UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
    RECINTO UNIVERSITARIO PEDRO ARAUZ PALACIOS
    FACULTAD DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCION
    MAESTRIA EN INGENIERIA DE TRANSPORTE
    TEMA:
    ANALISIS Y EVALUACION DE LAS
    CARACTERISTICAS GEOMETRICAS DE LOS
    PAVIMENTOS DE ADOQUIN EN LAS VIAS
    RURALES DE NICARAGUA
    Trabajo de Tesina para optar el Grado de Master en Ingeniería de
    Transporte
    Elaborado por:
    ING. LUBINA CANTARERO ZEAS
    ING. DOUGLAS MENDEZ TALAVERA
    Tutor:
    MSC. ING. NOEL HEREDIA VERANES
    Managua, Nicaragua
    AGOSTO 2003



    AGRADECIMIENTO
    A Dios nuestro Señor, por atender las peticiones de nuestra Santa Madre, la
    Siempre Virgen María, Auxiliadora de los pecadores.
    A mi flaco, por su incondicional apoyo, siempre estuvo presente en todos los
    momentos que le necesité.
    Muchas Gracias, Ing. Noel Heredia Veranes, además de tutor, encontré en él,
    un gran amigo.
    Al Ing. Gustavo Vásquez, por toda la información que nos consiguió y por todo
    el apoyo brindado para hacer posible la realización de éste trabajo.
    Al eterno maestro, consejero y amigo, Ing. Peter Sprätz.
    Al Ingeniero Carlos Morice Martinez, nunca olvidaré sus gestiones al inicio de
    la Maestría.
    A Carlos Silva, Roberto Morales, Marthita Torrez, a Gerald, a la Angelita
    Senovia, a Carlitos Montiel, Alvaro Flores y a todas aquellas personas que de
    una forma u otra hicieron posible la realización de esta tesina.

    DEDICATORIA
    A Dios Nuestro Señor y a Nuestra Madre Celestial, la Siempre Virgen María.
    A mi esposo, Julio Cesar Vanegas C, a los tesoros más grandes de mi vida,
    mis hijas: María Mercedes y Luby Gisselle
    A Doña Gloria, Don Saúl, Doña Coco y la Chilita.
    A Imelda, María Auxiliadora, Leslie Nazarena, Saúl Alfredo y Maria Cecilia.
    Quiero sientan propia la satisfacción de haber alcanzado esta meta.

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    i
    CONTENIDO
    TU
    Listado de Abreviaturas
    UT
    ........................................................................................................vi
    TU
    Resumen
    UT
    ...............................................................................................................................vii
    TU
    Introduccion
    UT
    .......................................................................................................................... ix
    TU
    Objetivos
    UT
    ........................................................................................................................................ x
    TU Objetivo General UT ....................................................................................................................................... x
    TU Objetivos Específicos UT ................................................................................................................................ x
    TU
    Metodología de Investigación
    UT
    ...................................................................................................... xi
    TU Procedimiento para la recolección de la Información UT .............................................................................. xi
    TU
    Análisis de Información y Resultados
    UT
    ....................................................................................... xii
    TU
    Hipótesis
    UT
    .......................................................................................................................................xii
    TU
    1
    T U
    TU
    Estado del Arte de los Pavimentos de Adoquin
    UT
    ............................................................ 1
    TU
    1.1
    UT
    TU
    Historia de los Pavimentos de Adoquín
    UT
    ......................................................................... 1
    TU
    1.2
    UT
    UT
    Los Adoquines
    UT
    .................................................................................................................. 3
    TU
    1.3
    T U
    TU
    Comportamiento de los Pavimentos de Adoquín
    UT
    .......................................................... 4
    TU 1.3.1 UT Experiencias
    UT
    de J. Knapton. UT ........................................................................................................ 6
    TU
    1.4
    UT
    TU
    Análisis Teórico de los Pavimentos de Adoquín
    UT
    ............................................................ 9
    TU 1.4.1 UT
    UT Análisis por Placa. UT ...................................................................................................................... 9
    TU 1.4.2 UT
    UT Análisis Elástico UT ......................................................................................................................... 9
    TU 1.4.3 T U
    TU Análisis por Elementos Finitos UT ................................................................................................. 10
    TU 1.4.4 T U
    TU Otros Estudios realizados UT ......................................................................................................... 10
    TU
    1.5
    UT
    UT
    Transmisión de Esfuerzos de los Pavimentos de Adoquín
    UT
    ......................................... 11
    TU 1.5.1 T U
    TU Trabazón de los adoquines UT ........................................................................................................ 12
    TU 1.5.2 UT
    UT Trabazón Vertical UT ..................................................................................................................... 12
    TU 1.5.3 UT Trabaz
    UT
    ón rotacional UT .................................................................................................................. 13
    TU 1.5.4 UT
    UT Trabazón horizontal UT .................................................................................................................. 13
    TU
    2
    UT
    TU
    Caracterización de los Pavimentos de Adoquín en Nicaragua
    UT
    .................................. 14
    TU
    2.1
    T U
    TU
    Antecedentes Históricos del Transporte en Nicaragua
    UT
    .............................................. 14
    TU
    2.2
    UT
    TU
    Desarrollo Histórico De La Red Vial
    UT
    ........................................................................ 16
    TU
    2.3
    UT
    TU
    Caracterización De La Red Vial De Nicaragua
    UT
    ....................................................... 16
    TU 2.3.1 UT Caracterización
    UT
    del Tráfico UT ....................................................................................................... 16
    TU 2.3.2 UT
    TU Caracterización del Suelo de Subrasante UT .................................................................................. 18
    TU
    2.4
    UT
    Pavimentos
    UT
    Adoquinados en Nicaragua
    UT
    ...................................................................... 19
    TU 2.4.1 T U
    TU Período de 1970 a 1980: UT ........................................................................................................... 19
    TU 2.4.2 UT
    TU Período de 1980 a 1990 UT ............................................................................................................ 22
    TU 2.4.3 UT
    TU Período de 1990 al 2002 UT ........................................................................................................... 23
    TU 2.4.4 UT
    UT Pavimentos de adoquines en etapa de diseño UT ........................................................................... 25
    TU
    2.5
    UT
    Métodos
    UT
    de Diseño
    UT
    ........................................................................................................ 27
    TU 2.5.1 UT
    TU Período de 1970 a 1980 y de 1980 a 1990 UT ................................................................................ 27
    TU 2.5.2 UT
    TU Período de 1990 a 2002 UT ............................................................................................................ 27
    TU
    2.6
    UT
    TU
    Normas de Construcción y Conservación
    UT
    .................................................................... 27
    TU 2.6.1 T U
    TU Normas de Construcción UT .......................................................................................................... 27

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    ii
    TU 2.6.2 UT
    UT Normas de Conservación UT .......................................................................................................... 29
    TU 2.6.2.1 T U
    TU LA RENOVACION DE ADOQUINES UT ......................................................................... 29
    TU 2.6.2.2 T U
    TU REMATES UT ...................................................................................................................... 29
    TU 2.6.2.3 UT
    TU ARENACION DE ADOQUINES UT ................................................................................... 29
    TU
    2.7
    UT
    TU
    Descripción de los Trabajos de Construcción
    UT
    ........................................................... 30
    TU 2.7.1 UT Ad
    UT oquines UT ................................................................................................................................. 30
    TU 2.7.2 T U
    TU Manejo de los Adoquines UT ......................................................................................................... 30
    TU 2.7.3 UT Fase
    UT de Campo UT ......................................................................................................................... 32
    TU 2.7.3.1 UT
    TU Construcción del Drenaje UT ................................................................................................ 32
    TU 2.7.3.2 UT
    UT Movimiento de tierra para la obtención de la subrasante UT ................................................ 33
    TU 2.7.3.3 UT
    TU Construcción de las capas de base y subbase UT .................................................................. 33
    TU 2.7.3.4 UT
    TU Riego de la Capa de Arena UT .............................................................................................. 34
    TU 2.7.3.5 UT
    TU Colocación del Adoquín UT .................................................................................................. 36
    TU 2.7.3.6 UT
    Ll
    UT eno de Juntas UT ................................................................................................................ 37
    TU 2.7.3.7 T U
    TU Compactación de Adoquines de Concreto UT ...................................................................... 39
    TU 2.7.3.8 UT
    TU Limpieza UT ......................................................................................................................... 40
    TU
    2.8
    UT
    TU
    Descripción de los Trabajos de Mantenimiento
    UT
    .......................................................... 40
    TU
    2.9
    UT
    TU
    Principales Problemas en las Vías Adoquinadas
    UT
    ........................................................ 41
    TU 2.9.1 UT
    UT Fallas de Diseño UT ....................................................................................................................... 42
    TU 2.9.2 UT
    TU Fallas de Construcción UT .............................................................................................................. 46
    TU 2.9.3 UT
    TU Fallas de los Materiales UT ............................................................................................................ 47
    TU 2.9.4 UT
    TU Fallas de aplicación del producto UT ............................................................................................. 47
    TU 2.9.5 UT
    TU Fallas comunes en los pavimentos de adoquín de Nicaragua UT ................................................... 48
    TU
    3
    UT
    TU
    Análisis de la Configuración de los Pavimentos de Adoquines
    UT
    ................................. 53
    TU
    3.1
    T U
    TU
    La Subestructura, Base, Subbase y Explanada.
    UT
    .......................................................... 53
    TU
    3.2
    UT
    TU
    Tipos, formas y resistencia de los adoquines
    UT
    ............................................................... 54
    TU 3.2.1 UT
    TU Forma de los adoquines. UT ........................................................................................................... 54
    TU 3.2.2 T U
    TU Tipos y patrón de colocación del Adoquín UT ............................................................................... 54
    TU 3.2.3 T U
    TU Espesor de los adoquines UT .......................................................................................................... 57
    TU 3.2.4 UT
    TU Resistencia Mecánica UT ............................................................................................................... 58
    TU 3.2.5 T U
    TU Juntas entre adoquines UT .............................................................................................................. 58
    TU 3.2.6 UT
    TU Deformación. UT ............................................................................................................................ 59
    TU
    3.3
    UT
    TU
    Ventajas De Los Pavimentos De Adoquines De Hormigón.
    UT
    ....................................... 59
    TU 3.3.1 UT
    TU Fabricación. UT .............................................................................................................................. 59
    TU 3.3.2 UT Ejec
    UT ución. UT ................................................................................................................................. 59
    TU 3.3.3 UT
    TU Comportamiento. UT ...................................................................................................................... 60
    TU 3.3.4 UT
    TU Mantenimiento. UT ......................................................................................................................... 60
    TU 3.3.5 UT
    Co
    UT stos. UT ...................................................................................................................................... 61
    TU 3.3.6 UT
    TU Posibilidades expresivas. UT .......................................................................................................... 61
    TU 3.3.7 T U
    TU Comparación De Los Adoquines Prefabricados De Hormigón Con Otras Formas De
    Pavimentación.
    UT ........................................................................................................................................ 61
    TU
    4
    UT
    TU
    Métodos usados para el diseño de pavimentos de Adoquín
    UT
    ....................................... 63
    TU
    5
    T U
    TU
    Fundamentación de la nueva propuesta para Nicaragua
    UT
    ......................................... 65
    TU
    5.1
    UT
    Funcionamiento
    UT
    del Pavimento
    UT
    .................................................................................... 65
    TU
    5.2
    UT
    TU
    Cálculo del daño producido en los pavimentos de adoquín
    UT
    ....................................... 67
    TU 5.2.1 UT
    TU Características mecánicas de los materiales UT ............................................................................. 71
    TU 5.2.1.1 UT
    TU Adoquines de concreto UT .................................................................................................... 72
    TU 5.2.1.2 UT
    TU Materiales tratados con ligantes hidráulicos UT ................................................................... 72
    TU 5.2.2 UT
    TU Modelos de deterioro estructural UT .............................................................................................. 72

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    iii
    TU 5.2.2.1 UT
    TU Fisuración estructural por fatiga: UT ..................................................................................... 72
    TU
    5.3
    UT
    TU
    Cálculos y analisis realizados
    UT
    ........................................................................................ 74
    TU 5.3.1 UT
    TU Tramo Masaya – Las Flores UT ..................................................................................................... 75
    TU 5.3.2 UT
    TU Tramo Santa Cruz – San Nicolás UT .............................................................................................. 79
    TU
    6
    UT
    TU
    Análisis tecnico economico de los pavimentos adoquinados
    UT
    ..................................... 85
    TU
    6.1
    T U
    TU
    Costo Unitario de los Pavimentos Adoquinados
    UT
    ........................................................ 85
    TU 6.1.1 UT
    TU Rendimiento en la colocación UT ................................................................................................... 85
    TU 6.1.2 UT
    TU Componentes del Presupuesto de un proyecto de adoquinado UT ................................................. 85
    TU 6.1.3 UT
    C
    UT ostos de los proyectos ejecutados en Nicaragua UT ..................................................................... 86
    TU
    7
    UT
    UT
    CONCLUSIONES
    UT
    .......................................................................................................89
    TU
    8
    UT
    UT
    RECOMENDACIONES
    UT
    ..............................................................................................91
    TU
    BIBLIOGRAFIA
    UT
    .................................................................................................................93
    T
    ANEXOS
    I. Caracterización de la Red vial, en términos de vehículos pesados.
    II. Fotografía de Masaya – Las Flores
    III. Datos técnicos de Adoquines, Ladrillería San Pablo
    IV. Resultados del estudio de dimensionamiento y aspecto físico de adoquines
    V. Diagrama de Cargas Permisibles MTI
    VI. Ecuaciones para el cálculo de Módulos
    VII. Tablas resumen de los resultados con los programas ALIZE III y EVERSTRESS 5.0
    VIII. Resultados de los ensayes a compresión
    IX. Salidas de los estudios con el programa ALIZE III
    X. Salidas de los estudios con el programa EVERSTRESS 5.0

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    iv
    Listado de Tablas
    U
    Tabla 2-1 Clasificación de la Red Vial Estudiada
    U
    ........................................................................................... 16
    U
    Tabla 2-2 Factores de Daño, Encuesta de 1996
    U
    .............................................................................................. 17
    U
    Tabla 2-3 Comportamiento del Tránsito en la Red Vial Analizada
    U
    ................................................................. 17
    U
    Tabla 2-4 Caracterización del Suelo de Subrasante
    U
    ....................................................................................... 18
    U
    Tabla 2-5 CBR de Subrasante. Tramos con TPDA<300
    U
    ................................................................................ 19
    U
    Tabla 2-6 Tramos construidos en el periodo 1970-1980
    U
    ................................................................................ 19
    U
    Tabla 2-7 Registros Históricos. Santa Rita - Masachapa
    U
    ................................................................................ 21
    U
    Tabla 2-8 Tramos construidos en el Período 1980-1990
    U
    ................................................................................ 22
    U
    Tabla 2-9 Tramos Construidos en el período 1990-2002
    U
    ................................................................................ 23
    U
    Tabla 2-10 Especificaciones de Resistencia a Compresión de los Adoquines
    U
    ................................................ 28
    U
    Tabla 2-11 Tipos de Adoquines utilizados en Nicaragua
    U
    ................................................................................ 29
    U
    Tabla 2-12 Valores de CBR para diferentes tipos de suelo
    U
    .............................................................................. 42
    U
    Tabla 2-13 Datos para el calculo de CBR diseño San Lucas - Las Sabanas
    U
    ................................................... 43
    U
    Tabla 2-14 Medidas de Ahuellamiento
    U
    ............................................................................................................. 44
    U
    Tabla 5-1 Solicitaciones del Pavimento a analizar
    U
    .......................................................................................... 68
    U
    Tabla 5-2 Valores de K
    UBU
    1
    UBU
    y K
    UBU
    2
    U BU
    para Modelo de Deterioro
    U
    ................................................................................ 70
    U
    Tabla 5-3 Resumen del comportamiento del tráfico en la red vial básica
    U
    ....................................................... 74
    U
    Tabla 5-4 Datos de Tráfico de los Tramos analizados
    U
    ..................................................................................... 75
    U
    Tabla 5-5 Valores de CBR, tramo: Masaya - Las Flores
    U
    ................................................................................. 76
    U
    Tabla 5-6 Análisis tramo Masaya - Las Flores, Deformación Vertical
    U
    ........................................................... 78
    U
    Tabla 5-7 Resistencia a la Compresión Santa Cruz-San Nicolás
    U
    ..................................................................... 79
    U
    Tabla 5-8 Análisis al tramo Santa Cruz - San Nicolás. Deformación vertical y repeticiones de carga
    U
    .......... 82
    U
    Tabla 5-9 Análisis al tramo Santa Cruz - San Nicolás, Tensión por tracción y repeticiones de carga
    U
    ........... 83
    U
    Tabla 6-1 Costos en los tramos adoquinados en Nicaragua
    U
    ............................................................................ 86
    U
    Tabla 6-2 Análisis de alternativas con adoquín de 8 y 10 cm de espesor
    U
    ........................................................ 87
    Listado de Gráficos
    U
    Gráfico 2-1 Curva granulométrica, capa de arena. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ................................................ 35
    U
    Gráfico 2-2 Curva Granulométrica. Arena de sello. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ............................................... 39
    U
    Gráfico 2-3 CBR diseño. San Lucas - La Sabana
    U
    ............................................................................................ 43
    U
    Gráfico 2-4 Curva Granulométrica del Adoquín colocado en el tramo Santa Cruz - San Nicolás
    U
    .................. 52
    U
    Gráfico 3-1 Influencia del Espesor de los Adoquines en la Deformación del Pavimento
    U
    ................................ 58
    U
    Gráfico 5-1Influencia del Espesor de la Capa de Arena
    U
    .................................................................................. 66
    Listado de Figuras
    U
    Figura 0-1 Medición de Deformaciones con regla de 3 metros
    U
    ........................................................................xii
    U
    Figura 1-1 Subestructura de un pavimento de adoquín
    U
    ..................................................................................... 3
    Figura 1-2 Estructuras comparativas de pavimento
    U
    Figura 1-3 Dispositivo para aplicación de carga para un pavimento de Adoquín. Diseñado por J. Knapton
    U
    . 6
    U
    Figura 1-4 Lectura de las celdillas para diversas presiones de placa
    U
    ............................................................... 7
    U
    Figura 1-5 Presión en función de la carga
    U
    ........................................................................................................ 8
    U
    Figura 1-6 Gráfico N° 7 Road Note 29
    U
    ............................................................................................................. 8
    Figura 1-7 Sin trabazón vertical
    Figura 1-8 Sin trabazón Rotacional
    Figura 1-9 Con trabazón Rotacional
    U
    Figura 3-1 Adoquines dentados en cuatro costados
    U
    ........................................................................................ 55
    U
    Figura 3-2 Patrón Espina de Pez
    U
    ..................................................................................................................... 55
    U
    Figura 3-3 Adoquines dentados en dos costados
    U
    ............................................................................................. 56
    U
    Figura 3-4 Patrón de colocación. Categoría 2
    U
    ................................................................................................ 56
    U
    Figura 3-5 Categoría 2, patrón en hileras
    U
    ....................................................................................................... 56
    U
    Figura 3-6 Adoquines de diversas formas geométricas
    U
    ................................................................................... 57
    U
    Figura 3-7Adoquines comúnmente utilizados en Nicaragua
    U
    ............................................................................ 57
    U
    Figura 3-8 Patrón de colocación Categoría 3
    U
    ................................................................................................. 57

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    v
    U
    Figura 5-1 Esfuerzos en una estructura de pavimento de adoquín con capas granulares
    U
    ............................... 71
    U
    Figura 5-2 Esfuerzos en una estructura de pavimento de adoquín con capas estabilizadas
    U
    ........................... 71
    Listado de Fotos
    U
    Foto 2-1 Etapas de la Construcción del Tramo: Santa Rita -Masachapa
    U
    ........................................................ 21
    U
    Foto 2-2 Desgaste de los Adoquines. La Paz Centro-León Viejo
    U
    .................................................................... 30
    U
    Foto 2-3 Descargue de los adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    .................................................................... 31
    U
    Foto 2-4 Manejo de Adoquines Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ............................................................................... 31
    U
    Foto 2-5 Manejo inadecuado de los Adoquines. Santa Cruz -San Nicolás
    U
    ...................................................... 32
    U
    Foto 2-6 Cunetas. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    .................................................................................................... 32
    U
    Foto 2-7 Cunetas en Construcción Santa Cruz - San Nicolás
    U
    .......................................................................... 33
    U
    Foto 2-8 Conformación de subbase estabilizada con cemento. Santa Cruz-San Nicolás
    U
    .............................. 34
    U
    Foto 2-9 Compactación de subbase estabilizada. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ................................................... 34
    U
    Foto 2-10 Preparación de la Capa de Arena con ayuda de la raqueta
    U
    ............................................................ 35
    U
    Foto 2-11 Capa de arena lista para la colocación de los adoquines Santa Cruz-San Nicolás
    U
    ........................ 36
    U
    Foto 2-12 Adoquinado en estacionamiento de AGRENIC
    U
    ............................................................................... 36
    U
    Foto 2-13 Proceso de colocación de los adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ............................................... 37
    U
    Foto 2-14 Colocación de los Adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ................................................................. 37
    U
    Foto 2-15 Relleno de Juntas. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ................................................................................... 38
    U
    Foto 2-16 Juntas de adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    .............................................................................. 38
    U
    Foto 2-17 Adoquines que se están colocando en Santa Cruz - San Nicolás
    U
    .................................................... 39
    U
    Foto 2-18 Proceso de compactación. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ...................................................................... 40
    U
    Foto 2-19 Tramo Santa Rita – Masachapa
    U
    ...................................................................................................... 41
    U
    Foto 2-20 Tramo La Paz Centro - León Viejo
    U
    .................................................................................................. 41
    U
    Foto 2-21 Ahuellamiento tramo La Paz Centro - León Viejo
    U
    ........................................................................... 44
    U
    Foto 2-22 Ahuellamiento. Tramo La Paz Centro - León - Viejo
    U
    ...................................................................... 44
    U
    Foto 2-23 Bordillo en construcción. Santa Cruz - San Nicolás
    U
    ....................................................................... 45
    Foto 2-24 Adoquines Ladrilleria San Pablo
    Foto 2-25 Depresión, tramo que comunica a Ticuantepe con la carretera Managua - Masaya
    U
    Foto 2-26 Ahuellamiento. Santa Rita - Masachapa
    U
    ......................................................................................... 50
    Foto 2-27 Adoquinado del tramo Quebrada Honda en el que se observa la separación entre adoquines
    U
    Foto 2-28 Adoquines partidos. Dos Montes - El Sauce
    U
    .................................................................................... 52

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    vi
    LISTADO DE ABREVIATURAS
    MTI
    Ministerio de Transporte e Infraestructura
    DGV
    Dirección General de Vialidad
    PMS
    “Sistema de Administración de Pavimentos”
    CERIB
    Centro Experimental de Investigación para la Industria de Concreto
    Manufacturado
    DIN Normas Alemanas
    NEN Normas Holandesas
    SVP
    Simulador de vehículos pesados
    BM Banco Mundial
    BID
    Banco Interamericano para el Desarrollo
    PNUD
    Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo
    AASHTO
    American Association of State Highway and Trasportation Officials
    CBR
    California Bearing Ratio
    vpd Vehículos por día
    TPDA
    Tránsito Promedio Diario Anual
    USAID
    Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional
    SIECA Secretaría de Integración Económica de Centroamérica
    NTON
    Normas Técnicas Obligatorias Nacionales
    NIC-2000
    Especificaciones Generales para la Construcción de Caminos, Calles
    y Puentes.
    ICPC
    Instituto Colombiano de Productores de Cemento
    IRI
    Indice de Regularidad Internacional
    UNSW
    University of New South Wales, Sydney Australia
    TRRL
    Transport and Road Research Laboratory
    CEA
    Cement and Concrete Association
    PCA
    Portland Concrete Association
    ICPI
    Interlocking Concrete Paving Institute

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    vii
    RESUMEN
    En el trabajo que se presenta se realiza una descripción del estado del arte de los
    pavimentos de adoquín a nivel mundial. Se realiza una síntesis de los estudios
    realizados a nivel internacional con respecto a la utilización y comportamiento de
    los adoquines una vez sometidos al tráfico, la transmisión de esfuerzos en éste
    tipo de pavimentos y los métodos para analizar su comportamiento.
    Se caracterizan los pavimentos de adoquín en Nicaragua, los antecedentes
    históricos, considerando tres etapas de desarrollo, los métodos de diseño que se
    han utilizado. Adicionalmente se describen las normas de construcción y
    conservación, las técnicas de construcción y los trabajos de mantenimiento, así
    como los principales problemas encontrados en los proyectos ejecutados.
    Se le dio una especial atención a la configuración de los pavimentos, los tipos,
    formas y resistencia de los adoquines, las ventajas de éste tipo de pavimentos, en
    cuanto a fabricación, ejecución, comportamiento, mantenimiento y costos
    Finalmente, se presenta una nueva propuesta de reducir el espesor de los
    adoquines, basados en una caracterización de la red previamente definida en
    términos del tráfico y suelo de subrasante. La factibilidad de ésta propuesta quedó
    comprobada mediante análisis del estado tensional a que son sometidos los
    pavimentos de adoquín. Además, se presenta el análisis económico donde se
    demuestra que dicha propuesta produce importantes ahorros en la economía del
    país.

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    viii
    SUMMARY
    The present study makes a description of the state-of-the-art of the pavements of
    paving stone at world-wide level. It is made a synthesis of the studies made at
    international level with respect to the use and behavior of paving stones once
    submissive the traffic, the transmission of efforts in this one type of pavements and
    the methods to analyze its behavior.
    The paving stone pavements in Nicaragua, the historical antecedents are
    characterized, considering three stages of development, the design methods that
    have been used. Additionally to the construction and conservation norms are
    described, the techniques of construction and the works of maintenance, as well as
    the main problems found in the executed projects.
    A special attention to the configuration of the pavements, the types, forms and
    resistance of paving stones occurred him, the advantages of this one type of
    pavements, as far as manufacture, execution, behavior, maintenance and costs
    Finally, appears a new proposal to reduce the thickness of paving stones, based
    on a characterization of the network previously defined in terms of the traffic and
    ground of sub grazing. The feasibility of this proposal was verified by means of
    analysis of the tensional state that the paving stone pavements are put under. In
    addition, the economic analysis appears where it demonstrates that this proposal
    produces important savings in the economy of the country.

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    ix
    INTRODUCCION
    La historia de los pavimentos de adoquín se da con la aparición de los primeros
    pavimentos construidos, con superficie limpia y duradera, en el año 3000 AC, con
    la construcción en Creta de pisos de piedras seccionadas con juntas selladas con
    algún tipo de aglomerante natural o tierra, estos se conocen con el nombre de
    empedrados y podría considerarse el “ancestro” más antiguo de los pavimentos de
    adoquín.
    Entre los medios de transporte existentes a principios del siglo pasado,
    predominaban los carruajes para personas, las bestias de carga, carretas de
    bueyes y carretas de mulas. El automóvil comenzó a utilizarse. Los trazos de
    carreteras eran sinuosos e irregulares y en los lugares montañosos muchas de las
    pendientes eran pronunciadas, pues tenían valores entre el 10 y 20%, y en época
    lluviosa eran casi intransitables.
    En el período comprendido entre 1898 y 1944 ocurrieron cambios en el mundo, así
    como en el sistema de transporte, aumentando la comunicación entre las
    personas y el intercambio de productos promovidos por los nuevos caminos. Esto
    conllevó a pensar en una mayor consistencia al piso de los caminos existentes, lo
    que se consiguió con la colocación en forma continua de la piedra recortada. Esta
    técnica de cortar roca y colocarla fue mejorando hasta la aparición del adoquín,
    piedra tallada en forma de prisma para empedrados.
    Surgió la industria de la prefabricación de los adoquines de concreto, con el que
    se logró obtener una superficie más uniforme, durable y resistente. Últimamente
    se han desarrollado diferentes tipos de adoquines de concreto, diferenciándose en
    la forma, dimensiones y dispositivos de transferencia de carga cuya ventaja
    técnico económica es manifiesta.
    En Nicaragua, la utilización de los adoquines en la pavimentación de las vías
    rurales ha venido incrementándose en los últimos años, retomando la experiencia
    que inició en 1972, después del terremoto de Managua. Esta modalidad de
    pavimentos se inicia con el diseño y la construcción de los 31.70 kms., de la
    carretera Empalme Santa Rita – Empalme Masachapa, realizada en el lapso de
    seis años (1972 – 1977); fue diseñada, construida y supervisada de forma directa
    por el entonces Ministerio de Obras Publicas, actualmente Ministerio de
    Transporte e Infraestructura. (MTI)
    Hasta la fecha se han construido un total de 163Km, y en el presente año el MTI
    está en proceso de construcción de aproximadamente 360 km de vías de adoquín
    y en proceso de formulación 500 km adicionales.
    Se observó que los pavimentos de adoquín construidos recientemente, han
    reflejado una serie de problemas que no presentaron los primeros tramos

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    x
    adoquinados, además de que los costos por kilómetro con que se formularon
    estos proyectos se incrementaron, lo que obligó a una revisión de los estudios y
    diseños ya finalizados, así como de los diferentes aspectos que intervienen en
    proceso de formulación.
    Ante tal situación, como un aporte al desarrollo de la ingeniería vial en Nicaragua,
    se presenta éste documento, en el cual los autores reflejan los resultados de sus
    investigaciones y una síntesis de los estudios realizados a nivel internacional con
    respecto a la utilización y comportamiento de los adoquines una vez sometidos al
    tráfico, la transmisión de esfuerzos y los métodos para analizar su
    comportamiento.
    La parte fundamental de nuestros análisis e investigaciones, se realizaron
    mediante la utilización del método empírico-mecanicista para el diseño de
    pavimentos. Con los resultados de los análisis fundamentamos que los adoquines
    de 8 cm de espesor son suficientes para los niveles de tráfico de Nicaragua.
    Apoyados en la literatura existente y disponible, se realizó una revisión de la
    configuración de los pavimentos de adoquín, los tipos, la forma y patrones de
    colocación, así como su resistencia y ventajas en la fabricación y ejecución de los
    proyectos.
    Con respecto a la forma del adoquín, se aborda la conveniencia de experimentar
    con adoquines de diferentes formas, se presenta una descripción de los diferentes
    métodos de diseño que se han utilizado en Nicaragua y resto del mundo, las
    técnicas de construcción y mantenimiento.
    Para realizar nuestras investigaciones nos plantemos los objetivos siguientes:
    O BJETIVOS
    Objetivo General
    Evaluar y analizar las características geométricas de los adoquines utilizados
    actualmente en los pavimentos de Nicaragua.
    Objetivos Específicos
    Revisar, analizar y evaluar la experiencia de otros países en cuanto a la
    forma de los adoquines de hormigón.
    Identificar porque en Nicaragua se utilizan adoquines con forma y espesor
    únicos para la pavimentación de carreteras rurales.
    Analizar la posibilidad de reducir los espesores del adoquín que
    actualmente se utilizan en Nicaragua, garantizando que su aporte
    estructural como capa de rodamiento esté en concordancia con las
    solicitaciones de carga a que este sometido.

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    xi
    M ETODOLOGÍA DE I NVESTIGACIÓN
    El procedimiento que se siguió en éste estudio para alcanzar los objetivos
    planteados, se describe a continuación.
    En vista de que nos habíamos propuesto considerar los pavimentos de adoquín ya
    construidos y los que durante la realización de nuestra investigación están en
    proceso de ejecución, podemos afirmar que éste es un estudio retro-prospectivo
    según el tiempo de ocurrencia.
    Para alcanzar los resultados, el presente estudio combina estudios descriptivos
    con analíticos. Previamente se realizaron investigaciones sobre el tema,
    consideradas muy necesarias para el desarrollo de la Ingeniería Vial en
    Nicaragua, las cuales constituyen el soporte de la investigación.
    Se tomó en cuenta toda la experiencia internacional acumulada hasta el presente
    y desde el punto de vista teórico, fundamentamos las aseveraciones hechas en
    nuestras hipótesis. Se realizaron los ensayos necesarios, sobre todo posibles y
    comprobamos técnicamente la factibilidad de los cambios propuestos.
    El universo considerado en éste estudio para fundamentar algunas características
    muy relacionadas con las variables involucradas, se limitó únicamente a aquellos
    tramos adoquinados ya construidos y los que están por construirse en un corto
    plazo.
    Sin embargo, como se mencionó anteriormente, una gran parte de los datos que
    se utilizaron se obtuvieron por medio del análisis de la experiencia internacional,
    para lo cual se ejecutaron un sin numero de actividades encaminadas a recopilar,
    analizar y procesar la información relacionada, lo que nos permitió contar con los
    elementos que sustentan los resultados obtenidos.
    Procedimiento para la recolección de la Información
    De manera general, se describen las actividades realizadas durante nuestro
    estudio:
    Caracterización del tráfico predominante en las vías rurales, en términos de
    vehículos pesados.
    Evaluación del comportamiento estructural del pavimento de adoquín, a
    través de la medición de deformaciones con la regla de 3 metros.

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    xii
    Figura
    0-
    1 Medición de Deformaciones con regla de 3 metros
    Investigación de los valores reales del rendimiento en la colocación de los
    adoquines en los diferentes proyectos de adoquinado.
    Investigación de los costos de fabricación de adoquines con diferente
    espesor.
    Investigación de los costos de transporte del adoquín a las diferentes
    zonas de nuestro país.
    A NÁLISIS DE I NFORMACIÓN Y R ESULTADOS
    Una vez obtenida la información necesaria se procedió al análisis de la misma. Se
    compararon los resultados obtenidos en las diferentes pruebas realizadas,
    permitiéndonos valorar la veracidad de nuestra hipótesis.
    H IPÓTESIS
    “Si se demuestra mediante análisis, para los adoquinados de Nicaragua, que
    existen influencias notables en el comportamiento general de la estructura de tales
    pavimentos, teniendo en cuenta en primer lugar, las características geométricas
    de los que actualmente se utilizan en el país, el tráfico pesado, su modo de
    colocación y el estado tensional a que estarán sometidos; entonces puede ser
    factible la reducción de espesores de los adoquines actualmente en uso con
    resultados favorables para la economía del país”.

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    1
    1 ESTADO DEL ARTE DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUIN
    1.1 H ISTORIA DE LOS P AVIMENTOS DE A DOQUÍN
    La historia de los pavimentos de adoquín coincide prácticamente con el inicio de
    nuestra civilización. Cuando los romanos construyeron la Vía Apia, en el año 312
    AC, utilizaron trozos de piedra canteada colocados de manera de proporcionar
    una superficie lisa. Esta historia ha estado estrechamente
    ligada a la evolución de las vías urbanas. En la época
    medieval, las calles servían tanto para permitir el acceso
    de peatones, carros, animales, etc.
    A medida que se fueron perfeccionando los carros de
    tracción animal se buscaron superficies de rodadura más
    continua, que permitiera un tránsito más cómodo; sin
    embargo, para lograr esto, se abandonó la práctica de
    colocar las piedras en estado natural y se comenzó a
    tallarlas en forma de bloques para obtener un mejor
    ajuste entre ellas. Puede decirse que con esto aparece el
    primer pavimento de adoquines. Foto 1-1, Foto 1-2
    La palabra adoquín proviene del árabe
    «ad-dukkån»
    que
    quiere decir “piedra escuadrada”.
    No obstante, el proceso acelerado de urbanización en el
    siglo XIX y la aparición del automóvil con motor de
    combustión interna a finales del mismo, hacía poco
    práctico y poco económico tallar la gran cantidad de
    piedras que requería el ritmo de pavimentación acorde
    con las necesidades de esa época. Por esto, el
    pavimento de adoquines de piedra comenzó a ser
    reemplazado por pavimentos de adoquines de arcilla
    cocida, de bloques de madera y se desarrollaron las
    técnicas de pavimentación con concreto y con asfalto;
    éstas últimas de uso corriente y predominante en la
    actualidad.
    Los adoquines de concreto aparecieron en Alemania a finales del siglo XIX.
    Después de la Segunda Guerra Mundial, por la escasez de arcilla, los Países
    Bajos iniciaron la sustitución de adoquines de arcilla por adoquines de concreto,
    ya que los primeros eran utilizados solo para la construcción de viviendas.
    La industrialización de los adoquines de concreto nace con la aparición de las
    Normas de Producto Alemanas en 1964 y en los Países Bajos en 1966. Estas se
    basaron en la producción uniforme y controlada con diversos grados de
    Foto 1-1 Via Apía
    Foto 1-2 Primeros
    Adoquinados

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    2
    automatización y controles de calidad, impulsados también por el desarrollo de
    equipos de fabricación en Alemania.
    Dichas tecnologías rápidamente fueron introducidas a otros países como Reino
    Unido, Sudáfrica, Australia, Nueva Zelanda y Japón a finales de los años 60 e
    inicio de los 70. Estos países han sido pioneros en el desarrollo y la investigación
    de los pavimentos de adoquín.
    En este período también se introdujo este tipo de
    pavimentos en el Continente Americano. Costa Rica
    introdujo el producto por la experiencia del uso de este
    material en Nicaragua, investigaciones del Ing. Max
    Sittenfeld Roger y por el interés de la empresa Productos
    de Concreto. Sin duda alguna, el crecimiento y la
    proyección de este tipo de pavimentos en los últimos años
    ha sido de los más rápidos y exitosos. (27)
    Los pavimentos de adoquines de concreto tienen un
    campo de aplicación casi tan amplio, como el de los otros
    tipos de pavimento, limitado casi únicamente por la
    imaginación. Foto 1-3. Comúnmente se utilizan en
    andenes peatonales, estacionamientos, vías internas de
    urbanizaciones, ciclo-vías, calles, accesos, campamentos,
    estaciones de servicio, pisos industriales, revestimiento de taludes y cauces,
    puertos, terminales de carga, e inclusive tráfico de vehículos montados sobre
    orugas. Ha sido comprobado que su utilización puede ser la solución ideal en
    países donde el mantenimiento de carreteras es ineficiente debido a la escasez de
    fondos.
    Las ventajas del adoquín respecto a otros tipos de pavimentos en el proceso
    constructivo son: manejo, apariencia, seguridad y durabilidad.
    Con respecto a la apariencia, permiten que se pueda incluir en ellos señalización,
    utilizando adoquines de diversos colores.
    El tamaño del adoquín hace que este pavimento se adapte fácilmente a trazos
    complicados y que adicionalmente, no se requieran juntas de dilatación y
    contracción.
    Su construcción no requiere el empleo de equipos sofisticados, ni de mano de
    obra especializada, lo que lo hace adaptable a países en vías de desarrollo donde
    existe buena disponibilidad de mano de obra no calificada.
    En zonas propensas a hundimientos diferenciales en los pavimentos, y en
    localidades donde no se hayan construido las redes de acueducto y/o
    alcantarillado los pavimentos se pueden reparar fácilmente y reutilizar
    Foto 1-3 Zona de Carga

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    3
    aproximadamente el 95% de todo el material. Además el pavimento se puede dar
    al servicio inmediatamente que se reconstruya.
    La alta resistencia de los adoquines, al intemperismo y a los derrames de ácidos y
    aceites hacen que éste pavimento tenga una gran durabilidad y que requiera poco
    mantenimiento.
    El avance tecnológico de la industria de la prefabricación permite producir
    adoquines con un buen control de calidad en grandes volúmenes y a bajo costo.
    Los pavimentos de concreto se siguieron construyendo hasta principios del siglo
    XX y el hecho de que gran cantidad de ellos aún se encuentren en servicio y en
    buen estado, atestigua su durabilidad y buen comportamiento, por lo que puede
    afirmarse que los adoquines hoy constituyen una solución aplicada en todas las
    partes del mundo.
    1.2 L OS A DOQUINES
    Los adoquines son elementos macizos, piedras prefabricadas de espesor uniforme
    e iguales entre sí con forma de prisma rectangular, que al colocarlos sobre una
    superficie encajan unos con otros de manera que solamente quede un pequeño
    espacio entre ellos. Geométricamente deben tener una longitud nominal entre 50
    y 250 mm, un ancho nominal no menor de 50mm y un espesor estándar no menor
    de 60mm, en múltiplos de 20mm, es decir, 60, 80 y en algunos casos 100mm. La
    relación entre la longitud nominal y el ancho nominal no deber ser mayor de 4 y la
    relación entre la longitud nominal y el espesor estándar no debe ser mayor de 4.
    Figura 1-1
    Figura 1-1 Subestructura de un pavimento de adoquín
    Históricamente, los cuatro tipos de adoquines que se han utilizado para
    pavimentar áreas urbanas son los adoquines de piedra, los de madera, los
    cerámicos y los de hormigón.
    Los primeros adoquines de piedra que se utilizaron fueron guijarros de río
    colocados sobre una capa de arena sellándose las juntas con una argamasa de
    cal y arena.

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    4
    Los adoquines de madera se usaron en la primera mitad del Siglo XIX, como una
    alternativa a los adoquines de piedra, para intentar reducir así, el nivel de ruido
    que provocaban las ruedas de acero y las herraduras de los animales.
    Normalmente, tenían una longitud comprendida entre los 12 y los 25 cm y entre
    los 7 y los 10 cm de anchura, con una separación entre ellos de 3 mm, que se
    rellenaba con residuos bituminosos. De todos modos, aunque el nivel sonoro era
    inferior a los de piedra, se degradaban rápidamente a la intemperie y tras la
    aparición de los neumáticos se abandonaron.
    Los ladrillos cerámicos utilizados como material de pavimentación se han estado
    utilizando durante los últimos 5000 años, desde Mesopotamia, habiéndose
    demostrado su aptitud para usos peatonales o de bajos requerimientos.
    Los ladrillos cerámicos en pavimentación se colocaban sobre una capa de arena
    que también servía para rellenar las juntas, siendo su principal problema el rápido
    desgaste de su superficie, con la consiguiente reducción de su vida útil y de su
    resistencia al deslizamiento.
    Por último, llegamos a los adoquines de hormigón, que comenzaron a fabricarse
    por primera vez, a finales del Siglo XIX. Rápidamente se comprobó que
    proporcionaban una mayor uniformidad y unos costos más reducidos que los
    adoquines de piedra y los cerámicos.
    Ha sido comprobado que su utilización puede ser la solución ideal en países
    donde el mantenimiento de carreteras es muy poco, debido a la escasez de
    fondos.
    1.3 C OMPORTAMIENTO DE LOS P AVIMENTOS DE A DOQUÍN
    Las leyes que rigen la transmisión de las presiones ejercidas por cargas
    superficiales a través de suelos homogéneos, se ajustan bastante a las teorías de
    Boussinesq y de Froehlich.(10)
    La primera supone un módulo de deformación “E” constante en las capas que
    conforman la calzada y el terreno de fundación. El segundo admite la presencia de
    capas con módulos de elasticidad diferentes, especialmente en las capas
    superiores, donde este valor suele ser varias decenas de veces más elevado que
    en el terreno. En este caso, la repartición de presiones se efectúa a través de un
    área más extensa y los valores de las presiones son menores. Sin embargo
    ambas teorías suponen las capas formadas por materiales sin o con muy poca
    cohesión.
    Cuando aparecen una o varias capas que hacen perder esta homogeneidad, estas
    teorías ya no tienen aplicación. Es lo que sucede con los pavimentos rígidos,
    donde la losa de concreto, por su capacidad de absorber esfuerzos de flexo-
    tracción, distribuye las presiones superficiales a un área mucho más extensa en

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    5
    las capas inferiores, siguiendo una ley de distribución totalmente distinta a las
    antes mencionadas. Figura 1-2
    Los pavimentos flexibles, si bien debido a algunas capas superficiales
    bituminosas, producen algún “efecto de losa”, éste es muy pequeño por el bajo
    límite de fluencia de estos materiales, que al fin fallan por tracción en sus fibras
    inferiores, aun bajo el efecto de cargas livianas, en particular si éstas son estáticas
    y de acción prolongada. Pero se ha comprobado que son las cargas pesadas las
    que producen el deterioro de los pavimentos. Bajo la acción de estas cargas, el
    “efecto de losa” desaparece y el material bituminoso pasa a ser considerado como
    material homogéneo. Por ese motivo, para los pavimentos flexibles se pueden
    aplicar las teorías clásicas de distribución de presiones en los suelos. (10)
    De ellas se deduce que el valor de las presiones en un punto dado dentro de un
    terreno homogéneo depende del espesor de la calzada y de la carga y no de la
    calidad de las capas que componen el pavimento.
    Los pavimentos de adoquines no pueden considerarse rígidos, pues si bien se
    producen momentos de flexión locales en la extensión de cada adoquín, esos se
    anulan en la junta con el adoquín vecino. Sin embargo, los adoquines no actúan
    independientemente. Existe una transmisión de esfuerzos a los adoquines vecinos
    por esfuerzo de corte. Esto existirá en la medida que no supere en magnitud al
    esfuerzo de fricción generado entre las paredes de los adoquines por la arena
    fuertemente comprimida entre ellas. Quizás uno de los trabajos investigativos más
    completos llevados a cabo en este sentido, se deben a las experiencias del
    profesor J. Knapton, quién analizó este fenómeno y llegó a conclusiones que se
    detallarán más adelante y como parte de nuestras investigaciones transcribimos
    del Manual de Diseño y Construcción del Instituto Chileno del Cemento y
    Hormigón,(11) que corresponden a la segunda edición del libro presentado por el
    Sr. Jorge Barthou (10). Estas investigaciones sirvieron de base para determinar la
    distribución de presiones a través de este elemento, y por ende llevan a diseñar
    las diversas capas que conforman un pavimento de adoquines.
    Figura 1-2 Estructuras comparativas de pavimento

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    6
    El conjunto inseparable adoquín-arena constituye la parte superficial del
    pavimento y es la que está expuesta en forma más directa al efecto de las
    solicitaciones externas. Es por eso que su correcta instalación, no solo es
    importante en la duración que se espera de la calzada, sino que es determinante
    en la distribución de las presiones a las capas inferiores de modo que se cumplan
    las hipótesis que han dado forma al sistema de cálculo de estos pavimentos. En el
    proceso de vibración posterior a la colocación de los adoquines, la arena debe
    penetrar en los intersticios entre adoquines contiguos y quedar fuertemente
    comprimida de modo de extender el radio de acción de las presiones aplicadas en
    la superficie, por el progresivo aumento de la fricción que allí se genera.
    1.3.1 Experiencias de J. Knapton.
    Las experiencias realizadas por el profesor J. Knapton resumidas en su informe
    "Design of Concrete Block Roads" (28) constituyen hasta la fecha, el estudio más
    profundo y fidedigno del comportamiento del conjunto adoquín-arena, por lo que
    estimamos necesario dar a conocer una breve síntesis de sus experiencias y de
    las conclusiones más importantes que de ellas se desprenden.
    Figura 1-3 Dispositivo para aplicación de carga para un pavimento de Adoquín. Diseñado por J.
    Knapton
    Mediante el sistema indicado en la Figura 1-3, compuesto de una sub-base de
    concreto sobre la cual se tendió un pavimento de adoquines confinado en sus
    cuatro costados, se instalaron unas celdillas de presión en la base de la arena de
    colocación de los adoquines, vale decir en la parte superior de la sub-base. Este

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    7
    pavimento se sometió a presión exterior mediante la aplicación de una carga
    ejercida a través de una placa circular de 125 mm de radio.
    A medida que la carga iba aumentando, se iban registrando las presiones en las
    celdillas ubicadas en un área más amplia que el área de aplicación, pero
    dispuestas en un orden bien determinado. Las presiones correspondientes a
    diversas presiones de placa, están graficadas en Figura 1-4. Knapton aplicó
    cargas de hasta 25 KN (presiones de hasta 510 KN/m2) y registró las presiones en
    las celdas correspondientes a cada carga aplicada. Esta experiencia fue realizada
    con varias formas y patrones de colocación de los adoquines.
    Figura 1-4 Lectura de las celdillas para diversas presiones de placa
    El resultado de esta experiencia se puede observar en el gráfico de Figura 1-5. A
    medida que la presión superficial aumenta en intensidad, la presión media en las
    celdillas, medida como un porcentaje de la presión superficial, va bajando
    progresivamente hasta llegar a un valor cerca del 60% para la mayor presión
    ejercida. Esta presión máxima es superior a la ejercida aún por los vehículos de
    mayor tonelaje. Es importante hacer notar que solamente se conoce el valor de la
    presión entre la superficie de rodamiento y la parte superior de la subbase, no así
    la ley que rige la variación de presiones.

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    8
    Figura 1-5 Presión en función de la carga
    Una segunda deducción de Knapton, se refiere a la vida estructural del conjunto
    adoquín-arena. Para ello lo compara con el conjunto capa de rodado y capa de
    base de un pavimento asfáltico, a través de la variación de presiones axiales a
    diversas profundidades del pavimento, en función de los módulos de deformación
    relativos.
    Knapton, llegó a la conclusión de que una capa combinada de adoquín (80 mm) y
    arena (50 mm) es equivalente a una capa asfáltica de 16O mm. (10) para la cual,
    de acuerdo a gráfico 7 de la ROAD NOTE 29 que se muestra en la Figura 1-6, se
    puede esperar una vida estructural de poco más de 1,5 millones de pasadas de
    ejes estándar.
    Figura 1-6 Gráfico N° 7 Road Note 29

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    9
    Otra deducción que formula Knapton es que el espesor del adoquín no tiene
    influencia apreciable en la curva de presiones de gráfico. Sin embargo, en el
    documento: Pavimentos de Adocretos, Manual de Diseño (10), se admite que esta
    curva es válida para un adoquín de 80 mm de espesor, debido a que el promedio
    sensible de los adoquines empleados en los experimentos es cercano a ese valor.
    1.4 A NÁLISIS T EÓRICO DE LOS P AVIMENTOS DE A DOQUÍN
    A partir de 1960, producto de perfeccionadas tecnologías de prefabricación de
    hormigón, se encuentra el adoquín como elemento básico constitutivo de los
    pavimentos articulados.
    A pesar de que la utilización de los pavimentos de adoquín tiene una larga historia,
    la investigación sobre su comportamiento estructural y el desarrollo de métodos de
    diseño apoyados en datos experimentales, es reciente.
    Para el análisis de las características de este tipo de pavimentos se han
    desarrollado varios métodos, tales como: Métodos de Análisis Teóricos, por
    Modelos o Criterios de Diseño Práctico. A continuación se describen los métodos
    para el Análisis Teórico de los Pavimentos de adoquines de hormigón.
    1.4.1 Análisis por Placa.
    Trabajos realizados por el Instituto del Cemento Portland en Johannesburgo y del
    CERIB en Francia (8, Capítulo 5) han estudiado las características de un
    pavimento de adoquines de hormigón modificando el análisis por placas y
    determinando las propiedades de las piezas mediante el ensayo de carga con
    placa.
    El principal inconveniente de este tipo de análisis es que no se pueden deducir
    fácilmente el comportamiento de la base y la sub-base sobre la explanada.
    Despreciando esta limitación, los trabajos de dicho Instituto, han mostrado que es
    posible obtener una información provechosa de la modificación de la teoría de
    placas.
    1.4.2 Análisis Elástico
    La teoría del análisis elástico es el procedimiento más ampliamente utilizado para
    el estudio de pavimentos flexibles. El pavimento es representado como una
    sucesión de capas con unas propiedades elásticas, la distribución de esfuerzos a
    través del pavimento son calculadas en función de las magnitudes de la carga, su
    colocación, el espesor de las capas y sus propiedades.
    Antes de la llegada de las computadoras de alta velocidad en los años 60 se
    habían hecho pequeños progresos en el análisis de los sistemas de capas. No
    obstante desde hace tiempo una variedad de soluciones elásticas han sido
    publicadas incluyendo un amplio número de programas conocidos como
    EVERSTREES, ALIZE, CHEVRON, ELSYM, BISTRO y CIRCLY. Tales programas
    sirven únicamente para analizar la distribución de los esfuerzos y deformaciones
    en un pavimento, para un espesor determinado, independientemente del
    procedimiento de diseño. En nuestro análisis, reflejado en el Capítulo 5, fueron

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    10
    utilizados el EVERSTRESS 5.0 y el ALIZE III para el chequeo del estado tensional
    del pavimento de adoquín.
    Debido a la lentitud del método se usan simplificaciones que son aproximadas.
    Entre estas simplificaciones se destaca el método de espesores equivalentes
    (MET) originalmente desarrollado por Odemark y que ha sido gradualmente
    mejorado en Europa y utilizado en variedad de análisis de pavimentos flexibles.
    Esencialmente el método MET reemplaza los espesores de cada capa por un
    espesor equivalente, de forma que el pavimento pueda ser posteriormente
    diseñado como un medio elástico. Dado que el método es aproximado es
    necesario incorporar factores de corrección en el cálculo de los espesores
    equivalentes, factores que han sido determinados obteniendo una excelente
    correspondencia entre el MET y otro tipo de métodos. El MET ha sido aplicado con
    éxito en el análisis de pavimentos de adoquines de hormigón.
    1.4.3 Análisis por Elementos Finitos
    El uso de las teorías de placas y capas elásticas ignora la naturaleza discontinua
    de los pavimentos de adoquines, pero asume que pueden ser modelados en
    términos de una capa elástica continua equivalente cuyas propiedades pueden ser
    determinados por el ensayo de carga con placa, estudio del tráfico acelerado o por
    los fallos de peso en el deflector.
    Una alternativa es utilizar las técnicas de los elementos finitos para los pavimentos
    de adoquines, definiéndolos como una superficie articulada, conociendo las cargas
    o la incidencia de los desplazamientos en las juntas entre unidades vecinas.
    Este tipo de estudios han sido realizados en Japón y Países Bajos, demostrando
    que el análisis por elementos finitos es capaz de expresar el comportamiento
    observado en los pavimentos de adoquines según la relación carga/flecha con
    más precisión que la teoría de las capas elásticas.
    Estas técnicas de análisis han sido introducidas para el estudio de pavimentos de
    adoquines de hormigón en zonas industriales y puertos por Knapton & Meletiou en
    el libro "The Structural Design of Heavy Duty Pavements for Ports and Other
    Industries". En él se utiliza el Programa de Elementos Finitos Lusas, obteniendo
    gráficos en los que se muestra la incidencia de diversas cargas sobre el pavimento
    y la distribución de esfuerzos según el tipo de explanada.(8 Capítulo 5)
    1.4.4 Otros Estudios realizados
    Hasta mediados de la década del 70, el diseño de pavimentos de adoquines se
    asimilaba casi completamente al diseño de pavimentos flexibles, es decir, de tipo
    asfáltico. Las propiedades mecánicas tomadas como un conjunto no habían sido
    consideradas, incluso en países que ya contaban con normas sobre pavimentos
    de adoquines como Alemania con su “Pflastersteine aus Beton”, DIN 18501 de
    1964 y Holanda con su “NEN 7000” de 1966.

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    11
    Ambas normas pusieron énfasis solo en las propiedades físicas de los adoquines,
    sin justificar con antecedentes tecnológicos los métodos de diseño propuestos.
    Recién en 1976 en Inglaterra, el profesor J. Knapton investigó las propiedades
    mecánicas adicionales de estos pavimentos, para establecer algún método de
    diseño y, eventualmente hacerlos más competitivos con las soluciones
    tradicionales. Para ello diseño un aparato experimental que simula un pavimento
    sometido a carga vertical.
    Esta experiencia, realizada con varias formas y patrones de colocación de los
    adoquines, demostró que las presiones en las celdas aumentaban en menor
    proporción porcentual que las presiones aplicadas en la superficie.
    Comparando estos resultados con la capacidad teórica de disipación de carga en
    pavimentos bituminosos, esto le permitió establecer un método de diseño
    asimilado al de pavimentos flexibles.
    Sin embargo, aun persistía la duda acerca de si estos métodos de diseño
    reflejaban el comportamiento real de los pavimentos de adoquines bajo tráfico. Por
    ello, la Concrete Masonry Association y la Cement and Concrete Association de
    Australia (11), patrocinaron en 1978 un exhaustivo programa de ensayos a escala
    natural sometidos a cargas móviles dirigido por el profesor B. Schackel, el que
    posteriormente fue ratificado por el mismo investigador en el National Institute of
    Transport and Road Research de Pretoria, Sudáfrica, empleando un simulador de
    vehículos pesados (S.V.P.)
    1.5 T RANSMISIÓN DE E SFUERZOS DE LOS P AVIMENTOS DE A DOQUÍN
    Estudios realizados han mostrado
    que los pavimentos de adoquín se van
    rigidizando con el tiempo, aumentando con ello su capacidad de disipación
    de carga y que las deformaciones permanentes se acumulan,
    fundamentalmente, al principio de la vida del pavimento
    . Hasta que se alcanza
    un estado de trabazón total, más allá del cual la deformación del pavimento es
    muy pequeña. (8, 10,11,16,23,38)
    También se vio en estos ensayos, que el comportamiento de los pavimentos
    depende fuertemente de la forma de los adoquines. Más aun, la forma de los
    adoquines tiene una influencia significativa en la velocidad con que el pavimento
    alcanza el estado de trabazón total y determina la magnitud de carga por rueda
    que el pavimento puede resistir sin fallar.
    Los resultados y conclusiones de estas experiencias han servido de base a los
    métodos de diseño utilizados en Australia, Sudáfrica y otros países, y han
    permitido comprender mejor el comportamiento de los pavimentos de adoquines
    sometidos a tráfico.
    Recientemente se han desarrollado métodos de diseño computacionales, que
    modelan el comportamiento de los pavimentos de adoquines y permiten incluir una
    amplia gama de variables en el diseño. Esto les otorga un carácter más general y
    los hace aplicables a un mayor número de casos que los métodos tradicionales.
    Sin embargo, su utilización aun no se ha generalizado.

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    12
    Estudios realizados por diversos autores, han demostrado que los pavimentos de
    adoquines exhiben un comportamiento similar a los pavimentos flexibles
    tradicionales, fundamentalmente en lo que se refiere a las propiedades de
    distribución de tensiones y desarrollo de deformaciones.
    Por ello, el modo de falla típico de estos pavimentos es la acumulación de
    deformaciones permanentes (ahuellamiento), provocada por la repetición de
    cargas que sobrepasan la capacidad elástica de las capas del pavimento.
    En el caso de los pavimentos de adoquines, la capacidad estructural de la
    superficie de rodado esta dada fundamentalmente por la transmisión de esfuerzos
    entre elementos vecinos.
    Los ensayos de Knapton y otros investigadores han mostrado que por efecto de la
    transmisión de esfuerzos verticales entre adoquines, las presiones aplicadas sobre
    la superficie del pavimento pueden llegar a reducirse en un 40% a nivel de la
    subbase, haciendo evidente con esto la capacidad estructural de esta capa.
    1.5.1 Trabazón de los adoquines
    El mecanismo que permite la transmisión de esfuerzos entre los adoquines se
    denomina “trabazón” y se le define como la capacidad de estos elementos para
    resistir un desplazamiento relativo con respecto a sus vecinos.
    Una buena trabazón le confiere a los adoquines la capacidad de transmitir las
    cargas superficiales aplicadas en áreas pequeñas, ampliándolas a áreas más
    extensas de la capa de subbase manteniendo las presiones en la subrasante
    dentro de límites admisibles.
    La propiedad de distribución de cargas va mejorando con el uso, produciéndose
    progresivamente un estado de trabazón total llamado “hermeticidad”, la capa de
    rodadura va adquiriendo mayor rigidez y los adoquines dejan de constituir una
    capa de desgaste para transformarse en una capa estructural.
    Una vez lograda esta “hermeticidad”, el pavimento adquiere una condición de
    equilibrio que no es afectada, significativamente, ni por el volumen de transito ni
    por la magnitud de las cargas por rueda, dentro de un rango de 2.4 a 7 t.
    1.5.2 Trabazón Vertical
    La trabazón vertical se consigue a través
    de la arena que rellena las juntas entre
    adoquines. Este material proviene, en
    primer lugar, de la cama de arena desde la
    cual asciende durante la vibración de los
    adoquines rellenando el perímetro inferior
    de los bloques, y en segundo lugar del
    material de sello esparcido y compactado
    al finalizar la construcción del pavimento.
    Figura 1-7 Sin trabazón vertical

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    13
    Una vez obtenida esta trabazón la carga de un adoquín puede trasmitirse por
    esfuerzos de corte a sus vecinos. En la Figura 1-7, se observa una sección donde
    no se hay trabazón vertical.
    1.5.3 Trabazón rotacional
    Una carga vertical aplicada asimétricamente sobre un adoquín tiende a hacerlo
    rotar. Para que ello suceda, es necesario que dicho bloque desplace lateralmente
    a sus vecinos. Figura 1-8.
    Sin embargo, si estos están impedidos de desplazarse mediante una restricción en
    los bordes del pavimento, se consigue la trabazón rotacional. Figura 1-9
    1.5.4 Trabazón horizontal
    Las fuerzas horizontales de aceleración o frenaje pueden producir un lento
    desplazamiento horizontal de los adoquines a lo largo de la huella principal de la
    calzada y las presiones generadas, pueden llegar a romper las esquinas de los
    adoquines. Este fenómeno puede reducirse en gran medida aparejando los
    adoquines en “espina de pescado”, y más aun si se emplean adoquines de cara
    dentada.
    El “corrimiento” no puede ser eliminado totalmente en sectores de frenaje severo,
    pero las medidas propuestas minimizan sus efectos evitando la rotura de
    adoquines y una mala impresión visual.
    Figura 1-8 Sin trabazón Rotacional
    Figura 1-9 Con trabazón Rotacional

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    14
    2 CARACTERIZACIÓN DE LOS PAVIMENTOS DE ADOQUÍN EN
    NICARAGUA
    2.1 A NTECEDENTES H ISTÓRICOS DEL T RANSPORTE EN N ICARAGUA
    El transporte como actividad organizada para servicio público data de fines del
    Siglo XIX, con la introducción del ferrocarril en 1879/1881, ya que anteriormente
    por iniciativa de particulares, sólo existía el servicio de diligencias (tipo de
    carretones tirados por mulas), que funcionaba a discreción de emprendedores y el
    tráfico se hacía por trochas con superficies más o menos estables, conocidas
    como “Caminos Reales”, que fueron abiertas desde la época colonial y que eran
    usadas por el correo y los agricultores.
    El desarrollo del transporte en Nicaragua ha estado ligado a ciertos
    acontecimientos históricos y a su posición geográfica en el continente como parte
    del Istmo Centroamericano. La “Ruta por Nicaragua” fue una de las preferidas (la
    otra fue la de Panamá) durante la “fiebre del oro” a partir de 1848 año del hallazgo
    en los Estados Unidos de América, cuando los buscadores de oro, los
    aventureros, pioneros y oportunistas buscaron como trasladarse de Nueva York a
    San Francisco de California, sin correr los peligros que enfrentaban al querer
    desplazarse hacia el Oeste. La ruta Nueva York, San Juan del Norte, San Carlos,
    Granada (por vía marítima, fluvial y lacustre) y continuando por tierra hasta El
    Realejo (en la cercanía de Corinto), y volver a embarcarse con destino a San
    Francisco de California. La “Ruta del Tránsito” (así conocida) llegó a incluir
    posteriormente el cruce del Lago Xolotlán en “vapores” hasta llegar al Puerto
    Momotombo (La Paz Vieja) y seguir por tierra hasta El Realejo. Este último trecho
    se hizo luego por ferrocarril al construirse el ramal Puerto Momotombo – León - El
    Realejo.
    La “Ruta del Tránsito” adquirió cierto atractivo al punto de despertar el interés de
    inversionistas norteamericanos que la dotaron de buques que surcaron el Gran
    Lago y el Lago Xolotlán. Buques menores hicieron la travesía del Río San Juan
    hasta San Juan del Norte.
    Posteriormente, se desarrolló un sistema rudimentario de navegación entre
    Granada y San Carlos y otros puertos lacustre que, en combinación con el
    ferrocarril servían a los propósitos del transporte en la Costa del Pacífico. Este
    sistema fue poco a poco perdiendo clientela a medida que entraban las carreteras
    en la competencia. El ferrocarril dejó de competir en la década de los 80 y dejó de
    funcionar y existir a principio de los 90; por su parte, la navegación comercial en el
    Lago Cocibolca disminuyó por las mismas causas que afectaron al ferrocarril, a
    pesar de que se hicieron algunas mejoras en los puertos principales.

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    15
    Este intento de integración de modos de transporte, que estuvo bajo la
    administración del ferrocarril como “ente autónomo”, fracasó por errores en la
    planificación y administración y sobre todo, porque su autonomía no era real.
    El primer automóvil llegó a Nicaragua en 1902; en 1904 se reporta un total de 50,
    pero ni las calles ni los caminos facilitaban un transporte terrestre confiable y
    eficiente. En 1940, la red vial de Nicaragua contaba apenas con 201 kilómetros de
    caminos, de los cuales sólo 52 kilómetros eran pavimentados; 24 kilómetros de
    caminos de todo tiempo, y el resto estaban transitables sólo en estación seca.
    Sin embargo, otro acontecimiento la II Guerra Mundial, urgió a los Estados Unidos
    de América a promover la construcción de la carretera Panamericana a lo largo de
    todo el Continente. Cooperaron con
    P
    2
    P
    /
    B
    3
    B
    del costo y en Centroamérica, dirigieron
    los trabajos de ingeniería con personal estadounidense y empresas contratistas de
    ese país. En Nicaragua organizaron el Departamento de Carreteras, adscrito al
    Ministerio de Obras Públicas, el cual llegó a ser el bastión de la vialidad en el país.
    Nicaragua construyó por administración directa, las carreteras más importantes,
    fuera de la Panamericana. En la carretera a Rama, parte del proyecto fue
    construido directamente por el Departamento de Carreteras.
    El Banco Mundial permitió esta modalidad de construcción en las carreteras del
    Programa del Préstamo concedido en 1951, así como el BID accedió a financiar la
    construcción de vías con el préstamo concedido en 1965.
    Años más tarde, la construcción fue realizada por contrato, mientras el
    mantenimiento se hizo directamente por el Ministerio de Obras Públicas. Por
    muchos años, Nicaragua era mencionada en los Congresos Panamericanos de
    Carreteras como el país que mejor mantenía su red vial.
    Entre 1940 y 1970, Nicaragua llegó a desarrollar una red de transportes mucho
    mejor que la del resto de los países centroamericanos, impulsada por
    financiamientos adecuados y la existencia de un equipo de Ingenieros y
    Administradores de alta clasificación, que con sus obras lograron mantener un
    equilibrio concordante con las necesidades de un rápido crecimiento económico.
    En los años 80, la contracción económica, producto del estallido de la guerra civil y
    de un bloqueo económico, produjo tales daños a la infraestructura, que hasta
    1998 no había sido posible su recuperación.
    En Octubre de 1998, ocurrió el fenómeno natural conocido como huracán Mitch,
    que además de ocasionar serios daños a la infraestructura del país, produjo la
    pérdida irreparable de 3,000 vidas humanas. La destrucción causada a la
    infraestructura de transporte asciende a unos US$326 millones, de acuerdo a
    estimaciones de PNUD. De un total de 18,000 Km de la red vial unos 12,600 Km
    recibieron daños a diferentes niveles, incluyendo la destrucción de 29 puentes.

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    16
    2.2 D ESARROLLO H ISTÓRICO D E L A R ED V IAL
    En todo el contexto histórico explicado en el inciso 2.1 y según la última cifra
    publicada (45) el crecimiento de la red vial ha tenido un comportamiento que
    puede resumirse de la forma siguiente
    :
    En 1940 Nicaragua tenía 201 Kms.,
    A 1979 esta red alcanza 18,137 Kms.,
    A 1989 esa red perdió más de 4,600 Kms., llegando a 15,287 Kms.,
    Al 2000 alcanza 19,032 Kms.,
    Al 2002, la red posee 18,418 Kms. Tomando en cuenta el tipo de superficie
    de rodamiento, de los 18,418 kms., 16,237 kms., son caminos no pavimentados y
    2,181 kms., corresponden a caminos pavimentados, de estos últimos 163 kms.,
    son adoquinados.
    2.3 C ARACTERIZACIÓN D E L A R ED V IAL D E N ICARAGUA
    2.3.1 Caracterización del Tráfico
    Durante la realización de nuestra investigación hicimos una serie de análisis,
    básicamente a la red vial denominada por el MTI como mantenible, o sea a
    8,212.73 km. Tomando como base la longitud de los caminos con al menos un
    registro de volúmenes de transito, disponibles en la Unidad del Sistema de
    Administración de Pavimentos del Ministerio de Transporte e Infraestructura, los
    que conforman aproximadamente el 89% de la red vial básica, clasificamos la red
    en función de la superficie de rodamiento. Tabla 2-1.
    Tabla 2-1 Clasificación de la Red Vial Estudiada
    Superficie de Rodamiento
    Longitud
    Km
    Pavimentada 1780.63
    Adoquinada 115.22
    No Pavimentada
    5366.43
    Total 7,262.28
    Del estudio de pesos por eje en diferentes puntos de la red vial, realizada con
    financiamiento de la Agencia Danesa para el Desarrollo Internacional del Gobierno
    Real de Dinamarca (DANIDA) para el MTI, en 1996, durante la implantación de la
    Unidad del Sistema de Administración de Pavimentos, se tomaron los factores de
    daño por tipo de vehículo. (46). Tabla 2-2

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    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    17
    Tabla 2-2 Factores de Daño, Encuesta de 1996
    Bus
    2 - 3
    Camión
    C2
    Camion
    C3
    Remolque
    4-
    Remolque
    5+
    Semiremolque
    4-
    Semiremolque
    5+
    Bus
    Pequeño
    Camión
    Liviano
    Nic - 1
    1.05
    0.87
    0.68
    1.29
    2.11
    Nic - 1
    0.83
    0.81
    1.29
    0.07
    1.65
    NIc
    -
    2
    0.38
    0.62
    1.2
    0.26
    1.68
    Nic - 2
    0.93
    0.66
    0.68
    1.2
    2.16
    Nic - 3
    0.92
    0.93
    0.76
    0.4
    0.17
    2.58
    Nic - 4
    0.97
    0.7
    1.32
    0.26
    2.14
    2.29
    Nic - 7
    0.87
    0.91
    0.82
    2.83
    1.45
    2.03
    Nic - 11
    0.5
    0.75
    0.94
    1.1
    2.19
    Nic - 12
    0.57
    0.73
    1.08
    0.13
    0.5
    2.06
    Nic - 12
    0.57
    0.87
    1
    1.58
    Nic - 26
    0.44
    0.88
    0.86
    1.05
    1.6
    Nic - 28
    0.75
    1.05
    0.99
    0.35
    1.35
    1.83
    Promedio 0.731666667 0.815 0.968333333
    0.73
    1.15
    0.77375
    1.98
    Promedio
    0.75
    0.85
    1
    1
    1.15
    1.25
    2
    0.003
    0.003
    Las cifras que están en rojo, están basadas en muestras pequeñas, menor a 15 valores
    Tipo de Vehículo
    Carretera
    N
    o
    e
    s
    t
    u
    d
    i
    a
    d
    o
    N
    o
    e
    s
    t
    u
    d
    i
    a
    d
    o
    Estos factores se aplicaron a la composición vehicular correspondiente a cada
    tramo que compone la red vial analizada, lo que nos permite convertir el volumen
    de tránsito a ejes equivalentes de una carga de 8.2 ton por eje. Un resumen de los
    resultados es presentado en la Tabla 2-3 y el listado completo en Anexo I.
    Tabla 2-3 Comportamiento del Tránsito en la Red Vial Analizada
    Rangos de Tráfico
    Longitud
    Km
    Porcentaje
    Veh.
    Promedio
    por tramo
    % Promedio
    Veh. Liv.
    % Promedio
    Veh. Pesados
    Ejes Equiv.
    Prom. 15 años
    TPDA Menor de 100
    2994.15
    41.23%
    52
    63.78%
    36.22%
    104,165
    T¨PDA entre 101 y 300
    2141.09
    29.48%
    166
    63.68%
    36.32%
    328,444
    TPDA entre 301 y 500
    617.34
    8.50%
    378
    63.23%
    36.77%
    854,659
    TPDA entre 501 y 1000
    493.4
    6.79%
    768
    66.25%
    33.75%
    1,548,583
    TPDA entre 1001 y 3000
    647.88
    8.92%
    1,764
    68.02%
    31.98%
    3,618,142
    TPDA mayor de 3001
    368.42
    5.07%
    9,920
    78.57%
    21.43%
    10,125,444
    TOTAL
    7262.28
    100.00%
    67.25%
    32.75%
    Se puede observar que aproximadamente el 70% de la red vial analizada mueve
    menos de 300 vpd., y solamente el 5% mueve más de 3000 vpd. Con relación a la
    composición de vehículos livianos y pesados, se observa un comportamiento más
    o menos similar en toda la red, el promedio general es de 67.2% para los
    vehículos livianos y el 32.75% para vehículos pesados.
    Una vez convertidos los volúmenes de tránsito a ejes equivalentes, se obtuvo la
    cantidad de solicitaciones de cargas en el año base, lo que nos permite
    proyectarla a un período de diseño, que en este caso definimos de 15 años,
    utilizando una tasa de crecimiento del 5%, un poco superior a la que se utiliza en
    los diferentes estudios que se realizan para las diferentes direcciones del
    Ministerio de Transporte e Infraestructura, que generalmente es del 4%.

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
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    18
    Por otro lado es importante aclarar que para efectos de este estudio se utilizó el
    tráfico en ambos sentidos, o sea que este se consideró como total para el carril de
    diseño. La expresión utilizada es la siguiente:
    (
    )
    ()
    r
    Ln
    r
    T
    T
    n
    i
    Acumulado
    +
    +
    ×
    =
    1
    1
    1
    donde:
    T
    B
    i
    B
    :
    Tránsito en el año inicial
    r :
    Tasa de Crecimiento anual del tránsito
    n :
    Periodo de diseño
    Según el resumen presentado en Tabla 2-3, categóricamente se puede afirmar
    que los volúmenes de tránsito en las carreteras de Nicaragua son “bajos”, y si nos
    concentramos en las vías rurales consideradas en los programas de adoquinados,
    que son las que tiene volúmenes menores a 300 vpd, es suficiente diseñar para un
    período de 15 años, en el cual se acumularan aproximadamente 500,000 ejes
    equivalentes.
    2.3.2 Caracterización del Suelo de Subrasante
    Utilizando como fuente de información los valores de CBR de subrasante
    disponibles en la base de datos de la Unidad del Sistema de Administración de
    Pavimentos, se caracterizó el suelo de subrasante para el 88% de la red vial
    básica, o sea 6036.06Km. Anexo I
    Los resultados se presentan en la Tabla 2-4, clasificándola según los valores
    encontrados.
    Tabla 2-4 Caracterización del Suelo de Subrasante
    Rangos de CBR
    Longitud
    Km
    Porcentaje
    Tipo
    CBR ≥ 30
    188.34
    3.12% Excelente
    30 > CBR ≤ 20
    308.22
    5.11%
    Buena
    20 > CBR ≤ 10
    1918.17
    31.78%
    Regular
    10 > CBR ≤ 6
    1748.24
    28.96%
    Mala
    CBR ≤ 5.
    1873.09
    31.03% Muy mala
    TOTAL 6036.06
    100.00%
    La tabla anterior tiene algunos inconvenientes, ya que en algunos tramos solo se
    dispone de un solo sondeo en distancias mayores a 20 km, pero al no disponer de
    otra información, estamos tomando estos datos como válidos.
    Analizado solamente los tramos que tienen un TPDA menor de 300 vpd,
    (5135km), se extrajeron 4,149.24 km, que corresponden a tramos con valores de
    CBR de subrasante disponible, obteniendo los resultados que se muestran en la

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    19
    Tabla 2-5. Se observa que aproximadamente el 28.60% de estos tramos
    presentan valores de CBR de subrasante mayores a 10, que el Manual de Diseño
    y Construcción de pavimentos de adoquines (11) los clasifica de bueno a
    excelente, el 33.91% con valores que oscilan entre 6 9, clasificados como suelos
    con capacidad soporte regular y 37.48% con valores menores que 6, clasificados
    como suelos con capacidad resistente mala o pésima. Específicamente, para los
    suelos con valores de CBR menores a 3%, dicho manual sugiere que sean
    mejorados antes de la construcción del pavimento, ya sea de adoquines o
    cualquier otro tipo, asfáltico o de hormigón.
    Tabla 2-5 CBR de Subrasante. Tramos con TPDA<300
    Rangos de CBR
    Longitud
    Km
    Porcentaje
    Tipo
    CBR ≥ 20
    279.17
    6.73% Excelente
    10 ≥ CBR ≤ 19
    908
    21.89% Buena
    6 ≥ CBR ≤ 9
    1407
    33.91% Regular
    3 ≥ CBR ≤ 5
    1092.31
    26.33% Mala
    CBR < 3
    462.84
    11.15% Muy mala
    TOTAL 4149.24
    100.00%
    2.4 P AVIMENTOS A DOQUINADOS EN N ICARAGUA
    En nuestras investigaciones se hizo énfasis en los pavimentos de adoquín en las
    vías rurales, ámbito de aplicación y gestión del Ministerio de Transporte e
    Infraestructura. Considerando las influencias políticas a que ha estado sometido el
    país, se puede dividir el crecimiento de dicha red vial adoquinada en tres periodos
    de tiempo:
    2.4.1 Período de 1970 a 1980:
    En 1972, teniendo como ejemplo los excelentes resultados obtenidos por otros
    países, se implementa la pavimentación con adoquines en las vías rurales del
    país, en este lapso de tiempo se construyeron 38.95 kms., los tramos que se
    detallan en la Tabla 2-6.
    Tabla 2-6 Tramos construidos en el periodo 1970-1980
    Vía
    Longitud
    km
    Período de
    Construcciópn
    U
    1970-1980
    Sta Rita – Emp. Masachapa
    Acceso Presa Sta. Bárbara
    Acceso a Posoltega
    Emp. Xiloá – Xiloá
    TOTAL
    31.70
    5.94
    0.50
    0.81
    U
    38.95
    U
    1972-1977
    1976-1977
    1976
    1976

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    20
    Esta modalidad de pavimentos se inicia con el diseño y la construcción de los
    31.70 kms., de la carretera Empalme Santa Rita – Empalme Masachapa, realizada
    en el lapso de seis años (1972 – 1977); fue diseñada, construida y supervisada de
    forma directa por el entonces Ministerio de Obras Publicas, actualmente Ministerio
    de Transporte e Infraestructura. Se caracteriza por tener una zona de influencia
    agrícola, ganadera, turística y está clasificada funcionalmente como colectora
    principal. Tiene una longitud de 31.70 kms., y las actividades que generó dicha
    construcción fueron la ampliación del derecho de vía, mejoramiento de cercos,
    cortes y rellenos en terracería para ampliar la superficie de rodamiento, mejoras
    en el alineamiento horizontal y vertical, restauración del drenaje menor y mayor,
    construcción de la subbase y base.
    U
    Características del Tramo
    Clasificación Funcional
    :
    Colectora Principal
    Derecho de Vía
    :
    24 mts.
    Ancho de Rodamiento
    :
    6.70 mts.
    Velocidad de Diseño
    :
    45 a 60 kph.
    Pendiente : 3% al 7%
    Peralte Máximo : 10%
    Bombeo Máximo
    :
    3%
    Carga de Diseño
    :
    HS - 20 - 44
    Rodamiento : Adoquines tipo tráfico
    Costo por Kilómetro
    :
    460,457 C$/km (U$ 92,000)
    Método de Diseño
    :
    Murillo López de Souza
    Carga por rueda de 5 toneladas
    Tipo de Tránsito Pesado
    800 a 1500 mm anuales de lluvia
    U
    Espesores de la Estructura de Pavimento
    Adoquín
    : 10 cms.
    Arena
    :
    3 cms.
    Base
    : 11cms. (material de banco de préstamo)
    Subbase
    : 16 cms.(material de banco de préstamo)
    Terracería
    : 61 cms. (terreno natural)
    Los materiales de la estructura de pavimento se clasifican según AASHTO, en
    arena no plástica, la base A–2–4 (0) y A-1-b (0) con plasticidad de cero, la
    subbase A–2–4 (0) y A-1-b (0) con plasticidad de cero, la Terracería A-7-5 (8) con
    plasticidad de once a dieciséis, arena de sello del cauce Chiquilistagua no plástica,
    y actualmente presenta una superficie de rodamiento regular. La Foto 2-1
    presentan varias etapas de la construcción del tramo: Santa Rita – Masachapa.
    De la información recopilada y el comportamiento en sus 25 años de operación,
    con mantenimiento casi nulo, merece comentarse que esta carretera fue muy bien
    diseñada, construida y supervisada, esto se refleja en la calidad de sus materiales,
    el nivel de servicio que presta y su condición actual.

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    21
    Foto 2-1 Etapas de la Construcción del Tramo: Santa Rita -Masachapa
    Para efectos de nuestras investigaciones, se revisaron los registros históricos de
    los volúmenes de tránsito desde 1965 hasta el 2002, con el cual calculamos la
    tasa de crecimiento utilizando la estimación logarítmica, que nos arrojó un valor de
    5.7%. Posteriormente, considerando que la carretera adoquinada ha estado en
    operación desde 1975, se estimaron los ejes equivalentes soportados hasta la
    fecha utilizando el factor de daño de la Tabla 2-2 para el C2, resultando un total
    aproximado de 2 millones de ejes. El análisis se presenta en la Tabla 2-7.
    Tabla 2-7 Registros Históricos. Santa Rita - Masachapa
    Año
    Mes
    TPDA
    Veh.
    Pesados
    Registrados
    %
    del
    total
    Veh. Pesados
    Calculados
    1965
    Junio
    76
    1966
    Marzo
    152
    1967
    Junio
    146
    1968
    Marzo
    166
    1969 Enero
    242
    149
    67.4
    163
    1970 Abril
    390
    204
    52.4
    204
    1971 Junio
    151
    54
    48.7
    74
    1972 Diciembre 173
    99
    48.5
    84
    1974 Diciembre 335
    151 49.19
    165
    1975 Septiembre 265
    71
    40.5
    107
    1976 Mayo
    240
    94 47.72
    115
    1977 Abril
    712
    184
    49.8
    355
    1978 Abril
    551
    235
    46.1
    254
    1979 Enero
    690
    263
    55.6
    384
    1996
    1065
    46.1
    1997
    720
    35.7
    1999
    1202
    31.78
    2001
    897
    23.72
    2002
    959 21.76
    Tasa de
    Crecimiento
    5.7%
    Promedio
    39.9%
    Ejes Equivalentes
    8.2Ton. Acumulados
    1,991,579

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    22
    2.4.2 Período de 1980 a 1990
    Este periodo se caracterizó por la disminución en las inversiones viales y esto fue
    extensible a los pavimentos de adoquines, registrándose solamente la
    construcción de 11.42 kms, que son los que presentamos en la Tabla 2-8:
    Tabla 2-8 Tramos construidos en el Período 1980-1990
    Vía
    Longitud
    km
    Periodo de
    Construcción
    U
    1980-1990
    Emp. Pta Nic – El Velero
    Acceso Villa Carlos Fonseca
    El Arroyo – Ticuantepe
    TOTAL
    5.95
    1.72
    3.75
    U
    11.42
    U
    1980
    1982-1983
    1983-1984
    En este período se seleccionó El Arroyo – Ticuantepe, esta ruta se caracteriza por
    tener una zona de influencia agrícola, turística y está clasificada funcionalmente
    como colectora principal.
    U
    Características del Tramo
    Clasificación de la carretera :
    Colectora Principal (funcional)
    Derecho de Vía
    :
    30 mts.
    Ancho de Rodamiento
    :
    6.00 mts.
    Velocidad de Diseño
    :
    45 a 75 kph.
    Pendiente : 3% al 7%
    Peralte Máximo : 10%
    Bombeo Máximo
    :
    3%
    Rodamiento : Adoquines tipo tráfico
    Costo por Kilómetro
    :
    DATO NO DISPONIBLE
    Método de Diseño
    :
    Murillo López de Souza
    Carga por rueda de 5 toneladas
    Tipo de Tránsito Pesado
    800 a 1500 mm anuales de lluvia
    U
    Espesores del Pavimento
    Adoquín
    :
    10 cms.
    Arena
    :
    3 cms.
    Base
    :
    7 cms. (material de banco de préstamo)
    Subbase
    :
    28 cms. (material de banco de préstamo)
    Terracería
    :
    52 cms. (terreno natural)
    Los materiales de la estructura de pavimentos se clasifican según AASHTO, en
    arena no plástica, la base A-1-b (0) con plasticidad de cero, la subbase A-1-b (0)
    con plasticidad de cero, la Terracería A-1-b (0) con plasticidad de cero y
    actualmente presenta una superficie de rodamiento regular.

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    23
    De la información recopilada y el comportamiento en sus 19 años de operación,
    con mantenimiento casi nulo, merece comentarse que esta carretera, al igual que
    la construida en el periodo 1970-1980, fue muy bien diseñada, construida y
    supervisada, esto se refleja en la calidad de sus materiales, el nivel de servicio
    que presta y su condición actual.
    2.4.3 Período de 1990 al 2002
    Es en este periodo que realmente los pavimentos de adoquines han tenido un
    repunte extraordinario al construirse 76.34 kms., debido al financiamiento logrado
    con el Banco Mundial, los tramos construidos se presentan en la Tabla 2-9.
    Tabla 2-9 Tramos Construidos en el período 1990-2002
    Vía
    Longitud
    km
    Período de
    Construcción
    U
    1990-2002
    Rivas – Tola
    Nic – 2 - El Puente – Guisquiliapa
    Proyecto PILOTO
    Shell Palacaguina –Pueblo Nuevo
    Shell Palacaguina – Palacaguina
    Dos Montes – El Guacucal
    Emp. Guanacaste – Mombacho
    Emp. Tepeyac- Tepeyac
    Emp. Malpaisillo-Pto. Momotombo
    EMERGENCIA DE MASAYA
    Nic 4 – Valle La Laguna
    Sabogales – Plan de Hule
    Rpto. CO – Pacayita – Valle La
    Laguna
    TOTAL
    U
    1.83
    1.63
    0.20
    U
    58.00
    U
    12.94
    3.56
    18.03
    7.64
    1.50
    14.33
    U
    16.51
    4.28
    4.60
    7.63
    U
    76.34
    U
    1998-1999
    1999
    1999-2001
    2000-2001
    2000-2001
    2000-2001
    2000-2001
    2000-2001
    2001
    2000-2002
    2000-2002
    Dada la importancia de retomar con ímpetu la construcción de pavimentos de
    adoquines a partir de 1999, se logra un financiamiento con la Asociación
    Internacional de Fomento, mediante el crédito número CR – 3085 – NI, para
    ejecutar un Proyecto Piloto de Estabilización de Carreteras Secundarias con
    adoquines, ampliado por causa del terremoto en Masaya al denominado “Plan de
    Emergencia Terremoto Masaya”, ambos ejecutados bajo la administración del
    Ministerio de Transporte e Infraestructura por medio de una Unidad Coordinadora
    desde su fase de concepción y que contó con la asesoría de la empresa LABIAL.

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    24
    Como tramo representativo de éste período se escoge para su análisis el tramo
    Dos Montes – Guacucal, subtramo de El Sauce – Dos Montes.
    U
    Características del Tramo
    Clasificación Funcional
    :
    Colectora Principal
    Derecho de Vía
    :
    20 mts.
    Ancho de Rodamiento
    :
    6.45 mts.
    Velocidad de Diseño
    :
    60 kph.
    Pendiente : 1%
    Bombeo Máximo : 3%
    Rodamiento
    : Adoquines tipo tráfico de mortero
    Costo por Kilómetro
    :
    1,962,594.59 C$/km (U$ 150,000).
    Método de Diseño
    :
    NO DISPONIBLE
    U
    Espesores del Pavimento
    Adoquín
    :
    10 cms.
    Arena : 3 cms.
    Base : 15 cms. (material de banco de préstamo)
    Súbase
    :
    15 cms.(material de banco de préstamo)
    Terracería
    :
    60 cms. (material de banco de préstamo)
    Los materiales de la estructura de pavimentos se clasifican según AASHTO, en
    arena no plástica, base A-2-4 (0) con plasticidad de cero y A-1-b (0) con
    plasticidad de seis, la subbase A-2-4 (0) con plasticidad de siete a nueve, la
    Terracería A-2-6 (0) con plasticidad de dieciséis, Actualmente presenta una
    superficie de rodamiento buena, pero con algunos problemas puntuales, que si la
    comparamos con los tramos construidos en los periodos descritos anteriormente,
    se puede afirmar que están en igual condición.
    De la información recopilada y el comportamiento observado en sus 2 años de
    operación, con mantenimiento casi nulo, merece comentarse que esta carretera
    esta incompleta (falta de obras de protección, señalamiento, etc) y lo empieza a
    mostrar en su rodamiento con baches, juntas entre adoquines mayores a 5
    milímetros, fallas en el confinamiento lateral, no tiene hombros, que ha su vez
    proporcionan soporte a la estructura, etc.
    Se puede afirmar que en gran medida las fallas señaladas se han observado en
    casi todos los tramos construidos en el proyecto piloto y de acuerdo a la
    información recabada en este estudio, en sus inicios fue concebido sin tomar en
    cuenta un diseño de pavimento y en la marcha se fue mejorando, motivado por su
    comportamiento ante el clima y el tráfico, de hecho los alcances de obras y costos
    iniciales de estos caminos se vieron incrementados en más del 85%, lo que
    demuestra una formulación deficiente del mismo. A manera de ejemplo se puede
    señalar un resumen breve de una visita de evaluación a un tramo del proyecto
    piloto que presentó problemas en 1999, (29)

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    25
    U
    RESULTADO DE LA INSPECCION:
    “En el recorrido del camino se observó que la superficie ya terminada con adoquín
    presenta deformaciones, a tal punto que la estructura colapsó en parte de los
    tramos construidos por diversas empresas constructoras. También se observó que
    se están efectuando trabajos de reparación total de todos los tramos, con la
    construcción de una estructura de sub-base, base y levantamiento de la superficie
    de rodamiento conformada con adoquines”,
    fue lo que expresó el supervisor y el
    representante del MTI.
    Revisando las especificaciones que se estipulan contractualmente para el
    desarrollo de estos trabajos, se puede comentar que son incompletas y muy
    generales, más bien son procedimientos descriptivos de los trabajos a efectuarse,
    esto influye decididamente en el producto final.
    De hecho la concepción del proyecto de adoquinado, no se basa en estudios
    geotécnicos, ni diseño geométrico, mucho menos hidráulicos, únicamente en la
    condición existente del camino a ser adoquinado con cierta mejora, es decir que
    sobre el terreno existente se construye el adoquinado.
    Revisamos toda la información disponible en las oficinas del Programa de
    Adoquinado del MTI, y no existe algún documento que señale al MTI que las obras
    realizadas no eran las adecuadas para la pobre condición del camino. El Ingeniero
    Representante del MTI en el proyecto, aportó señalamientos concretos al
    respecto, desafortunadamente las autoridades competentes no se pronunciaron
    para mejorar la calidad de los trabajos. Al final, en la época lluviosa las obras se
    destruyeron parcialmente.
    Por el comportamiento en estación lluviosa y los diferentes estudios de suelos de
    ciertos tramos (
    U
    suelos A-2-6 (1), A-7-5 (12) y A-7-6 (14) con índice de plasticidad
    de 19% y 22%),
    U
    se puede concluir que la condición del camino existente no
    cumplía con el requisito de ser una superficie de macadam y que solo se mejoraría
    para luego colocar los adoquines, condición con que se concibió el programa
    piloto.
    El resumen anterior refleja en gran medida las consideraciones y resultados en el
    inicio del proyecto piloto, sirvieron para mejorar los estándares en los 16.51 kms.,
    del Plan de Emergencia Terremoto Masaya
    2.4.4 Pavimentos de adoquines en etapa de diseño
    Los tramos incluidos en el Programa de Estabilización de Caminos Rurales están
    siendo diseñados por dos consultores diferentes, suman una longitud total de 360
    kms. Una primera etapa con 300 kms de longitud, son tramos localizados en su
    gran mayoría en la zona norte de nuestro país, fue diseñada utilizando la Guía
    AASHTO 93 para el diseño de Pavimentos, con las siguientes consideraciones:

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    26
    Confiabilidad 85%
    Índice de Servicio Inicial
    4.2
    Índice de Servicio Final
    2.2
    Índice de Servicio de Diseño
    2.0
    Desviación Estándar 0.45
    CBR Diseño 7.0%
    Período de diseño 15 años
    Ejes Equivalentes 1,000,000
    Numero Estructural 3
    Obteniendo una estructura de pavimentos para todos los tramos, conformada de la
    siguiente forma:
    Adoquín - 10 cm
    Arena - 5 cm
    Base de Suelo Cemento
    -
    17 cm
    Durante la elaboración del proyecto integrador de la Maestría (16) se recopilaron
    algunos datos geotécnicos para ciertos tramos y se calculó el CBR de diseño para
    un percentil del 87.5 %, correspondiente a la carga de tráfico esperado, que los
    consultores definieron de un millón de ejes equivalentes. Con el cálculo se pudo
    observar, que muchos de los suelos que conforman la terracería de los tramos,
    poseían un CBR menor al considerado por los consultores para el diseño de la
    estructura del pavimento. Esto fue reportado a las autoridades competentes del
    MTI, los que solicitaron al consultor una revisión al respecto.
    La segunda etapa del proyecto, que tiene una longitud de 60 km, fue diseñada
    utilizando una mezcla de métodos, ya que el cálculo del CBR de diseño, fue
    realizado por el método del Manual Asphalt Pavements del Japan Road
    Association, para después utilizar este dato en el Software “Pavecheck”, el cual
    utiliza la guía de Diseño de la AASHTO en su sistema, con iguales
    consideraciones que la primera etapa. Obteniendo una estructura del pavimento,
    para todos los tramos de:
    Adoquín - 10 cm
    Arena - 5 cm
    Base Triturada
    -
    20 cm
    Subbase Granular
    -
    20 cm
    A pesar que las estructuras calculadas, aparentemente brindarán el soporte
    adecuado, cabe mencionar que los métodos implementados para determinarlos,
    deja cierta incertidumbre en torno a su confiabilidad.

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    27
    2.5 M ÉTODOS DE D ISEÑO
    En nuestro país tradicionalmente los métodos de diseños utilizados sobre todo en
    el diseño de puentes y pavimentos, han sido influenciados principalmente por los
    norteamericanos, esto es válido para los pavimentos de adoquines. De hecho en
    nuestro país no existe una normativa o ley que establezca con que método de
    diseño se debe trabajar esta área, tradicionalmente esto queda a criterio del
    diseñador o consultor, pero independientemente del método se ha observado que
    los espesores de la estructura varían entre 40 y 55 cm, dependiendo de la calidad
    de la terracería.
    Un poco para llenar el vacío de la falta de un documento que aborde los aspectos
    de diseño de pavimentos en Centroamérica, actualmente se esta elaborando el
    Manual Centroamericano para Diseño de Pavimentos con la participación de todos
    los países del área y con financiamiento de la Agencia de los Estados Unidos para
    el Desarrollo Internacional (USAID), en este manual ya se incluyen la mayor parte
    de los aspectos del diseño de pavimentos de adoquines, al incorporar la
    experiencia actual que tiene Nicaragua con la implementación del diseño y
    construcción de 360 kilómetros de vías rurales con financiamiento del Banco
    Mundial.
    Generalizando se puede observar en los diversos periodos en que ha discurrido
    esta actividad lo siguiente:
    2.5.1 Período de 1970 a 1980 y de 1980 a 1990
    Se utiliza el método de diseño de pavimento desarrollado por el ingeniero
    WILLIAMS HAYNES MILLS ( W. H. MILLS), revisado y adaptado por el ingeniero
    Murillo López de Souza y que en Nicaragua se aplica modificando las intensidades
    de lluvia.
    2.5.2 Período de 1990 a 2002
    Además del método anterior, se incorpora el uso del libro Design Of Pavement
    Structures de la AASHTO (Guía de Diseño de 1993), con adecuaciones al ámbito
    nacional en algunos parámetros.
    2.6 N ORMAS DE C ONSTRUCCIÓN Y C ONSERVACIÓN
    2.6.1 Normas de Construcción
    De la misma forma que en los diseños, las normas de construcción de carreteras
    han sido influenciadas por las norteamericanas, a tal suerte que a la fecha las
    normas que rigen en el país con la aprobación del MIFIC, con la codificación
    NTON 120001-00 (Normas Técnicas Obligatorias Nacionales) y estipuladas en el
    Acuerdo Ministerial 14 – 2001, del 12 de agosto del 2001, son las
    ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS,
    CALLES Y PUENTES (NIC 2000), que son una actualización de las anteriores

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    28
    ESPECIFICACIONES GENERALES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CAMINOS,
    CALLES Y PUENTES (NIC 80), que recogen en general la forma y contenido de
    las ESPECIFICACIONES FEDERALES DEL DEPARTAMENTO DE
    TRANSPORTE DE LOS ESTADOS UNIDOS, excepto la División I que esta
    adaptada a la Legislación Nacional.
    En el ámbito regional existe el MANUAL CENTROAMERICANO DE
    ESPECIFICACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CARRETERAS Y
    PUENTES REGIONALES (CA-2001).
    En ambas especificaciones se dedica una sección a normar los pavimentos de
    adoquín, en el caso de la primera, la sección 502 y la segunda, la sección 504.
    Estas consideran la forma de construcción de los pavimentos de adoquines, la
    especificación de la resistencia a compresión del concreto y ancho de juntas. Se
    resumen en la Tabla 2-10.
    Tabla 2-10 Especificaciones de Resistencia a Compresión de los Adoquines
    ESPECIFICACIÓN
    TIPO
    RESISTENCIA
    (MPa)
    JUNTA
    (mm)
    NIC 2000
    CA - 2001
    TIPO 1 TRAFICO
    PESADO
    TIPO 2 TRAFICO
    LIVIANO
    TIPO 1 TRAFICO
    PESADO
    TIPO 2 TRAFICO
    LIVIANO
    49.00
    34.30
    49.00
    35.00
    3 a 5
    3 a 5
    Vale decir que la Unidad Coordinadora de Proyectos MTI - BM, que ejecuta el
    programa de adoquinado de 360 kilómetros de vías rurales en el país, estipula en
    las especificaciones 3500 psi para los adoquines que se van a colocar. Lo que
    parece indicar que éste es un parámetro que influye poco en la estructura del
    pavimento.
    También cabe señalar, que el Ministerio de Transporte e Infraestructura tenía dos
    Resoluciones Ministeriales, las N° 01 -2001 y N° 30 -2001, antes del Acuerdo
    Ministerial del NIC – 2000, que se referían a las resistencias de los adoquines y el
    control de calidad de la producción de los mismos, que se resumen en la Tabla
    2-11.

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    29
    Tabla 2-11 Tipos de Adoquines utilizados en Nicaragua
    RESOLUCIÓN
    TIPO
    RESISTENCIA
    N° 01 -2001
    (18/enero/2001)
    N° 30 -2001
    (20/abril/2001)
    TIPO 1 TRAFICO PESADO
    TIPO 2 TRAFICO LIVIANO
    TIPO 3 TRAFICO BAJO
    500 kg/cm
    P
    2
    P
    (7000 psi)
    350 kg/cm
    P
    2
    P
    (5000 psi)
    210 kg/cm
    P
    2
    P
    (3000 psi)
    (Camino Secundario
    Rural)
    2.6.2 Normas de Conservación
    Actualmente el Ministerio de Transporte e Infraestructura está elaborando una
    propuesta denominada “Normas para adoquines de concreto” (30), de la cual
    tuvimos acceso y se puede afirmar que tienen gran similitud a las Normas
    Británicas.
    Pese a lo anteriormente descrito se puede afirmar que hasta la fecha, para la
    conservación o Mantenimiento de los pavimentos de adoquines, no existen
    normas legalmente u oficialmente aprobadas para ninguna actividad, ni a nivel
    nacional ni regional. En la década de los 80 en el Ministerio de Transporte e
    Infraestructura, se elaboraron una serie de documentos que se denominaron
    Tecnologías de Mantenimiento de Caminos, que incluyeron tres actividades para
    el mantenimiento de calzadas de adoquines, cuyas definiciones son:
    2.6.2.1
    LA RENOVACION DE ADOQUINES
    Es la restauración de las condiciones operativas de las calzadas de adoquines a
    sus condiciones originales. La unidad de medida es el metro cuadrado de calzada
    de adoquines.
    2.6.2.2
    REMATES
    Realización de trabajos para mantener en buen estado las juntas finales, tanto
    transversales como longitudinales, del adoquinado con cualquier otro tipo de
    construcción. La unidad de medida es el metro cúbico de mortero colocado
    2.6.2.3
    ARENACION DE ADOQUINES
    Consiste en rellenar las juntas en las calzadas de adoquines con agregados finos.
    La unidad de medida es el metro cúbico de arena colocada
    Cada una estas actividades está estructurada en nueve partes que abarcan:
    definición, aplicaciones, materiales básicos, requisitos de calidad, fuerza y medios
    de trabajo, condiciones de trabajo, procedimiento de ejecución, seguridad en la
    obra e índices técnicos – económicos.

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    30
    2.7 D ESCRIPCIÓN DE LOS T RABAJOS DE C ONSTRUCCIÓN
    2.7.1 Adoquines
    En las investigaciones que realizamos para elaborar nuestro estudio
    determinamos que algunos fabricantes están elaborando los adoquines de
    mortero, con resistencias que oscilan entre las 1500 y 3500 PSI, contradiciéndose
    con lo estipulado en las Normas NIC 2000 que estipula que deben ser de
    concreto, son aceptados de fábrica y rara vez se solicitan certificados de calidad;
    durante la supervisión del pavimento, no se ejecutan los controles de calidad
    necesarios. La resistencia al desgaste de estos adoquines, no es suficiente para
    comportarse satisfactoriamente. Lo anterior se comprueba con la Foto 2-2, tomada
    en el tramo que va a León Viejo, donde claramente se aprecia el desgaste sufrido.
    Foto 2-2 Desgaste de los Adoquines. La Paz Centro-León Viejo
    2.7.2 Manejo de los Adoquines
    El manejo de los adoquines, es realizado normalmente en dos fases:
    Una primera fase de la fábrica al sitio de la obra. En algunos casos es efectuada
    en camiones volquete de forma inadecuada, y la descarga es realizada,
    levantando la tina del camión, depositándolos de manera brusca en el suelo, sin
    estibarlos apropiadamente, ocasionando la fractura de algunas piezas o la pérdida
    de aristas de los mismos; en otros casos en rastras de 2000 adoquines de
    capacidad y descargados por operarios ( manualmente). Foto 2-3

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    31
    Foto 2-3 Descargue de los adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    Una segunda fase, es la realizada del punto de almacenamiento al frente de
    trabajo, por medio de carretillas, las cargan sin ningún orden y las descargan al
    igual que el camión, simplemente volteando la carretilla para que los adoquines
    caigan, generalmente depositados sobre la arena tendida, dejándolos de la forma
    que caen, dañando las piezas aún más. Foto 2-4,Foto 2-5
    Cabe mencionar que muchas de las fracturas en los adoquines son obtenidas por
    el mal manejo de las piezas, que inclusive en algunas ocasiones es utilizado un
    cargador frontal para el manejo, como si se tratara de materiales granulares.
    Foto 2-4 Manejo de Adoquines Santa Cruz - San Nicolás

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    32
    Foto 2-5 Manejo inadecuado de los Adoquines. Santa Cruz -San Nicolás
    2.7.3 Fase de Campo
    2.7.3.1
    Construcción del Drenaje
    Esto al igual que otro tipo de pavimento, se logra con la instalación o complemento
    del drenaje menor y mayor. Foto 2-6,Foto 2-7
    Se observó que la mayoría de las alcantarillas del tramo Santa Cruz – San
    Nicolás, fueron diseñadas con un ángulo de 90° en relación al drenaje longitudinal.
    Los expertos recomiendan diseñarlas con cierto ángulo de esviaje, para disminuir
    la pérdida de energía cinética y facilitar la evacuación de las aguas,
    Foto 2-6 Cunetas. Santa Cruz - San Nicolás

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    33
    Foto 2-7 Cunetas en Construcción Santa Cruz - San Nicolás
    2.7.3.2
    Movimiento de tierra para la obtención de la subrasante
    Cualquier capa vegetal o material indeseable es retirada, se procede a la
    construcción de cortes o terraplenes necesarios para la obtención del nivel de
    terracería. No se acostumbra la escarificación, mezclado del material de
    subrasante y su posterior compactación para lograr una terracería uniforme. En
    general se procede conforme al diseño de la estructura de pavimento. La
    compactación de la subrasante se realiza con la utilización de una cisterna para el
    riego del agua, motoniveladora para la conformación y un compactador cuyo uso
    este de acuerdo con el material que será compactado. En general se recomienda
    lograr un 90% de Proctor Standard.
    2.7.3.3
    Construcción de las capas de base y subbase
    Estas capas deberían ser construidas conforme las especificaciones generales,
    igual que a otro tipo de pavimento. Generalmente se utilizan materiales de banco,
    los que en algunas ocasiones, no cumplen con las especificaciones requeridas
    para estas capas, con el fin de aprovechar los materiales de la zona, lo que
    representa una reducción en los costos del material, siendo esta una de las
    razones principales por lo que aparentemente, los costos del pavimento de
    adoquín es menor que el de otros tipos de pavimento. Esta práctica afecta
    directamente el desempeño del pavimento, lo que se ve reflejado en los resultados
    negativos en algunos tramos construidos recientemente.
    El método constructivo se resume en el traslado del material en unidades de
    acarreo, descargado y colocado en la línea en pilas, los que son tendidos y
    preparados con motoniveladora, humedeciendo el material con una cisterna hasta
    alcanzar los niveles deseados así como la humedad óptima para compactar con
    un vibrocompactador de rodillo, generalmente mixto, hasta obtener la mayor
    densidad seca, normalmente se requiere un 100 % de la densidad máxima seca
    obtenida con Proctor Estándar para la base y 95 % de la densidad máxima seca
    obtenida con Proctor Estándar para la subbase.

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    34
    En las Foto 2-8 y Foto 2-9 se observa el proceso de conformación de la subbase
    estabilizada con cemento, que inicialmente fue diseñada de 17 cm, pero
    actualmente se está construyendo de 12 cm.
    Foto 2-8 Conformación de subbase estabilizada con cemento. Santa Cruz-San Nicolás
    Foto 2-9 Compactación de subbase estabilizada. Santa Cruz - San Nicolás
    2.7.3.4
    Riego de la Capa de Arena
    Una vez que la base ha cumplido con los requerimientos de su construcción, se
    procede a regar la arena con la utilización de unidades de acarreo y es tendida a
    mano con una pala, con el fin de obtener una cama uniforme sin compactar, cuyo
    espesor varía de 3 a 5 cms. En el Gráfico 2-1 se presenta la curva granulométrica
    que se está utilizando en este tramo, relacionada con las especificaciones del
    Instituto Colombiano de Productores de Cemento.

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    35
    Gráfico 2-1 Curva granulométrica, capa de arena. Santa Cruz - San Nicolás
    CURVA GRANULOMETRICA
    CAPA DE ARENA
    Santa Cruz - San Nicolás
    0
    10
    20
    30
    40
    50
    60
    70
    80
    90
    100
    0.01
    0.1
    1
    10
    100
    TAMAÑO EN m m
    % QUE PASA LA MALL
    A
    LIM ITE
    INFERIOR
    LIM ITE
    SUPERIOR
    % QUE
    PA SA
    2"
    11/2"
    3/4
    3/8"
    4
    30
    200
    En las Foto 2-10 y Foto 2-11 se presenta el proceso de preparación de la capa de
    arena en el Tramo Santa Cruz-San Nicolás, se observa que esta técnica ha sido
    mejorada. Ahora hacen uso de la llamada “raqueta” que es una guía artesanal con
    la cual garantizan la uniformidad del espesor de la capa y se tiene el cuidado de
    no caminar sobre ella. La Foto 2-12 muestra el proceso que se generalizó en la
    construcción de los tramos del proyecto Piloto. La foto que se presenta fue tomada
    en los predios de la fábrica de adoquines “AGRENIC”. En Anexos II se presentan
    fotografías de éste proceso en el tramo Masaya – Las Flores.
    Foto 2-10 Preparación de la Capa de Arena con ayuda de la raqueta

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    36
    Foto 2-11 Capa de arena lista para la colocación de los adoquines Santa Cruz-San Nicolás
    Foto 2-12 Adoquinado en estacionamiento de AGRENIC
    Luego se hace el tendido del hilo central a lo largo del eje de la vía y se colocan
    los adoquines auxiliares los cuales sirven para dar la pendiente transversal.
    La arena empleada es gruesa, generalmente extraída de ríos o lechos de cauce,
    en algunos casos con alto contenido de tierra orgánica y material plástico. En el
    proyecto que visitamos, la arena la extraen del lecho del Río Coco, en el sector de
    Telpaneca,
    2.7.3.5
    Colocación del Adoquín
    Se comienza colocando los adoquines de cualquier lado, la mayoría de las veces
    del centro y luego el tendido se va haciendo transversalmente, nivelando uno por
    uno los adoquines con la ayuda de un mazo, regleta y llana se trata que el
    adoquín quede aproximadamente 1cm. dentro de la arena suelta, cualquier
    adoquín quebrado o muy dañado es retirado de la obra. Cuando los bloques no
    calzan en los extremos, el espacio se llena con medios bloques abastecidos por
    las fábricas o se quiebran en el campo. Cuando la abertura es pequeña menor de

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    37
    40 mm.; se rellena con mortero de arena y cemento en relación de 4:1. Ver Foto
    2-13 y Foto 2-14.
    Foto 2-13 Proceso de colocación de los adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    Foto 2-14 Colocación de los Adoquines. Santa Cruz - San Nicolás
    2.7.3.6
    Lleno de Juntas
    Una vez instalados una cierta cantidad de adoquines se procede al relleno de las
    juntas con el mismo tipo de material con que se conforma la capa de arena, el
    esparcimiento lo realizan un par de operarios que van con escobas rellenando las
    juntas y haciendo avanzar el material.
    En el Tramo Santa Cruz - San Nicolás, encontramos que para el relleno de juntas
    están utilizando la misma arena que se utilizó en la capa, con la salvedad que es
    tamizada en la malla N° 8. En la Foto 2-15 y Foto 2-16 se puede observar las
    juntas entre adoquín y el proceso de sellado. Es importante hacer notar que la
    arena de sello es muy gruesa, lo que no garantiza el relleno de las juntas y por
    consiguiente la trabazón. El Gráfico 2-2 presenta la curva granulométrica de la
    arena en uso, claramente se observa que la línea roja, correspondiente al % que
    pasa, queda fuera de los límites de la especificación del ICPC.

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    38
    Foto 2-15 Relleno de Juntas. Santa Cruz - San Nicolás
    Foto 2-16 Juntas de adoquines. Santa Cruz - San Nicolás

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    39
    Gráfico 2-2 Curva Granulométrica. Arena de sello. Santa Cruz - San Nicolás
    CURVA GRANULOMETRICA Arena de Sello
    Santa Cruz - San Nicolás
    0
    10
    20
    30
    40
    50
    60
    70
    80
    90
    100
    0.01
    0.1
    1
    10
    100
    TAMAÑO EN m m
    % QUE PASA LA MALL
    A
    LIM ITE
    INFERIOR
    LIM ITE
    SUPERIOR
    % QUE
    PASA
    2"
    11/2"
    3/4
    3/8"
    4
    30
    200
    Por otro lado observamos que los adoquines traen un pequeño borde que
    garantiza la separación entre las juntas. Foto 2-17
    Foto 2-17 Adoquines que se están colocando en Santa Cruz - San Nicolás
    2.7.3.7
    Compactación de Adoquines de Concreto
    Después de terminada la actividad anterior, cuando ya se tiene listo un tramo
    considerable, normalmente se aplica en dos etapas, primeramente con la plancha
    como la que se muestra en la Foto 2-18, en el sentido longitudinal al tráfico y luego
    en el sentido transversal. Posteriormente se aplica el rodillo que se encarga de
    compactar y dejar terminada la obra.

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    40
    Foto 2-18 Proceso de compactación. Santa Cruz - San Nicolás
    2.7.3.8
    Limpieza
    La ultima fase de construcción es la limpieza de lugar, en algunos se deja que la
    arena sobrante permanezca sobre la superficie del pavimento hasta que es
    desalojada por la acción del agua y el paso de los vehículos.
    2.8 D ESCRIPCIÓN DE LOS T RABAJOS DE M ANTENIMIENTO
    En Nicaragua, los recursos para la conservación o mantenimiento de la
    infraestructura del transporte de toda clase, siempre han sido escasos, esto se
    debe en gran medida a las limitaciones financieras del sector público, los cuales
    se han visto incrementados desde la década de los años ochenta. Estas razones
    han incidido de forma desfavorable en la serviciabilidad de nuestra red vial, de lo
    cual no han sido ajenos los pavimentos de adoquín, los que han sido atendidos
    esporádicamente y por razones de alguna emergencia (cortes en la vía,
    asolvamientos puntuales, etc)
    La Foto 2-19 muestra que los bordillos del tramo Santa Rita-Masachapa ya están
    destruidos y la Foto 2-20 muestra que las juntas entre adoquines en el tramo La
    Paz Centro – León Viejo les falta arena de sello.

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    41
    Foto 2-19 Tramo Santa Rita – Masachapa
    Foto 2-20 Tramo La Paz Centro - León Viejo
    2.9 P RINCIPALES P ROBLEMAS EN LAS V ÍAS A DOQUINADAS
    Es muy importante estudiar las fallas para ver los materiales desempeñándose
    hasta sus límites y poder determinar acertadamente los factores de seguridad en
    todos los componentes de la estructura (25).
    Una falla no es fácil de definir, ya que los diferentes profesionales tienen diferentes
    prioridades. El arquitecto se concentra en el impacto visual, mientras que el
    ingeniero se preocupa más, por la construcción del pavimento. El ingeniero de
    mantenimiento que mantiene una determinada área de funcionamiento,
    considerará el pavimento como fallado si se le debe hacer mantenimiento a
    menudo. La investigación de fallas puede ser compleja porque una falla corriente
    puede llevar a una falla futura. A menudo la conclusión inicial no es correcta. Las
    fallas se pueden resumir en tres tipos: de diseño, de construcción y de aplicación
    del producto.

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    42
    2.9.1 Fallas de Diseño
    En todos los métodos de diseño es necesario conocer la resistencia de la
    subrasante definida de acuerdo con el valor de la Relación de Soporte de
    California CBR. Los métodos actuales de diseño usan el valor del CBR saturado
    en vez del valor de CBR determinado en el sitio. El método para evaluar el CBR
    saturado se describe en la Norma Británica BS 1377 Parte 4. La Tabla 2-12
    tomada de la Norma Británica BS 7533 (16) ilustra el valor del CBR para diferentes
    tipos de suelo. Se puede observar que un mismo suelo puede tener valores de
    CBR diferentes utilizados para el diseño. Existen dos valores de CBR relevantes;
    durante la construcción y el otro el de la vida de servicio. En términos generales,
    mientras más alto el valor de CBR, más fuerte es el suelo y la construcción total
    puede ser reducida.
    Tabla 2-12 Valores de CBR para diferentes tipos de suelo
    Valores de CBR para Diferentes tipos de Suelo
    Nivel Freático Alto
    Nivel Freático Bajo
    Detalles de Construcción Detalles de Construcción
    Tipo de
    Suelo
    Indice de
    Plasticidad
    Pobres Promedio Buenos Pobres Promedio Buenos
    Arcilla Pesada
    70
    1.5 a 2
    2
    2
    1.5 a 2
    2
    2 a 2.5
    60
    1.5 a 2
    2
    2 a 2.5 1.5 a 2
    2
    2 a 2.5
    50
    1.5 a 2
    2 a 2.5
    2 a 2.5
    2
    2 a 2.5
    2 a 2.5
    40
    2 a 2.5
    2.5 a 3
    2.5 a 3
    2.5
    3
    3 a 3.5
    Arcilla Limosa
    30
    2.5 a 3.5
    3 a 4
    3.5 a 5 3 a 3.5
    4
    4.6
    Arcilla Arenosa
    20
    2.5 a 4
    4 a 5
    4.5 a 7 3 a 4
    5 a 6
    6 a 8
    10
    1.5 a 3.5
    3 a 6
    3.5 a 7 2.5 a 4
    4.5 a 7
    7 a >8
    Limo - 1 1 2 1 2 2
    Arena Mal Gradada
    -
    ◄ 20 ►
    Arena Bien Gradada
    -
    ◄ 40 ►
    Grava Arenosa
    -
    ◄ 60 ►
    El pavimento se diseña para una vida útil y según el número de vehículos que van
    a pasar sobre él. El no obtener valores estimados correctos acerca del numero de
    vehículos que van a transitar por la vía, puede derivar en un espesor mayor o
    menor de la estructura.
    En la evaluación correcta de CBR de la subrasante, el no tomar muestras
    suficientes del sitio de la investigación puede resultar en un subdiseño, por
    ejemplo por no tomar el menor valor representativo del CBR.
    En este aspecto vale la pena comentar que durante el diseño del programa de
    adoquinados de 360 km, se tomó para todos los tramos un CBR de diseño de 7%.
    De una revisión de los resultados de los sondeos realizados para el diseño del
    tramo San Lucas – La Sabana, se encontró que el CBR de diseño era de 2.2%
    para un percentil del 95%, el que corresponde a un tráfico esperado de 1,000,000
    de ejes equivalentes. Ver Tabla 2-13 y Gráfico 2-3. (16)

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    43
    Tabla 2-13 Datos para el calculo de CBR diseño San Lucas - Las Sabanas
    Valor CBR
    Cantidad de
    Datos
    %
    2
    15
    100.00
    3
    12
    80.00
    5
    11
    73.33
    6
    7
    46.67
    9
    4
    26.67
    13
    3
    20.00
    15
    2
    13.33
    CBR diseño
    2.2
    Gráfico 2-3 CBR diseño. San Lucas - La Sabana
    -
    20.00
    40.00
    60.00
    80.00
    100.00
    120.00
    0
    5
    10
    15
    20
    La selección del material para cada capa y los procedimientos de diseño están
    descritos en la Norma Británica BS 7533. La elección del material errado para la
    subbase puede dar como resultado que la superficie se levante.
    Cuando se coloca una capa rígida de base, se le debe construir un drenaje a la
    capa de arena, ya que las investigaciones muestran como resultado que la
    capacidad soporte de la arena se puede reducir debido a su fluidificación o
    degradación. También se deben tener en cuenta las pendientes de la superficie, lo
    que es muy importante para la rápida remoción del agua superficial.
    Para las carreteras, la pendiente mínima se especifica generalmente como el 1%
    longitudinalmente y el 2.5% transversalmente. Cuando se utilizan drenajes, estos
    deben estar más bajos que la superficie del pavimento para poder drenar el agua
    del área. La tolerancia de la superficie de adoquines de concreto cercana a pozos
    de visita, a canales de drenaje y en las salidas debe ser de +6mm – 0mm
    Los ahuellamientos son causados porque las capas estructurales subyacentes se
    consolidan con el tráfico canalizado que pasa sobre los adoquines. En la Foto 2-21
    y Foto 2-22 se puede apreciar el ahuellamiento en el tramo La Paz Centro – León

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    44
    Viejo y en la Tabla 2-14, se presenta un resumen de las medidas de
    ahuellamiento, que realizamos en algunos tramos adoquinados del Proyecto Piloto
    Tabla 2-14 Medidas de Ahuellamiento
    Tramo
    Unidad Promedio
    Valor Máx Valor Min
    Empalme Leon Viejo - Leon Viejo
    mm
    12.21
    35
    5
    Dos Montes - El Sauce
    mm
    6.81
    15.00
    0
    Pueblo Nuevo - Shell de
    Palacaguina
    mm 5
    15
    0
    Shell de Palacaguina - Palacaguina
    mm
    16.25
    40
    5
    Foto 2-21 Ahuellamiento tramo La Paz Centro - León Viejo
    Foto 2-22 Ahuellamiento. Tramo La Paz Centro - León - Viejo
    Cuando se especifican los detalles de confinamiento lateral, es importante tener
    conocimiento del tipo y peso de los vehículos, al fallar el bordillo los adoquines
    rotarán y perderán la trabazón entre ellos, o sea que los bordillos deben ser lo
    suficientemente fuertes para tolerar el manejo. En la Foto 2-23 se presenta la
    construcción del bordillo en el tramo Santa Cruz – San Nicolás.

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    45
    Foto 2-23 Bordillo en construcción. Santa Cruz - San Nicolás
    Con respecto a los espesores de los adoquines, normalmente se especifican 60 y
    80mm recomendados para el uso bajo tráfico. Como guía para su uso, los
    adoquines de 80mm se utilizan para lugares con tráfico pesado, mientras que los
    de 60mm en áreas de tráfico liviano. En algunos puertos del Reino Unido se han
    utilizado adoquines de 100mm de espesor para áreas de tráfico muy pesado y
    para áreas de tráfico muy liviano se han utilizado adoquines de 50mm de espesor.
    Algunas formas de adoquines solo pueden colocar en patrón de hiladas. Los
    rectangulares se prefiere el patrón de espina de pescado en áreas de tráfico
    vehicular. En Nicaragua, hasta la fecha solamente se utiliza el adoquín tipo Cruz,
    que solamente puede colocarse en hilera, con el cuidado de que la dimensión más
    larga sea transversal con la dirección de circulación de los vehículos.
    Independientemente del tráfico solamente se colocan de 10cm de espesor, con
    dimensiones 24 x 22 cm, con un bisel de 1 cm.
    La fabrica San Pablo, produce adoquines de diversas formas, pero solamente de 6
    cm de espesor, estos han sido utilizados en el estacionamiento del Edificio Pellas,
    en el Club Terraza y en el Edificio Pellas de Plaza España. Ver Foto 2-24. En
    Anexo III, se presentan las medidas de cada uno de los tipos fabricados.
    Foto 2-24 Adoquines Ladrilleria San Pablo

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    46
    2.9.2 Fallas de Construcción
    Aún cuando se han escrito muchas normas acerca de los métodos para la
    construcción de pavimentos de adoquines, muchos contratistas continúan
    empleando subcontratistas con pocas o casi nulas habilidades en la construcción.
    Algunos contratistas subcontratan la colocación de la capa de arena y la de los
    adoquines y ellos construyen las capas subyacentes.
    La capa de arena no se puede usar como material nivelador de base. Cuando se
    construye una base flexible, esta debe ser cerrada, de manera que la arena no
    caiga dentro de los espacios vacíos y los llene. Esto resultaría en un perfil
    inaceptable en la superficie. Si la superficie de la base tiene que tener una textura
    abierta, se debe tratar de acabar con dedicación y se puede sellar con un material
    más fino.
    Al colocar la arena, usando el método no compactado, la colocación, debe ser de
    densidad uniforme. Al comienzo del enrasado, se toma cerca de medio metro de
    avance antes de que se pueda formar una sobrecarga detrás del enrasador. Dado
    que varía el volumen de arena, después cuando se expone el pavimento al tráfico,
    el resultado es una depresión entre el área principal de adoquines y la superficie
    existente.
    Cuando se utilizan materiales estabilizados con cemento para las bases, es
    necesario curar y proteger correctamente la base ya compactada. En áreas más
    grandes donde se han utilizado bases suelo-cemento, se debe esperar que
    endurezca la base y se contraiga. Estas fisuras se deben sellar de tal manera que
    no penetren partículas de arena en ellas, ya sea mediante membranas
    impermeabilizantes u otros medios, por ejemplo geotextiles.
    En situaciones en las cuales se construyen pavimentos de adoquines de concreto
    en vías existentes y la base es discontinua, puede suceder que ocurran fisuras
    entre la construcción existente y la nueva, creando una grieta natural entre ellas,
    Una vez más, como en el ejemplo anterior la arena puede penetrar en las fisuras
    después de puesto el pavimento al tráfico, dando como resultado que en este
    momento el pavimento de adoquines de concreto está por debajo de su nivel
    original.
    El desempeño del pavimento de adoquines depende de la trabazón, esta se logra
    llenando totalmente de arena fina la junta entre las caras verticales de los
    adoquines. Las normas recomiendan arena secada al horno para facilitar el
    llenado de la junta. En la mayoría de los casos la arena se vuelve húmeda y la
    fluidez se reduce mucho y en vez de llenar completamente la junta, la puentea.
    Esto da la apariencia de una junta completamente llena, pero al secarse, o al ser
    mojada por la lluvia las juntas quedan vacías, sin arena, lo cual ocasiona que el
    agua penetre en las capas subyacentes.

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    47
    Otra práctica no recomendada es que los contratistas coloquen los adoquines en
    el área y luego barran el sello de arena en toda el área. Esta última operación se
    podría estar realizando muchas semanas después y una vez más, si llueve, el
    agua penetraría a las capas subyacentes.
    Como se dijo anteriormente, el agua puede movilizar la arena y causar un perfil
    superficial insatisfactorio, lo que tiene efecto en el comportamiento de las capas
    subyacentes. La recomendación de la norma es que la colocación de la arena, de
    los adoquines, el corte de los ajustes, el vibrado, el llenado de las juntas se lleve a
    cabo diariamente o a medida que avanza el proceso.
    2.9.3 Fallas de los Materiales
    Los adoquines generalmente no fallan, en algunas ocasiones las esquinas se
    desbordan. Esto se explica ya sea por moldes nuevos o que los adoquines han
    estado en contacto directo unos con otros, debido a la deflexión de la base, más
    allá de lo usual. La acción de la llanta carga origina esfuerzos en el punto de
    contacto y que las esquinas se quiebren.
    Los adoquines pueden ser suministrados con deficiencia de finos en la superficie,
    lo que causa que ésta sea tosca.
    La característica de la aparición de partículas de arena fina alrededor y sobre los
    bordes de los adoquines, generalmente indica degradación de la arena. Pero este
    no es siempre el caso, puede ser que el perfil de la superficie estaba fuera de la
    tolerancia y la base que se había utilizado estaba profundamente impresa con la
    forma del adoquín, permitiendo que el agua penetrara en las capas subyacentes
    causando que los materiales finos de la arena se movilizaran y se bombearan
    hacia la superficie.
    2.9.4 Fallas de aplicación del producto
    Un aspecto del desempeño de la superficie son sus propiedades de resistencia al
    frenado y al deslizamiento, que son muy importantes, y la selección de los
    productos correctos es primordial para el desempeño.
    Es necesario diferenciar la resistencia al deslizamiento y al resbalamiento.
    Resbalar es para los peatones y deslizarse para los vehículos. En los adoquines la
    junta entre ellos forman la macro-textura y el acabado de la superficie se relaciona
    con la micro-textura. La Norma Británica BS 6717 restringe el contenido de
    partículas de agregado solubles en ácidos, para los adoquines de concreto, con el
    fin de minimizar el riesgo de deslizamiento y resbalamiento.
    Para medir la resistencia al deslizamiento se conoce el “Medidor de Norse”,
    medidor de agarre de carreteras que utiliza una rueda de prueba de tamaño real,
    que opera a una velocidad entre 30 y 95 km/h, puede medir sobre una distancia de
    4 km en un vehículo especialmente diseñado. Otro equipo es “SCRIM” Maquina

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    48
    de investigación rutinaria del coeficiente de fuerza lateral, tiene una rueda de
    prueba que se arrastra a lo largo de aproximadamente 0.5 km..
    El “Verificador de Péndulo”, fue diseñado para medir la fricción de los zapatos.
    Utilizando un deslizador de caucho el pie es columpiado en forma de arco y la
    fricción entre el espécimen y el caucho se mide en una escala calibrada. Es el más
    aceptable para varios autores, se utiliza no solo en laboratorio, sino también en el
    campo.
    2.9.5 Fallas comunes en los pavimentos de adoquín de Nicaragua
    Una vez puesto en servicio un tramo de carretera, nuevo o reparado, va poco a
    poco perdiendo sus características iniciales de funcionalidad y resistencia.
    Diversos factores inciden y determinan este proceso de deterioro. Por una parte
    están los factores relacionados con el mismo pavimento: espesores, materiales y
    proceso constructivo, que podríamos considerar como los factores pasivos y por
    otra parte los factores activos, verdaderos causantes de este deterioro, que son el
    tráfico y los factores ambientales.
    En términos generales, un buen pavimento de adoquines da una satisfactoria
    serviciabilidad a los usuarios, no requiere de gran mantenimiento, es
    estructuralmente adecuado para las cargas de transito, tiene suficiente resistencia
    al deslizamiento para evitar accidentes y consta de características geotécnicas
    que permiten soportar la estructura en forma adecuada, con una correcta
    estabilidad de cortes y terraplén. Sin embargo, hay que enfatizar que el
    cumplimiento de esta afirmación está relacionada directamente con la calidad de
    la construcción, así como el estricto cumplimiento de las especificaciones técnicas,
    por lo que se hace necesario evaluar todos los tipos de datos antes mencionados,
    para lograr determinar, principalmente, la condición funcional y estructural del
    pavimento de adoquines. Para esto, se deben considerar las siguientes
    características:
    Regularidad
    Depresión
    Vaciado de juntas
    Ahuellamiento
    Fricción de la superficie
    Drenaje
    Características geotécnicas
    Estas características, junto con el mantenimiento y el tránsito de los usuarios, son
    las variables que determinaran el comportamiento real del pavimento.
    La
    regularidad
    se define como las irregularidades en la superficie del pavimento
    que afectan adversamente a la calidad de rodado, seguridad y costos de
    operación del vehículo. En Nicaragua, al igual que a nivel internacional, se utiliza

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    49
    el Índice de Regularidad Internacional (IRI) (mm/m o m/Km) para evaluar la
    regularidad de un pavimento.
    El Ministerio de Transporte e Infraestructura a través del Sistema de
    Administración de Pavimentos (PMS) de la Dirección de Administración Vial, ha
    venido realizando mediciones de regularidad en varios tramos de pavimentos de
    adoquín, tanto de la década de los 70, como en la década del 2000. Esto permitió
    determinar que estos tramos se encuentran en un rango de 4.0 a 4.5 m/Km de IRI.
    En función de las edades de los tramos estudiados se deduce que este nivel de
    irregularidad se mantiene durante la vida útil de los pavimentos de adoquín lo que
    resulta una gran ventaja sobre los demás tipos de pavimentos.
    La falla estructural de un pavimento se manifiesta por si misma cuando la
    superficie muestra grandes deformaciones, causadas generalmente por la falla de
    una o más capas subyacentes. Esto es debido a que poseen un espesor o una
    calidad inadecuados para soportar las cargas aplicadas, estando colocadas sobre
    la subrasante.
    Las
    depresiones
    son áreas bajas localizadas de tamaño limitado. Ver Foto 2-25
    Estas se pueden deber a:
    Cargas repetidas que exceden la capacidad del pavimento. El no obtener
    unos valores estimados correctos acerca del número de vehículos que van a
    circular por la vía, puede derivar, en el peor de los casos, en un espesor
    menor de la estructura diseñada para construcción
    Asentamiento de las capas inferiores o desperfectos en su construcción. En
    la evaluación correcta del CBR de la subrasante, el no tomar muestras
    suficientes del sitio de la investigación puede resultar en un subdiseño.
    Desperfectos en la red técnica soterrada, por ejemplo tuberías de agua potable ó
    aguas negras.
    Foto 2-25 Depresión, tramo que comunica a
    Ticuantepe
    con la carretera Managua - Masaya

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    De igual manera que los pavimentos bituminosos, los adoquinados fallan por
    ahuellamiento o asentamientos derivados de las deformaciones provocadas por
    las repeticiones de cargas debidas al tráfico.
    Una de las principales fallas encontradas en los pavimentos de adoquín que se
    han construido recientemente en Nicaragua, esta relacionada con la capacidad
    soporte del material de fundación utilizado, así como con la calidad de la
    compactación realizada.
    Los
    ahuellamientos
    son causados porque las capas estructurales subyacentes se
    consolidan por el tráfico canalizado que pasa por los adoquines. No se puede
    valorar la magnitud de los ahuellamientos presentes en los adoquinados
    construidos en Nicaragua ya que a la fecha no se han hecho mediciones, sin
    embargo se puede esperar la ocurrencia de este problema al considerar la calidad
    de los materiales utilizados. Ver Foto 2-26
    Foto 2-26 Ahuellamiento. Santa Rita - Masachapa
    Está claro que el desempeño de los pavimentos de adoquín depende de su
    trabazón, la cual se logra llenando totalmente de arena fina la junta entre las caras
    verticales de los adoquines. En relación a esto una de las fallas más comunes que
    se presentan en los pavimentos de adoquín es el
    vaciado de las juntas.
    Ver Foto
    2-27. O sea la pérdida del material de relleno (arena) en el espacio entre
    adoquines. La ocurrencia de este hecho se puede deber a:
    Mala calidad en la ejecución de las juntas.
    Pendiente mayor que la permisible.
    Acción erosiva del viento y/o del agua.
    Acción del tráfico.

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    51
    Otro problema, aunque menos común, hasta la fecha, es el
    enyerbamiento de
    juntas
    , o sea la aparición de yerbas en las juntas, lo que principalmente se debe a
    la contaminación de estas con capas vegetales o material orgánico.
    Una
    deformación general
    se refiere a la variación del perfil tanto longitudinal
    como transversal. Principalmente se debe a:
    Asentamiento de las capas inferiores.
    Nivel muy alto del nivel freático.
    Subdimensionamiento de la estructura del pavimento.
    Tránsito de mayor peso que el considerado en el diseño del pavimento.
    Esto se ha observado en tramos como Shell de Palacagüina – Pueblo Nuevo,
    donde se han observado secciones deformadas hasta de 30 metros de longitud
    El
    desgaste de los adoquines
    o sea el desgaste de la superficie de rodadura de
    los adoquines se debe entre otras causas a:
    Acción continuada del tránsito.
    Acción de los agentes atmosféricos.
    Envejecimiento
    Adoquines de mala calidad, no cumplen las especificaciones de elaboración
    del producto
    Los adoquines de mortero con resistencia característica de 3000 psi, presentan
    desgaste acelerado de la superficie, fallando gran cantidad de ellos, ante el efecto
    de las cargas. Foto 2-28
    En el Gráfico 2-4, se presenta la curva granulométrica de los adoquines que se
    están colocando en el tramo Santa Cruz – San Nicolás, los cuales fueron
    adquiridos en Concretera Total y Proinco. Se observa claramente que no cumplen
    las especificaciones del ICPC, quedan totalmente fuera. Estos datos fueron
    obtenidos del Informe de la supervisión del tramo. (49)
    Foto 2-27 Adoquinado del tramo Quebrada Honda en el
    que se observa la separación entre adoquines

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    52
    Se intentó obtener la curva granulométrica de otras empresas que fabrican
    adoquines, pero fue imposible.
    Gráfico 2-4 Curva Granulométrica del Adoquín colocado en el tramo Santa Cruz - San Nicolás
    CURVA GRANULOMETRICA PARA LA FABRICACION DEL ADOQUIN
    PROINCO - CONCRETERA TOTAL
    0
    10
    20
    30
    40
    50
    60
    70
    80
    90
    100
    1
    10
    100
    TAMAÑO EN m m
    % QUE PASA LA MALL
    A
    LIM ITE
    INFERIOR
    LIM ITE
    SUPERIOR
    % QUE
    PA SA
    2"
    11/2
    3/8"
    4
    3/4"
    30
    200
    Foto 2-28 Adoquines partidos. Dos Montes - El Sauce
    Con respecto a las dimensiones de los adoquines, es otro aspecto que se debe
    remarcar, la firma consultora CORASCO y Asociados, realizó un estudio (50) para
    constatar las dimensiones de los adoquines que se están colocando en el tramo:
    Masaya – Las Flores, encontrando que estos están fuera de la tolerancia, lo que
    indudablemente influirá en el comportamiento de la estructura. Los resultados de
    este estudio se presentan en el Anexo IV.

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    53
    3 ANÁLISIS DE LA CONFIGURACIÓN DE LOS PAVIMENTOS DE
    ADOQUINES
    En Holanda y Alemania se comenzaron a usar los pavimentos de adoquín en la
    primera mitad del siglo XX, y donde primeramente se empezó a investigar sobre
    diferentes formas y modelos de colocación.
    Al principio, los adoquines de hormigón simplemente imitaban a los de piedra, con
    las consiguientes limitaciones estéticas, resultando más fácil tanto su fabricación
    como su colocación. Más tarde, conforme los procesos de fabricación fueron
    mejorando, se empezaron a introducir formas dentadas o curvas, donde las
    tolerancias dimensionales eran ya muy pequeñas. Esto permitió que las cuadrillas
    de colocación no fuesen tan especializadas como antiguamente, y que los
    adoquines se adaptasen mejor a cualquier alineación.
    La evolución técnica se disparó en la década de los 70, provocando la aparición
    de numerosos sistemas de fabricación, modelos de adoquines y principalmente, el
    abaratamiento de los costes de fabricación y colocación.
    3.1 L A S UBESTRUCTURA , B ASE , S UBBASE Y E XPLANADA .
    Desde principios de siglo ya existían detalles específicos sobre pavimentos de
    adoquines, y salvo casos muy puntuales se prestaba muy poca atención a las
    distintas capas de la subestructura.
    Tradicionalmente, los adoquines se han colocado sobre una capa de arena y ésta
    apoyada directamente sobre la explanada, siendo su finalidad corregir las
    irregularidades de la capa inmediatamente inferior, y las posibles variaciones en
    los espesores de los adoquines.
    Esta capa solía tener unos 5 cm de espesor tras la compactación de los adoquines
    y desde un principio, se especificó que la arena no tuviera más de un 8% de finos.
    Normalmente, esta arena era la misma que se usaba para sellar las juntas entre
    los adoquines, aunque actualmente se usa otro tipo de arena para el sellado.
    Por otro lado, aunque en la India se han encontrado bases y subbases de grava y
    piedra triturada realizadas 500 años A.C., no ha sido hasta el siglo XIX, cuando se
    han usado más repetidamente.
    De todos modos, pocos progresos se han hecho en el uso de bases y subbases
    hasta la década de los 70, donde con la ayuda de estudios específicos, se pudo
    analizar fielmente su importancia, así como los espesores recomendados para las
    distintas situaciones de carga y tipos de explanada.

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    54
    La arena de sellado es un elemento crucial para que el comportamiento de los
    Adoquines bajo tráfico sea satisfactorio. Su presencia facilita la transmisión de
    esfuerzos horizontales entre los Adoquines, permitiendo que estos trabajen
    solidariamente unos con otros y soporten bien las cargas de tráfico, sea cual sea
    su naturaleza.
    Los pavimentos con Adoquines se distinguen de los pavimentos flexibles
    convencionales en la existencia de varias capas, constituidas además de los
    Adoquines por una base de materia granular sobre explanada compactada.
    En conjunto, los Adoquines presentan una significativa capacidad resistente
    inmediatamente después de ser instalados, siendo muy adecuados cuando los
    valores de carga se incrementan, ofreciendo más beneficios operativos y ventajas
    económicas que otros pavimentos.
    3.2 T IPOS , FORMAS Y RESISTENCIA DE LOS ADOQUINES
    3.2.1 Forma de los adoquines.
    La forma del adoquín es definida como “polígono que define la cara de desgaste
    (incluyendo el bisel cuando exista) y la cara de apoyo, que a su vez determina el
    prisma recto que le da volumen a los adoquines”
    Con respecto a la influencia de la forma de los adoquines en la capacidad
    resistente del pavimento, existe una fuerte controversia entre dos escuelas, las
    que pueden ser llamadas “Australiana” por un lado y “Británica” por el otro.
    La primera, apoyándose en diversas experiencias de tráfico acelerado, asegura
    que los adoquines dentados con calce geométrico en sus cuatro costados proveen
    una mayor distribución de cargas.
    La segunda escuela considera que los adoquines dentados no son mejores que
    otros y que pavimentos de comportamiento exitoso, construidos con bordes
    suaves o rectos, son una prueba de ello.
    Con el estado actual del conocimiento no es posible asegurar cual alternativa es la
    más correcta, sin embargo, las extensas investigaciones realizadas en Australia y
    Sudáfrica con pavimentos bajo tráfico dan mayor fuerza a los argumentos de estos
    investigadores.
    3.2.2 Tipos y patrón de colocación del Adoquín
    El patrón de colocación está regido por la forma de los adoquines, se refiere a
    como se disponen los adoquines para que exista una mayor o menor interacción,
    (traba) entre las piezas. La mayoría de los adoquines pueden colocarse
    únicamente según un patrón. La orientación que se le da a un patrón de
    colocación es lo que se llama sentido de colocación. Se han realizado ensayos
    que han confirmado la importancia de la forma de colocación en el
    comportamiento del pavimento.

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    En la construcción de un pavimento adoquinado, el sentido y patrón de colocación
    debe ser tal que evite el desplazamiento horizontal, la apertura de las juntas con el
    frenado de los vehículos, perdiéndose la capacidad de distribución de carga y por
    ende el trabajo de conjunto de los adoquines, además la pérdida de sello de las
    juntas lo que permitirá el paso de humedad a las capas inferiores.
    En tal sentido los adoquines se pueden clasificar en tres categorías:
    A. Adoquines rectangulares, modulares, con una relación largo/ancho igual a
    dos. Generalmente son dentados, se entrelazan entre sí en los cuatro
    costados, capaces de ser aparejados en “espina de pescado” y que por su
    geometría plana, al unirse, resisten el desplazamiento relativo, tanto en
    sentido longitudinal como transversal. Se presentan en la Figura 3-1 y el
    patron de colocación conocido como espina de pez se presenta en la Figura
    3-2. Este patrón es considerado el más adecuado debido a su buena
    respuesta frente al fenómeno de “corrimiento” analizado en relación a la
    trabazón horizontal.
    Figura 3-1 Adoquines dentados en cuatro costados
    Figura 3-2 Patrón Espina de Pez

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    56
    B. Adoquines dentados que entrelazan entre sí solo en dos costados, que no
    pueden aparejarse en “espina de pescado” y que por su geometría plana
    resisten desplazamientos relativos sólo en las caras paralelas a los ejes
    longitudinales, dependiendo de su precisión dimensional y de la precisión
    de colocación para que traben en las otras caras. Ver Figura 3-3.
    Figura 3-3 Adoquines dentados en dos costados
    El patrón de colocación en hileras perpendiculares al sentido preferencial de
    circulación. Se presenta en la Figura 3-4 y Figura 3-5.
    Figura 3-4 Patrón de colocación. Categoría 2
    Figura 3-5 Categoría 2, patrón en hileras
    C. Adoquines rectangulares u otras formas geométricas (trapecios,
    hexágonos, triedros, etc.), que dependen sólo de su precisión dimensional y
    de colocación para desarrollar alguna trabazón. Figura 3-6 en el patrón de
    colocación, las hileras preferiblemente quedarán en la dirección del tráfico.
    Ver Figura 3-7 y Figura 3-8

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    Figura 3-6 Adoquines de diversas formas geométricas
    Figura 3-7Adoquines comúnmente utilizados en Nicaragua
    Figura 3-8 Patrón de colocación Categoría 3
    3.2.3 Espesor de los adoquines
    El espesor es definido como la dimensión en dirección perpendicular a la cara de
    desgaste, igual a la distancia entre la cara de desgaste y la cara de apoyo.
    Los diversos ensayos de tráfico acelerado efectuados hasta el momento son
    coincidentes en señalar que las deformaciones permanentes en el pavimento son
    considerablemente menores con adoquines de 80 mm que con adoquines de 60
    mm, a igualdad de condiciones. Con adoquines de 100 mm el beneficio adicional
    no es tan acentuado, lo que se observa en el Gráfico 3-1.

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    Gráfico 3-1 Influencia del Espesor de los Adoquines en la Deformación del Pavimento
    Influencia del Espesor de los Adoquines en la
    Deformación del Pavimento
    0
    2
    4
    6
    8
    10
    12
    0.1
    1
    10
    100
    x 10
    2
    Número de pasadas de rueda de 49 KN
    Ahuellamiento (mm)
    60 mm
    80 mm
    100 mm
    3.2.4 Resistencia Mecánica
    La resistencia a compresión de los adoquines ha demostrado no tener influencia
    en el comportamiento de los pavimentos baja carga vehicular, dentro de un rango
    de 250 a 550 kg/cm
    P
    2
    P
    .
    Otros factores concernientes a la durabilidad son los que influyen en la fijación de
    resistencias mínimas. Así en Europa y Estados Unidos, las resistencias exigidas
    varían de 500 a 600 kg/cm
    P
    2
    P
    , valores que van asociados directamente con
    fenómenos de congelación-descongelación y resistencia a la acción de sales
    descongelantes. En Australia y Sudáfrica, donde no se presentan extremas
    climáticas se aceptan resistencias menores.
    3.2.5 Juntas entre adoquines
    El ancho de las juntas y el material de sello tienen un importante rol en la
    transferencia de esfuerzos entre adoquines.
    El rango de variación del ancho de juntas, dentro del cual la respuesta estructural
    del pavimento es óptima esta comprendido entre los 2 y 5 mm. Con anchos
    menores a 2 mm, muy difíciles de conseguir aun en una construcción muy
    cuidadosa, el material de sello no puede llenar completamente los espacios
    produciéndose una pobre transferencia de carga.
    Si en cambio, el ancho de junta sobrepasa los 5 mm se elimina el efecto de borde
    que confiere una mayor rigidez al material de junta y también la transferencia de
    carga decrece.
    La humedad de la arena de sello también influye en la capacidad de trasmitir
    esfuerzos de los adoquines, recomendándose que durante la colocación esta no
    sea superior a un 2%.

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    59
    3.2.6 Deformación.
    Tanto los pavimentos de adoquines como los de asfalto presentan una
    deformación bajo tráfico no reversible, que debería ser controlada para asegurar
    que el pavimento mantenga características aceptables.
    Para pavimentos de adoquines de hormigón se tienen en cuenta diferentes
    consideraciones según el país de origen. Así por ejemplo en los Países Bajos la
    profundidad máxima de rodadura recomendada como límite de utilidad es de 25
    mm y su límite estructural de 35 mm, aunque, estas especificaciones son difíciles
    de aceptar en otros lugares.
    En general es recomendable que la deformación final no sea mayor de 15 mm en
    vías urbanas y de 15 a 20 mm en aplicaciones industriales o rurales.
    En conjunto el control de la deformación representa uno de los criterios principales
    de diseño para los pavimentos de adoquines.
    3.3 V ENTAJAS D E L OS P AVIMENTOS D E A DOQUINES D E H ORMIGÓN .
    3.3.1 Fabricación.
    Al contrario de lo que ocurre en la fabricación de la mayoría de los pavimentos
    flexibles, en el caso de los pavimentos de Adoquines no es necesario el uso de
    derivados del petróleo como los productos bituminosos, que además de caros, son
    bastante contaminantes. Por esto, los Adoquines tienen la ventaja de poder ser
    fabricados donde los áridos y cementos locales reúnen las características
    necesarias. Además, la energía que se requiere en su proceso de fabricación es
    menor que la necesaria para los pavimentos asfálticos y cerámicos.
    Por otro lado, para asegurar la adecuada resistencia y durabilidad de los
    Adoquines, estos se fabrican sometiéndoles a presión y a una vibración
    perfectamente regulada, lo que requiere el uso de maquinaria específica para su
    producción en masa. Esto se traduce en un excelente control de fabricación en las
    distintas fases que componen dicho proceso productivo.
    Consecuentemente, los Adoquines son considerados como un producto mucho
    más consistente y fiable que la mayoría de los restantes pavimentos.
    3.3.2 Ejecución.
    Los Adoquines están diseñados para poder ser colocados en obra manualmente,
    de manera sencilla y con pocas herramientas, aunque también se han
    desarrollado equipos para su colocación mecanizada. Todo esto se traduce en
    que para la colocación de los Adoquines se necesita un equipo preciso para la
    ejecución de pavimentos asfálticos o pavimentos rígidos.

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    Independientemente del método de colocación, la ejecución en obra se puede
    realizar dentro de áreas confinadas o de difícil acceso, pudiéndose resolver
    complicadas alineaciones o aplicarse en zonas de altas pendientes, cargas muy
    pesadas, muelles o aeropuertos. Los pavimentos realizados con Adoquines
    pueden abrirse al tráfico inmediatamente después de su ejecución, lo que se
    traduce en la desaparición de los tiempos de espera.
    También en este sentido, la colocación de los Adoquines no depende de la
    temperatura ambiente como ocurre con el asfalto o con pavimentos continuos, lo
    que implica una reducción del tiempo global de ejecución en obra.
    3.3.3 Comportamiento.
    Los Adoquines ofrecen numerosas ventajas de comportamiento con respecto a
    otros pavimentos flexibles. En particular, pueden ser fabricados para ser altamente
    resistentes tanto a cargas verticales repartidas o puntuales, como a esfuerzos
    horizontales derivados de acciones tales como las frenadas, aceleraciones o giros
    de vehículos pesados.
    Por otro lado, la resistencia de los Adoquines al vertido de combustibles, aceites,
    grasas y lubricantes en general, es muy elevada, mientras que los pavimentos
    bituminosos experimentan una rápida degradación ante estos vertidos.
    Los niveles sonoros asociados a los pavimentos de Adoquines son muy similares
    o incluso inferiores a los asociados a otros tipos de pavimentos en el caso de
    superficie seca y sensiblemente inferiores cuando está húmeda. Esto resulta
    particularmente evidente cuando la velocidad de tráfico es inferior a los 60 Km/h
    siendo, por tanto, una opción magnífica para vías urbanas.
    Por último citar que, la resistencia al deslizamiento de los Adoquines se mantiene
    siempre por encima de otros pavimentos.
    3.3.4 Mantenimiento.
    Los pavimentos de Adoquines tienen un largo periodo de vida útil, la cual viene
    determinada más por el comportamiento de la base, subbase y explanada, que por
    los cambios o deterioros del propio Adoquín.
    Concretamente, la vida útil de cálculo que se toma para un pavimento de
    Adoquines es de 30 años, aunque la experiencia demuestra que se superan los 50
    años.
    Durante los procesos de renovación, normalmente se prevé que entre un 90 y un
    95% de los Adoquines originales podrán ser reutilizados. Por este motivo, estos
    pavimentos se reparan de forma mucho más económica que los pavimentos
    rígidos de cualquier naturaleza.

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    61
    El hecho de que los Adoquines puedan ser levantados fácilmente para llevar a
    cabo tareas de reparación en el subsuelo, hace que este tipo de pavimento se
    posicione como la mejor opción en zonas que aún no poseen todos los servicios
    públicos instalados (sobre todo en ciudades) o en aquellas donde se prevean
    asientos locales debido a la existencia de rellenos inestables, o a otras causas.
    Las tareas de conservación se reducen a rellenar las juntas con arena de sellado
    cada cierto tiempo debido a la acción erosiva del medio ambiente.
    3.3.5 Costos.
    Globalmente, los costos iniciales por m
    P
    2
    P
    suelen ser un poco superiores a los
    pavimentos asfálticos, si bien, gracias a sus menores costos de mantenimiento y
    conservación y, sobre todo, a su facilidad de reutilización, le confieren un valor real
    a largo plazo excelente, resultando mucho más barato que otros pavimentos.
    Esto es así porque en cualquier reparación del subsuelo o del pavimento, los
    gastos que se derivan de estas operaciones en pavimentos asfálticos y
    hormigones impresos resultan ser muy elevados.
    En resumen, se puede afirmar que los pavimentos de Adoquines son una opción
    con una relación costo-rendimiento excelente a largo plazo.
    3.3.6 Posibilidades expresivas.
    Son muy amplias, dada la variada gama de colores, diversidad de formas y
    texturas, así como las múltiples disposiciones en planta que admiten los
    Adoquines, adaptándose a cualquier necesidad y consiguiéndose variados efectos
    estéticos.
    3.3.7 Comparación De Los Adoquines Prefabricados De Hormigón Con Otras
    Formas De Pavimentación.
    De las ventajas comentadas en los incisos anteriores, se deduce rápidamente que
    los Adoquines Prefabricados de Hormigón son el pavimento idóneo para usarse en
    múltiples circunstancias.
    En este sentido, hay zonas específicas de aplicación en las cuales, los Adoquines
    serán elegidos por encima de otros tipos de pavimentos gracias a su relación
    costo-rendimiento, cualidades estéticas, facilidad de construcción y
    mantenimiento.
    A grandes rasgos, podríamos decir que los Adoquines sobresalen en términos de
    costos o comportamiento cuando los requerimientos sean cualquiera de los
    siguientes:
    Se han de soportar cargas pesadas o muy concentradas, tanto en zonas de
    giros de maquinaria pesada como en zonas donde se prevean grandes
    cargas puntuales.

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    62
    Las intensidades de tráfico sean elevadas.
    Las condiciones de la explanada sean pobres.
    El pavimento deba soportar condiciones de trabajo duras, tales como
    variaciones sustanciales de temperatura, vertidos de combustibles o aceites
    o donde se prevean asientos locales del terreno.
    Se necesite un acceso rápido a los servicios urbanos situados bajo tierra.
    El aspecto y características estéticas del pavimento sean las
    consideraciones principales del proyecto.
    Por exigencias de planificación se requiera cambios en las capas inferiores
    del pavimento en un plazo breve de tiempo.

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    4 MÉTODOS USADOS PARA EL DISEÑO DE PAVIMENTOS DE
    ADOQUÍN
    El diseño de pavimentos se origina en la necesidad de brindarle a la estructura las
    características necesarias para que cumpla con su objetivo básico, cual es
    proporcionar una superficie sobre la que se pueda desplazar personas, animales o
    vehículos, con un nivel de servicio adecuado, durante un período determinado, en
    condiciones seguras y económicas.
    El diseño de espesores para pavimentos de adoquines de concreto ha
    evolucionado desde la casi no existencia de criterios de diseño antes de la década
    de los años 1970, hasta un amplio numero de métodos de diseño disponibles en la
    actualidad, en su mayoría propuestos por instituciones dedicadas al desarrollo de
    esta tecnología en diversos países, varios de ellos en conjunto con centros
    universitarios. Entre ellos pueden mencionarse: Interlocking Concrete Paving
    Institute – ICPI de los Estados Unidos, British Standard Institution – BSI
    (fundamentado en el Método del TRRL para pavimentos de asfalto, Laboratory
    Report 1132, Lockpave (desarrollado por Brian Shckle de la UNSW de Sydney
    Australia), etc.
    Casi todos los métodos están basados en mayor o menor grado en las
    experiencias realizadas por J. Knapton en Inglaterra, que se describieron en el
    inciso 1.3.1 de este documento. Sin embargo, no se ha logrado unificar los
    criterios al respecto, para establecer un método particular.
    Por ejemplo La Asociación del Cemento y del Concreto (CEA) de Inglaterra
    recomienda diseñar los pavimentos de adoquines según la Road Note 29 del
    Transport and Road Research Laboratory (TRRL), para el caso de pavimentos
    sometidos a cargas de más de 45 toneladas recomienda un diseño diferente que
    utiliza la fórmula de la Portland Concrete Association (PCA) para pavimentos de
    suelo – cemento, modificada según experiencias del Reino Unido por el mismo
    autor. Según el caso se considera que el conjunto adoquín – arena funciona
    aproximadamente igual que 16 cm de asfalto, 22.5 cm de suelo – cemento o 17
    cm de macadam.
    En Holanda se utilizó inicialmente un diseño con una variación de la fórmula para
    pavimentos flexibles recomendadas por el Instituto del Asfalto. Posteriormente se
    adoptó el diseño según la Road Note 29 por considerar el primero demasiado
    conservador. En México y Brasil se utiliza igualmente la Road Note 29.
    En Argentina, en base a experiencias del Instituto de Cemento Pórtland Argentino,
    el Ingeniero Juan F. García Balado ha desarrollado un método experimental de
    cálculo para los espesores de pavimentos de adoquines entrabados. Además

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    Tesis de maestría presentada por los Ings. Lubina Cantarero y Douglas Méndez T
    64
    contempla la utilización de factores de equivalencia para las diferentes capas del
    pavimento, en función de los tipos de materiales que se utilizan para su
    conformación. Los resultados con éste método son similares a los calculados con
    el método de Murillo López de Souza. .
    Como puede verse, casi todos los investigadores o asociaciones de productores
    tienen su propia teoría de diseño. En Colombia el Ingeniero Cipriano Londoño del
    ICPC ha propuesto un método que se basa en la ecuación para pavimentos
    flexibles desarrollada por el Instituto Americano del Asfalto. Este método se
    fundamenta en la similitud del comportamiento de los adoquines al de los
    pavimentos flexibles, dado que aquellos transfieren, a los adoquines adyacentes y
    en menor grado a los más distantes, la carga vertical aplicada sobre ellos.
    La ecuación del Instituto del Asfalto se modifica según los hallazgos de J.
    Knapton. La ecuación original es:
    .4
    0
    10
    34
    .
    23
    CBR
    LogNDT
    T
    A
    +
    =
    Donde:
    T
    B
    A
    B
    :
    Espesor total de pavimento en concreto asfáltico (cm)
    NDT :
    Número de Diseño Relativo al tránsito
    CBR :
    Medida de la Capacidad Soporte del Suelo (%)
    Como el conjunto adoquín – arena equivale aproximadamente a 16 cm de asfalto
    (J. Knapton), entonces:
    16
    10
    34
    .
    23
    .
    .
    0.4
    '
    =
    =
    +
    CBR
    LogNDT
    C
    F
    T
    A
    Donde:
    T’
    B
    A
    B
    :
    Espesor de la Sub-base del pavimento de adoquines.
    F.C
    :
    Factor de Conversión que depende del material que se utilice como
    sub-base.
    Suelo – Cemento: F.C = 1.0
    Base Granular de Buena Calidad:
    F.C = 2.0
    Base Granular de Baja Calidad
    F.C = 2.7
    Las conclusiones de J. Knapton se obtuvieron para adoquines de 8 cm de
    espesor. Por lo tanto, si se utilizan adoquines de 10cm en diseños, basados en
    estas experiencias, éstos serán ligeramente conservadores. Para adoquines de
    6cm existe un consenso casi general en el sentido de no recomendarlos para
    tráfico vehicular.

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    65
    5 FUNDAMENTACIÓN DE LA NUEVA PROPUESTA PARA
    NICARAGUA
    5.1 F UNCIONAMIENTO DEL P AVIMENTO
    El pavimento de adoquines de concreto está compuesto, como cualquier otro, por
    una o varias capas de diversos materiales cuya función es soportar las cargas que
    le impone el tráfico y transmitirlas a su fundación (suelo o subrasante), con una
    magnitud tal que las pueda soportar sin deformarse, ni hundirse. Para tal efecto, la
    o las capas deben sumar una rigidez suficiente, que depende, tanto de los
    materiales empleados como del espesor de los mismos y de los sistemas
    constructivos que se utilicen. A dicha rigidez contribuye la capa de rodadura de los
    adoquines, (compuesta por los adoquines, la capa de arena y el sello de arena),
    la capa de base, la subbase cuando exista, además de las capas de rodamiento
    de la subrasante y cualquier otro sistema o material que se utilice para mejorar
    dicha rigidez.
    Adicionalmente a la función de soporte de las cargas, la capa superficial del
    pavimento debe resistir el desgaste producido por la abrasión del tráfico al
    desplazarse y son los adoquines de concreto los que cumplen esta doble función,
    de ahí la importancia de la calidad y correctas dimensiones para el buen
    desempeño del pavimento.
    Se ha comprobado que la distribución de los esfuerzos en los pavimentos de
    adoquines es similar a la de los pavimentos flexibles,(18, 38) por esto los modelos
    que se han empleado para predecir las tensiones y el comportamiento de este tipo
    de pavimento son el Modelo de Boussinesq o Monocapa, Modelo Burmister o
    Bicapas y Tricapas, con algunas consideraciones específicas respecto al conjunto
    compuesto por los adoquines y la arena sobre la que estos se colocan.
    En los pavimentos de adoquines una vez que se logra un comportamiento
    estructural como una superficie continua e integra, que atiende las cargas de una
    manera solidaria entre el adoquín solicitado y sus vecinos, se le puede concebir
    como una estructura de capas homogéneas, elásticas e isotrópicas, cuyo
    comportamiento se le puede predecir con base en las propiedades mecánicas de
    cada capa. (38)
    Al considerar el pavimento de adoquines como una superficie continua, su
    comportamiento es prácticamente independiente de la forma geométrica de los
    adoquines, aunque los que mejor transmiten las cargas y por ende presentan
    menores deformaciones son aquellos que por su geometría o por la forma de
    colocación no generan juntas discontinúas. (38)

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    66
    La incidencia del espesor en el funcionamiento del pavimento se ha determinado
    experimentalmente con base en tramos de ensayos, donde se ha tomado el
    adoquín de 80mm como patrón y se ha encontrado que bajo las mismas cargas
    los pavimentos construidos con adoquines de 60 y 100 mm, presentan una
    deformación mayor del 6% y una menor del 3% respectivamente.
    Los pavimentos con adoquines de concreto se construyen sobre una capa de
    arena con un espesor que varía entre 20 y 60 mm dependiendo del tipo de obra.
    Estudios realizados por el investigador J.Miura (11) han demostrado que el
    comportamiento del pavimento mejora con la reducción en el espesor de la capa
    de arena, que con espesores entre 40 y 60 mm el pavimento funciona
    prácticamente igual, presentando casi el mismo asentamiento bajo cargas
    idénticas. Pero cuando la capa de arena se reduce a 20 mm de espesor, el
    pavimento se comporta de mejor manera llegando a presentarse reducciones en el
    asentamiento del orden del 40%. Gráfico 5-1
    Gráfico 5-1Influencia del Espesor de la Capa de Arena
    Influencia de la Capa de Arena en la Deformación del
    Pa vi m e nto
    0
    2
    4
    6
    8
    10
    12
    0.1
    1
    10
    100
    x 10
    2
    Número de pasadas de rueda de 49 KN
    Ahuellamiento (mm)
    20 mm
    40 mm
    60 mm
    En las primeras investigaciones desarrolladas en la Cement and Concrete
    Association se encontró que la rigidez de una capa de rodadura de adoquines de
    80mm de espesor con una capa de arena de 50mm de espesor debidamente
    sellada y compactada era equivalente a la de una capa de 160mm de concreto
    asfáltico. Esta relación inicial de 160 a 130mm se ha discutido y verificado
    ampliamente en diversas investigaciones involucrando variantes en la forma,
    tamaño, patrón de colocación y características de los adoquines en el ancho y
    material de lleno de la junta y en el espesor de la capa de arena, además de la
    calidad constructiva del conjunto, lo que ha llevado con el tiempo y por razones de
    seguridad a que se asuma un factor que puede estar entre
    1
    y
    1.2
    para dicha
    equivalencia.(18)

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    67
    5.2 C ÁLCULO DEL DAÑO PRODUCIDO EN LOS PAVIMENTOS DE ADOQUÍN
    Se parte del concepto de daño o efecto acumulado de una serie de cargas
    sucesivamente aplicadas sobre el pavimento. El daño o efecto total de un vehículo
    compuesto por varios ejes es la suma de los daños parciales de cada eje
    independiente que compone el vehículo.
    La expresión que determina el daño acumulado por el paso sucesivo de ejes es:
    =
    =
    N
    i
    N
    i
    d
    1
    1
    donde:
    N : Numero de aplicaciones de carga
    d : daño acumulado
    Se considera que un eje es independiente del anterior o del siguiente cuando la
    distancia entre los centros de ambos ejes es igual o superior a 2.00 metros
    Los tipos de ejes legalmente reconocidos son:
    Eje Simple:
    Un único eje
    Eje Tándem:
    Grupo de dos ejes sucesivos cuya distancia entre
    centros es menor de dos metros
    Eje Tridem:
    Grupo de tres ejes sucesivos y equidistantes cuya
    distancia entre centros es menor de 2.00 metros
    Cada eje puede llevar en sus extremos una rueda, en cuyo caso se designa como
    rueda simple, o dos ruedas, designadas como ruedas gemelas.
    Según las normativas vigentes de cada país, el peso máximo que puede
    legalmente soportar cada tipo de eje es el siguiente:
    Eje Simple
    8.2, 11.5 toneladas
    Eje Tandem
    20.0 toneladas
    Eje Tridem
    24.0 toneladas
    Para que un vehículo pueda transportar el peso máximo total permitido según el
    reglamento de pesos y dimensiones vigente, presentado en Anexo V (para
    Nicaragua la última actualización del Acuerdo Centroamericano de Circulación por
    Carreteras, SIECA),(19), debe llevar una configuración compuesta por la cabeza
    tractora y un semi-remolque provisto de determinada cantidad de ejes. Ver
    anexos.
    En nuestro estudio, al establecer el esquema de cargas para analizar el efecto
    sobre el pavimento de adoquines, se tomó como eje de referencia, el de un C2,
    compuesto por dos ejes sencillos, (Anexo V) el delantero de rueda simple y el

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    68
    trasero de ruedas gemelas con un peso de 8.2 ton. La carga se sitúa en un
    sistema de coordenadas definido por el eje X en el sentido longitudinal y el eje Y
    en el sentido transversal de forma que la carga se sitúe en el punto de
    coordenadas (0,0)
    Para el cálculo del daño sobre el pavimento, la carga se distribuye en un área o
    huella circular cuyo radio se determina a partir de la expresión:
    2
    r
    P
    π
    ρ=
    ρπ
    P
    r
    =
    donde:
    ρ :
    Presión de contacto
    P :
    Carga sobre la rueda
    r :
    Radio de la huella circular
    La solicitación sobre el pavimento producida por este eje queda definida en Tabla
    5-1
    Tabla 5-1 Solicitaciones del Pavimento a analizar
    Carga
    Ton
    Presión de Inflado PSI - Kg/cm2
    Radio
    cm
    8.2
    85 - 6
    10.43
    Posteriormente se calcularon y definieron los puntos de control del estado del
    pavimento, o sea los puntos donde los desplazamientos, deformaciones y
    tensiones son mayores. Al respecto, es importante hacer notar, que la distribución
    de esfuerzos debajo adoquines de concreto fue estudiada por los profesores
    Sandanori Murai y Hikoto Takahashi (39), quienes concluyeron que en los
    pavimentos de adoquines de concreto el área más cercana a la carga aplicada
    recibe un poco más de carga que en los otros pavimentos, pero la habilidad de
    este tipo de pavimentos para distribuir la carga total se ubica entre la que es
    propia de los pavimentos de asfalto y la de los pavimentos de concreto, o sea que
    el adoquín tiene una buena capacidad cuando es utilizado en vías.
    Para estos cálculos, se emplearon los programas “EVERSTRESS”, desarrollado
    por el Departamento de Transportes del Estado de Washington, que determina los
    estados de deformaciones y tensiones de un modelo multicapa basado en la teoría
    de Burmister y el programa “ALIZE III”, del Laboratoire Central des Ponts et
    Chaussees . (8, 35, 51)
    Para utilizar dichos programas es necesario conocer el espesor de las capas, el
    valor del Modulo de Elasticidad y el Coeficiente de Poisson, ya que consideran el
    pavimento como una estructura multicapa que cumple con los supuestos básicos

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    69
    de la teoría de la elasticidad y para saber si éste está bien dimensionado se
    determina el estado tensional producido por una carga previamente determinada.
    A partir de los valores de las tensiones y deformaciones obtenidas se determina el
    número de veces que el pavimento es capaz de soportar la carga tipo (N
    F
    B B
    ), a lo
    que se denomina “Análisis de fatiga”. Para conocer ese número de veces es
    necesario haber establecido las leyes de fatiga de los materiales que componen el
    firme. Estas suelen presentar la formulación siguiente:
    a
    N
    k
    ×
    =
    ε
    donde
    k
    y
    a
    son constantes propias del material empleado. El número de veces
    (
    N
    B
    F
    B
    ) que el pavimento es capaz de soportar la carga tipo, (tráfico admisible) debe
    ser superior al número (
    N
    B
    T
    )
    B
    de cargas previstas durante el diseño del proyecto.
    Por ejemplo, en una mezcla bituminosa, la determinación de la ley de fatiga es una
    cuestión compleja que requiere de muchos y costosos ensayos de laboratorio,
    calibraciones y comprobaciones posteriores del modelo in situ. (35)
    Para las mezclas bituminosas se utiliza la siguiente expresión:
    Ν
    =
    2.19093
    0.27243 log
    log
    ε
    r
    donde:
    ε
    B
    r
    B
    :
    Deformación horizontal en la parte inferior de la capa bituminosa
    N:
    Numero de aplicaciones de carga
    y para la subrasante;
    Ν
    =
    1.55284
    0.25 log
    log
    ε
    zr
    donde:
    ε
    B
    zr
    B
    :
    Deformación vertical en la superficie de la subrasante
    N:
    Numero de aplicaciones de carga
    Cuando un pavimento lleva tiempo en servicio los valores de los módulos de las
    capas se modifican (disminuyen) y lo que se trata es determinarlos midiendo
    algunas características del pavimento.
    Para calcular el daño, con los programas utilizados se calcula la deformación
    horizontal unitaria a tracción en la fibra inferior de la capa superior, la deformación
    vertical unitaria a compresión en la fibra superior de la subrasante, que es la que
    nos interesa.
    El modelo de deterioro para las deformaciones verticales en la subrasante, que
    utilizaremos será:
    2
    1
    82
    k
    v
    KN
    N
    =Κε

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    70
    donde:
    ε
    B
    V :
    B
    Deformación vertical permisible a nivel de la Subrasante
    K :
    Constantes que describen el comportamiento a fatiga del material
    Numerosos estudios se han realizado para establecer que parámetros intervienen
    de manera significativa en la determinación de los valores de k
    B
    1
    B
    y k
    2
    B B
    . Se ha
    comprobado que están principalmente afectados por: el módulo de la mezcla, el
    contenido de betún, el índice de penetración, la granulometría y la naturaleza de
    los áridos, el contenido de aire y la temperatura del pavimento.(43)
    Numerosos y costosos ensayos de laboratorio son necesarios para determinar y
    calibrar estos valores, por tal razón se tiene que recurrir a valores genéricos
    realizados por laboratorios internacionales u organizaciones con grandes recursos.
    En la Tabla 5-2 se describen los valores de K
    1
    B B
    y K
    2
    B B
    de algunas instituciones que
    han profundizado en la determinación de ellos. (33)
    Tabla 5-2 Valores de K
    B
    1
    B
    y K
    B
    2
    B
    para Modelo de Deterioro
    I NSTITUCIÓN
    K
    1
    B B
    K
    B
    2
    B
    Instituto del Asfalto
    1.365 X 10
    P
    -9
    P
    4,477
    Shell 50% Confiabilidad
    6.15 X 10
    P
    -7
    P
    4.00
    Shell 85% Confiabilidad
    1.94 X 10
    P
    -7
    P
    4.00
    Shell 95% Confiabilidad
    1.05 X 10
    P
    -7
    P
    4.00
    TRRL 85% Confiabilidad
    6.18 X 10
    P
    -8
    P
    3.95
    Normas Belgas
    3.05 X 10
    P
    -9
    P
    4.35
    Es importante hacer notar que en nuestros análisis los puntos que nos interesan,
    por ejemplo en los pavimentos adoquinados compuestos por capa de rodadura
    (adoquín más capa de arena), capas de base y subbase granulares, se considera
    que la deformación unitaria vertical
    ε
    B
    z
    B
    en la fibra superior de la subrasante es el
    parámetro crítico que determina la vida de servicio de la estructura del pavimento.
    Figura 5-1

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    71
    Figura 5-1 Esfuerzos en una estructura de pavimento de adoquín con capas granulares
    En pavimentos semirígidos, aquellos que cuentan con una base o subbase
    estabilizada con cemento, el criterio de falla consiste en que el agotamiento
    estructural se produce o bien por fatiga de la subrasante o bien por tensiones de
    tracción
    σ
    B
    T
    B
    , excesivas en las fibras inferiores de las capas hidráulicas. Figura 5-2
    Figura 5-2 Esfuerzos en una estructura de pavimento de adoquín con capas estabilizadas
    5.2.1 Características mecánicas de los materiales
    En un sistema multicapa la caracterización mecánica de los materiales está dada
    en función del Módulo de Elasticidad (E) y del Coeficiente de Poisson. Por
    consiguiente, resulta evidente que la adecuada estimación de estos parámetros es
    una de las tareas más importantes y significativas en la modelación de la
    estructura del pavimento.

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    72
    5.2.1.1
    Adoquines de concreto
    Para el conjunto adoquín – arena, se considera para fines prácticos como un todo
    caracterizado con un modulo de elasticidad que puede variar entre 176,000
    Kgf/cm
    P
    2
    P
    (17,250 MPa) y 76,500 Kgf/cm
    P
    2
    P
    . (7,500 MPa) (38).
    En otros estudios, a la capa de rodadura se le asignan valores de modulo
    resiliente entre 2700 y 3100 MPa para el conjunto de: adoquines de 80 mm y entre
    25 y 40 mm de capa de arena y un coeficiente AASHTO entre 0.42 y 0.44. (47).
    Igualmente se le ha asignado un Modulo de Elasticidad de 4000 Mpa y una
    relación de Poisson de 0.15 (18)
    5.2.1.2
    Materiales tratados con ligantes hidráulicos
    El conocimiento de las características mecánicas de los materiales estabilizados
    es indispensable para establecer la fórmula de trabajo y efectuar el
    dimensionamiento de la estructura del pavimento, es decir, para determinar el
    espesor necesario a estabilizar.
    Debido a la gran heterogeneidad de los materiales que pueden encontrarse en las
    distintas obras (e incluso muchas veces dentro de una misma obra), las
    características de las mezclas obtenidas como consecuencia de la estabilización
    con cemento se mueven en un intervalo muy amplio de valores en lo que se
    refiere a sus resistencias mecánicas y su módulo de elasticidad.
    En nuestros análisis, para determinar el módulo de elasticidad es estas capas
    estabilizadas con cemento se consideró la siguiente ecuación:
    (
    1.25
    )
    *
    300
    3000
    *
    .2
    142
    C
    S
    E
    =
    +
    donde,
    E: módulo de la elasticidad del material tratado, en Psi
    C
    B
    S
    B
    : la resistencia a la compresión del material tratado, en MPa
    5.2.2 Modelos de deterioro estructural
    En la vida de servicio de un pavimento se emplean dos conceptos de falla: el
    estructural y el funcional. La falla estructural se define como la perdida de
    cohesión de todas o alguna de las capas del pavimento, de manera que no le es
    posible soportar las cargas impuestas por el tráfico. La falla funcional se produce
    cuando el pavimento no puede permitir el paso de los vehículos de manera
    cómoda y segura, y puede venir acompañado o no de un fallo estructural
    5.2.2.1
    Fisuración estructural por fatiga:
    El agrietamiento estructural por fatiga está relacionado con la deformación o la
    tensión horizontal por tracción en la fibra inferior de la capa del material. En este
    sentido, el criterio de falla relaciona la deformación o la tensión producida con el

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
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    73
    número admisible de repeticiones de carga, obtenido en ensayos de fatiga
    realizados en el laboratorio. El agrietamiento se asocia con la respuesta resiliente
    (recuperable) del pavimento ante las cargas dinámicas del tráfico. Según estos
    modelos, las fisuras generalmente, se desarrollan desde abajo hacia la superficie.
    Como es obvio, la elección de un modelo de comportamiento para la
    comprobación de las secciones de un pavimento es una cuestión decisiva a la
    hora de predecir la vida de servicio de las estructuras. En la bibliografía existente
    al respecto, se encuentran un número muy variado de formulaciones de leyes de
    fatiga, como corresponde a los diversos modos de ensayo, a las diferentes
    características mecánicas y formulaciones estudiadas.
    En lo que se refiere al comportamiento a fatiga de los materiales estabilizados con
    cemento, una serie de ensayos muestran que es similar al de los hormigones
    vibrados o las gravas-cemento; es decir, se trata de mezclas con una curva de
    fatiga presentando una pendiente muy reducida. En consecuencia, una ligera
    disminución de las tensiones en la capa estabilizada se traduce en un gran
    aumento de la vida de servicio de la misma. Por el contrario, un incremento de las
    tensiones, provocado por ejemplo por una falta de espesor, da lugar a un sensible
    acortamiento del número de cargas que puede soportar el pavimento. Es preciso
    por tanto que la capa estabilizada tenga un espesor mínimo (no inferior, por
    ejemplo, a 20 cm), a fin de no obtener un pavimento demasiado frágil, con grandes
    probabilidades de sufrir un deterioro importante tras el paso de un número
    relativamente reducido de vehículos pesados.(40)
    En los pavimentos con materiales tratados con cemento, el agrietamiento por
    fatiga también ha sido considerado el principal criterio de falla. Sin embargo, la
    diferencia fundamental con respecto a las mezclas bituminosas consiste en que,
    en estos materiales, aunque el número de aplicaciones de carga sea considerable,
    siempre existirá un valor límite del valor de la carga por debajo de la cual no se
    producirá el fenómeno de fatiga del material. Por ello, en estos materiales, se toma
    como modelo de comportamiento una ley de fatiga con la tensión horizontal de
    tracción como solicitación crítica. Estos materiales presentan una ley del tipo
    siguiente (40):
    N
    R
    F
    log
    *
    065
    .
    0
    1−
    =
    σ
    donde:
    σ:
    Tensión a tracción producida por la carga en la fibra inferior de la
    capa
    N:
    Número admisible de repeticiones de carga
    R
    B
    F
    B
    :
    Resistencia a tracción por flexión a los 90 días, en kPa
    La resistencia a la tracción por flexión a los 90 días se puede estimar mediante la
    siguiente expresión:

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    74
    R
    R
    F
    =
    0.22*
    donde,
    R : Resistencia máxima a compresión a los 7 días.
    5.3
    C ÁLCULOS Y ANALISIS REALIZADOS
    En este inciso se presentan los cálculos y análisis realizados para fundamentar
    nuestra hipótesis. Estos análisis se realizaron con el programa ALIZE III y el
    EVERESTRESS 5.0, programas que para poder ser ejecutados necesitan una
    serie de datos. A continuación se detallan los pasos para obtenerlos.
    Con el objetivo de relacionar nuestros análisis con la práctica actual en lo que se
    refiere a los pavimentos de adoquines, consideramos dos proyectos actualmente
    en ejecución, con diferencias en cuanto a las estructuras diseñadas, ellos son el
    proyecto Masaya – Las Flores que tiene una longitud de 9.4km, y el proyecto
    Santa Cruz – San Nicolás de una longitud de 13.4 km.
    Como se explicó en el inciso 2.3.1 de éste documento, los volúmenes de tránsito
    en las carreteras de la red vial de Nicaragua son relativamente bajos.
    Aproximadamente el 41% mueve menos de 100 vpd y el 70% menos de 300 vpd.
    En el caso de los dos proyectos analizados estos mueven 284 y 165 vpd.
    Al convertir la cantidad de vehículos por día a ejes equivalentes, obtuvimos los
    resultados que se presenta en la Tabla 5-3. Estos resultados nos permiten afirmar
    que en Nicaragua los volúmenes de tránsito para las vías rurales son “bajos”.
    El detalle para cada uno de los tramos que conforman la red vial analizada, se
    presenta en el Anexo I.
    Tabla 5-3 Resumen del comportamiento del tráfico en la red vial básica
    Rangos de Tráfico
    Longitud
    Km
    Menor
    Valor
    Ejes
    Equiv.
    a 15 años
    Mayor
    Valor
    Ejes
    Equiv.
    a 15 años
    Ejes
    Equiv.
    Prom. a 15
    años
    TPDA Menor de 100
    2,994.15
    0
    398,900
    104,165
    T¨PDA entre 101 y 300
    2,141.09
    15,700
    1,209,300
    328,444
    TPDA entre 301 y 500
    617.34
    66,000
    2,626,000
    854,659
    TPDA entre 501 y 1000
    493.40
    322,100
    3,326,100
    1,548,583
    TPDA entre 1001 y 3000
    647.88
    429,500
    7,225,700
    3,618,142
    TPDA mayor de 3001
    368.42
    469,000 40,438,700 10,125,444
    TOTAL
    7,262.28
    Para los tramos analizados, (Masaya – Las Flores y Santa Cruz-San Nicolás), a
    continuación se presenta la Tabla 5-4, que contiene una caracterización del tráfico
    en término de vehículos pesados, ejes equivalentes y CBR se subrasante.

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    75
    Tabla 5-4 Datos de Tráfico de los Tramos analizados
    Tramo
    Santa Cruz - San
    Nicolás
    Masaya - Las Flores
    Longitud Km
    13.4 9.4
    CBR SR (PMS)
    22 24
    TPDA
    165.0 284.0
    Veh. Livianos
    139.0 188.0
    %
    84.0 66.0
    Veh. Pesados
    26.0 95.0
    %
    16.0 34.0
    EE Diarios
    14.0 63.0
    EE Anuales
    5,200.0 23,200.0
    EE para 15 Años
    113,600.00 512,000.00
    Como se mencionó en el inciso 5.2.1, el coeficiente de Poisson es uno de los
    parámetros que caracteriza mecánicamente los materiales que conforman la
    estructura de los pavimentos. A continuación se presentan los valores utilizados
    con mayor frecuencia.(8, 18, 35) y que fueron utilizados en nuestros análisis.
    Capa adoquin + arena
    0.15
    Capa estabilizada con cemento
    0.25
    Base Granular 0.35
    Sub base Granular 0.40
    Subrasante 0.45
    5.3.1 Tramo Masaya – Las Flores
    El proyecto Masaya – Las Flores, presenta una estructura formada por una capa
    de adoquines de 10cm, sobre una capa de arena de 5cm, una base granular de
    15cm y una subbase granular de 15cm. Figura 5-1 Es importante hacer notar que
    el diseño original fue modificado, en este los espesores de las capas granulares
    eran de 20cm.
    Otro de los parámetros que caracteriza los materiales es el Módulo de Elasticidad.
    Para la capa de rodadura formada por los adoquines mas la cama de arena, se
    adoptó un valor del Módulo de Elasticidad de 3200 Mpa., considerado el más
    conservador en la bibliografía consultada. (8, 18, 38).
    Para determinar los módulos elásticos de las capas granulares, base y sub base,
    así como el de la subrasante (terracería mejorada) se utilizaron los valores de
    CBR respectivos, los que se presentan en la Tabla 5-5

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    76
    Tabla 5-5 Valores de CBR, tramo: Masaya - Las Flores
    Capa
    CBR (%)
    Observación
    Base Granular
    80%
    Conservador
    Sub base granular
    40%
    Especificaciones
    Terracería Mejorada
    18%
    Según Supervisión
    Los valores comunes de CBR para bases granulares, están en el rango de 80 a
    100%, revisamos las especificaciones técnicas de éste proyecto y no encontramos
    un valor especificado, por tal razón asumimos el valor de 80, como un valor
    conservador.
    Para el cálculo de los respectivos Módulos Elásticos se utilizaron las ecuaciones
    derivadas de los modelos (nomogramas) recomendados por la Guía AASHTO 86
    (42), Anexo VI
    .
    (
    )
    [0.865*
    2.989]
    10
    +
    =
    Log CBR
    R
    M
    ,
    donde
    M
    B
    R
    B
    es el Módulo Resiliente de la subrasante en psi.
    (
    )
    [
    1.60
    ]
    *
    34
    40
    *
    .2
    142
    Log CBR
    E
    sb
    =
    +
    ,
    donde
    E
    B
    sb
    B
    es el módulo de elasticidad de la capa de subbase, en psi.
    (
    )
    [
    1.55
    ]
    *
    75
    *
    .2
    142
    Log CBR
    E
    ba
    =
    ,
    donde
    E
    B
    ba
    B
    es el módulo de elasticidad de la capa de base.
    Los resultados obtenidos para los valores de CBR respectivos son los siguientes:
    ,880
    11
    =
    R
    M
    psi, o 83.5 MPa
    ,080
    18
    =
    sb
    E
    psi, o 127.2 MPa
    460
    ,
    31
    =
    ba
    E
    psi, o 221.2 Mpa
    En nuestro estudio, analizamos 10 alternativas diferentes, las que describen a
    continuación:

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    77
    U
    Alternativa 1
    Se consideró el diseño original del proyecto, en cuanto a los espesores de las
    capas granulares. Adoquines de 10cm, Base de 20cm, Subbase de 20cm. El
    Módulo de Elasticidad del Adoquín con un valor de 32000Mpa.
    U
    Alternativa 2
    Se consideró el diseño original del proyecto, en cuanto a los espesores de las
    capas granulares. Adoquines de 10cm, Base de 20cm, Subbase de 20cm,
    variando el valor del Módulo de Elasticidad del adoquín, de 3200 a 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 3
    Se analizó la construcción actual, adoquines de 10cm, Base de 15cm, Subbase de
    15cm, manteniendo el Módulo de Elasticidad del adoquín en 3200 Mpa.
    U
    Alternativa 4
    Este análisis corresponde a la construcción actual. Adoquines de 10cm, Base de
    15cm, Subbase de 15cm, variando el valor del .Módulo de Elasticidad del adoquín,
    de 3200 a 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 5
    En esta alternativa se consideró el diseño original del proyecto, en cuanto a los
    espesores de las capas granulares, Base de 20 cm, Subbase de 20cm., pero se
    varió el espesor del adoquín a 8cm, colocándolos sobre una capa de arena de
    3cm de espesor. El Módulo de Elasticidad del adoquín se mantiene en 3200 Mpa.
    U
    Alternativa 6
    En esta alternativa se consideró el diseño original del proyecto, en cuanto a los
    espesores de las capas granulares, Base de 20 cm, Subbase de 20cm., pero
    varió el espesor del adoquín a 8cm, colocados sobre una capa de arena de 3cm.
    También varió el Módulo de Elasticidad del adoquín de 3200 a 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 7
    En esta alternativa se consideró la construcción actual, variando el espesor de las
    capas base y subbase a 15cm respectivamente. Se analiza con un adoquín de
    8cm de espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm. El Módulo de
    Elasticidad del adoquín se mantiene en 3200 Mpa
    U
    Alternativa 8
    En esta alternativa se consideró la construcción actual, variando el espesor de las
    capas base y subbase a 15cm respectivamente y se analiza con adoquines de 8

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    78
    cms de espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm y un Módulo de
    Elasticidad del adoquín de 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 9
    En esta alternativa se consideró adoquines de 8cm de espesor sobre capa de
    arena de 3cm, no se considera base, solamente subbase de 15 cm, se asignó un
    valor del Módulo de Elasticidad del adoquín de 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 10
    En esta alternativa se consideraron adoquines de 8cm de espesor, sobre capa de
    arena de 3cm, no se considera base, ni subbase. Se asignó un valor del Módulo
    de Elasticidad del adoquín de 4000 Mpa
    Tal como se menciona en el inciso 5.2, en este tipo de estructuras el parámetro
    crítico es la deformación vertical en la subrasante. En la Tabla 5-6 se presentan
    los resultados obtenidos utilizando los programas mencionados anteriormente. El
    cálculo de las repeticiones de carga se realiza con los valores de K
    B
    1
    B
    y K
    B
    2
    B
    definidos
    por el TRRL para una confiabilidad del 85%, porque es el que refleja valores más
    conservadores. Los resultados con los valores definidos por las instituciones
    descritas en la Tabla 5-2, se presentan en el Anexo VII
    Tabla 5-6 Análisis tramo Masaya - Las Flores, Deformación Vertical
    Deformación
    Vertical
    (1/1000)
    Repet. de carga
    Deformación
    Vertical
    (1/1000)
    Repet. de carga
    Masaya - Las Flores
    ALIZE
    TRRL 85%
    EVERSTRESS
    TRRL 85%
    1 Diseño original
    0.3192 3,980,523 0.3123
    4,339,395
    2
    Diseño original variando E del
    adoquin
    0.3035 4,858,046 0.29689 5,299,513
    3 Construcción
    0.406
    1,539,255 0.39706
    1,680,764
    4
    Construcción variando E
    0.3822 1,954,071
    0.37374 2,134,709
    5
    Diseño original, adoquin 8cm 0.3599 2,477,822 0.35213 2,700,919
    6
    Diseño original, adoquin 8cm,
    variando E
    0.3449 2,931,571 0.3375 3,193,795
    7
    Construcción Adoquin 8 cm 0.4657
    895,301
    0.45556
    976,638
    8
    Construcción Adoquin 8 cm,
    variando E
    0.4424 1,096,526 0.43276 1,196,224
    9
    Construcción Adoquin. 8 cm,
    sin base
    0.6354
    262,393
    0.62152
    286,313
    10
    Construcción Adoquin 8 cm,
    sin base ni subbase
    0.7535 133,816
    0.75548
    132,437
    Normalmente, el costo mínimo de construcción es la meta ideal de todo proyecto,
    en nuestro caso esto se lograría si se colocara la capa de rodadura directamente
    sobre un espesor mínimo de material granular o directamente sobre la subrasante.
    Por esta razón estudiamos las Alternativas 9 y 10. Los resultados nos indican que
    las estructuras propuestas presentan deformaciones verticales mayores que la

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    79
    admisible, resultando esto en un número de repeticiones de ejes inferior al
    estimado de 5.12 x 10
    P
    5
    P
    , para un período de 15 años. Tabla 5-4.
    Desde el punto de vista de capacidad estructural, analizamos la alternativa 7,
    considerando adoquines de 8cm de espesor. El análisis refleja que ésta estructura
    soporta 9.76 x10
    P
    5
    P
    repeticiones de ejes, o sea que es mayor que el estimado en el
    período de diseño. Este resultado confirma, sin lugar a dudas, que la propuesta de
    utilizar adoquines de 8cm de espesor es factible para este tipo de proyecto.
    Esto significa que con una estructura de pavimento equivalente a la presentada en
    la alternativa 7, se puede dar respuesta a casi el 80% de la red vial no
    pavimentada, o sea a los tramos que mueven menos de 500 vpd, (Tabla 2-3) lo
    que indica que según las características de los vehículos pesados que se mueven
    en este tipo de carreteras, acumularan menos de 1x10
    P
    6
    P
    repeticiones de carga en
    un periodo de 15 años, considerando un tasa de crecimiento de 5%.
    5.3.2 Tramo Santa Cruz – San Nicolás
    El proyecto Santa Cruz – San Nicolás presenta una estructura conformada,
    además de la capa de adoquín-arena, por una capa de suelo – cemento de 12 cm
    de espesor. Figura 5-2 De igual forma que el proyecto anterior, el diseño original
    fue modificado, inicialmente el espesor de la capa estabilizada era de 17cm.
    Igual que en las capas granulares debemos conocer el Módulo Elástico de la capa
    estabilizada. El valor de este módulo está en función del valor de la resistencia a la
    compresión a los 7 días.
    En nuestros análisis, para estimar la resistencia a la compresión de la capa de
    suelo-cemento, se tomaron los datos presentados por el Supervisor en su Informe
    Mensual (49) (Anexo VIII). Se tomó el promedio de los datos, obteniéndose una
    resistencia a la compresión, a los 7 días, de 30.3 kg/cm
    P
    2
    P
    (403 Psi, 3.02 Mpa).
    Tabla 5-7
    Tabla 5-7 Resistencia a la Compresión Santa Cruz-San Nicolás
    Valores de Resistencia a la compresión
    20.88 16.56 16.7 16.4 29.83 29.17 29.65 18.13 18.9 19.06
    24.64 25.83 22.9 25.9 22.39 24.74 22.86 25.73 23.8 20.39
    22.06 22.5 19.2 19.4 20.37 20 23.47 24.39 26.2 24.72
    15.34 15.1 16.8
    18 21.28 19.58 19.47 20.61 21.9 23.73
    25.02 23.41 20.8 21.2 20.01 20.61 20.23 20.77 20.2
    20
    21.43 23.35 21.3 22.5 31.78 30.86 30.27 30.13 31.2 31.35
    30.56 30.77 31.4 31.7 32.22 31.48
    Promedio 30.3 kg/cm
    P
    2
    P
    El módulo elástico de dicha capa se obtuvo utilizando el modelo planteado por
    Sprätz (42), mediante la siguiente ecuación:
    (
    1.25
    )
    *
    300
    3000
    *
    2
    .
    142
    C
    S
    E
    =
    +

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    80
    donde,
    E,
    Módulo elástico de capa de suelo-cemento, en psi
    CS
    Resistencia a la compresión a los 7 días, en Mpa.
    (
    3000 300*3.02
    )
    596,436
    *
    2
    .
    142
    +
    1.25
    =
    =
    E
    psi, 4,194 Mpa
    De acuerdo a datos del Sistema de Administración de Pavimentos (PMS), el CBR
    de la subrasante en este tramo es del 22%, por lo cual, utilizando la ecuación
    anterior, se obtiene que:
    ,132
    14
    =
    R
    M
    psi, o 99.4 Mpa.
    Para el proyecto Santa Cruz - San Nicolás, analizamos 11 alternativas diferentes,
    las que describen a continuación:
    U
    Alternativa 1
    Se consideró el diseño original del proyecto, que considera adoquines de 10cm de
    espesor, subbase estabilizada con cemento de 17 cm. El Módulo de Elasticidad
    del Adoquín se tomó con un valor de 3200 Mpa.
    U
    Alternativa 2
    Se analizó el diseño original del proyecto, adoquines de 10cm, base estabilizada
    con cemento de 17cm, variando el Módulo de Elasticidad del adoquín, de 3200 a
    4000 Mpa.
    U
    Alternativa 3
    En esta alternativa se analiza la construcción actual, adoquines de 10cm, variando
    el espesor de la subbase estabilizada de 17 a 12cm. El Módulo de Elasticidad del
    adoquín se mantiene en 3200 Mpa.
    U
    Alternativa 4
    En esta alternativa se analiza la construcción actual, adoquines de 10cm, espesor
    de la subbase estabilizada de 12cm, pero varía el Módulo de Elasticidad del
    adoquín de 3200 a 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 5
    Considera el diseño original, o sea espesor de la base estabilizada de 17cm, pero
    variamos el espesor de los adoquines a 8cm, colocados sobre una capa de arena
    de 3cm. Se tomó 3200 MPa para el Módulo de Elasticidad del adoquín.

    Análisis y Evaluación de las Características Geométricas de los Pavimentos de Adoquín en las vías rurales de Nicaragua
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    81
    U
    Alternativa 6
    Considera el diseño original, o sea espesor de la base estabilizada de 17cm,
    variamos el espesor de los adoquines a 8cm, colocados sobre una capa de arena
    de 3cm. El Módulo de Elasticidad del adoquín varía de 3200 a 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 7
    Esta alternativa analiza la construcción actual, pero con adoquines de 8cm,
    espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm, una subbase estabilizada de
    12cm, manteniendo el Módulo de Elasticidad del adoquín en 3200 Mpa.
    U
    Alternativa 8
    Esta alternativa analiza la construcción actual, pero con adoquines de 8cm,
    espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm, una subbase estabilizada de
    12cm, variando el Módulo de Elasticidad del adoquín a 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 9
    Esta alternativa analiza la construcción actual, pero con adoquines de 8cm,
    espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm, variamos el espesor de la
    subbase estabilizada a 18cm, tomando un Módulo de Elasticidad del adoquín con
    una valor de 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 10
    Esta alternativa analiza la construcción actual, pero con adoquines de 8cm,
    espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm, variamos el espesor de la
    subbase estabilizada a 19cm, tomando un Módulo de Elasticidad del adoquín con
    una valor de 4000 Mpa.
    U
    Alternativa 11
    Esta alternativa analiza la construcción actual, pero con adoquines de 8cm,
    espesor, colocados sobre una capa de arena de 3cm, variamos el espesor de la
    subbase estabilizada a 20cm, tomando un Módulo de Elasticidad del adoquín con
    una valor de 4000 Mpa.
    Como se mencionó en el inciso 5.2, en aquellos pavimentos que cuentan con una
    capa estabilizada con cemento, el criterio de falla consiste en que el agotamiento
    estructural se produce o bien por fatiga de la subrasante o bien por tensiones de
    tracción excesivas en las fibras inferiores de las capas hidráulicas.
    En la Tabla 5-8, se presentan los valores de la deformación vertical a nivel de la
    fibra superior de la subrasante y las repeticiones de ejes admisibles para las
    diferentes alternativas analizadas en el tramo Santa Cruz – San Nicolás. Se
    muestran los resultados obtenidos utilizando el modelo de deterioro del TRRL con

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    82
    una confiabilidad del 85%, ya que es el que dio los resultados más conservadores.
    Los resultados obtenidos con los modelos mencionados en la Tabla 5-2, se
    presenta en Anexos VII.
    Tabla 5-8 Análisis al tramo Santa Cruz - San Nicolás. Deformación vertical y repeticiones de carga
    Deformación Vertical
    Repeticiones de Carga
    Santa Cruz - San Nicolás
    ALIZE
    EVERSTRESS
    ALIZE III
    TRRL al
    85%
    EVERESTRESS
    TRRL al 85%
    1 Diseño original
    0.1847
    0.18197 34,549,697 36,642,853
    2 Diseño original variando E
    0.1759 0.17317 41,897,529 44,567,829
    3 Construcción
    0.2365
    0.23849 13,012,341 12,588,712
    4 Construcción variando E
    0.2252 0.2264 15,788,590 15,460,609
    5 Diseño original, adoquín 8cm
    0.203 0.201 23,789,161 24,737,969
    6 Diseño original, adoquín 8cm, variando E 0.1939 0.19185 28,513,868 29,736,466
    7 Construcción Adoquín 8 cm
    0.2673 0.26991 8,023,107 7,720,999
    8 Construcción Adoquín 8 cm, variando E
    0.2544
    0.2569 9,754,295 9,384,697
    9
    Construcción Adoquín. 8 cm, variando espesor
    de la Base a 18cm
    0.1848 0.18232 34,475,907 36,365,783
    10
    Construcción Adoquín. 8 cm, variando espesor
    de la Base a 19cm
    0.1762 0.17347 41,616,462 44,264,155
    11
    Construcción Adoquín. 8 cm, variando espesor
    de la Base a 20cm
    0.1682 0.16525 50,000,668 53,620,354
    De las estructuras propuestas en las diferentes alternativas, la de menor
    capacidad estructural es la que considera la utilización de adoquines de 8cm de
    espesor sobre una capa estabilizada de 12cm (Alternativa 7). Sin embargo, de
    acuerdo a nuestro análisis esta estructura soporta 7.7 x10
    P
    6
    P
    repeticiones de carga,
    valor muchas veces superior al numero de ejes equivalentes de 1.14 x 10
    P
    5
    P
    ,
    estimado para un periodo de 15 años. Tabla 5-4
    En la Tabla 5-9 se presentan las repeticiones de carga que el tramo soportará
    según la tensión por tracción en la fibra inferior de la capa estabilizada, para cada
    una de las alternativas analizadas.

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    83
    Tabla 5-9 Análisis al tramo Santa Cruz - San Nicolás, Tensión por tracción y repeticiones de carga
    Tensión a Tracción
    Repeticiones de carga
    Santa Cruz - San Nicolas
    ALIZE
    kg/cm
    P
    2
    P
    EVERSTRESS
    kPa
    EVERSTRES
    ALIZE
    1 Diseño original
    4.337 424.24
    363,966 219,790
    2
    Diseño original variando E 4.153 406.28 948,280 586,236
    3 Construcción
    5.582
    548.64
    479
    287
    4
    Construcción variando E
    5.349
    525.2
    1,672
    996
    5
    Diseño original, adoquin 8cm 4.784 468.04 35,224 20,274
    6
    Diseño original, adoquin 8cm,
    variando E
    4.595 449.53
    94,505
    55,538
    7
    Construcción Adoquin 8 cm
    6.226
    615.76
    13
    9
    8
    Construcción Adoquin 8 cm, variando
    E 5.985 591.13 49 33
    9
    Construcción Adoquin 8 cm, variando
    espesor Base (18cm)
    4.373
    427.75
    301,845
    181,404
    10
    Construcción Adoquin 8 cm, variando
    esp. Base (19cm)
    4.165 407.43
    891,883 549,903
    11
    Construcción Adoquin. 8 cm, variando
    esp. Base (20cm)
    3.971 388.39
    2,461,453 1,547,055
    Al comparar los resultados obtenidos en cuanto a repeticiones de carga, para las
    deformaciones verticales en la subrasante y la tensión tangencial en la fibra
    inferior de la capa estabilizada, se observa claramente que el parámetro crítico de
    falla a estudiar es la tensión tangencial en la fibra inferior de la capa estabilizada.
    Como hemos mencionado en el inciso 5.2.2.1, es necesario que la capa
    estabilizada tenga un espesor mínimo entre 15 y 20cm, a fin de no obtener un
    pavimento demasiado frágil con grandes probabilidades de sufrir un deterioro
    importante tras el paso de un número relativamente reducido de vehículos
    pesados. Esto se verifica al observar en la Tabla 5-9, el reducido número de
    repeticiones de ejes que soportan todas aquellas estructuras que consideran un
    espesor de base estabilizada de 12cm. (Alternativas 3, 4, 7, 8),
    independientemente del espesor del adoquín utilizado.
    Al considerar un incremento en el espesor de la capa estabilizada, utilizando
    adoquines de 8cm, (Alternativas 9,10 y 11) encontramos que las repeticiones de
    carga que soportará estas estructuras son mayores a las que se estima se
    acumularán en un periodo de 15 años, Tabla 5-4.
    Al analizar el comportamiento de la estructura definida en el diseño original que
    considera adoquines de 10 cm (Alternativas 1 y 2), se observa que soporta un
    número de repeticiones de cargas superior a las estimadas. Cuando se reduce el
    espesor del adoquín a 8cm (Alternativas 5 y 6) el número de repeticiones que
    soportará esta estructura es menor en aproximadamente un 50% a la estimada.

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    84
    Comparando las alternativas 1 y 9, observamos que al reducir el espesor del
    adoquín en 2cm, y aumentándole a la capa estabilizada 1cm, la estructura soporta
    un 60% más de las repeticiones de ejes estimadas. En tal sentido la utilización o
    no de adoquines de 8cm de espesor estará en dependencia del análisis
    económico de ambas alternativas.
    Las salidas de los programas ALIZE III y EVERSSTRES se presentan en Anexos
    IX y X, respectivamente.
    En el desarrollo de nuestro estudio, hemos abordado un sinnúmero de elementos
    relacionados entre sí, tales como: métodos de diseño, especificaciones técnicas,
    técnicas constructivas, materiales de construcción, control de calidad,
    estabilización de suelos y por supuesto las características de las vías rurales de
    Nicaragua en términos de trafico y valores de CBR. Todos estos elementos
    presentan un determinado grado de incertidumbre, lo cual nos obligó a tomar una
    actitud conservadora, principalmente en cuanto a:
    El Módulo Elástico de la capa de rodadura, el cual está en dependencia de
    los agregados utilizados en la fabricación de los adoquines, la trabazón que
    alcancen éstos, que a su vez está influenciada por la calidad de la arena de
    sello y la calidad de la construcción.
    Leyes de Fatigas o modelos de deterioro, que son funciones de
    transferencia que relacionan la respuesta estructural de un sistema con
    varios tipos de deterioro. Estos modelos son el talón de Aquiles de los
    métodos de diseño mecanicistas, ya que requieren una extensiva
    calibración y verificación en campo para las condiciones locales.
    Por lo anteriormente descrito, podemos afirmar que la utilización de adoquines con
    espesor de 8cm en las vías rurales de Nicaragua, es factible, siempre y cuando se
    mejore el proceso de formulación de este tipo de proyecto, se cuente con
    especificaciones técnicas apropiadas, se realicen los estudios e investigaciones
    necesarias para la elaboración de los diseños, se utilicen técnicas constructivas
    adecuadas, exista control de calidad en cuanto a los materiales y a la ejecución de
    las obras.

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    85
    6 ANÁLISIS TECNICO ECONOMICO DE LOS PAVIMENTOS
    ADOQUINADOS
    EL adoquinado vial ha demostrado ser una alternativa viable, que permite la
    utilización de mano de obra y materiales locales, se puede ejecutar en forma
    rápida y no requiere la utilización de materia prima importada. Sin embargo, en la
    competencia con otros tipos de pavimentos, desde el punto de vista de los costos,
    se debe plantear siempre, entre alternativas equivalentes, para unas determinadas
    condiciones locales de precios y disponibilidad de materiales y servicios. Nunca se
    debe generalizar.
    6.1 C OSTO U NITARIO DE LOS P AVIMENTOS A DOQUINADOS
    6.1.1 Rendimiento en la colocación
    Para poder especificar los rendimientos en la colocación de los adoquines en obra,
    se debe diferenciar si la colocación será manual o mecánica, el tipo de obra, o sea
    los grados de dificultad, la ubicación del proyecto, la topografía del lugar, etc.
    En el proyecto Santa Cruz – San Nicolás, se obtiene un rendimiento promedio
    entre 40 – 60 m
    P
    2
    P
    por día, con una cuadrilla compuesta por dos albañiles y un
    ayudante.
    6.1.2 Componentes del Presupuesto de un proyecto de adoquinado
    El presupuesto de cualquier proyecto es el resultado de multiplicar los precios
    unitarios por las cantidades de obras o mediciones.
    A continuación se listan las diferentes partidas que componen el costo unitario de
    una unidad de pavimento de adoquín colocado, teniendo en cuenta que el precio
    incluye:
    Transporte de la arena sobre la que se colocan los adoquines, desde el
    lugar de acopio hasta la obra.
    Extensión y nivelación de la capa de arena
    Transporte de los adoquines desde la fábrica hasta la obra.
    Colocación de los adoquines, incluyendo los cortes a realizar en ellos para
    ajustarlos a los bordes de confinamiento o a las intrusiones existentes en el
    pavimento.
    Vibrocompactación del pavimento
    Transporte de la arena de sello, desde el lugar de acopio hasta la obra.
    Sello de arena y limpieza final.
    Cada precio unitario esta compuesto por el costo de los materiales, mano de obra,
    maquinaria y los costos indirectos.

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    86
    Se deben especificar las unidades de obras necesarias en la ejecución de un
    pavimento de adoquines, partiendo de todos los trabajos de explanada, subbase y
    base, que previamente han sido considerados por el diseñador.
    6.1.3 Costos de los proyectos ejecutados en Nicaragua
    En la Tabla 6-1, donde se presenta un resumen de los costos iniciales y finales de
    varios proyectos que han sido ejecutados en nuestro país. Se puede observar que
    el costo por m
    P
    2
    P
    varía entre 16 y 28 dólares.
    Tabla 6-1 Costos en los tramos adoquinados en Nicaragua
    Proye cto
    Long
    Km
    Sup.
    De
    Rod.
    m
    Costo Inicial
    C$
    Costo Final
    C$
    Increm./
    Disminuí.
    Tasa de
    Cambio
    C$
    Costo/
    m
    P
    2
    P
    Costo/Km
    Guanacaste -
    Mombacho 3.6 4 2,517,124.00
    3,832,887.62
    52% 11.70 22.75 90,999.23
    Guanacaste -
    Tepeyac
    1.48 3.5
    831,991.70
    1,203,971.72
    45%
    11.70 19.87 69,529.44
    Shell Palacaguina
    - Pueblo Nuevo
    15.5 6 17,093,312.55
    32,094,270.00
    88% 12.00 28.76 172,549.84
    La Paz Centro -
    León Viejo
    14.32 6 12,942,153.77
    16,943,008.49
    31%
    12.30 16.03 96,192.76
    Granada - Laguna
    de Apoyo
    4.5 6 5,077,127.97
    8,291,541.09
    63% 13.09 23.46 140,761.24
    Laguna de Apoyo
    - Sabogales
    7.36 5.5 7,213,305.89
    12,280,355.51
    70%
    13.09 23.18 127,465.74
    Sabogales -
    Quebrada Honda
    4.5 6 8,437,741.79
    7,468,218.18
    -11% 13.95 19.83 118,968.03
    Cuando se concibieron los programas de adoquinado, estos se estimaron con un
    costo aproximado de 12 U$/m
    P
    2
    P
    , (48), lo que indica que al ejecutar las obras estos
    se incrementaron.
    Hemos considerado que el disminuir el espesor de 10 a 8 cm, contribuye en una
    reducción de los costos totales de un proyecto, de aquí que, siguiendo el análisis
    realizado por consultores nicaragüenses, en la Tabla 6-2 se presenta un resumen
    de las alternativas analizadas que son:
    1
    Adoquinar con adoquines de 10 cm
    2
    Adoquinar con adoquines de 8 cm
    3
    Adoquinar con adoquines de 8cm, sin colocar la base estabilizada
    Podemos observar que la alternativa con 8 cm (2) refleja una reducción del costo
    total de 7.41%, el no colocar la base estabilizada (3) refleja una disminución del
    25.66% con respecto a la alternativa base (1), o sea la de adoquinar con
    adoquines de 10 cm de espesor.
    En esta reducción contribuye:
    Reducción en el costo de fabricación de los adoquines,

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    87
    Reducción en el costo del transporte de los mismos, ya que los vehículos
    transportadores por el mismo peso, transportaran adoquines que cubrirán un
    área en m
    P
    2
    P
    mayor. Según funcionarios de la empresa Meco Santa Fe, de 1m
    P
    3
    P
    de material, se obtienen 221 adoquines de 10 cm de espesor y si fuesen de
    8cm de espesor, se obtienen 277 unidades, es decir una cuarta parte
    adicional.
    Mayor rendimiento en la colocación de adoquines en la obra y por ende
    mayor productividad, ya que los obreros estarán manipulando adoquines con
    menor peso, un adoquín de 10 cm, pesa 23.67 libras y uno de 8 cm, pesa
    18.90 libras.
    Tabla 6-2 Análisis de alternativas con adoquín de 8 y 10 cm de espesor
    Tramo
    Alternativa 1
    Alternativa 2
    Alternativa 3
    Tramo 1
    30,670,727.78
    28,368,200.90
    22,670,514.30
    Tramo 2
    26,438,848.28
    24,601,399.73
    20,087,859.36
    Tramo 3
    19,930,807.54
    18,363,498.83
    14,509,835.85
    Total C$
    77,040,383.60
    71,333,099.46
    57,268,209.51
    Total U$
    5,212,475.21
    4,826,326.08
    3,874,709.71
    Impuestos municipales
    770,403.84
    713,330.99
    572,682.10
    Impuesto General al
    Valor
    11,671,618.12
    10,806,964.57
    8,676,133.74
    Total con Impuesto C$
    89,482,405.55
    82,853,395.02
    66,517,025.35
    Total en U$ con
    Impuesto 6,054,289.96
    5,605,777.74
    4,500,475.33
    Tipo de Cambio
    14.78
    Longitud 31.96
    Costo por Km C$
    2,410,525.14
    2,231,949.29
    1,791,871.39
    Costo por Km U$
    163,093.72
    151,011.45
    121,236.22
    Costo por m
    P
    2
    P
    C$
    401.75
    371.99
    298.65
    Costo por m
    P
    2
    P
    U$
    27.18
    25.17
    20.21
    Indice de reducción
    1.00
    0.9259
    0.7434
    Porcentaje de Reducción
    - 7.41% 25.66%
    A esta reducción se le puede adicionar la reducción que implica disminuir el
    espesor de la capa de arena sobre la que se colocan los adoquines. En Nicaragua
    se ha venido colocando esta capa con un espesor nominal de 5 cm, pero en
    nuestro estudio, mediante investigaciones realizadas en otros países constatamos
    que los pavimentos adoquinados se comportan mejor cuando dicho espesor es
    menor de 5cm, (Gráfico 5-1), lo cual fundamenta la proposición de que los nuevos
    adoquinados se coloque sobre una capa de arena de 3 cm de espesor. Esta
    partida constituye el 0.44% del costo total de un pavimento de adoquín y la
    disminución del espesor implica una reducción del 36% de ese 0.44%.

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    88
    Tomando en cuenta que actualmente se están construyendo aproximadamente
    360km de vías adoquinadas, con un costo aproximado de 60 millones de dólares,
    y está en proceso de formulación un programa de adoquinado de alrededor de
    500km adicionales, la reducción del espesor de los adoquines a 8cm, tendría un
    impacto económico significativo en el país. Según lo planteado en la Tabla 6-2,
    esto equivale en un ahorro del 7% por cada kilómetro a construir, equivalente a un
    poco más de 4 millones de dólares en el primer caso.

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    89
    7 CONCLUSIONES
    1 En base a los análisis realizados y a la experiencia previa de los autores, se
    determinó que el 70% de la red vial analizada, se puede catalogar como vías
    de bajo volumen de tránsito, ya que estas vías mueven menos de 300 vpd, lo
    que traducido a ejes equivalentes acumulados para un período de diseño de
    15 años no superan los 5x10
    P
    5
    P
    ejes.
    2 Para estas vías determinamos que, en relación a los valores de CBR de
    subrasante. el 28.60% tienen una capacidad de soporte de buena a excelente,
    el 33.91% tienen una capacidad soporte regular y el 37.48% una capacidad
    resistente de mala a muy malas.
    3 Las especificaciones técnicas que se estipulan contractualmente para los
    proyectos de adoquinados son incompletas y muy generales, más bien son
    procedimientos descriptivos de los trabajos a efectuarse, lo que influye
    negativamente en el producto final. Por ejemplo las NIC-2000 no contemplan
    nada sobre las características ni los limites granulométricos para el material
    existente que servirá como base estabilizada con cemento, se limitan a definir
    el tamaño máximo del agregado.
    4 En las investigaciones que realizamos para elaborar nuestro estudio,
    determinamos que los agregados con que se están elaborando los adoquines
    no cumplen con las especificaciones internacionales, lo que incide en el
    comportamiento de la estructura una vez sometida al tráfico, de igual manera
    determinamos que estas especificaciones no están incluidas en las NIC-2000.
    Adicionalmente a esta problemática, encontramos que se están fabricando
    adoquines que no cumplen las normas para las dimensiones, principalmente
    dentro de los limites de tolerancia en la altura especificada.
    5 En visitas a los proyectos en ejecución, verificamos que no se están aplicando
    técnicas recomendadas para el manejo y transporte de los adoquines al sitio
    de la obra. Observamos que al descargarlos del camión los depositaban de
    manera brusca en el suelo, sin estibarlos apropiadamente, ocasionando la
    fractura y pérdida de aristas de los mismos. Situación que se repite al llevarlos
    del punto de almacenamiento al frente de obra.
    6 El método constructivo difiere en cada uno de los proyectos visitados, en uno
    de ellos observamos mejoras en el proceso constructivos, en cuanto a la
    conformación de la capa de arena y colocación de los adoquines, sin
    embargo, también notamos que no existe un adecuado control de calidad,
    tanto en los materiales y calidad de construcción. A esto se le adiciona que
    muchos contratistas continúan empleando subcontratistas con pocas o casi
    nulas habilidades en la construcción de este tipo de proyectos.

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    90
    7 En el Tramo Santa Cruz - San Nicolás, encontramos que para el relleno de
    juntas están utilizando la misma arena que se utilizó en la capa, con la
    salvedad que la tamizan por la malla N° 8, sin embargo la arena de sello es
    muy gruesa, no cumple con las especificaciones, lo que no garantiza el relleno
    adecuado de las juntas y por consiguiente la trabazón, la que determina el
    desempeño de los pavimentos de adoquín.
    8 Los espesores de los adoquines, normalmente se especifican entre 60 y
    80mm para el uso bajo tráfico. Los adoquines de 80mm se utilizan para
    lugares con tráfico pesado, mientras que los de 60mm en áreas de tráfico
    liviano, dejando los adoquines de 100mm de espesor para áreas de tráfico
    muy pesado, como aeropuertos o puertos.
    9 Al considerar el pavimento de adoquines como una superficie continua, su
    comportamiento es prácticamente independiente de la forma geométrica de
    los adoquines, aunque los que mejor transmiten las cargas y por ende
    presentan menores deformaciones son aquellos que por su geometría o por la
    forma de colocación no generan juntas discontinúas.
    10 Comprobamos que desde el punto de vista económico es posible la reducción
    del espesor de los adoquines de concreto para las condiciones de tráfico que
    existen en las vías rurales de Nicaragua, lo cual implica una apreciable
    reducción, cercana al 7 %, en los costos totales del proyecto.
    11 Por todo lo anteriormente expuesto, afirmamos que la utilización de adoquines
    con espesor de 8cm en las vías rurales de Nicaragua, es factible, siempre y
    cuando se mejore el proceso de formulación de este tipo de proyecto, se
    cuente con especificaciones técnicas apropiadas, se realicen los estudios e
    investigaciones necesarias para la elaboración de los diseños, se utilicen
    técnicas constructivas adecuadas, exista control de calidad en cuanto a los
    materiales y a la ejecución de las obras.

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    91
    8 RECOMENDACIONES
    1 Es muy importante que en el proceso de formulación de los proyectos de
    adoquinado, se den las premisas necesarias para la elaboración de estudios y
    diseños completos, que respondan a las necesidades futuras.
    2 Se deben desarrollar métodos de diseño acordes a las condiciones locales, de
    tal manera que permita optimizar los recursos económicos, evitando
    generalizar la utilización de diseños tipo receta, en zonas con diferentes
    características en términos de tráfico, capacidad soporte de subrasante, clima,
    etc.
    3 Se deben adoptar especificaciones técnicas apropiadas para este tipo de
    proyectos, por ejemplo y sin ser excluyentes, se debe especificar la
    granulometría de los agregados para la fabricación de los adoquines, la
    granulometría del material para la capa de arena y arena de sello.
    4 Se deben aplicar las técnicas recomendadas para el manejo y transporte de
    los adoquines de la fábrica al sitio de la obra y del punto de almacenamiento a
    los distintos frentes de obra, lo que significará ahorros al disminuir la
    fracturación y descacaramiento de los adoquines.
    5 Se debe mejorar y uniformar el método constructivo a regir en los proyectos de
    adoquinado, principalmente en la colocación de la capa de rodamiento, la
    conformación de la capa de arena, el sellado de las juntas y la compactación,
    lo que permitirá una correcta evaluación y comparación de los diferentes
    proyectos.
    6 Cuando se coloca una capa rígida de base, se le debe construir un drenaje a
    la capa de arena, ya que las investigaciones muestran como resultado que la
    capacidad soporte de la arena se puede reducir debido a su fluidificación o
    degradación. También se deben tener en cuenta las pendientes de la
    superficie, lo que es muy importante para la rápida remoción del agua
    superficial.
    7 En base a la experiencia internacional, se recomienda colocar los adoquines
    sobre una capa de arena, cuyo espesor varíe entre 2 y 3cm, ya que
    numerosos estudios han demostrado que una capa de arena de mayor
    espesor influye negativamente en la estructura, produciendo mayores
    deformaciones verticales.
    8 Debe existir un estricto control de calidad en todos los aspectos relacionados a
    la ejecución de los proyectos de adoquinados, principalmente en la separación
    de las juntas, el espesor y la granulometría de la capa de arena y la arena de
    sello, así como en la construcción del confinamiento lateral.

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    92
    9 Se debe emplear personal con experiencia en la construcción de pavimentos
    de adoquín, a falta de esto, debe realizarse un proceso de entrenamiento y
    una adecuada supervisión.
    10 Se recomienda la construcción de secciones de pruebas con adoquines de
    diferentes formas geométricas, para a través de un seguimiento periódico se
    determine efectivamente cual es la que presenta el mejor comportamiento
    estructural bajo cargas de tránsito a que están sometidas en nuestro país.
    11 En el caso de las bases estabilizadas, considerando las investigaciones
    realizadas, no deben construirse con espesores menores a 15cm, con el fin de
    evitar que la estructura no presente tensiones mayores que las admisibles, en
    tal sentido recomendamos realizar una evaluación periódica del
    comportamiento de la estructura construida en el tramo Santa Cruz – San
    Nicolás.
    12 Deben construirse estructuras de pavimento que puedan crecer hacia arriba
    en forma económica y racional, esto significa que ante un crecimiento
    acelerado del tránsito, sea aprovechable la estructura existente, lo que implica
    la búsqueda del equilibrio entre el aspecto técnico y el económico

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    ANEXO I
    Caracterización de la Red vial, en términos de Vehículos Pesados

    0
    NIC
    EST.
    TIPO
    Pkm
    NOMBRE DEL TRAMO
    Long
    Km
    CBR
    SR
    Motos
    Autos
    Jeep
    Cmta.
    McBus
    <15 pas.
    MnBus
    15-30 s.
    Bus
    Liv.
    2-5 Ton
    C2
    5 + Ton
    C3
    Tx-Sx
    <= 4e
    Tx-Sx
    >= 5e
    Cx-Rx
    <= 4e
    Cx-Rx
    >= 5e
    V.A
    V.C
    Otros
    Sup.
    Rod.
    TPDA
    EE
    8.2T
    EE
    8.2T
    anual
    Vehiculos
    Livianos
    % Veh.
    Livianos
    Vehiculos
    Pesados
    % 'Veh.
    Pesados
    EE a 15 años
    NIC-1
    136
    C
    6.0
    Portezuelo - El Dancing
    1
    28
    1,834
    21,446
    3,625
    9,432
    591
    285
    1,410
    2,213
    1,389
    369
    4
    534
    1
    042
    53
    P
    43,191
    4,363
    1,592,700
    37,213
    86%
    5,978
    14%
    35,219,100
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0 0 0 1 1,481
    7
    1,208
    476
    5
    1,126
    2
    042
    53
    NIC-1
    137
    C
    7.0
    El Dancing - La Subasta
    2.2
    30
    1,883
    20,131
    3,240
    8,499
    612
    287
    2,336
    2,047
    1,212
    321
    4
    489
    3
    101
    39
    P
    41,103
    5,010
    1,828,700
    34,651
    84%
    6,452
    16%
    40,438,700
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    2.110
    2.110
    1.000
    0
    0
    0 0 0 1 2,453
    6
    1,054
    415
    5
    1,031
    3
    111
    39
    NIC-1
    138
    C
    10.0
    La Subasta - Aeropuerto
    2.5
    30
    1,227
    10,378
    2,600
    6,588
    626
    309
    1,834
    1,446
    1,030
    220
    3
    383
    4
    021
    61
    P
    26,712
    3,993
    1,457,500
    21,727
    81%
    4,985
    19%
    32,229,700
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0 0 0 1 1,926
    4
    896
    284
    3
    809
    5
    021
    61
    NIC-1
    101A
    C
    12.0
    Aeropuerto - Zona Franca
    1.5
    30
    550
    3,539
    1,462
    4,013
    170
    202
    1,410
    753
    915
    171
    5
    340
    1
    140
    37
    P
    13,573
    3,268
    1,192,900
    9,935
    73%
    3,638
    27%
    26,377,800
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0 0 0 1 1,481
    2
    796
    221
    7
    717
    1
    140
    37
    NIC-1
    101B
    C
    13.4
    Zona Franca - La Garita
    1.9
    30
    445
    2,429
    1,465
    4,001
    115
    140
    1,296
    701
    1,012
    184
    7
    465
    1
    351
    26
    P
    12,295
    3,507
    1,280,200
    8,594
    70%
    3,700
    30%
    28,309,700
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0 0 0 0 1,360
    2
    881
    237
    9
    982
    1
    351
    26
    NIC-1
    116A
    C
    16.5
    La Garita - Emp. Los Pollos
    6.4
    30
    148
    810
    488
    1,334
    38
    47
    886
    234
    631
    141
    6
    483
    1
    241
    17
    P
    5,271
    2,714
    990,800
    2,865
    54%
    2,406
    46%
    21,908,200
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0000
    930
    1
    549
    182
    7 1,019
    2
    241
    17
    NIC-1
    116B
    C
    22.0
    Emp. Los Pollos - Punta de Plancha
    8.6
    8
    98
    770
    792
    2,206
    63
    15
    502
    477
    771
    102
    7
    473
    1
    040
    12
    P
    6,293
    2,354
    859,400
    3,944
    63%
    2,348
    37%
    19,003,400
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0000
    527
    1
    671
    131
    9
    998
    1040
    12
    NIC-1
    100
    P
    31.0
    Punta de Plancha - Emp. San Benito
    5.2
    6
    65
    592
    644
    1,706
    38
    25
    389
    297
    722
    92
    5
    245
    0
    171
    13
    P
    4,842
    1,701
    620,800
    3,071
    63%
    1,772
    37%
    13,726,100
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0000
    409
    1
    628
    119
    6
    516
    1171
    13
    NIC-1
    103
    C
    40.0
    San Benito - Maderas
    15.4
    6
    26
    353
    424
    1,096
    19
    16
    169
    126
    388
    54
    1
    135
    1
    0206
    P
    2,816
    879
    321,100
    1,935
    69%
    881
    31%
    7,098,600
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0000
    177
    0
    337
    70
    1
    285
    10206
    NIC-1
    104
    C
    50.8
    Maderas - Las Calabazas
    30.8
    9
    20
    362
    371
    982
    24
    14
    172
    122
    356
    51
    2
    157
    1
    0004
    P
    2,638
    895
    326,800
    1,773
    67%
    865
    33%
    7,225,700
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0000
    180
    0
    310
    66
    2
    331
    10004
    NIC-1
    106
    C
    95.1
    Las Calabazas - La Uva - Sébaco
    22.8
    9
    59
    388
    394
    1,148
    18
    15
    169
    136
    370
    54
    2
    140
    1
    0205
    P
    2,900
    877
    320,000
    2,020
    70%
    880
    30%
    7,075,900
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.000
    0.003
    1.050
    0.003
    0.870
    1.290
    1.290
    2.110
    1.290
    1.000
    1.000
    1.000
    1.000
    0
    0
    0000
    177
    0
    322
    70
    2
    296
    10205
    NIC-1
    107
    P
    106.2
    Sébaco - Emp. San Isidro
    10.1
    11