Las fallas estructurales ubsuperficiales generan una degradación gradual en la estructura del pavimento que se abre camino hasta la superficie. Los estudios forenses de pavimentos de GPR pueden detectar condiciones inusuales del subsuelo antes de una falla en la superficie. Un estudio de una carretera de varios carriles construida con asfalto sobre concreto muestra crecientes fallas en la superficie directamente sobre las juntas en el concreto subyacente.
Problema
El desafío es identificar zonas de incipiente falla para planificar acciones correctivas. Las reparaciones de emergencia contra incendios son costosas e interrumpen los presupuestos de mantenimiento. Se necesita tecnología que pueda definir las condiciones del subsuelo de forma rápida y económica a velocidades de autopista sin cierre de carreteras.
Contribución de GPR a la solución
Se llevaron a cabo encuestas para zonas de reparación indocumentadas y no visibles en la autopista 401 en Toronto, Canadá, para planificar el mantenimiento y las mejoras de las carreteras. La carretera en esta área tiene 40 años y ha sido objeto de muchas mejoras y reparaciones. Dos sitios de degradación de la superficie están marcados en Google Earth ™ a continuación.
La construcción de carreteras en la zona consta de una capa de 200 a 250 mm de pavimento de asfalto sobre losa de hormigón que a su vez se superpone al material granular. Múltiples pases sobre varios carriles en una distancia de aproximadamente 14 km identificaron numerosas zonas de reparaciones pasadas y problemas estructurales que no estaban registrados ni eran visibles desde la superficie.
El "Sitio 1" muestra una zona de reparación previa en la que se ha eliminado parte de toda la losa de hormigón. La losa de hormigón de la izquierda inmediata también está inclinada.
"Sitio 2" indica un carácter de reparación de construcción diferente. No hubo expresiones superficiales claras de la reparación en el momento de la encuesta.
En ambos casos, los datos de RoadMap se adquirieron con un tamaño de paso de 0.01 m. Las profundidades se determinaron a partir de las difracciones de dispersión puntual localizadas y se validaron frente al muestreo de núcleos posterior.
Resultados y beneficios
La investigación forense de carreteras y pavimentos de GPR demuestra el poder de GPR para detectar y caracterizar las condiciones de las carreteras subterráneas. Algunos beneficios clave son:
- GPR puede detectar una amplia gama de cambios en las condiciones del material de la carretera
- La exploración a profundidades superiores a 1 m es práctica
- La operación de sistemas acoplados al suelo a velocidades de autopista es práctica
Descargue el estudio de caso: análisis forense de pavimentos de carreteras
