Piel de cocodrilo localizada en la transición corte-terraplén de un pavimento flexible
Una carretera estatal de dos carriles en Michoacán, de 12 km, se construyó hace cuatro años con pavimento flexible. El TDPA es de 8 500 vehículos, 22% camiones, y el diseño consideró 4.5 millones de ESAL para el periodo de proyecto. Entre el km 3+200 y 4+000, en la transición corte-terraplén, el carril derecho presenta piel de cocodrilo en 35% del área, ahuellamiento de 20 mm, grietas longitudinales en la junta central y baches aislados. El FWD da deflexión central de 0.85 mm en zona sana y 1.40 mm en la zona dañada, con mayor deflexión a 60 cm. En calas, la base granular tiene humedad cuatro puntos arriba de la óptima y la subrasante está saturada; las cunetas están azolvadas y una alcantarilla está colapsada. Faltan seis semanas para la temporada de lluvias y el presupuesto autorizado es de 12 millones de pesos.
1. Diagnostique el mecanismo de falla y explique por qué la deflexión y la localización del daño apuntan a esa causa, no al espesor del pavimento.
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El cociente de deflexiones es 1.40/0.85 ≈ 1.65, indicativo de pérdida de soporte y humedad elevada en base y subrasante, no de un pavimento simplemente delgado. La deflexión alta a 60 cm confirma que el problema está en las capas granulares y en la subrasante, no en la carpeta. La humedad de la base cuatro puntos arriba de la óptima y la subrasante saturada, junto con cunetas azolvadas y alcantarilla colapsada, explican la pérdida de capacidad de soporte: el agua queda atrapada en la transición corte-terraplén, donde además se concentra el flujo subsuperficial.
El tránsito también contribuye, pero no es la causa dominante: con 8 500 TDPA, 22% de camiones y un factor camión del orden de 2, se acumulan ~5.7 millones de ESAL en cuatro años, ya por encima de los 4.5 millones de diseño. Sin embargo, ese exceso afectaría los 12 km, mientras el daño se concentra en 800 m con drenaje deficiente. La piel de cocodrilo es fatiga por deflexión repetida sobre soporte débil; el ahuellamiento de 20 mm corresponde a deformación de la base, no a la mezcla asfáltica.
2. Con 12 millones de pesos y lluvias en seis semanas, defina el alcance de la rehabilitación y justifique qué NO haría.
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No haría un recapado ni un bacheo con sello sobre la zona saturada: cualquier carpeta nueva se agrietará en una o dos temporadas porque el soporte sigue débil y el agua seguirá entrando. Tampoco iniciaría trabajos de carpeta antes de resolver el drenaje.
Alcance propuesto, en orden: (1) limpieza y reperfilado de cunetas, reparación de la alcantarilla colapsada y construcción de subdrenaje longitudinal con filtro y geotextil en el tramo crítico; esto es la inversión de mayor retorno. (2) En los 800 m dañados, fresado y retiro de la carpeta, escarificado y reconstrucción de la base con material granular compactado a humedad óptima (o base tratada), y carpeta nueva. (3) En el resto de la ruta, bacheo profundo y sello de grietas como mantenimiento correctivo dentro del mismo presupuesto.
Si el dinero no alcanza para los 800 m completos, conviene rehabilitar por etapas de 200–300 m priorizando donde la deflexión es mayor, ejecutando siempre el drenaje primero, y programar el resto para el siguiente ejercicio. Documentar la decisión y sus riesgos.
3. ¿Qué verificaciones de diseño y control de calidad exigiría para que la solución no falle en dos años?
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Diseño: retrocálculo del módulo resiliente de la subrasante con las deflexiones (o ensayo de laboratorio), número estructural requerido con AASHTO 93 usando los ESAL reales acumulados y de proyecto, confiabilidad y coeficientes de drenaje; verificar que el paquete propuesto cumpla y que el subdrenaje tenga capacidad para el caudal de diseño. Revisar el bombeo transversal y la rasante para que el agua no se empoce en la transición.
Control de calidad: granulometría y límites del material de base, compactación ≥ 95% de la prueba Proctor estándar (o 100% modificado según especificación) con humedad dentro de ±2% de la óptima, verificación de espesores por nivelación y calas, densidad de la carpeta y contenido de asfalto con extracción, vacíos de la mezcla, y pruebas de permeabilidad del filtro. Inspección del geotextil (traslapes, daños).
Además: videoinspección de la alcantarilla reparada, perfil de deflexiones después de la obra para tener línea base, y un plan de monitoreo con inspección visual a los 6 y 12 meses.