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VAS EN AFIRMADO
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VAS EN AFIRMADO
INTRODUCCIN
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TIPOS DE CAMINOS NO PAVIMENTADOS
TROCHA TEMPORAL
TROCHA PERMANENTE
VA EN AFIRMADO
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TROCHA TEMPORAL
Pista rudimentaria formada por la limpieza de lavegetacin superficial
Su trazado est ligado a la topografa del terreno
Las obras de arte son muy simples (generalmente demadera)
Suele ser intransitable en poca lluviosa
El trnsito que la usa es escaso (no mayor de 25vehculos diarios)
La velocidad de operacin es relativamente baja
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TROCHA PERMANENTE
Dispone de algunas rectificaciones en el trazado(generalmente construccin de terraplenes parasalvaguardar la calzada del agua en zonas bajas)
Las obras de arte son ms slidasOcasionalmente se les coloca una capa de rodamiento
para reforzar la calzada en los puntos ms dbiles
El trnsito que la usa es mayor que en la trochatemporal
La velocidad de operacin es mayor que en la trochatemporal
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VAS EN AFIRMADO
Disponen de mejoramientos en el trazado parafacilitar la circulacin de manera permanente en dossentidos
Las obras de arte son permanentesEl terreno natural es reforzado, en toda la longitud,con una capa de material seleccionado
El trnsito diario puede superar los 100 vehculos
Si la va est bien mantenida, la velocidad decirculacin puede ser alta
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VAS EN AFIRMADO
ESPESOR REQUERIDO DE LA CAPA DE AFIRMADO
En las vas afirmadas no son de temer las fisurassuperficiales
Las deflexiones de la calzada pueden ser elevadas, sinque se presenten inconvenientes
Los espesores por adoptar son inferiores a los
requeridos en las vas pavimentadasExisten mtodos empricos para el diseo de espesoresde afirmado (PELTIER, TRL, AASHTO, etc.)
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ESPESORREQUERIDO DE
AFIRMADO
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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MTODO DEL TRL
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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MTODO AASHTO
Establece el espesor requerido en funcin de tres
parmetros:
Regin climtica
Calidad relativa del suelo de subrasante
Nivel de trnsito
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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
REGIONES CLIMTICAS
REGIN CARACTERSTICAS
IIIIIIIVVVI
Hmeda, sin heladasHmeda, con ciclos de congelamiento y deshieloHmeda, con alta penetracin de la heladaSeca, sin heladaSeca, con ciclos de congelamiento y deshieloSeca, con alta penetracin de la helada
MTODO AASHTO
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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
CALIDAD RELATIVA DEL SUELO DE SUBRASANTE
Reginclimtica
Muy pobre Pobre Regular Buena Muy buena
III
IIIIVVVI
2800*2700
2700320031002800
37003400
3000410037003100
50004500
4500560050004100
68005500
4400790060004500
95007300
57001170082005700
* mdulo resiliente efectivo, en lb/pg2
NIVEL DE TRNSITO
Nivel Nmero de ejes equivalentes de 80kN
AltoMedioBajo
60,000 100,00030,000 60,00010,000 30,000
MTODO AASHTO
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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
Calidad relativa Nivel de
del suelo de trnsito I II III IV V VI
subrasante
Muy buena Alto 8 10 15 7 9 15
Medio 6 8 11 5 7 11
Bajo 4 4 6 4 4 6Buena Alto 11 12 17 10 11 17
Medio 8 9 12 7 9 12
Bajo 4 5 7 4 5 7
Regular Alto 13 14 17 12 13 17
Medio 11 11 12 10 10 12
Bajo 6 6 7 5 5 7
Pobre Alto ** ** ** ** ** **
Medio ** ** ** 15 15 **
Bajo 9 10 9 8 8 9Muy pobre Alto ** ** ** ** ** **
Medio ** ** ** ** ** **
Bajo 11 11 10 8 8 9
Regin climtica
Espesor de afirmado en pulgadas
El mdulo del material de afirmado es 30,000 psi
** Se recomienda la construccin de un pavimento
MTODO AASHTO
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ESPESOR REQUERIDO DE AFIRMADO
MTODO DE DAKOTA DEL SUR
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MATERIALES
PARA LACONSTRUCCIN
DE AFIRMADOS
VAS EN AFIRMADO
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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS
Resistencia al deslizamiento
Brindar una superficie lisa (baja rugosidad)Propiedades cohesivasResistencia a la prdida de grava y a la erosinEstabilidad en condiciones seca y hmedaBaja permeabilidadBuena capacidad de distribucin de esfuerzosFacilidad para su conformacin y compactacin
PROPIEDADES DESEABLES
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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS
Materiales deseablesGravas arenosas bien gradadas, con una pequea
proporcin de finos de tipo arcilloso
Materiales indeseablesMateriales carentes de partculas de grava y confinos limosos. Estos materiales son porosos e
inestables y sufren prdidas importantes bajo la accindel trnsito automotor
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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB(AUSTRALIA)
Para facilidad de conformacin y compactacin y parabrindar comodidad y seguridad al trnsito, el 100 % del
material debe pasar el tamiz de 25 mm ( 1)Para brindar resistencia a la prdida de material, el
porcentaje retenido en el tamiz de 2.36 mm (No 8) sedebe encontrar entre 20 % y 60 %
Para brindar estabilidad y reducir la permeabilidad, larelacin entre los pasantes de los tamices de 75m (No200) y de 2.36 mm (No 8) debe encontrarse entre 0.2 y0.4
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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB(AUSTRALIA)
El ndice Plstico (IP) debe encontrarse entre 4 y 15
Los menores valores del rango se recomiendan enclimas hmedos, en vas con altos volmenes de trnsitoy donde los materiales tengan bajo contenido de grava, entanto que los valores ms altos se recomiendan para la
situacin contrariaEl Producto Plstico (IP * % pasa tamiz de 0.425 mm)debe encontrarse entre 300 y 400
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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS POR EL ARRB(AUSTRALIA)
El Lmite de Contraccin debe encontrarse entre 4 y 8
Los menores valores del rango se recomiendan en vasen climas hmedos y con altos volmenes de trnsito ydonde los materiales tengan bajo contenido de grava, entanto que los valores ms altos son recomendables donde
se presente la situacin contraria
El CBR debe ser mayor de 11 para el 95% decompactacin
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MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIN DE AFIRMADOS
PROPIEDADES RECOMENDADAS EN SUDFRICA(Jones y Paige-Green, 1996)
Rural Urbana
Tamao mximo (mm) 37,5 37,5
Cantidad de sobretamaos ( % ) 5 mx 0
Producto de contraccin (Pc)1
100 - 3652
100 - 240
Coeficiente de gradacin (Cg)3
16 - 34 16 - 34
Valor de impacto ( % ) 20 - 65 20 - 65
CBR ( % ) 15 mn4
15 mn
1004 al 95% de compactacin tras 4 das de inmersin en agua
1
Producto de contraccin = Contraccin lineal * % pasa tamiz 0.425 mm2 Preferible un mximo de 240
3 Coeficiente de gradacin = (%pasa t. 25 mm - % pasa t. 2.0 mm)*%pasa t. 4.25 mm
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VAS EN AFIRMADO
EVALUACIN DEVAS EN
AFIRMADO
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EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO
OBJETIVOS DE LA EVALUACIN
Clasificar y cuantificar los deterioros
Determinar la condicin de los diferentes segmentos
de la va objeto de la evaluacinObservar los cambios en la condicin de la calzadadurante el transcurso del tiempo
Identificar las medidas necesarias de mantenimientoo mejoramiento
Establecer prioridades de intervencin
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CLASIFICACIN DE LOS DETERIOROS
Deterioros generalizadosPrdida de grava
OndulacionesAhuellamientoPrdida de pendiente transversal
Otros deteriorosBachesSurcos de erosinCabezas duras
EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO
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DETERIOROS GENERALIZADOS
PRDIDA DE GRAVA
Desaparicin del material superficial comoconsecuencia de las agresiones sufridas por el afirmado,incluyendo algunas acciones de conservacin
Su velocidad de evolucin es variable de acuerdo con elclima, los materiales de construccin, el trnsito y latopografa
Ocurre en cualquier poca del ao, pero se acenta enla lluviosa
En pocas secas se forman nubes de polvo que reducenla visibilidad y afectan a los vecinos de la va
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Prdida de grava
Nube de polvo
DETERIOROS GENERALIZADOS
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ONDULACIONES
Reordenacin de la superficie en ondas paralelasorientadas perpendicularmente al sentido del trnsito
Ocupan todo el ancho de la va y su longitud de ondavara desde 300 mm en calzadas arenosas, hasta 1,000mm en calzadas con alto contenido de grava
El deterioro se desarrolla en la estacin seca, cuandolos materiales presentan dbil cohesin
DETERIOROS GENERALIZADOS
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ONDULACIONES
DETERIOROS GENERALIZADOS
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AHUELLAMIENTO
Deformacin que altera la pendiente transversal, lacual proviene de las fuerzas ejercidas por losneumticos de los vehculos, siendo ms marcadacuanto ms pesado y canalizado sea el trnsito.
En la estacin seca se produce el desplazamientolateral de los materiales poco cohesivos, en tanto queen la hmeda se puede producir prdida de estabilidaddel afirmado o de la capa de soporte
Este deterioro dificulta los desplazamientos lateralesde los vehculos y afecta notoriamente la seguridad delos usuarios
DETERIOROS GENERALIZADOS
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PRDIDA DE PENDIENTE TRANSVERSAL
Deterioro causado por el desgaste superficial
producido por el trnsito, as como por prdidasirregulares de grava o asentamientos desiguales delsuelo de fundacin
Se traduce en estancamientos de agua y en el
reblandecimiento del cuerpo de la calzada
DETERIOROS GENERALIZADOS
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BACHES
Depresiones localizadas de forma ms o menos
circular que tienen su origen en defectos del perfil de lasubrasante o en otros deterioros preexistentes
Se desarrollan principalmente en poca hmeda,debido a que el agua estancada satura el material
superficial y lo hace ms vulnerable a la accin deltrnsito
OTROS DETERIOROS
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BACHES
OTROS DETERIOROS
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SURCOS DE EROSIN
Pueden ser paralelos o perpendiculares al eje de lacalzada y se producen por deficiencias en el drenaje
superficial
Afectan la calzada principalmente en zonas confuerte pendiente y baja compactacin
La intensidad del fenmeno depende de la cantidadde agua involucrada y de la velocidad de los cursosde agua formados
OTROS DETERIOROS
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Longitudinales
OTROS DETERIOROS
Transversales
SURCOS DE EROSIN
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CABEZAS DURAS
Partculas gruesas que se asoman en la superficiedel afirmado, por desprendimiento del material finoalrededor de ellas
El fenmeno se puede producir por la presencia desobretamaos, por discontinuidades en lagranulometra de la grava o por diferencias de durezaentre las partculas del agregado grueso
Dan lugar a una psima calidad del rodamiento yobligan a una drstica disminucin en la velocidad decirculacin
OTROS DETERIOROS
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CABEZAS DURAS
OTROS DETERIOROS
http://www.fahrindustries.com/images/l1-800.jpg -
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CUANTIFICACIN DE LOS DETERIOROS
Aunque todos los deterioros inciden en la condicindel afirmado, los dos cuya presencia continua afecta
ms las condiciones de circulacin son:Prdida de pendiente transversal (incluyendo en
ella los ahuellamientos y los surcos de erosin)
Ondulaciones
Estos deterioros se cuantifican en funcin de suamplitud y su gravedad
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NDICES DE CALIFICACIN DEL ESTADODE LA CALZADA
Partiendo de las amplitudes y de los niveles de
gravedad de las prdidas de pendiente transversal yde las ondulaciones, se pueden establecer ndicesrepresentativos de dichos deterioros en cada tramo(Ip e Io)
A partir de ellos, se puede determinar un ndice dedeterioro (Id) del tramo evaluado
EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO
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NDICES DE CALIFICACIN DEL ESTADO DE LA
CALZADA
EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO
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NDICE ESTRUCTURAL DE LA CALZADA AFIRMADA (Ie)
La prdida de grava es un deterioro caracterstico de lascalzadas afirmadas
Entre ms delgada sea la cobertura de grava, msesforzada se encontrar la subrasante y mayores sern losriesgos de un deterioro pronunciado
La falta de capacidad estructural se hace ms evidente a
medida que la intensidad del trnsito aumentaEl ndice Estructural de la calzada afirmada (Ie)combina estos dos factores
EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO
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NDICE ESTRUCTURAL DE LA CALZADAAFIRMADA
EVALUACIN DE VAS EN AFIRMADO
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SOLUCIONES PARA EL MANTENIMIENTO
DETERMINACIN DEL TIPO DE SOLUCIN
Las opciones de intervencin para el mantenimientose establecen en funcin de los factores que inciden enel estado y comportamiento actual del afirmado,resumidos a travs de los ndices de deterioro (Id) yestructural (Ie)
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TRATAMIENTO CON RASTRAS Y ESCOBAS
Es un tratamiento continuo durante la temporada seca,para detener la formacin de ondulaciones, eliminando el
material suelto de la superficieEl tratamiento con escobas slo es eficaz en caminoscon bajo volumen de trnsito y superficies de sueloarenoso y suelto
El tratamiento con rastras es ms eficiente y sufrecuencia depende del volumen de trnsito, del tipo dematerial por tratar y de la rapidez con la cual tienden aformarse las ondulaciones
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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TRATAMIENTO CON ESCOBA
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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TRATAMIENTO CON RASTRAS DE LLANTAS
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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PERFILADO LIGERO
Consiste en rebajar ligeramente la superficie delcamino para controlar las asperezas y las ondulacionessuperficiales leves.
El trabajo no contempla la adicin de materiales
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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PERFILADO PESADO
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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RECARGA DE GRAVA
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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REAPLICACIN LOCALIZADA DE GRAVA
Consiste en el relleno de baches o surcos en reas dereducida extensin, mediante mtodos manuales
El procedimiento consiste en retirar el agua y losmateriales sueltos de la zona deteriorada, cortar loscostados de ella hasta alcanzar el material en buenestado, rellenar con material humedecido y compactarlo
con pisones pequeos o vibradores manuales, dejando laltima capa unos 30 mm por encima de la superficie dela calzada
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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REAPLICACIN LOCALIZADA DE GRAVA
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
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CONTROL DEL POLVO
DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
Aplicacin de un producto supresor de polvo en forma de riego
Los productos ms empleados son los cloruros (de calcio ymagnesio), los cuales absorben la humedad del ambiente,manteniendo hmeda la superficie del camino
Tambin se emplean resinas, asfaltos y productos comerciales
La aplicacin del producto reduce la emisin de polvo, laprdida de grava y la frecuencia de las operaciones de perfilado
La dosis por aplicar depende de la concentracin del producto
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DESCRIPCIN DE LAS SOLUCIONESPARA EL MANTENIMIENTO
CONTROL DEL POLVO
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FRECUENCIA DE LAS
OPERACIONES DEMANTENIMIENTOPERIDICO
VAS EN AFIRMADO
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FRECUENCIA DE LAS OPERACIONESDE MANTENIMIENTO PERIDICO
PERFILADO LIGERO
BANCO MUNDIALPaso de motoniveladora cada 4,000 a 8,000 vehculos
INGEROUTE (MOPT Colombia)
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FRECUENCIA DE LAS OPERACIONESDE MANTENIMIENTO PERIDICO
PERFILADO LIGERO
TRL (Reino Unido)
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FRECUENCIA DE LAS OPERACIONESDE MANTENIMIENTO PERIDICO
PERFILADO PESADO
Depende del trnsito, de las condicionesatmosfricas y de la frecuencia con la cual se realice
el perfilado ligero
Los intervalos se fijan en cada caso particular,dependiendo del tiempo que transcurra hasta que la
combinacin de los ndices de deterioro (Id) yestructural de la calzada (Ie), exijan una intervencinde mantenimiento del tipo E 2
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FRECUENCIA DE LAS OPERACIONESDE MANTENIMIENTO PERIDICO
RECARGA DE GRAVA
Hay coincidencia en la necesidad absoluta de hacerlocuando el espesor del afirmado haya disminuido hasta
alcanzar 75 mmEl espesor de recarga se establece como la diferenciaentre el espesor de un nuevo afirmado para servir eltrnsito previsto y el espesor remanente del afirmado
existenteNo hay consenso entre los expertos, en cuanto a larapidez con la cual se pierde la grava del afirmado
C C A AS O AC O S
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FRECUENCIA DE LAS OPERACIONESDE MANTENIMIENTO PERIDICO
RAPIDEZ CON LA CUAL SE PIERDE LA GRAVA
La situacin se debe resolver en cada caso, aunque hay guas decarcter muy general:
TRL 30 mm/ao por cada 100 vehculos diarios (pero citacasos de prdidas hasta de 80 mm/ao)
INGEROUTE 20 a 30 mm/ao por cada 200 vehculos diarios
LCPC 20 a 40 mm/ao por cada 150 a 500 vehculos diarios
AASHTO presenta 3 ecuaciones empricas para calcular lasprdidas a partir de las lluvias, condiciones geomtricas de la va,calidad del afirmado, trnsito y frecuencia del perfilado ligero
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UMBRAL DE
PAVIMENTACINDE LAS VAS
AFIRMADAS
VAS EN AFIRMADO
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UMBRAL DE PAVIMENTACIN
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UMBRAL DE PAVIMENTACINDE LAS VAS AFIRMADAS
En trminos muy amplios, se justifica pavimentar
una va en afirmado cuando los costos de provisiny mantenimiento de la va pavimentada, ms los deoperacin de los vehculos que circulen sobre ella,resulten inferiores a los costos de mantenimiento yoperacin de la va sin pavimentar
(II)
UMBRAL DE PAVIMENTACIN
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UMBRAL DE PAVIMENTACINDE LAS VAS AFIRMADAS
IMPACTO DE LAS SUPERFICIES NO PAVIMENTADASSOBRE LOS COSTOS DE LOS USUARIOS
UMBRAL DE PAVIMENTACIN
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UMBRAL DE PAVIMENTACINDE LAS VAS AFIRMADAS
SELECCIN ECONMICA DEL UMBRAL DE PAVIMENTACIN
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