
El adelgazamiento o ondulación [ 1 ] es la formación de ondulaciones transversales periódicas en la superficie de caminos de grava y tierra . El adelgazamiento se produce en material de carretera seco y granular [ 2 ] con tráfico repetido, que circula a velocidades superiores a 8,0 kilómetros por hora (5 mph) . [ 3 ] El adelgazamiento crea una conducción incómoda para los ocupantes de los vehículos que circulan por la vía y condiciones de conducción peligrosas para los vehículos que circulan demasiado rápido para mantener la tracción y el control. [ 4 ]
Mecanismo
El ondulado o la ondulación de las carreteras consiste en una serie de ondulaciones que se producen al pasar las ruedas sobre caminos sin pavimentar a velocidades suficientes para provocar que reboten sobre la superficie inicialmente lisa, adquiriendo así la apariencia de una tabla de lavar . La mayoría de los estudios sobre el ondulado se refieren a materiales granulares, como arena y grava. [ 1 ] [ 5 ] Sin embargo, otros trabajos sugieren que el fenómeno puede ocurrir en materiales con cierta cohesión entre partículas, como suelos arcillosos. [ 6 ]
A mediados de la década de 1920, los expertos del departamento de carreteras sabían que el volumen y la velocidad del tráfico eran las principales causas de las ondulaciones en los caminos de grava y citaban el papel de las ruedas motrices que arrojaban material como un factor. [ 7 ] [ 8 ]
Los estudios a escala de laboratorio del fenómeno suelen emplear una rueda o una cuchilla, que se remolca detrás de un punto de pivote, trazando una trayectoria circular a través de una bandeja del material en estudio. Estos estudios han investigado una variedad de materiales granulares y viscosos, incluso fluidos. [ 1 ] [ 6 ] En el laboratorio, el efecto de tabla de lavar se ha estudiado para una gama de parámetros, incluyendo el espesor y el tamaño del grano del material para diferentes tamaños, formas y masas de ruedas. Los experimentos produjeron ondulaciones para cada parámetro, por encima de una velocidad umbral, cuando la rueda (o cuchilla) comenzó a rebotar. [ 1 ] Los experimentos también muestran que el patrón puede moverse en sentido contrario o en la dirección del movimiento. También muestran que una rueda pasiva, no motriz, es suficiente para crear corrugaciones y que el desplazamiento del material, en lugar de la eyección, es el mecanismo dominante. [ 1 ]
Varios artículos sobre el fenómeno de ondulación en carreteras citan el Boletín Especial n.° 29 del Programa de Asistencia para el Transporte Local de Dakota del Sur (LTAP), titulado "Cómo lidiar con la ondulación", de Ken Skorseth. [ 2 ] [ 9 ] Estas fuentes atribuyen la ondulación a tres causas: materiales granulares secos, velocidad de los vehículos y calidad del material granular. Otros factores citados incluyen la velocidad del vehículo, el volumen de tráfico y la aceleración o frenado brusco. Las fuentes también afirman que los vehículos ligeros tienen más probabilidades de causar ondulación que los camiones pesados. [ 9 ]
- Ejemplos de ondulación en diferentes tipos de suelo
Partículas de suelo de grano fino en un camino arenoso en Baja California.
Suelo semicohesivo en una carretera del Parque Nacional Kalbarri , Australia Occidental.
Partículas de suelo de grano grueso en un camino de grava en Fremont, California.
Mantenimiento
Las directrices de varios departamentos de carreteras sugieren que la elección de la grava puede ser clave para mitigar la ondulación del pavimento. Citan pruebas de "análisis granulométrico" que utilizan una serie de tamices o cribas para caracterizar el tamaño de las partículas contenidas en una muestra de grava. Las directrices de los departamentos de carreteras sugieren una gama de tamaños de partículas que va desde piedras de aproximadamente 25 mm (1 pulgada ) , mezcladas con partículas progresivamente más finas, incluyendo una pequeña fracción de partículas finas que unen las partículas más grandes. También mencionan el papel de los equipos que pueden remezclar y alisar las superficies onduladas.
En 1925, el Departamento de Carreteras de Nevada en los Estados Unidos abogó por mitigar las ondulaciones con grava triturada de cantera, utilizando material de 1 pulgada (25 mm) o menor, incluyendo solo los finos de la trituración. [ 7 ] El consejo contemporáneo de Colorado fue usar grava bien graduada, que no exceda las 1,25 pulgadas (32 mm) e incluya entre un 25 y un 40 % de finos que pasen por un tamiz de 0,25 pulgadas (6,4 mm) , pero no más del 5 % que pase por un tamiz n.° 10 (2,0 mm). [ 10 ] [ 11 ] El consejo de mantenimiento de Colorado fue arrastrar o nivelar la carretera con frecuencia, aplicando pequeños volúmenes de grava nueva con un contenido mínimo de arena y proporcionando un buen drenaje con una corona . La misma fuente aconseja reducir la velocidad del tráfico. [ 8 ]
La guía basada en el Boletín Especial LTAP n.° 29 de Dakota del Sur y la guía de la Administración Federal de Carreteras de EE. UU. de la misma fuente en 2000 sugiere que la grava superficial "debe ser una mezcla de piedra, arena y finos que se compacte en una masa densa y compacta con una superficie casi impermeable ". [ 12 ] Enfatiza la granulometría adecuada de la grava: 100 % que pasa por el tamiz de 0,75 pulgadas (19 mm ) para tener piedra fracturada para "entrelazar" y 4-15 % de finos que pasan por el tamiz n.° 200 (75 μm ) para actuar como aglutinante y crear cohesión en la grava; también se recomienda sustituir otros aglutinantes, como la arcilla. [ 10 ] [ 11 ] Alternativamente, el asfalto reciclado se puede incorporar en una mezcla mitad y mitad con grava de cantera para mejorar las propiedades de unión de la superficie. Para superficies onduladas existentes, el boletín recomienda usar una niveladora para cortar y mezclar el material existente a una profundidad de una pulgada o más por debajo de la parte inferior del segmento ondulado y luego agregar el material nuevo en la capa superior. El equipo útil incluye una cuchilla con dientes escarificadores giratorios o un filo de corte reemplazable tipo broca acoplado a la cuchilla de la vertedera de la maquinaria de movimiento de tierras. [ 9 ]
Referencias
- 1 2 3 4 5 Taberlet, Nicolas; Morris, Stephen W.; McElwaine, Jim N. (2007). "Washboard Road: La dinámica de las ondulaciones granulares formadas por ruedas rodantes" (PDF) . Phys. Rev. Lett . 99 (6) 068003. arXiv : 0711.3872 . Bibcode : 2007PhRvL..99f8003T . doi : 10.1103 / physrevlett.99.068003 . PMID 17930868. S2CID 15865804 .
- 1 2 Centro de Transferencia de Tecnología de Transporte de Nevada (Verano de 2002). "Causas y soluciones para el desgaste irregular de la calzada" (PDF) . Streetwise . Universidad de Nevada. Archivado del original (PDF) el 10 de septiembre de 2016. Recuperado el 26 de noviembre de 2014 .
- ↑ Rehmeyer, J. (18 de agosto de 2007). "Road Bumps: Why Dirt Roads Develop a Washboard Surface" . Science News . 172 (7). Science Service, Inc.: 102. doi : 10.1002/scin.2007.5591720708 . Archivado del original el 31 de marzo de 2002. Recuperado el 25 de diciembre de 2014 .
- ↑ Servicio de Noticias de la Reserva Federal de EE. UU. (2010). "Se advierte a los automovilistas sobre superficies irregulares en caminos rurales de grava" . The Associated Newspapers of Ceylon Ltd. Archivado del original el 31 de marzo de 2002. Consultado el 25 de diciembre de 2014 .
{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere|journal=( ayuda ) - ↑ Bitbol, A.-F.; Taberlet, N.; Morris, S.; McElwaine, J. (2017), "Escalado y dinámica de la carretera de tablillas de lavar", Phys. Rev. E , 79 (6) 061308, arXiv : 0903.4586 , Bibcode : 2009PhRvE..79f1308B , doi : 10.1103/physreve.79.061308 , PMID 19658502
- 1 2 Hewitt, IJ; Balmforth, NJ; McElwaine, JN (2012), "Granular and fluid washboards" (PDF) , J. Fluid Mech. , 692 , Cambridge University Press: 446–463 , Bibcode : 2012JFM...692..446H , doi : 10.1017/jfm.2011.523 , S2CID 6162288 , consultado el 25-12-2014
- 1 2 Honeysteele, PL (1925), "Carreteras permanentes" , Cuarto informe bienal del Departamento de Carreteras – 1923–1924 , Carson City: Estado de Nevada, págs . 85–87
- 1 2 Hinkle, AH (noviembre de 1924), "Prevención de ondulaciones" , Colorado Highways , vol. 3, págs. 7, 11
- 1 2 3 Skorseth, Ken (2004). "Washboarding" (PDF) . ¿Ya llegamos? Departamento de Transporte de Carolina del Sur.
- 1 2 Subcomité: E29.01 (2013). "Dimensiones nominales, variaciones permisibles para la tela metálica de tamices de prueba estándar (EE. UU.)" (PDF) . ASTM E11 - 13. ASTM International . Recuperado el 28-12-2014 .
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Enlaces externos
- Conduciendo por una carretera llena de baches (Cámara lenta)
- Dunning, Brian (8 de marzo de 2022). "Skeptoid #822: En caminos llenos de baches" . Skeptoid . Recuperado el 14 de mayo de 2022 .
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