Comportamiento hidráulico, beneficios y limitaciones de la aplicación de un SDGA a una estructura de pavimento flexible

• Main Authors: Fredy Alberto Reyes Lizcano, Andrés Torres, Federico León Castaño Martínez, Alejandra Ruiz López, Lilliana M Rojas
• Format: Article
• Language: English
• Published: University of Costa Rica 2012-09-01
• Series: Infraestructura Vial
• Subjects: Estructuras de pavimento; Sistema de drenaje con gradaciones abiertas (SDGA); Colmatación de medios porosos
• Online Access: https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/vial/article/view/1979

El enfoque primario en el diseño de estructuras de pavimento flexible ha estado basado en la densidad y en la estabilidad. En los últimos años se ha detectado que estas estructuras son sistemas de drenaje demasiado lentos, permitiendo infiltraciones importantes de agua, afectando su durabilidad. Por lo anterior, se considera conveniente implementar un Sistema de Drenaje con Gradaciones Abiertas (SDGA) en la estructura de pavimento flexible para disminuir los efectos dañinos que puede provocar el agua infiltrada. El presente trabajo se basa en un análisis experimental para evaluar el comportamiento hidráulico, los beneficios y limitaciones de la aplicación de un SDGA en estructuras de pavimento flexible, para periodos de operación prolongados en Bogotá, Colombia. Para lograr dicho objetivo se construyeron dos montajes experimentales, uno representando una estructura de pavimento flexible convencional y el otro representando un pavimento flexible con un SDGA. Los ensayos preliminares consistieron en verter sobre cada una de las estructuras construidas, agua con azul de metileno que permitió la visualización de su trayectoria a través de las capas. Con este ensayo se evidenció: (i) la carpeta asfáltica presenta una permeabilidad secundaria y la infiltración de agua se desarrolla en pocos minutos; (ii) en el montaje de estructura de pavimento flexible convencional, el agua que se infiltra queda atrapada en la interface entre la capa de rodadura y la superficie de base granular; (iii) en el montaje que incluye un SDGA, el agua infiltrada es evacuada rápidamente y no se presentan zonas de acumulación. Debido a la presencia de sólidos en el agua de escorrentía, se concibió un método experimental para estimar el periodo de funcionamiento de este sistema de drenaje, basados en el estudio de las características del agua de escorrentía para Bogotá y de la colmatación de dicho sistema. A partir de este estudio se estimó que la vida útil de un SDGA es aproximadamente 5.43 años sin tener en cuenta el mantenimiento, ni dinámicas hidrológicas reales tiempo seco/tiempos de lluvia. Los resultados muestran que la inclusión de un SDGA en estructuras de pavimento flexible puede ser un método interesante para el drenaje de aguas de infiltración.