante CBR > 15% sadm. > strabajo
 Ejemplo Especificaciones Técnicas

Requisitos Agregados
 Ejemplo de EETT de INVIAS (Colombia)
 Se discutirán algunos aspectos relevantes de
toda EETT
 Se definirá el concepto de “material marginal”

Franjas Granulométricas
1.3 Patologías de Fallas Caminos No-Pavimentados
Requerimientos Funcionales
 Una buena Base (CBR 80-100%) puede resolver 100% los requerimientos
Estructurales pero solo parcialmente los requerimientos Funcionales.
 Si un camino no pavimentado se construye de acuerdo a buenas prácticas de ingeniería, los tipos y origen de las
fallas que afectan la funcionalidad de este se pueden categorizar en relativa pocas categorías.

 Obviamente si se construye ignorando especificaciones mínimas de proyecto o emplean malas prácticas de

ingeniería, se pueden presentarse infinitos tipos de fallas.
1.3 Patologías de Falla de Caminos No-Pavimentados

Baches
 Su origen se relaciona principalmente con

Densidad
la homogeneidad del material, pero más
importante con la homogeneidad de la
humedad de compactación.
w
Wopt.

Emisión de Polvo
 La pérdida de material fino es función de la PM 1

velocidad.

Partículas / cc
 Es función de tipo y % de finos (y PM 10
humedad).
 En un camino no pavimentado la pérdida de Velocidad
finos influye directamente en la tasa de 30 - 40 km/h
deterioro de casi todas los tipos de
deterioro asociado al tránsito.
1.3 Patologías de Falla de Caminos No-Pavimentados

Segregación/Pérdida de Material
 Las causas se relacionan con la pérdida de material fino el cual se ve acelerado
con el arrastre de agregado no machacado o granulometría discontinua.
 Ocurre con mayor frecuencia cuando se utilizan granulometrías con bajo
porcentaje de finos o finos de baja plasticidad.

Ondulaciones (Calaminas – Washboard)

 Las causas de las ondulaciones han sido investigadas pero no existe consenso
respecto de su origen. Se sabe que la tasa de formación de ondulaciones se
relaciona con la pérdida de material fino.
 Algunas teorías: suspensión de los vehículos, viento, compactador, tracción
vehicular, etc, etc, etc…
1.3 Patologías de Falla de Caminos No-Pavimentados
Perdida de bombeo por desgaste o erosión superficial

 Factores que contribuyen:

o Canalización de la circulación de vehículos
o Calidad constructiva
o Segmentos donde se produce mayor tracción, frenado o, número de pasadas,
calidad constructiva, pérdida de finos.
 Se puede medir con regla de 1,5 m. La tolerancia depende del nivel de pluviometría.
o Para zonas con alta pluviometría la tolerancia es cero
o Para zonas de menor pluviometría, pero con pendientes la tolerancia es 200 mm.
o Para zonas de menor pluviometría la tolerancia es 200 mm.
1.3 Patologías de Fallas Caminos No-Pavimentados
Resumen
1.3 Caminos No-Pavimentados: Otras derivadas
Primera derivada:
 Costos Operacional del Usuario
 Costos de Conservación
 Seguridad Vial
Segunda derivada:

 Afecta la salud por polución

 Afecta la agricultura
 Afecta cauces de agua y lagos
 Afecta la flora
 Afecta la fauna
 Deteriora enseres domésticos
 Deteriora instalaciones industriales
 Deteriora instalaciones públicas
 Afecta integración social
1.4 Superficies de Rodado
Superficies para Bases Granulares:

 Las Bases Granulares pueden resolver 100% los requerimientos

Estructurales, pero no resuelven 100% (*) las patologías
Funcionales.

 Opción 1: Emplear superficie de desgaste.

 Se recomienda únicamente los siguientes tipos de
superficie de rodado:

o Tratamiento Superficial Simple TSS (Tratamiento mono-capa)

o Tratamiento Superficial Doble TSD (Tratamiento bi-capa)
o Cape Seal
Nota 1: No se recomienda utilizar como capa de rodado en CBVT, capas de rodado
con mezclas asfálticas de delgadas.

 Opción 2: Estabilizar químicamente

1.4 Superficies de Rodado
Superficies para Bases Estabilizadas

 Las Bases Estabilizadas pueden resolver 100% los requerimientos

Estructurales y en parte de los requerimientos Funcionales.

 En general las bases tratadas utilizan bajas proporciones de aditivos por lo

cual, otorgan baja resistencia a la erosión de tránsito (y en algunos casos
a la erosión por escurrimiento de agua).

 Las bases tratadas (con cemento o asfalto) pueden protegerse con una variedad mayor de tipos de superficies
de rodado debido a que garantizan buena adherencia.

o Sello de Arena (Imp. Reforzada)

o TSS
o TSD
o Slurry o Lechada
o Cape Seal
o Micro-superficies Trat. Sup. Simple de Trat. Sup. Simple +
Lechada sobre
Lechada Lechada
asfalto espumado
= Cape Seal
Ejemplo

Base estabilizada con asfalto espumado

 Si se trásita por más de 3 a 4 días requiere protection temporal. En este caso se
utilizó: emulsión + arenado
1.5 Temas para Discusión: Mantenimiento CBVT
 ¿Qué se debe mantener y quien debe mantener?

 La supra-estructura del pavimento

 Estructuras mayores: puentes, taludes

 Infraestructura suplementaria
– Elementos complementarios del diseño geométrico. Ejemplo: señalética, barreras
– Limpieza sistemas de drenaje, desmalezamiento, aseo, otros.
1.5 Temas para Discusión: Mantenimiento CBVT
 ¿Quién debe mantener la infraestructura de pavimentos?

 La construcción y el mantenimiento de la estructura de pavimento (y

estructuras mayores) requieren de un “alto” conocimiento de
ingeniería y tecnología. Es un trabajo que es difícil delegar a las
comunidades para ser resuelto de forma artesanal (con excepción
de algunos CmBVT).

 Para Caminos de BVT la

responsabilidad de la ingeniería
(diseño y EETT) debe estar
necesariamente centralizado en
un organismo con las
capacidades necesarias de
ingeniería.
1.5 Temas para Discusión: Mantenimiento CBVT
 ¿Quién debe mantener elementos suplementarios de la carretera?

La administración local (no centralizada) tiene ventajas para realizar una

mejor administración de los elementos suplementarios de un CBVT.

o Se encuentran más cerca del problema

o Se le otorga un sentido de pertenecía.

Se debe proporcionar buenos instructivos y normativas emanadas de un organismo con

las capacidades de ingeniería. Esto último particularmente en lo relacionado a señalética
de seguridad y señalética en general.

Aunque el trabajo muchas veces sea

artesanal se debe asegurar que
cumplan un mínimo estándar de
ingeniería.
1.5 Temas para Discusión: Mantenimiento CBVT

Aunque el trabajo muchas veces sea

artesanal se debe asegurar que
cumplan un mínimo estándar de
ingeniería.
Resumen Capítulo 1. Introducción
1.1 Reflexiones CBVT y Alcances del Curso
1.2 Concepto “Nivel de Acceso”
1.3 Patologías de Fallas Caminos No-Pavimentados
1.4 Superficies de Rodado para Caminos de BVT
1.5 Otros Temas de Discusión Relativo a CBVT
El acceso a éste material no supondrá, en modo alguno, licencia para su
reproducción, modificación, copia y/o distribución, que en todo caso
estará prohibida salvo previo y expreso consentimiento de sus autores.